JP2647986B2 - 原点復帰方法 - Google Patents

原点復帰方法

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JP2647986B2
JP2647986B2 JP2031109A JP3110990A JP2647986B2 JP 2647986 B2 JP2647986 B2 JP 2647986B2 JP 2031109 A JP2031109 A JP 2031109A JP 3110990 A JP3110990 A JP 3110990A JP 2647986 B2 JP2647986 B2 JP 2647986B2
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、数値制御装置におる機械可動軸の原点復帰
方法に係り、特に原点復帰操作の自動化技術に関する。
(従来の技術) 周知のように、数値制御装置における機械可動軸は、
X−Yテーブルでは直線軸であり、またターンテーブル
では回転軸であるが、これらの機械可動軸は電源投入時
には任意の機械座標位置にあるので、所定の作業開始前
に機械座標の原点位置へ復帰させる動作が必要となる。
そこで、従来から、原点減速ドグスイッチを機械座標の
原点位置近傍の所定座標位置に配置し、機械可動軸がこ
の原点減速ドグスイッチを原点復帰方向として定めた一
方向からのみ操作するようにした原点復帰方式が採用さ
れている。この原点復帰方式では、機械可動軸が回転軸
である場合は、その可動範囲は1回転以内の所定範囲に
限定されることになる。
なお、機械可動軸が原点位置へ復帰する動作過程は概
略次の通りである。即ち、機械可動軸が原点減速ドグス
イッチを操作するまで機械可動軸を高速で異動させて動
作の高速化を図り、原点減速ドグスイッチを操作すると
低速移動としモータの1回転信号とそれからのシフト量
に従って原点位置の移動制御をする。
ところで、前述したように、電源投入時の機械可動軸
の機械位置は任意の機械座標位置にあるが、その機械位
置が原点減速ドグスイッチの配置位置を原点復帰方向の
向きに通り越した下流側にあるときにどのようにして原
点復帰をするかが問題となり、従来では、以下に説明す
るように、係員が目視確認して行うボタン操作によって
原点復帰動作を開始するようにしている。
第3図は従来の原点復帰方法の説明図である。これに
は第4図に示すように機械可動軸が回転軸である場合
(但し、可動範囲に制限ある場合)が含まれる。図中50
(60)は機械原点位置、矢印51(61)は原点復帰方向を
それぞれ示し、機械原点位置50(60)近傍であって原点
復帰方向51(61)の上流側に原点減速ドグスイッチ56
(62)が配置されることが示されている。なお、52,53
は機械ストロークリミットである。
第3図において、係員は、現在の機械位置が原点減速
ドクスイッチ56を操作できる位置にあるか否か、即ち、
原点減速ドグスイッチ56から原点復帰方向51の上流側の
領域54にあるか、あるいは、原点減速ドグスイッチ56を
原点復帰方向51の向きに通り越した下流側の領域55にあ
るかを目視確認によって判断し、領域54にあればボタン
操作をして前記した原点復帰動作を開始させる。一方、
領域55にあるときは、このままでは機械ストロークリミ
ット53に高速で衝突してしまうのみであるので、手動操
作によって機械可動軸を原点減速ドグスイッチ56を操作
できる位置(領域54)にまで移動してから、ボタン操作
をして前記した原点復帰動作を開始させる。なお、機械
可動軸が複数ある場合は、各軸ごとに以上説明した原点
復帰操作を行う。
(発明が解決しようとする課題) 上述した従来の係員操作の介在する原点復帰方式にお
いては、人間の目で確認し判断することが要求され、操
作の煩わしさとそれに伴う無駄時間と誤操作による危険
性があり、また、無人運転に適さないという問題があ
る。
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、直線軸または可動範囲に制限の回転軸からな
る機械可動軸が原点復帰方向として定められた一方向か
ら原点減速ドグスイッチを操作して機械原点位置へ復帰
するようにした数値制御装置において、係員の操作を要
さずに電源が投入されたら自動的に原点復帰をなし得る
原点復帰方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 前記目的を達成するために、本発明の原点復帰方法は
次の如き構成を有する。
即ち、本発明の原点復帰方法は、直線軸または可動範
囲に制限のある回転軸からなる機械可動軸が原点復帰方
向として定められた一方向から原点減速ドグスイッチを
操作してその機械位置を機械座標の原点位置へ復帰させ
るようにした数値制御装置におけるその機械可動軸の原
点復帰方法であって;この原点復帰方法は、前記原点減
速ドグスイッチの座標位置から原点復帰方向の上流側
へ、前記数値制御装置の電源断時から次の電源投入時ま
での期間内における前記機械可動軸の移動距離よりも大
きく隔離した座標位置を中間点として数値制御装置に予
め記憶させ;数値制御装置の電源断時の機械可動軸の座
標位置を記憶し;数値制御装置の電源投入に応答して前
記記憶した座標位置から前記中間点へ向かう方向が原点
復帰方向と同一方向か否かを判断し;同一方向ならば機
械可動軸をそのまま原点復帰方向へ移動し、逆方向なら
ば機械可動軸を、前記電源断時に記憶された機械可動軸
の座標位置から前記中間点の座標位置までの距離と同じ
距離だけ逆方向に移動してから原点復帰方向へ移動す
る;ようにしたことを特徴とするものである。
(作 用) 次に、前記の如く構成される本発明の原点復帰方法の
作用を第1図を参照して説明する。
第1図において、Xpは+側機械ストロークリミット4
の座標位置、Xmは−側機械ストロークリミット5の座標
位置、Xdは原点減速ドグスイッチ7が原点復帰方向2に
操作されてONからOFFになる位置6の座標位置、Xkは座
標位置Xdから原点復帰方向2の上流側へ適宜距離離隔し
て設定される中間点3の座標位置である。
周知のように、数値制御装置では、電源断の期間内に
おいて機械可動軸は任意方向へ移動するので、次の電源
投入時の機械可動軸の座標位置は電源断時の座標位置か
ら所定値eだけずれた位置となる。つまり、電源断時の
機械可動軸の機械座標位置を記憶させ、次の電源投入時
にはその記憶させた機械座標位置を基準に機械可動軸の
原点復帰のための移動制御を自動的に開始させようとす
る場合、機械可動軸は実際には機械ずれ量eだけずれた
位置に在るので、その移動制御をどよのようにするかが
問題となる。しかし、この機械ずれ量eが次に示す範囲
内に在るならば、機械ストロークリミット(4,5)に衝
突することなく自動的に原点復帰させることができる。
第1図に示すように、原点減速ドグスイッチ7を操作
する方向(原点復帰方向)2をマイナス方向とすると、
各座標位置の大小関係はXp>Xk>Xd>Xmとなる。そこ
で、数値制御装置が記憶した機械座標位置XがXp≧X≧
Xkである場合、中間点3の座標位置Xkは機械座標位置X
から見て原点復帰方向2の上流側にあるから、原点復帰
方向2と同一方向の矢印9の向きに原点復帰動作が開始
される。このとき、Xd−Xkは負値であるが、これと機械
ずれ量eとの大小関係が e>Xd−Xk ……(1) ならば、機械可動軸の実際の機械位置は座標位置Xdから
原点復帰方向2の上流側にあるので、原点減速ドグスイ
ッチ7を操作して正常に原点復帰できる。一方、機械ず
れ量eが負値であって e≦Xd−Xk ……(2) となると、機械可動軸は原点減速ドグスイッチ7を原点
復帰方向2の向きに通り越した下流側に在ることとな
り、その機械位置から矢印9の向きに移動制御されるの
で、原点減速ドグスイッチ7を検知できず、−側機械ス
トロークリミットらに衝突する可能性がある。
また、Xm≦X≦Xkの場合には、原点復帰方向2と逆向
きの矢印8の向きに原点復帰動作が開始される。このと
き、 Xp−Xk>e>Xd−Xk ……(3) ならば、機械可動軸の実際の機械装置は座標位置Xk(実
際には機械ずれ量eに対応して同方向へずれる)よりも
原点復帰方向2の下流側に在るので、矢印8の向きに移
動すれば座標位置Xkに到達でき、ここで向きを反転させ
れば正常に原点復帰できる。一方、機械ずれ量eが正の
値であって e≧Xp−Xk ……(4) ならば、機械可動軸は実際には座標位置Xkよりも原点復
帰方向2の上流側に在ることとなり、その機械位置から
矢印8の向きに移動制御されるので、+側機械ストロー
クリミット4に衝突する可能性がある。また、機械ずれ
量eが負値であって e≦Xd−Xk ……(5) ならば、座標位置Xkのずれた位置をXk′とすると、機械
可動軸はXk′で折り返す。このとき、Xk′<Xdとなるか
ら、機械可動軸は原点減速ドグスイッチを検知できず−
側機械ストロークリミット5に衝突する可能性がある。
なお、以上のことは、原点復帰方向がプラス方向の場合
も、Xp>Xd>Xk>Xmとすることで同様に説明できる。
以上要するに、機械ずれ量e(絶対値|e|)と所定範
囲(Xd−Xk)(絶対値|Xd−Xk|)とが |e|<|Xd−Xk| ……(6) の関係を満足する限り、機械ストロークリミット(4,
5)に衝突することなく機械可動軸を正常に原点復帰さ
せ得るのである。
(実 施 例) 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。
第2図は本発明の一実施例に係る原点復帰方法の動作
説明図である。第2図において、原点復帰方向2はマイ
ナス方向であると仮定しているので、Xp>Xk>Xd>Xm
ある。機械可動軸は、電源断時には例えば原点減速ドグ
スイッチ7と−側機械ストロークリミット5の間の適宜
機械位置10にあり、その機械座標位置をXとする。これ
が電源断の期間内にマイナス方向へ値eだけずれて機械
位置11にあるとき電源が投入されたとする。このときの
機械座標位置をX′とする。
数値制御位置では、電源断時に機械座標位置Xを記憶
するから、電源が投入されると、機械可動軸が機械座標
位置Xにあるもの解釈して、この機械座標位置Xが中間
点3の座標位置Xkを臨む方向が原点復帰方向2と同一方
向が否かを判断する。図示例では逆方向であるから、機
械座標位置Xから座標位置Xkに向かって、即ち、矢印8
の向きに原点復帰動作を開始する。ここに、実際の機械
位置11は、マイナス方向へ値eだけずれているから、実
際には機械座標位置X′が原点復帰動作の開始位置とな
る。そして、中間点3(座標位置Xk)は機械ずれ量eと
同値で同方向にずれて中間点12(座標位置Xk′)となる
が、本発明では|e|<|Xd−Xk|なる条件設定を行うか
ら、Xk′はXk′>Xdである。従って、機械可動軸は、機
械座標位置X′から矢印8の向きに移動すれば原点減速
ドグスイッチ7を通り越した原点復帰方向2の上流側で
座標位置Xk′に到達するので、ここで移動方向を反転さ
せれば原点復帰方向2の下流側に原点減速ドグスイッチ
7が在ることとなり、正常に原点復帰できることにな
る。
以上の説明から明らかなように、|Xd−Xk|を最大にす
る座標位置Xkを設定すれば、機械ずれ量eに最大の余裕
度を持つことができる。逆に、原点復帰動作時間を短縮
する場合には、機械ずれ量eの許す範囲内で|Xd−Xk|を
最小にする座標位置Xkを設定すれば良いことになる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の原点復帰方法によれ
ば、数値制御装置の電源断時の機械可動軸の座標位置を
記憶し、次の電源投入を受けて前記記憶した座標位置か
ら中間点へ向かう方向と原点復帰方向との一致不一致を
判断し、その判断結果に基づいて中間点を経由するよう
に機械可動軸の移動制御を行うようにしたので、数値制
御装置の電源を断している期間内に機械可動軸が移動す
るとしてもその機械ずれ量がある範囲内に収まることが
保証できるときには、任意の位置から原点復帰動作を開
始して、常に原点復帰方向として定めた一方向から原点
減速ドグスイッチを操作して機械原点復帰を完了させる
ことができる。
斯くして、本発明のよれば、人手を介することなく、
即ち、無人環境で機械可動軸の原点復帰動作を行わせる
ことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明方法の原理説明図、第2図は実施例方法
の動作説明図、第3図および第4図は従来の原点復帰方
法の動作説明図である。 1,50,60……機械原点位置、2,51,61……原点復帰方向、
7,56,62……原点減速ドグスイッチ、4,52……+側機械
ストロークリミット、5,53……−側機械ストロークリミ
ット、6……原点減速ドグスイッチ7がONからOFFとな
る位置、3,12……中間点、54,55……領域、8,9……原点
復帰動作方向、10,11……原点復帰開始位置(機械可動
軸の機械位置)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−167002(JP,A) 特開 昭61−202202(JP,A) 特開 昭63−228308(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直線軸または可動範囲に制限のある回転軸
    からなる機械可動軸が原点復帰方向として定められた一
    方向から原点減速ドグスイッチを操作してその機械位置
    を機械座標の原点位置へ復帰させるようにした数値制御
    装置におけるその機械可動軸の原点復帰方法であって;
    この原点復帰方法は、前記原点減速ドグスイッチの座標
    位置から原点復帰方向の上流側へ、前記数値制御装置の
    電源断時から次の電源投入時までの期間内における前記
    機械可動軸の移動距離よりも大きく隔離した座標位置を
    中間点として数値制御装置に予め記憶させ;数値制御装
    置の電源断時の機械可動軸の座標位置を記憶し;数値制
    御装置の電源投入に応答して前記記憶した座標位置から
    前記中間点へ向かう方向が原点復帰方向と同一方向か否
    かを判断し;同一方向ならば機械可動軸をそのまま原点
    復帰方向へ移動し、逆方向ならば機械可動軸を、前記電
    源断時に記憶された機械可動軸の座標位置から前記中間
    点の座標位置までの距離と同じ距離だけ逆方向に移動し
    てから原点復帰方向へ移動する;ようにしたことを特徴
    とする原点復帰方法。
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JP2013030005A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Okuma Corp 多軸工作機械の幾何誤差補正システム。

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