JP2810044B2 - Nc機械の制御装置 - Google Patents

Nc機械の制御装置

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JP2810044B2 JP62309379A JP30937987A JP2810044B2 JP 2810044 B2 JP2810044 B2 JP 2810044B2 JP 62309379 A JP62309379 A JP 62309379A JP 30937987 A JP30937987 A JP 30937987A JP 2810044 B2 JP2810044 B2 JP 2810044B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はNC機械の制御装置に関する。 [従来の技術] 従来のNC機械の制御装置においては操作盤から制御装
置に対し原点復帰指令が与えられると、駆動手段が伝達
機構を介して被駆動体を原点側に移動させている。そし
て、被駆動体に設けたドグが移動径路途中に設けられた
粗原点検出スイッチをオンした時点で駆動速度を減速さ
せ、その後駆動手段の駆動速度に応じて周期的に発され
る位置信号発生器から位置信号が出力された時点で被駆
動体を停止し、この点を真原点としている。 この従来装置の制御タイミングを第5図に示す。すな
わち、被駆動体は原点復帰指令が与えられた時刻T0より
加速を始め、原点復帰最大速度V1に達した時刻T1より定
速で原点方向に移動し、ドグが粗原点スイッチをオンさ
せた時刻T2において減速を開始し、微小速度V2に達した
時刻t3から位置信号(原点信号とも称す)Znを検出する
ために定速で移動し、位置信号Znを検出すると同時に時
刻t4で停止する。そして、この停止位置を真原点として
いる。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、かかる従来装置では次の様な問題点が
あげられる。 1)第5図における粗原点検出時刻T2から真原点到達時
刻t4の範囲では微少速度V2で移動するので、この移動時
間[t4−t3]が原点復帰の高速化の阻害要因となってい
る。 2)粗原点検出点と原点信号Znの1周期前の信号Zn-1
の物理的距離が微少であり、粗原点検出スイッチに位置
ずれがおきた場合、信号Zn-1の出力以前の時刻T′
粗原点検出スイッチがオンしてしまう可能性があり、こ
の場合、原点復帰終了後の停止位置は信号Zn-1が出力さ
れた点となり、目的信号Znとは異なるといった類のトラ
ブルが起こり得る。 3)真原点の取り得る位置は、信号Znの1点のみである
ため、他の点に変更するのが困難である。 本発明の目的はこれらの問題点を解決し、粗原点検出
後の真原点到達時間を短縮できると共に真原点検出のト
ラブルの発見および、真原点の設定位置を変更可能とす
るNC機械の原点復帰制御装置を提供することにある。 [問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、駆動手段と、
該駆動手段により駆動される被駆動体が真原点に至る前
の粗原点位置を検出する粗原点位置検出手段と、原点信
号を前記駆動手段の駆動速度に応じて発生する原点信号
発生手段と、該原点信号を検知して前記駆動手段を停止
する駆動停止手段とを備えたNC機械において、前記粗原
点位置検出手段による粗原点検出位置から前記駆動手段
の駆動速度の減速開始位置までの前記被駆動体の移動距
離を、第1回目の前記粗原点位置検出手段による粗原点
検出位置から前記原点信号による真原点検出位置までの
前記被駆動体の移動距離と前記被駆動体の減速時移動距
離とに基づき制御値として設定する第1移動距離設定手
段と、前記粗原点位置検出手段による粗原点検出位置か
ら前記原点信号による真原点検出位置までの前記被駆動
体の第1回目の移動距離を検出しその検出値を制御値と
して設定する第2移動距離設定手段と、前記第1および
第2の移動距離設定手段の設定値に基づいて第2回目以
降の前記駆動手段の駆動を制御する駆動制御手段とを有
することを特徴とする。 [作 用] 本発明によれば、一回目の原点復帰指令が支えられた
場合には従来と同様に粗原点検出位置から被駆動体の減
速を開始し定速移動後位置信号の検出と同時に停止す
る。そこで、この粗原点検出位置から真原点検出位置ま
での被駆動体の移動距離と被駆動体の減速時移動距離と
に基づいて、第1移動距離設定手段は粗原点検出位置か
ら駆動速度の減速開始位置までの被駆動体の移動距離を
制御値として設定する。同時に、上述の第1回目の粗原
点検出位置から真原点検出位置までの被駆動体の移動距
離が、第2の移動処理設定手段により制御値として設定
される。 しかる後、2回目以降の原点復帰命令が与えられると
駆動手段は原点復帰を開始し、まず粗原点が検出される
と駆動制御手段により第1の移動距離設定手段により設
定された移動距離値移動した後減速を開始し、さらに第
2の移動距離設定手段により設定された移動距離値移動
した時点で停止するよう制御される。 従って、粗原点検出後の真原点到達時間を短縮するこ
とができると共に真原点検出のトラブルの発見が可能と
なる。また、位置信号発生手段による発生周期を加味す
ることにより真原点の設定位置が変更可能となるのであ
る。 [実施例] 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明す
る。 第1図は本発明の実施の一形態を示すブロック図であ
る。 同図において、Aはモーター等の駆動手段、Bは駆動
手段Aにより駆動される被駆動体、Cは被駆動体Bが真
原点に至る前の粗原点位置を検出する粗原点位置検出手
段、Dは位置信号を駆動手段の駆動速度に応じて周期的
に発生する位置信号発生手段であり、例えば駆動手段の
軸に設けられたエンコーダのパルスである。Eは真原点
信号を検知して駆動手段を停止する駆動停止手段であ
る。 さらに、Fは粗原点位置検出手段Cによる検出位置か
ら駆動手段Aの駆動速度の減速開始位置までの被駆動体
Bの移動距離を、第1回目の粗原点検出位置から真原点
検出位置までの被駆動体Bの移動距離と被駆動体Bの減
速時移動距離とに基づき設定する第1移動距離設定手
段、Gは粗原点位置検出手段による粗原点検出位置から
真原点検出位置までの被駆動体の第1回目の移動距離を
検出しその検出値を制御値として設定する第2移動距離
設定手段、Hは第1の移動距離設定手段Fおよび第2の
移動距離設定手段Gの設定値に基づいて第2回目以降の
駆動手段Aの駆動を制御する駆動制御手段である。 次に、本発明の一実施例を第2図に示す。図におい
て、1は駆動手段としてのモータ、2は同じく、モータ
1によって回転駆動される送りネジ、3は送りねじ2に
螺合する被駆動体としてのヘッド、4はヘッド3に設け
られたドグ、5はヘッド3の移動径路途中に設けられた
粗原点位置検出スイッチ、6はモータ1に設けられた位
置信号発生手段としてのロータリエンコーダである。 7は上記粗原点位置検出スイッチ5およびロータリエ
ンコーダの出力が入力されモータ1の駆動を制御する制
御装置であり中央演算処理装置(CPU)および主記憶装
置(ROM,RAM)などを備えたマイクロコンピュータ等に
よって構成されている。8は制御装置7に対し指令を入
力するための操作盤である。 上記構成になる本発明の一実施例の制御手順の一例を
第3図に示すフローチャートに基づき、および被駆動体
であるヘッド3の動作を第4図に示すタイムチャートに
基づき説明する。 まず、NC機械の設定後、操作盤8から原点復帰命令が
入力されると、ステップS1においてモータ1の駆動によ
りヘッド3の移動が開始され、ステップS2において速度
V1にまで加速され、速度V1による定速移動が行なわれ
る。そして、ステップS3において粗原点位置検出スイッ
チ5がオンしたか否か判断され、オンしたときにはステ
ップS4に進み第1移動距離P1xおよび第2移動距離P2x
セットされているか否かを判断する。 第1移動距離P1xとは粗原点位置検出スイッチ5がオ
ンした位置からモータ1の駆動速度を減速開始する位置
までのヘッド3の移動距離P1にエンコーダ6による位置
信号の1周期におけるヘッド3の移動距離P3を整数倍し
たものを加えたものをいう。 すなわち、P1x=x・P3+P1,(x=…,−2,−1,0,1,
2…)で表わされる。 第2移動距離P2xとは粗原点位置検出スイッチ5がオ
ンした位置から真原点検出位置までのヘッド3の移動距
離P2に前述の1周期におけるヘッド3の移動距離P3を整
数倍したものを加えたものをいう。 すなわち、P2x=x・P3+P2,(x=…,−2,−1,0,1,
2…)で表わされる。 次に、NC機械の設定直後は、かかるP1x、P2xの値は不
明であるからステップS5に進み、従来と同じように粗原
点検出後直ぐに速度V2まで減速する。 そしてステップS6において最初の位置信号Znが検出さ
れるまで速度V2における移動を継続する。 位置信号Znが検出されるとステップS7に進みモータ1
の駆動を停止しヘッド3の移動を終了する。 そして、ステップS8に進みステップS3における粗原点
検出位置からステップS6における位置信号Znの検出位置
すなわち真原点位置までの被駆動体たるヘッド3の移動
距離P2を記憶する。 さらに、ステップS9において、この記憶した移動距離
P2および既知の値である位置信号の1周期における移動
距離P3の値に基づいて、第1の移動距離P1x、第2の移
動距離P2xを計算により求めこれらの値を次回の制御ル
ーチンの制御値としてセットする。 第1の移動距離P1xを求めるには以下のようにすれば
よい。 第4図における粗原点検出位置から真原点への時刻T2
からT5への移動距離は、従来における第5図の時刻T2
らt4への移動距離と等しくそれは速度軌跡の面積に等し
いから1回目の原点復帰動作より次のように求められ
る。 P2=1/2(t3−T2)(V1+V2)+(t4−t3)V2 次に、第4図における時刻T3〜T4、および時刻T4〜T5
に被駆動体3が移動する距離を、夫々P4、P5とすると、 P4=1/2(T4−T3)(V1+V2) P5=(T5−T4)V2 となる。 但し、移動距離P5を求めるに当り、(T5−T4)の値は
任意の値、例えば0.1秒とし後の変更が可能なものとし
て設定しておく。 上記の関係式からx=0のときの第1の移動距離P1は P1=P2−P4−P5 で求められる。 また、真原点を他の点に変更するとき、すなわち位置
信号Znよりx番目の位置信号Zn+xの点を真原点として設
定を希望するときは前述の如く P1x=x・P3+P1 P2x=x・P3+P2 の関係からxの値をあらかじめセットしておき第1およ
び第2の移動距離を初期設定値として求める。 そこで、2回目以降の制御ルーチンでは、原点復帰命
令が行なわれると前述のステップS1〜ステップS3の後、
ステップS4において第1および第2の移動距離P1xおよ
びP2xが既にセットされているか否か判断され、ステッ
プS10に進む。 ステップS10ではヘッド3の移動距離が第1の移動距
離P1xに至ったか否か判断され高速V1のままヘッド3が
駆動され、至った時点でステップS11に移り速度V2に減
速される。 そして、ステップS12において位置信号Zn+xが検出さ
れたか否かをチェックし、検出されないときにはステッ
プS13に進みヘッド3の移動距離が第2の移動距離P2x
至ったか否か判断される。 ここで、両ステップS12およびS13において第2の移動
距離P2xに至らないときには微速V2における移動が継続
されることを意味する。 そして、ステップS13において位置信号Zn+xが検出さ
れないにもかかわらず第2の移動距離P2xに達した場合
には真原点の位置ずれや位置信号の無発生等が生じてい
ることを意味しステップS14にてトラブルの発見が行な
われる。しかして、この発見と同時に何等かの警報を発
するようにしてもよい。 ステップS12における位置信号Zn+xの検出および上述
のステップS14におけるトラブル発見の後はステップS15
においてモータ1の駆動を停止し被駆動体たるヘッド3
の駆動を終了する。 尚、本実施例は単純化した送り機構について説明した
が、ロボット、工作機械等のNCにより被駆動体の移動を
制御する装置について適用できることはいうまでもな
い。 [発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば真原
点に対し高速の状態で十分に接近させた後微速に減速し
て到達することから粗原点検出から真原点到達までの平
均速度を大幅に上昇させることができ高速原点復帰が可
能となる。また任意の位置へ真原点の設定変更が可能で
あり、かつ位置ずれ等の真原点検出トラブル発見が容易
に行なえる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の実施の一形態を示すブロック図、 第2図は本発明の一実施例の構成ブロック図、 第3図は本発明の一実施例の制御手順の一例を示すフロ
ーチャート、 第4図は同じくその被駆動体の動作を示すタイムチャー
ト、 第5図は従来方式による動作を示すタイムチャートであ
る。 A……駆動手段、 B……被駆動体、 C……粗原点位置検出手段、 D……位置信号発生手段、 E……駆動停止手段、 F……第1移動距離設定手段、 G……第2移動距離設定手段、 H……駆動制御手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 19/18 G05D 3/12

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.駆動手段と、 該駆動手段により駆動される被駆動体が真原点に至る前
    の粗原点位置を検出する粗原点位置検出手段と、 原点信号を前記駆動手段の駆動速度に応じて発生する原
    点信号発生手段と、 該原点信号を検知して前記駆動手段を停止する駆動停止
    手段とを備えたNC機械において、 前記粗原点位置検出手段による粗原点検出位置から前記
    駆動手段の駆動速度の減速開始位置までの前記被駆動体
    の移動距離を、第1回目の前記粗原点位置検出手段によ
    る粗原点検出位置から前記原点信号による真原点検出位
    置までの前記被駆動体の移動距離と前記被駆動体の減速
    時移動距離とに基づき制御値として設定する第1移動距
    離設定手段と、 前記粗原点位置検出手段による粗原点検出位置から前記
    原点信号による真原点検出位置までの前記被駆動体の第
    1回目の移動距離を検出しその検出値を制御値として設
    定する第2移動距離設定手段と、 前記第1および第2の移動距離設定手段の設定値に基づ
    いて第2回目以降の前記駆動手段の駆動を制御する駆動
    制御手段と を有することを特徴とするNC機械の制御装置。
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