JPH0192804A - 数値制御装置の原点復帰方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、数値制御装置の原点復帰方式に関するもので
あり、停電時、工作機械のテーブルが全ストローク領域
のどの位置にあっても、原点復帰指令の発令により自動
的に機械原点に復帰可能な原点復帰方式に関する。

従来の技術 従来のインクリメンタルエンコーダを使用する数値制御
装置の原点復帰方式としては、例えば第４図に示す如き
ものがあり、この方式では原点復帰時のテーブルの全ス
トロークＳＡの領域は有効動作領域ＳＡＩ、原点減速領
域ＳＡ。

（原点減速リミットスイッチＨＡＳがＯＮの領域）。

原点領域ＳＡ２の３つの領域に区分され、該原点領域Ｓ
Ａ２内に機械原点ＨＡが設定されている。

原点復帰シーケンスは次の如くして行われるＯ 原点復帰指令に基づき、数値制御装置のシーケンス出力
により、有効作動領域ＳＡＩに停止しているテーブルを
、該有効作動領域ＳＡ＋から高速（速度ＶＡｒ）にて後
退せしめ、該テーブルが原点速度領域ＳＡｏに入ると、
原点減速リミットスイッチＨＡＳがＯＮとなるため、該
ＯＮ位置によりテーブルを減速せしめ低速（速度ＶＡ２
）で後退を持続し、テーブルが前記原点減速領域ＳＡｏ
から原点領域ＳＡ２に切換わる位置（切換位置は前記原
点減速ｊＪミツトスイッチＨＡ、ＳがＯＦＦとなる位置
にて検出）から最初のエンコーダの１回転信号であるグ
リッド、即ち、機械原点ＨＡに位置決め、停止を行い、
テーブルの原点復帰を終了するのが、一般的な原点復帰
シーケンスである。

発明が解決しようとする問題点 前述の従来の数値制御装置におけるテーブル等の座標値
は、すべて数値制御装置内にて計算で算出し、記憶され
ているため、停電等の電源断の状態となると、前記記憶
された座標値が不明となってしまうため、必ず手動操作
によるテーブル等の機械原点の設定が必要であった。

即ち、前述の従来の数値制御装置の原点復帰方式にあっ
ては、原点復帰を指令する場合、先づ機械のテーブルが
、原点復帰指令時に、前述の設定される有効作動領域Ｓ
ＡＩ、原点減速領域ＳＡｏおよび原点領域ＳＡ２の３領
域のいずれの領域に位置するかの領域判断を行う必要が
あり、該領域判断の結果から、それぞれの領域に位置す
るテーブルに適したシーケンスにより原点復帰動作に入
る。

しかるに、インクリメンタルエンコーダニヨリテーブル
の位置制御を行う数値制御装置にあっでは、テーブルの
位置は、数値制御装置にて計算により算出されるため、
停電によるテーブル停止等が発生した後の電源投入時に
は、テーブルが領域ＳＡＩ、　ＳＡ２のいずれかの領域
にあるか区分ができない為、（但し、テーブルが領域Ｓ
ＡＯにある場合は、領域ＳＡｏは原点速度リミットスイ
ッチＨＡＳがＯＮである領域であるので、テーブルが領
域ＳＡｏにあるときは数値制御装置による判断が可能で
ある。）原点復帰を指令したい場合は、先づ手動にてテ
ーブルを有効作動領域ＳＡ＋迄移動せしめ、テーブルが
該領域ＳＡ＋に位置することを判断した後、数値制御装
置による原点復帰動作に入る必要が・ある。

そのため、機械のテーブルが前記作動全領域のどの位置
に停止しているかに拘らず原点復帰指令により、テーブ
ルを機械原点に復帰させるためには、電源投入時にただ
ちにテーブルの位置する領域を判断する別設の外部位置
検出器の追加取付や、電源が切られた場合も、テーブル
の位置データが消滅することのない記憶装置を数値制御
装置内に設けなければならないという問題点があった。

尚テーブル全ストロークＳＡのうち原点領域ＳＡ２の後
端には後退側安全制御限界点ＯＡＴ＋が、また有効作動
領域ＳＡ１の前端には前進側安全制御限界点０ＡＴ２が
設けられ、テーブルの安全制限領域外への逸脱を阻止す
る構成となっている◇ 本発明方式は前述の問題点を解決し、兼ねて原点復帰操
作を行うについての条件、及び制御シーケンスを簡単に
し、信頼性を向上させる方式を提供せんとするものであ
る。

問題点を解決するための手段 本発明は、インクリメンタルエンコーダによりテーブル
の位置制御を行う数値制御工作機械の数値制御装置にお
いて、前記テーブルの全ストローク領域を作動領域と原
点領域とに区分しうる１つの原点領域設定用リミットス
イッチが設けられ、原点復帰指令発令の際、前記テーブ
ルが前記２領域のいずれの領域に位置するかを前記リミ
ットスイッチにより検出し、前記テーブルが原点領域に
位置する場合はそのまま直ちに、前記テーブルが作動領
域に位置する場合は、該テーブルを原点領域へ後退、停
止せしめた後、前記テーブルの作動領域への低速前進。

停止に引続き、原点領域への微速後退、原点復帰の各シ
ーケンス工程を行わしめる手段を前記数値制御装置に設
けることにより、前述の問題点を解決し得たものである
。

即ち、数値制御装置により、テーブルの原点復帰を行わ
せる場合に、機械および数値制御装置に追加、変更を行
うことなく、テーブルの全ストローク領域のどの位置か
らでも原点復帰が可能な数値制御装置の原点復帰方式を
提供することにより前述の問題点を解決し得たのである
Ｏ 作　　　　用 本発明の原点復帰方式により、オペレータは単に原点復
帰指令を発するのみで、テーブルが作動領域に位置する
か、原点領域に位置するかを原点領域設定用リミットス
イッチにより常に検出し、テーブルが作動領域に位置す
れば、該テーブルの原点領域への通常後退速度での後退
、停止を先づ行い、テーブルが原点領域に位置して停止
していればその停止位置から、テーブルを低速で作動領
域へ前進せしめ、該作動領域内で停止後、テーブルを微
速で後退せしめ、原点領域に後退後、インクリメンタル
エンコーダの作動により、テーブルを原点位置に正確に
復帰停止せしめる。

実施例 本発明の構成９作用につき、以下第１図、第２図に示す
実施例により説明する。

インクリメンタルエンコーダによりテーブルの位置制御
を行う数値制御工作機械の数値制御装置である点は従来
のものと変りはない。

本発明では、前記テーブルの全スｌ−＋＝−り領域ＳＢ
を作動領域ＳＢＩと原点領域ＳＢｏとの２領域に区分し
うる１つの原点領域設定用リミットスイッチＨＢＳが設
けられ、該リミットスイッチＨＢＳと、該リミットスイ
ッチＨＢＳをＯＮ、　ＯＦＦ作動せしめる１つの原点領
域設定用ドッグとが、機械のフレームおよび該フレーム
上を進退する前記テーブルのいずれか一方に、互い当接
可能に対峙して設けられ、前記リミットスイッチＨＢＳ
は、第１図にテ１゛如く、前記テーブルが作動領域ＳＢ
＋にある間ＯＦＦとされ、原点領域ＳＢ。

にある間ＯＮとされる。

原点復帰指令の発令の際、前記テーブルが作動領域ＳＢ
＋にあれば、前記リミットスイッチＨＢＳがＯＦＦ状態
にあり、ＯＦＦ信号の数値制御装置への入力により、該
制御装置から後退指令が出力され、該後退指令により、
前記テーブルが作動領域ＳＢｔから原点領域ＳＢｏへ後
退速度ＶＢい設定移動量Ａで後退せしめられる。該設定
移動量Ａは作動領域ＳＢ＋より大とする。前記テーブル
が作動領域Ｓ８１から原点領域ＳＢｏへ後退すると前記
原点領域設定用リミットスイッチＨＢＳがＯＮとなり、
ＯＮ信号が出力され、該ＯＮ信号の数値制御装置への入
力により、該制御装置から停止指令が出力され、該停止
指令により前記テーブルが後退速度ＶＢ１から減速され
、前記設定移動量Ａより短い原点領域ＳＢｏ内に停止せ
しめられ、引続き後述する数値制御装置の低速前進指令
出力以下のシーケンスが行われる。

また前述の原点復帰指令の発令の際、前記テーブルが原
点領域ＳＢｏにあれば、前記リミットスイッチがＯＮ信
号を出力し、該ＯＮ信号により前記数値制御装置の低速
前進指令出力以下のシーケンスに移る。

前記いずれの場合にも、前記数値制御装置の低速前進指
令により、原点領域ＳＢｏに停止したテーブルが、速度
ＶＢ２、設定移動量Ｂで低速前進せしめられる。前記移
動ｉＢは原点領域ＳＢ。

以上のストロークとする。テーブルが作動領域へ前進す
れば前記原点領域設定用リミットスイッチＨＢＳがＯＦ
Ｆ状態となり、テーブルの原点領域ＳＢｏ離脱離脱１領
動領域ＳＢ＋内存在認され、前記リミットスイッチＨＢ
ＳのＯＦＦ信号の入力により、前記制御装置からただち
に停止指令が出力され、前記テーブルが設定移動量Ｂよ
り短い移動量で作動領域ＳＢｔ内に停止せしめられる。

引続き前記制御装置により微速後退指令が出力され、該
指令により前記テーブルが微速ＶＢ３設定移動量Ｃで再
び速所領域ＳＢｏへ後退せしめられる。テーブルが原点
領域ＳＢｏへ再び後退すると前記原点領域設定用リミッ
トスイッチＨＢＳがＯＮ状態となり、該リミットスイッ
チＨＢＳのＯＮ信号の前記制御装置への入力により、前
記テーブルの原点領域５ＢｏＯ内存在を検出後、前記イ
ンクリメンタルエンコーダの最初の１回転信号であるグ
リッドの信号を読み取り、該信号の制御装置への入力に
より、該制御装置より停止指令が出力され、該停止指令
によりテーブルが、機械原点ＨＢに停止し、テーブルの
原点復帰動作が完了する。

尚作動領域ＳＢ＋内に前進側安全制御限界点（オーバト
ラベル点）ＯＢＴ２が、原点領域Ｓ　Ｂ　。

内に後退側安全制御原点（オーバトラベル点）ＯＢＴｉ
がそれぞれ設けられ、テーブルの安全制御領域を明示す
る。前記原点領域５Ｂ（ｌのうち、後退側安全制御限界
点ＯＢＴ＋までの領域が有効原点領域５ＢＯ１で該領域
ＳＢＯ，内に機械原点ＨＢが位置している。また前記設
定移動量Ｃは有効原点領域５ＢＯＩより大のストローク
に設定される。

前記後退側安全制御限界点ＯＢＴ＋の位置は、前述のテ
ーブルが後退速度Ｖ　Ｂ　１の速度で原点領域ＳＢｏに
後退中、原点領域設定用リミットスイッチＨＢＳのＯＮ
信号により減速、停止せしめられる際、該テーブルの停
止位置が前記有効原点領域５ＢＯＩ内にある如く、且つ
前述の通りインクリメンタルエンコーダの１回転分に相
当スる微速ＶＢ３でのテーブルの後退移動量以上のスト
ロークを有するように、定められている。

前述の通り、本発明の原点復帰シーケンスは、次の３段
階によりなる。

■　速度ＶＢ＋、移動量Ａの設定によりテーブルが後退
し、該後退中に前記リミットスイッチＨＢＳのＯＮ信号
により有効原点領域５ＢＯ１内に減速、停止する。・・
・・・・第１段■　有効原点領域ＳＢＯ＋の停止位置か
ら速度ＶＢ２．移動量Ｂの設定によりテーブルが前進し
、該前進中に前記リミットスイッチＨＢＳのＯＦＦ信号
により作動領域ＳＢｔ内に停止する。

・・・・・・第２段。

■　作動領域ＳＢ＋の停止位置から速度ｖＢ３、移動量
Ｃの設定によりテーブルが後退し、該後退中に前記リミ
ットスイッチＨＢＳのＯＮ信号により、最初のエンコー
ダの１回転信号であるグリッドを読み取り、該信号によ
りテーブルを停止し、テーブルの機械原点ＨＢへの復帰
動作を完了する。・・・・・・第３段前述の通り、テー
ブルの停止位置が作動領域ＳＢ＋にある場合の原点復帰
シーケンスは前述の、第１段→第２段→第３段の順であ
り、テーブルの停止位置が原点領域ＳＢｏにある場合の
原点復帰シーケンスは前述の第２段→第３段の順である
。両場合共第２段以降の原点復帰シーケンスは同一のも
のとされ、自動復帰制御の簡素化を図っている。

なお、前記テーブルが、停電等により、第１図に示す前
進側安全制御限界点０ＢＴ２または後退側安全制御限界
点、ＯＢＴ＋を越えて非常停止となった場合でも、機械
系に異常がなければ、電源再投入後、直ちに原点復帰指
令を発することができ、原点復帰が行われうろことは勿
論である。

前記原点復帰シーケンスは、すべて数値制御装置に内蔵
される記憶手段に記憶され、原点領域設定用リミットス
イッチよりの領域検出信号の入力により、数値制御装置
から出力される。

発明の効果 前述の通り、本発明は原点領域設定用リミットスイッチ
により、テーブル全ストローク領域を、該リミットスイ
ッチがＯＮ状態となっている原点領域と、ＯＦＦ状態と
なっている作動領域の２領域に区分し、前記原点領域に
機械原点を設定することにより、機械側および数値制御
装置側の構成をいずれも何等変更することなく、数値制
御装置に記憶される原点復帰シーケンスを変更するだけ
で、テーブルの停止位置がどの位置にあっても、原点復
帰指令のみにより、他の手段を何等加えることなく、テ
ーブルの原点復帰が可能となったものである。

また、近年、数値制御装置を実装する工作機械類は、単
体機の使用から、ＦＡが進んだため、多数台の工作機械
の導入による省力、省人化が進められているが、本発明
の方式を採用することにより、手動復帰操作を不要とし
、原点復帰操作の自動化が実施され、個々の工作機械の
みならず、工場全体の機械稼動率の向上、生産性の向上
を図ることが可能となったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のストローク−速度関係図、第２図は同
上フローシート、第３図は同上クレーム対応図、第４図
は従来例のストローク−速度関係図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インクリメンタルエンコーダによりテーブルの位置制御
   を行う数値制御工作機械の数値制御装置において、 前記テーブルの全ストローク領域を作動領域と原点領域
   とに区分しうる１つの原点領域設定用リミットスイッチ
   が設けられ、原点復帰指令発令の際、前記テーブルが前
   記２領域のいずれの領域に位置するかを前記リミットス
   イッチにより検出し、前記テーブルが原点領域に位置す
   る場合はそのまま直ちに、前記テーブルが作動領域に位
   置する場合は、該テーブルを原点領域へ後退停止せしめ
   た後、前記テーブルの作動領域への低速前進、停止に引
   続き、原点領域への微速後退、原点復帰の各シーケンス
   工程を行わしめる手段が前記数値制御装置に設けられて
   いることを特徴とする数値制御装置の原点復帰方式。