JPH0213325B2 - - Google Patents

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JPH0213325B2
JPH0213325B2 JP56104864A JP10486481A JPH0213325B2 JP H0213325 B2 JPH0213325 B2 JP H0213325B2 JP 56104864 A JP56104864 A JP 56104864A JP 10486481 A JP10486481 A JP 10486481A JP H0213325 B2 JPH0213325 B2 JP H0213325B2
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JP
Japan
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signal
output
value
moving object
slide table
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Japanese (ja)
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JPS588321A (en
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Yoshito Kato
Toshio Hashimoto
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH0213325B2 publication Critical patent/JPH0213325B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/21Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
    • G05B19/23Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41092References, calibration positions for correction of value position counter

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は、移動物体の位置検出装置に係り、特
に、工作機械などにおいて、被加工物と工具との
相対位置が所定位置に到達したことを検出し、送
り装置の制御切換えを正確に実行するのに好適な
移動物体の位置検出装置に関する。 [従来の技術] 一般に、工作機械や産業機械では、被加工物と
工具との相対位置すなわち加工の進行状況に合わ
せて、工具等の送り速度等を制御するため、工具
等の位置を正確に検知することが極めて重要であ
る。 従来の工作機械の一例を第1図に示す。治具1
0上には、被加工物12が固定されている。これ
を加工するための工作機械は、固定配置されたス
ライドベース14と、スピンドル16を支持しス
ライドベース14上を前後方向に移動するスライ
ドテーブル18と、スライドテーブル18の下面
に固着された送りナツト20とねじ合わされた送
り軸22と、この送り軸22を回転させスライド
テーブル18を前進または後退させる直流モータ
24と、直流モータ24の回転方向および回転速
度を制御する直流モータ駆動回路26と、スピン
ドル16の前進位置に応じた適切な送り速度の設
定値を直流モータ駆動回路26に出力する速度切
換え設定回路28と、直流モータ駆動回路26を
制御する機械シーケンス回路30とを備えてい
る。 スライドテーブル18の側面の所定箇所には、
ドツグ32を設け、スライドベース14の所定箇
所には、ドツグ32によりオンオフされる機械的
リミツトスイツチ34を配置してある。リミツト
スイツチ34は、ドツグ32によりオンオフさ
れ、スライドテーブル18すなわちスピンドル1
6の前進位置を検知する。このリミツトスイツチ
34からの信号は、機械シーケンス回路30を介
して直流モータ駆動回路20に送られ、スライド
テーブル18の送り状態を制御するために用いら
れる。なお、35は軸受部、36はスライドテー
ブル18の前方端面に固着されたストツパ、37
はスライドベース14の内側壁面に固着されたデ
ツドストツパ、CR1およびCR2は直流モータ2
4の回転方向を切換えるための正逆切換え用接
点、ls1〜ls4は加工状況に合わせて送り速度を切
換えるための速度切換え用接点である。 [発明が解決しようとする課題] この位置検出装置は、非常に簡単な構造であ
り、制御切換えに必要な位置に、必要な信号出力
の数に概略等しい数の機械的なリミツトスイツチ
34およびドツグ32を配設するだけで良いとい
う利点がある。 しかし、機械的なリミツトスイツチは、機械的
強度が弱く、油,水,塵埃等の工場現場の雰囲気
に対する防備が十分でないので、切粉、塵埃、冷
却水等による誤動作を生じやすく、信頼性に欠け
る。また、リミツトスイツチとドツグとの相対位
置関係が経時的にくずれ易く、ドツグの調整が大
変である。さらに、単一の被加工物を単一のスピ
ンドルにより加工する工作機械の場合は、問題が
少ないが、単一または複数の被加工物に対して複
数の加工を行なう最近の工作機械の場合、被加工
物またはスピンドルを変換する毎にドツグおよび
リミツトスイツチの位置を変更しなければなら
ず、汎用性に欠ける。これらの問題は、リミツト
スイツチの代わりに近接スイツチを用いた場合に
も、同様である。 また、近時の数値制御工作機械では、変数をデ
イジタルに量子化し、インクリメントの数値とし
て用いるデイジタル位置検出器が使用されている
が、何らかの原因でパルス計数ミスを生じると、
計数誤差を生じ、スライドテーブル18の繰返し
移動により、計数誤差が累積して重大なトラブル
を生じ易い原因になるという問題があつた。 [課題を解決するための手段] 本発明は、上記目的を達成するために、移動物
体の単位移動量に対応し方向判別可能なパルス信
号を出力するパルス発生器と、移動物体が所定の
基準領域に達したとき基準信号を出力する基準信
号発生器と、基準領域中の特定位置に基準位置を
設定する基準点判別器と、前記パルス信号のパル
ス数を計数する計数器と、移動物体の基準位置お
よび前進端デツドストツパ位置を含めた位置検出
可能な範囲内の複数位置に対応した複数のスイツ
チ信号数並びに少なくとも基準位置および前進端
デツドストツパ位置に対応する基準値を設定する
データ入力装置と、データ入力装置により設定さ
れたデータを記憶するメモリと、所定の制御プロ
グラムに従い演算しスイツチ信号を出力する処理
装置とを含む移動体の位置検出装置において、前
記処理装置が、基準信号をスイツチ信号の1つと
して直接出力する基準信号出力手段と、少なくと
も基準位置および前進端デツドストツパ位置にお
いて計数器の計数値と予め設定された基準値との
差が所定値以内であるとき計数値をその基準値に
リセツトするリセツト手段と、データ入力装置に
より設定された基準選択モードに応じて基準信号
出力手段およびリセツト手段の動作を切換える基
準選択手段とを有する移動物体の位置検出装置を
提案するものである。 [作用] 本発明においては、基準位置と前進端のデツド
ストツパの位置とで、計数が許容範囲内にあるか
どうかを判定し、ある場合は、基準値にリセツト
して動作を継続させる一方で、許容範囲外のとき
は、異常であるとして動作を停止させるので、累
積誤差を生ずることがない。 [実施例] 以下、図面を参照して、本発明の一実施例を詳
細に説明する。本実施例は、第2図に示すよう
に、パルス発生器40、計数器42、基準信号発
生器44、基準点判別器46、データ入力装置4
8、入出力回路50を備えている。 入出力回路50には、コモンバス52を介し
て、ランダムアクセスメモリ(RAM)54、リ
ードオンリメモリ(ROM)56、および中央処
理装置(CPU)58が接続されている。CPU5
8は、基準信号をスイツチ信号の1つとして直接
出力させる基準信号出力手段、計数器42の計数
値を予め設定された基準値αに置換させるリセツ
ト信号を出力するリセツト手段、およびデータ入
力装置48により設定された基準選択モードに応
じて基準信号出力手段およびリセツト手段の動作
を切換える基準選択手段を含んでいる。 パルス発生器40は、例えばエンコーダからな
り、移動物体の単位移動量に対応し方向判別可能
なパルス信号を出力する。すなわち、移動物体が
前進方向に移動した場合は、前進パルス信号Pa
が出力され、移動物体が後退方向に移動した場合
は、後退パルス信号Pbが出力される。パルス発
生器40は、前進パルス信号Paおよび後退パル
ス信号Pbのパルス数を計数する計数器42に接
続されている。計数器42の出力端子およびセツ
ト端子は、入出力回路50に接続され、計数器4
2のリセツト端子には、リセツト手段からのリセ
ツト信号が入力される。 基準信号発生器44は、移動物体が所定の基準
領域に到達したときに、所定のパルス幅を有する
基準信号Pcを発生するものであり、この基準領域
中の特定位置に基準位置を設定する基準点判別器
46を介して、入出力回路50に接続されてい
る。 入出力回路50には、複数のスイツチ信号数お
よび基準位置に対応した基準値αを設定するため
のデータ入力装置48が接続されている。この複
数のスイツチ信号数は、移動物体の位置検出可能
な範囲内の任意の複数位置に対応するもので、例
えば、次表の基準選択モードA,B,Cに応じて
定められる。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a position detection device for a moving object, and in particular, in a machine tool or the like, detects when the relative position between a workpiece and a tool has reached a predetermined position, and The present invention relates to a moving object position detection device suitable for accurately performing control switching. [Prior Art] Generally, in machine tools and industrial machines, the feed rate of the tool, etc. is controlled according to the relative position of the workpiece and the tool, that is, the progress of machining, so the position of the tool, etc. must be accurately controlled. Detection is extremely important. An example of a conventional machine tool is shown in Fig. 1. Jig 1
0, a workpiece 12 is fixed. The machine tool for processing this includes a fixedly arranged slide base 14, a slide table 18 that supports a spindle 16 and moves back and forth on the slide base 14, and a feed nut fixed to the lower surface of the slide table 18. 20, a DC motor 24 that rotates the feed shaft 22 and moves the slide table 18 forward or backward, a DC motor drive circuit 26 that controls the rotational direction and speed of the DC motor 24, and a spindle. A speed switching setting circuit 28 that outputs an appropriate feed speed setting value according to the forward position of the motor 16 to the DC motor drive circuit 26, and a mechanical sequence circuit 30 that controls the DC motor drive circuit 26. At a predetermined location on the side of the slide table 18,
A dog 32 is provided, and a mechanical limit switch 34, which is turned on and off by the dog 32, is arranged at a predetermined location on the slide base 14. The limit switch 34 is turned on and off by the dog 32, and the slide table 18, that is, the spindle 1
6's forward position is detected. A signal from the limit switch 34 is sent to the DC motor drive circuit 20 via the mechanical sequence circuit 30, and is used to control the feeding state of the slide table 18. In addition, 35 is a bearing part, 36 is a stopper fixed to the front end surface of the slide table 18, and 37
is a dead stopper fixed to the inner wall surface of the slide base 14, and CR1 and CR2 are DC motors 2.
4 are forward/reverse switching contacts for switching the rotation direction, and l s1 to l s4 are speed switching contacts for switching the feed rate according to the machining situation. [Problems to be Solved by the Invention] This position detection device has a very simple structure, and includes mechanical limit switches 34 and dogs 32 in numbers approximately equal to the number of required signal outputs at positions required for control switching. The advantage is that all you need to do is set up the . However, mechanical limit switches have weak mechanical strength and are not sufficiently protected against factory atmospheres such as oil, water, and dust, so they tend to malfunction due to chips, dust, cooling water, etc., and lack reliability. . Further, the relative positional relationship between the limit switch and the dog tends to deteriorate over time, making it difficult to adjust the dog. Furthermore, there are fewer problems with machine tools that process a single workpiece with a single spindle, but with modern machine tools that perform multiple processes on a single or multiple workpieces, The position of the dog and limit switch must be changed each time the workpiece or spindle is changed, resulting in a lack of versatility. These problems also apply when a proximity switch is used instead of a limit switch. In addition, modern numerically controlled machine tools use digital position detectors that digitally quantize variables and use them as increment values, but if a pulse counting error occurs for some reason,
There is a problem in that counting errors occur, and the repeated movement of the slide table 18 causes counting errors to accumulate, which tends to cause serious trouble. [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a pulse generator that outputs a pulse signal that corresponds to a unit movement amount of a moving object and whose direction can be determined; a reference signal generator that outputs a reference signal when the area is reached; a reference point discriminator that sets a reference position at a specific position in the reference area; a counter that counts the number of pulses of the pulse signal; a data input device for setting a plurality of switch signal numbers corresponding to a plurality of positions within a position detectable range including a reference position and a forward end dead stopper position, and reference values corresponding to at least the reference position and a forward end dead stopper position; In a position detecting device for a moving body, which includes a memory that stores data set by an input device, and a processing device that calculates according to a predetermined control program and outputs a switch signal, the processing device converts a reference signal into one of the switch signals. and a reference signal output means that directly outputs the reference signal as a reference signal, and resets the counted value to the reference value when the difference between the counted value of the counter and the preset reference value is within a predetermined value at least at the reference position and the forward end dead stopper position. The present invention proposes a position detecting device for a moving object, which has a reset means for determining the position of a moving object, and a reference selection means for switching the operations of the reference signal output means and the reset means in accordance with a reference selection mode set by a data input device. [Operation] In the present invention, it is determined whether the count is within an allowable range based on the reference position and the position of the dead stopper at the forward end, and if it is, the count is reset to the reference value and the operation is continued, while If it is outside the allowable range, it is determined that there is an abnormality and the operation is stopped, so that no cumulative error occurs. [Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 2, this embodiment includes a pulse generator 40, a counter 42, a reference signal generator 44, a reference point discriminator 46, and a data input device 4.
8. It is equipped with an input/output circuit 50. A random access memory (RAM) 54, a read only memory (ROM) 56, and a central processing unit (CPU) 58 are connected to the input/output circuit 50 via a common bus 52. CPU5
Reference numeral 8 denotes a reference signal output means for directly outputting the reference signal as one of the switch signals, a reset means for outputting a reset signal for replacing the count value of the counter 42 with a preset reference value α, and a data input device 48. The reference selection means switches the operations of the reference signal output means and the reset means in accordance with the reference selection mode set by the reference selection mode. The pulse generator 40 is composed of, for example, an encoder, and outputs a pulse signal that corresponds to a unit movement amount of the moving object and allows the direction to be determined. In other words, if the moving object moves in the forward direction, the forward pulse signal P a
is output, and if the moving object moves in the backward direction, a backward pulse signal P b is output. The pulse generator 40 is connected to a counter 42 that counts the number of pulses of the forward pulse signal P a and the backward pulse signal P b . The output terminal and set terminal of the counter 42 are connected to an input/output circuit 50,
A reset signal from the reset means is input to the second reset terminal. The reference signal generator 44 generates a reference signal P c having a predetermined pulse width when a moving object reaches a predetermined reference area, and sets a reference position at a specific position in this reference area. It is connected to an input/output circuit 50 via a reference point discriminator 46. A data input device 48 is connected to the input/output circuit 50 for setting a reference value α corresponding to a plurality of switch signal numbers and reference positions. The number of the plurality of switch signals corresponds to a plurality of arbitrary positions within the range in which the position of the moving object can be detected, and is determined, for example, according to the reference selection modes A, B, and C shown in the following table.

【表】【table】

【表】 また、入出力回路50には、基準信号発生器4
4から出力される基準信号Pcに対応したスイツチ
信号SW1と、制御プログラムに従つてCPU58
内で演算され移動物体の任意位置に対応するスイ
ツチ信号SW2,SW8とが入力される機械シー
ケンス回路等の制御装置60が接続されている。 次に、第3図および第4図を参照して、本実施
例の動作を説明する。 まず、基準選択手段を動作させるために、表の
モードA,B,Cおよび10進数値の基準値αを、
データ入力装置48のキー操作により入力する。
このモードA,B,Cに対応する基準値補正およ
びスイツチ信号の制御プログラムは、モードA,
B,C毎に予めROM56に記憶されている。デ
ータ入力装置48から入力されたモードA,B,
Cおよび基準値αは、RAM54に記憶される。 続いて、移動物体を前進方向または後退方向に
移動させると、移動方向の単位移動量に対応し
て、第4図に示す前進パルス信号Paまたは後退
パルス信号Pbが出力される。移動物体が基準領
域内に移動してくると、基準信号発生器44から
出力される基準信号Pcが低レベルに立下り、移動
物体が基準領域内を移動している間は基準信号Pc
が低レベルとなる。ここで、移動物体が基準領域
内を移動しているか否かが判断され、基準領域以
外を移動しているときは、スイツチ信号SW1は
出力されない。 次に、RAM54にモードA,B,Cのいずれ
が記憶されているかが判断され、モードAが記憶
されているときには、基準信号出力手段からスイ
ツチ信号SW1が出力され、モードBまたはモー
ドCが記憶されているときにはスイツチ信号SW
1が出力されない。モードAのとき出力されたス
イツチ信号SW1は、制御装置60へ出力され、
移動物体を制御する。 最後に、基準信号の基準パルスが立上がつたか
否か、移動物体が前進方向に移動しているか否
か、モードAまたはモードBかが判断される。全
ての条件がYESの場合は、リセツト手段から計
数器42にリセツト信号が出力され、計数器42
の計数値が基準値αにリセツトされる。すなわ
ち、基準パルスが立上り、移動物体が前進してお
り、かつ、モードAまたはモードBのときに、計
数器42に設定されている基準値が補正されるこ
とになる。 なお、以上では、モードA,B,Cのいずれか
を設定した例について説明したが、スイツチ信号
SW1を出力するのみで基準値を補正しないモー
ドDを設定するようにしてもよい。 次に、本発明を工作機械のスライドテーブルの
位置検出に適用した更に具体的な実施例について
説明する。本実施例は、第5図に示すように、第
1図従来例のドツグおよびリミツトスイツチの代
わりに、スライドテーブル18の単位移動量を検
出してパルス信号に変換するパルス発生器として
のリニヤエンコーダ51と、このリニヤエンコー
ダ51の出力に応じてスライドテーブル18の送
り位置を検知し、機械シーケンス回路30にスイ
ツチ信号を出力する位置検出装置53とを設けた
ものである。他の点は第1図従来例と同様である
ので、対応する部分に同一符号を付しその説明は
省略する。 リニヤエンコーダ51は、例えば、実願昭55−
61421号公報に示されるように、同一スケール5
1a上に基準信号用発磁部と磁気格子を形成する
測尺信号用発磁部とを併設し、このスケール51
a面に相対して基準信号を検出する基準検出磁気
ヘツド及び測尺用検出磁気ヘツドを備えた検出ヘ
ツド51bを設け、スケール51aと検出ヘツド
51bとを相対移動させ、パルス信号を得るもの
である。本実施例では、スケール51aをスライ
ドテーブル18の側面に固定し、スライドベース
14に検出ヘツド51bを固定してある。 したがつて、スライドテーブル18が移動する
と、例えば、単位移動量あたり1パルスのパルス
信号が出力され、スライドテーブル18の移動量
はパルス信号に変換される。この場合、スライド
テーブル18が前進したか後退したかを区別する
ために、スライドテーブル18の移動方向によ
り、前進時には第6図1に示す正のパルス信号
が、後退時には第6図2に示す負のパルス信号が
出力されるようにしてある。また、スライドテー
ブル18が移動して基準領域に達すると、すなわ
ち検出ヘツドが基準信号用発磁部に到達すると、
第7図に示すような約16mm幅の矩形パルス信号で
ある基準信号が出力される。 これらのパルス信号および基準信号は、位置検
出装置53に入力される。位置検出装置53は、
リニヤエンコーダ51の出力が入力されるエンコ
ーダ入力回路55と、機械シーケンス回路30か
らの出力すなわち動作中指令が入力される入力回
路57と、機械シーケンス回路30にスイツチ信
号を出力する出力回路59と、データ入力装置4
8と、プログラム可能な周辺インターフエース
(PPI)62と、CPU58と、ROM56と、
RAM54と、これらを接続するコモンバス52
とを有している。RAM54には、各種の制御切
換位置P0点およびP1点〜P5点すなわちスライド
テーブルの各特定位置に対応する設定数p0および
p1〜p5が、別に準備されているプログラムモジユ
ールにより書込まれ、記憶されている。この設定
数は、スライドテーブルの基準領域内のいずれか
1点を基準位置とし、この基準位置から他の特定
位置までの距離をパルス数に換算し、基準位置で
の設定数(基準数)にこのパルス数を加算または
減算して決定したものである。 以下、第8図及び第9図を参照して、モードA
を設定した場合の動作を説明する。直流モータ2
4は、ギアカツプリング49を介して、送り軸2
2を回転させ、送りナツト20が固定されたスラ
イドテーブル18を前進または後退させる。スラ
イドテーブル18は、例えば第8図に示すよう
に、位置検出装置53によつて得られるスイツチ
信号SW1〜SW4に応じて、P1点〜P2点まで早
送りされ、P2点〜P3点まで第1遅送りされ、P3
点〜P5点まで第2遅送りされ、最後にP5点〜P1
点まで早戻しされる。これらの送り速度は、速度
切換設定回路28に予め設定されている。機械シ
ーケンス回路30は、リレー開閉により速度切換
用接点ls1〜ls4を切換え、それら送り速度のうち
の1速を選択する。 直流モータ24により送り軸22が回転する
と、スライドテーブル18が移動する。リニヤエ
ンコーダ51からは、その移動方向に応じて、正
または負のパルス信号出力が得られる。このパル
ス信号は位置検出装置53のエンコーダ入力回路
55に入力される。 位置検出装置53は、第9図に示すように、機
械シーケンス回路30からの動作中指令信号を入
力回路57で受けており、動作中指令がない場合
には休止状態と判定する。機械シーケンス回路3
0出力が動作中を示す場合、リニヤエンコーダ5
1からの正または負のパルス信号により、前進方
向(正のパルス信号)または後退方向(負のパル
ス信号)のいずれかであるかを判別する。スライ
ドテーブル18が前進状態にある場合は、位置検
出装置53の異常出力(後出)をクリアーすると
ともに、リニヤエンコーダ51出力のパルス信号
を計数器(カウンタ)を用いて加算計数する。一
方、スライドテーブル18が後退状態にある場合
は、その時までに計数されているパルス信号のパ
ルス数から、スライドテーブル18の後退にとも
なつて出力されるリニヤエンコーダ出力のパルス
数を減算計数する。このようにして、計数値が予
め設定されたスイツチ点p0およびp1〜p5に一致す
るか否かを常時判別し、一致していれば、その計
数値に対応したスイツチ信号を出力する。 また、スライドテーブルが基準領域、例えばス
ライドテーブルの原位置P1点に達すると、第7
図に示す基準信号が位置検出装置53に入力さ
れ、スライドテーブルが前進方向に移動している
ことを示す正のパルス信号が出力されており、か
つ、基準位置を設定する基準点判別器の作用によ
り基準信号が立下つた瞬間(第8図のP0)に、
現在のカウンタの計数値と予め設定された基準位
置に対応する設定数(基準数)との差が採られ
る。この差の絶対値が許容値以内にあれば、カウ
ンタの計数値を基準数にリセツトさせる。一方、
差が過大な場合は、機械系,電気系のいずれかの
異常により、カウンタの計数値が実際のスライド
テーブル18の位置とずれたと考えられるので、
図示しない表示回路に異常状態を表示するととも
に、機械シーケンス回路30に異常出力信号を出
力し、加工を停止する。 このようにスライドテーブル18の移動量は、
前進状態で出力される基準信号の立下り点P0
対応する位置を基準位置として、スライドテーブ
ル18の前進または後退移動に応じて出力され
る。リニヤエンコーダ51の正または負のパルス
信号をカウンタで加減算し、スライドテーブル1
8の位置とカウンタの計数値を1対1に対応させ
ることにより決定される。 CPU58は、前記カウンタの計数値と予め
RAM54に入力されている所定位置P1〜P5に対
応する設定数p1〜p5とを比較照合し、一致した場
合はスイツチ信号SW1〜SW4のオンオフ状態
を変化させ、PPI62を介して出力回路59に出
力する。これにより、機械シーケンス回路30が
スライドテーブル18の位置に応じて制御され
る。 被加工物12に対する加工が進行し、スライド
テーブル18側のストツパ36が、スライドベー
ス14の端面に固定されたデツドストツパ37の
近傍に設定された前進端予知位置P4点に達する
と、速度切換用接点ls4が作動し、スライドテー
ブル18が前進端ストツパ37に当たり押圧する
に十分な時間を設定した図示しない前進端確認タ
イマが作動し、機械シーケンス回路30からの出
力により、電流制御回路が電流を制限する。スラ
イドテーブル18が前進移動し、前進端設定位置
P5点付近に達すると、デツドストツパ37に当
たり押圧する。この場合、電流制限回路の働きに
より、直流モータ24には予め設定された制限値
以上の電流が流れないので、直流モータ24の速
度フイードバツク回路が安定した一定電流値を保
たせる。したがつて、スライドテーブル18は一
定のトルクで前進端位置に押圧され、きわめて高
い位置決め精度を確保できる。 この時、前進端設定数p5とスライドテーブル1
8がデツドストツパ37に当たり押圧した位置と
してカウンタが計数した計数値との差が許容値よ
りも大きければ、これも重大なトラブルとみな
し、異常信号を出力して、スライドテーブル18
の移動を停止させる。 前進端確認タイマがタイムアツプすると、機械
シーケンス回路30によつて早戻し指令が与えら
れ、スライドテーブル18はデツドストツパ37
から離れ、原位置P1点に戻る。スライドテーブ
ル18が原位置P1点まで後退すると、スイツチ
信号SW1が出力され、機械シーケンス回路30
は直流モータ24に停止指令を出力し、スライド
テーブル18の移動を停止させる。 ところで、スライドテーブル18は高速送りで
戻されるので、慣性力により原位置P1点には停
止できず、原位置よりも更に戻り側にオーバーラ
ンすることになるが、戻り移動時すなわち後退状
態では、リニヤエンコーダ51から基準信号が出
力されてもカウンタは基準値にリセツトされず、
そのまま減算を続け、スライドテーブル18が実
際に停止する位置では、カウンタ計数値は基準値
よりも小となる。スライドテーブル18の次の加
工サイクルでは、再び前進指令が与えられ、リニ
ヤエンコーダ51から正パルス信号が出力される
ので、カウンタは加算する。そして、スライドテ
ーブル18が再び前進して原位置P1点に達する
と、基準信号が出力され、更にテーブル18が前
進移動して基準信号が立ち下る瞬間すなわち位置
P0において、カウンタ計数値が予め設定された
基準値にリセツトされる。 したがつて、戻り時にオーバーランがあつて
も、次回の位置検出には誤差が生ずるとなく、誤
差の累積もない。前進端すなわちP5付近におい
ても、設定数と計数値との差が許容値以内かどう
かを判定するので、この部分でも誤差の累積が避
けられる。 [発明の効果] 本発明によれば、基準位置と前進端のデツドス
トツパの位置とで計数の許容値判定と計数補正と
を実行し累積誤差を生ずることがない移動物体の
位置検出装置が得られ、移動軸方向での被加工物
の形状加工精度が高まる。
[Table] The input/output circuit 50 also includes a reference signal generator 4.
The switch signal SW1 corresponding to the reference signal P c output from the CPU 58 according to the control program
A control device 60 such as a mechanical sequence circuit is connected to which switch signals SW2 and SW8 corresponding to arbitrary positions of the moving object are input. Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. First, in order to operate the reference selection means, the modes A, B, C and the decimal value reference value α in the table are set as follows.
The information is input by key operations on the data input device 48.
The reference value correction and switch signal control programs corresponding to modes A, B, and C are as follows:
B and C are stored in advance in the ROM 56. Modes A, B, input from the data input device 48,
C and the reference value α are stored in the RAM 54. Subsequently, when the moving object is moved in the forward direction or the backward direction, a forward pulse signal P a or a backward pulse signal P b shown in FIG. 4 is output corresponding to the unit movement amount in the moving direction. When the moving object moves into the reference area, the reference signal P c output from the reference signal generator 44 falls to a low level, and the reference signal P c remains unchanged while the moving object moves within the reference area .
is at a low level. Here, it is determined whether or not the moving object is moving within the reference area. If the moving object is moving outside the reference area, the switch signal SW1 is not output. Next, it is determined whether mode A, B, or C is stored in the RAM 54. If mode A is stored, a switch signal SW1 is output from the reference signal output means, and mode B or mode C is stored. switch signal SW when
1 is not output. The switch signal SW1 output in mode A is output to the control device 60,
Control moving objects. Finally, it is determined whether the reference pulse of the reference signal has risen, whether the moving object is moving in the forward direction, and whether it is in mode A or mode B. If all the conditions are YES, a reset signal is output from the reset means to the counter 42, and the counter 42
The count value of is reset to the reference value α. That is, when the reference pulse rises, the moving object is moving forward, and mode A or mode B is selected, the reference value set in the counter 42 is corrected. In addition, although the example in which mode A, B, or C is set has been explained above, the switch signal
A mode D may be set in which only SW1 is output and the reference value is not corrected. Next, a more specific embodiment in which the present invention is applied to detecting the position of a slide table of a machine tool will be described. As shown in FIG. 5, in place of the dog and limit switch in the conventional example shown in FIG. and a position detection device 53 that detects the feeding position of the slide table 18 in accordance with the output of the linear encoder 51 and outputs a switch signal to the mechanical sequence circuit 30. Since other points are similar to the conventional example shown in FIG. 1, corresponding parts are given the same reference numerals and their explanation will be omitted. The linear encoder 51 is, for example,
As shown in Publication No. 61421, the same scale 5
A reference signal magnetization section and a measurement signal magnetization section forming a magnetic grid are provided on the scale 51.
A detection head 51b equipped with a reference detection magnetic head and a measurement detection magnetic head for detecting a reference signal relative to the a-plane is provided, and a pulse signal is obtained by relatively moving the scale 51a and the detection head 51b. . In this embodiment, a scale 51a is fixed to the side surface of the slide table 18, and a detection head 51b is fixed to the slide base 14. Therefore, when the slide table 18 moves, for example, a pulse signal of one pulse per unit movement amount is output, and the movement amount of the slide table 18 is converted into a pulse signal. In this case, in order to distinguish whether the slide table 18 has moved forward or backward, depending on the moving direction of the slide table 18, a positive pulse signal as shown in FIG. A pulse signal is output. Furthermore, when the slide table 18 moves and reaches the reference area, that is, when the detection head reaches the reference signal magnetization section,
A reference signal which is a rectangular pulse signal with a width of approximately 16 mm as shown in FIG. 7 is output. These pulse signals and reference signals are input to the position detection device 53. The position detection device 53 is
An encoder input circuit 55 to which the output of the linear encoder 51 is input, an input circuit 57 to which the output from the machine sequence circuit 30, that is, an operating command, is input, and an output circuit 59 to output a switch signal to the machine sequence circuit 30. Data input device 4
8, a programmable peripheral interface (PPI) 62, a CPU 58, a ROM 56,
RAM 54 and common bus 52 that connects them
It has The RAM 54 stores various control switching positions P 0 and P 1 to P 5, that is, the number of settings p 0 and P 5 corresponding to each specific position on the slide table.
p 1 to p 5 are written and stored by a separately prepared program module. This number of settings is determined by setting any one point within the reference area of the slide table as a reference position, converting the distance from this reference position to another specific position into the number of pulses, and calculating the number of settings at the reference position (reference number). It is determined by adding or subtracting this number of pulses. Hereinafter, with reference to FIGS. 8 and 9, mode A
The operation when set is explained below. DC motor 2
4 is connected to the feed shaft 2 via a gear coupling spring 49.
2 to move forward or backward the slide table 18 to which the feed nut 20 is fixed. For example, as shown in FIG. 8, the slide table 18 is fast-forwarded from point P1 to point P2 in response to switch signals SW1 to SW4 obtained by the position detection device 53, and from point P2 to point P3 . The first delay is forwarded until P 3
The second delay is carried out from point to P5 , and finally from point P5 to P1 .
Fast rewind to the point. These feed speeds are preset in the speed switching setting circuit 28. The mechanical sequence circuit 30 switches speed switching contacts l s1 to ls4 by opening and closing relays, and selects one of these feed speeds. When the feed shaft 22 is rotated by the DC motor 24, the slide table 18 moves. A positive or negative pulse signal output is obtained from the linear encoder 51 depending on the direction of movement thereof. This pulse signal is input to the encoder input circuit 55 of the position detection device 53. As shown in FIG. 9, the position detection device 53 receives an in-operation command signal from the machine sequence circuit 30 at an input circuit 57, and determines that it is in a rest state when there is no in-operation command. Mechanical sequence circuit 3
If 0 output indicates operation, linear encoder 5
Based on the positive or negative pulse signal from 1, it is determined whether the direction is forward (positive pulse signal) or backward (negative pulse signal). When the slide table 18 is in the forward state, the abnormal output (described later) of the position detection device 53 is cleared, and the pulse signal of the linear encoder 51 output is added and counted using a counter. On the other hand, when the slide table 18 is in the backward state, the number of pulses of the linear encoder output that is output as the slide table 18 moves backward is subtracted from the number of pulses of the pulse signal counted up to that time. In this way, it is constantly determined whether the counted value matches the preset switch points p0 and p1 to p5 , and if they match, a switch signal corresponding to the counted value is output. . Also, when the slide table reaches the reference area, for example, the original position P1 point of the slide table, the seventh
The reference signal shown in the figure is input to the position detection device 53, a positive pulse signal indicating that the slide table is moving in the forward direction is output, and the action of the reference point discriminator for setting the reference position At the moment when the reference signal falls (P 0 in Figure 8),
The difference between the current count value of the counter and a set number (reference number) corresponding to a preset reference position is taken. If the absolute value of this difference is within the allowable value, the count value of the counter is reset to the reference number. on the other hand,
If the difference is excessive, it is considered that the counter value has deviated from the actual position of the slide table 18 due to an abnormality in either the mechanical or electrical system.
The abnormal state is displayed on a display circuit (not shown), and an abnormal output signal is output to the machine sequence circuit 30 to stop the machining. In this way, the amount of movement of the slide table 18 is
The reference signal is output in accordance with the forward or backward movement of the slide table 18, with the position corresponding to the falling point P 0 of the reference signal output in the forward state as the reference position. The positive or negative pulse signals of the linear encoder 51 are added or subtracted by a counter, and the slide table 1
It is determined by making a one-to-one correspondence between the position of 8 and the count value of the counter. The CPU 58 calculates the count value of the counter and
Compare and match the set numbers p 1 to p 5 corresponding to the predetermined positions P 1 to P 5 input to the RAM 54, and if they match, change the on/off state of the switch signals SW1 to SW4 and output via the PPI 62. Output to circuit 59. Thereby, the mechanical sequence circuit 30 is controlled according to the position of the slide table 18. As the machining of the workpiece 12 progresses and the stopper 36 on the slide table 18 side reaches the forward end predicted position P 4 set near the dead stopper 37 fixed to the end surface of the slide base 14, the speed switching The contact l s4 is activated, and a forward end confirmation timer (not shown), which is set for a time sufficient for the slide table 18 to hit and press the forward end stopper 37, is activated, and the current control circuit controls the current according to the output from the mechanical sequence circuit 30. Restrict. The slide table 18 moves forward and reaches the forward end setting position.
When it reaches around the P5 point, it hits the dead stopper 37 and presses it. In this case, due to the action of the current limiting circuit, a current exceeding a preset limit value does not flow through the DC motor 24, so the speed feedback circuit of the DC motor 24 maintains a stable constant current value. Therefore, the slide table 18 is pressed to the forward end position with a constant torque, and extremely high positioning accuracy can be ensured. At this time, the forward end setting number p 5 and slide table 1
If the difference between the count value counted by the counter and the position where the slide table 8 hits and pressed the dead stopper 37 is larger than the allowable value, this is also considered to be a serious trouble, an abnormal signal is output, and the slide table 18
stop moving. When the forward end confirmation timer times up, a quick return command is given by the mechanical sequence circuit 30, and the slide table 18 is moved to the dead stopper 37.
Move away from and return to the original position P1 . When the slide table 18 retreats to the original position P1 , the switch signal SW1 is output and the machine sequence circuit 30
outputs a stop command to the DC motor 24 to stop the movement of the slide table 18. By the way, since the slide table 18 is returned at high speed, it cannot stop at the original position P due to inertia force, and it will overrun further to the return side than the original position. However, when moving back, that is, in the backward state , even if the reference signal is output from the linear encoder 51, the counter is not reset to the reference value,
The subtraction continues, and at the position where the slide table 18 actually stops, the counter count value becomes smaller than the reference value. In the next machining cycle of the slide table 18, a forward command is given again and a positive pulse signal is output from the linear encoder 51, so that the counter increments. Then, when the slide table 18 moves forward again and reaches the original position P 1 , the reference signal is output, and the table 18 moves forward further and the moment when the reference signal falls, that is, the position
At P0 , the counter count value is reset to a preset reference value. Therefore, even if there is an overrun when returning, there will be no error in the next position detection, and there will be no accumulation of errors. Even near the forward end, that is, P5 , it is determined whether the difference between the set number and the counted value is within the allowable value, so that accumulation of errors can be avoided in this area as well. [Effects of the Invention] According to the present invention, it is possible to obtain a position detecting device for a moving object that performs count tolerance determination and count correction between the reference position and the position of the dead stopper at the forward end, and does not generate cumulative errors. , the shape processing accuracy of the workpiece in the direction of the moving axis is increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の工作機械の送り制御装置の一例
を示す図、第2図は本発明による位置検出装置の
一実施例を示すブロツク図、第3図は第2図実施
例の動作を示すフローチヤート、第4図は第2図
実施例の各信号波形を示す図、第5図は本発明の
より具体的実施例を示す図、第6図〜第8図は第
5図実施例の信号波形を示す図、第9図は第5図
実施例の動作を示すフローチヤートである。 40…パルス発生器、42…計数器、44…基
準信号発生器、46…基準点判別器、48…デー
タ入力装置、50…入出力回路、52…コモンバ
ス、53…位置検出装置、54…RAM、55…
エンコーダ入力回路、56…ROM、57…動作
中指令入力回路、58…CPU、59…スイツチ
信号出力回路、60…制御装置、62…PPI。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a conventional feed control device for a machine tool, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a position detection device according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the operation of the embodiment of FIG. 2. Flowchart, FIG. 4 is a diagram showing each signal waveform of the embodiment of FIG. 2, FIG. 5 is a diagram showing a more specific embodiment of the present invention, and FIGS. 6 to 8 are diagrams of the embodiment of FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the embodiment shown in FIG. 5, which shows signal waveforms. 40... Pulse generator, 42... Counter, 44... Reference signal generator, 46... Reference point discriminator, 48... Data input device, 50... Input/output circuit, 52... Common bus, 53... Position detection device, 54... RAM , 55...
Encoder input circuit, 56... ROM, 57... Operating command input circuit, 58... CPU, 59... Switch signal output circuit, 60... Control device, 62... PPI.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 移動物体の単位移動量に対応し方向判別可能
なパルス信号を出力するパルス発生器と、前記移
動物体が所定の基準領域に達したとき基準信号を
出力する基準信号発生器と、前記基準領域中の特
定位置に基準位置を設定する基準点判別器と、前
記パルス信号のパルス数を計数する計数器と、前
記移動物体の前記基準位置および前進端デツドス
トツパ位置を含めた位置検出可能な範囲内の複数
位置に対応した複数のスイツチ信号数並びに少な
くとも前記基準位置および前進端デツドストツパ
位置に対応する基準値を設定するデータ入力装置
と、前記データ入力装置により設定されたデータ
を記憶するメモリと、所定の制御プログラムに従
い演算しスイツチ信号を出力する処理装置とを含
む移動体の位置検出装置において、 前記処理装置が、前記基準信号を前記スイツチ
信号の1つとして直接出力する基準信号出力手段
と、少なくとも前記基準位置および前進端デツド
ストツパ位置において前記計数器の計数値と予め
設定された基準値との差が所定値以内であるとき
計数値を当該基準値にリセツトするリセツト手段
と、前記データ入力装置により設定された基準選
択モードに応じて前記基準信号出力手段および前
記リセツト手段の動作を切換える基準選択手段と
を有することを特徴とする移動物体の位置検出装
置。
[Scope of Claims] 1. A pulse generator that outputs a pulse signal that corresponds to a unit movement amount of a moving object and can determine the direction; and a reference signal generator that outputs a reference signal when the moving object reaches a predetermined reference area. a reference point discriminator that sets a reference position at a specific position in the reference area, a counter that counts the number of pulses of the pulse signal, and the reference position and the forward end dead stop position of the moving object. a data input device for setting a plurality of switch signal numbers corresponding to a plurality of positions within a position detectable range and a reference value corresponding to at least the reference position and the forward end dead stopper position; A position detecting device for a moving body including a memory for storing and a processing device that calculates according to a predetermined control program and outputs a switch signal, wherein the processing device directly outputs the reference signal as one of the switch signals. a signal output means; and a reset means for resetting the count value to the reference value when the difference between the count value of the counter and a preset reference value is within a predetermined value at least at the reference position and the forward end dead stopper position. . A moving object position detecting device comprising: a reference selection means for switching operations of the reference signal output means and the reset means according to a reference selection mode set by the data input device.
JP10486481A 1981-07-03 1981-07-03 Position detector for mobile body Granted JPS588321A (en)

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JPH0213325B2 true JPH0213325B2 (en) 1990-04-04

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5489176A (en) * 1977-12-26 1979-07-14 Komatsu Ltd Starting point signal generating circuit
JPS5567807A (en) * 1978-11-16 1980-05-22 Toyoda Mach Works Ltd Numerical number control unit

Patent Citations (2)

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