JPH0215953A - 位置決め制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はＮＣ工作機械のテーブル駆動等に使用される位
置決め制御装置において、特に工作機械の機械的初期位
置を自動的に設定可能な位置決・め制御装置に関する。

（従来の技術） ＮＣ工作機械のテーブル駆動等の位置決め制御装置にお
いては、−旦電源が切られるとその時の工作機械の停止
位置がどの位置で停止するかが不定であり、しかも設定
された機械的初期位置がクリアされてしまうため、電源
投入後には必ず機械的初期位置を設定し直してから位置
決め制御を開始する必要がある。

従来、かかる位置決め制御装置に対して機械的初期位置
を設定するには、第５図に示すようにサーボモータ３１
の駆動により走行用機械装置３２が移動するライン３３
上に走行用機械装置３２の原点位置に対応させてリミッ
トスイッチ３４を設けると共にその左右両側に走行用機
械装置３２の原点減速位置に対応させてリミットスイッ
チ３５゜３６を設け、電源が投入されると手動により走
行用機械装置３２を何れか一方の原点減速位置の外側に
一旦移動させ、走行用機械装置３２が原点減速位置３５
又は３６の外側まで移動したことを目視により確認する
と、走行用機械装置３２を再度原点位置方向へ移動させ
るようにしている。そして、原点減速位置のリミットス
イッチ３５又は３６が動作すると走行用機械装置３２を
減速させ、原点位置のリミットスイッチ３４が動作する
と走行用機械装置３２を停止させてこの位置を機械的初
期位置として位置決め制御装置に設定するようにしてい
た。

（発明が解決しようとする課ＷＢ） このように従来の位置決め制御装置においては、電源が
一旦切られるとそ功ときの走行用機械装置の停止位置が
不定であり、しかも機械的初期位置、つまり機械的零点
の設定がクリアされてしまうため、再度電源を投入して
位置決め制御を開始するには電源立上げ時に手動にて前
述の操作を行なった上で原点位置のリミットスイッチの
動作をもって走行用機械装置を停止させ、その位置を機
械的初期位置として設定する必要があった。

しかし、このように電源立上がり時において、手動にて
走行用機械装置を移動させて機械的初期位置を設定する
ものでは、例えば毎日稼働が終了すると位置決め制御シ
ステムの電源を切るような場合、翌日再び前述したよう
な操作を行なって機械的初期位置を設定しなければなら
ないため、多くの手間と時間がかかる欠点があった。

また、このようなシステムを例えば原子力管理区域等の
ように入室に制限がある場所に設置した場合等は、機械
的初期位置を設定する毎に入室しなければならないため
、極力その開度を最少限に止どめる必要があった。

本発明は電源立上げ時の走行用機械装置の機械的初期位
置の設定を人手を介さずに簡単且つ効率よく行なうこと
ができる初期位置設定機能を有する位置決め制御装置を
提供することを目的とする。

【発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記のような目的を達成するため、走行用機械
装置が移動するラインに、走行用機械−置の原点位置、
この原点位置両側の原点減速位ｆｆｉ、移動範囲両端近
傍の減速位置にそれぞれ対応させてリミットスイッチを
設け、且つこれら各リミットスイッチの状態の監視によ
り得られる位置制御データと前記走行用機械装置の原点
位置から見た現在位置データとの偏差が零となるように
前記走行用機械装置を移動制御する位置決め制御装置に
おいて、電源が投入されると前記走行用機械装置の停止
位置から何れか一方の端部方向へ移動させる第１の移動
手段と、この第１の移動手段によりその移動方向の減速
位置に対応するリミットスイッチが動作すると前記走行
用機械装置を一旦停止させると共に再び前記原点位置方
向に移動させる第２の移動手段と、この第２の移動手段
により前記走行用機械装置が原点位置方向に移動し、原
点減速位置に対応するリミットスイッチが動作すると前
記走行用機械装置を減速させ、原点位置に対応するリミ
ットスイッチが動作すると前記走行用機械装置を停止さ
せると共にこの原点位置を前記走行用機械装置を位置決
め制御するための機械的初期位置として設定する処理手
段とを備えて初期位置設定機能を持たせた構成とするも
のである。

（作用） したがって、このような構成の位置決め制御装置にあっ
ては、電源の立上がりを検出すると走行用機械装置がそ
の停止位置からラインの何れが一方の端部方向へ移動し
、その方向の減速位置のリミットスイッチが動作すると
走行用機械装置を・−旦停止させてから再び原点位置方
向へ移動し、原点減速位置のリミットスイッチが動作す
ると走行用機械装置を減速させ、原点位置のリミットス
イッチの動作により走行用機械装置を停止させてその位
置を機械的初期位置として設定するという一連の作業が
自動的に行なわれるので、電源立上がり時における機械
的初期位置の設定を簡単、且つ効率的に行なうことが可
能となる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明による位置決め制御装置のシステム全体
の構成例を示すものである。

第１図において、１は走行用機械装置が移動するライン
上の各予定位置に設けられた詳細を後述するリミットス
イッチの状態を監視するシーケンスユニットで、このシ
ーケンスユニット１はシステム電源が投入されるとプロ
グラムが起動され、詳細を後述する処理手順に従って走
行用機械装置の機械的初期位置を設定するための制御信
号を出力する初期位置設定機能と、自動＠御時各位置で
のリミットスイッチの動作により制御データを出力する
機能とを宵している。２は手動又は自動モードを選択す
る手動／自動モード切替スイッチ、３はこの手動／自動
モード切替スイッチ２が手動側に選択されるとシーケン
スユニット１から機械的初期位置を設定するための制御
信号を取込、また手動／自動モード切替スイッチ２が自
動側に選択されるとシーケンスユニット１から制御デー
タを取込む位置決め制御ユニットである。また、４は位
置決め制御ユニット３の出力信号によりサーボモータ５
を駆動して走行用機械装置を移動させるサーボドライバ
、６はこのサーボモータ５の反負荷側に取付けられ、そ
の回転位置を検出するレゾルバで、このレゾルバ６で検
出された回転位置信号はサーボドライバ４を介して位置
決め制御ユニット２に入力される。

ここで、位置決め制御ユニット２は手動モード切替時シ
ーケンスユニット１から取込まれる機械的初期位置を設
定するための制御信号を取込んでこれを電圧信号として
サーボドライバ４に与える信号変換部７と、自動モード
切替時シーケンスユニット１から位置制御データが取込
まれるとその位置制御データに応じた位置指令パルスを
発生するパルス発生器８．レゾルバ６よりサーボドライ
バ４を介して入力される回転位置信号をパルス整形する
と共にサーボモータ５の回転方向を判別する方向判別器
９．パルス発生器８から発生するパルスをカウントする
と共にそのカウント値から方向判別器９から加えられる
パルスを減算してその偏差値に応じたパルスを出力する
偏差カウンタ１０およびこの偏差カウンタ１０からのパ
ルスをアナログ変換してサーボドライバ４に与えるＤ／
Ａ変換器１１とから構成されている。

一方、第２図は走行用機械装置が移動するラインの各予
定位置に設けられたリミットスイッチの配置構成例を示
すものである。第２図において、１４はサーボモータ５
によりライン１２上を移動する走行用機械袋ｒ！１１３
の原点位置に対応させて設けられたリミットスイッチ、
１５．１６はこの原点位置の左右両側に走行用機械袋Ｗ
１１３を減速させて原点位置で停止させるための原点減
速位置に設けられたリミットスイッチ、１７．１８は原
点減速位置のさらに外側で通常動作時において移動する
限界位置に対応させて設けられたリミット不イッチ、１
９．２０はランナ１２の両端部側に設けられ、走行用機
械装置１３の暴走時にサーボモータ５を停止させるため
のオーバトラベルリミットスイッチ、２１．２２はラン
ナ１２の両端部位置で走行用機械装置１３を停止させる
ための減速位置に対応させて設けられたリミットスイッ
チである。

次に上記のように構成された位置決め制御装置の作用に
ついて説明する。

まず、自動／手動切替スイッチ２が自動側に選択されて
いるときの制御動作について述べる。第１図において、
シーケンスユニット１は第２図に示すライン１２上の各
位置に設けられたリミットスイッチの状態を監視し、位
置決め制御ユニット３に対して位置制御データを出力す
る。位置決め制御ユニット３では、この位置制御データ
が入力されるとパルス発生器８から発生する位置指令パ
ルスが偏差カウンタ１０でカウントされると共にレゾル
バ６で検出されたサーボモータ５の回転位置信号が方向
判別器９により方向判別され、現在位置パルスとして偏
差カウンタ１０に入力される。

この偏差カウンタ１０ではパルス指令のカウント値から
現在位置パルスを減算し、その値をＤ／Ａ凌換器１１に
よりアナログ変換してサーボドライバ４に速度指令とし
てアナログ電圧を出力する。

したがって、サーボモータ５はサーボドライバ４の出力
電圧に応じて回転し、走行用機械装置１３がライン１２
に沿って移動することになる。

以上の動作はシーケンスユニット１から連続して制御デ
ータが入力され、パルス発生器８から位置指令パルスが
偏差カウンタ１０に与えられている間繰返し行なわれ、
サーボモータ５は回転をし続ける。そして、偏差カウン
タ１０に位置指令パルスの人力が停止してもそのときの
カウント値と現在位置との偏差パルスが零になるまでサ
ーボモータ６は回転し、偏差パルスが零になった時点で
サーボモータの回転が停止する。

次に位置決め制御装置の電源が切られた状態から、再度
電源の立上げ時に機械的初期位置を設定する場合につい
て第３図に示すフローチャートを参照しながら述べる。

いま、自動／手動切替スイッチ２が手動側に選択されて
いる状態にあるものとし、また第２図に示すライン位置
に走行用機械装置１３が停止しているものとする。この
ような状態にあるとき、位置決め制御装置システムの電
源が投入されるとプログラム・が起動され、ステップＡ
にてサーボモータ５を逆転起動させ、走行用機械装置１
３を図示左方向に移動させる。ステップＢにおいてはこ
の走行用機械装置Ｗ１３の移動により減速位置のリミッ
トスイッチ１９が動作したか否かを判定し、リミットス
イッチ１９の動作が検知されるとサーボモータ５を一旦
停止させた後ステップＣにてサーボモータ４を正転動作
させ、走行用機械装置１３を原点位置方向に移動させる
。ステップＤでは走行用機械製ｆｆ１１３の原点位置方
向の移動により、原点減速位置のリミットスイッチ１５
が動作したか否かを判定し、リミットスイッチ１５の動
作が検知されるとステップＥにて走行用機械装置１３を
減速する。そして、ステップＦでは原点位置のリミット
スイッチ１４が動作したか否かを判定し、このリミット
スイッチ１４の動作が検知されるとステップＧにて走行
用機械装置１３を停止させると共にその停止位置を機械
的初期位置として位置決め制御ユニット３の偏差カウン
タ１０を零にリファし、機械的初期位置の設定を終了す
る。

このような各ステップでの処理における一連の動作をタ
イムチャートで表わすと、第４図に示すようになる。

このように本実施例では、シーケンスユニット１に電源
立上り時に走行用機械装置１３の機械的初期位置を設定
するための処理機能を持たせておき、゛また位置決め制
御ユニット３に対しては手動／自動モード切替スイッチ
２により手動側を選択することにより、初期位置設定処
理機能による制御信号を信号変換部７を通してサーボド
ライバ４に与えてサーボモータ５を駆動制御し、走行用
機械装置１３が原点位置で停止するとその位置を機械的
初期位置として位置決め制御ユニット３に読込ませる。

つまり偏差カウンタ１０を零クリアするようにしたので
、システム電源を切る頻度が高い場合でも電源の立上が
りと同時に機械的初期位置設定が人手を介さずに簡単か
つ効率よく行なうことができる。また、原子力管理区域
等のような入室に制限がある場所に設置された場合でも
操作者が入室しなくてもよいので、電源を切る頻度が制
限されずに済み、しかも安全性の面でも問題がない。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、電源立上げ時の走行
用機械装置の機械的初期位置の設定を人手を介さずに簡
単且つ効率よく行なうことができる初期位置設定装置を
備えた位置決め制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による位置決め制御装置の一実施例を示
すシステム全体の構成図、第２図は同実施例における走
行用機械装置が移動するライン上の各予定位置に設けら
れたリミットスイッチの配置図、第３図および第４図は
同実施例の作用を説明するためのフローチャートおよび
タイムチャートをそれぞれ示す図、第５図は従来の位置
決め制御装置において機械的初期位置の設定手段を説明
するためのリミットスイッチの配置図である。 １・・・シーケンスユニット、２・・・手動／自動モー
ド切替スイッチ、３・・・位置決め制御ユニット、４・
・・サーボドライバ、５・・・サーボモータ、６・・・
レゾルバ、７・・・信号変換部、８・・・パルス発生器
、９・・・方向判別器、１０・・・偏差カウンタ、１１
・・・Ｄ／Ａ変換器、１２・・・ライン、１３・・・走
行用機械装置、１４〜２２リミツトスイツチ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 電Ａ憧５正り゛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行用機械装置が移動するラインに、走行用機械装置の
   原点位置、この原点位置両側の原点減速位置、移動範囲
   両端近傍の減速位置にそれぞれ対応させてリミットスイ
   ッチを設け、且つこれら各リミットスイッチの状態の監
   視により得られる位置制御データと前記走行用機械装置
   の原点位置から見た現在位置データとの偏差が零となる
   ように前記走行用機械装置を移動制御する位置決め制御
   装置において、電源が投入されると前記走行用機械装置
   の停止位置から何れか一方の端部方向へ移動させる第１
   の移動手段と、この第１の移動手段によりその移動方向
   の減速位置に対応するリミットスイッチが動作すると前
   記走行用機械装置を一旦停止させると共に再び前記原点
   位置方向に移動させる第２の移動手段と、この第２の移
   動手段により前記走行用機械装置が原点位置方向に移動
   し、原点減速位置に対応するリミットスイッチが動作す
   ると前記走行用機械装置を減速させ、原点位置に対応す
   るリミットスイッチが動作すると前記走行用機械装置を
   停止させると共にこの原点位置を前記走行用機械装置を
   位置決め制御するための機械的初期位置として設定する
   処理手段とを備えて初期位置設定機能を持たせたことを
   特徴とする位置決め制御装置。