JPH0233165B2 - - Google Patents
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- JPH0233165B2 JPH0233165B2 JP57128146A JP12814682A JPH0233165B2 JP H0233165 B2 JPH0233165 B2 JP H0233165B2 JP 57128146 A JP57128146 A JP 57128146A JP 12814682 A JP12814682 A JP 12814682A JP H0233165 B2 JPH0233165 B2 JP H0233165B2
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- JP
- Japan
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- bit
- absolute
- axis
- movable part
- signal
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003936 working memory Effects 0.000 description 5
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 4
- 238000011000 absolute method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- MCWXGJITAZMZEV-UHFFFAOYSA-N dimethoate Chemical compound CNC(=O)CSP(=S)(OC)OC MCWXGJITAZMZEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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
- G05B19/19—Numerical 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
- G05B19/27—Numerical 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 absolute digital measuring device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアブソリユートエンコーダに係り、特
に工作機械可動部の位置制御に適用して好適なア
ブソリユートエンコーダに関する。
に工作機械可動部の位置制御に適用して好適なア
ブソリユートエンコーダに関する。
工作機械の工具やテーブルなどの機械可動部の
位置を認識する方法としてはインクリメンタル方
式とアブソリユート方式の２つの方法がある。イ
ンクリメンタル方式はモータ又は機械可動部が所
定角度回転或いは所定量移動する毎に１個のパル
スを発生するパルス発生器を設け、該パルス発生
器から発生するパルスを移動方向に応じて現在位
置カウンタにカウントアツプ或いはダウンせし
め、該現在位置カウンタの計数値を機械可動部の
現在位置とする方式である。
位置を認識する方法としてはインクリメンタル方
式とアブソリユート方式の２つの方法がある。イ
ンクリメンタル方式はモータ又は機械可動部が所
定角度回転或いは所定量移動する毎に１個のパル
スを発生するパルス発生器を設け、該パルス発生
器から発生するパルスを移動方向に応じて現在位
置カウンタにカウントアツプ或いはダウンせし
め、該現在位置カウンタの計数値を機械可動部の
現在位置とする方式である。
一方、アブソリユート方式はアブソリユートエ
ンコーダ（たとえば符号板）を用いテーブルなど
の機械可動部の位置を一義的な符号により表示す
る方法である。第１図は５ビツトの符号板の例で
あり、実際には24ビツトの符号板が用いられる。
ンコーダ（たとえば符号板）を用いテーブルなど
の機械可動部の位置を一義的な符号により表示す
る方法である。第１図は５ビツトの符号板の例で
あり、実際には24ビツトの符号板が用いられる。
ところで、インクリメンタル方式においては電
源を切断すると機械可動部の現在位置が消失す
る。このため、電源投入後機械可動部を原点復帰
させると共に現在位置カウンタの内容を零にクリ
アして、該機械可動部の現在位置と現在位置カウ
ンタの内容を一致させ、しかる後数値制御を行う
ようにしていた。しかし、このように電源投入後
その都度原点復帰させる方式は作業が煩雑になる
と共に、加工効率の低下をきたし好ましくなかつ
た。
源を切断すると機械可動部の現在位置が消失す
る。このため、電源投入後機械可動部を原点復帰
させると共に現在位置カウンタの内容を零にクリ
アして、該機械可動部の現在位置と現在位置カウ
ンタの内容を一致させ、しかる後数値制御を行う
ようにしていた。しかし、このように電源投入後
その都度原点復帰させる方式は作業が煩雑になる
と共に、加工効率の低下をきたし好ましくなかつ
た。
これに対し、アブソリユート方式によれば電源
が切断されても機械可動部の現在位置は消失する
ことがなく、電源投入後の原点復帰動作は不要で
あり、直ちにNC制御ができる利点がある。しか
し、アブソリユート方式においては、エンコーダ
として24ビツトの符号板を用いるとすると１軸に
つきNC装置と符号板間を接続する24本の信号線
が必要になると共に、24ビツトの高速のレシーバ
回路が必要となりコスト高となる。
が切断されても機械可動部の現在位置は消失する
ことがなく、電源投入後の原点復帰動作は不要で
あり、直ちにNC制御ができる利点がある。しか
し、アブソリユート方式においては、エンコーダ
として24ビツトの符号板を用いるとすると１軸に
つきNC装置と符号板間を接続する24本の信号線
が必要になると共に、24ビツトの高速のレシーバ
回路が必要となりコスト高となる。
本発明は、上記の問題を解決するためになされ
たもので、数値制御される機械可動部の各軸の移
動量に応じて送出されるビツト信号に基づいて、
NC装置側で機械可動部の各軸の絶対位置を検出
するアブソリユートエンコーダであつて、その１
軸について、すくなくともそれぞれ１本の出力信
号線に設けるだけで、電源投入直後などに、一旦
消失した絶対位置が原点復帰動作なくして把握で
きるようにすることを目的にしている。
たもので、数値制御される機械可動部の各軸の移
動量に応じて送出されるビツト信号に基づいて、
NC装置側で機械可動部の各軸の絶対位置を検出
するアブソリユートエンコーダであつて、その１
軸について、すくなくともそれぞれ１本の出力信
号線に設けるだけで、電源投入直後などに、一旦
消失した絶対位置が原点復帰動作なくして把握で
きるようにすることを目的にしている。
以下、本発明の実施例を図面に従つて詳細に説
明する。
明する。
第２図は本発明に係る位置検出方式を実現した
システムのブロツク図であり、１０１はNC装置
でコンピユータを内蔵し、コンピユータNC
（CNCという）としての構成を有している。即
ち、NC装置１０１は処理装置１０１ａ、制御プ
ログラムメモリ（ROM）１０１ｂ、データメモ
リ（RAM）１０１ｃ、作業メモリ１０１ｄ、デ
ータバス１０１ｅを有して構成され、作業メモリ
１０１ｄには各軸毎の指令位置（アブソリユート
値）Xc、Yc、Zc、機械可動部の現在位置Xa、
Ya、Zaなどが記憶されている。
システムのブロツク図であり、１０１はNC装置
でコンピユータを内蔵し、コンピユータNC
（CNCという）としての構成を有している。即
ち、NC装置１０１は処理装置１０１ａ、制御プ
ログラムメモリ（ROM）１０１ｂ、データメモ
リ（RAM）１０１ｃ、作業メモリ１０１ｄ、デ
ータバス１０１ｅを有して構成され、作業メモリ
１０１ｄには各軸毎の指令位置（アブソリユート
値）Xc、Yc、Zc、機械可動部の現在位置Xa、
Ya、Zaなどが記憶されている。
通常は、位置指令が与えられる毎に指令位置と
現在位置間の各軸インクリメンタル値△Ｘ、△
Ｙ、△Ｚが演算され、それぞれ公知のサーボ回路
１０２Ｘ，１０２Ｙ，１０２Ｚに入力され、サー
ボモータMX，MY，MZが回転する。サーボモ
ータMX，MY，MZが回転すれば図示しないテ
ーブルはそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向
に移動する。ところでアブソリユートエンコーダ
１０３Ｘ，１０３Ｙ，１０３Ｚからは通常最下位
ビツトの内容が出力線lx，ly，lzを介してNC装置
１０１内蔵のインタフエース回路１０４Ｘ，１０
４Ｙ，１０４Ｚに印加されるようになつている。
従つて、テーブルがＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に所定量移
動する毎に信号線lx，ly，lz上の信号は“１”→
“０”又は“０”→“１”に変化する。この出力
信号線lx，ly，lz上の信号の“１”→“０”又は
“０”→“１”の変化はインタフエース回路１０
４Ｘ，１０４Ｙ，１０４Ｚにより検出され、該変
化が発生する毎に処理装置１０１ａは作業用メモ
リ１０１ｄに記憶されている現在位置Xa、Ya、
Zaの内容を移動方向に応じて正或いは負方向に
１づつ更新する。
現在位置間の各軸インクリメンタル値△Ｘ、△
Ｙ、△Ｚが演算され、それぞれ公知のサーボ回路
１０２Ｘ，１０２Ｙ，１０２Ｚに入力され、サー
ボモータMX，MY，MZが回転する。サーボモ
ータMX，MY，MZが回転すれば図示しないテ
ーブルはそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向
に移動する。ところでアブソリユートエンコーダ
１０３Ｘ，１０３Ｙ，１０３Ｚからは通常最下位
ビツトの内容が出力線lx，ly，lzを介してNC装置
１０１内蔵のインタフエース回路１０４Ｘ，１０
４Ｙ，１０４Ｚに印加されるようになつている。
従つて、テーブルがＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に所定量移
動する毎に信号線lx，ly，lz上の信号は“１”→
“０”又は“０”→“１”に変化する。この出力
信号線lx，ly，lz上の信号の“１”→“０”又は
“０”→“１”の変化はインタフエース回路１０
４Ｘ，１０４Ｙ，１０４Ｚにより検出され、該変
化が発生する毎に処理装置１０１ａは作業用メモ
リ１０１ｄに記憶されている現在位置Xa、Ya、
Zaの内容を移動方向に応じて正或いは負方向に
１づつ更新する。
この結果、作業用メモリ１０１ｄの現在位置記
憶域には各軸の現在位置が常時記憶されることに
なる。
憶域には各軸の現在位置が常時記憶されることに
なる。
さて、一日の作業が終了してNC装置１０１の
電源を切断すると作業用メモリ１０１ｄの現在位
置記憶域にそれ迄記憶されていた現在位置Xa、
Ya、Zaはたちどころに消失する。しかし、次の
日NC装置１０１の電源を投入すると、該電源投
入が検出器１０５により検出され該検出器より電
源オン信号POS（＝“１”）が出力される。この結
果、処理装置１０１ａはアブソリユートエンコー
ダ１０３Ｘ，１０３Ｙ，１０３Ｚにイネーブル信
号PESを入力する。このイネーブル信号PESが入
力されると各アブソリユートエンコーダ１０３
Ｘ，１０３Ｙ，１０３Ｚは順次１ビツトづつ各軸
毎に設けられた符号板の出力を出力信号線lx，ly，
lzに出力する。
電源を切断すると作業用メモリ１０１ｄの現在位
置記憶域にそれ迄記憶されていた現在位置Xa、
Ya、Zaはたちどころに消失する。しかし、次の
日NC装置１０１の電源を投入すると、該電源投
入が検出器１０５により検出され該検出器より電
源オン信号POS（＝“１”）が出力される。この結
果、処理装置１０１ａはアブソリユートエンコー
ダ１０３Ｘ，１０３Ｙ，１０３Ｚにイネーブル信
号PESを入力する。このイネーブル信号PESが入
力されると各アブソリユートエンコーダ１０３
Ｘ，１０３Ｙ，１０３Ｚは順次１ビツトづつ各軸
毎に設けられた符号板の出力を出力信号線lx，ly，
lzに出力する。
第３図は、本発明に係るアブソリユートエンコ
ーダの説明図である。符号板２０１は、上記テー
ブルの各軸でその絶対位置をＮビツトのビツト信
号からなる位置データとして検出する検出手段で
あり、例えば24ビツトのアブソリユート値（最大
224）を出力できるように構成され、各ビツト値
は並列にマルチプレクサ２０２に入力されてい
る。このマルチプレクサ２０２は、上記符号板２
０１で検出された位置データをNC装置からの制
御信号、例えばイネーブル信号PESにより24ビツ
トのシリアル信号に変換する変換手段であつて、
ここには入力線liを介してイネーブル信号PESを
受信する受信端子と１ビツトづつ符号板の各ビツ
ト値をビツトシリアルに出力線lpに出力する出力
端子が設けられている。イネーブル信号PESが入
力されると、パルス発生部２０３から所定周期で
24個のパルスPsが発生し、このシリアル信号を
テーブルの移動開始に先立つて所定周期でNC装
置側に送出するために、カウンタ２０４はこのパ
ルスPsを計数し、その計数値をマルチプレクサ
２０２に入力する。マルチプレクサ２０２は計数
値が１のときには符号板２０１の第１ビツト（最
下位ビツト）の値を出力線lpに出力し、計数値が
２のときには符号板２０１の第２ビツトの値を、
以下同様に計数値が24であれば第24ビツト（最上
位ビツト）のビツト値を選択して出力する。
ーダの説明図である。符号板２０１は、上記テー
ブルの各軸でその絶対位置をＮビツトのビツト信
号からなる位置データとして検出する検出手段で
あり、例えば24ビツトのアブソリユート値（最大
224）を出力できるように構成され、各ビツト値
は並列にマルチプレクサ２０２に入力されてい
る。このマルチプレクサ２０２は、上記符号板２
０１で検出された位置データをNC装置からの制
御信号、例えばイネーブル信号PESにより24ビツ
トのシリアル信号に変換する変換手段であつて、
ここには入力線liを介してイネーブル信号PESを
受信する受信端子と１ビツトづつ符号板の各ビツ
ト値をビツトシリアルに出力線lpに出力する出力
端子が設けられている。イネーブル信号PESが入
力されると、パルス発生部２０３から所定周期で
24個のパルスPsが発生し、このシリアル信号を
テーブルの移動開始に先立つて所定周期でNC装
置側に送出するために、カウンタ２０４はこのパ
ルスPsを計数し、その計数値をマルチプレクサ
２０２に入力する。マルチプレクサ２０２は計数
値が１のときには符号板２０１の第１ビツト（最
下位ビツト）の値を出力線lpに出力し、計数値が
２のときには符号板２０１の第２ビツトの値を、
以下同様に計数値が24であれば第24ビツト（最上
位ビツト）のビツト値を選択して出力する。
各軸のインタフエース回路１０４Ｘ，１０４
Ｙ，１０４Ｚはビツトシリアルに出力線lx，ly，
lzを介して送出されてきた各軸のアブソリユート
値を直列−並列変換して内蔵のバツフアレジスタ
に一時的に記憶し、しかる後所定のタイミングで
作業用メモリ１０１ｄの現在位置記憶域に格納さ
れる。
Ｙ，１０４Ｚはビツトシリアルに出力線lx，ly，
lzを介して送出されてきた各軸のアブソリユート
値を直列−並列変換して内蔵のバツフアレジスタ
に一時的に記憶し、しかる後所定のタイミングで
作業用メモリ１０１ｄの現在位置記憶域に格納さ
れる。
以上、電源投入操作により自動的に作業用メモ
リ１０１ｄの現在位置記憶域に機械可動部の現在
位置がセツトされる。
リ１０１ｄの現在位置記憶域に機械可動部の現在
位置がセツトされる。
こうして各出力線lx，ly，lzから送出されるシ
リアル信号により機械可動部の絶対位置を記憶す
るとともに、その後に転送される最下位桁のビツ
ト信号により機械可動部の移動方向に応じて更新
することにより、絶対位置を検出するうえで必要
な、一旦消失した現在位置を把握できるから、電
源投入後の原点復帰動作による位置合せは不要に
なる。尚、イネーブル信号PESが消失後はマルチ
プレクサ２０２は符号板２０１の最下位ビツトの
値を出力線lpに出力するようにしているが、上記
各出力線lx，ly，lzは、ビツト信号のうち少なく
とも最下位桁を含むＭビツト（Ｎ＞Ｍ≧１）を各
軸毎に転送する転送手段であれば良い。
リアル信号により機械可動部の絶対位置を記憶す
るとともに、その後に転送される最下位桁のビツ
ト信号により機械可動部の移動方向に応じて更新
することにより、絶対位置を検出するうえで必要
な、一旦消失した現在位置を把握できるから、電
源投入後の原点復帰動作による位置合せは不要に
なる。尚、イネーブル信号PESが消失後はマルチ
プレクサ２０２は符号板２０１の最下位ビツトの
値を出力線lpに出力するようにしているが、上記
各出力線lx，ly，lzは、ビツト信号のうち少なく
とも最下位桁を含むＭビツト（Ｎ＞Ｍ≧１）を各
軸毎に転送する転送手段であれば良い。
以上、本発明によれば、NC装置側で機械可動
部の各軸の絶対位置を検出するアブソリユートエ
ンコーダの１軸について、すくなくともそれぞれ
１本の出力信号線を設けるだけで、電源投入直後
などに、一旦消失した絶対位置が原点復帰動作な
くして把握できるから、NC装置との間に設けら
れる信号線だけでなく、それに対応するレシーバ
回路の数もすくなくなり、コストの低減が可能に
なるアブソリユートエンコーダを提供できる。
部の各軸の絶対位置を検出するアブソリユートエ
ンコーダの１軸について、すくなくともそれぞれ
１本の出力信号線を設けるだけで、電源投入直後
などに、一旦消失した絶対位置が原点復帰動作な
くして把握できるから、NC装置との間に設けら
れる信号線だけでなく、それに対応するレシーバ
回路の数もすくなくなり、コストの低減が可能に
なるアブソリユートエンコーダを提供できる。
第１図はアブソリユートエンコーダの説明図、
第２図は本発明に係るアブソリユートエンコーダ
を用いた場合の実施例ブロツク図、第３図は本発
明に係るアブソリユートエンコーダ説明図であ
る。 １０１……NC装置、MX，MY，MZ……各軸
サーボモータ、１０３Ｘ，１０３Ｙ，１０３Ｚ…
…アブソリユートエンコーダ、１０４Ｘ，１０４
Ｙ，１０４Ｚ……インタフエース回路、１０５…
…検出器、２０１……符号板、２０２……マルチ
プレクサ、２０３……パルス発生器、２０４……
カウンタ。
第２図は本発明に係るアブソリユートエンコーダ
を用いた場合の実施例ブロツク図、第３図は本発
明に係るアブソリユートエンコーダ説明図であ
る。 １０１……NC装置、MX，MY，MZ……各軸
サーボモータ、１０３Ｘ，１０３Ｙ，１０３Ｚ…
…アブソリユートエンコーダ、１０４Ｘ，１０４
Ｙ，１０４Ｚ……インタフエース回路、１０５…
…検出器、２０１……符号板、２０２……マルチ
プレクサ、２０３……パルス発生器、２０４……
カウンタ。
Claims (1)
- １ 数値制御される機械可動部の各軸の移動量に
応じて送出されるビツト信号に基づいて、NC装
置側で機械可動部の各軸の絶対位置を検出するア
ブソリユートエンコーダにおいて、前記機械可動
部の各軸でその絶対位置をＮビツトのビツト信号
からなる位置データとして検出する検出手段と、
この検出された位置データを前記NC装置からの
制御信号によりＮビツトのシリアル信号に変換す
る変換手段と、このシリアル信号を前記機械可動
部の移動開始に先立つて所定周期でNC装置側に
送出する送出手段と、前記ビツト信号のうち少な
くとも最下位桁を含むＭビツト（Ｎ＞Ｍ≧１）を
各軸毎に転送する転送手段とを具備し、前記送出
されるシリアル信号により機械可動部の絶対位置
を記憶するとともに、その後に転送されるＭビツ
ト信号により機械可動部の移動方向に応じて更新
するようにしたことを特徴とするアブソリユート
エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12814682A JPS5917605A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | アブソリユ−トエンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12814682A JPS5917605A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | アブソリユ−トエンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5917605A JPS5917605A (ja) | 1984-01-28 |
| JPH0233165B2 true JPH0233165B2 (ja) | 1990-07-25 |
Family
ID=14977521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12814682A Granted JPS5917605A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | アブソリユ−トエンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5917605A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0619672B2 (ja) * | 1984-09-19 | 1994-03-16 | 豊田工機株式会社 | 位置決め制御装置 |
| JPS6174013A (ja) * | 1984-09-19 | 1986-04-16 | Toyoda Mach Works Ltd | 位置決め装置 |
| JPS6294251A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-30 | Toshiba Mach Co Ltd | 位置制御装置 |
| JPH01246050A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Fanuc Ltd | 機械位置検出装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55118108A (en) * | 1979-03-05 | 1980-09-10 | Hitachi Ltd | Position control unit |
-
1982
- 1982-07-22 JP JP12814682A patent/JPS5917605A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55118108A (en) * | 1979-03-05 | 1980-09-10 | Hitachi Ltd | Position control unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5917605A (ja) | 1984-01-28 |
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