JPH028857B2 - - Google Patents
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- JPH028857B2 JPH028857B2 JP56092798A JP9279881A JPH028857B2 JP H028857 B2 JPH028857 B2 JP H028857B2 JP 56092798 A JP56092798 A JP 56092798A JP 9279881 A JP9279881 A JP 9279881A JP H028857 B2 JPH028857 B2 JP H028857B2
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-
- 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
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- G05B19/231—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 incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
- G05B19/232—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 incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with speed feedback only
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
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- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、機械的な部品を使用せずとも可動部
をリフアレンス点（原点）、或いはリフアレンス
点から所定長離れた所定の格子点位置に復帰させ
ることができる可動部復帰制御装置に関する。
をリフアレンス点（原点）、或いはリフアレンス
点から所定長離れた所定の格子点位置に復帰させ
ることができる可動部復帰制御装置に関する。
（従来の技術）
数値制御工作機械の原点復帰は、一般に次のよ
うに行われるが、これを第１図を参照して説明す
る。尚、第１図において機械可動部（テーブル）
TBには原点復帰用ドグDGが、機械固定部MCの
原点近傍には減速用リミツトスイツチDLSがそ
れぞれ設けられているものとする。
うに行われるが、これを第１図を参照して説明す
る。尚、第１図において機械可動部（テーブル）
TBには原点復帰用ドグDGが、機械固定部MCの
原点近傍には減速用リミツトスイツチDLSがそ
れぞれ設けられているものとする。
さて、数値制御装置NCを原点復帰モードにす
ると、機械可動部TBは原点に向かつて早送り速
度VRで移動する。時刻t1（第１図）において原点
近傍に到達して、ドグDGが減速用のリミツトス
イツチDLSを踏むと、第１図に示す如く減速信
号XDLが“１”となる。この減速信号XDLの立
上りにより原点復帰速度は減速され、所定時間後
の時刻t2において点線に示す如く零に到達し、或
いは実線に示す如く瞬時にモータが停止できる速
度VLに到達し、以後速度VLで機械可動部TBは原
点に向かつて移動する。時刻t3になるとドグDG
は減速用リミツトスイツチDLSから離れるため、
該リミツトスイツチは復旧し、減速信号XDLは
“０”になる。
ると、機械可動部TBは原点に向かつて早送り速
度VRで移動する。時刻t1（第１図）において原点
近傍に到達して、ドグDGが減速用のリミツトス
イツチDLSを踏むと、第１図に示す如く減速信
号XDLが“１”となる。この減速信号XDLの立
上りにより原点復帰速度は減速され、所定時間後
の時刻t2において点線に示す如く零に到達し、或
いは実線に示す如く瞬時にモータが停止できる速
度VLに到達し、以後速度VLで機械可動部TBは原
点に向かつて移動する。時刻t3になるとドグDG
は減速用リミツトスイツチDLSから離れるため、
該リミツトスイツチは復旧し、減速信号XDLは
“０”になる。
さて、数値制御装置はリミツトスイツチが復旧
してから最初のグリツド位置（機械固定部MCに
対して可動部の単位移動距離Ｌ毎に設定される位
置で、可動部を移動させるモータの速度検出器な
どによつて規定される。以下、格子点という）を
原点とみなして、時刻t4（グリツドG0）において
機械可動部が停止し原点復帰が完了する。
してから最初のグリツド位置（機械固定部MCに
対して可動部の単位移動距離Ｌ毎に設定される位
置で、可動部を移動させるモータの速度検出器な
どによつて規定される。以下、格子点という）を
原点とみなして、時刻t4（グリツドG0）において
機械可動部が停止し原点復帰が完了する。
第２図は従来の可動部復帰制御装置の一例を示
す回路ブロツク図である。
す回路ブロツク図である。
原点復帰指令ZRNが“０”のときは、数値制
御装置NCから指令パルスCPが送出される毎に可
逆カウンタRCN１は、これを計数し、該計数内
容に比例した電圧がデイジタル−アナログ変換器
DACから発生して、指令パルスCPに対応する位
置にテーブルＴを順次移動させる。
御装置NCから指令パルスCPが送出される毎に可
逆カウンタRCN１は、これを計数し、該計数内
容に比例した電圧がデイジタル−アナログ変換器
DACから発生して、指令パルスCPに対応する位
置にテーブルＴを順次移動させる。
この電圧はパワーアンプAMPにて増幅され、
サーボモータＭを回転し、該サーボモータの回転
軸に結合されたボールネジBSを介してテーブル
Ｔを駆動する。これと同時にサーボモータＭはそ
の回転軸と結合されたロータリエンコーダREを
回転せしめる。ロータリエンコーダREは、所定
量回転する毎にパルスFBPを発生し、又１回転
毎に一回転信号PCを発生する如く構成されてい
る。尚、この１回転信号発生時のテーブル位置が
ここでいう格子点である。かくして、サーボモー
タＭの回転量はロータリエンコーダREにより検
出され、その回転量はフイードバツクパルス
FBPとして可逆カウンタRCN１の減算端子に入
力され、該カウンタの内容を減算する。指令パル
スCPの到来が停止すれば、その時点で可逆カウ
ンタRCN１が記憶している指令パルス数に等し
い数のフイードバツクパルスFBPが発生したあ
とに可逆カウンタRCN１の内容は零となり、サ
ーボモータＭはその回転を停止する。
サーボモータＭを回転し、該サーボモータの回転
軸に結合されたボールネジBSを介してテーブル
Ｔを駆動する。これと同時にサーボモータＭはそ
の回転軸と結合されたロータリエンコーダREを
回転せしめる。ロータリエンコーダREは、所定
量回転する毎にパルスFBPを発生し、又１回転
毎に一回転信号PCを発生する如く構成されてい
る。尚、この１回転信号発生時のテーブル位置が
ここでいう格子点である。かくして、サーボモー
タＭの回転量はロータリエンコーダREにより検
出され、その回転量はフイードバツクパルス
FBPとして可逆カウンタRCN１の減算端子に入
力され、該カウンタの内容を減算する。指令パル
スCPの到来が停止すれば、その時点で可逆カウ
ンタRCN１が記憶している指令パルス数に等し
い数のフイードバツクパルスFBPが発生したあ
とに可逆カウンタRCN１の内容は零となり、サ
ーボモータＭはその回転を停止する。
このようにテーブルＴを指令された位置に停止
させるときの位置決めは、次のように行なわれ
る。
させるときの位置決めは、次のように行なわれ
る。
数値制御装置NCから発生した指令パルスCP
は、アンドゲートAN１を介して可逆カウンタ
RCN２の加算端子にも加えられており、常時計
数されている。又、電源投入後、最初の１回転信
号PCが発生するまでフリツプロツプFF３はリセ
ツトされているから、ロータリエンコーダREか
ら発生するフイードバツクパルスFBPはアンド
ゲートAN５を介して可逆カウンタRCN２の減
算端子に入力され、該カウンタの内容を減算して
いる。最初の１回転信号PCが発生したとき、可
逆カウンタRCN２の内容は、電源投入後の最初
の１回転信号PCが発生するまでの指令パルス数
から、モータの停止位置から最初の１回転信号
PCが発生するまでのテーブルの移動量を差し引
いたものとなる。
は、アンドゲートAN１を介して可逆カウンタ
RCN２の加算端子にも加えられており、常時計
数されている。又、電源投入後、最初の１回転信
号PCが発生するまでフリツプロツプFF３はリセ
ツトされているから、ロータリエンコーダREか
ら発生するフイードバツクパルスFBPはアンド
ゲートAN５を介して可逆カウンタRCN２の減
算端子に入力され、該カウンタの内容を減算して
いる。最初の１回転信号PCが発生したとき、可
逆カウンタRCN２の内容は、電源投入後の最初
の１回転信号PCが発生するまでの指令パルス数
から、モータの停止位置から最初の１回転信号
PCが発生するまでのテーブルの移動量を差し引
いたものとなる。
可逆カウンタRCN２の容量を、ロータリエン
コーダREが１回転するときに該ロータリエンコ
ーダから発生するフイードバツクパルスFBPの
数と一致させておくことによつて、つまり可逆カ
ウンタRCN２の容量をＬとしておくことによつ
て、以後可逆カウンタRCN２は指令パルスCPを
計数し、その内容が零となる毎にテーブル位置が
格子点と一致することになる。
コーダREが１回転するときに該ロータリエンコ
ーダから発生するフイードバツクパルスFBPの
数と一致させておくことによつて、つまり可逆カ
ウンタRCN２の容量をＬとしておくことによつ
て、以後可逆カウンタRCN２は指令パルスCPを
計数し、その内容が零となる毎にテーブル位置が
格子点と一致することになる。
次に、テーブルＴを原点に復帰させるときは、
原点復帰指令ZRNが“１”となる。フリツプフ
ロツプFF１及びFF２は当初リセツトされており
アンドゲートAN１は開いているから、NCより
与えられる原点復帰のための指令パルスCPは該
ゲートAN１を介して可逆カウンタRCN１，
RCN２に供給され、前述の通常の位置決めと同
様の動作に従つてテーブルＴを原点方向（矢印方
向）に移動する。テーブルＴが原点近傍に到達し
てテーブルＴに備えつけたドグDGが減速リミツ
トスイツチDLSを踏むと減速信号XDLが発生し、
アンドゲートAN２を開きフリツプフロツプFF
１をセツトする。これと同時に減速信号XDLは
NCに供給され速度指令パルスの速度を減速す
る。
原点復帰指令ZRNが“１”となる。フリツプフ
ロツプFF１及びFF２は当初リセツトされており
アンドゲートAN１は開いているから、NCより
与えられる原点復帰のための指令パルスCPは該
ゲートAN１を介して可逆カウンタRCN１，
RCN２に供給され、前述の通常の位置決めと同
様の動作に従つてテーブルＴを原点方向（矢印方
向）に移動する。テーブルＴが原点近傍に到達し
てテーブルＴに備えつけたドグDGが減速リミツ
トスイツチDLSを踏むと減速信号XDLが発生し、
アンドゲートAN２を開きフリツプフロツプFF
１をセツトする。これと同時に減速信号XDLは
NCに供給され速度指令パルスの速度を減速す
る。
テーブルＴは低速で原点に向かつて移動し、リ
ミツトスイツチDLSが復旧して可逆カウンタ
RCN２の内容が零になると、アンドゲートAN
４の出力が“１”となりフリツプフロツプFF２
をセツトし、アンドゲートAN１は閉じ、数値制
御装置NCからの速度指令パルスは可逆カウンタ
RCN１，RCN２には供給されない。結局、原点
復帰時の指令位置は格子点に一致する。つまりテ
ーブルＴは、それ以後可逆カウンタRCN１に貯
えられている指令パルス数だけフイードバツクパ
ルスが発生したのちに停止するので、テーブルＴ
は正しく格子点に位置決めされることになる。
ミツトスイツチDLSが復旧して可逆カウンタ
RCN２の内容が零になると、アンドゲートAN
４の出力が“１”となりフリツプフロツプFF２
をセツトし、アンドゲートAN１は閉じ、数値制
御装置NCからの速度指令パルスは可逆カウンタ
RCN１，RCN２には供給されない。結局、原点
復帰時の指令位置は格子点に一致する。つまりテ
ーブルＴは、それ以後可逆カウンタRCN１に貯
えられている指令パルス数だけフイードバツクパ
ルスが発生したのちに停止するので、テーブルＴ
は正しく格子点に位置決めされることになる。
以上から減速用のリミツトスイツチDLSが復
旧してから最初に可逆カウンタRCN２の内容が
零となる格子点位置を原点位置とすれば、テーブ
ルの指令位置に対する遅れのいかんにかかわら
ず、常にテーブルＴは所定の格子点に位置決めさ
れて停止することになり、正確な原点復帰を行な
うことができる。
旧してから最初に可逆カウンタRCN２の内容が
零となる格子点位置を原点位置とすれば、テーブ
ルの指令位置に対する遅れのいかんにかかわら
ず、常にテーブルＴは所定の格子点に位置決めさ
れて停止することになり、正確な原点復帰を行な
うことができる。
（発明が解決しようとする問題点）
以上から明らかなように従来の可動部復帰制御
装置においては、ドグDGと減速用リミツトスイ
ツチDLSを用いている。このためこれらドグ、
リミツトスイツチの工作機械への装着作業が非常
に煩雑となつている。
装置においては、ドグDGと減速用リミツトスイ
ツチDLSを用いている。このためこれらドグ、
リミツトスイツチの工作機械への装着作業が非常
に煩雑となつている。
又、リミツトスイツチ、或いは原点復帰用ドグ
の装着位置のずれが１格子点間隔ピツチ以上にな
ると、原点復帰位置がずれる事態を生じる。たと
えば、原点復帰用のドグの装着位置がずれて第１
図の点線に示すように時刻t3′において減速信号
XDLが“０”になると機械可動部は時刻t4′にお
いて、換言すれば原点G0より１つ手前の格子点
G1に停止してしまう。更に、格子点G0とG1間で
減速信号XDLが“１”になるように原点復帰用
のドグ或いは減速用リミツトスイツチを装着して
も、第１図一点鎖線或いは二点鎖線に示すように
XDL＝“０”の位置が格子点G0，G1の近傍にあ
る場合には、ドグやリミツトスイツチへの接触或
いは経年変化によつてXDL＝“１”の位置が格子
点G0とG1間の範囲をはずれてしまい、この結果
正しい原点復帰ができなくなる。特に格子点間の
長さが２mm程度であることを考えると上記の如き
事態は往々にして生じる。したがつて、ドグ、リ
ミツトスイツチの位置調整作業は常に難しい。
又、工作機械によつては原点を任意の格子点位置
にシフトさせたい場合があるが、従来の方法では
ドグやリミツトスイツチの取付位置を変えなくて
はならず非常に面倒であつた。
の装着位置のずれが１格子点間隔ピツチ以上にな
ると、原点復帰位置がずれる事態を生じる。たと
えば、原点復帰用のドグの装着位置がずれて第１
図の点線に示すように時刻t3′において減速信号
XDLが“０”になると機械可動部は時刻t4′にお
いて、換言すれば原点G0より１つ手前の格子点
G1に停止してしまう。更に、格子点G0とG1間で
減速信号XDLが“１”になるように原点復帰用
のドグ或いは減速用リミツトスイツチを装着して
も、第１図一点鎖線或いは二点鎖線に示すように
XDL＝“０”の位置が格子点G0，G1の近傍にあ
る場合には、ドグやリミツトスイツチへの接触或
いは経年変化によつてXDL＝“１”の位置が格子
点G0とG1間の範囲をはずれてしまい、この結果
正しい原点復帰ができなくなる。特に格子点間の
長さが２mm程度であることを考えると上記の如き
事態は往々にして生じる。したがつて、ドグ、リ
ミツトスイツチの位置調整作業は常に難しい。
又、工作機械によつては原点を任意の格子点位置
にシフトさせたい場合があるが、従来の方法では
ドグやリミツトスイツチの取付位置を変えなくて
はならず非常に面倒であつた。
また、可動部の停止位置近傍でこれの動作速度
をスローダウンする原点復帰方式が実開昭49−
38893号公報に記載されて公知であるが、これに
示されているスローダウン指令回路では、スロー
ダウン位置が原点から所定間隔隔てて固定されて
おり、これでは、停電後において可動部が移動し
たような場合、これをリフアレンス点に正確に停
止制御することは不可能である。
をスローダウンする原点復帰方式が実開昭49−
38893号公報に記載されて公知であるが、これに
示されているスローダウン指令回路では、スロー
ダウン位置が原点から所定間隔隔てて固定されて
おり、これでは、停電後において可動部が移動し
たような場合、これをリフアレンス点に正確に停
止制御することは不可能である。
以上から、本発明はドグやリミツトスイツチを
使用せずに、また停電時に不意に可動部が移動し
ても電源復帰後正確に原点位置への復帰ができ、
しかも任意の格子点位置をリフアレンス点とする
ことで、変更された原点位置にも可動部を復帰さ
せることができる新規な可動部復帰制御装置を提
供することを目的とする。
使用せずに、また停電時に不意に可動部が移動し
ても電源復帰後正確に原点位置への復帰ができ、
しかも任意の格子点位置をリフアレンス点とする
ことで、変更された原点位置にも可動部を復帰さ
せることができる新規な可動部復帰制御装置を提
供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、工作機械の可動部を所定の格
子点位置に復帰させるために、この可動部を駆動
する駆動手段により、この可動部が格子点間隔分
だけ駆動される間にエンコーダから複数発生され
るフイードバツクパルスに応じて制御するように
した可動部復帰制御装置において、前記可動部の
現在位置を検出する現在位置カウンタと、前記所
定の格子点位置から前記格子点間隔内に指令点を
指定するとともにこの指令点と前記現在位置カウ
ンタの現在位置との偏差量を算出する制御装置
と、この偏差量と前記フイードバツクパルスとの
差に基づいて前記駆動手段を駆動するとともにこ
の差が零になつたことを検知して前記制御装置か
ら低速度信号を出力する駆動回路と、前記可動部
が低速で駆動を開始したあとの最初の格子点位置
をリフアレンス点として前記駆動回路の出力を禁
止して可動部を停止させる禁止回路とを有するこ
とを特徴とする可動部復帰制御装置が提供でき、
また、前記所定の格子点位置から前記格子点間隔
内に指令点を指定するとともにこの指令点と前記
現在位置カウンタの現在位置との偏差量を算出す
る制御装置に代えて、前記所定の格子点位置から
距離Ｍ・Ｌと（Ｍ＋１）・Ｌ（Ｍは１以上の整数、
Ｌは相隣接する格子点間隔）の間内に指令点を指
定するとともにこの指令点と前記現在位置カウン
タの現在位置との偏差量を算出する制御装置を有
することを特徴とする可動部復帰制御装置が提供
できる。
子点位置に復帰させるために、この可動部を駆動
する駆動手段により、この可動部が格子点間隔分
だけ駆動される間にエンコーダから複数発生され
るフイードバツクパルスに応じて制御するように
した可動部復帰制御装置において、前記可動部の
現在位置を検出する現在位置カウンタと、前記所
定の格子点位置から前記格子点間隔内に指令点を
指定するとともにこの指令点と前記現在位置カウ
ンタの現在位置との偏差量を算出する制御装置
と、この偏差量と前記フイードバツクパルスとの
差に基づいて前記駆動手段を駆動するとともにこ
の差が零になつたことを検知して前記制御装置か
ら低速度信号を出力する駆動回路と、前記可動部
が低速で駆動を開始したあとの最初の格子点位置
をリフアレンス点として前記駆動回路の出力を禁
止して可動部を停止させる禁止回路とを有するこ
とを特徴とする可動部復帰制御装置が提供でき、
また、前記所定の格子点位置から前記格子点間隔
内に指令点を指定するとともにこの指令点と前記
現在位置カウンタの現在位置との偏差量を算出す
る制御装置に代えて、前記所定の格子点位置から
距離Ｍ・Ｌと（Ｍ＋１）・Ｌ（Ｍは１以上の整数、
Ｌは相隣接する格子点間隔）の間内に指令点を指
定するとともにこの指令点と前記現在位置カウン
タの現在位置との偏差量を算出する制御装置を有
することを特徴とする可動部復帰制御装置が提供
できる。
（作用）
本発明の可動復帰制御装置は、工作機械の可動
部に所定の格子点位置から前記格子点間隔内に指
令点を指定するとともにこの指令点と前記現在位
置カウンタの現在位置との偏差量を算出し、この
偏差量と前記フイードバツクパルスとの差に基づ
いて前記駆動手段を駆動して指令位置に位置決め
し、その後に可動部を駆動して最初の格子点に停
止させる。
部に所定の格子点位置から前記格子点間隔内に指
令点を指定するとともにこの指令点と前記現在位
置カウンタの現在位置との偏差量を算出し、この
偏差量と前記フイードバツクパルスとの差に基づ
いて前記駆動手段を駆動して指令位置に位置決め
し、その後に可動部を駆動して最初の格子点に停
止させる。
（実施例）
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３図は本発明に係る可動部復帰制御装置の一
実施例を示すブロツク図、第４図は波形図であ
る。尚、第２図の従来位置と同一部分には同一符
号を付しその詳細な説明は省略する。
実施例を示すブロツク図、第４図は波形図であ
る。尚、第２図の従来位置と同一部分には同一符
号を付しその詳細な説明は省略する。
図中、PCNはロータリエンコーダREから発生
するパルスFBPをその移動方向に応じて可逆計
数し現在位置Xaを記憶し、これをNCに出力する
現在位置カウンタであり、数値制御装置NCは、
所定の格子点位置から格子点間隔Ｌ内に指令点
CCPを指定するとともにこの指令点CCPと現在
位置カウンタPCNの現在位置Xaとの偏差量を算
出している。NVMは電源断時に現在位置カウン
タPCNの内容が転送記憶されると共に、電源投
入時にその内容を現在位置カウンタPCNに再び
セツトする不揮発生メモリである。
するパルスFBPをその移動方向に応じて可逆計
数し現在位置Xaを記憶し、これをNCに出力する
現在位置カウンタであり、数値制御装置NCは、
所定の格子点位置から格子点間隔Ｌ内に指令点
CCPを指定するとともにこの指令点CCPと現在
位置カウンタPCNの現在位置Xaとの偏差量を算
出している。NVMは電源断時に現在位置カウン
タPCNの内容が転送記憶されると共に、電源投
入時にその内容を現在位置カウンタPCNに再び
セツトする不揮発生メモリである。
FF４は、原点復帰モードにおいて（ZRN＝
“１”）可逆カウンタRCN１の内容が零になつた
ときの零信号ZRによつてセツトされ、可逆カウ
ンタRCN２の零信号ZERO（＝１）によりリセツ
トされるフリツプフロツプである。
“１”）可逆カウンタRCN１の内容が零になつた
ときの零信号ZRによつてセツトされ、可逆カウ
ンタRCN２の零信号ZERO（＝１）によりリセツ
トされるフリツプフロツプである。
FF５は、常時はリセツト状態にあり、可逆カ
ウンタRCN２の内容が零になつたときセツトさ
れ、アンドゲートAN１により指令パルスCPの
出力を禁止するフリツプフロツプである。
ウンタRCN２の内容が零になつたときセツトさ
れ、アンドゲートAN１により指令パルスCPの
出力を禁止するフリツプフロツプである。
FF６は、FF５のセツト信号と１回転信号PC
とが同時に発生して原点復帰したときセツトさ
れ、原点復帰完了信号ZRENをNCに入力するフ
リツプフロツプである。
とが同時に発生して原点復帰したときセツトさ
れ、原点復帰完了信号ZRENをNCに入力するフ
リツプフロツプである。
またAG１，AG２，AG３はアンドゲートであ
る。尚、数値制御装置NCからは、可逆カウンタ
RCN１に指令パルスCPが送出され、上記偏差量
と可逆カウンタRCN１の減算端子に入力される
フイードバツクパルスとの差に基づいてサーボモ
ータＭを駆動し、かつこの差が零になつたことを
検知して低速度信号が出力され、これによつて瞬
時にサーボモータＭが停止できる速度VLで駆動
される。
る。尚、数値制御装置NCからは、可逆カウンタ
RCN１に指令パルスCPが送出され、上記偏差量
と可逆カウンタRCN１の減算端子に入力される
フイードバツクパルスとの差に基づいてサーボモ
ータＭを駆動し、かつこの差が零になつたことを
検知して低速度信号が出力され、これによつて瞬
時にサーボモータＭが停止できる速度VLで駆動
される。
また上記数値制御装置NCは、図示しない操作
盤から原点復帰信号ZRNが入力されると以下の
処理を行なうように構成されている。すなわち、
ZRN＝“１”になると、 (イ) まず、相隣接している格子点の間隔をＬとす
るとき、指令点CCPを指定するために例えば、
原点からの距離（2M−１）・L/2（Ｍは１以上
の整数）に相当する位置指令Xcを発生する。
盤から原点復帰信号ZRNが入力されると以下の
処理を行なうように構成されている。すなわち、
ZRN＝“１”になると、 (イ) まず、相隣接している格子点の間隔をＬとす
るとき、指令点CCPを指定するために例えば、
原点からの距離（2M−１）・L/2（Ｍは１以上
の整数）に相当する位置指令Xcを発生する。
(ロ) ついで、位置指令Xc（アブソリユート指令と
する）と現在位置カウンタPCNに記憶されて
いる現在位置Xaとの差分ｘ（インクリメンタル
値）を演算する。
する）と現在位置カウンタPCNに記憶されて
いる現在位置Xaとの差分ｘ（インクリメンタル
値）を演算する。
(ハ) しかる後該インクリメンタル値ｘに基いてパ
ルス分配演算を実行し、分配パルスCPをアン
ドゲートAN１に出力する。
ルス分配演算を実行し、分配パルスCPをアン
ドゲートAN１に出力する。
(ニ) 指令点CCPへの位置決め完了後、原点復帰
が完了するまで低速の原点復帰パルスをアンド
ゲートAN１に出力する。
が完了するまで低速の原点復帰パルスをアンド
ゲートAN１に出力する。
次に、本発明に係る原点復帰の動作について説
明する。
明する。
さて、図示しない操作盤上の原点復帰スイツチ
を操作して、原点復帰モードにすれば原点復帰指
令ZRNが発生する。この原点復帰指令ZRNによ
り数値制御装置は前述の(イ)〜(ハ)の処理を行なつて
分配パルスCPを出力する。尚、(イ)におけるＭは、
１として第４図Ａに示す動作説明を行なう。
を操作して、原点復帰モードにすれば原点復帰指
令ZRNが発生する。この原点復帰指令ZRNによ
り数値制御装置は前述の(イ)〜(ハ)の処理を行なつて
分配パルスCPを出力する。尚、(イ)におけるＭは、
１として第４図Ａに示す動作説明を行なう。
第４図Ａに示すように可動部Ｔの現在位置を
AP、原点G0からL/2の距離をテーブルＴへの指
令点CCPとすれば、NCはインクリメンタル値ｘ
を演算し、該ｘに基いてパルス分配演算を行ない
分配パルスCPを出力する。これにより第２図に
関連して説明したようにテーブルＴは第４図Ａに
示す速度SPEEDで指令点CCPに位置決めされる。
AP、原点G0からL/2の距離をテーブルＴへの指
令点CCPとすれば、NCはインクリメンタル値ｘ
を演算し、該ｘに基いてパルス分配演算を行ない
分配パルスCPを出力する。これにより第２図に
関連して説明したようにテーブルＴは第４図Ａに
示す速度SPEEDで指令点CCPに位置決めされる。
位置決めが完了すると、原点復帰動作は次のよ
うに行なわれる。
うに行なわれる。
まず可逆カウンタRCN１の内容は零になるか
ら、従来の減速信号XDLに相当する零信号ZRが
ハイレベル（＝“１”）となり、フリツプフロツプ
FF４がセツトされる。これと同時に零信号ZRは
NCにも入力されているから、該NCは直ちに速
度VLの原点復帰パルスを指令パルスCPとして出
力する。この原点復帰パルスの発生によりテーブ
ルは速度VLで移動を再開し、フリツプフロツプ
FF３がセツトされ、アンドゲートAN５が閉じ
た状態で可逆カウンタRCN２は指令パルスCPに
よつて歩進される。そして指令パルスCPが可逆
カウンタRCN２の容量Ｌを越えた時点で、可逆
カウンタRCN２の内容が零となつて、ここから
零信号（格子点信号）ZEROが発生する。
ら、従来の減速信号XDLに相当する零信号ZRが
ハイレベル（＝“１”）となり、フリツプフロツプ
FF４がセツトされる。これと同時に零信号ZRは
NCにも入力されているから、該NCは直ちに速
度VLの原点復帰パルスを指令パルスCPとして出
力する。この原点復帰パルスの発生によりテーブ
ルは速度VLで移動を再開し、フリツプフロツプ
FF３がセツトされ、アンドゲートAN５が閉じ
た状態で可逆カウンタRCN２は指令パルスCPに
よつて歩進される。そして指令パルスCPが可逆
カウンタRCN２の容量Ｌを越えた時点で、可逆
カウンタRCN２の内容が零となつて、ここから
零信号（格子点信号）ZEROが発生する。
この結果、アンドゲートAG２の出力は“１”
となりフリツプフロツプFF５がセツトされる。
FF５がセツトされればアンドゲートAN１は閉
じ、最早やNCから指令パルスCPが可逆カウンタ
RCN１に入力されない。しかる後、可逆カウン
タRCN１に貯えられている指令パルス数とフイ
ードバツクパルス数との偏差分に相当する距離だ
けテーブルＴが移動して停止する。そして、この
停止位置はまさしく原点G0であり、１回転信号
PCが発生して、アンドゲートAG３の出力が
“１”となりフリツプフロツプFF６がセツトさ
れ、該セツト端子から原点復帰完了信号ZRENが
発生する。
となりフリツプフロツプFF５がセツトされる。
FF５がセツトされればアンドゲートAN１は閉
じ、最早やNCから指令パルスCPが可逆カウンタ
RCN１に入力されない。しかる後、可逆カウン
タRCN１に貯えられている指令パルス数とフイ
ードバツクパルス数との偏差分に相当する距離だ
けテーブルＴが移動して停止する。そして、この
停止位置はまさしく原点G0であり、１回転信号
PCが発生して、アンドゲートAG３の出力が
“１”となりフリツプフロツプFF６がセツトさ
れ、該セツト端子から原点復帰完了信号ZRENが
発生する。
ところで、工作機械の作業中に電源を切断する
と機械可動部が変位する場合がある。かかる場合
には不揮発性メモリNVMの内容（現在位置デー
タXa）は、可動部Ｔの実際の現在位置APを示し
ていないことになる。しかしながら、本発明によ
ればかかる場合であつても電源投入後可動部を正
確に原点に復帰させることができる。以下、第３
図、第４図に従つて説明する。
と機械可動部が変位する場合がある。かかる場合
には不揮発性メモリNVMの内容（現在位置デー
タXa）は、可動部Ｔの実際の現在位置APを示し
ていないことになる。しかしながら、本発明によ
ればかかる場合であつても電源投入後可動部を正
確に原点に復帰させることができる。以下、第３
図、第４図に従つて説明する。
今、電源切断により全ての制御回路の動作が停
止した後、機械可動部が慣性の影響でｄ（第４図）
だけ移動したとする。尚、説明の都合上、第４図
Ｂには機械可動部Ｔの現在位置APが不変で、格
子点G0，G1…が第４図Ａの格子点位置からｄだ
けずれたものとして示してある。
止した後、機械可動部が慣性の影響でｄ（第４図）
だけ移動したとする。尚、説明の都合上、第４図
Ｂには機械可動部Ｔの現在位置APが不変で、格
子点G0，G1…が第４図Ａの格子点位置からｄだ
けずれたものとして示してある。
運転再開時に電源が投入されると不揮発性メモ
リNVMに記憶されている現在位置Xaは現在位
置カウンタPCNに転送される。現在位置カウン
タPCNのカウント値Xaは、停電直前の正確な値
であるが、実際の可動部Ｔの現在位置APとはｄ
だけ異なる。しかる後、原点復帰モードにすれば
原点復帰指令ZRNが発生し、可動部が現在位置
APから指令点CCPへ移動しようとする。NC内
の位置指令Xcによつて、可動部Ｔをリフアレン
ス点位置つまり指令点CCPに移動するためには、
ｄだけ偏差（ずれ）があるが、この指令点CCP
に移動する間に発生する１回転信号PCによつて
可逆カウンタRCN２が初期化され、この可逆カ
ウンタRCN２から零信号ZEROが出力されるこ
とにより、真のグリツド位置が確立される。した
がつて停止するべき位置を指令する位置指令Xc
に含まれていたずれは、可動部が低速で駆動を開
始したあとの最初の格子点G0位置をリフアレン
ス点として可逆カウンタRCN１への出力が禁止
されることにより補正される。こうして可動部が
指令点CCPではなく位置指令Xcとしてプログラ
ムされた点に停止してもその後、引き続き原点復
帰動作が実行されて、可動部は低速で駆動されて
正確な原点（格子点G0）に復帰することになる。
リNVMに記憶されている現在位置Xaは現在位
置カウンタPCNに転送される。現在位置カウン
タPCNのカウント値Xaは、停電直前の正確な値
であるが、実際の可動部Ｔの現在位置APとはｄ
だけ異なる。しかる後、原点復帰モードにすれば
原点復帰指令ZRNが発生し、可動部が現在位置
APから指令点CCPへ移動しようとする。NC内
の位置指令Xcによつて、可動部Ｔをリフアレン
ス点位置つまり指令点CCPに移動するためには、
ｄだけ偏差（ずれ）があるが、この指令点CCP
に移動する間に発生する１回転信号PCによつて
可逆カウンタRCN２が初期化され、この可逆カ
ウンタRCN２から零信号ZEROが出力されるこ
とにより、真のグリツド位置が確立される。した
がつて停止するべき位置を指令する位置指令Xc
に含まれていたずれは、可動部が低速で駆動を開
始したあとの最初の格子点G0位置をリフアレン
ス点として可逆カウンタRCN１への出力が禁止
されることにより補正される。こうして可動部が
指令点CCPではなく位置指令Xcとしてプログラ
ムされた点に停止してもその後、引き続き原点復
帰動作が実行されて、可動部は低速で駆動されて
正確な原点（格子点G0）に復帰することになる。
尚、上述の如く原点復帰指令ZRNによりNCが
位置指令XcとしてL/2を発生し且つ電源切断によ
り機械可動部がL/2以上のd′移動するものとすれ
ば、第４図Ｂの点線にて示すように、可動部は原
点（格子点G0′）で停止せず、１グリツドずれた
Ｇ−1′で停止することになり、正しい原点復帰を
行なうことができない。これは、テーブルＴへの
指令点CCPが電源切断による移動後の原点G0′を
越えてしまうからである。
位置指令XcとしてL/2を発生し且つ電源切断によ
り機械可動部がL/2以上のd′移動するものとすれ
ば、第４図Ｂの点線にて示すように、可動部は原
点（格子点G0′）で停止せず、１グリツドずれた
Ｇ−1′で停止することになり、正しい原点復帰を
行なうことができない。これは、テーブルＴへの
指令点CCPが電源切断による移動後の原点G0′を
越えてしまうからである。
そこで、電源切断により距離d′（L/2＜d′＜Ｌ）
だけ可動部が原点に近づいた場合には、NCから
は原点復帰指令ZRNにより内部的にd′＜L0＜（Ｌ
＋d′）を満足するL0を位置指令Xcとして指令す
る必要がある。そして、この場合には第４図Ｂの
１点鎖線に示す如く原点G0′に正しく停止する。
だけ可動部が原点に近づいた場合には、NCから
は原点復帰指令ZRNにより内部的にd′＜L0＜（Ｌ
＋d′）を満足するL0を位置指令Xcとして指令す
る必要がある。そして、この場合には第４図Ｂの
１点鎖線に示す如く原点G0′に正しく停止する。
以上のように、たとえ電源が切断して機械可動
部がL/2（1/2グリツト長）以下の距離正あるい
は負方向に移動しても、原点復帰指令ZRNによ
りNCは1/2グリツト位置を内部的に指令するこ
とにより、該可動部を正しく原点に停止させるこ
とができる。尚、可動部が電源切断により距離
d′（L/2＜d′＜Ｌ）だけ原点に近づいた場合には原
点復帰指令ZRNの発生によりNCにおいてd′＜L0
＜（Ｌ＋d′）を満足するL0を位置指令として指令
すればよいが、電源断により可動部が距離d′（L/
２＜d′＜Ｌ）だけ原点から遠ざかつた場合には
ZRNにより（Ｌ−d′）＞L0＞−d′を満足するL0を
指令しなければならない。従つて、電源断により
１／２グリツト長以上移動する場合には該電源断に
よる可動部の移動方向を判定し、該移動方向に応
じて制御部より移動指令を出力しなければならな
い。尚、一般にグリツト長Ｌは２mm程度であり、
電源切断による機械可動部の移動距離はL/2（＝
１mm）以下であるため、原点復帰指令ZRNによ
りNCはL/2を位置指令として指令すればよい。
部がL/2（1/2グリツト長）以下の距離正あるい
は負方向に移動しても、原点復帰指令ZRNによ
りNCは1/2グリツト位置を内部的に指令するこ
とにより、該可動部を正しく原点に停止させるこ
とができる。尚、可動部が電源切断により距離
d′（L/2＜d′＜Ｌ）だけ原点に近づいた場合には原
点復帰指令ZRNの発生によりNCにおいてd′＜L0
＜（Ｌ＋d′）を満足するL0を位置指令として指令
すればよいが、電源断により可動部が距離d′（L/
２＜d′＜Ｌ）だけ原点から遠ざかつた場合には
ZRNにより（Ｌ−d′）＞L0＞−d′を満足するL0を
指令しなければならない。従つて、電源断により
１／２グリツト長以上移動する場合には該電源断に
よる可動部の移動方向を判定し、該移動方向に応
じて制御部より移動指令を出力しなければならな
い。尚、一般にグリツト長Ｌは２mm程度であり、
電源切断による機械可動部の移動距離はL/2（＝
１mm）以下であるため、原点復帰指令ZRNによ
りNCはL/2を位置指令として指令すればよい。
ところで、以上の説明では、原点復帰指令
ZRNによりNCはL/2を位置指令として指令した
場合であるが（2M＋１）・L/2（Ｍは±１、±２
…）を指令することにより原点復帰位置をＭグリ
ツト左右にシフトさせることができる。
ZRNによりNCはL/2を位置指令として指令した
場合であるが（2M＋１）・L/2（Ｍは±１、±２
…）を指令することにより原点復帰位置をＭグリ
ツト左右にシフトさせることができる。
（発明の効果）
以上から、本発明によればドグ、リミツトスイ
ツチ等を使用せずに正確に原点復帰をさせること
ができる。又、原点復帰指令発生よる位置指令の
与え方により復帰点を左右にＭグリツトシフトさ
せることができる。また、また停電時に不意に可
動部が移動しても、電源復帰後の可動部の復帰動
作でこれを正確な位置に復帰させることができ
る。
ツチ等を使用せずに正確に原点復帰をさせること
ができる。又、原点復帰指令発生よる位置指令の
与え方により復帰点を左右にＭグリツトシフトさ
せることができる。また、また停電時に不意に可
動部が移動しても、電源復帰後の可動部の復帰動
作でこれを正確な位置に復帰させることができ
る。
尚、原点の1/2グリツト手前の位置はプログラ
ム指定或いはパラメータによりNCに設定され
る。又、本発明は実施例に限るものではなく種々
変更が可能である。たとえば、サーボ系を別の回
路で構成することもできる。
ム指定或いはパラメータによりNCに設定され
る。又、本発明は実施例に限るものではなく種々
変更が可能である。たとえば、サーボ系を別の回
路で構成することもできる。
第１図及び第２図は従来の原点復帰方式を説明
する説明図、第３図は本発明の実施例ブロツク
図、第４図は波形図である。 NC…数値制御装置、RCN１，RCN２…可逆
カウンタ、RE…ロータリエンコーダ、Ｍ…モー
タ、PCN…現在位置カウンタ、NVM…不揮発性
メモリ。
する説明図、第３図は本発明の実施例ブロツク
図、第４図は波形図である。 NC…数値制御装置、RCN１，RCN２…可逆
カウンタ、RE…ロータリエンコーダ、Ｍ…モー
タ、PCN…現在位置カウンタ、NVM…不揮発性
メモリ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 工作機械の可動部を所定の格子点位置に復帰
させるために、この可動部を駆動する駆動手段に
より、この可動部が格子点間隔分だけ駆動される
間にエンコーダから複数発生されるフイードバツ
クパルスに応じて制御するようにした可動部復帰
制御装置において、 前記可動部の現在位置を検出する現在位置カウ
ンタと、 前記所定の格子点位置から前記格子点間隔内に
指令点を指定するとともにこの指令点と前記現在
位置カウンタの現在位置との偏差量を算出する制
御装置と、 この偏差量と前記フイードバツクパルスとの差
に基づいて前記駆動手段を駆動するとともにこの
差が零になつたことを検知して前記制御装置から
低速度信号を出力する駆動回路と、 前記可動部が低速で駆動を開始したあとの最初
の格子点位置をリフアレンス点として前記駆動回
路の出力を禁止して可動部を停止させる禁止回路
とを有することを特徴とする可動部復帰制御装
置。 ２ 電源断時に前記可動部の現在位置を記憶保持
する不揮発性メモリを設け、電源再投入後にこの
現在位置を用いて可動部を所定の格子点位置をリ
フアレンス点として復帰させることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の可動部復帰制御装
置。 ３ 前記相隣接する格子点間隔をＬとするとき、
リフアレンス点からL/2の位置を指令点としてプ
ログラムするリフアレンス点位置指定手段を具備
することを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
第２項に記載の可動部復帰制御装置。 ４ 工作機械の可動部を所定の格子点位置に復帰
させるために、この可動部を駆動する駆動手段に
より、この可動部が格子点間隔分だけ駆動される
間にエンコーダから複数発生されるフイードバツ
クパルスに応じて制御するようにした可動部復帰
制御装置において、 前記可動部の現在位置を検出する現在位置カウ
ンタと、 前記所定の格子点位置から距離Ｍ・Ｌと（Ｍ＋
１）・Ｌ（Ｍは１以上の整数、Ｌは相隣接する格子
点間隔）の間内に指令点を指定するとともにこの
指令点と前記現在位置カウンタの現在位置との偏
差量を算出する制御装置と、 この偏差量と前記フイードバツクパルスとの差
に基づいて前記駆動手段を駆動するとともにこの
差が零になつたことを検知して前記制御装置から
低速度信号を出力する駆動回路と、 前記可動部が低速で駆動を開始したあとの最初
の格子点位置をリフアレンス点として前記駆動回
路の出力を禁止して可動部を停止させる禁止回路
とを有することを特徴とする可動部復帰制御装
置。 ５ 電源断時に前記可動部の現在位置を記憶保持
する不揮発性メモリを設け、電源再投入後にこの
現在位置を用いて可動部を所定の格子点位置をリ
フアレンス点として復帰させることを特徴とする
特許請求の範囲第４項に記載の可動部復帰制御装
置。 ６ 前記相隣接する格子点間隔をＬとするとき、
リフアレンス点から（2M＋１）・L/2の位置を指
令点としてプログラムするリフアレンス点位置指
定手段を具備することを特徴とする特許請求の範
囲第４項又は第５項に記載の可動部復帰制御装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56092798A JPS57211452A (en) | 1981-06-16 | 1981-06-16 | Movable portion returning system |
| KR8202638A KR880002557B1 (ko) | 1981-06-16 | 1982-06-14 | 가동부의 원점복귀 제어법 및 그 장치 |
| US06/388,925 US4513234A (en) | 1981-06-16 | 1982-06-16 | Method and apparatus for controlling zero-point return of a movable element |
| DE8282303118T DE3278584D1 (en) | 1981-06-16 | 1982-06-16 | Apparatus for controlling zero-point return of movable element |
| EP82303118A EP0067715B1 (en) | 1981-06-16 | 1982-06-16 | Apparatus for controlling zero-point return of movable element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56092798A JPS57211452A (en) | 1981-06-16 | 1981-06-16 | Movable portion returning system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57211452A JPS57211452A (en) | 1982-12-25 |
| JPH028857B2 true JPH028857B2 (ja) | 1990-02-27 |
Family
ID=14064432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56092798A Granted JPS57211452A (en) | 1981-06-16 | 1981-06-16 | Movable portion returning system |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0067715B1 (ja) |
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