JPH05131340A - Ｎｃ加工機の原点復帰方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＮＣ加工機における可動部材の原点復帰を、
高価なアブソリュート型エンコーダを用いることなく、
簡単な操作で行えるようにする。 【構成】 サーボモータ13で駆動される可動部材10の現
在値データを常に書き込んでおくバックアップメモリ29
を用いて、可動部材10の原点復帰を行う。電源オフ後の
再オン時にバックアップメモリ29の現在値データから可
動部材10が原点復帰可能領域βにあるか否かを判断す
る。原点復帰の可能な領域βに可動部材10がある場合に
はそこから直接に原点復帰させ、不可能領域αにある場
合には可能領域βに一旦移動させた後に原点復帰させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、タレットパンチプレ
スやレーザ加工機、その他各種のＮＣ加工機において、
その可動部材を原点位置に復帰させるＮＣ加工機の原点
復帰方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、タレットパンチプレス等のＮＣ加
工機では、ワークホルダやワークテーブルなどサーボモ
ータで駆動される可動部材のＸ，Ｙ方向の送りを、予め
定めた原点を基準にして行っている。このようなＮＣ加
工機において可動部材を原点復帰させる場合、原点から
所定範囲の領域を減速領域として予め定め、可動部材が
この減速領域に達すると復帰速度を減速させることによ
り、慣性に左右されないで原点に精度よく可動部材を停
止させるようにしている。

【０００３】すなわち、例えばＸ方向について説明する
と、図４に示すように原点に原点ドッグ40を、これより
所定間隔だけ離して減速ドッグ41をそれぞれ配置し、原
点ドッグ40から減速ドッグ41までの間隔を減速領域αと
して定め、減速ドッグ41以降の領域を常速領域βとして
定める。可動部材42には、これらのドッグ40，41を蹴っ
てそのドッグ位置に達したことを知らせる検出スイッチ
43を設ける。原点復帰時に、可動部材42の検出スイッチ
43が常速領域βから減速領域αに達して減速ドッグ41を
蹴ると、その検出スイッチ43から検出信号が出力され、
この検出信号に応答して可動部材43の原点復帰動作を減
速させる。検出スイッチ43が原点ドッグ40を蹴って検出
信号を出力すると、可動部材42の駆動源であるサーボモ
ータ（図示せず）を停止させる。この速度切換えによ
り、慣性に左右されることなく、可動部材42は原点位置
に正確に停止する。

【０００４】ところで、例えば可動部材42の検出スイッ
チ43が上記減速領域αの途中にある状態から原点復帰を
開始しても、減速が不十分となり原点への停止を正確に
行えない。すなわち、減速領域αは原点復帰開始の不可
能な領域である。これに対して、上記常速領域βは、原
点復帰開始の可能な領域である。

【０００５】そこで、前記原点復帰を行う場合に、減速
領域αにあるときは、検出スイッチ43が常速領域βに位
置するように可動部材42を一旦移動させた後、原点側へ
移動させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のＮＣ加工機の原点復帰方法では、そのエンコーダとし
てインクリメンタル型のものを使用した場合、一旦、電
源を切ると可動部材42の現在座標値データが失われるの
で、電源を入れる度に手動操作によって、原点復帰開始
が確実に可能であると判断できる領域まで可動部材42を
移動させて原点復帰動作に移す必要があり、その操作が
面倒である。すなわち、実際には原点復帰開始の可能な
位置に可動部材42があっても、正確な可動部材42の現在
座標値を知ることができないので、電源を入れる度に上
記手動操作を行わなければならない。

【０００７】一方、上記エンコーダとしてアブソリュー
ト型のものを使用した場合には、電源を一旦切っても、
電源を再度入れると可動部材42の現在座標値データが回
復されるので、そのデータを読み取ることによって、可
動部材42が原点復帰開始の不可能な領域αにあるときだ
け原点復帰開始の可能な領域βまで可動部材42を移動さ
せればよい。しかし、アブソリュート型エンコーダはイ
ンクリメンタル型エンコーダに比べてかなり高価である
ため、コスト低減の観点から問題がある。

【０００８】この発明の目的は、高価なアブソリュート
型エンコーダを要することなく、簡単な操作で原点復帰
が可能なＮＣ加工機の原点復帰方法を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施例
に対応する図１と共に説明する。このＮＣ装置の原点復
帰方法は、サーボモータ（13）で駆動される可動部材
（10）の現在値データを常に書き込んでおくバックアッ
プメモリ（29）を用いて可動部材（10）の原点復帰を行
う方法である。電源オフ後の再オン時に前記バックアッ
プメモリ（29）の現在値データから可動部材（10）が原
点復帰可能領域（β）にあるか否かを判断する。原点復
帰の可能な領域（β）に可動部材（10）がある場合には
そこから直接に原点復帰させ、不可能領域（α）にある
場合には可能領域（β）に一旦移動させた後に原点復帰
させる。

【００１０】

【作用】電源がオフされても、可動部材（10）の現在値
データはバックアップメモリ（29）によって記憶されて
いる。したがって、高価なアブソリュート型エンコーダ
の使用は不要となる。電源が再度オンとなったとき、作
業者はバックアップメモリ（29）から可動部材（10）の
現在値データを読み出し、このデータに基づき可動部材
（10）が原点復帰可能な領域（β）にあるか否かを判断
する。原点復帰の不可能な領域（α）にあると判断され
る場合に限り、可動部材（10）を原点復帰可能領域
（β）まで一旦移動させてから原点復帰を行わせればよ
く、原点復帰の可能な領域（β）にあると判断される場
合には、その位置から直接原点復帰を行わせることがで
き、可動部材（10）の移動操作が不要である。

【００１１】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図３に基づ
いて説明する。図１はこの発明を適用するタレットパン
チプレスの平面図とＮＣ装置の概念図とを示し、図２は
そのタレットパンチプレスの側面図を示す。

【００１２】タレットパンチプレスのフレーム１には上
下のタレット２，３が設置され、パンチ位置Ｐで上タレ
ット２のパンチ工具を駆動するクランク形式のパンチ駆
動機構４（図２）が内蔵されている。フレーム１の前方
のベッド５（図２）上には、ワークテーブル６が設けて
ある。ワークテーブル６は中央の固定テーブル６ａと、
その両側のスライドテーブル６ｂとからなる。両側のス
ライドテーブル６ｂは、キャリッジ７と一体に設けら
れ、ベッド５のレール８上に前後（Ｙ軸方向）移動自在
に設置されている。キャリッジ７にはクロススライド９
がガイド手段（図示せず）を介して横（Ｘ軸方向）移動
自在に搭載され、クロススライド９に板状のワークＷの
端部を把持するワークホルダ10が設けられている。これ
らスライドテーブル６ｂの前後移動と、クロススライド
９の横移動とにより、ワークＷの任意箇所をパンチ位置
Ｐに送ることができる。

【００１３】スライドテーブル６ｂは、ベッド５に設置
したＹ軸サーボモータ11と、これに直結したＹ軸方向の
送りねじ12とで駆動される。クロススライド９は、キャ
リッジ７の端部に設置したＸ軸サーボモータ13と、これ
に直結したＸ軸方向の送りねじ14とで駆動される。Ｙ軸
方向の送りねじ12は、ベッド５に両端で支持部材15，16
により支持され、キャリッジ７に設けたボールナット17
に噛み合っている。

【００１４】ベッド５に設置したＹ軸サーボモータ11
は、インクリメンタル型のエンコーダ（パルスジェネレ
ータ）18を有し、これによってキャリッジ７のＹ軸座標
値データ、したがってワークホルダ10のＹ軸座標値デー
タが出力される。また、キャリッジ７の端部に設置した
Ｘ軸サーボモータ13にも前記と同様なインクリメンタル
型のエンコーダ19が設けられ、これによってクロススラ
イド９のＸ軸座標値データ、したがってワークホルダ10
のＸ軸座標値データが出力される。すなわち、２つのエ
ンコーダ18，19の出力によってワークホルダ10の現在位
置が特定される。

【００１５】クロススライド９の端部には、Ｘ軸上の原
点およびこれよりも所定間隔だけ離して設定される減速
点を検出する検出スイッチ20が固定されている。また、
キャリッジ７上の、上記原点および減速点に相当する位
置にはそれぞれ原点ドッグ21および減速ドッグ22が設置
されており、検出スイッチ20はキャリッジ７の移動に伴
いこれらドッグ21，22を蹴って原点および減速点に達し
たことを検出する信号を出力する。

【００１６】ＮＣ装置23は、加工プログラムメモリ24に
書き込まれている加工プログラム25を解析して実行する
演算制御部26を有し、演算制御部26から出力されたＸ軸
駆動指令およびＹ軸駆動指令は、それぞれＸ軸サーボコ
ントローラ27およびＹ軸サーボコントローラ28を介して
Ｘ軸サーボモータ13およびＹ軸サーボモータ11に与えら
れる。また、Ｘ軸サーボモータ13に設けられたエンコー
ダ19から出力されるＸ軸座標値データはＸ軸サーボコン
トローラ27に、Ｙ軸サーボモータ11に設けられたエンコ
ーダ18から出力されるＹ軸座標値データはＹ軸サーボコ
ントローラ28にそれぞれ与えられれる。前記検出スイッ
チ20から出力される検出信号はＸ軸サーボコントローラ
27に与えられる。

【００１７】またＮＣ装置20には、Ｘ軸サーボコントロ
ーラ27およびＹ軸サーボコントローラ28に取り込まれる
ワークホルダ10のＸ軸座標値データおよびＹ軸座標値デ
ータを記憶するバックアップメモリ29が含まれる。この
バックアップメモリ29はバッテリバックアップされたス
タティックメモリからなり、現在のＸ軸座標値データを
記憶するＸ軸現在値記憶部30と、現在のＹ軸座標値デー
タを記憶するＹ軸現在記憶部31とを有する。これらの記
憶データは、ＮＣ装置23の電源が切れても保存され、電
源が再度入ると、演算制御部26に読み出される。なお、
バックアップメモリ29は、このパンチプレス機にローダ
（図示せず）を組み合わせた加工セルにつき、種々の運
転データ保存のために設けられたものであり、その一部
の記憶領域を各軸の現在値記憶部30, 31として利用す
る。

【００１８】操作盤32は、ＮＣ装置23のスタートや条件
設定の操作等を行うスイッチ群を設けたものであり、Ｃ
ＲＴ等からなる表示装置３３が設けてある。上記スイッ
チ群には、電源が再度入ったときにバックアップメモリ
29に記憶されているワークホルダ10の現時点でのＸ軸座
標値データを読み出して表示装置33に表示させるための
現在値表示スイッチ34や、ワークホルダ10を所望のＸ軸
座標位置まで手動操作で移動させるための手動操作スイ
ッチ35等が含まれ、このときの手動操作指令はＸ軸サー
ボコントローラ27に与えられる。

【００１９】次に、図３を参照して上記タレットパンチ
プレスにおけるワークホルダ10の原点復帰方法を説明す
る。 ａ．電源を切ったときにワークホルダ10のＸ軸座標位置
およびＹ軸座標位置、換言すると検出スイッチ20のＸ軸
座標位置およびＹ軸座標位置のデータはバックアップメ
モリ29のＸ軸現在値記憶部30およびＹ軸現在値記憶部31
にそれぞれ記憶されている。

【００２０】ｂ．電源が再度入ったとき、作業者が操作
盤32の現在値表示スイッチ34をオン操作すると、バック
アップメモリ29からワークホルダ10の現在のＸ座標値デ
ータが読み出され操作盤32の表示装置33に表示される。 ｃ．作業者は、その表示データから、現在のワークホル
ダ10のＸ座標上の位置つまり検出スイッチ20の位置が、
図３（Ａ）に示すように原点ドッグ21と減速ドッグ22と
の間の減速領域α（原点復帰開始が不可能な領域）にあ
るか、減速領域α外の常速領域β（原点復帰開始が可能
な領域）にあるかを判断する。

【００２１】ｄ．図３（Ａ）のように原点復帰開始が不
可能な領域αにあると判断した場合には、操作盤32の手
動操作スイッチ35によりＸ軸サーボコントローラ27に手
動操作指令を与え、ワークホルダ10を図３（Ｂ）に示す
ように原点復帰可能領域βまで手動操作により移動させ
る。 ｅ．ワークホルダ10の移動が完了すると、通常の原点復
帰動作のスタート指令を操作盤32からＮＣ装置23に与え
る。これによって、原点復帰動作が開始され、検出スイ
ッチ20が減速ドッグ22を蹴って検出スイッチ20から減速
点検出信号が出力されると、これをＸ軸サーボコントロ
ーラ27に受けるＮＣ装置23からワークホルダ10の移動速
度を減速させる制御が行われる。 ｆ．これにより慣性に左右されることなく正しく原点に
ワークホルダ10が停止させられる。すなわち、原点ドッ
グ21を蹴った検出スイッチ20から出力される原点検出信
号がＸ軸サーボコントローラ27に入力された時点で、Ｎ
Ｃ装置23によってワークホルダ10が停止させられる。

【００２２】ｇ．電源が再度入ったとき、ワークホルダ
10が原点復帰可能領域βにあると判断される場合には、
そのまま直接原点復帰動作を開始させることにより、正
しく原点復帰が行われる。

【００２３】なお、前記実施例ではＸ軸方向についての
原点復帰について説明したが、Ｙ軸方向についても同様
に適用できる。また、前記実施例では、原点復帰の不可
能領αの場合に、手動操作で可能領域βに移動させるよ
うにしたが、この行程を自動化しても良い。さらに、前
記各実施例はタレットパンチプレスに適用した場合につ
き説明したが、この発明はレーザ加工機や、その他のＮ
Ｃ加工機一般に適用することができる。

【００２４】

【発明の効果】この発明のＮＣ加工機の原点復帰方法
は、可動部材の現在値データを常にバックアップメモリ
に書き込み、電源オフ後の再オン時にバックアップメモ
リの現在値データから原点復帰可能領域にあるか否かを
判断し、原点復帰の可能領域の場合には直接に原点復帰
させ、不可能領域の場合には可能領域に一旦移動させた
後に原点復帰させるようにしたため、高価なアブソリュ
ート型エンコーダを用いることなく、簡単な操作で原点
復帰を正確に行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を適用するタレットパンチ
プレスの平面図とＮＣ装置の概念構成とを示す説明図で
ある。

【図２】そのタレットパンチプレスの側面図である。

【図３】その実施例の原点復帰方法の説明図である。

【図４】従来の原点復帰方法の説明図である。

【符号の説明】

９…クロススライド、10…ワークホルダ（可動部材）、
13…Ｘ軸サーボモータ、19…エンコーダ、20…検出スイ
ッチ、21…原点ドッグ、22…減速ドッグ、23…ＮＣ装
置、25…加工プログラム、26…演算制御部、27…Ｘ軸サ
ーボコントローラ、28…Ｙ軸サーボコントローラ、29…
バックアップメモリ、32…操作盤、α…原点復帰開始不
可能領域、β…原点復帰開始可能領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボモータで駆動される可動部材の現
   在値データを常にバックアップメモリに書き込む過程
   と、電源オフ後の再オン時に前記バックアップメモリの
   現在値データから原点復帰可能領域にあるか否かを判断
   する過程と、原点復帰の可能領域の場合には直接に原点
   復帰させ、不可能領域の場合には可能領域に一旦移動さ
   せた後に原点復帰させる過程とを含むＮＣ加工機の原点
   復帰方法。