JPH07104810A - 数値制御装置 - Google Patents

数値制御装置

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JPH07104810A
JPH07104810A JP25025993A JP25025993A JPH07104810A JP H07104810 A JPH07104810 A JP H07104810A JP 25025993 A JP25025993 A JP 25025993A JP 25025993 A JP25025993 A JP 25025993A JP H07104810 A JPH07104810 A JP H07104810A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
origin
grid
machine
movable part
numerical controller
Prior art date
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Pending
Application number
JP25025993A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiji Genma
栄治 弦間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 1回の突き当て動作だけで正確な原点設定が
できる数値制御装置を提供する。 【構成】 数値制御装置10は、機械可動部にトルクリ
ミットをかけて固定部に突き当てて、数値制御工作機械
20の原点復帰動作を制御するために、エラーレジスタ
3、リファレンスカウンタ4、逆方向回転指令手段5、
グリッド位置停止指令手段6、及び原点設定手段7を有
する。リファレンスカウンタ4は、原点復帰時にテーブ
ル204が突き当て方向に移動している間にグリッドデ
ータを作成する。逆方向回転指令手段5はテーブル20
4が停止したことを検知したあとで、逆方向への回転指
令によって反対方向への移動を指令する。グリッド位置
停止指令手段6によって最初に検出されたグリッド位置
に機械可動部を停止させ、原点設定手段7はその位置を
原点とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はいわゆる突き当て式の原
点設定機能を有する数値制御装置に関し、特にサーボモ
ータの一回転信号を利用して、位置精度の高い原点復帰
が可能な数値制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】数値制御装置の加工プログラムに従って
精度良くワークに加工を施すためには、機械座標上の原
点を数値制御装置側で正確に把握していなくてはならな
い。このため数値制御装置は一般に様々な方法で機械可
動部を原点復帰させて、原点設定を行う原点設定機能を
有している。
【0003】一つの方式として、減速用のリミットスイ
ッチを機械可動部の原点に近接して設け、グリッド位置
で停止させるグリッド方式がある。これは、原点復帰を
指令したあとにドグを踏んだ時点でサーボモータに減速
運転を指令して、所定のグリッド位置で機械可動部を正
確に停止させることができる。
【0004】ところが小型の工作機械等で、リミットス
イッチを設けるスペースがない場合には、サーボモータ
にトルクリミットをかけて機械可動部を所定の固定部に
突き当てて原点設定する突き当て方式が採用される。こ
の突き当て式の原点設定機能を有する数値制御装置で
は、最初に所定の速度V1 で機械可動部を所定の軸方向
に移動させてストッパに押し当てる。その後、CNC内
で予めパラメータ設定された距離だけ引き戻された機械
可動部の位置に基づいて、原点設定が実行されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した突き当て方式
には従来のグリッド方式に比べて、機械側の構成が簡単
になるという利点があるが、精度良い原点復帰動作が行
えないという問題もあった。すなわち、ストッパとして
機械可動部と衝突する固定部に機械的な撓みが発生すれ
ば、原点位置もその分だけずれてしまう。しかも突き当
てる毎にその位置が微妙にずれる。
【0006】そこで、先の突き当て速度V1 に比較して
低速度V2 でもう一度ストッパにゆっくりと突き当て
て、ストッパに変形が生じないようにしてから再度機械
可動部を引き戻すことによって、位置精度を低下させな
い方式も考えられている。
【0007】しかしながら、このように2回の引き戻し
動作を機械側に指令する方式では、時間的なロスが多
く、加工能率の低下につながるという新たな問題が生じ
る。本発明はこのような点に鑑みてなされたものであ
り、1回の突き当て動作だけで正確な原点設定ができる
数値制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、機械可動部にトルクリミットをかけて固
定部に突き当てて、数値制御工作機械の原点復帰動作を
制御する数値制御装置において、原点復帰時に前記機械
可動部のサーボモータからの一回転信号に基づいてグリ
ッドデータを作成するグリッドデータ作成手段と、前記
機械可動部の前記固定部における停止を検知し、逆方向
への移動を指令するとともに前記グリッドデータに基づ
いて最初のグリッド位置で停止を指令する指令制御手段
と、を有することを特徴とする数値制御装置が、提供さ
れる。
【0009】
【作用】グリッドデータ作成手段は、機械固定部をスト
ッパとして、原点復帰時に機械可動部が突き当て方向に
移動している間にグリッドデータを作成する。指令制御
手段は、機械可動部がストッパに突き当たって停止した
ことを検知したあとで、逆方向への回転指令によって反
対方向への移動を開始する。最初に検出されたグリッド
位置に機械可動部を停止させ、その位置を原点とする。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の数値制御装置の原点復帰機能を
示すブロック図である。数値制御装置(CNC)10は
マイクロプロセッサ構成となっており、この図では原点
復帰に必要とする機能ブロックのみを示している。
【0011】演算器1はX軸方向への移動量を指令する
分配パルスCPXを入力とし、演算器2を介してエラー
レジスタ3と接続されるとともに、さらにリファレンス
カウンタ4に接続されている。
【0012】エラーレジスタ3には演算器2の出力が入
力され、ここから出力されるエラー量に応じて電圧信号
が指令される。リファレンスカウンタ4は可逆カウンタ
として動作するものであって、X軸方向の分配パルスC
PXが演算器1から一定量だけ入力される毎にグリッド
信号を出力する。例えば、リファレンスカウンタ4のカ
ウント容量が2000、CPXの1パルスの重みが1μ
mに設定されているとき、ここでグリッドデータは20
00μmすなわち2mm間隔のグリッド信号として作成
される。
【0013】逆方向回転指令手段5は、エラーレジスタ
3の出力側に接続される。ここでは、エラー量が一定量
を越えたかどうかを検出して、演算器1に分配パルスC
PXの出力を停止させる。
【0014】グリッド位置停止指令手段6は、エラーレ
ジスタ3及びリファレンスカウンタ4の出力側に接続さ
れる。ここでは、グリッドデータに基づいて最初のグリ
ッド位置を検知して、停止指令を出力する。
【0015】原点設定手段7は、エラーレジスタ3及び
グリッド位置停止指令手段6の出力側に接続される。こ
こでは、エラーレジスタ3のエラー量が一定量を越えた
とき、まずその内容をクリアする。そして、グリッド位
置停止指令手段6から停止指令が入力されるまで、すな
わち機械可動部が逆方向に移動して最初のグリッド位置
へ到達するために必要な信号を、演算器1を介してエラ
ーレジスタ3に供給する。
【0016】サーボアンプ8は、エラーレジスタ3のエ
ラー量に応じた出力電圧を工作機械20側に出力するも
ので、原点設定手段7から所定のトルクリミット信号が
与えられている。このトルクリミット信号によって原点
復帰に先立って、X軸のサーボモータ201の出力トル
クを制御し、ストッパへの突き当てにはトルクリミット
がかけられる。
【0017】サーボモータ201にはパルスコーダが内
蔵されており、位置帰還パルスが演算器2に帰還され
る。このサーボモータ201にはボールネジ202が結
合されており、ナット203によってテーブル204を
X軸方向の所定位置に移動させる。テーブル204には
突き当て部材205があって、所定の座標位置でストッ
パとなる固定部206に突き当たって、その移動が停止
するように構成されている。
【0018】次に本発明の数値制御装置における原点復
帰動作について説明する。図2はストッパ位置と原点位
置の関係を示す図である。CNC10は原点設定指令が
与えられると、まず、機械可動部にトルクリミットをか
けたうえで、テーブル204をX軸方向に所定の速度V
1 で移動させる。サーボモータ201が回転してX軸方
向に移動している間に、リファレンスカウンタ4ではグ
リッドデータが作成される。
【0019】その後、固定部206にテーブル204の
突き当て部材205が突き当たって、工作機械の機械可
動部は停止する。この機械停止後に入力されるX軸方向
の分配パルスCPXはそのままエラーレジスタ3に蓄積
される。そのためエラー量は急激に増大し、それが一定
量を越えたことが逆方向回転指令手段5において検知さ
れる。
【0020】逆方向回転指令手段5からの指令によっ
て、演算器1を介して入力する分配パスルCPXを止
め、さらに原点設定手段7からエラーレジスタ3の内容
をクリアするとともに、テーブル204を逆方向に速度
V2 で移動するために必要な信号が、演算器1を介して
エラーレジスタ3に供給される。グリッド位置停止指令
手段6では、グリッドデータに基づいて最初のグリッド
位置が検知され、原点設定手段7に停止指令を出力す
る。
【0021】なお、逆方向の速度V2 は最初の速度V1
に比べて十分に小さい値で設定される。また、グリッド
データはリファレンスカウンタ4ではなくてエラーレジ
スタ3の出力を受けて動作するグリッド位置停止指令手
段6で生成することも可能である。
【0022】次に本発明を実施するための数値制御装置
のハードウェアについて述べる。図3は本発明を実施す
るためのCNC内部のハードウェアの概略構成図であ
る。プロセッサ11は、ROM12に格納されたシステ
ムプログラムに従って数値制御装置全体を制御する。R
OM12には、EPROMやEEPROM等が使用され
る。RAM13にはSRAM等が使用され、各種のデー
タあるいは入出力信号が格納される。
【0023】不揮発性メモリ14には図示されていない
バッテリによってバックアップされたCMOSが使用さ
れ、電源切断後も保持すべきパラメータ、トルクリミッ
ト値或いは移動速度V1 ,V2 等が格納されている。ま
た、不揮発性メモリ14には、本実施例の原点設定機能
を実現するためのプログラムが、図示されていないフロ
ッピィディスク等から読み込まれ格納される。
【0024】グラフィック制御回路15はディジタル信
号を表示用の信号に変換し、表示装置16に与える。表
示装置16にはCRTあるいは液晶表示装置が使用され
る。表示装置16は対話形式で加工プログラムを作成し
ていくときに、形状、加工条件及び生成された加工プロ
グラム等を表示する。
【0025】表示装置16に表示される内容(対話形デ
ータ入力画面)に従ってデータを入力することにより加
工プログラムを作成することができる。画面の上部には
データの意味を表す図形が表示され、下部に入力すべき
データの種類が表示される。また、画面にはその画面で
受けられる作業又はデータがメニュー形式で表示され
る。メニューのうちどの項目を選択するかは、メニュー
の下のソフトウェアキー23を押すことにより行い、ソ
フトウェアキー23の意味は各画面毎に変化する。キー
ボード17はシンボリックキー、数値キー等からなり、
必要な図形、データをこれらのキーを使用して入力す
る。
【0026】PMC(プログラマブル・マシン・コント
ローラ)22はバス21経由でM機能信号等を受けて、
シーケンス・プログラムで処理して、出力信号を出力
し、工作機械20を制御する。また、PMC22は、機
械側からの入力信号を受けて、シーケンス・プログラム
で処理を行い、バス21を経由して、プロセッサ11に
必要な入力信号を転送する。
【0027】軸制御回路18はプロセッサ11からの軸
の移動指令を受けて、軸の指令をサーボアンプ19に出
力する。サーボアンプ19はこの移動指令を受けて、工
作機械20のサーボモータを駆動する。工作機械20に
は、加工形状測定のための光センサ24が設けられてい
る。光センサ24の検知信号は、バス21を介して数値
制御装置側に入力される。
【0028】図4は本発明の数値制御装置における原点
設定手順を説明するフローチャートである。図におい
て、Sに続く数値はステップ番号を示す。ここで、メイ
ンCPUの各処理ステップは図3のプロセッサ11にお
ける処理内容に対応し、サーボCPUの各処理ステップ
は軸制御回路18における処理内容に対応する。 〔S1〕CNC側は機械可動部に対する移動指令を実行
する。 〔S2〕軸制御側は、指定されたトルクで機械可動部を
指令された方向に移動するとともに、グリッドデータを
作成する。 〔S3〕さらに軸制御側では最初に機械可動部がストッ
パに突き当たると、速やかに機械を停止させる。 〔S4〕CNC側は、機械停止を認識する。 〔S5〕さらにCNC側からは、機械可動部に対してこ
れまでの軸移動方向を逆転させる指令を出力するととも
に、最初のグリッド位置で停止するようにグリッド位置
停止指令を出力する。 〔S6〕軸制御側は、機械可動部をパラメータ設定され
た速度V2 でゆっくりと最初のグリッド位置に移動さ
せ、グリッド位置の判別を行う。 〔S7〕さらに軸制御側では、最初のグリッドで正確に
機械可動部を停止させる。 〔S8〕この結果、CNC側では正確にグリッド上で機
械可動部を捉えて、原点設定が完了する。
【0029】以上の原点設定手順の説明から明らかなよ
うに、機械ストッパの変形等があっても従来の突き当て
式の原点設定のように2回の突き当て動作を行うことな
く、ただ一回の突き当て動作だけで正確に原点設定がで
きる。すなわち従来の方式に比較して迅速かつ正確な原
点復帰が可能であることから、高い加工精度を保持した
まま工作機械の加工時間が短縮される。
【0030】なお、グリッド位置はグリッドシフト機能
を用いることで、簡単に調整できるから、原点位置の変
更設定も容易である。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、機械可
動部を正確にグリッド上で停止させることができる。し
たがって、機械可動部と衝突する固定部に機械的な撓み
が発生しても、1回の突き当て動作だけで迅速かつ正確
に原点設定ができる数値制御装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の数値制御装置の原点復帰機能を示すブ
ロック図である。
【図2】原点復帰動作について説明する図である。
【図3】本発明を実施するための数値制御装置のハード
ウェアのブロック図である。
【図4】原点設定手順を説明するフローチャートであ
る。
【符号の説明】
10 数値制御装置(CNC) 3 エラーレジスタ 4 リファレンスカウンタ 5 逆方向回転指令手段 6 グリッド位置停止指令手段 7 原点設定手段 8 サーボアンプ 20 工作機械

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機械可動部にトルクリミットをかけて固
    定部に突き当てて、数値制御工作機械の原点復帰動作を
    制御する数値制御装置において、 原点復帰時に前記機械可動部のサーボモータからの一回
    転信号に基づいてグリッドデータを作成するグリッドデ
    ータ作成手段と、 前記機械可動部の前記固定部における停止を検知し、逆
    方向への移動を指令するとともに前記グリッドデータに
    基づいて最初のグリッド位置で停止を指令する指令制御
    手段と、 を有することを特徴とする数値制御装置。
  2. 【請求項2】 前記指令制御手段は、更にグリッドシフ
    ト機能を備えていることを特徴とする請求項1記載の数
    値制御装置。
JP25025993A 1993-10-06 1993-10-06 数値制御装置 Pending JPH07104810A (ja)

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JP25025993A JPH07104810A (ja) 1993-10-06 1993-10-06 数値制御装置

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JP25025993A JPH07104810A (ja) 1993-10-06 1993-10-06 数値制御装置

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JPH07104810A true JPH07104810A (ja) 1995-04-21

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ID=17205231

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JP25025993A Pending JPH07104810A (ja) 1993-10-06 1993-10-06 数値制御装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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