JPH10254520A - Original point returning method for nc control axis - Google Patents

Original point returning method for nc control axis

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JPH10254520A
JPH10254520A JP7921697A JP7921697A JPH10254520A JP H10254520 A JPH10254520 A JP H10254520A JP 7921697 A JP7921697 A JP 7921697A JP 7921697 A JP7921697 A JP 7921697A JP H10254520 A JPH10254520 A JP H10254520A
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JP
Japan
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origin
axis
original point
control
control axis
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Application number
JP7921697A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Yoshizawa
健一 吉沢
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KOMATSU KOKI KK
Original Assignee
KOMATSU KOKI KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the original point returning method of an NC control axis capable of improving the setting workability of the detector of a machine original point in the narrow movable range of the control axis and returning to an original point without interfering with a material to be worked. SOLUTION: In this original point returning method of the NC control axis provided with an incremental encoder 44, the NC control axis provided with the movable range of less than 10mm is moved in the direction of the machine original point at a first prescribed speed, stopped when a touch switch 48 is operated during movement, moved for a first prescribed distance in the direction of separating from the machine original point thereafter and then, immediately stopped when the touch switch 48 is operated again in the middle of being moved for a second prescribed distance at a second prescribed speed in the direction of the machine original point again and the stopped position is defined as the original point. Also, it is preferable that the second prescribed speed is slower than the first prescribed speed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、NC制御軸の原点
復帰方法に関し、特には制御軸の移動可能範囲が狭い場
合に高精度で原点復帰可能とする原点復帰方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of returning to the origin of an NC control axis, and more particularly to a method of returning to the origin with high accuracy when the movable range of the control axis is narrow.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、NC制御による工作機械や加工装
置においては、NC制御軸の位置検出器としてインクリ
メンタル式のポジションエンコーダ等が使用されている
場合が多い。このインクリメンタル式エンコーダにより
位置フィードバックを行って、前記工作機械等のNC制
御装置内に記憶されたNCプログラムで指令される絶対
座標位置に各制御軸を正確に移動させるように位置制御
するためには、電源投入直後の最初のNC制御を行う前
に原点復帰操作を行う必要がある。原点復帰操作を行う
ことにより、機械的に所定の絶対位置に定められた機械
原点と、NCプログラム内で指定される制御上の絶対座
標位置とを1対1に対応付けることができるようになっ
ている。そして、作業性向上の目的から、このような原
点復帰動作を短時間で完了させるための復帰方法が従来
から数多く提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a machine tool or a processing apparatus by NC control, an incremental position encoder or the like is often used as a position detector of an NC control axis. In order to perform position feedback by this incremental encoder and perform position control to accurately move each control axis to an absolute coordinate position commanded by an NC program stored in an NC control device such as the machine tool, etc. In addition, it is necessary to perform the home return operation before performing the first NC control immediately after the power is turned on. By performing the home position return operation, the mechanical origin mechanically set at a predetermined absolute position and the absolute coordinate position on the control specified in the NC program can be associated one-to-one. I have. For the purpose of improving workability, many return methods for completing such an origin return operation in a short time have been conventionally proposed.

【0003】例えば、特公昭61−61124号公報に
おいては、NC工作機械の各制御軸に対して、機械原点
の近くに設定された精原点を検出する手段と、この精原
点の直前に設定された粗原点を検出する手段とを備え、
このNC工作機械の制御体を原点復帰操作で前記精原点
に向けて移動させ、粗原点が検出された後もそのままの
方向で移動させ、精原点が検出されたら逆方向に移動さ
せ、精原点が検出されなくなったら再び精原点方向に微
速にて移動させ、精原点が再度検出されたら停止させて
この停止位置を機械原点とする原点復帰方法が開示され
ている。この場合の粗原点はリミットスイッチにより検
出され、精原点は例えばポジションエンコーダ等の位置
検出器により検出されている。そして、この原点復帰操
作によって、短時間で精度良い原点復帰を可能としてい
る。
For example, Japanese Patent Publication No. 61-124124 discloses a means for detecting a fine origin set near the mechanical origin for each control axis of the NC machine tool, and a means for detecting the fine origin set immediately before the fine origin. Means for detecting the coarse origin,
The control body of the NC machine tool is moved toward the fine origin by an origin return operation, and is moved in the same direction even after the coarse origin is detected, and is moved in the opposite direction when the fine origin is detected. A method of returning to the fine origin again at a very low speed when the fine origin is no longer detected and stopping when the fine origin is detected again, and using this stop position as the mechanical origin, is disclosed. In this case, the coarse origin is detected by a limit switch, and the fine origin is detected by a position detector such as a position encoder. This home position return operation enables accurate home position return in a short time.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原点復
帰時に制御軸の移動可能な範囲が非常に狭い範囲内に制
約されている場合には、上記のような従来の原点復帰方
法では原点復帰ができない、あるいは、前記リミットス
イッチや前記ポジションエンコーダの設置作業時に非常
に時間がかかる等の問題が生じている。例えば、ピスト
ンリングのような非円形形状のワークの内面をNC制御
によって切削加工する場合には、この内面の制御軸の原
点復帰を非常に狭い移動範囲内で行う必要がある。この
場合の内面加工における制御軸の移動範囲の制約につい
て、図4及び図5に基づいて以下に詳細に説明する。
However, if the movable range of the control axis is restricted to a very narrow range at the time of return to origin, the return to origin cannot be performed by the above-mentioned conventional return to origin method. Alternatively, there is a problem that it takes a very long time to install the limit switch and the position encoder. For example, when cutting the inner surface of a non-circular workpiece such as a piston ring by NC control, it is necessary to return the origin of the control axis on the inner surface within a very narrow moving range. The restriction on the movement range of the control axis in the inner surface machining in this case will be described below in detail with reference to FIGS.

【0005】図4は、ピストンリングの内面及び外面を
加工する前の被加工材と加工後のリング形状を表した図
である。同図において、被加工材1はほぼ円筒形状を成
した中空の素材であり、所望のピストンリング溝幅に対
応した所定高さL1 の複数のリング材2が積み重ねられ
ている。そして、この被加工材1の両端面(図示では、
上下端面)側に後述する支持装置を設け、この支持装置
によって両端面から被加工材1を所定の大きさのクラン
プ力で支持している。さらに、被加工材1の中空部には
内面を切削する工具4が、また、被加工材1の外側には
外面を切削する工具5が配設されている。被加工材1を
前記支持装置によって支持した状態で回転軸Oを中心に
図示で例えば矢印13方向に回転させると共に、この回
転に同期させて前記工具4、5を矢印11方向に往復駆
動し、かつ、被加工材1の軸心方向(図示で、例えば矢
印12方向)に駆動することによって、複数個のリング
3が製作される。そして、リング3は略ハート形の形状
をしているが、その外周の凹部に相当する部分Pが別途
図示しない切断装置によって切断され、除去されてピス
トンリングが完成する。
FIG. 4 is a view showing a workpiece before machining the inner surface and the outer surface of the piston ring and a ring shape after the machining. In FIG. 1, a workpiece 1 is a hollow material having a substantially cylindrical shape, and a plurality of ring members 2 having a predetermined height L1 corresponding to a desired piston ring groove width are stacked. Then, both end surfaces of the workpiece 1 (in the illustrated example,
A support device, which will be described later, is provided on the upper and lower end surfaces), and the workpiece 1 is supported by the support device from both end surfaces with a predetermined magnitude of clamping force. Further, a tool 4 for cutting an inner surface is provided in a hollow portion of the workpiece 1, and a tool 5 for cutting an outer surface is provided outside the workpiece 1. While the work piece 1 is supported by the support device, the work piece 1 is rotated around the rotation axis O in the illustrated direction, for example, in the direction of arrow 13, and the tools 4, 5 are reciprocated in the direction of arrow 11 in synchronization with this rotation. The plurality of rings 3 are manufactured by driving the workpiece 1 in the axial direction (for example, the direction of arrow 12 in the drawing). Although the ring 3 has a substantially heart shape, a portion P corresponding to a concave portion on the outer periphery thereof is cut off by a cutting device (not shown) and removed to complete the piston ring.

【0006】図5は、上記のように加工するピストンリ
ング加工機の一例を表す正面図を示している。ベッド2
1の上部の略中央後部にコラム22が設置されており、
このコラム22の前方にはコラム22の前面に布設され
た図示しないガイドレール(例えばボール式リニアガイ
ド等)によって被加工材1の軸心方向(Z軸方向)に移
動自在に支承されたZ軸スライド25が配設されてい
る。また、コラム22の上部には例えばサーボモータ等
からなるZ軸モータ24が配設されており、このZ軸モ
ータ24によってZ軸スライド25は上下駆動されるよ
うになっている。Z軸モータ24には、Z軸スライド2
5のZ軸方向の位置を検出する、例えばエンコーダ等か
らなるZ軸位置センサ26が設けられている。
FIG. 5 is a front view showing an example of a piston ring processing machine for processing as described above. Bed 2
A column 22 is installed at a substantially central rear part of the upper part of the first part 1,
In front of the column 22, a Z-axis supported movably in the axial direction (Z-axis direction) of the workpiece 1 by a guide rail (for example, a ball-type linear guide or the like) laid on the front surface of the column 22. A slide 25 is provided. Further, a Z-axis motor 24 composed of, for example, a servomotor or the like is disposed on the upper portion of the column 22. The Z-axis motor 24 vertically drives the Z-axis slide 25. The Z-axis motor 24 has a Z-axis slide 2
5 is provided with a Z-axis position sensor 26 that detects the position in the Z-axis direction, for example, an encoder or the like.

【0007】また、Z軸スライド25内には被加工材1
をクランプして支持する支持装置が配設されており、こ
の支持装置は、上下方向に離間し、かつ、互いに対向し
た位置に配設された上部ワーク支持手段32と下部ワー
ク支持手段33とから構成されている。この両支持手段
は図示しないギア列等の駆動伝達手段によって同方向へ
同期して回転可能に支承されており、コラム22の上部
に設置された例えばサーボモータ等からなるC軸モータ
31によって上記駆動伝達手段を介して同期回転される
ようになっている。C軸モータ31には上部ワーク支持
手段32及び下部ワーク支持手段33のC軸方向の回転
位置を検出する、例えばエンコーダ等からなるC軸位置
センサ34が設けられている。
In the Z-axis slide 25, the workpiece 1
A support device is provided for clamping and supporting the upper work support means 32 and the lower work support means 33, which are vertically separated from each other and arranged at positions facing each other. It is configured. The two support means are rotatably supported in the same direction by a drive transmission means such as a gear train (not shown). The drive means is driven by a C-axis motor 31 such as a servomotor mounted on the upper portion of the column 22. It is configured to be rotated synchronously via the transmission means. The C-axis motor 31 is provided with a C-axis position sensor 34 that detects the rotational position of the upper work support means 32 and the lower work support means 33 in the C-axis direction, for example, an encoder or the like.

【0008】また、上記上部ワーク支持手段32は上下
動可能に支承されると共に、Z軸スライド25の上部に
設けられた図示しない油圧シリンダによって上下移動さ
れるようになっている。この油圧シリンダの伸縮によっ
て、上部ワーク支持手段32の下部に設けられた上部ク
ランプヘッド32aと、下部ワーク支持手段33の上部
に設けられた下部クランプヘッド33aとの間に被加工
材1をクランプできるようになっている。
The upper work support means 32 is supported so as to be vertically movable, and is vertically moved by a hydraulic cylinder (not shown) provided above the Z-axis slide 25. Due to the expansion and contraction of the hydraulic cylinder, the workpiece 1 can be clamped between the upper clamp head 32a provided below the upper work support means 32 and the lower clamp head 33a provided above the lower work support means 33. It has become.

【0009】また、コラム22のほぼ中間部には、被加
工材1の外面を加工する外面加工手段70が配設されて
いる。外面加工手段70は、先端部に取着された工具5
を支持する工具支持手段72と、コラム22に取着され
るとともに、前記工具支持手段72を水平方向で、か
つ、被加工材1に対して接近する又は離れる方向(X方
向)へ移動可能に案内するXガイド手段73と、このX
ガイド手段73にカバー74を介して取着された、例え
ばサーボモータ等からなるX軸モータ71と、X軸モー
タ71の回転力を前記工具支持手段72の移動方向に伝
達する例えばボールスクリュー等からなる伝達手段75
とを備えている。また、X軸モータ71には、X軸方向
の工具5の位置を検出する例えばエンコーダ等からなる
X軸位置センサ76が取着されている。そして、このX
軸モータ71の回転によって、前記工具支持手段72を
X方向に移動して工具5で被加工材1の外面を切削加工
できるようになっている。
An outer surface processing means 70 for processing the outer surface of the workpiece 1 is disposed substantially in the middle of the column 22. The outer surface processing means 70 includes the tool 5 attached to the tip end.
And the tool support means 72 attached to the column 22 and capable of moving the tool support means 72 in a horizontal direction and in a direction (X direction) to approach or separate from the workpiece 1. X guide means 73 for guiding
An X-axis motor 71, such as a servomotor, attached to the guide means 73 via a cover 74, and a ball screw, for example, that transmits the rotational force of the X-axis motor 71 in the moving direction of the tool support means 72. Transmission means 75
And Further, the X-axis motor 71 is provided with an X-axis position sensor 76 which is configured by, for example, an encoder or the like and detects the position of the tool 5 in the X-axis direction. And this X
The rotation of the shaft motor 71 moves the tool support means 72 in the X direction so that the outer surface of the workpiece 1 can be cut by the tool 5.

【0010】さらに、ベッド21の上部で、かつ、コラ
ム22の前方には、被加工材1の内面を加工する内面加
工手段90が配設されている。内面加工手段90は、被
加工材1の中空部に配設され、かつ、上端部に取着され
た工具4を支持するボーリングバー93と、このボーリ
ングバー93を支持するU軸スライド92と、このU軸
スライド92を水平方向で、かつ、被加工材1に対して
接近する又は離れる方向(U軸方向)へ移動可能に支持
するガイドレール94と、前記U軸スライド92をガイ
ドレール94上でU軸方向に駆動する、例えばリニアモ
ータ等からなるU軸モータ91とを備えている。また、
ガイドレール94の近傍にはU軸スライド92の位置を
検出するU軸位置センサ95が設けられており、このU
軸位置センサ95は例えばリニアスケール等で構成され
ている。また前記ボーリングバー93の上端部、すなわ
ち、工具4の位置が被加工材1の中空部内に入るように
設定されており、U軸モータ91を駆動することによっ
て、工具4で被加工材1の内面を切削加工できるように
なっている。
Further, an inner surface processing means 90 for processing the inner surface of the workpiece 1 is provided above the bed 21 and in front of the column 22. The inner surface processing means 90 is provided in a hollow portion of the workpiece 1 and supports a tool 4 attached to an upper end thereof, a boring bar 93, a U-axis slide 92 supporting the boring bar 93, A guide rail 94 for supporting the U-axis slide 92 in a horizontal direction and movably in a direction approaching or separating from the workpiece 1 (U-axis direction); , And a U-axis motor 91 composed of, for example, a linear motor or the like. Also,
A U-axis position sensor 95 for detecting the position of a U-axis slide 92 is provided near the guide rail 94.
The axis position sensor 95 is constituted by, for example, a linear scale or the like. The upper end of the boring bar 93, that is, the position of the tool 4 is set so as to enter the hollow portion of the workpiece 1, and by driving the U-axis motor 91, the tool 4 The inner surface can be cut.

【0011】上記のようにピストンリングの内面加工軸
(U軸)においては、ボーリングバー93が被加工材1
の中空部に挿入された状態で原点復帰動作を行わなけれ
ばならないので、ボーリングバー93が被加工材1と干
渉しないようにする必要がある。そして、被加工材1を
高速回転(C軸)させ、この回転角度に完全に同期させ
てU軸を制御しなければならないので、このボーリング
バー93の剛性を高くする必要があり、このためにボー
リングバー93の外径寸法は所定の剛性が得られるよう
に必然的に大きくなっている。この結果、ピストンリン
グの内面と、ボーリングバー93の外面及び工具4の先
端位置との距離に余裕が無く、U軸の移動可能範囲が例
えば10mm以下と言うように非常に狭くなっている。
As described above, the boring bar 93 is provided on the inner surface machining axis (U axis) of the piston ring.
Since the home return operation must be performed in a state where the boring bar 93 is inserted into the hollow portion, it is necessary to prevent the boring bar 93 from interfering with the workpiece 1. Since the workpiece 1 must be rotated at high speed (C axis) and the U axis must be controlled in complete synchronization with the rotation angle, the rigidity of the boring bar 93 needs to be increased. The outer diameter dimension of the boring bar 93 is inevitably large so as to obtain a predetermined rigidity. As a result, there is no margin in the distance between the inner surface of the piston ring, the outer surface of the boring bar 93, and the tip position of the tool 4, and the movable range of the U-axis is very narrow, for example, 10 mm or less.

【0012】このような原点復帰時に制御軸の移動可能
な範囲が非常に狭い範囲内に制約されている場合におい
て、前述の特公昭61−61124号公報に開示された
ような従来の原点復帰方法では、以下のような問題が生
じている。1)狭い移動可能範囲内に、前記粗原点を検出
するリミットスイッチ等を設置するスペースを確保する
余裕が無い。また、リミットスイッチ等を設置できたと
しても、リミットスイッチ等が作動している距離が長い
ので、原点復帰開始時点からリミットスイッチがオンし
ている場合が多くなる。したがって、精原点に向けて高
速で移動開始することができなくなり、原点復帰操作が
できない。
In the case where the movable range of the control axis is restricted to a very narrow range at the time of the home return, a conventional home return method disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-124124 described above. Then, the following problems have arisen. 1) There is no room in a narrow movable range for securing a space for installing a limit switch or the like for detecting the coarse origin. Even if a limit switch or the like can be installed, the limit switch or the like is operated for a long distance, so that the limit switch is often turned on from the start of the home position return. Therefore, it is impossible to start moving at a high speed toward the fine origin, and the origin return operation cannot be performed.

【0013】2)また、精原点を検出するためのエンコー
ダを機械的に設置する場合、粗原点のリミットスイッチ
等を検出して制御軸の移動速度を所定の中速度に減速し
た後に、インクリメンタル式エンコーダの1回転検出信
号が検出されるように設置する必要がある。したがっ
て、リミットスイッチの位置とエンコーダの前記1回転
検出信号との位置関係が上記の条件を満足するように調
整しなければならない。しかしながら、移動可能範囲が
非常に狭い(例えば、10mm以下)ので、この狭い範囲
内で上記のような調整を行うには作業時間が非常にかか
り、リミットスイッチ及びインクリメンタル式エンコー
ダの設置作業時の作業性が非常に悪い。
2) When an encoder for detecting a fine origin is mechanically installed, an incremental switch is used after detecting a limit switch or the like at a coarse origin to reduce the moving speed of the control axis to a predetermined medium speed. It is necessary to install the encoder so that one rotation detection signal of the encoder is detected. Therefore, it is necessary to adjust the positional relationship between the position of the limit switch and the one-rotation detection signal of the encoder so as to satisfy the above condition. However, since the movable range is very narrow (for example, 10 mm or less), it takes a very long time to perform the above-mentioned adjustment within this narrow range, and the work at the time of installing the limit switch and the incremental encoder is required. Sex is very bad.

【0014】3)また、中速度で精原点を検出して停止し
た後、逆方向に精原点がオフするまで移動する際に、制
御プログラムやサーボアンプ等の制御系の応答遅れ、及
び定常偏差の大きさに影響を受けて、オフを検出して移
動停止するまでの惰走距離が長い場合がある。この場合
に、移動可能範囲が狭いので、ボーリングバー93や工
具4と被加工材1とが干渉する可能性がある。
3) When the fine origin is detected at a medium speed and stopped, and when the fine origin is moved in the reverse direction until the fine origin is turned off, a response delay of a control system such as a control program or a servo amplifier, and a steady-state deviation. In some cases, the coasting distance from the detection of the off state to the stop of the movement may be long depending on the size of the vehicle. In this case, since the movable range is narrow, there is a possibility that the workpiece 1 interferes with the boring bar 93 or the tool 4.

【0015】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、制御軸の狭い移動可能範囲において、機
械原点の検出器の設定作業性が良く、かつ、被加工材と
干渉すること無く原点復帰可能なNC制御軸の原点復帰
方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and has a good workability of setting a detector at a machine origin and interferes with a workpiece in a narrow movable range of a control axis. It is an object of the present invention to provide a method of returning to the origin of an NC control axis which can return to the origin without any problem.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項1に記載の発明は、インク
リメンタル式エンコーダ44を備えたNC制御軸の原点
復帰方法において、10mm以下の移動可能範囲を有する
前記NC制御軸を第1の所定の速度で機械原点の方向に
移動し、移動中にタッチスイッチ48が作動したとき停
止し、この後に機械原点から離れる方向に第1の所定距
離だけ移動し、次に再び機械原点の方向に第2の所定の
速度で第2の所定距離だけ移動する途中に再度前記タッ
チスイッチ48が作動したとき直ちに停止させ、この停
止位置を原点とする方法としている。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a method for returning to the origin of an NC control shaft provided with an incremental encoder 44, which is not more than 10 mm. The NC control axis having a movable range is moved at a first predetermined speed in the direction of the machine origin, stops when the touch switch 48 is actuated during the movement, and thereafter moves in the direction away from the machine origin by a first predetermined speed. When the touch switch 48 is actuated again during the movement by the second predetermined distance at the second predetermined speed in the direction of the machine origin again at the second predetermined distance, the touch switch 48 is stopped immediately. And how to do it.

【0017】請求項1に記載の発明によると、機械原点
をタッチスイッチによって検出しており、このタッチス
イッチの方向に第1の所定速度で原点復帰を開始する。
したがって、タッチスイッチの近傍から原点復帰できる
ので、移動可能範囲が例えば10mm以下と言うような狭
い場合でも原点復帰が可能となる。また、このタッチス
イッチ以外には原点復帰動作のための位置検出器は用い
ていないので、他の位置検出器との位置関係を調整して
設置する必要が無く簡単に設置できる。よって、タッチ
スイッチの設置時の作業性が向上する。さらに、機械原
点を最終的に検出する際に原点方向に移動する距離を干
渉が発生しないような所定距離としているので、工具と
被加工材(ワーク)との干渉を確実に防止できる。
According to the first aspect of the present invention, the mechanical origin is detected by the touch switch, and the origin return is started at the first predetermined speed in the direction of the touch switch.
Therefore, since the origin can be returned from the vicinity of the touch switch, the origin can be returned even when the movable range is as narrow as 10 mm or less, for example. Further, since a position detector for the home position return operation is not used except for the touch switch, there is no need to adjust and install a positional relationship with other position detectors, so that the device can be easily installed. Therefore, workability at the time of installing the touch switch is improved. Furthermore, when the mechanical origin is finally detected, the moving distance in the direction of the origin is set to a predetermined distance that does not cause interference, so that interference between the tool and the workpiece (work) can be reliably prevented.

【0018】請求項2に記載の発明は、前記第2の所定
の速度が前記第1の所定の速度より遅い請求項1記載の
NC制御軸の原点復帰方法としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for returning to the origin of an NC control axis according to the first aspect, wherein the second predetermined speed is lower than the first predetermined speed.

【0019】請求項2に記載の発明によると、最終的に
機械原点を検出するために機械原点に移動する前記第2
の所定の速度は前記第1の所定の速度より遅い方が好ま
しく、これによって高精度の原点復帰が可能となる。
According to the second aspect of the present invention, the second moving to the mechanical origin to finally detect the mechanical origin.
Is preferably lower than the first predetermined speed, which enables highly accurate home return.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に、図1〜図3に基づいて、
実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明に係わるN
C制御軸の原点復帰方法を説明するハード構成ブロック
図を示している。サーボモータ43は制御軸の位置及び
移動速度を制御するモータであり、例えばリニアサーボ
モータや電動モータ、又は油圧モータ等で構成すること
ができる。また、サーボモータ43には、制御軸の位置
を検出するインクリメンタル式エンコーダ(以後、以後
エンコーダと呼ぶ)44が取着されている。そして、サ
ーボモータ43の出力軸45は制御体47に連結されて
おり、制御体47は図示で左右方向に移動可能となって
いる。この制御体47が原点復帰方向46に移動する経
路上の端部には機械原点を表すタッチスイッチ48が制
御体47の移動方向に作動可能に配設されており、制御
体47が原点復帰時に移動してタッチスイッチ48の作
動レバー48aに当接して押し、作動させるようになっ
ている。さらに、この作動レバー48aより前記原点復
帰方向46の外側には、制御体47のオーバラン時に機
械的に停止させる固定ストッパ49が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIGS.
An embodiment will be described in detail. FIG. 1 is a block diagram of the N according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration for explaining a method of returning to the origin of a C control axis. The servo motor 43 is a motor for controlling the position and the moving speed of the control shaft, and can be constituted by, for example, a linear servo motor, an electric motor, a hydraulic motor, or the like. An incremental encoder (hereinafter, referred to as an encoder) 44 for detecting the position of the control axis is attached to the servo motor 43. The output shaft 45 of the servo motor 43 is connected to a control body 47, and the control body 47 is movable in the left-right direction in the figure. At the end of the path along which the control body 47 moves in the origin return direction 46, a touch switch 48 representing a mechanical origin is disposed so as to be operable in the movement direction of the control body 47. The touch switch 48 is moved and comes into contact with and pushes the operating lever 48a to be operated. Further, a fixed stopper 49 for stopping mechanically when the control body 47 is overrun is provided outside the operation lever 48a in the origin return direction 46.

【0021】サーボモータ43へのサーボ制御指令はN
C制御装置41から出力されており、エンコーダ44が
出力するイクリメンタルな位置信号はNC制御装置41
に入力されている。また、タッチスイッチ48の作動信
号(オン又はオフ信号)は、シーケンサ42に入力され
ている。
The servo control command to the servo motor 43 is N
The incremental position signal output from the C control device 41 and output from the encoder 44 is output from the NC control device 41.
Has been entered. An operation signal (ON or OFF signal) of the touch switch 48 is input to the sequencer 42.

【0022】シーケンサ42はピストンリング加工機の
ような上記制御軸を備えた加工装置全体の動作シーケン
スを制御しており、予め設定され記憶された所定のシー
ケンスプログラムに従って、原点復帰指令、及び自動運
転時の制御軸の動作指令等をNC制御装置41に出力し
ている。また、NC制御装置41には、この原点復帰指
令、及び自動運転時の制御軸の動作指令等に対応する所
定のNC制御プログラムが記憶されており、このNC制
御プログラムに基づいて、各制御軸の移動制御を行って
いる。
The sequencer 42 controls the operation sequence of the entire processing apparatus having the above-mentioned control axis, such as a piston ring processing machine, and performs a home return command and an automatic operation according to a predetermined sequence program which is set and stored in advance. The operation command of the control axis at the time is output to the NC control device 41. Further, the NC control device 41 stores a predetermined NC control program corresponding to the origin return command, the operation command of the control axis at the time of the automatic operation, and the like. Based on the NC control program, each control axis is controlled. Movement control.

【0023】さらに、シーケンサ42には、モード選択
スイッチ52及び起動スイッチ51が接続されている。
モード選択スイッチ52は少なくとも原点復帰モード及
び自動運転モードを選択可能な切り換えスイッチであ
り、各モード信号はシーケンサ42に入力される。ま
た、起動スイッチ51は原点復帰操作や自動運転操作を
起動させる操作スイッチであり、この起動信号はシーケ
ンサ42に入力される。なお、これらのモード信号や起
動信号は上記のようなスイッチによる入力方法だけに限
定するものではなく、例えば、上位のコンピュータ等か
ら通信によって入力するものでもよい。
Further, a mode selection switch 52 and a start switch 51 are connected to the sequencer 42.
The mode selection switch 52 is a changeover switch capable of selecting at least an origin return mode and an automatic operation mode, and each mode signal is input to the sequencer 42. The start switch 51 is an operation switch that starts an origin return operation and an automatic operation operation, and this start signal is input to the sequencer 42. Note that the mode signal and the start signal are not limited to the input method using the switch as described above, but may be a signal input from a host computer or the like through communication.

【0024】このような構成における原点復帰時の作動
について、以下図2及び図3に基づいて詳細に説明す
る。図2は、本発明に係わる原点復帰方法を説明する図
である。まず、シーケンサ42に原点復帰モードの選択
信号が入力され、続けて起動信号が入力される。これに
よって、シーケンサ42はNC制御装置41に所定の遅
送り指令を出力し、NC制御装置41はサーボモータ4
3にサーボ制御指令を出力して制御体47を原点復帰方
向46に第1の所定の速度V1 (通常は、低速度)で移
動させる。そして、制御体47がタッチスイッチ48の
作動レバー48aを押して作動信号がオンする(図示で
A点)と、制御軸の速度は減速されて一旦停止する。こ
の次に、NC制御装置41内に記憶されている、図3に
示すようなNC制御プログラム(ここでは、プログラム
番号を「0 0003」とする)をスタートさせる。
The operation at the time of returning to the origin in such a configuration will be described in detail below with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram for explaining the origin return method according to the present invention. First, an origin return mode selection signal is input to the sequencer 42, followed by a start signal. As a result, the sequencer 42 outputs a predetermined delay feed command to the NC controller 41, and the NC controller 41
3 to output a servo control command to move the control body 47 in the origin return direction 46 at a first predetermined speed V1 (usually a low speed). Then, when the control body 47 presses the operation lever 48a of the touch switch 48 to turn on the operation signal (point A in the drawing), the speed of the control shaft is reduced and temporarily stopped. Next, an NC control program (here, the program number is “0 0003”) stored in the NC control device 41 as shown in FIG. 3 is started.

【0025】図3は、原点復帰を行うためのNC制御プ
ログラムの一例を示している。このNC制御プログラム
によると、シーケンス番号N001では、タッチスイッ
チ48がオンしている現在位置(図示でB点)から直線
補間でU軸の前進方向(つまり、原点復帰方向46と反
対方向)に相対的に第1の所定距離L1 (ここでは、1
mm)だけ前記第1の所定の速度V1 (ここでは、例えば
100mm/min)で戻って停止させる。次に、シーケンス
番号N002で、U軸の後退方向(つまり、原点復帰方
向46)に第1の所定の速度V1 よりも遅い第2の所定
の速度V2 (ここでは、例えば20mm/min)で移動させ
る。この場合、指定する第2の所定距離L2 (ここで
は、1mm)だけ移動する途中にタッチスイッチ48の作
動信号がオンした(図示でA点)ときは、この移動を中
断して直ちに停止させ、次のシーケンス番号N003に
制御処理が移行するようになっている。そして、シーケ
ンス番号N003では本NC制御プログラムを終了し、
原点復帰動作を完了する。
FIG. 3 shows an example of an NC control program for performing origin return. According to the NC control program, in the sequence number N001, the current position (point B in the drawing) where the touch switch 48 is turned on is linearly interpolated in the forward direction of the U axis (that is, the direction opposite to the origin return direction 46). First predetermined distance L1 (here, 1
mm) at the first predetermined speed V1 (here, for example, 100 mm / min) to stop. Next, in the sequence number N002, the robot moves in the backward direction of the U-axis (that is, the origin return direction 46) at a second predetermined speed V2 (here, for example, 20 mm / min) lower than the first predetermined speed V1. Let it. In this case, if the operation signal of the touch switch 48 is turned on (point A in the drawing) during the movement of the designated second predetermined distance L2 (here, 1 mm), the movement is interrupted and stopped immediately. The control process shifts to the next sequence number N003. Then, in the sequence number N003, the NC control program ends, and
Complete the home return operation.

【0026】以上の原点復帰動作によると、機械原点を
示すタッチスイッチ48の近傍から原点復帰開始できる
ので、復帰動作のための移動距離は非常に小さくても復
帰可能となる。また、原点位置を設定するための検出器
はタッチスイッチ48のみでよいので、他の検出器との
関係を考慮する必要がなく、そして原点位置の設定が容
易となり、したがってタッチスイッチ48の設定時の作
業性を向上できる。さらに、原点復帰時に最初にタッチ
スイッチ48が動作した後に、所定速度で第1の所定距
離L1 (例えば、1mm)だけ逆方向に戻り、次に再び原
点復帰方向に第2の所定距離L2 (第1の所定距離L1
以下の距離であり、ここでは1mm)だけ移動させる途中
にタッチスイッチ48がオンしたときに停止し、この位
置を機械原点としている。このように機械原点近傍では
移動距離の許容最大値を指定しているので、惰走等によ
る被加工材と工具4又はボーリングバー93等との干渉
が無くなる。
According to the above-described origin return operation, since the origin return can be started near the touch switch 48 indicating the mechanical origin, the return can be performed even if the moving distance for the return operation is very small. Further, since only the touch switch 48 needs to be used as a detector for setting the origin position, there is no need to consider the relationship with other detectors, and the origin position can be easily set. Workability can be improved. Further, after the touch switch 48 is operated for the first time at the time of home return, the touch switch 48 returns at a predetermined speed in the reverse direction by a first predetermined distance L1 (for example, 1 mm), and then returns to the home return direction by a second predetermined distance L2 (first 1 predetermined distance L1
When the touch switch 48 is turned on during the movement by the following distance (here, 1 mm), the touch switch 48 is stopped, and this position is set as the mechanical origin. As described above, since the allowable maximum value of the moving distance is specified near the mechanical origin, interference between the workpiece and the tool 4 or the boring bar 93 due to coasting or the like is eliminated.

【0027】なお、前記NC制御プログラムのシーケン
ス番号N002において、前記第2の所定の速度V2 を
前記第1の所定の速度V1 よりも遅くしているが、本発
明はこれに限定されるものでなく、両方の速度を等しく
してもよい。また、前記第2の所定距離L2 は前記第1
の所定距離L1 よりも短くしてもよい。
In the sequence number N002 of the NC control program, the second predetermined speed V2 is lower than the first predetermined speed V1, but the present invention is not limited to this. Instead, both speeds may be equal. The second predetermined distance L2 is equal to the first distance L2.
May be shorter than the predetermined distance L1.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わる原点復帰方法を説明するハード
構成ブロック図を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration for explaining an origin return method according to the present invention.

【図2】本発明に係わる原点復帰方法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an origin return method according to the present invention.

【図3】本発明に係わる原点復帰方法を説明するNC制
御プログラム例を示す。
FIG. 3 shows an example of an NC control program for explaining an origin return method according to the present invention.

【図4】本発明に係わる狭い移動可能範囲での原点復帰
が必要なピストンリング内面加工の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a piston ring inner surface machining that requires origin return in a narrow movable range according to the present invention.

【図5】本発明に係わる狭い移動可能範囲での原点復帰
が必要なピストンリング内面加工機の一例を示す正面図
である。
FIG. 5 is a front view showing an example of a piston ring inner surface processing machine according to the present invention, which needs to return to the origin in a narrow movable range.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…被加工材、2…リング材、3…リング、4、5…工
具、11、12、13…矢印、21…ベッド、22…コ
ラム、24…Z軸モータ、25…Z軸スライド、26…
Z軸位置センサ、31…C軸モータ、32…上部ワーク
支持手段、32a…上部クランプヘッド、33…下部ワ
ーク支持手段、33a…下部クランプヘッド、34…C
軸位置センサ、41…NC制御装置、42…シーケン
サ、43…サーボモータ、44…インクリメンタル式エ
ンコーダ(エンコーダ)、45…出力軸、46…原点復
帰方向、47…制御体、48…タッチスイッチ、48a
…作動レバー、49…固定ストッパ、51…起動スイッ
チ、52…モード選択スイッチ、70…外面加工手段、
71…X軸モータ、72…工具支持手段、73…Xガイ
ド手段、74…カバー、75…伝達手段、76…X軸位
置センサ、90…内面加工手段、91…U軸モータ、9
2…U軸スライド、93…ボーリングバー、94…ガイ
ドレール、95…U軸位置センサ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Work material, 2 ... Ring material, 3 ... Ring, 4, 5 ... Tool, 11, 12, 13 ... Arrow, 21 ... Bed, 22 ... Column, 24 ... Z-axis motor, 25 ... Z-axis slide, 26 …
Z-axis position sensor, 31 C-axis motor, 32 upper work support means, 32a upper clamp head, 33 lower work support means, 33a lower clamp head, 34 C
Axis position sensor, 41 NC controller, 42 sequencer, 43 servo motor, 44 incremental encoder (encoder), 45 output shaft, 46 origin return direction, 47 control body, 48 touch switch, 48a
... operating lever, 49 ... fixed stopper, 51 ... start switch, 52 ... mode selection switch, 70 ... outer surface processing means,
71: X-axis motor, 72: Tool support means, 73: X guide means, 74: Cover, 75: Transmission means, 76: X-axis position sensor, 90: Inner surface processing means, 91: U-axis motor, 9
2: U-axis slide, 93: boring bar, 94: guide rail, 95: U-axis position sensor.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクリメンタル式エンコーダ(44)を備
えたNC制御軸の原点復帰方法において、 10mm以下の移動可能範囲を有する前記NC制御軸を第
1の所定の速度で機械原点の方向に移動し、移動中にタ
ッチスイッチ(48)が作動したとき停止し、この後に機械
原点から離れる方向に第1の所定距離だけ移動し、次に
再び機械原点の方向に第2の所定の速度で第2の所定距
離だけ移動する途中に再度前記タッチスイッチ(48)が作
動したとき直ちに停止させ、この停止位置を原点とする
ことを特徴とするNC制御軸の原点復帰方法。
1. A method for returning to the origin of an NC control axis provided with an incremental encoder (44), wherein the NC control axis having a movable range of 10 mm or less is moved in a direction of a machine origin at a first predetermined speed. Stops when the touch switch (48) is actuated during the movement, thereafter moves by a first predetermined distance in a direction away from the machine origin, and then moves again at a second predetermined speed in the direction of the machine origin. Wherein when the touch switch (48) is actuated again during the movement of a predetermined distance, the stop is immediately performed, and the stop position is used as the origin.
【請求項2】 前記第2の所定の速度が前記第1の所定
の速度より遅いことを特徴とする請求項1記載のNC制
御軸の原点復帰方法。
2. The method of claim 1, wherein the second predetermined speed is lower than the first predetermined speed.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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