JPS6136244B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はパルス分配回路の故障またはサーボモ
ータ駆動部の故障による移動体の暴走とサーボモ
ータの脱調による移動体の位置決めエラーとの両
方を検出することが可能な、数値制御装置におけ
る新規な誤動作検出装置に関する。 数値制御装置を用いて移動体の制御を行えば、
移動体の位置決めを高精度に行うことができる
が、サーボモータが過負荷等によつて脱調すると
移動体の位置決めが正しく行われなくなつてしま
う。また、パルス分配回路やサーボモータ駆動部
の故障によつて移動体が暴走すると移動体を正し
く位置決めすることが不可能となるだけでなく、
移動体を破損したり作業者を負傷させる恐れがあ
る。 このため、かかる数値制御装置においては、移
動体の暴走を検出する機能とサーボモータの脱調
を検出する機能が不可欠となるが、従来の誤動作
検出装置においては両方の検出を単一の装置で行
うことができなかつたため、暴走検出用の誤動作
検出装置と脱調検出用の誤動作検出装置とを別個
に設けなければならなかつた。 ところで、従来の誤動作検出装置の中でも、パ
ルス分配器から出力されるパルスによつて減算さ
れる指令値カウンタの計数値と移動体の移動によ
つて減算される移動量カウンタの計数値とを比較
してサーボモータの脱調を検出するようにしたも
のにおいては、サーボモータ駆動部の異常による
移動体の暴走も検出できるが、このものにおいて
も、パルス分配回路の故障による移動体の暴走は
検出できないだけでなく、移動体が１パルス分移
動する毎に移動量カウンタを歩進させなければな
らないため、移動量検出器として移動体が１パル
ス移動する毎にパルスを発生するような高価な検
出器が必要となる欠点がある。また、このものに
おいては取り扱う信号の周波数が非常に高くなる
ため、カウンタ等の回路素子が雑音等によつて誤
動作を起こしやすくなり、誤動作検出装置の信頼
性が低下する欠点がある。 本発明はこのような従来の欠点に鑑み、移動体
が分配パルスの設定単位移動量よりも大きな所定
量だけ移動する毎に発生される粗いパルスを計数
して移動体の移動量を検出し、これによつて、パ
ルス分配回路の故障およびサーボ駆動部の故障に
よる移動体の暴走とサーボモータの脱調を検出で
きるようにしたもので、その特徴とするところ
は、数値制御データにプログラムされた移動量か
ら移動量カンタのパルス分配後における最終計数
値をパルス分配に先立つて演算し、パルス分配中
において移動量カウンタの計数値が最終計数値を
越えた場合およびパルス分配完了後において移動
量カウンタの計数値と最終計数値との間の偏差が
所定の値を越えた場合に異常信号を送出するよう
にしたことにある。 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図は移動体１０をＸ軸方向に移動させる
ための数値制御システムを示し、数値制御装置２
０と、移動体１０を送り螺子１１を介して駆動す
るサーボモータ１２と、数値制御装置２０から分
配される分配パルスによつてサーボモータ１２を
回転させるサーボモータ駆動部１３とによつて構
成されている。また、送り螺子１１には送り螺子
１１が１回転する毎にパルスを発生する信号発生
器１４が取付けられている。 前記数値制御装置２０は、紙テープＴにプログ
ラムされた数値制御データを読込むテープリーダ
２１と、メモリ２２に記憶されたコントロールプ
ログラムに基づいて数値制御のための処理を行う
演算処理装置２３と、速度レジスタFR、パルス
発生器OSC、フリツプフロツプFF、パルス分配
の完了を検出する検出カウンタDC、ゲートGI、
オアゲートOGから構成され演算処理装置２３か
らの指令によつてサーボモータ駆動部１３へパル
スを分配するパルス分配回路２４とによつて主に
構成され、これに信号発生器１４から出力される
粗いパルスによつて歩進される移動量カウンタ
MVCが設けられている。なお２５は演算処理装
置２３へへ一定の周期で割込みのためのクロツク
信号RTCを発生する割込制御装置である。 演算処理装置置２３は図略の起動スイツチが押
圧されると第２図のフローチヤートに示すプログ
ラムを最初に実行し、数値制御のための動作を開
始する。すなわち、ステツプ１０でパルス分配回
路２４内のフリツプフロツプFFをリセツトした
後、ステツプ１１へ移行して数値制御データを１
ブロツク分読込み、ステツプ１２へ移行する。

【表】 今、第１表に示すように、最初のブロツクには
送り速度の設定を指令する速度指令GO１がプロ
グラムされているため、ステツプ１２からステツ
プ１３へ移行しステツプ１３で、Ｆ１に応じた速
度データをパルス分配回路２４の速度レジスタ
FRに出力する。これにより、パルス発生器OSC
から所定の周期のパルスが出力されるようにな
る。 このようにして速度データのセツトが完了する
と、ステツプ１４へ移行して移動量カウンタ
MVCを零リセツトし、この後、ステツプ１５で
Ｘ軸移動量から移動量カウンタMVCのパルス分
配完了後における最終計数値Ntを演算してステ
ツプ１６で、演算された最終計数値Ntを内部レ
ジスタへ記憶する。例えば、１パルスで送り螺子
が1.2度回転するものとすれば、Ｘ軸移動量Ａを
300で割つた商の整数部が移動量カウンタMVCの
最終計数値として内部レジスタに記憶される。 最終計数値Ntの演算が終ると、ステツプ１７
でＸ軸移動量Ａを検出カウンタDCにプリセツト
した後、ステツプ１８でフリツプフロツプFFを
セツトし、図略のメインルーチンへ復帰して待機
状態となる。フリツプフロツプFFがセツトされ
るとゲートＧ１が開かれるため、パルス発生器
OSCから出力されるパルスが分配パルスとして
サーボモータ駆動部１３に与えられるようにな
る。これによりサーボモータ１２が所定の速度で
回転され移動体１０の移動が開始される。また、
ゲートＧ１から出力されたパルスは検出カウンタ
DCのプリセツト値を減算する。 サーボモータ１２の回転により送り螺子１１が
１回転する毎に信号発生器１４から移動パルスが
出力されるため、移動量カウンタMVCは移動体
１０が送り螺子１１のピツチに応じた距離だけ移
動する毎に歩進される。 演算処理装置２３は、パルス分配が完了するま
では、割込制御回路２５から割込用のクロツク
RTCが出力される度に第３図に示す暴走検出用
のプログラムを実行する。すなわち、割込用のク
ロツクRTCが与えられると、ステツプ２０で移
動量カウンタMVCの計数値Ｎを読込み、ステツ
プ２１で、読込んだ計数値Ｎがパルス分配の開始
に先立つて演算された最終計数値Ntに１を加え
た値Nt＋１を越えていないかを判別する。計数
値がNt＋１を越えていない場合には、何らの処
理を行わずにメインルーチンへ復帰するが、パル
ス分配回路２４や演算処理装置２３の故障、もし
くはサーボモータ駆動部１３の異常によつて移動
体１０がプログラム上の終点を越えて移動し、計
数値がNt＋１を越えていた場合には、ステツプ
２２でフリツプフロツプFFをリセツトし、ステ
ツプ２３で暴走異常を表示するための処理を行つ
てメインルーチンへ復帰する。 このように暴走が検出された場合にはフリツプ
フロツプFFがリセツトされるため、ゲートＧ１
が閉じられパルス分配が中断される。これによ
り、移動体１０が終点を越えて大きく暴走するこ
とは防止される。なお、移動量カウンンタMVC
の計数値Ｎを最終計数値Ntに１を加えた値と比
較しているのは、パルス分配開始時の送り螺子の
回転位置によつては移動量カウンタの最終計数値
が計算値よりも１だけ大きくなることがあるため
である。 パルス分配中に移動体１０の暴走が検出されず
数値制御データで指令された数のパルスが分配さ
れると、検出カウンタDCの計数値が零になつて
検出カウンタDCから分配完了信号PGEが出力さ
れる。これにより、フリツプフロツプFFがリセ
ツトされてパルス分配が停止されるとともに、演
算処理装置２３に割込みが掛けられ、演算処理装
置２３は第４図に示すプログラムを実行する。 すなわち、ステツプ３０で移動量カウンタ
MVCの計数値Ｎを読込み、ステツプ３１で、読
込んだ計数値Ｎと最終計数値Ntとの偏差が１を
越えていないかを判別する。そして、偏差が１を
越えていない場合には正常なパルス分配が行われ
たものとしてステツプ３１から第２図のステツプ
１１へ移行して次の数値制御データの読込みを行
い数値制御を再開する。しかし、サーボモータ１
２が停止時等において脱調し、移動体１０が送り
螺子１１のピツチの２倍以上にずれた位置に位置
決めされた場合には、偏差が１を越えるのでステ
ツプ３１からステツプ３２へ移行し、ステツプ３
２で脱調異常の表示処理を行つた後でメインルー
チンへ移行する。メインルーチンへ移行すると、
次の数値制御データの読込みが行われなくなり、
誤つた位置決め制御が継続されることが防止され
る。 なお、上記実施例においては、送り螺子１１が
１回転する度に移動パルスを発生させるようにし
ていたが、送り螺子１１が１回転する間に発生す
るパルスの数は必要に応じて変更してもよい。ま
た、上記実施例においては移動体の移動量を紙テ
ープにプログラムされた数値制御データで指令す
るようにしていたが、運転の開始に先立ち、デー
タ入力装置等によつて数値制御データをメモリ２
２内に記憶させておくようにしても、本発明を適
用できる。 以上述べたように、本発明の誤動作検出装置に
おいては、分配パルスの設定単位移動量よりも大
きな所定量だけ移動体が移動する毎に移動量カウ
ンタを歩進させるようにするとともに、数値制御
データで指令された指令移動量から移動量カウン
タのパルス分配完了後における最終計数値をパル
ス分配に先立つて演算し、パルス分配中において
移動量カウンタの計数値が最終計数値を越えた場
合および、パルス分配完了後において移動量カウ
ンタの計数値と最終計数値との間の偏差が所定の
値を越えた場合に異常信号を送出するようにして
いる。 このため、従来のように移動体が１パルス分動
く度に移動量カウンタを歩進させなくても、サー
ボモータの脱調とサーボモータ駆動部の異常によ
る暴走を検出することが可能となつて、誤動作検
出装置を動作が安定な低い周波数で動作させるこ
とができるだけでなく、従来では行うことができ
なかつたパルス分配回路や演算処理部の故障によ
る移動体の暴走も検出できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
移動体を数値制御で移動させる数値制御システム
の全体構成を示すブロツク図、第２図から第４図
は第１図における演算処理装置２３の動作を示す
フローチヤートである。 １０…移動体、１１…送り螺子、１２…サーボ
モータ、１３…サーボモータ駆動部、１４…信号
発生器、２０…数値制御装置、２３…演算処理装
置、２４…パルス分配回路、１５…移動量カウン
タの最終計数値を演算するステツプ、２１…移動
量カウンタの計数値がパルス分配中に最終計数値
を越えたかどうかを判別するステツプ、３１…パ
ルス分配完了後において移動量カウンタの計数値
と最終計数値との偏差が許容値を越えていないか
どうかを判別するステツプ、MVC…移動量カウ
ンタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 数値制御データにプログラムされた移動量に
   応じた数のパルスをサーボモータに送出して移動
   体を前記数値制御データに応じて移動させるよう
   にした数値制御装置において、前記移動体が前記
   パルスの設定単位よりも大きな所定量だけ移動す
   る毎に移動信号を発生する信号発生器と、パルス
   分配の開始に先立つてリセツトされ前記信号発生
   器から出力される移動信号によつて歩進される移
   動量カウンタと、数値制御データにプログラムさ
   れた移動量から正常動作時のパルス分配完了後に
   おける前記移動量カウンタの最終計数値を演算す
   る演算手段と、パルス分配中において前記移動量
   カウンタの計数値を前記最終計数値と比較し移動
   量カウンタの計数値が最終計数値を越えると異常
   信号を送出する第１の比較手段と、パルス分配完
   了後において前記移動量カウンタの計数値を前記
   最終計数値と比較し両者の偏差が所定の値以上で
   あるときに異常信号を送出する第２の比較手段と
   を設けたことを特徴とする数値制御装置における
   誤動作検出装置。