JPS62163108A - Original point resetting system for numerical controller - Google Patents
Original point resetting system for numerical controllerInfo
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- JPS62163108A JPS62163108A JP362586A JP362586A JPS62163108A JP S62163108 A JPS62163108 A JP S62163108A JP 362586 A JP362586 A JP 362586A JP 362586 A JP362586 A JP 362586A JP S62163108 A JPS62163108 A JP S62163108A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は数値制御装置の原点復帰方式に関し、特にイ
ンクリメンタルなパルスを出力する位置検出器を用いた
数値制御装置の原点復帰方式に関するものでろる。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a home return method for a numerical control device, and particularly relates to a home return method for a numerical control device using a position detector that outputs incremental pulses. .
従来、数値制御装置に用いられる位置検出器はレゾルバ
、インダクトシンなど、各種の検出器が用いられている
が、最近ではロータリーエンコーダやリニアパルススケ
ールが用いられていることが多い。これらの位置検出器
は最小移動(または角度)全検出すると、人相お工びB
相のパルスの他、2相またはマーカと呼ばれるパルス全
出力する(第5図(a)〜第5図(c)参照)。このZ
相またはマーカはロータリエンコーダの場合には1回転
に1パルス、リニアパルススケールのeJ 合VCH全
、x。Conventionally, various position detectors have been used in numerical control devices, such as resolvers and inductosyns, but recently rotary encoders and linear pulse scales are often used. When these position detectors detect the entire minimum movement (or angle), the physiognomy correction B
In addition to phase pulses, all two-phase or marker pulses are output (see FIGS. 5(a) to 5(c)). This Z
The phase or marker is one pulse per revolution in the case of a rotary encoder, eJ total VCH total, x on a linear pulse scale.
トロークで1パルス発生するのが通常でるる。次に、こ
の種の位置検出器を用いたサーボ方式において、機械原
点を定めるための原点復帰を行なう場合の例を第4図に
示す。第・1図は従来の数値制御装置の原点復帰方式金
示すブロック図でるる。Normally, one pulse is generated during each stroke. Next, FIG. 4 shows an example of a case where origin return is performed to determine the mechanical origin in a servo system using this type of position detector. FIG. 1 is a block diagram showing the origin return method of a conventional numerical control device.
同図において、1は移動指令イh号1a ’e出力する
メインプロセッサ、2はサーボ制御部、3はこのサーボ
制御部2によって駆動されるモータ、4はこのモータ3
の回転軸に接続されたボールネジ、5はこのボールネジ
4に噛み合い、ボールネジ4の回転によって囮線的に移
動する機械部、6はこの機械部5に固定され、マーカ6
aが設けられたリニアパルススケール、7Uこのリニア
パルススケール6の位置を読みと9、第5図(a)およ
び第5図(b)に示すA相信号お工びB相信号からなる
位置フィードバック信号7a と第5図(c)に示す2
相(マーカ)のマーカ検出信号Tb全出力するリニアパ
ルススケール6の読取りヘッド、8は前記機械部5に取
り付けられた原点復帰用の減速ドグ、9にこの減速ドグ
8に対応して設けられ、減速検出信号9aを出力するリ
ミットスイッチ、10t[記マーカ検出信号7bによっ
てセットされるフリップフロップである〇
次に上記構成による数値制御装置の原点復帰方式の動作
について第6図に示すタイムチャートラ参照して説明す
る。筐ず、メインプロセッサ1は決められた方向に決め
られた速度で移動させるため、第6図の指令位置11で
示す移動指令1a’rサ一ボ制御部2に出力する。し次
がって、このサーボ制御m2はこの移動指令1a’Th
受けて、モータ3を駆動制御する。このため、ボールネ
ジ4が回転し、機械部5が第6図の実際位置12で示す
工うに移動する。そして、機械部5が移動し、減速ドグ
8が第6図の時刻tlでIJ ミツトスイッチ9を踏む
と、減速検出信号9aがメインプロセッサ1に出力され
る(なお、第6図の時刻t2で減速ドグ8がリミットス
イッチ9を通過してオフになる)。このため、メインプ
ロセッサ1はこの減速検出信号9aの入力にエフ減速の
指令全出力し、マーカ6aの検出を開始する。そして、
読取りヘッドTが第6図の時刻t3でマーカ6a k検
出すると、マーカ検出信号7b”rフリップフロップ1
0に出力する。し穴がって、このフリップフロップ10
はこのマーカ検出信号7bに工ってセットされ、メイン
プロセッサ1にマーカを検出したことを伝える。このた
め、メインプロセッサ1はマーカ6aから原点までの距
離(予め設定されている〕だけ、移動指令1a ’eサ
ーボ制御部2に与える。In the figure, 1 is a main processor that outputs movement commands 1a 'e, 2 is a servo control section, 3 is a motor driven by this servo control section 2, and 4 is this motor 3.
A ball screw 5 is connected to the rotating shaft of the ball screw 4, and a mechanical part 6 is fixed to the mechanical part 5 and is moved as a decoy by the rotation of the ball screw 4.
Read the position of the linear pulse scale 6, 7U, and position feedback consisting of the A-phase signal and the B-phase signal shown in Figures 5(a) and 5(b). Signal 7a and 2 shown in Figure 5(c)
A reading head of a linear pulse scale 6 that outputs the entire marker detection signal Tb of the phase (marker), 8 is a deceleration dog for returning to the origin attached to the mechanical part 5, 9 is provided corresponding to this deceleration dog 8, A limit switch 10t outputs a deceleration detection signal 9a, and a flip-flop is set by the marker detection signal 7b. Next, refer to the time chart shown in FIG. 6 for the operation of the origin return method of the numerical control device with the above configuration. and explain. In order to move the main processor 1 in a determined direction at a determined speed, the main processor 1 outputs a movement command 1a'r indicated by a command position 11 in FIG. 6 to the servo control section 2. Then, this servo control m2 executes this movement command 1a'Th.
In response, the motor 3 is driven and controlled. Therefore, the ball screw 4 rotates and the mechanical part 5 moves to the actual position 12 shown in FIG. Then, when the mechanical part 5 moves and the deceleration dog 8 steps on the IJ mitsu switch 9 at time tl in FIG. 6, a deceleration detection signal 9a is output to the main processor 1 (note that at time t2 in FIG. The deceleration dog 8 passes the limit switch 9 and turns off). Therefore, the main processor 1 outputs the entire F deceleration command to the input of this deceleration detection signal 9a, and starts detecting the marker 6a. and,
When the reading head T detects the marker 6a k at time t3 in FIG. 6, the marker detection signal 7b''r flip-flop 1
Output to 0. Sorry, this flip-flop 10
is set based on this marker detection signal 7b, and notifies the main processor 1 that a marker has been detected. Therefore, the main processor 1 gives a movement command 1a'e to the servo control unit 2 by the distance (preset) from the marker 6a to the origin.
そして、原点位置で機械部5が停止すると、原点復帰の
動作が完了する。Then, when the mechanical section 5 stops at the origin position, the operation of returning to the origin is completed.
上述した従来の数値制御装置の原点復帰方式では数値制
御工作機械の高速、高精度化の要求は近年1″jまず強
くなっているが、指令位置と実際位置との間には偏差、
いわゆるトルー113(第6図参照)がめる。このドル
ープ13が生じる理由はサーボ制御部2において、加減
速制御を行ない、かつ位置のフィードバックルーズを組
むために、時間的遅れが存在することにめる。このドル
ープは一般的に、指令速度に比例して増大する。し友が
って、原点復帰の際、マーカを検出した瞬間において、
メインプロセッサ1はその時の指令位置を基準に原点位
置全計算するのでろるが、実際位置はドループだけ異な
るのでめるから、原点位置もドループ分だけずれること
になる。したがって、原点位置の精度を上げる丸めには
、ドループを無視できるほど小さくする必要がるり、マ
ーカを検出するときに、減速する必要かめる。また、マ
ーカを検出し友ことをメインプロセッサが知る応答時間
も原点位置の精度を悪化させる原因となり、このために
もマーカを検出するときに減速する必要がある。このよ
うに、マーカを検出する前に十分減速する必要がめるた
め、原点復帰の動作が非常に遅いという問題点がめった
。In the above-mentioned conventional return-to-origin method of numerical control equipment, the demand for higher speed and higher precision of numerically controlled machine tools has become stronger in recent years, but there is a deviation between the commanded position and the actual position.
The so-called True 113 (see Figure 6) is used. The reason why this droop 13 occurs is that there is a time delay in the servo control unit 2 in order to perform acceleration/deceleration control and to incorporate positional feedback looseness. This droop generally increases in proportion to the commanded speed. At the moment when the marker is detected when returning to the origin,
The main processor 1 calculates the entire origin position based on the commanded position at that time, but since the actual position differs by the droop, the origin position also shifts by the droop. Therefore, in order to increase the accuracy of the origin position, it is necessary to make the droop negligible, and it is necessary to reduce the speed when detecting the marker. Furthermore, the response time for the main processor to detect a marker and find out if it is a friend also causes deterioration in the accuracy of the origin position, and for this reason as well, it is necessary to slow down when detecting a marker. In this way, since it is necessary to sufficiently decelerate before detecting the marker, a problem often arises in that the return-to-origin operation is very slow.
この発明に係る数値制御装置の原点復帰方式は指令位置
およびこの指令位置と実際位置との差を監視する監視手
段を設け、この監視手段の持つデータによって原点位置
を計算により求めて制御するようにし友ものである。The origin return method of the numerical control device according to the present invention is provided with a monitoring means for monitoring a commanded position and the difference between the commanded position and the actual position, and the origin position is calculated and controlled using data held by this monitoring means. It's a friend.
この発明はサーボ制御部の中に存在するドループの影響
をなくすことができ、しかもメインプロセッサの処理の
遅れがめったとしても、高速で高精度の原点復帰ヲ貢現
することができる。The present invention can eliminate the influence of droop that exists in the servo control section, and can also achieve high-speed and highly accurate return to origin even if there is rarely a delay in the processing of the main processor.
第1図はこの発明に係る数値制御装置の原点復帰方式の
一英施例を示すブロック図でおる。同図において、14
はマーカ検出信号7bが入力したとき、そのときのドル
ープ信号14a k下記の原点復帰監視部に出力する
サーボ制御部、15はこのサーボ制御部14から入力す
るドループ信号14a 全監視すると共に、メインプロ
セッサ1から入力する移動指令信号1aを監視し、マー
カ受信信号15a お工びマーカ位置情報15b をメ
インプロセッサ1に出力する原点復帰監視部でめる。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the origin return method for a numerical control device according to the present invention. In the same figure, 14
When the marker detection signal 7b is input, the droop signal 14a at that time is outputted to the origin return monitoring section described below. 15 is the droop signal 14a that is input from this servo control section 14. A return-to-origin monitoring section monitors the movement command signal 1a input from 1 and outputs a marker reception signal 15a and completed marker position information 15b to the main processor 1.
なお、マーカ検出時のドループおよび指令位置全総称し
てマーカ位置情報と称するものとする。Note that the droop and command position at the time of marker detection are collectively referred to as marker position information.
次に、上記411#:による数値制御装置の原点復帰方
式の動作について第2図および第3図を参照して説明す
る。まず、メインプロセッサ1は決められた方向に決め
られた速度で移動させる定め、指令位1116で示す移
動指令1a kサーボ制御部2に出力する。したがって
、サーボ制御部2はその移動指令1ai受げてモータ3
を駆動制御する。Next, the operation of the origin return method of the numerical control device according to the above 411# will be explained with reference to FIGS. 2 and 3. First, the main processor 1 determines to move in a determined direction at a determined speed, and outputs a movement command 1a k indicated by a command position 1116 to the servo control unit 2. Therefore, the servo control unit 2 receives the movement command 1ai and motor 3
to drive and control.
このため、ボールネジ4が回転し、機械部5が第2図の
警隊位置17で示す工うに移動する。そしテ、リニアパ
ルススケーラ6が移動し、読取りヘッド7がマーカ6a
(第2図におけるマーカ位置P+)’に検出すると、
マーカ検出信号7b’を原点復帰監視部15に出力する
。したがって、この原点復帰監視部15はその瞬間のド
ループおよび指令位置(なお、これは移動指令1aの累
積値でるる)を記憶すると共に、マーカ受信信号15a
fメインプロセッサ1に出力し、マーカ6aを受信し
たことを伝える。したがって、メインプロセッサ1はマ
ーカ受信信号15aが入力したとき、マーカ位置情報1
5b ’e読みとることができる。ここで、第2図に示
すように、マーカ検出時のドループ13’!rD、指令
位置kPM+予め定められたマーカから原点までの距離
’ePX、メインプロセッサ1がこの計′Nを行なおう
とする瞬間の指令位置に、PP とすると、原点Pg
(第2図参照)までの残り移動量pRは次式で示すこと
ができる。Therefore, the ball screw 4 rotates, and the mechanical part 5 moves to the position shown by the police position 17 in FIG. Then, the linear pulse scaler 6 moves and the reading head 7 moves to the marker 6a.
When detected at (marker position P+ in Fig. 2)',
The marker detection signal 7b' is output to the origin return monitoring section 15. Therefore, this home return monitoring unit 15 stores the droop and command position at that moment (this is the cumulative value of the movement command 1a), and also stores the marker reception signal 15a.
f Output to the main processor 1 to notify that the marker 6a has been received. Therefore, when the marker reception signal 15a is input, the main processor 1 receives the marker position information 1.
5b'e can be read. Here, as shown in FIG. 2, droop 13'! at the time of marker detection! rD, command position kPM + distance 'ePX from a predetermined marker to the origin, and PP to the command position at the moment when the main processor 1 attempts to perform this sum 'N, then the origin Pg
The remaining movement amount pR up to (see FIG. 2) can be expressed by the following equation.
PR= Px−(PP −PM+D )したがって、マ
ーカ検出時の速度がいくら高速であっても、またマーク
を検出してからメインプロセッサ1が処理する時間T(
第2図参照〕がいくら大きくても、前記PPIPMID
が正確に把握されているので、残りの移動量の計算は正
しく行なわれ、減速することなしに高精度な原点復帰?
行なうことができる。なお、メインプロセッサ1の処理
時点tx (第2図参照)において、処理中に指令位置
が変化しないことでめ9、これはメインプロセッサにお
けるサーボ制御部2への指令の与え方にエフ容易に解決
できることはもちろんでめる。どうしても、原点復帰の
処理とサーボ制御部2への指令を与える処理との同期を
とることが困難であれば、一旦移動指令全停止させる必
要がろるが、メインプロセッサ1が前記の式全計算する
間だけなので、通常はほとんど機械部の動きに影響を与
えることはない。[糺位置検出器として、ロータリエン
コーダを用いた場合にに、第3図に示すように、エンコ
ーダの1回転(ボールネジのリードが例えば10mmと
すれば、機械部の動きの10mmに相当する)ごとに、
マーカが発生し、そのマーカ位置をpla、 Pxb
+ Ptcで示す。PR=Px-(PP-PM+D) Therefore, no matter how fast the marker detection speed is, the time T(
See Figure 2], no matter how large the PPIPMID
Since the amount of movement is accurately known, the remaining travel distance can be calculated correctly and the return to origin can be performed with high accuracy without deceleration.
can be done. Note that at the processing time tx of the main processor 1 (see Fig. 2), the command position does not change during processing. Of course I can do what I can. If it is difficult to synchronize the process of returning to the origin with the process of giving commands to the servo control unit 2, it will be necessary to temporarily stop all movement commands, but the main processor 1 will not be able to calculate all of the above equations. Normally, it has almost no effect on the movement of the mechanical parts. [When a rotary encoder is used as a position detector, as shown in Figure 3, each rotation of the encoder (for example, if the lead of the ball screw is 10 mm, this corresponds to 10 mm of movement of the mechanical part). To,
A marker is generated and the marker position is pla, Pxb
+ Indicated by Ptc.
し友がって、機械部の全ストロークの中で、どのマーカ
を基準に原点P* vi−決めるかという判定のため、
ドグとリミットスイッチおよび、ドループがマーカの1
周期を超えないようにある程度の減速は必要でめ9、時
刻tlで減速ドグがオンになり、時刻t2で減速ドグが
オフになり、時刻tsでマーカを検出し、時刻t4でメ
インプロセッサ1の処理時点を示す。このようにして、
原点復帰を高速に、高精度に行なうことができる。Therefore, in order to determine which marker to use as a reference to determine the origin P* vi- during the entire stroke of the mechanical part,
Dog, limit switch and droop are markers 1
A certain degree of deceleration is necessary so as not to exceed the cycle.9, the deceleration dog is turned on at time tl, the deceleration dog is turned off at time t2, the marker is detected at time ts, and the main processor 1 is activated at time t4. Indicates the processing point. In this way,
Return to origin can be performed quickly and with high precision.
以上詳細に説明したように、この発明に係る数値制御装
置の原点復帰方式によればドループの影響がなくなり、
しかもメインプロセッサの処理の遅れがあっても、高速
、高精度の原点復帰監視部することができる効果がらる
。As explained in detail above, the origin return method of the numerical control device according to the present invention eliminates the influence of droop.
Moreover, even if there is a delay in the processing of the main processor, the advantage is that the origin return monitoring unit can be operated at high speed and with high precision.
第1図はこの発明に係る数値制御装置の原点復帰方式の
一笑施例を示すブロック図、第2図および第3図は第1
図の動作全示す指令位置と警隊位置の関係を示す図、第
4図は従来の数値制御装置の原点復帰方式を示すブロッ
ク図、第5図(a)〜第5図(C)は第4図のリニアパ
ルススケールの出力波形金示すタイムチャート、第6図
は第4図の動作全示す指令位置と実際位置の関係を示す
図でめる。
1・・・・メインプロセッサ、3・・・・モータ、4・
・・−ボールネジ、5・参・・機械台、6・・・・リニ
アパルススケール、T會・・・読取りヘッド、14・・
・・サーボ制御部、15・・・・原点復帰監視部。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the origin return method of a numerical control device according to the present invention, and FIGS.
Figure 4 is a block diagram showing the origin return method of a conventional numerical control device. Figures 5(a) to 5(C) are diagrams showing the relationship between command positions and police positions. 6 is a time chart showing the output waveform of the linear pulse scale shown in FIG. 1... Main processor, 3... Motor, 4...
...Ball screw, 5..Mechanical stand, 6..Linear pulse scale, T-shape...Reading head, 14..
... Servo control unit, 15... Origin return monitoring unit.
Claims (1)
クで1つ出るパルスとを出力する位置検出器を用いてサ
ーボ制御を行なう数値制御装置において、前記位置検出
器がマーカを検出し、マーカ検出信号を出力したとき、
そのマーカ検出時のドループD、指令位置P_M、予め
定められたマーカから原点までの距離P_X、メインプ
ロセッサが計算を行なおうとする瞬間の指令位置P_P
から、原点位置P_Rを、P_R=P_X−(P_P−
P_M+D)を用いて計算し、原点復帰するようにした
ことを特徴とする数値制御装置の原点復帰方式。In a numerical control device that performs servo control using a position detector that outputs a pulse that discriminates the minimum amount of movement and a pulse that is output once per period or complete stroke, the position detector detects a marker and generates a marker detection signal. When outputting
Droop D when the marker is detected, commanded position P_M, distance P_X from the predetermined marker to the origin, commanded position P_P at the moment when the main processor tries to perform the calculation.
From, the origin position P_R is calculated as P_R=P_X-(P_P-
A return-to-origin method for a numerical control device, characterized in that the return-to-origin method is calculated using P_M+D).
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61003625A JPH083733B2 (en) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | Return to origin method of numerical controller |
JP12385486U JPS62201457U (en) | 1986-01-13 | 1986-08-12 | |
JP12385386U JPS62197254U (en) | 1986-01-13 | 1986-08-12 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61003625A JPH083733B2 (en) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | Return to origin method of numerical controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62163108A true JPS62163108A (en) | 1987-07-18 |
JPH083733B2 JPH083733B2 (en) | 1996-01-17 |
Family
ID=11562675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61003625A Expired - Lifetime JPH083733B2 (en) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | Return to origin method of numerical controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH083733B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62192803A (en) * | 1986-02-19 | 1987-08-24 | Fanuc Ltd | Origin resetting method |
JPH0345178A (en) * | 1989-07-11 | 1991-02-26 | Yokogawa Electric Corp | Position control system for motor |
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JPS59229609A (en) * | 1983-06-10 | 1984-12-24 | Toshiba Corp | Control device of industrial robot |
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1986
- 1986-01-13 JP JP61003625A patent/JPH083733B2/en not_active Expired - Lifetime
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JPH083733B2 (en) | 1996-01-17 |
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