JPS6297004A

JPS6297004A - 数値制御される移動体の原点復帰制御装置

Info

Publication number: JPS6297004A
Application number: JP23632085A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Yamazaki; 司山崎
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1985-10-24
Filing date: 1985-10-24
Publication date: 1987-05-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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される移動体の原点復帰制御装置に
関する。

［従来の技術１数値制御工作機械のキャリッジその他数値制御される移
動体には、移動体の移動量を検出するエンコーダが設け
られる。このエンコーダには移動領域全域に渡ってその
移動位置を絶対値で知ることのできるアブソリュート方
式のものと、単位移動吊毎に所定数のパルス信号を発信
するだけのインクリメンタル方式のものとがあるが、制
御方式の都合上、又、価格面からの都合上インクリメン
タル方式のエンコーダが良く用いられている。

ところで、インクリメンタル方式のエンコーダを用いた
場合移動体の位置の検出は検出パルスをカウンタで積算
して求めるものであるから電源オフ状態では原点位置を
失うことになる。

そこで機械運転再開にあたっては原点復帰を必要とする
が、従来、この操作は例えば第６図に示す如く行ってい
た。すなわち、（１）　　ベース１上の原点位置Ｘｏ近傍にはドッグ３
を設ける。一方、移動体５側には上記ベース１に設けた
ドッグ３に接触してオンオフ作動されるリミットイッチ
７を設ける（第６図（３））。

（２）　　前記移動体５を原点復帰モードで原点方向に
向って移動させるのであるが、移動体５は該移動体５に
設けたリミットスイッチ７が先ずドッグ３の一端に接触
した位置から減速される（第６図（ｂ））。この減速は
移動体５を低速化して位置検出用パルス（以下Ｚパルス
という）の検出及びこの検出に基づく停止動作を確実化
するためである。

（３）　　移動体５は更に原点方向に向って移ｖ】シ前
記ドッグ３の他端を通過し前記リミットスイッチ５をオ
フとする。このオフ信号で移動体５は更に減速され、更
に原点方向に向って微速で移動する。

（４）　　移動体５の微速移動に伴ってエンコーダはゆ
っくり回転し最初の７パルスが検出される（第６図（Ｃ
）のＺｏ　）。このＺパルスの検出位置を原点位置Ｘｏ
と定め、この位置で停止する。こうして、原点復帰がな
されるのである。

なお、第６図（ａ）に示すように、前記ベース１には前
記ドグ３より更に端部方向にオーバートラベル防止用ド
グ９が設けられ、危険発生を防止している。

しかしながら、このような原点復帰制御装置装置に於て
は、電源オフ後の運転再開にあたって、前記移動体５が
ドグ３の原点側（第６図（ａ）のへ領域）にあるのか反
対側（第６図（ａ）のＢ領域）にあるのか確認し難いた
め、前記移動体５を−Ｈベース１の中央方向く第６図（
ａ）において右方向）へ大きく移動しなければならず、
原点復帰作業に多大の時間を要するという問題点があっ
た。　特にロボットなどの軸の数の多い機械では、その
作業は非常に煩雑となり、解決が要望されていたのであ
る。

また、この準備作業を怠って前記へ領域から直接原点復
帰操作を行なうと、誤った位置に原点位置決めされたり
、オーバートラベル用ドグ９に当って非常停止したりす
る、という問題点があった。

［発明の目的］この発明の目的は、前記従来の技術の問題点を解決する
ことであり、電源オフ後の運転再開時等に、前記移動体
を迅速かつ確実に原点復帰させることができる数値制御
される移動体の原点復帰制御装置を提供することである
。

［発明の概要］前記目的を達成するため、この発明の数値制御される移
動体の原点復帰制御装置は、原点復帰の際、所定速度で
原点方向に移動する移動体があらかじめ定めた減速基準
点に達したら該速度を所定低速度に減速する減速手段と
、前記移動体が別途定めたパルス積算基準点を通過した
らエンコーダからの位置検出用パルスを積算するパルス
積算手段と、前記パルス積算手段が積算するパルス数が
所定数に達したら前記移動体を停止する移動体停止手段
と、前記原点復帰を準備する際、前記移動体が、前記移
動領域内の、前記減速基準点で分割される２つの領域の
うちいずれの領域に存在しているかを検知するｆｒＡＶ
ｉ検知手段と、前記領域検知手段からの検知出力に基づ
いて前記移動体を原点復帰準備位置に位置決めする原点
復帰準備手段と、を備えた。

し実施例］以下、この発明の実施例を第１図及至第５図を参照しな
がら説明する。第１図は、この実施例に係る移動体等の
説明図、第２図はこの実施例のブロック図、第３図は、
前記実施例の作用を示すフローチャート、第４図、第５
図は第３図のフローチャートに基づいて移動体を原点復
帰させる際の動作説明図である。

第１図を参照するに、ベース１１の左端部には長いドグ
１３が設けられ、このドグ１３の途中に原点位ｆｅ（Ｘ
ｏが設定されている。一方、移動体１５には、従来の移
動体と同様に、前記ドグ１３に接触してオンオフ作動す
るリミツ１〜スイッチ１７が設けられている。

次に第２図を参照するに、前記移動体の制御回路には、
原点復帰開始ボタン１９と、原点復帰準備部２１及び原
点復帰制御部２３を有する主制御部２５と、速度ｆａｌ
ｌ　ｔｉｌ１部２７と、パルス分配部２９と、位置制御
部３１と、サーボアンプ３３とが設けられている。なお
、前記位置制御部３１には、前記リミツ１〜スイッチ１
７の検知信号が入力されている。また、前記サーボアン
プ３３には、前記移動体を駆動するサーボモータ３５及
び該サーボモータの適宜の出力信号をそれぞれサーボア
ンプ３３、位置制御部３１に帰還するタコジュネレータ
３７、エンコーダ３９が接続されている。

前記原点復帰開始ボタンは、後述する原点復帰動作等を
開始するためのものである。

前記原点復帰準備部２１は、実際原点復帰動作を実行す
る前に移動体１５を適宜の原点復帰準備位置に位置決め
するためのものである。

原点復帰制御部２３は、前記準備位置に位置決めされた
移動体１５を実際原点復帰動作させるためのものである
。

主制御部２５は、前記原点復帰開始ボタン１つからの開
始信号で起動し、前記位置制御部３１からの帰還信号に
基づいて、前記原点復帰準備部２１又は原点復帰制御部
２３を適宜に作動させると共に、速度制御部２３及びパ
ルス分配部２９に適宜の制御信号を出力する。

速度制御部２７は、前記主制御部２５からの制御信号に
基づいて、例えばパルス源のパルス周期を変更するなど
して、前記サーボモータ３５の回転速度を制御する。

パルス分配部２９は、前記主制御部２５及び速度制御部
２７の制御の下に適宜の指令パルスを出力する。

位置制御部３１は、前記パルス分配部２９及び前記エン
コーダ３９からの各パルス、及び前記リミットスイッチ
１７からの検知信号に基づいてサーボアンプ３３に便宜
の制御電圧を供給する。

サーボアンプ３３は、前記位置制御部３１からの制御電
圧及びタコジュネレータ３７からの帰還電圧に基づいて
適宜の増巾電圧をサーボモータ３５に出力する。

従って、この制御回路は、前記原点復帰開始ボタン１つ
をオンすると、前記原点復帰準備部２１及び原点復帰制
御部２３が前記リミットスイッチ１７からの検知信号を
参照しつつ、サーボモータ３５を便宜に駆動し、前記移
動体１５を便宜に原点復帰させるものである。

次に、前記実施例の作用を第３図、第４図及び第５図を
参照しながら説明する。

ステップ３０１で、原点復帰開始ボタン１９をオンし原
点復帰制御を開始すると、ステップ３０２で＋ｉｆｆ記
主制御部２５が起動すると共に、この主制御部２５から
の信号で原点復帰準備部２３が前記位置制御部３１を介
して前記リミットスイッチ１７がオンとなっているか否
かを判断する。

例えば、第４図に示すように、移動体１５がドグ１３の
設けられていない領域（第４図において８領域）に存在
していたら、このステップ３０２でＮｏを選択し、ステ
ップ３０９へ進む。

ステップ３０９では、前記復帰制御部２３を起動する。

そして、この原点復帰制御部２３の制御の下で以下のス
テップ３０９からステップ３１４の処理を完行する。

すなわち、まずステップ３０９では、前記移動体１５を
、原点位置Ｘｏに位置決めするため−Ｘ方向へ速度■０
で移動させる。

ステップ３１０で、再び、前記リミットスイッチ１７が
オンとなっているか否かを判断し、まだオンとなってい
なければＮｏを選択し、ステップ３０９へ戻り、ステッ
プ３０９と３１０の処理を繰り返す。すると、そのうち
に、前記移動体１５が前記ドグ１−３の先端位置（第４
図に置いてＸ＝Ｘ＋　）に達し、リミットスイッチ１７
がオンするのでステップ３１０でＹＥＳを選択し、ステ
ップ３１１へ進む。

ステップ３１１では、前記位置制御部３１を介したリミ
ットスイッチ１７からの検知信号で、前記原点復帰制御
部２３が速度制御部２７へ適宜の制御信号を出力し、速
度制御部２７が所定の減速信号を出力し、前記移動体１
５が速度ＶＯからＶｌに減速される（第４図（ｂ）に示
すとおり）。

１ｉｌｊ記減速開始と同時に、ステップ３１２で前記原
点復帰制御部２１は、前記位置制御部３１を介したエン
コーダからの７パルスを積算し始める（第４図（Ｃ））
。

ステップ３１３で、該積算したＺパルスが「５」以上と
なったか否かを判断し、まだ「５」以上となっていなけ
ればステップ３１１へ戻り、再び移動体１５を前記低速
度ｖ１で−Ｘ方向へ移動し、以下ステップ３１１，３１
２，３１３を繰り返す。

この移動を繰り返しているとそのうちに積算されたＺパ
ルスが「５」となる（第４図（Ｃ））のでステップ３１
３でＹＥＳを選択しステップ３１４へ進む。そしてステ
ップ３１４で、前記速度Ｉ！Ｉ　１部２７及びパルス分
配部２９への制御信号の出ツノを停止し、移動体１５を
その位置（Ｘ＝Ｘｏ　）へ停止すると、ステップ３１５
でこの原点復帰制御を終了する。すなわち、これにより
、前記ベース１１のＢ領域に位置していた移動体１５が
、原点位置Ｘｏに原点位置決めされるものである。

一方、第５図に示すように、電源オーツ後の機械運転再
開時に、移動体１５がドグ１３の存在する領域（第５図
（ａ）のＡ領域）に存在する場合には、ステップ３０２
で、前記原点復帰準備部２１がＹＥＳを選択し、ステッ
プ３０３へ進む。そして以下ステップ３０３からステッ
プ３０８までは、前記原点復帰準備部２１の制御の下に
処理を行なう。

すなわち、まず、ステップ３０５では、第５図（ａ）及
び（ｂ）に示す如く前記移動体１５をＶｏの速度で＋Ｘ
方向に移動させる。

次いで、ステップ３０４で、前記リミットスイッチ１７
がまだオンとなっているかどうかを判断し、まだオンと
なっていればＹＥＳを判断し、ステップ３０３へ戻り、
ステップ３０３と３０４の処理を操り返す。そして前記
移動体１５が前記へ領域から８領域に移動され、前記リ
ミットスイッチ１７がオフとなったら、ステップ３０４
でＮ。

を選択し、ステップ３０５へ進む。ステップ３０５では
前記移動体１５を更に＋Ｘ方向へ速度Ｖ０で移＠する。

ステップ３０６で前記リミットスイッチ１７からのオフ
信号で、前記原点復帰の場合と同様、前記エンコーダ３
９からの７パルスを積算し始める。

ステップ３０６で前記積算を行なうと、ステップ３０７
で、該積算値が例えば「５」以上か否かを判断し、「５
」未満であればステップ３０５へ戻り、移動体１５をさ
らに＋Ｘ方向へ移動する。

そして、ステップ３０５，３０６，３０７の処理を繰り
返し、前記Ｚパルスが「５」となったら、ステップ３０
８で移動体１５をその位置で停止し、原点復帰のための
準備動作を終了する。

この準備動作を終了すると、前記原点復帰準備部２１か
らの信号で、前記主制御部２５が前記原点復帰制御部２
３を起動し、ステップ２０９へ進む。

以下前記第４図の場合と同様の処理を繰り返し、ステッ
プ３１４で、前記移動体１５を原点位置ＸＯに位置決め
すると、ステップ３１５でこの原点復帰制御を終了する
。

従って、本実施例によれば、運転開始時、前記移動体１
５が、ドグ１３が設けであるへ領域に存在していても、
ドグ１３が設けてないＢ領域に存在していても、自動的
に原点復帰できるから、該原点復帰作業が、容易、迅速
かつ確実に行えるものである。

また、前記実施例では、リミットスイッチのオンオフ作
動を、一度だけしか行なわないようにしたから、制御回
路の構成を簡単とすることができる。

なお、前記実施例に於ては原点復帰準備時、及び、原点
復帰時とも、５パルスを積算したところで移動体を停止
するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない
。例えば、原点復帰準備時に於ては移動体１５があまり
ベース端部がら遠ざからない範囲で、適数パルス積算後
、移動体を停止するようにしてもよい。一方、原点復帰
時に於ては、移動体の速度がＶｌとなった後他の適数パ
ルス後、前記移動体１５を停止せしめるようにしてもよ
い。

又、前記実施例では、原点復帰動作の際、移動体１５の
減速開始と同時に２パルス数を積算するようにしたが、
第４図における減速開始点×１のざらに左方に、適宜の
パルス積算基準点を設定し、前記移動体１５がこの基準
点を通過したら、Ｚパルス数の積算を開始するようにし
てもよい。

また、前記実施例では、原点復帰のための準備操作を自
動で行ったが、手動で行ってもよい。この場合には、例
えば前記リミットスイッチが検知０１作すると適宜のラ
ンプが点燈するようにし、運転開始時、該ランプが点燻
しなければそのまま原点復帰動作をし、該ランプが点爆
したら、該ランプが消燈するまで前記移動体をベース中
央方向へ手動で移動し、しかる後前記原点復帰動作する
ようにすればよい。このようにすれば、前記制御回路の
構成をより簡単なものとすることができる。

［発明の効果］この発明の数値制御される移動体の原点復帰装置は、以
上にように構成したことにより、原点復帰を準備する際
、従来のように一旦移動体をドグ位置から十分遠方に引
き離す必要がないから、迅速に原点復帰作業を実行する
ことができる。また、電源オフ後の機械運転再開時等、
前記移動体がベース端部近傍にあっても、確実に一旦ベ
ース中央方向へ移動できるから、その後の原点復帰操作
を正確とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は何れも本発明の実施例を示し、第１
図は、この実施例に係る移動体等の説明図、第２図はこ
の実施例のブロック図、第３図は、前記実施例の作用を
示すフローチャート、第４図、第５図は第３図のフロー
チャートに基づいて移動体を原点復帰させる際の動作説
明図、第６図は、従来の原点復帰制御装置の説明図であ
る。１３・・・ドグ　　　　　　１５・・・移動体１７・・
・リミットスイッチ２１・・・原点復帰準備部　２３・・・原点復帰制御部
２７・・・速度制御部　　　３１・・・位置制御部３３
・・・サーボモータ　　３９・・・エンコーダ代理人　
弁理士　　三　好　保　男・“１゛ｊｌｊ　＋１．、ぐ
・、：、、ｌ　ｊ・璽；、１第６図出力第３図第、１図入出力第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定の移動領域を移動するに際してインクリメン
タル方式のエンコーダで位置検出され、該位置検出に基
づいて数値制御される移動体の原点復帰制御装置であつ
て、原点復帰の際、所定速度で原点方向に移動する移動
体があらかじめ定めた減速基準点に達したら該速度を所
定低速度に減速する減速手段と、前記移動体が別途定め
たパルス積算基準点を通過したら前記エンコーダからの
位置検出パルスを積算するパルス積算手段と、前記パル
ス積算手段が積算するパルス数が所定数に達したら前記
移動体を停止する移動体停止手段と、前記原点復帰の準
備の際、前記移動体が、前記移動領域内の、前記減速基
準点で分割される２つの領域のうちいずれの領域に存在
するかを検出する領域検知手段と、前記領域検知手段か
らの検知出力に基づいて前記移動体を所定の原点復帰準
備位置に位置決めする原点復帰準備手段と、を備えたこ
とを特徴とする数値制御される移動体の原点復帰制御装
置。
（２）前記領域検知手段は、リミットスイッチから構成
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
数値制御される移動体の原点復帰制御装置。
（３）前記減速基準点とパルス積算基準点は前記移動領
域内の同位置に設定されることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の数値制御される移動体の原点復帰制
御装置。