• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1986000728A1
    申请号:PCT/JP1985/000395
    申请日:1985-07-12
    公开日:1986-01-30
    发明作者:Kenichi Toyoda；Shinsuke Sakakibara；Haruyuki Ishikawa
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 原点復帰方式
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本 発 明 は 、 機 械可 動 部 の 原 点 復 帰 方式 、 —更 に詳 し く は 、 数値制御 装置 に よ っ て制御 され る 工作機械等 の機械 に おけ る 可動部 の 原 点復帰方式 に関す る 。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] 数 値 制 御 装 置 に よ っ て 制 御 さ れ る 工 作機械 に お け る テ ー ブ ル 等 の 機 械 可 動 部 を 原 点 に 復 帰 さ せ る 方式 と し て 、 従来は第 1 図 （ a ) , ( b ) に示す方式が一般 に 用 い ら れ て い る 。 即 ち 、 従来の方式は機械可動部 （テ ー プ ル） T B に は 原 点復 帰用 ド グ D Gが、 ま た機械 固定 部 M C の 原 点近傍 に は減速用 リ ミ ッ ト ス イ ッ チ D L S が そ れ ぞれ設 け ら れ る 。 機械 を 制御す る 数値制御装置 は 、 そ の 動 作 モ 一 ド' を 原 点 復 帰 モ ー ド に す る と 、 機械 可 動 部 ( テ ー ブル） T B を 原 点 に 向 か っ て 早送 り V R で移動 さ せ る 。 そ し て 、 時刻 ( 第 1 図 （ a ) } に お い て機械 可動部 （テ ー ブル） T B が原点近傍 に到 達 し て ド グ D G が 減 速 用 リ ミ ッ ト ス ィ ツ チ D L S を 踏 む と 、 第 1 図 ( a ) に 示す如 く 減速信号 X D L は " 1 " と な る 。 こ の 減速信 号 X D L の 立 ち 上 り に よ っ て 、 数値制御 装置 は 原 点 復 帰 速 度 を 減 速 し 、 所 定 時 間 後 に （時刻 t 2 に お い て） 点線 に 示 す如 く 零 に する か、 或い は 実線 に 示す如 く 瞬時 に モ ー タ ー が停 it で き る 速度 Vし に し 、 以 後速度 V し で機械可動部 T B を 原点に 向か っ て移動 す る 。 時刻 t s に な る と ド グ D G は減速用 リ ミ ツ ト ス イ ッ チ D L S か ら離れ る ため 、 該 リ ミ ッ ト ス ィ ッ チは復旧 し 、 減速信号 X D L は " 0 " に な る 。 さて、 数値制御装置は リ ミ ツ ト ス ィ ッ チが復旧 し て か ら最初の グ リ ツ ド、位置 （ グ リ ツ ド 信号 G R S が発生す る 位置であ り 後述す る） を 原点 と み なすか ら 、 時刻 t 4 (グ リ ツ ド位置 G 0 ) に お い て機械 可動部が停止 し原点復帰が完了する 。 尚 、 こ こ で グ リ ッ ド位置 （格子点） に つい て説明 してお く 。 第 1 図 （ b ) は グ リ ッ ド位置 を説明する説明図であ る 。 サ ー ボ モー タ に はパ ル ス コ ー ダが設け られ、 一般に サー ボ モ ー タ の 回 転 に応 じ て'、 1 回転 1 パル ス の位置信号 を癸生す る 。 即 ち 、 パ ル ス コ ー ダの 1 回転が可動部の L ( m m )に 相 当す る も の と し 、 又第 1 図 （ b ) に示す如 く 横铀 に可動部の位 置 を と れば、 可動部 は L ( m m )の移動につ き 1 個 の位置信 号 G R S を発生す る 。 こ の位置信号 G R S が癸生す る ポ イ ン ト G 。 、 G 1 , G 2 、 G 5 · · · は格子点 と よ ばれ る 。 .
    [0007] と こ ろ で 、 前記第 1 図 （ a ) に示 し た原点復帰 ド グ D G の よ う に 1 つの ド グの立ち 上 り 、 立 ち 下 り を 減速 ド グ と 原点位置 ド グ と し て使用する方式は、 原点復帰 を起動 し た時、 テ ー ブル を 最初に動作する方向 の判定 が困難 で あ る 。 即 ち 、 テ ー ブルが ドグに対 し て ど ち ら側 に位置 し て い る か の判定が困難であ る 。 また、 機械的 な 原点復帰 方式 と し て 、 減速 ド グ と 原点位置 ド グの 2つ の ド グ を 用 い た も の も 実施 さ れ て い る が 、 こ の 方式 も 前記第 1 図 ( a ) に 示 し た も の と 同様の問題があ る 。
    [0008] こ の よ う な 原点復 帰時に おけ る テ 一 ブ ル の動作方向 の 判定 の 困難 さ を 解消 す る ため に 、 ベ タ ド グ を 用 い る こ と が提案 さ れ て い る 。 こ こ でベ タ ド グ と は 、 オ ン 信号か ォ フ 信号 の い ずれかの 状態 しか表示 し得 な い ド グ で あ リ 、 ス ト ロ ー ク 内 に 信号 の オ ン / オ フ が切換 わ る 点 を 1 点 し か持 ち 得 な い ド グ の こ と を言 う 。 こ の よ う な ス ト ロ 一 ク 内 に信 号 の オ ン オ フ が切換わ る 点 を 1 点 し か持た な い ベ タ ド グ を 用 い る こ と に よ り 、 原点復帰時 に お け る テ ー ブル の 動作方 向 の 判定 は容易 と なる 。
    [0009] し 力 し な が ら 、 ベ タ ド グは ス ト ロ ー グ 内 に 信 号 の オ ン / オ フ が切換 わ る 点 が 1 点 し か ないた め 、 減速 お よ び 原 点 位 置 制 御 の 2 つ の 制 御 を 行 う こ と は 困難 で あ る 。 な お 、 減速用 と 原点位 置用 の 2 つのベ タ ド グ を 用 い れ ば 、 こ の 問題 は解 消 し 得 る が、 現実の工作機械等 に お い て 2 つ の ド グ を 配 置 す る こ と は ス ペ ー ス 的 に 困難 で あ る 。 従 っ て 、 ベ タ ド グ を 用 い る場合 に は 、 減速 な し で原点復 帰が行 われ て い る の が現状で あ る 。 そ の 結果 、 ベ タ ド グ 方式 は 、 パ ル ス コ ー ダ の 1 回転信号の見落 し に よ り 、 原 点位 置 が ず れ た り 、 ま た 減 速 な し で ド グが リ ミ ッ ト ス イ ッ チ の レ バ 一 に 作 用 す る こ と に よ る リ ミ ツ ト ス イ ッ チ の チ ヤ タ リ ン グ に よ り 原点位置がずれ る と い っ た問題 が あ っ た 。
    [0010] *発 明 は 、 前記従 来技術の問題点 を 解 消 す る た め に な · さ れ た も.の で 、 機械可動部が ド グに 対 し て ど ち ら 側 に 位 置す る か の判定が可能 なベタ ド グの利点 を 生か す と と も に 、 減速制御 を 可能 と し 、 機械可動部 を 原点位置 に 正確 に 復帰 さ せ る こ と が で き る原点復帰方式 を 提供 す る こ と を 目 的 と す る 。
    [0011] 発 明 の 開 示 本発 明 に よ れ ば 、 機械可 '勖部 を作動す る サ 一 ボ モ ー タ を 制御 す る 制御装置 が、 ベ タ ド グに よ る 切換信号 に基 づ い て機械可動 部 の原点復帰制御 を行 う 原 点復帰方式 に お い て 、
    [0012] ( a ) 制御装置 は前記べ ダ ド グ によ る 切換信号 を 検 出 し た ら 機械可動部 を 第 1 の所定.距離移動せ し め て 停止 さ せ る 第 1 の ス テ ッ プ と 、
    [0013] ( b ) 第 1 の ス テ ッ プ終了後、 制御装置 は機械 可動部 を 第 1 の ス テ ッ プ と 反対方向 に 前記第 1 の 所定距離 よ り 短 い 第 2 の所定 距離移動せ し め て停止 さ せ る 第 2 の ス テ ツ プ と 、
    [0014] ( c ) 第 2 の ス テ ッ プ終 了後、 制御装置 は機械可動部 を 低速 で 第 2 の ス テ ツ プ と 同方向 に移動せ し め 、 前記ベ タ ド グ に よ る 切換信号検 出後、 サ ー ボ モ ー タ の 第 1 回転信 号 で機械 可動部 を 停 止せ し め る 第 3 の ス テ ッ プ 、
    [0015] を 有す る 原点復帰方式が提供 される 。
    [0016] 本発 明 に よ れ ば 、 機械可動部がベ タ ド グ に 対 し て ど ち ら 側 に 位置 し て い る か否かの判定が可能 な ベ タ ド グ の 禾 IJ 点 を生 かす と 共 に 、 ベ タ ド グ に よ る 立 ち 上 り 、 立 ち 下 り の 切换信号 の 検 出 を 低速 に て行い、 そ の 後 、 サ 一 ボ モ 一 タ の 1 回転信号 を 受 け て機械可動部の移動 を 停止 し 、 原 . · 点復帰 さ せ る よ う に し て い る の で、 次の よ う な 作用効果 が得 ら れ る 。
    [0017] ( 1 ) サ 一 ボ モ ー タ の 1 回転信号の見落 し に よ る 原点位 置ずれ が な く 、 機械可動部を常 に正確 な位置 に 原点復帰 さ せ る こ と が で き る 。
    [0018] ( 2 ) 減速 な し でベ タ ド グが リ ミ ツ ト ス イ ッ チ の レ バ 一 に 作用 す る こ と に よ る リ ミ ツ ト ス イ ッ チ の チ ャ タ リ ン グ 発生 を 防 11: で き 、 こ れ に起因する原点位置ずれ を 未然 に 防止 す る こ と が で き る 。
    [0019] ( 3 ) 簡単 な構成 で も っ て、 正確な原点位置へ復帰 さ せ る こ と が で き る 。
    [0020] 本発 明 の他 の 目 的 お よ び特徴は、 以下 に 述べ る 説明 に よ り 明 ら 力 に さ れ る 。
    [0021] 図面 の簡 な説明
    [0022] 第 1 図 （ a ) , ( b ) はテ 一 プルの原 点復帰 の 原理 を 説明 す る 概略 図 、 第 2 図は太発明 に係 る 原 点復 帰方式 の 説 明 図 、 第 3 図 は 本 発 明 に 係 る 原 点 復 帰方式 の動作 フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る 。
    [0023] 発 明 を 実施す る た め の最良の 形態
    [0024] 以下 、 *発 明 を 図示 の実施例 に基づい て具体 的 に 説 明 す る 。
    [0025] 第 2 図 は 、 ベ タ ド グ を用いた太発明 の 原点復 帰方式 を 説明 す る 図 で あ り 、 第 3 図は 、 そ の動作 を 説明 す る た め の フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る 。 こ れ ら の 図面 を 用 い て 、 本発 明 に 係 る 原点復帰方式 に つい て ステ ッ プ を お つ て説明 す る 。
    [0026] テ ー ブル位置が S 。 点で原点復帰指 4がかか っ た場合 に つ い て説明 す る 。
    [0027] ( 1 ) 制御装置 は テ ー ブル T B が ド グ上 に あ る か否か を 判断す る （ P 1 ) 。 こ の S 。 点の場合は 、 ベ タ ド グ上 に 存在 し て い な い の で 、 制御装置はテ ー ブ ル を ベ タ ド グ の ヱ ッ ヂ の方 向 へ高速 F H で移動 させ る （ P 2 ) 。
    [0028] ( 2 ) 前記 ス テ ッ プ （ P I ) ( F 2 ) に よ る テ 一 ブル の 移動 に よ り 、 テ ー ブ ル T B はべ タ ド グ上 に乗 り げ る 。 制御装置 はベ タ ド グ の信号の 立 ち上 り 、 立 ち 下 り の検 出 点 S 0 へテ ー ブルが 移 Irしたか否か、 即 ち 、 ベ タ ド グ に よ っ て 作動せ し め ら れ る リ ミ ッ ト ス ィ ツ チ の ^ の 切換 わ り を チ ェ ッ ク す る （ P 3 ) ( P 4 ) 。
    [0029] ( 3 ) 該検 出 点 So を す ぎ る と 減速 し 、 減速 後 第 1 の 所 定点 S 1 に し 、 そ の 後 、 逆転移動 し て検 出 点 S σ を 通 過 し た後 、 距離 L 移動 し た 点 S 2 でテ ー ブ ル の移 動 を 停 it す る （ P 5 ) 。
    [0030] ( 4 ) 次 に 、 制御装 置 は逆方向 に前記所定距離 L よ り は 距 離 の 短 い 第 2 の 所 定 距 離 £ だ け 移 勖 し た 点 S 5 ま で テ ー ブ ル を 移動後停 止 す る （ P 6 ) 。
    [0031] ( 5 ) 次 に 、 制御装 置 は低速 F L でテ ー ブル を 移動後 、 ベ タ ド グ の 立 ち 上 り ま た は立 ち下 り 信号 を 原 点 S D で検 出 す る （ P 7 ) ( P 8 ) 。
    [0032] C 6 ) こ こ で 信 号 を 検 出 後 、 制 御 装 置 は最初 の パ ル ス コ ー ダ （図示 な し） か ら の i 回転信号 G R S で テ ー ブ ル の移動 を停止す る （ P 9 ) 。 こ の停止 し た位置 が原点位 置 S 2 で あ る 。
    [0033] な お 、 テ ー ブル位 置が ド' グ上 に あ る と き 原 点復帰指 ^ がか か っ た場合 に は 、 第 3 図 に示す フ α —チ ヤ 一 ト の ス テ ツ プ P 1 カゝ ら ス テ ッ プ Ρ 3 へ飛び、 以後 の動作 は上 記 と 同様 と な っ て 、 テ ー ブルは原点に復帰 す る 。 こ の よ う に 、 テ ー ブ ル が 原 点 復 帰 前 は 前 記 ス テ ッ プ （ Ρ 7 ) ， ( Ρ 8 ) に お い て テ ー ブ ル は 低 速 に 減速 さ れ て い る の で 、 円滑 に 原 点 に停 止 す る こ と がで き る 。
    [0034] 以上 、 *発明 を一実施例 に よ り 説明 し たが 、 *癸明 は 実施例 に 示 し た も の の み に限定 され る も の で は な く 、 * 発明 の 主 旨 の 範 囲 内 に おい て種 々 の変形 が可能 で あ り 、 こ れ ら を本発 明 の 範 囲 か ら排除する も の で は な い 。 .
    [0035] 産 業 上の利用可能性
    [0036] 以上 の よ う に 、 太癸明 に よ る 原 点復帰方式 は 、 機械可 動部が ド グ に 対 し て ど ち ら側 に位置す る か否か の判定 が 可能 な ベ タ.ド グ の利 点 を利かす と と も に 、 減速制御 を 可 能 に し た の で 、 機械 可動部を 正確な原点位置 へ復帰 さ せ る こ と が で き る た め 、 正確に制御 され る 数値制御 工作機 械 に 適 用 し て 好適 で あ る 。
    权利要求:
    Claims
    求 の
    1 · 機械可動部 を作動するサーボモー タ を制御 す る 制御 装置が 、 ベ タ ド グ に よ る切換信号に基づい て機械可動部 の原点復帰制御 を行 う 原点復帰方式は、 次の ス テ ッ プ を 有す る ：
    ( a ) 制御装置は前記べ タ ド グに よ る切換信号 を検出 し た ら機械可動部 を停止せ しめた後、 逆転せ し め再度切換 信号を 受信後、 第 1 の所定距離移動せ し めて停止 さ せ る 1 の ス テ ッ プ ；
    C b ) 第 1 の ス テ ッ プ終了後、 制御装置は機-械可動部 を 切換信号検出 点方向 に前記第 1 の所定距離 よ り 短い第 2 の所定距離移動せ し め て停止 させる 第 2 の ス テ ツ プ ；
    ( c ) 第 2 の ス テ ッ プ終了後、 制御装置 は機械可動部 を 第 2 の ス テ ッ プ と 同方向 に移動せ し め、 前記ベ タ ド グ に よ り 切換信号検出後 、 サ― ボモ ー タ の第 1 回転信号で钹 械可動部 を停止せ し め る 第 3 の ステ ツ プ。
    2 · 機械可動部 を作動す る サー ボモ ー タ を制御す る 制御 装置が 、. ベ タ ド グ に よ る 切換信号に基づ い て機械可動部 の原点復帰制御を行 う 原点復帰方式は、 次の ス テ ッ プ を 有す る ：
    ( a ) 制御装置は原点復帰指令時に機械可動部がベ タ ド グ上 に 位置 し な い場合 に機械可動部をベ タ ド： グ を踏方 向 に高速度 ラ ン ク で移動せ し め 、 ベ タ ド グ に よ る 切換信号 を検出 し た ら 機械可動部の移動を停止す る 第 1 の ス テ ツ フ ；
    C b ) 第 1 の ス テ ッ プ終了後、 制御装置 は機械可動部 を 第 1 の ス テ ッ プ と 反対方向 に移動せ し め る と と も に 、 前 記ベ タ ド グ に よ る 切換信号を検出 し た ら 減速 モ ー ド に 切 換 え て 第 1 の 所定 距 離 移動 せ し め て 停止す る 第 2 の ス テ ツ ブ ；
    ( c ) 第 2 の ス テ ッ プ終了後、 制御装置 は機械可動部 を 第 2 の ス テ ツ プ と 反対方向 に前記第 1 の所定距離 よ リ 短 い 第 2 の所定距離移動せ し め て停止す る 第 3 の ス テ ツ プ
    C d ) 第 3 の ス テ ッ プ終了後、 制御装置 は機械可動部 を 前 に 高速 ラ ン ク よ り 低速 な低速度 ラ ン ク で第 3 の ス テ ツ プ と 同方 向 に 移動せ し め 、 前記べタ ド グ に よ る 切換信号 検 出 後 、 サ 一 ボ モ ー タ の第 1 回転信号で機械可 動部 を 停 It せ し め る 第 4 の ス テ ッ プ。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    EP0167630B1|1990-05-09|Apparatus forcontrolling mold opening/closing speed
    US4224670A|1980-09-23|Tracer control system
    EP0845723B1|2003-04-23|Method of avoiding interference of industrial robot
    US2741732A|1956-04-10|Motor control system for automatic machine tools
    US3573588A|1971-04-06|Automatic feed control system for a machine
    DE4040401A1|1991-06-20|Steuersystem fuer reisesteuerung
    EP0187864A1|1986-07-23|Acceleration/deceleration control system
    JP2000190262A|2000-07-11|ロボットの制御装置
    US4288798A|1981-09-08|Stylus changing device
    DE102005037779B4|2016-07-14|Numerische Steuereinheit
    KR900001903B1|1990-03-26|서보 모우터를 사용하여 금형 보호 기능을 갖춘 사출 성형기
    US5477117A|1995-12-19|Motion controller and synchronous control process therefor
    US6552506B2|2003-04-22|Method for determining the position of an element driven by the drive shaft of a direct current motor
    US6809488B2|2004-10-26|Method for determining the position of an element driven by the drive shaft of a direct current motor
    EP0105203A3|1986-07-16|A motion control system with adaptive deceleration
    WO1986004162A1|1986-07-17|System for correcting error in the path of a robot
    GB1501772A|1978-02-22|Interruptable numerical contouring control system with return to path safeguards
    JPH02146602A|1990-06-05|Method for detecting/stopping collision of object to be driven by servo motor
    US3629560A|1971-12-21|Apparatus for controlled deceleration in numerical positioning
    WO1982002438A1|1982-07-22|Systeme de commande de robot
    EP0026630B1|1984-03-21|A tracer control system
    CN102707662A|2012-10-03|基于工业以太网总线技术的回零控制方法
    US5737244A|1998-04-07|Coordinate measuring apparatus having a control which drives the probe head of the apparatus in accordance with desired data
    US6950726B2|2005-09-27|Method and device for numerical control return to origin of a master and slave shaft
    US4891568A|1990-01-02|Servo motor system for transportation
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS6123211A|1986-01-31|
    EP0187868A1|1986-07-23|
    US4680520A|1987-07-14|
    EP0187868A4|1989-03-14|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    JPS499549B1|1969-08-01|1974-03-05|||DE3709129A1|1986-03-26|1987-11-12|Mitsubishi Electric Corp|Numerische steuervorrichtung|CA997413A|1972-12-05|1976-09-21|Fujitsu Limited|Control method of a dc motor|
    US3995206A|1972-12-29|1976-11-30|International Business Machines Corporation|Apparatus for transferring articles through various processing sectors of a manufacturing system|
    US3976929A|1973-03-28|1976-08-24|Compagnie Honeywell Bull |Device for the exact positioning of a movable part|
    FR2336768B1|1975-12-24|1980-05-23|Cii Honeywell Bull||
    JPS547078A|1977-06-16|1979-01-19|Oki Electric Ind Co Ltd|Automatic positioning method to inherent position of machine in numerical control|
    US4312033A|1979-07-31|1982-01-19|Sweeney James S|Digital motor control for positioning system|
    JPS56164906A|1980-05-26|1981-12-18|Hitachi Ltd|Origin position aligning system for positioning table|
    JPH028857B2|1981-06-16|1990-02-27|Fanuc Ltd||
    US4578748A|1981-10-26|1986-03-25|Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho|Positioning control system|JP2525849B2|1988-02-24|1996-08-21|ファナック株式会社|原点復帰方法|
    JPH0239208A|1988-07-28|1990-02-08|Fanuc Ltd|Method for returning to origin|
    JPH0261701A|1988-08-29|1990-03-01|Fanuc Ltd|Numerical controller|
    JPH02110707A|1988-10-20|1990-04-23|Fanuc Ltd|Reference point return system|
    JPH02275505A|1989-04-18|1990-11-09|Fanuc Ltd|Reference point restoration system|
    US4939440A|1989-12-04|1990-07-03|Tektronix, Inc.|Friction-compensating mass motion controller|
    DE69407281T2|1993-05-14|1998-06-10|Gurit Essex Ag|Behälter für flüssigkeiten|
    CN100378607C|2005-09-01|2008-04-02|广东省机械研究所|一种数控机床任意位置回参考点的方法|
    法律状态:
    1986-01-30| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1986-01-30| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
    1986-03-10| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985903396 Country of ref document: EP |
    1986-07-23| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985903396 Country of ref document: EP |
    1992-07-01| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1985903396 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]