JP2788725B2 - 数値制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
本発明は、外部位置決めにより割出位置の補正を容易
にした絶対位置で位置決めする装置に関する。 【従来技術】 従来、数値制御装置は、工作物テーブルに載置された
工作物の端面位置を定寸装置で割り出し、その端面位置
を原点とする座標系を設定した上で、可動軸の送りをイ
ンクリメンタルで制御したり、その新しく設定された座
標系における絶対位置で制御したりしている。 【発明が解決しようとする問題点】 ところが、座標系を割り出された工作物の端面を基準
に設定し、位置決めをその座標系における値で制御する
と、可動軸の機械原点に対する位置を把握することがで
きないという問題がある。このため、雑音信号、プログ
ラムミス等により暴走することも考えられる。また、加
工制御以外の位置決め、例えば、工作物を自動搬入又は
搬出するために、テーブル位置を割り出す場合には、工
作物の端面に固定された座標系で指定するのは不便でも
ある。 そこで、座標系を機械原点に固定し、この座標系にお
ける絶対位置で可動軸の送りを制御する方法がある。し
かし、この方法では割出位置の補正が困難であり、特に
段付きの工作物の場合には、各端面毎に端面位置の割り
出しをした上で加工制御する必要があるため、加工のサ
イクルタイムが長くなるという欠点がある。 本発明は、上記の問題点を解決するために成されたも
のであり、その目的とするところは、可動軸の外部位置
決め信号による1回の割出だけで、絶対位置での位置決
め制御を可能とすることである。 【問題点を解決するための手段】 上記課題を解決するための発明の構成は、第1図に示
すように可動軸の現在位置の検出と位置決め制御を絶対
位置で行う数値制御装置において、可動軸の複数の割出
位置の目標位置を設定する目標位置設定手段Aと、目標
位置設定手段Aにより設定された1つの割出位置に配設
され、可動軸により移動される可動部材と接触すると外
部位置決め信号を出力する外部位置決め手段Bと、外部
位置決め手段Bより外部位置決め信号が出力された時
に、可動軸の現在位置を読み取る現在位置読み取り手段
Cと、現在位置読み取り手段Cにより読み取られた現在
位置とその位置に対応する目標位置設定手段Aにより設
定された目標位置との偏差を割出位置の補正量として設
定する補正量設定手段Dと、目標位置設定手段Aにより
設定された複数の目標位置の中で偏差の補正が必要な割
出位置を指定する補正割出位置指定手段Eと、目標位置
設定手段Aにより設定された複数の目標位置の中で補正
割出位置指定手段Eにより指定された割出位置に可動軸
を位置決めするときは当該目標位置を補正量設定手段D
により設定された補正量だけ補正した位置に可動軸を位
置決めし、目標位置設定手段により設定された複数の目
標位置の中で補正割出位置指定手段Eにより指定されな
い割出位置に可動軸を位置決めするときは目標位置設定
手段Aにより設定された目標位置に可動軸を位置決めす
る位置決め手段とを有することを特徴とする。 【作用】 目標位置設定手段Aにより可動軸の複数の割出位置の
目標位置が設定される。外部位置決め手段Bは、目標位
置設定手段Aにより設定された1つの割出位置に配設さ
れ、可動軸により移動される可動部材と接触すると外部
位置決め信号を出力する。現在位置読み取り手段Cは、
その外部位置決め信号が出力された時に、可動軸の現在
位置を読み取る。そして、補正量設定手段Dは、その現
在位置とその位置に対応する目標位置との偏差を割出位
置の補正量として設定する。補正割出位置指定手段E
は、複数の目標位置の中で偏差の補正が必要な割出位置
を指定する。位置決め手段Fは、複数の目標位置の中で
補正割出位置指定手段Eにより指定された割出位置に可
動軸を位置決めするときは、その目標位置を補正量設定
手段Dにより設定された補正量だけ補正した位置に可動
軸を位置決めし、複数の目標位置の中で補正割出位置指
定手段Eにより指定されない割出位置に可動軸を位置決
めするときはその目標位置に可動軸を位置決めする。 予め目標位置設定手段Aに設定されている割出位置を
補正するか否かは補正割出位置指定手段Eにより選択的
に設定することができるので、1つの割出位置の位置決
め偏差分だけ他の割出位置を平行移動させて位置決めす
る割出位置と、当初から設定されている目標位置に位置
決めする割出位置とを混在させることができる。従っ
て、例えば、段付き工作物の各段の研削加工時のテーブ
ルの位置決め制御の場合には、1つの端面位置を外部位
置決め信号により位置決めしてその端面の位置決め偏差
を求め、他の端面についてはその偏差だけ補正した割出
位置に位置決めするようにし、その他の工作物の搬入又
は搬出等に関する位置決め制御の場合には、当初設定さ
れた割出位置の目標位置に位置決めするという制御が可
能となる。 【実施例】 以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。 第2図は、本発明の一実施例に係る数値制御装置を用
いた送り制御装置の構成図である。第2図において、A
は数値制御装置、Bはサーボユニット、Cは絶対位置検
出装置である。数値制御装置Aは、主として、制御演算
を行うマイクロプロセッサユニット1(以下「MPU」と
略称する)とその制御プログラムを記憶したROM2とキー
ボード等のデータ入力装置3とバッテリバックアップし
たRAM4とから成る。RAM4には、割出位置の目標位置デー
タ、補正割出位置指定データ、外部位置決め指令データ
等のNCデータが記憶されたNCD領域と位置の割出を外部
位置決めモードに設定する外部位置決めモードフラグMF
と割出位置の目標位置を設定する目標位置レジスタOPR
と送り速度を設定する速度レジスタVRと絶対位置検出装
置Cによりテーブル10の現在の絶対位置(以下「現在位
置」という)が検出される度にこの値を記憶する現在位
置レジスタAPRと外部位置決めモード時の割出位置の目
標位置を設定する外部位置決め目標位置レジスタEORと
目標位置の補正量を記憶する補正量レジスタCORと外部
位置決め完了時にセットされる外部位置決め完了フラグ
PFとが形成されている。データ入力装置3はNCデータを
入力する装置であり、割出位置の目標位置データ、補正
割出位置指定データ、外部位置決め指令データをRAM4の
NCD領域に設定する。 サーボユニットBは、主として、レジスタ5とDA変換
器7と駆動回路8とで構成されている。MPU1から出力さ
れた速度信号S1はレジスタ5に入力し、DA変換器7によ
りアナログ信号に変換されて、駆動回路8に出力され
る。駆動回路8は、この信号を入力してサーボモータ9
に電力を供給してそれを回転させる。 サーボモータ9の出力軸にはテーブル10を移動させる
ための可動軸である送りねじ11が機械的に連結されてい
る。従って、可動軸の絶対位置は、テーブル10の絶対位
置に対応しているものとみなすことができる。また、サ
ーボモータ9の出力軸には、テーブル10の移動速度を検
出して駆動回路8に速度フィードバック信号を送出する
速度検出器12が配設されている。 絶対位置検出装置Cは、主として、サーボモータ9の
出力軸に機械的に結合している第1のレゾルバ13と、減
速機構14を介して第1のレゾルバ13に結合している第2
のレゾルバ15と、レゾルバ励磁回路16と、第1のレゾル
バ13の位相角を検出する第1位相比較回路17と、第2の
レゾルバ15の位相角を検出する第2位相比較回路18と、
その両者の出力から可動台10の絶対位置を演算する絶対
位置演算回路19と、この回路19を一定周期で駆動し絶対
位置の検出タイミングを与えるリアルタイムクロック
(以下「RTC」と略記する)20とから成る。第1のレゾ
ルバ13は送りねじ11が1回転するとその入力軸が1回転
し、かつ第2のレゾルバ15はテーブル10が移動範囲の端
から端まで移動する間にその入力軸が1回転するように
構成されている。レゾルバの出力電圧と励磁電圧との位
相差は、その入力軸の回転角度に対応して変化する。第
1の位相比較回路17は、第1のレゾルバ13の出力電圧の
励磁電圧に対する位相差を、カウンタによりカウントし
てディジタル値に変換して絶対位置演算回路19に出力す
る。同様に第2の位相比較回路18は、第2のレゾルバ15
の出力電圧の励磁電圧に対する位相差を、ディジタル値
に変換して絶対位置演算回路19に出力する。絶対位置演
算回路19は、RTC20から検出タイミング信号Dを入力す
る毎(2ms)に起動され、両位相比較回路17、18から位
相データを入力し、テーブル10の絶対位置を演算して、
インタフェース回路(IF)を介してMPU1に出力してい
る。又、絶対位置演算回路19は、絶対位置データの演算
が完了した時、そのデータの出力時期を与える割り込み
信号S2をMPU1の割り込み入力端子(NMI)に出力してい
る。MPU1は、係る割り込み信号S2を入力した時は、所定
の追随制御のためのプログラムの実行を開始し、速度信
号を出力する。この割り込み信号S2はRTC20から出力さ
れる検出タイミング信号Dに対し一定時間遅れて、その
信号に同期している。したがって、本実施例では、2ms
毎に速度信号がレジスタ5に出力される。 6はストアードプログラム方式のシーケンスコントロ
ーラである。このシーケンスコントローラ6は数値制御
装置Aに割出位置の位置番号を指令して位置決めの指令
を与え、また、定寸装置61から出力された定寸信号を入
力して数値制御装置Aに定寸信号を出力する。また、数
値制御装置Aから位置決め完了信号を入力して、他軸を
制御する数値制御装置等に駆動信号を出力する。 本数値制御装置等で制御される工作機械は第3図に示
されている。50は数値制御研削盤のベッドで、このベッ
ド50上にはテーブル10が摺動可能に配設されている。テ
ーブル10上には主軸53を軸架した主軸台52が配設され、
その主軸53はサーボモータ9により回転される。また、
テーブル10上、右端には心押台55が載置され、心押台55
のセンタ56と主軸53のセンタ57とによって工作物Wが挾
持されている。 ベッド50の後方には工作物W側に向かって進退可能な
工具台30が案内され、工具台30にはモータ31によって回
転駆動される砥石車Gが支承されている。この工具台30
は、図略の送り螺子を介してサーボモータ33に連結さ
れ、サーボモータ33の正逆転により前進後退される。 一方、ベッド50の前方には工作物Wの端面Wa,Wb,Wcの
位置を割り出すために外部位置決め信号を出力する定寸
機構60がU軸およびV軸方向に摺動可能に配設されてい
る。定寸機構60のU、V軸方向の位置決めは定寸装置61
により行われる。また、定寸機構60には接触子62が配設
されており、この接触子62が工作物Wの端面Wa,Wb,Wcと
接触した時に、外部位置決め信号が定寸装置61を介して
数値制御装置Aに出力される。 また、工具台30の送りを制御するために数値制御装置
40が設けられており、その数値制御装置40はシーケンス
コントローラ6からテーブル10の所定の割出位置の割出
完了信号を入力して、ドライブユニット41によりサーボ
モータ33を駆動する。 次に本実施例装置の作用を第4図、第5図、第6図、
第7図に示すフローチャート及び第8図のNCデータ、第
9図の位置決めの説明図に基づいて説明する。 先ず、第4図において、ステップ300でシーケンスコ
ントローラ6から割出位置の位置番号が入力されたか否
かが判定される。位置番号が入力された場合には、ステ
ップ302へ移行して、指令された位置番号のNCデータが
読出され、割出位置の目標位置データが目標位置レジス
タOPRに設定される。また、送り速度は速度指定データ
により速度レジスタVRに設定される。次にステップ304
において、ステップ302で読出されたNCデータ中に外部
位置決めを指令する外部位置決めコード「@」が存在す
るか否かが判定される。外部位置決めコードが存在する
場合には、ステップ306で定寸装置61が駆動され接触子6
2が所定の割出位置に設定される。次にステップ308でRA
M4の外部位置決めモードフラグMFがセットされ、ステッ
プ310で後述する送り制御が行われる。 送り制御が完了するとステップ312で外部位置決め完
了フラグPFがセットされているか否かが判定され、セッ
トされている場合には外部位置決めが完了したことを意
味しており、ステップ314で外部位置決めモードフラグM
Fがリセットされ、処理はステップ316に移行する。ステ
ップ316では、指令された位置番号−1の位置番号のNC
データから外部位置決め目標位置Sが読み込まれ、その
値は外部位置決め目標位置レジスタEORにセットされ
る。ここで、外部位置決めモード時のNCデータは、3つ
の連続する位置番号のデータで与えられ、第8図に示す
ように外部位置決めコード「@」が付与された位置番号
−1の位置番号のデータが外部位置決めによる割出位置
の目標位置を与えており、外部位置決めコード「@」が
付与された位置番号−2の位置番号のデータが外部位置
決め開始位置の目標位置を与え、外部位置決めコード
「@」が付与された位置番号のデータが外部位置決め終
了位置の目標位置を与えている。したがって、外部位置
決め開始位置から外部位置決め終了位置まで送り制御し
ている間に外部位置決め信号が検出された位置に位置決
めされる。 次にステップ318で、現在位置レジスタAPRからテーブ
ル10の現在位置Rが読出され、外部位置決め目標位置レ
ジスタEORから外部位置決め目標位置Sが読出され、そ
れらの値の差が割出位置の補正量として演算され、その
補正量Δは補正量レジスタCORにセットされる。そし
て、ステップ319で位置決め完了信号がシーケンスコン
トローラ6に出力される。その後、処理はステップ300
に戻り、シーケンスコントローラ6から次の割出位置の
位置番号の入力待ち状態となる。尚、ステップ312で外
部位置決めが未完了と判定された場合には、外部位置決
めモードによる送り処理の間に外部位置決め信号が検出
されなかったことを意味しており、プログラムミスが考
えられるので、ステップ320でエラー処理が行われる。 また、ステップ304において、ステップ302で読出され
たNCデータに外部位置決めコード「@」が存在しないと
判定された場合には、ステップ322へ移行して、指令さ
れた位置番号のデータに割出位置の補正を行うことを指
令する割出位置補正コード「*」が存在するか否かが判
定される。割出位置補正コード「*」が存在すると判定
された場合には、ステップ324へ移行して、NCデータで
与えられた目標位置Mに補正量レジスタCORにセットさ
れている補正量Δが加算されて、補正された目標位置CM
が演算され、その補正目標位置CMは目標位置レジスタOP
Rにセットされる。その後、ステップ326で送り制御が行
われ、補正された割出位置に位置決めされ、位置決めが
完了すると、ステップ319で位置決め完了信号がシーケ
ンスコントローラ6に出力され、処理はステップ300に
戻る。尚、ステップ322において、ステップ302で読出さ
れたNCデータに割出位置の補正を行うことを指令する割
出位置補正コード「*」が存在しないと判定された場合
には、目標位置の補正を行うことなく直ちにステップ32
6へ移行して、NCデータで与えられている目標位置に位
置決めされる。 また、ステップ300でシーケンスコントローラ6から
位置番号が入力されていないと判定された場合には、ス
テップ328へ移行してシーケンスコントローラ6から補
正量レジスタCORをリセットする補正量リセット信号が
入力されたか否かが判定される。補正量リセット信号が
入力された場合にはステップ330で補正量レジスタCORが
リセットされ、以後の位置決めにおいて、NCデータ中に
割出位置補正コード「*」が存在しても、次に外部位置
決めモードが指令されるまでは、目標位置の補正は実質
上行われないことになる。 次にステップ310又はステップ326における送り制御を
第6図、第7図のフローチャートを参照して説明する。
第6図のプログラムは初期セットプログラムであり、ス
テップ100において、目標位置レジスタOPRに設定されて
いる目標位置Mから、現在位置レジスタAPRに記憶され
ているテーブル10の現在位置Rを減算して、初期残移動
量L0が演算され記憶される。 このように、初期残移動量L0が設定された後、絶対位
置演算回路19から割り込み信号S2を入力する毎に、第7
図のプログラムが実行される。まず、ステップ200で、
絶対位置演算回路19から検出された絶対位置はテーブル
10の現在位置Rとして現在位置レジスタAPRに記憶され
る。次にステップ202で割出位置の目標位置Mが目標位
置レジスタOPRから読み出され、ステップ204で目標位置
Mから現在位置Rが減算されて、実残移動量RLが演算さ
れる。次にステップ206で、実残移動量RLの零判定が行
われ、零でない場合には、ステップ208において、目標
位置までの経路を補間して得られるテーブル10の補間位
置の、目標位置Mに対する移動量(以下この移動量を
「理論残移動量」という)ILが算定される。この時、補
間位置は目標位置Mと指令速度とから徐加速、徐減速等
の処理を行って発生される。次に、ステップ210におい
て、実残移動量RLの理論残移動量ILに対する偏差ΔLが
演算される。そして、偏差ΔLに応じた速度信号Vcが演
算されレジスタ5に出力される。すると、サーボユニッ
トBの作用により、指令速度でサーボモータ9は回転さ
れる。係る処理は、ステップ206で、実残移動量RLが零
となるまで、繰り返し実行される。零となると、ステッ
プ218において、速度信号Vcは零となる。この結果、テ
ーブル10の絶対位置は、制御タイミングに同期して変化
する補間位置に追随して変化し、指令された目標位置M
に位置決めされる。 また、送り制御中に定寸装置61から外部位置決め信号
が出力されると第5図のプログラムが実行される。ステ
ップ400で外部位置決めモードフラグMFがセットされて
いるか否かが判定され、セットされている場合にはステ
ップ402でテーブル10を減速して停止させ、ステップ404
で外部位置決め完了フラグPFがセットされる。また、ス
テップ400で外部位置決めモードフラグMFがセットされ
ていない場合には、停止処理を行うことなく本プログラ
ムが終了される。 次に第8図のようにNCデータが与えられた場合の位置
決めについて説明する。まず、シーケンスコントローラ
6から割出位置の位置番号NO1が指令されると、第4図
において、ステップ300の判定がYESとなり、ステップ30
2で位置番号NO1のデータブロックが読出され、位置番号
NO1の目標位置Mが目標位置レジスタOPRにセットされ、
ステップ304の判定がNOとなりステップ322へ移行し、ス
テップ322の判定がNOとなり、ステップ326で送り制御が
実行され、テーブル10は第9図に示すようにNO1(200
0)に位置決めされ、ステップ319で位置決め完了信号が
シーケンスコントローラ6に出力される。シーケンスコ
ントローラ6は位置決め完了信号を受信すると、次に、
外部位置決めによる割出位置の位置番号NO3を数値制御
装置Aに出力する。すると、第4図において、ステップ
302で位置番号NO3のデータが読込まれ、目標位置レジス
タOPRにNCデータで指令された目標位置M(4000)が設
定され、ステップ304の判定がYESとなり、ステップ306
で接触子が所定の割出位置に設定され、ステップ308で
外部位置決めモードフラグMFがセットされ、ステップ31
0で送り制御が実行される。この送り制御時に外部位置
決め信号が入力されると、第5図のプログラムが割り込
み起動され、外部位置決めモードフラグMFがセットされ
ているので、テーブル10は減速停止され、第9図に示す
ように、その現在位置(3800)に位置決めされ、外部位
置決め完了フラグPFがセットされる。外部位置決めが完
了すると、ステップ312の判定がYESとなり、ステップ31
4で外部位置決めモードフラグMFがリセットされ、ステ
ップ316で位置番号NO2のデータから外部位置決め目標位
置S(3900)が外部位置決め目標位置レジスタEORにセ
ットされ、ステップ318で外部位置決めによる現在位置
R(3800)の外部位置決め目標位置S(3900)に対する
偏差(−100)が演算され、その値は補正量Δとして補
正レジスタCORにセットされ、ステップ319で位置決め完
了信号がシーケンスコントローラ6に出力される。 シーケンスコントローラ6は位置決め完了信号を受信
すると、次に、割出位置の位置番号NO4を数値制御装置
Aに出力する。すると、位置番号NO4のデータは割出位
置補正コード「*」を有していないため、ステップ322
の判定がNOとなり、位置番号NO1の位置決めと同様な処
理により、テーブル10は第9図に示すようにNO4の位置
(5000)に位置決めされ、ステップ319で位置決め完了
信号が出力される。 次に、シーケンスコントローラ6は位置決め完了信号
を受信した後、次の割出位置の位置番号NO5を数値制御
装置Aに出力する。すると、第4図において、ステップ
322の判定がYESとなり、ステップ324でNCデータで指令
された目標位置M(6000)は補正レジスタCORに設定さ
れている補正量Δ(−100)だけ補正されて補正目標位
置CM(5900)が目標位置レジスタOPRに設定され、ステ
ップ326でその補正目標位置CM(5900)に対して送り制
御が行われ、第9図に示すようにNO5で示す位置に位置
決めされる。そして、ステップ319で位置決め完了信号
がシーケンスコントローラ6に出力される。 次に、位置番号NO6が指令されると、補正目標位置CM
(6400)に対して位置決め制御が行われ、第9図に示す
ように補正された位置NO6(6400)に位置決めされる。
また、位置番号NO7が指令されると、そのNCデータは割
出位置補正コード「*」を有していないので、第9図に
示すように補正されない位置NO7(1000)に位置決めさ
れる。 このように、割出位置毎に目標位置を補正するか否か
をNCデータで設定することができる。 【発明の効果】 本発明の数値制御装置は可動軸の位置決めを絶対位置
で制御する数値制御装置において、外部位置決めによっ
て得られた位置決め偏差で、補正が指令された割出位置
のみ目標位置を補正して位置決めするようにしているの
で、1回の外部位置決めだけで他の割出位置が補正でき
ると共に、補正を必要としない割出位置については、最
初に与えられた目標位置に位置決めすることができる。
したがって、選択的に割出位置の補正ができるため、絶
対位置による位置決めとプログラムの作成が簡単にな
る。
にした絶対位置で位置決めする装置に関する。 【従来技術】 従来、数値制御装置は、工作物テーブルに載置された
工作物の端面位置を定寸装置で割り出し、その端面位置
を原点とする座標系を設定した上で、可動軸の送りをイ
ンクリメンタルで制御したり、その新しく設定された座
標系における絶対位置で制御したりしている。 【発明が解決しようとする問題点】 ところが、座標系を割り出された工作物の端面を基準
に設定し、位置決めをその座標系における値で制御する
と、可動軸の機械原点に対する位置を把握することがで
きないという問題がある。このため、雑音信号、プログ
ラムミス等により暴走することも考えられる。また、加
工制御以外の位置決め、例えば、工作物を自動搬入又は
搬出するために、テーブル位置を割り出す場合には、工
作物の端面に固定された座標系で指定するのは不便でも
ある。 そこで、座標系を機械原点に固定し、この座標系にお
ける絶対位置で可動軸の送りを制御する方法がある。し
かし、この方法では割出位置の補正が困難であり、特に
段付きの工作物の場合には、各端面毎に端面位置の割り
出しをした上で加工制御する必要があるため、加工のサ
イクルタイムが長くなるという欠点がある。 本発明は、上記の問題点を解決するために成されたも
のであり、その目的とするところは、可動軸の外部位置
決め信号による1回の割出だけで、絶対位置での位置決
め制御を可能とすることである。 【問題点を解決するための手段】 上記課題を解決するための発明の構成は、第1図に示
すように可動軸の現在位置の検出と位置決め制御を絶対
位置で行う数値制御装置において、可動軸の複数の割出
位置の目標位置を設定する目標位置設定手段Aと、目標
位置設定手段Aにより設定された1つの割出位置に配設
され、可動軸により移動される可動部材と接触すると外
部位置決め信号を出力する外部位置決め手段Bと、外部
位置決め手段Bより外部位置決め信号が出力された時
に、可動軸の現在位置を読み取る現在位置読み取り手段
Cと、現在位置読み取り手段Cにより読み取られた現在
位置とその位置に対応する目標位置設定手段Aにより設
定された目標位置との偏差を割出位置の補正量として設
定する補正量設定手段Dと、目標位置設定手段Aにより
設定された複数の目標位置の中で偏差の補正が必要な割
出位置を指定する補正割出位置指定手段Eと、目標位置
設定手段Aにより設定された複数の目標位置の中で補正
割出位置指定手段Eにより指定された割出位置に可動軸
を位置決めするときは当該目標位置を補正量設定手段D
により設定された補正量だけ補正した位置に可動軸を位
置決めし、目標位置設定手段により設定された複数の目
標位置の中で補正割出位置指定手段Eにより指定されな
い割出位置に可動軸を位置決めするときは目標位置設定
手段Aにより設定された目標位置に可動軸を位置決めす
る位置決め手段とを有することを特徴とする。 【作用】 目標位置設定手段Aにより可動軸の複数の割出位置の
目標位置が設定される。外部位置決め手段Bは、目標位
置設定手段Aにより設定された1つの割出位置に配設さ
れ、可動軸により移動される可動部材と接触すると外部
位置決め信号を出力する。現在位置読み取り手段Cは、
その外部位置決め信号が出力された時に、可動軸の現在
位置を読み取る。そして、補正量設定手段Dは、その現
在位置とその位置に対応する目標位置との偏差を割出位
置の補正量として設定する。補正割出位置指定手段E
は、複数の目標位置の中で偏差の補正が必要な割出位置
を指定する。位置決め手段Fは、複数の目標位置の中で
補正割出位置指定手段Eにより指定された割出位置に可
動軸を位置決めするときは、その目標位置を補正量設定
手段Dにより設定された補正量だけ補正した位置に可動
軸を位置決めし、複数の目標位置の中で補正割出位置指
定手段Eにより指定されない割出位置に可動軸を位置決
めするときはその目標位置に可動軸を位置決めする。 予め目標位置設定手段Aに設定されている割出位置を
補正するか否かは補正割出位置指定手段Eにより選択的
に設定することができるので、1つの割出位置の位置決
め偏差分だけ他の割出位置を平行移動させて位置決めす
る割出位置と、当初から設定されている目標位置に位置
決めする割出位置とを混在させることができる。従っ
て、例えば、段付き工作物の各段の研削加工時のテーブ
ルの位置決め制御の場合には、1つの端面位置を外部位
置決め信号により位置決めしてその端面の位置決め偏差
を求め、他の端面についてはその偏差だけ補正した割出
位置に位置決めするようにし、その他の工作物の搬入又
は搬出等に関する位置決め制御の場合には、当初設定さ
れた割出位置の目標位置に位置決めするという制御が可
能となる。 【実施例】 以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。 第2図は、本発明の一実施例に係る数値制御装置を用
いた送り制御装置の構成図である。第2図において、A
は数値制御装置、Bはサーボユニット、Cは絶対位置検
出装置である。数値制御装置Aは、主として、制御演算
を行うマイクロプロセッサユニット1(以下「MPU」と
略称する)とその制御プログラムを記憶したROM2とキー
ボード等のデータ入力装置3とバッテリバックアップし
たRAM4とから成る。RAM4には、割出位置の目標位置デー
タ、補正割出位置指定データ、外部位置決め指令データ
等のNCデータが記憶されたNCD領域と位置の割出を外部
位置決めモードに設定する外部位置決めモードフラグMF
と割出位置の目標位置を設定する目標位置レジスタOPR
と送り速度を設定する速度レジスタVRと絶対位置検出装
置Cによりテーブル10の現在の絶対位置(以下「現在位
置」という)が検出される度にこの値を記憶する現在位
置レジスタAPRと外部位置決めモード時の割出位置の目
標位置を設定する外部位置決め目標位置レジスタEORと
目標位置の補正量を記憶する補正量レジスタCORと外部
位置決め完了時にセットされる外部位置決め完了フラグ
PFとが形成されている。データ入力装置3はNCデータを
入力する装置であり、割出位置の目標位置データ、補正
割出位置指定データ、外部位置決め指令データをRAM4の
NCD領域に設定する。 サーボユニットBは、主として、レジスタ5とDA変換
器7と駆動回路8とで構成されている。MPU1から出力さ
れた速度信号S1はレジスタ5に入力し、DA変換器7によ
りアナログ信号に変換されて、駆動回路8に出力され
る。駆動回路8は、この信号を入力してサーボモータ9
に電力を供給してそれを回転させる。 サーボモータ9の出力軸にはテーブル10を移動させる
ための可動軸である送りねじ11が機械的に連結されてい
る。従って、可動軸の絶対位置は、テーブル10の絶対位
置に対応しているものとみなすことができる。また、サ
ーボモータ9の出力軸には、テーブル10の移動速度を検
出して駆動回路8に速度フィードバック信号を送出する
速度検出器12が配設されている。 絶対位置検出装置Cは、主として、サーボモータ9の
出力軸に機械的に結合している第1のレゾルバ13と、減
速機構14を介して第1のレゾルバ13に結合している第2
のレゾルバ15と、レゾルバ励磁回路16と、第1のレゾル
バ13の位相角を検出する第1位相比較回路17と、第2の
レゾルバ15の位相角を検出する第2位相比較回路18と、
その両者の出力から可動台10の絶対位置を演算する絶対
位置演算回路19と、この回路19を一定周期で駆動し絶対
位置の検出タイミングを与えるリアルタイムクロック
(以下「RTC」と略記する)20とから成る。第1のレゾ
ルバ13は送りねじ11が1回転するとその入力軸が1回転
し、かつ第2のレゾルバ15はテーブル10が移動範囲の端
から端まで移動する間にその入力軸が1回転するように
構成されている。レゾルバの出力電圧と励磁電圧との位
相差は、その入力軸の回転角度に対応して変化する。第
1の位相比較回路17は、第1のレゾルバ13の出力電圧の
励磁電圧に対する位相差を、カウンタによりカウントし
てディジタル値に変換して絶対位置演算回路19に出力す
る。同様に第2の位相比較回路18は、第2のレゾルバ15
の出力電圧の励磁電圧に対する位相差を、ディジタル値
に変換して絶対位置演算回路19に出力する。絶対位置演
算回路19は、RTC20から検出タイミング信号Dを入力す
る毎(2ms)に起動され、両位相比較回路17、18から位
相データを入力し、テーブル10の絶対位置を演算して、
インタフェース回路(IF)を介してMPU1に出力してい
る。又、絶対位置演算回路19は、絶対位置データの演算
が完了した時、そのデータの出力時期を与える割り込み
信号S2をMPU1の割り込み入力端子(NMI)に出力してい
る。MPU1は、係る割り込み信号S2を入力した時は、所定
の追随制御のためのプログラムの実行を開始し、速度信
号を出力する。この割り込み信号S2はRTC20から出力さ
れる検出タイミング信号Dに対し一定時間遅れて、その
信号に同期している。したがって、本実施例では、2ms
毎に速度信号がレジスタ5に出力される。 6はストアードプログラム方式のシーケンスコントロ
ーラである。このシーケンスコントローラ6は数値制御
装置Aに割出位置の位置番号を指令して位置決めの指令
を与え、また、定寸装置61から出力された定寸信号を入
力して数値制御装置Aに定寸信号を出力する。また、数
値制御装置Aから位置決め完了信号を入力して、他軸を
制御する数値制御装置等に駆動信号を出力する。 本数値制御装置等で制御される工作機械は第3図に示
されている。50は数値制御研削盤のベッドで、このベッ
ド50上にはテーブル10が摺動可能に配設されている。テ
ーブル10上には主軸53を軸架した主軸台52が配設され、
その主軸53はサーボモータ9により回転される。また、
テーブル10上、右端には心押台55が載置され、心押台55
のセンタ56と主軸53のセンタ57とによって工作物Wが挾
持されている。 ベッド50の後方には工作物W側に向かって進退可能な
工具台30が案内され、工具台30にはモータ31によって回
転駆動される砥石車Gが支承されている。この工具台30
は、図略の送り螺子を介してサーボモータ33に連結さ
れ、サーボモータ33の正逆転により前進後退される。 一方、ベッド50の前方には工作物Wの端面Wa,Wb,Wcの
位置を割り出すために外部位置決め信号を出力する定寸
機構60がU軸およびV軸方向に摺動可能に配設されてい
る。定寸機構60のU、V軸方向の位置決めは定寸装置61
により行われる。また、定寸機構60には接触子62が配設
されており、この接触子62が工作物Wの端面Wa,Wb,Wcと
接触した時に、外部位置決め信号が定寸装置61を介して
数値制御装置Aに出力される。 また、工具台30の送りを制御するために数値制御装置
40が設けられており、その数値制御装置40はシーケンス
コントローラ6からテーブル10の所定の割出位置の割出
完了信号を入力して、ドライブユニット41によりサーボ
モータ33を駆動する。 次に本実施例装置の作用を第4図、第5図、第6図、
第7図に示すフローチャート及び第8図のNCデータ、第
9図の位置決めの説明図に基づいて説明する。 先ず、第4図において、ステップ300でシーケンスコ
ントローラ6から割出位置の位置番号が入力されたか否
かが判定される。位置番号が入力された場合には、ステ
ップ302へ移行して、指令された位置番号のNCデータが
読出され、割出位置の目標位置データが目標位置レジス
タOPRに設定される。また、送り速度は速度指定データ
により速度レジスタVRに設定される。次にステップ304
において、ステップ302で読出されたNCデータ中に外部
位置決めを指令する外部位置決めコード「@」が存在す
るか否かが判定される。外部位置決めコードが存在する
場合には、ステップ306で定寸装置61が駆動され接触子6
2が所定の割出位置に設定される。次にステップ308でRA
M4の外部位置決めモードフラグMFがセットされ、ステッ
プ310で後述する送り制御が行われる。 送り制御が完了するとステップ312で外部位置決め完
了フラグPFがセットされているか否かが判定され、セッ
トされている場合には外部位置決めが完了したことを意
味しており、ステップ314で外部位置決めモードフラグM
Fがリセットされ、処理はステップ316に移行する。ステ
ップ316では、指令された位置番号−1の位置番号のNC
データから外部位置決め目標位置Sが読み込まれ、その
値は外部位置決め目標位置レジスタEORにセットされ
る。ここで、外部位置決めモード時のNCデータは、3つ
の連続する位置番号のデータで与えられ、第8図に示す
ように外部位置決めコード「@」が付与された位置番号
−1の位置番号のデータが外部位置決めによる割出位置
の目標位置を与えており、外部位置決めコード「@」が
付与された位置番号−2の位置番号のデータが外部位置
決め開始位置の目標位置を与え、外部位置決めコード
「@」が付与された位置番号のデータが外部位置決め終
了位置の目標位置を与えている。したがって、外部位置
決め開始位置から外部位置決め終了位置まで送り制御し
ている間に外部位置決め信号が検出された位置に位置決
めされる。 次にステップ318で、現在位置レジスタAPRからテーブ
ル10の現在位置Rが読出され、外部位置決め目標位置レ
ジスタEORから外部位置決め目標位置Sが読出され、そ
れらの値の差が割出位置の補正量として演算され、その
補正量Δは補正量レジスタCORにセットされる。そし
て、ステップ319で位置決め完了信号がシーケンスコン
トローラ6に出力される。その後、処理はステップ300
に戻り、シーケンスコントローラ6から次の割出位置の
位置番号の入力待ち状態となる。尚、ステップ312で外
部位置決めが未完了と判定された場合には、外部位置決
めモードによる送り処理の間に外部位置決め信号が検出
されなかったことを意味しており、プログラムミスが考
えられるので、ステップ320でエラー処理が行われる。 また、ステップ304において、ステップ302で読出され
たNCデータに外部位置決めコード「@」が存在しないと
判定された場合には、ステップ322へ移行して、指令さ
れた位置番号のデータに割出位置の補正を行うことを指
令する割出位置補正コード「*」が存在するか否かが判
定される。割出位置補正コード「*」が存在すると判定
された場合には、ステップ324へ移行して、NCデータで
与えられた目標位置Mに補正量レジスタCORにセットさ
れている補正量Δが加算されて、補正された目標位置CM
が演算され、その補正目標位置CMは目標位置レジスタOP
Rにセットされる。その後、ステップ326で送り制御が行
われ、補正された割出位置に位置決めされ、位置決めが
完了すると、ステップ319で位置決め完了信号がシーケ
ンスコントローラ6に出力され、処理はステップ300に
戻る。尚、ステップ322において、ステップ302で読出さ
れたNCデータに割出位置の補正を行うことを指令する割
出位置補正コード「*」が存在しないと判定された場合
には、目標位置の補正を行うことなく直ちにステップ32
6へ移行して、NCデータで与えられている目標位置に位
置決めされる。 また、ステップ300でシーケンスコントローラ6から
位置番号が入力されていないと判定された場合には、ス
テップ328へ移行してシーケンスコントローラ6から補
正量レジスタCORをリセットする補正量リセット信号が
入力されたか否かが判定される。補正量リセット信号が
入力された場合にはステップ330で補正量レジスタCORが
リセットされ、以後の位置決めにおいて、NCデータ中に
割出位置補正コード「*」が存在しても、次に外部位置
決めモードが指令されるまでは、目標位置の補正は実質
上行われないことになる。 次にステップ310又はステップ326における送り制御を
第6図、第7図のフローチャートを参照して説明する。
第6図のプログラムは初期セットプログラムであり、ス
テップ100において、目標位置レジスタOPRに設定されて
いる目標位置Mから、現在位置レジスタAPRに記憶され
ているテーブル10の現在位置Rを減算して、初期残移動
量L0が演算され記憶される。 このように、初期残移動量L0が設定された後、絶対位
置演算回路19から割り込み信号S2を入力する毎に、第7
図のプログラムが実行される。まず、ステップ200で、
絶対位置演算回路19から検出された絶対位置はテーブル
10の現在位置Rとして現在位置レジスタAPRに記憶され
る。次にステップ202で割出位置の目標位置Mが目標位
置レジスタOPRから読み出され、ステップ204で目標位置
Mから現在位置Rが減算されて、実残移動量RLが演算さ
れる。次にステップ206で、実残移動量RLの零判定が行
われ、零でない場合には、ステップ208において、目標
位置までの経路を補間して得られるテーブル10の補間位
置の、目標位置Mに対する移動量(以下この移動量を
「理論残移動量」という)ILが算定される。この時、補
間位置は目標位置Mと指令速度とから徐加速、徐減速等
の処理を行って発生される。次に、ステップ210におい
て、実残移動量RLの理論残移動量ILに対する偏差ΔLが
演算される。そして、偏差ΔLに応じた速度信号Vcが演
算されレジスタ5に出力される。すると、サーボユニッ
トBの作用により、指令速度でサーボモータ9は回転さ
れる。係る処理は、ステップ206で、実残移動量RLが零
となるまで、繰り返し実行される。零となると、ステッ
プ218において、速度信号Vcは零となる。この結果、テ
ーブル10の絶対位置は、制御タイミングに同期して変化
する補間位置に追随して変化し、指令された目標位置M
に位置決めされる。 また、送り制御中に定寸装置61から外部位置決め信号
が出力されると第5図のプログラムが実行される。ステ
ップ400で外部位置決めモードフラグMFがセットされて
いるか否かが判定され、セットされている場合にはステ
ップ402でテーブル10を減速して停止させ、ステップ404
で外部位置決め完了フラグPFがセットされる。また、ス
テップ400で外部位置決めモードフラグMFがセットされ
ていない場合には、停止処理を行うことなく本プログラ
ムが終了される。 次に第8図のようにNCデータが与えられた場合の位置
決めについて説明する。まず、シーケンスコントローラ
6から割出位置の位置番号NO1が指令されると、第4図
において、ステップ300の判定がYESとなり、ステップ30
2で位置番号NO1のデータブロックが読出され、位置番号
NO1の目標位置Mが目標位置レジスタOPRにセットされ、
ステップ304の判定がNOとなりステップ322へ移行し、ス
テップ322の判定がNOとなり、ステップ326で送り制御が
実行され、テーブル10は第9図に示すようにNO1(200
0)に位置決めされ、ステップ319で位置決め完了信号が
シーケンスコントローラ6に出力される。シーケンスコ
ントローラ6は位置決め完了信号を受信すると、次に、
外部位置決めによる割出位置の位置番号NO3を数値制御
装置Aに出力する。すると、第4図において、ステップ
302で位置番号NO3のデータが読込まれ、目標位置レジス
タOPRにNCデータで指令された目標位置M(4000)が設
定され、ステップ304の判定がYESとなり、ステップ306
で接触子が所定の割出位置に設定され、ステップ308で
外部位置決めモードフラグMFがセットされ、ステップ31
0で送り制御が実行される。この送り制御時に外部位置
決め信号が入力されると、第5図のプログラムが割り込
み起動され、外部位置決めモードフラグMFがセットされ
ているので、テーブル10は減速停止され、第9図に示す
ように、その現在位置(3800)に位置決めされ、外部位
置決め完了フラグPFがセットされる。外部位置決めが完
了すると、ステップ312の判定がYESとなり、ステップ31
4で外部位置決めモードフラグMFがリセットされ、ステ
ップ316で位置番号NO2のデータから外部位置決め目標位
置S(3900)が外部位置決め目標位置レジスタEORにセ
ットされ、ステップ318で外部位置決めによる現在位置
R(3800)の外部位置決め目標位置S(3900)に対する
偏差(−100)が演算され、その値は補正量Δとして補
正レジスタCORにセットされ、ステップ319で位置決め完
了信号がシーケンスコントローラ6に出力される。 シーケンスコントローラ6は位置決め完了信号を受信
すると、次に、割出位置の位置番号NO4を数値制御装置
Aに出力する。すると、位置番号NO4のデータは割出位
置補正コード「*」を有していないため、ステップ322
の判定がNOとなり、位置番号NO1の位置決めと同様な処
理により、テーブル10は第9図に示すようにNO4の位置
(5000)に位置決めされ、ステップ319で位置決め完了
信号が出力される。 次に、シーケンスコントローラ6は位置決め完了信号
を受信した後、次の割出位置の位置番号NO5を数値制御
装置Aに出力する。すると、第4図において、ステップ
322の判定がYESとなり、ステップ324でNCデータで指令
された目標位置M(6000)は補正レジスタCORに設定さ
れている補正量Δ(−100)だけ補正されて補正目標位
置CM(5900)が目標位置レジスタOPRに設定され、ステ
ップ326でその補正目標位置CM(5900)に対して送り制
御が行われ、第9図に示すようにNO5で示す位置に位置
決めされる。そして、ステップ319で位置決め完了信号
がシーケンスコントローラ6に出力される。 次に、位置番号NO6が指令されると、補正目標位置CM
(6400)に対して位置決め制御が行われ、第9図に示す
ように補正された位置NO6(6400)に位置決めされる。
また、位置番号NO7が指令されると、そのNCデータは割
出位置補正コード「*」を有していないので、第9図に
示すように補正されない位置NO7(1000)に位置決めさ
れる。 このように、割出位置毎に目標位置を補正するか否か
をNCデータで設定することができる。 【発明の効果】 本発明の数値制御装置は可動軸の位置決めを絶対位置
で制御する数値制御装置において、外部位置決めによっ
て得られた位置決め偏差で、補正が指令された割出位置
のみ目標位置を補正して位置決めするようにしているの
で、1回の外部位置決めだけで他の割出位置が補正でき
ると共に、補正を必要としない割出位置については、最
初に与えられた目標位置に位置決めすることができる。
したがって、選択的に割出位置の補正ができるため、絶
対位置による位置決めとプログラムの作成が簡単にな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概念を示したブロックダイヤグラム。
第2図は本発明の具体的な一実施例に係る数値制御装置
を用いたテーブル送り装置の構成を示したブロックダイ
ヤグラム。第3図はそのテーブル送り装置を用いた工作
機械の構成図。第4図、第5図、第6図、第7図は、そ
れぞれ、実施例に係る数値制御装置の処理手順を示した
フローチャート。第8図はNCデータの一例を示した構成
図。第9図は割出位置を示した説明図である。 1……マイクロプロセッサユニット、9……サーボモー
タ、10……テーブル、11……送りねじ、13……第1のレ
ゾルバ、15……第2のレゾルバ
第2図は本発明の具体的な一実施例に係る数値制御装置
を用いたテーブル送り装置の構成を示したブロックダイ
ヤグラム。第3図はそのテーブル送り装置を用いた工作
機械の構成図。第4図、第5図、第6図、第7図は、そ
れぞれ、実施例に係る数値制御装置の処理手順を示した
フローチャート。第8図はNCデータの一例を示した構成
図。第9図は割出位置を示した説明図である。 1……マイクロプロセッサユニット、9……サーボモー
タ、10……テーブル、11……送りねじ、13……第1のレ
ゾルバ、15……第2のレゾルバ
フロントページの続き
(72)発明者 高野 寿男
刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工機株
式会社内
(72)発明者 佐藤 秀樹
刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工機株
式会社内
(72)発明者 井川 正治
豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動車株
式会社内
(72)発明者 杉戸 弥寿徳
豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動車株
式会社内
(72)発明者 伊藤 政司
豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動車株
式会社内
(72)発明者 竹内 彰浩
豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動車株
式会社内
(56)参考文献 特開 昭57−62415(JP,A)
特開 昭60−97412(JP,A)
特開 昭50−9877(JP,A)
実開 昭60−175555(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名)
G05B 19/00
B23Q 15/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 1.可動軸の現在位置の検出と位置決め制御を絶対位置
で行う数値制御装置において、 前記可動軸の複数の割出位置の目標位置を設定する目標
位置設定手段と、 前記目標位置設定手段により設定された1つの割出位置
に配設され、前記可動軸により移動される可動部材と接
触すると外部位置決め信号を出力する外部位置決め手段
と、 前記外部位置決め手段より前記外部位置決め信号が出力
された時に、可動軸の現在位置を読み取る現在位置読み
取り手段と、 前記現在位置読み取り手段により読み取られた現在位置
とその位置に対応する前記目標位置設定手段により設定
された目標位置との偏差を割出位置の補正量として設定
する補正量設定手段と、 前記目標位置設定手段により設定された複数の目標位置
の中で前記偏差の補正が必要な割出位置を指定する補正
割出位置指定手段と、 前記目標位置設定手段により設定された複数の目標位置
の中で前記補正割出位置指定手段により指定された割出
位置に前記可動軸を位置決めするときは当該目標位置を
前記補正量設定手段により設定された前記補正量だけ補
正した位置に前記可動軸を位置決めし、前記目標位置設
定手段により設定された複数の目標位置の中で前記補正
割出位置指定手段により指定されない割出位置に前記可
動軸を位置決めするときは前記目標位置設定手段により
設定された目標位置に前記可動軸を位置決めする位置決
め手段と を具備する数値制御装置。 2.前記補正量設定手段は、設定された補正量をリセッ
トするリセット手段を有することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の数値制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62008804A JP2788725B2 (ja) | 1987-01-17 | 1987-01-17 | 数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62008804A JP2788725B2 (ja) | 1987-01-17 | 1987-01-17 | 数値制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63177206A JPS63177206A (ja) | 1988-07-21 |
JP2788725B2 true JP2788725B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=11703031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62008804A Expired - Lifetime JP2788725B2 (ja) | 1987-01-17 | 1987-01-17 | 数値制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2788725B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5444640A (en) * | 1993-01-13 | 1995-08-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Numerical control method for controlling various kinds of machine tools by correcting for thermal displacement |
WO2013014714A1 (ja) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | 新日本工機株式会社 | 数値制御装置及び工作機械 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5762415A (en) * | 1980-10-01 | 1982-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | Numeric control working machine |
JPS6097412A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-31 | Nitto Seiko Co Ltd | 直交座標型ロボツトの位置決め装置 |
JPS60175555U (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-20 | 日立精機株式会社 | Nc工作機械の加工基準点補正装置 |
-
1987
- 1987-01-17 JP JP62008804A patent/JP2788725B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63177206A (ja) | 1988-07-21 |
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