JP3118996B2 - 数値制御装置 - Google Patents

数値制御装置

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JP3118996B2 JP04303471A JP30347192A JP3118996B2 JP 3118996 B2 JP3118996 B2 JP 3118996B2 JP 04303471 A JP04303471 A JP 04303471A JP 30347192 A JP30347192 A JP 30347192A JP 3118996 B2 JP3118996 B2 JP 3118996B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の絶対位置検
出装置を備えた数値制御装置(以下NC装置という)に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、送り軸に絶対位置検出器を備えた
NC装置において、電源遮断後、再び電源が投入される
と絶対位置検出器によりテーブルの現在位置は検出でき
るので原点復帰は不要であった。しかしながら、一般に
絶対位置検出器はサーボモータに連結されているため、
電源投入時に絶対位置検出器から検出される位置はサー
ボモータの回転位置であり、該サーボモータで駆動され
る被駆動体の位置は、この絶対位置検出器で検出される
位置にボールネジ等の伝導機構のピッチ誤差等を考慮し
て補正する必要がある。
【0003】そのため、例えば特開平3−10742号
公報においては、電源投入時に絶対位置検出器で検出さ
れる値に、原点から該検出値までの間のピッチ誤差補正
量を加算して被駆動体の絶対位置を求め、この絶対位置
を電源投入時のテーブルの現在位置として設定してい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、停電等
により加工中に電源が遮断された場合、テーブルは慣性
により電源遮断後も移動し、その後電源を投入しても現
在位置が電源遮断時の値と異なり、電源遮断時の位置へ
テーブルを復帰して即座に中断された加工を継続させる
ことができないという問題点があった。
【0005】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであり、加工途中で電源が遮断されても、被
駆動体を電源遮断時の位置へ正確に復帰させ、電源投入
後も継続して加工ができる数値制御装置を提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の数値制御装置は、被駆動体の絶対位置を検出
する絶対位置検出手段と、電源遮断時に、被駆動体の現
在位置を記憶する現在位置記憶手段と、電源投入時に、
原点から前記現在位置記憶手段に記憶された現在位置ま
でのピッチ誤差補正値を加算する演算手段と、該現在位
置と前記演算手段により加算されたピッチ誤差補正値と
から、電源遮断時の前記絶対位置検出手段の値を予測す
る予測手段と、電源投入時に前記絶対位置検出手段の値
を読み出す読み出し手段と、前記読み出された値と前記
予測手段により予測された値の差を求める差演算手段
と、前記差演算手段によって求められた差が許容値未満
か否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって許
容値未満と判断されたときに 前記差演算手段により求
められた差分だけ被駆動体を駆動させる制御手段とを備
えている。
【0007】
【作用】上記の構成を有する本発明の数値制御装置で
は、電源遮断時に被駆動体の現在位置を現在位置記憶手
段に記憶し、電源投入時に、現在位置記憶手段に記憶さ
れた現在位置から原点までのピッチ誤差補正値を演算手
段により加算し、加算されたピッチ誤差補正値と前記現
在位置とから電源投入時の被駆動体の絶対位置を予測手
段により予測する。一方、読み出し手段より被駆動体の
絶対位置を読み出し、予測手段で予測された値と読み出
し手段で読み出された値との差を差演算手段より求め、
その差分が許容値未満と前記判断手段によって判断され
た場合、前記差分だけ制御手段により被駆動体を駆動さ
せることにより、電源遮断時の被駆動体の位置と、電源
投入後の被駆動体の位置とが一致し、加工途中で電源が
遮断されても、電源投入後、位置決めをさせることなく
加工を継続することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例として、
NC工作機械のテーブル位置決め制御に適用した例を図
面を参照して説明する。
【0009】図1は本発明を実施するブロック図であ
る。図1において、駆動源であるサーボモータ31に結
ばれた動力伝達装置としてのボールネジ33には、その
回転に伴い図中左右方向へ移動可能に構成された被駆動
体としてのテーブル30が螺合されている。
【0010】NC装置10はプロセッサ(以下、CPU
という)11を有する、いわゆるCNC装置であり、該
CPU11にはバス18を介して、ROM12、RAM
13、不揮発性RAM14、プログラムメモリ15、キ
ー入力装置16、CRT表示装置18を制御する表示制
御回路19及びサーボインターフェイス20が結合され
ている。サーボインターフェイス20にはサーボモータ
31を駆動するサーボ回路21が接続され、該サーボ回
路21はサーボインターフェイス20を介して出力され
る移動指令に対し、インクリメンタル式エンコーダ32
からのフィードバック信号によって位置ループ制御、並
びに速度ループ制御を行ってサーボモータ31を駆動制
御するように構成されている。
【0011】また、サーボモータ31には、サーボモー
タ31の絶対位置が検出できる絶対位置検出器34が取
り付けられている。
【0012】ROM12には、CPU11が処理する管
理制御プログラムが格納されており、プログラムメモリ
15には図示しないテープリーダやフロッピーディスク
ドライブ等の外部記憶装置、またはキー入力装置16か
ら入力された動作プログラムが格納されている。また、
RAM13はCPU11が行う演算処理結果やデータの
一時記憶に利用される。更に、不揮発性RAM14には
後述するボールネジ33のピッチ誤差補正データ、電源
遮断時のテーブル30の現在位置、電源が再投入された
時のテーブル30の移動幅を評価するための許容値Aが
記憶されている。ピッチ誤差補正データは、前記テーブ
ル30が移動範囲内の任意の位置にある時の前記インク
リメンタル式エンコーダ32による検出位置と、別の高
精度の測定器による実測位置との比較により得られた誤
差データとが、運転時の任意の検出位置に対応するテー
ブル30の正確な位置に補正することが可能なように、
予め変換テーブルとして内蔵されている。
【0013】また、前記CPU11には、NC装置10
の電源電圧が所定のレベルより低下した時に異常信号を
出力する電源電圧異常検出回路22が装備されており、
その電源電圧異常検出回路22の出力する異常信号はC
PU11のINT(割り込み端子)に入力している。
【0014】図4は、ピッチ誤差補正値と絶対位置検出
器34との値の関係を示してある。この図4において
は、現在位置が「20」の時に「1」が、現在位置が
「40」の時に「2」が、現在位置が「60」の時に
「−1」がそれぞれピッチ誤差補正データとして記憶さ
れている。従って、現在位置が「20」のときは、絶対
位置検出器34の値は、「20」にピッチ誤差補正デー
タの「1」が加算された値「21」となる。
【0015】次にNC装置10の動作について説明す
る。
【0016】プログラムメモリ15に記憶されているデ
ータに従ってテーブル30の制御が行われている間に、
停電や操作ミス等により電源電圧が所定レベルより低下
すると電源電圧異常検出回路22から異常信号がCPU
11のINT端子に出力される。すると、CPU11で
は、その異常信号を割込信号として、電源電圧が完全に
零になる前の短時間に電源遮断前に必要な処理を行うた
めの割込プログラムが起動される。
【0017】このときに行われる動作を、図4に示す具
体的な値に基づいて、図2及び図3に示すフローチャー
トを参照して説明する。
【0018】S100では、現在位置が電源遮断時現在
位置X0として不揮発性RAM14に記憶される。本実
施例では、「60」がX0として記憶される。
【0019】そして、電源が再投入された場合には、図
3に示す判定プログラムが最先に起動される。
【0020】S200では、S100で記憶された電源
遮断時現在位置X0が不揮発性RAM14より読み込ま
れる。そして、次のS202では、原点「0」から電源
遮断時現在位置X0まで移動する間にピッチ誤差補正値
として補正された量を加算し、ピッチ誤差加算量εを算
出する。本実施例では、ε=1+2+(−1)=2にな
る。S204ではS200で読み込まれた電源遮断時現
在位置X0にピッチ誤差加算量εを加算し(A0=X0
+ε)、電源遮断時の絶対位置検出器34の値を予測す
る。本実施例では、A0=60+2=62となる。
【0021】S206では、絶対位置検出器34よりサ
ーボモータ31の絶対位置を読み込む。本実施例では図
4を参照すると、「65」となっている。そして、S2
08では、S206で読み込まれたサーボモータ31の
絶対位置と、S204で予測算出された絶対位置A0と
の偏差ΔXが算出され、電源遮断中におけるテーブル3
0の移動量が求められる。本実施例では、ΔX=62−
65=−3となる。また、S210では移動量ΔXが不
揮発性RAM14に記憶されている前記許容値Aと比較
され、移動量ΔXが許容値Aよりも大きい場合には(S
210:YES)、S212へ移行してエラー信号が表
示制御回路19に出力され、CRT表示装置18に異常
表示が行われる。
【0022】また、このときに、図3に示すサブルーチ
ンプログラムが終了してメインプログラムに復帰する
が、復帰情報としてS210の判定結果がメインプログ
ラムに伝達される。そのため、メインプログラムではそ
の復帰情報によりテーブル30の移動量が許容値A以上
に大きい場合には、動作プログラムの実行の再開が中断
され、テーブル30の原点割出し等の操作が実行される
ことになる。
【0023】一方、S210で移動量ΔXが許容値Aよ
り小さい場合には(S210:NO)、エラー信号は出
力されず、S214にてΔXだけテーブル30を移動さ
せ、電源遮断時の位置へテーブル30を復帰させる。本
実施例においては、絶対位置検出器34の値が「62」
となる位置へテーブル30が移動することになる。その
ため、加工を開始させるために作業者が手動で電源遮断
時の位置へテーブル30を復帰させる等の作業を行うこ
となく直ちに加工が実施できる。
【0024】なお、本実施例においては、位置ループ制
御を行うためにインクリメンタル式エンコーダを使用し
ているが、本発明はこれに限定されるものではなく、絶
対位置検出器を兼ねたアブソリュート式エンコーダを使
用してもよい。尚、上記S210の処理が判断手段とし
て機能する。
【0025】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の数値制御機械によれば、電源遮断時に、その時点
における被駆動体の現在位置を記憶し、電源投入時に
は、その現在位置に、原点から前記現在位置までの間の
ピッチ誤差補正値を加算して、電源投入時における被駆
動体の絶対位置を予測する一方、絶対位置検出手段によ
り被駆動体の絶対位置を検出して、それらの値の差をと
、その差分が許容値未満であると判断手段によって判
断された場合、その差分だけ被駆動体を駆動させること
により、電源遮断時の被駆動体の位置と、電源投入時後
の被駆動体の位置とを一致させるものであるから、加工
途中で電源が遮断されても、電源投入後、加工開始する
ために電源遮断時の位置へ復帰させることなく加工する
ことができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した数値制御装置(NC装置)
の構成を示すブロック図である。
【図2】電源遮断時の動作を示すフローチャートであ
る。
【図3】電源投入時の動作を示すフローチャートであ
る。
【図4】ピッチ誤差補正値と絶対位置検出器の値との関
係を示す図である。
【符号の説明】
11 CPU 14 不揮発性RAM 22 電源電圧異常検出装置 30 テーブル 31 サーボモータ 34 絶対位置検出器

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被駆動体の絶対位置を検出する絶対位置検
    出手段と、 電源遮断時に、被駆動体の現在位置を記憶する現在位置
    記憶手段と、 電源投入時に、原点から前記現在位置記憶手段に記憶さ
    れた現在位置までのピッチ誤差補正値を加算する演算手
    段と、 該現在位置と前記演算手段により加算されたピッチ誤差
    補正値とから、電源遮断時の前記絶対位置検出手段の値
    を予測する予測手段と、 電源投入時に前記絶対位置検出手段の値を読み出す読み
    出し手段と、 前記読み出された値と前記予測手段により予測された値
    の差を求める差演算手段と、前記差演算手段によって求められた差が許容値未満か否
    かを判断する判断手段と、 前記判断手段によって許容値未満と判断されたときに、
    前記差演算手段により求められた差分だけ被駆動体を駆
    動させる制御手段とを備えたことを特徴とする数値制御
    装置。
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JP5885105B2 (ja) * 2012-06-06 2016-03-15 株式会社ニイガタマシンテクノ 工作機械の自動補正装置及び自動補正方法
JP6396380B2 (ja) * 2016-09-06 2018-09-26 ファナック株式会社 工具交換装置の位置補正システム及び位置補正方法

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