JP3720596B2 - 現在位置検出方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、数値制御装置の現在位置検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
数値制御装置は、通常各軸を駆動するサーボーモータに対して速度指令や位置指令を出力し、速度フィードバック信号や位置フィードバック信号を帰還させることによって速度制御や位置制御を行っている。
【０００３】
このような数値制御装置において、ある軸について該軸の現在位置が所定の範囲内にあるか、あるいは範囲外であるかの確認を要する場合がある。たとえば、数値制御装置によってプレス軸を制御する場合に、該プレス軸がワークに接触する位置範囲に達しているかを確認する必要がある。プレス加工では、ワークに接触するまでの移動動作と、ワークと接触した後のプレス動作では、その速度や加速度の制御態様が異なり、プレス軸の位置範囲に応じた制御を行う必要がある。また、安全性の点において、プレス軸や該プレス軸で駆動されるワークの位置確認が求められる。
【０００４】
通常、数値制御装置では位置制御を行うために、リニアスケール等の位置検出装置で位置信号を検出し、この位置信号をフィードバックして位置制御を行っている。そこで、従来、この位置信号から現在位置を求め、該現在位置が所定の位置範囲内に達していた場合に現在位置出力信号を出力し、この現在位置出力信号によって現在位置の検出を行い、これによって位置範囲の確認を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の現在位置検出方法では、動作範囲の境界において、現在位置出力信号が変動するという問題がある。図１０は従来の現在位置検出方法の動作を説明するための図である。図１０（ａ）において、現在位置出力信号を出力する動作範囲の境界を定めるしきい値をＰ０とすると、従来の現在位置検出方法では、位置信号Ｐがしきい値Ｐ０よりも小さい値であり、位置信号Ｐが動作範囲内にある場合に現在位置出力信号を出力し（図１０（ｂ）中のＡＢ，ＣＥ）、位置信号Ｐがしきい値Ｐ０よりも大きな値であり、位置信号Ｐが動作範囲外にある場合には現在位置出力信号の出力を停止する（図１０（ｂ）中のＡ以前，ＢＣ，Ｅ以降）。
【０００６】
ここで、図１０（ａ）に示すように、しきい値Ｐ０の付近で位置信号Ｐが変動すると、現在位置出力信号はオン，オフを繰り返し、不安定な信号となる。数値制御装置において、現在位置出力信号は、制御の態様を選択する信号や、安全確認の信号として用いている。そのため、この信号が不安定となると、制御が不安定となったり、安全性の点でも問題が生じることになる。
【０００７】
特に、プレス軸では微妙な動作が要求されるため、現在位置出力信号によってプレス中であることの判別を行う場合には、この判定が困難となる。
【０００８】
そこで、本発明は従来の問題点を解決し、安定した現在位置出力信号を得ることができる現在位置検出方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、数値制御装置の位置検出において、現在位置が設定された範囲内にあるとき現在位置出力信号を出力するものであり、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、現在位置が設定範囲内あるいは設定範囲外の何れにあるかをしきい値を選択して行うことによって、現在位置が設定範囲の境界で変動する際に生じる現在位置出力信号の変動を除去して、安定した現在位置出力信号を出力するものである。
【００１０】
なお、設定範囲は、数値制御装置の制御対象がおいてそれぞれ定める動作範囲とすることができ、例えば、数値制御装置の各軸について設定される動作範囲とすることができる。
【００１１】
本発明の現在位置検出方法の第１の態様は、数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法において、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、現在位置と移動方向を基にしきい値を選択し、数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、検出した現在位置と選択したしきい値とを比較し、比較結果に基づいて現在位置が設定範囲内にあることを検出するものである。
【００１２】
第１の態様において、現在位置が選択されたしきい値を超えて設定範囲内に移動すると、現在位置出力信号を出力する。この設定範囲を定めるしきい値の選択は、現在位置が設定範囲に対してどのような移動を経ているかの移動方向に基づいて行う。この移動方向に基づいてしきい値を設定することによって、現在位置が設定範囲を定める境界付近を変動した場合であっても、現在位置出力信号は変動せず、安定した出力を行うことができる。
【００１３】
本発明の現在位置検出方法の第２の態様は、数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法において、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、現在位置と第１のしきい値との比較において、第１のしきい値が定める設定範囲内である場合に、現在位置出力信号の出力、及び第２のしきい値への切り換えを行い、現在位置と第２のしきい値との比較において第２のしきい値が定める設定範囲外である場合に、現在位置出力信号の出力の停止、及び第１のしきい値への切り換えを行うものである。第２の態様において、第１の態様と同様に、現在位置が設定範囲内に移動した場合に現在位置出力信号を出力する。
【００１４】
第２の態様は、設定範囲を、現在位置と第１，２のしきい値との関係に基づいて設定するものであり、現在位置が第１のしきい値を超えて設定範囲内に移動した場合に、現在位置出力信号を出力するとともに、しきい値を第２のしきい値に切り換える。また、現在位置が第２のしきい値を超えて設定範囲外に移動した場合には、現在位置出力信号の出力を停止するとともに、しきい値を第１のしきい値に切り換える。
【００１５】
この現在位置としきい値との関係に基づいて、現在位置出力信号の出力制御としきい値の切り換えを行うことによって、現在位置が設定範囲を定める境界付近を変動した場合であっても、現在位置出力信号は変動せず、安定した出力を行うことができる。
【００１６】
本発明の現在位置検出方法の第３の態様は、数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法において、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、現在位置が第１のしきい値を第１の方向で通過する場合に現在位置出力信号の出力を開始し、現在位置が第２のしきい値を第２の方向で通過する場合に現在位置出力信号の出力を停止する。
【００１７】
第３の態様は、設定範囲を、現在位置としきい値との値の比較と、現在位置がしきい値を超える際の移動方向とに基づいて設定するものである。
現在位置が第１のしきい値を超える場合に、その移動方向を判定することによって設定範囲内に向かう移動を検出し、この場合に現在位置出力信号を出力する。ここでは、設定範囲内に向かう方向を第１の方向としている。
【００１８】
また、現在位置が第２のしきい値を超える場合に、その移動方向を判定することによって設定範囲外に向かう移動を検出し、この場合に現在位置出力信号の出力を停止する。ここでは、設定範囲外に向かう方向を第２の方向としている。
【００１９】
移動方向の判定は、しきい値を挟んだ現在位置の増減によって判定することができる。
【００２０】
この現在位置としきい値との値の比較と、現在位置がしきい値を超える際の移動方向とに基づいて、現在位置出力信号の出力制御を行うことによって、現在位置が設定範囲を定める境界付近を変動した場合であっても、現在位置出力信号は変動せず、安定した出力を行うことができる。
【００２１】
本発明の現在位置検出方法の第４の態様は、数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法において、設定範囲を定める、第１のしきい値及び第１のしきい値よりも大きな第２のしきい値の少なくとも２つのしきい値と、経過時間を定める設定時間とを備え、数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、現在位置と第１のしきい値との比較において、第１のしきい値が定める設定範囲内への移動時に、現在位置出力信号の出力、第２のしきい値を有効とする時間を計時する時間計測の開始、及び第２のしきい値への切り換えを行い、時間計測が前記設定時間を経過した後に第１のしきい値への切り換えを行い、第１のしきい値に切り換えた後、現在位置と第１のしきい値との比較において、第１のしきい値が定める設定範囲外である場合に、現在位置出力信号の出力を停止する。
【００２２】
第４の態様は、第２のしきい値から第１のしきい値への切り換えを、現在位置が第１のしきい値を超えた時点から設定時間が経過した後に行うものである。
【００２３】
現在位置出力信号は、現在位置が第１のしきい値が定める設定範囲内に移動した時点で出力し、現在位置が第１のしきい値が定める設定範囲外に移動した時点で出力を停止する。現在位置出力信号の出力中において、現在位置が第１のしきい値を超えた時点から設定時間内に、現在位置が第１のしきい値を超えて設定範囲外に移動する場合には、しきい値を十分に大きな値の第２のしきい値とすることによって、現在位置出力信号の出力の停止は行わない。
【００２４】
一方、現在位置が第１のしきい値を超えた時点から設定時間が経過した後において、現在位置が第１のしきい値を超えて設定範囲外に移動する場合には、しきい値を第１のしきい値に切り換えておくことによって、現在位置出力信号の出力を停止する。
【００２５】
なお、前記設定時間内において、現在位置が第１のしきい値を再度超えた場合には、この時点から計時を再開して、現在位置が第１のしきい値を超える最新の時点からの設定時間を用いる。
【００２６】
第２のしきい値から第１のしきい値への切り換えを、現在位置が第１のしきい値を超えた時点から設定時間の間で制限することによって、現在位置が設定範囲を定める境界付近を変動した場合であっても、現在位置出力信号は変動せず、安定した出力を行うことができる。
【００２７】
第２の〜第４の態様のいずれの態様も、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、該しきい値を現在位置と移動方向に応じて選択し、数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、検出した現在位置と選択したしきい値とを比較し、比較結果に基づいて現在位置が所定範囲内にあることを検出するという第１の態様の特徴点を共通に備え、現在位置が設定範囲を定める境界付近を変動した場合であっても、現在位置出力信号は変動せず、安定した出力を行うことができる。
【００２８】
したがって、本発明の現在位置検出方法によれば、プレス軸のような微妙な動作が要求される場合であっても、現在位置出力信号によってプレス中であるか否かの判別を容易に行うことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の現在位置検出方法を適用することができる装置の一構成例を示すブロック図である。図１において、数値制御装置（ＮＣ装置）１は各軸を駆動するモータ２に対して指令を出力して制御を行う。数値制御装置１はリニアスケール等の位置検出装置３で位置信号を検出し、この位置信号をフィードバックして位置制御を行っている。
【００３０】
本発明の現在位置検出方法は、この位置信号を入力して現在位置出力信号を出力するものであり、図１中では該機能を現在位置出力信号形成手段４で表している。現在位置出力信号形成手段４は、現在位置出力部５及び動作形態判定部６の機能部分を備える。
動作形態判定部６は、異なる大きさのしきい値を備え、使用するしきい値を選択する機能部分である。また、現在位置出力部５は、入力した現在位置信号に基づいて位置を求め、動作形態判定部６で選択したしきい値に基づいて、求めた現在位置が設定範囲内か設定範囲外であるかを判定し、設定範囲内である場合には現在位置出力信号を出力する機能部分である。なお、動作形態判定部６によるしきい値の選択は、現在位置出力部５で求めた数値制御装置の現在位置の履歴や設定範囲との関係に基づいて行う。
【００３１】
なお、図１において、現在位置出力信号形成手段４は、単独の装置で構成することも、数値制御装置１内に構成することもでき、また、ハードウエアで構成することもソフトウエアで構成することもできる。
【００３２】
次に、本発明の現在位置検出方法の第１の形態を図２のフローチャート、図３の信号図、図４の設定範囲図を用いて説明する。
ここでは、第１の設定範囲のしきい値をＰ１とし、第２の設定範囲のしきい値をＰ２（Ｐ１＜Ｐ２）とし、位置を表す値が各しきい値より大きい場合に各設定範囲の外側にあり、位置を表す値が各しきい値より小さい場合に各設定範囲の内側にあるものとしている。
【００３３】
以下、位置信号が第１，第２の設定範囲の外側から内側に向かって移動する場合について説明する。したがって、位置信号は、はじめに第２の設定範囲内に移動した後、第１の設定範囲内に移動する。また、以下の動作例では、位置信号が第１の設定範囲内に移動した場合に現在位置出力信号を出力し、その後位置信号が第２の設定範囲外に移動した場合に現在位置出力信号の出力を停止する場合について説明する。
【００３４】
はじめに、動作形態判定部６において、異なる値の第１，２にしきい値Ｐ１，Ｐ２を定め、このしきい値Ｐ１，Ｐ２によって二つの異なる第１，第２の設定範囲を設定する（ステップＳ１）。動作形態判定部６は、初期状態としてステップＳ１で定めたしきい値Ｐ１を用いて第１の設定範囲を設定する。この第１の設定範囲は、図３においてしきい値Ｐ１で定まる破線で示している（ステップＳ２）。
【００３５】
現在位置出力部５は、位置検出装置３から位置信号を入力して位置Ｐを取り込む（ステップＳ３）。動作形態判定部６は、現在位置出力部５から位置Ｐを入力し、第２の設定範囲を定めるしきい値Ｐ２と比較した（ステップＳ４）後、第１の動作範囲を定めるしきい値Ｐ１と比較して、位置Ｐが第１の動作範囲内にあるか否かの判定を行う（ステップＳ６）。なお、ステップＳ４の判定において、位置Ｐがしきい値Ｐ２より大きい場合には、ステップＳ５の現在位置出力信号の出力を停止する工程に進むが、位置Ｐがしきい値Ｐ２よりも大きい位置にあるような初期状態（図３中のｚ）では、現在位置出力信号は未出力であるためステップＳ６に進む。
【００３６】
位置Ｐが図３中のａの位置からしきい値Ｐ１を通過して（図３中のＡ）ｂの位置に達すると、動作形態判定部６はステップＳ６においてＰ＜Ｐ１を判定して、第１のしきい値Ｐ１から第２のしきい値Ｐ２に切り換え、設定範囲を第１の設定範囲から第２の設定範囲に変更する（ステップＳ７）。現在位置出力部５は現在位置出力信号を出力する（ステップＳ８）。
【００３７】
この状態で、位置信号Ｐが図３中のｂの位置からしきい値Ｐ１を超えて（図３中のＢ）ｃの位置に移動したり、また、位置信号Ｐが図３中のｃの位置からしきい値Ｐ１を通過して（図３中のＣ）ｄの位置に移動したり、さらに、位置信号Ｐが図３中のｄの位置からしきい値Ｐ１を超えて（図３中のＥ）ｅの位置に移動する等、しきい値Ｐ１を境にして変動した場合には、位置信号Ｐがしきい値Ｐ２を超えない限り現在位置出力信号の出力を続行する。これによって、現在位置がしきい値付近で変動した場合であっても、現在位置出力信号を安定して出力することができる。
【００３８】
現在位置が図３中のｅの位置からしきい値Ｐ２を超えて（図３中のＦ）ｆの位置に移動した場合には、動作範囲選択部６は現在位置が２の動作範囲の外に出たものと判定し（ステップＳ４）、現在位置出力部６は現在位置出力信号の出力を停止する（ステップＳ５）。また、動作範囲選択部６はしきい値をＰ２からＰ１に変更する（ステップＳ２）。
【００３９】
したがって、本発明の現在位置検出方法によれば、出力される現在位置出力信号は図３（ｂ）に示すように、途中の段階で現在位置の変動が生じた場合であっても、断続することなく安定した出力を行うことができる。
【００４０】
図４は、本発明の現在位置検出方法における設定範囲と位置Ｐの履歴との関係を説明するための図である。なお、図４中に示すしきい値Ｐ１，Ｐ２、及びａ〜ｆ，ｚの符号は、図３中の符号と対応して示している。
【００４１】
位置Ｐがしきい値Ｐ２の外側から第１，２の設定範囲内に向かって移動する場合に（図４中のａ）、現在位置出力信号を出力する設定範囲はしきい値をＰ１とする第１の設定範囲となる。位置Ｐがしきい値をＰ１に達すると、設定範囲はしきい値をＰ２とする第２の設定範囲に変更される。
【００４２】
第２の設定範囲による判定は、位置Ｐがしきい値Ｐ２を超えない限り変更されない（図４中のｂ，ｃ，ｄ，ｅ）。
【００４３】
位置Ｐがしきい値Ｐ２を超えると、設定範囲はしきい値をＰ１とする第１の設定範囲に変更され（図４中のｆ）、初期の状態（図４中のｚ）に戻る。
【００４４】
したがって、本発明の第１の形態におけるしきい値、及び設定範囲はしきい値Ｐ１，Ｐ２を変更するヒステリシス特性を備えたものとなる。位置Ｐは、第１のしきい値Ｐ１に達するまでは第１の設定範囲にしたがって現在位置出力信号を出力する。第１のしきい値ｐ１に達した後は、第２のしきい値Ｐ２に達するまで第２の設定範囲にしたがって現在位置出力信号を出力する。第１のしきい値Ｐ１と第１のしきい値Ｐ２との間は、しきい値Ｐ１の近傍における位置の変動に対する不感帯を形成し、これによって、安定した現在位置出力信号の出力を行う。
【００４５】
次に、本発明の現在位置検出方法の第２の形態を図５のフローチャート、図６，７の信号図を用いて説明する。
ここでは、位置Ｐが第１のしきい値Ｐ１を第１の方向（負の方向）で通過したとき、現在位置出力信号が出力されるものとし、位置Ｐが第２のしきい値Ｐ２を第２の方向（正の方向）で通過したとき、現在位置出力信号の出力を停止するものとする。なお、図６は第１のしきい値Ｐ１を第２のしきい値Ｐ２より大きい値に設定した場合を示し、図７は第１のしきい値Ｐ１を第２のしきい値Ｐ２より小さい値に設定した場合を示す。図６（ａ），図７（ａ）において、時間を横軸に設定し、数値制御装置の制御対象の機械座標軸を縦軸に設定し、機械座標値である位置信号が時間変化とともに、ａ，ｂ，・・・，ｇと移動する様子を示している。図６（ｂ），図７（ｂ）は、このときの現在位置出力信号を表している。
【００４６】
以下、図６の場合を例として説明する。
はじめに、動作形態判定部６において、現在位置出力信号の基準となる、異なる値の第１，２にしきい値Ｐ１，Ｐ２を定める（ステップＳ１１）。この第１，２のしきい値は、図６においてしきい値Ｐ１，しきい値Ｐ２定まる破線で示している。
【００４７】
現在位置出力部５は、位置検出装置３から位置信号を入力して位置Ｐを取り込む（ステップＳ１２）。動作形態判定部６は、現在位置出力部５から位置Ｐを入力し、第２のしきい値Ｐ２を通過したかを判定した（ステップＳ１３）後、第１のしきい値Ｐ１を通過したかを判定し（ステップＳ１６）、さらに、位置Ｐが第１のしきい値Ｐ１を負の方向で通過したかの確認を行う（ステップＳ１７）。
【００４８】
ステップＳ１３の判定において、位置信号がしきい値Ｐ２を通過したことが判明すれば、位置信号が第２のしきい値Ｐ２を正の方向で通過したかの確認を行う（ステップＳ１４）。該当すれば、ステップＳ１５の現在位置出力信号の出力を停止する工程に進む。該当しない場合には、現在位置出力信号の変化はないため、再びステップＳ１２に戻る。また、位置Ｐがしきい値Ｐ２通過していない状態（図６中のａ）では、現在位置出力信号は未出力であるためステップＳ１６に進む。
【００４９】
機械座標値の位置信号が、図６（ａ）のａに位置から第１のしきい値を通過してｂの位置に達すると、動作形態判定部６はステップＳ１６において、位置信号Ｐが第１のしきい値Ｐ１を通過したことを判定し、さらに、位置信号Ｐが負の方向に第１にしきい値Ｐ１を通過したか否かの判定を行う（ステップＳ１７）。該当する場合には、現在位置出力信号を出力する（ステップＳ１８）。
【００５０】
この状態で、位置信号Ｐが第２のしきい値Ｐ２を正の方向に通過するまで（図６中のＥ）、現在位置出力信号を出力を維持する。
【００５１】
したがって、図６（ａ）のｂの位置から第１のしきい値Ｐ１を正の方向に通過して（図６（ａ）のＢ）図６（ａ）のｃの位置に移動したり、また、位置信号Ｐが図６（ａ）のｄの位置から第２のしきい値Ｐ２を負の方向で通過して（図６（ａ）のＤ）図６（ａ）のｅの位置に移動しても、現在位置出力信号の出力を続行する。これによって、境界付近で位置が変動した場合であっても、現在位置出力信号を安定して出力することができる。
【００５２】
位置が図６（ａ）のｅの位置から、第２のしきい値Ｐ２を超えて（図６（ａ）のＥ）図６（ａ）のｆの位置に移動した場合には（ステップＳ１３）、動作形態判定部６は位置が第２のしきい値Ｐ２を正の方向に通過したと判定し（ステップＳ１４）、現在位置出力部６は現在位置出力信号の出力を停止する（ステップＳ１５）。
【００５３】
なお、図６に示すように、現在位置出力信号の出力を停止するための第２のしきい値Ｐ２を、現在位置出力信号を出力するための第１のしきい値Ｐ１よりも小さく設定した場合、位置信号Ｐによっては現在位置出力信号の出力が停止しない。この場合には、必要時に位置信号Ｐを取り込んで位置確認を行うことによって対処することができる。
【００５４】
次に、図７の場合を例として説明する。なお、図６の場合と重複する部分は省略して記載する。
はじめに、動作形態判定部６において、現在位置出力信号の基準となる、異なる値の第１，２にしきい値Ｐ１，Ｐ２（Ｐ１＜Ｐ２）を定める（ステップＳ１１）。この第１，２のしきい値は、図７においてしきい値Ｐ１，しきい値Ｐ２定まる破線で示している。
【００５５】
図７（ａ）中のｚからａの移動において、ステップＳ１３の判定で位置信号がしきい値Ｐ２を通過したことを確認し、ステップＳ１４の判定で位置信号が第２のしきい値Ｐ２を負の方向で通過したことを確認すると、現在位置出力信号を出力することなくステップＳ１６に進む。
【００５６】
機械座標値の位置信号が、図７（ａ）のａに位置から第１のしきい値を通過してｂの位置に達すると、動作形態判定部６はステップＳ１６において、位置信号Ｐが第１のしきい値Ｐ１を通過したことを判定し、さらに、位置信号Ｐが負の方向に第１にしきい値Ｐ１を通過したか否かの判定を行う（ステップＳ１７）。該当する場合には、現在位置出力信号を出力する（ステップＳ１８）。
【００５７】
この状態で、位置信号Ｐが第２のしきい値Ｐ２を正の方向に通過するまで（図７中のＥ）、現在位置出力信号を出力を維持する。
【００５８】
したがって、図７（ａ）のｂの位置から第１のしきい値Ｐ１を正の方向に通過して（図７（ａ）のＢ）図７（ａ）のｃの位置に移動したり、また、位置信号Ｐが図７（ａ）のｃの位置から第１のしきい値Ｐ１を負の方向で通過して（図６（ａ）のＣ）図７（ａ）のｄの位置に移動したり、図７（ａ）のｄの位置から第１のしきい値Ｐ１を正の方向に通過して（図７（ａ）のＤ）図７（ａ）のｅの位置に移動しても、現在位置出力信号の出力を続行する。これによって、境界付近で位置が変動した場合であっても、現在位置出力信号を安定して出力することができる。
【００５９】
位置が図７（ａ）のｅの位置から、第２のしきい値Ｐ２を超えて（図７（ａ）のＥ）図７（ａ）のｆの位置に移動した場合には（ステップＳ１３）、動作形態判定部６は位置が第２のしきい値Ｐ２を正の方向に通過したと判定し（ステップＳ１４）、現在位置出力部６は現在位置出力信号の出力を停止する（ステップＳ１５）。
【００６０】
したがって、現在位置検出方法の第２の形態によれば、出力される現在位置出力信号は図６（ｂ）に示すように、途中の段階で位置変動が生じた場合であっても、断続することなく安定した出力することができる。
【００６１】
したがって、本発明の第２の形態における現在位置出力信号は、第１，２のしきい値Ｐ１，Ｐ２を、それぞれ第１，２の方向で通過した場合のみ信号が変更されるヒステリシス特性を備えたものとなる。位置Ｐは、第１のしきい値Ｐ１を第１の方向で通過した場合にみ現在位置出力信号を出力し、その後は、第２のしきい値Ｐ２を第２の方向で通過するまで現在位置出力信号を出力し続ける。これにより、第１のしきい値の近傍における位置変動に対して不感帯を形成し、これによって、安定した現在位置出力信号の出力を行う。
【００６２】
次に、本発明の現在位置検出方法の第３の形態を図８のフローチャート、図９の信号図を用いて説明する。
ここでは、位置Ｐが第１のしきい値Ｐ１を通過したとき、現在位置出力信号が出力及び出力の停止が行われるものとし、第２のしきい値Ｐ２は第１のしきい値Ｐ１よりも十分に大きな値とする。図９（ａ）時間を横軸に設定し、数値制御装置の制御対象の機械座標軸を縦軸に設定し、機械座標値である位置信号が時間変化とともに、ａ，ｂ，ｃ，ｄと移動する様子を示している。図９（ｂ）はタイマーの計時状態を示し、図９（ｃ）は、このときの現在位置出力信号を表している。
【００６３】
はじめに、動作形態判定部６において、現在位置出力信号の基準となる、異なる値の第１，２にしきい値Ｐ１，Ｐ２（Ｐ１＜＜Ｐ２）、及び時間Ｔ０を定める（ステップＳ２１）。この第１，２のしきい値は、図９においてしきい値Ｐ１，しきい値Ｐ２定まる破線で示している。
【００６４】
現在位置出力部５は、位置検出装置３から位置信号を入力して位置Ｐを取り込む（ステップＳ２２）。動作形態判定部６は、現在位置出力部５から位置Ｐを入力し、第１のしきい値Ｐ１を通過したかを判定する（ステップＳ２３）。
【００６５】
図９（ａ）中のａからｂの移動において、ステップＳ２３の判定により位置信号がしきい値Ｐ１を通過したことが判明すれば、図９（ａ）のＡの現在位置出力信号を出力し（ステップＳ２４）、しきい値を第２のしきい値Ｐ２とし（ステップＳ２５）、タイマーの計時を開始する。タイマーは、ステップＳ２１で設定した時間Ｔ０を計時するものであり、図９（ｂ）では計時ごとに時間Ｔ０から減少する状態で示している（ステップＳ２６）。
【００６６】
タイマーによる計時を続行しながら、位置Ｐを入力し（ステップＳ２７）、第１のしきい値Ｐ１を通過したかを判定する（ステップＳ２８）。
【００６７】
ステップＳ２８の判定では、図９（ａ）中のｂからｃの移動を検出する（図９（ａ）中のＢ）。このとき、しきい値は第２のしきい値Ｐ２に変更されているため、現在位置出力信号は変化しない。
【００６８】
取り込んだ位置信号Ｐ（ステップＳ２９）を第１のしきい値Ｐ１と比較する（ステップＳ３０）。位置信号Ｐが第１のしきい値Ｐ１以下と判定され、しきい値Ｐ１を超えたと判定すると、タイマーの計時時間Ｔが設定時間Ｔ０を超えているか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【００６９】
タイマーの計時時間Ｔが設定時間Ｔ０を超えていない場合（図７（ａ）のＣ）には、しきい値は第２のしきい値Ｐ２のままとするとともに、ステップＳ２５に戻ってタイマーをリセットし、計時を再開する。
【００７０】
ステップＳ３１において、タイマーの計時時間Ｔが設定時間Ｔ０を超えた場合には（図７（ｂ）のＤ）、しきい値を第１のしきい値Ｐ１に変更する（図７（ａ）のｅ）（ステップＳ３２）。しきい値を第１のしきい値Ｐ１に変更した後、取り込んだ位置信号Ｐ（ステップＳ３３）を第１のしきい値Ｐ１と比較する（ステップＳ３４）。位置信号Ｐが第１のしきい値Ｐ１を超えた場合には、現在位置出力信号の出力を停止する（図９（ａ），（ｃ）中のＥ）（ステップＳ３５）。
【００７１】
したがって、タイマーが計時を続行している間では、しきい値は十分に大きな値の第２のしきい値Ｐ２に変更されているため、この間に、図９（ａ）のｂの位置から第１のしきい値Ｐ１を正の方向に通過して（図９（ａ）のＢ）図９（ａ）のｃの位置に移動したり、また、位置信号Ｐが図９（ａ）のｃの位置から第１のしきい値Ｐ１を負の方向で通過して（図９（ａ）のＣ）図９（ａ）のｄの位置に移動しても、現在位置出力信号の出力を続行する。これによって、境界付近で位置が変動した場合であっても、現在位置出力信号を安定して出力することができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、安定した現在位置出力信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の現在位置検出方法を適用することができる装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の現在位置検出方法の第１の形態を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の現在位置検出方法の第１の形態を説明するための信号図である。
【図４】本発明の現在位置検出方法の第１の形態における動作範囲と現在位置の履歴との関係を説明するための図である。
【図５】本発明の現在位置検出方法の第２の形態を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の現在位置検出方法の第２の形態を説明するための信号図である。
【図７】本発明の現在位置検出方法の第２の形態を説明するための信号図である。
【図８】本発明の現在位置検出方法の第３の形態を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の現在位置検出方法の第３の形態を説明するための信号図である。
【図１０】従来の現在位置検出方法の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 数値制御装置
２ モータ
３ 位置検出装置
４ 現在位置出力信号形成手段
５ 現在位置出力部
６ 動作状態判定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、数値制御装置の現在位置検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
数値制御装置は、通常各軸を駆動するサーボーモータに対して速度指令や位置指令を出力し、速度フィードバック信号や位置フィードバック信号を帰還させることによって速度制御や位置制御を行っている。
【０００３】
このような数値制御装置において、ある軸について該軸の現在位置が所定の範囲内にあるか、あるいは範囲外であるかの確認を要する場合がある。たとえば、数値制御装置によってプレス軸を制御する場合に、該プレス軸がワークに接触する位置範囲に達しているかを確認する必要がある。プレス加工では、ワークに接触するまでの移動動作と、ワークと接触した後のプレス動作では、その速度や加速度の制御態様が異なり、プレス軸の位置範囲に応じた制御を行う必要がある。また、安全性の点において、プレス軸や該プレス軸で駆動されるワークの位置確認が求められる。
【０００４】
通常、数値制御装置では位置制御を行うために、リニアスケール等の位置検出装置で位置信号を検出し、この位置信号をフィードバックして位置制御を行っている。そこで、従来、この位置信号から現在位置を求め、該現在位置が所定の位置範囲内に達していた場合に現在位置出力信号を出力し、この現在位置出力信号によって現在位置の検出を行い、これによって位置範囲の確認を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の現在位置検出方法では、動作範囲の境界において、現在位置出力信号が変動するという問題がある。図１０は従来の現在位置検出方法の動作を説明するための図である。図１０（ａ）において、現在位置出力信号を出力する動作範囲の境界を定めるしきい値をＰ０とすると、従来の現在位置検出方法では、位置信号Ｐがしきい値Ｐ０よりも小さい値であり、位置信号Ｐが動作範囲内にある場合に現在位置出力信号を出力し（図１０（ｂ）中のＡＢ，ＣＥ）、位置信号Ｐがしきい値Ｐ０よりも大きな値であり、位置信号Ｐが動作範囲外にある場合には現在位置出力信号の出力を停止する（図１０（ｂ）中のＡ以前，ＢＣ，Ｅ以降）。
【０００６】
ここで、図１０（ａ）に示すように、しきい値Ｐ０の付近で位置信号Ｐが変動すると、現在位置出力信号はオン，オフを繰り返し、不安定な信号となる。数値制御装置において、現在位置出力信号は、制御の態様を選択する信号や、安全確認の信号として用いている。そのため、この信号が不安定となると、制御が不安定となったり、安全性の点でも問題が生じることになる。
【０００７】
特に、プレス軸では微妙な動作が要求されるため、現在位置出力信号によってプレス中であることの判別を行う場合には、この判定が困難となる。
【０００８】
そこで、本発明は従来の問題点を解決し、安定した現在位置出力信号を得ることができる現在位置検出方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、数値制御装置の位置検出において、現在位置が設定された範囲内にあるとき現在位置出力信号を出力するものであり、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、現在位置が設定範囲内あるいは設定範囲外の何れにあるかをしきい値を選択して行うことによって、現在位置が設定範囲の境界で変動する際に生じる現在位置出力信号の変動を除去して、安定した現在位置出力信号を出力するものである。
【００１０】
なお、設定範囲は、数値制御装置の制御対象がおいてそれぞれ定める動作範囲とすることができ、例えば、数値制御装置の各軸について設定される動作範囲とすることができる。
【００１１】
本発明の現在位置検出方法の第１の態様は、数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法において、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、現在位置と移動方向を基にしきい値を選択し、数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、検出した現在位置と選択したしきい値とを比較し、比較結果に基づいて現在位置が設定範囲内にあることを検出するものである。
【００１２】
第１の態様において、現在位置が選択されたしきい値を超えて設定範囲内に移動すると、現在位置出力信号を出力する。この設定範囲を定めるしきい値の選択は、現在位置が設定範囲に対してどのような移動を経ているかの移動方向に基づいて行う。この移動方向に基づいてしきい値を設定することによって、現在位置が設定範囲を定める境界付近を変動した場合であっても、現在位置出力信号は変動せず、安定した出力を行うことができる。
【００１３】
本発明の現在位置検出方法の第２の態様は、数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法において、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、現在位置と第１のしきい値との比較において、第１のしきい値が定める設定範囲内である場合に、現在位置出力信号の出力、及び第２のしきい値への切り換えを行い、現在位置と第２のしきい値との比較において第２のしきい値が定める設定範囲外である場合に、現在位置出力信号の出力の停止、及び第１のしきい値への切り換えを行うものである。第２の態様において、第１の態様と同様に、現在位置が設定範囲内に移動した場合に現在位置出力信号を出力する。
【００１４】
第２の態様は、設定範囲を、現在位置と第１，２のしきい値との関係に基づいて設定するものであり、現在位置が第１のしきい値を超えて設定範囲内に移動した場合に、現在位置出力信号を出力するとともに、しきい値を第２のしきい値に切り換える。また、現在位置が第２のしきい値を超えて設定範囲外に移動した場合には、現在位置出力信号の出力を停止するとともに、しきい値を第１のしきい値に切り換える。
【００１５】
この現在位置としきい値との関係に基づいて、現在位置出力信号の出力制御としきい値の切り換えを行うことによって、現在位置が設定範囲を定める境界付近を変動した場合であっても、現在位置出力信号は変動せず、安定した出力を行うことができる。
【００１６】
本発明の現在位置検出方法の第３の態様は、数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法において、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、現在位置が第１のしきい値を第１の方向で通過する場合に現在位置出力信号の出力を開始し、現在位置が第２のしきい値を第２の方向で通過する場合に現在位置出力信号の出力を停止する。
【００１７】
第３の態様は、設定範囲を、現在位置としきい値との値の比較と、現在位置がしきい値を超える際の移動方向とに基づいて設定するものである。
現在位置が第１のしきい値を超える場合に、その移動方向を判定することによって設定範囲内に向かう移動を検出し、この場合に現在位置出力信号を出力する。ここでは、設定範囲内に向かう方向を第１の方向としている。
【００１８】
また、現在位置が第２のしきい値を超える場合に、その移動方向を判定することによって設定範囲外に向かう移動を検出し、この場合に現在位置出力信号の出力を停止する。ここでは、設定範囲外に向かう方向を第２の方向としている。
【００１９】
移動方向の判定は、しきい値を挟んだ現在位置の増減によって判定することができる。
【００２０】
この現在位置としきい値との値の比較と、現在位置がしきい値を超える際の移動方向とに基づいて、現在位置出力信号の出力制御を行うことによって、現在位置が設定範囲を定める境界付近を変動した場合であっても、現在位置出力信号は変動せず、安定した出力を行うことができる。
【００２１】
本発明の現在位置検出方法の第４の態様は、数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法において、設定範囲を定める、第１のしきい値及び第１のしきい値よりも大きな第２のしきい値の少なくとも２つのしきい値と、経過時間を定める設定時間とを備え、数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、現在位置と第１のしきい値との比較において、第１のしきい値が定める設定範囲内への移動時に、現在位置出力信号の出力、第２のしきい値を有効とする時間を計時する時間計測の開始、及び第２のしきい値への切り換えを行い、時間計測が前記設定時間を経過した後に第１のしきい値への切り換えを行い、第１のしきい値に切り換えた後、現在位置と第１のしきい値との比較において、第１のしきい値が定める設定範囲外である場合に、現在位置出力信号の出力を停止する。
【００２２】
第４の態様は、第２のしきい値から第１のしきい値への切り換えを、現在位置が第１のしきい値を超えた時点から設定時間が経過した後に行うものである。
【００２３】
現在位置出力信号は、現在位置が第１のしきい値が定める設定範囲内に移動した時点で出力し、現在位置が第１のしきい値が定める設定範囲外に移動した時点で出力を停止する。現在位置出力信号の出力中において、現在位置が第１のしきい値を超えた時点から設定時間内に、現在位置が第１のしきい値を超えて設定範囲外に移動する場合には、しきい値を十分に大きな値の第２のしきい値とすることによって、現在位置出力信号の出力の停止は行わない。
【００２４】
一方、現在位置が第１のしきい値を超えた時点から設定時間が経過した後において、現在位置が第１のしきい値を超えて設定範囲外に移動する場合には、しきい値を第１のしきい値に切り換えておくことによって、現在位置出力信号の出力を停止する。
【００２５】
なお、前記設定時間内において、現在位置が第１のしきい値を再度超えた場合には、この時点から計時を再開して、現在位置が第１のしきい値を超える最新の時点からの設定時間を用いる。
【００２６】
第２のしきい値から第１のしきい値への切り換えを、現在位置が第１のしきい値を超えた時点から設定時間の間で制限することによって、現在位置が設定範囲を定める境界付近を変動した場合であっても、現在位置出力信号は変動せず、安定した出力を行うことができる。
【００２７】
第２の〜第４の態様のいずれの態様も、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、該しきい値を現在位置と移動方向に応じて選択し、数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、検出した現在位置と選択したしきい値とを比較し、比較結果に基づいて現在位置が所定範囲内にあることを検出するという第１の態様の特徴点を共通に備え、現在位置が設定範囲を定める境界付近を変動した場合であっても、現在位置出力信号は変動せず、安定した出力を行うことができる。
【００２８】
したがって、本発明の現在位置検出方法によれば、プレス軸のような微妙な動作が要求される場合であっても、現在位置出力信号によってプレス中であるか否かの判別を容易に行うことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の現在位置検出方法を適用することができる装置の一構成例を示すブロック図である。図１において、数値制御装置（ＮＣ装置）１は各軸を駆動するモータ２に対して指令を出力して制御を行う。数値制御装置１はリニアスケール等の位置検出装置３で位置信号を検出し、この位置信号をフィードバックして位置制御を行っている。
【００３０】
本発明の現在位置検出方法は、この位置信号を入力して現在位置出力信号を出力するものであり、図１中では該機能を現在位置出力信号形成手段４で表している。現在位置出力信号形成手段４は、現在位置出力部５及び動作形態判定部６の機能部分を備える。
動作形態判定部６は、異なる大きさのしきい値を備え、使用するしきい値を選択する機能部分である。また、現在位置出力部５は、入力した現在位置信号に基づいて位置を求め、動作形態判定部６で選択したしきい値に基づいて、求めた現在位置が設定範囲内か設定範囲外であるかを判定し、設定範囲内である場合には現在位置出力信号を出力する機能部分である。なお、動作形態判定部６によるしきい値の選択は、現在位置出力部５で求めた数値制御装置の現在位置の履歴や設定範囲との関係に基づいて行う。
【００３１】
なお、図１において、現在位置出力信号形成手段４は、単独の装置で構成することも、数値制御装置１内に構成することもでき、また、ハードウエアで構成することもソフトウエアで構成することもできる。
【００３２】
次に、本発明の現在位置検出方法の第１の形態を図２のフローチャート、図３の信号図、図４の設定範囲図を用いて説明する。
ここでは、第１の設定範囲のしきい値をＰ１とし、第２の設定範囲のしきい値をＰ２（Ｐ１＜Ｐ２）とし、位置を表す値が各しきい値より大きい場合に各設定範囲の外側にあり、位置を表す値が各しきい値より小さい場合に各設定範囲の内側にあるものとしている。
【００３３】
以下、位置信号が第１，第２の設定範囲の外側から内側に向かって移動する場合について説明する。したがって、位置信号は、はじめに第２の設定範囲内に移動した後、第１の設定範囲内に移動する。また、以下の動作例では、位置信号が第１の設定範囲内に移動した場合に現在位置出力信号を出力し、その後位置信号が第２の設定範囲外に移動した場合に現在位置出力信号の出力を停止する場合について説明する。
【００３４】
はじめに、動作形態判定部６において、異なる値の第１，２にしきい値Ｐ１，Ｐ２を定め、このしきい値Ｐ１，Ｐ２によって二つの異なる第１，第２の設定範囲を設定する（ステップＳ１）。動作形態判定部６は、初期状態としてステップＳ１で定めたしきい値Ｐ１を用いて第１の設定範囲を設定する。この第１の設定範囲は、図３においてしきい値Ｐ１で定まる破線で示している（ステップＳ２）。
【００３５】
現在位置出力部５は、位置検出装置３から位置信号を入力して位置Ｐを取り込む（ステップＳ３）。動作形態判定部６は、現在位置出力部５から位置Ｐを入力し、第２の設定範囲を定めるしきい値Ｐ２と比較した（ステップＳ４）後、第１の動作範囲を定めるしきい値Ｐ１と比較して、位置Ｐが第１の動作範囲内にあるか否かの判定を行う（ステップＳ６）。なお、ステップＳ４の判定において、位置Ｐがしきい値Ｐ２より大きい場合には、ステップＳ５の現在位置出力信号の出力を停止する工程に進むが、位置Ｐがしきい値Ｐ２よりも大きい位置にあるような初期状態（図３中のｚ）では、現在位置出力信号は未出力であるためステップＳ６に進む。
【００３６】
位置Ｐが図３中のａの位置からしきい値Ｐ１を通過して（図３中のＡ）ｂの位置に達すると、動作形態判定部６はステップＳ６においてＰ＜Ｐ１を判定して、第１のしきい値Ｐ１から第２のしきい値Ｐ２に切り換え、設定範囲を第１の設定範囲から第２の設定範囲に変更する（ステップＳ７）。現在位置出力部５は現在位置出力信号を出力する（ステップＳ８）。
【００３７】
この状態で、位置信号Ｐが図３中のｂの位置からしきい値Ｐ１を超えて（図３中のＢ）ｃの位置に移動したり、また、位置信号Ｐが図３中のｃの位置からしきい値Ｐ１を通過して（図３中のＣ）ｄの位置に移動したり、さらに、位置信号Ｐが図３中のｄの位置からしきい値Ｐ１を超えて（図３中のＥ）ｅの位置に移動する等、しきい値Ｐ１を境にして変動した場合には、位置信号Ｐがしきい値Ｐ２を超えない限り現在位置出力信号の出力を続行する。これによって、現在位置がしきい値付近で変動した場合であっても、現在位置出力信号を安定して出力することができる。
【００３８】
現在位置が図３中のｅの位置からしきい値Ｐ２を超えて（図３中のＦ）ｆの位置に移動した場合には、動作範囲選択部６は現在位置が２の動作範囲の外に出たものと判定し（ステップＳ４）、現在位置出力部６は現在位置出力信号の出力を停止する（ステップＳ５）。また、動作範囲選択部６はしきい値をＰ２からＰ１に変更する（ステップＳ２）。
【００３９】
したがって、本発明の現在位置検出方法によれば、出力される現在位置出力信号は図３（ｂ）に示すように、途中の段階で現在位置の変動が生じた場合であっても、断続することなく安定した出力を行うことができる。
【００４０】
図４は、本発明の現在位置検出方法における設定範囲と位置Ｐの履歴との関係を説明するための図である。なお、図４中に示すしきい値Ｐ１，Ｐ２、及びａ〜ｆ，ｚの符号は、図３中の符号と対応して示している。
【００４１】
位置Ｐがしきい値Ｐ２の外側から第１，２の設定範囲内に向かって移動する場合に（図４中のａ）、現在位置出力信号を出力する設定範囲はしきい値をＰ１とする第１の設定範囲となる。位置Ｐがしきい値をＰ１に達すると、設定範囲はしきい値をＰ２とする第２の設定範囲に変更される。
【００４２】
第２の設定範囲による判定は、位置Ｐがしきい値Ｐ２を超えない限り変更されない（図４中のｂ，ｃ，ｄ，ｅ）。
【００４３】
位置Ｐがしきい値Ｐ２を超えると、設定範囲はしきい値をＰ１とする第１の設定範囲に変更され（図４中のｆ）、初期の状態（図４中のｚ）に戻る。
【００４４】
したがって、本発明の第１の形態におけるしきい値、及び設定範囲はしきい値Ｐ１，Ｐ２を変更するヒステリシス特性を備えたものとなる。位置Ｐは、第１のしきい値Ｐ１に達するまでは第１の設定範囲にしたがって現在位置出力信号を出力する。第１のしきい値ｐ１に達した後は、第２のしきい値Ｐ２に達するまで第２の設定範囲にしたがって現在位置出力信号を出力する。第１のしきい値Ｐ１と第１のしきい値Ｐ２との間は、しきい値Ｐ１の近傍における位置の変動に対する不感帯を形成し、これによって、安定した現在位置出力信号の出力を行う。
【００４５】
次に、本発明の現在位置検出方法の第２の形態を図５のフローチャート、図６，７の信号図を用いて説明する。
ここでは、位置Ｐが第１のしきい値Ｐ１を第１の方向（負の方向）で通過したとき、現在位置出力信号が出力されるものとし、位置Ｐが第２のしきい値Ｐ２を第２の方向（正の方向）で通過したとき、現在位置出力信号の出力を停止するものとする。なお、図６は第１のしきい値Ｐ１を第２のしきい値Ｐ２より大きい値に設定した場合を示し、図７は第１のしきい値Ｐ１を第２のしきい値Ｐ２より小さい値に設定した場合を示す。図６（ａ），図７（ａ）において、時間を横軸に設定し、数値制御装置の制御対象の機械座標軸を縦軸に設定し、機械座標値である位置信号が時間変化とともに、ａ，ｂ，・・・，ｇと移動する様子を示している。図６（ｂ），図７（ｂ）は、このときの現在位置出力信号を表している。
【００４６】
以下、図６の場合を例として説明する。
はじめに、動作形態判定部６において、現在位置出力信号の基準となる、異なる値の第１，２にしきい値Ｐ１，Ｐ２を定める（ステップＳ１１）。この第１，２のしきい値は、図６においてしきい値Ｐ１，しきい値Ｐ２定まる破線で示している。
【００４７】
現在位置出力部５は、位置検出装置３から位置信号を入力して位置Ｐを取り込む（ステップＳ１２）。動作形態判定部６は、現在位置出力部５から位置Ｐを入力し、第２のしきい値Ｐ２を通過したかを判定した（ステップＳ１３）後、第１のしきい値Ｐ１を通過したかを判定し（ステップＳ１６）、さらに、位置Ｐが第１のしきい値Ｐ１を負の方向で通過したかの確認を行う（ステップＳ１７）。
【００４８】
ステップＳ１３の判定において、位置信号がしきい値Ｐ２を通過したことが判明すれば、位置信号が第２のしきい値Ｐ２を正の方向で通過したかの確認を行う（ステップＳ１４）。該当すれば、ステップＳ１５の現在位置出力信号の出力を停止する工程に進む。該当しない場合には、現在位置出力信号の変化はないため、再びステップＳ１２に戻る。また、位置Ｐがしきい値Ｐ２通過していない状態（図６中のａ）では、現在位置出力信号は未出力であるためステップＳ１６に進む。
【００４９】
機械座標値の位置信号が、図６（ａ）のａに位置から第１のしきい値を通過してｂの位置に達すると、動作形態判定部６はステップＳ１６において、位置信号Ｐが第１のしきい値Ｐ１を通過したことを判定し、さらに、位置信号Ｐが負の方向に第１にしきい値Ｐ１を通過したか否かの判定を行う（ステップＳ１７）。該当する場合には、現在位置出力信号を出力する（ステップＳ１８）。
【００５０】
この状態で、位置信号Ｐが第２のしきい値Ｐ２を正の方向に通過するまで（図６中のＥ）、現在位置出力信号を出力を維持する。
【００５１】
したがって、図６（ａ）のｂの位置から第１のしきい値Ｐ１を正の方向に通過して（図６（ａ）のＢ）図６（ａ）のｃの位置に移動したり、また、位置信号Ｐが図６（ａ）のｄの位置から第２のしきい値Ｐ２を負の方向で通過して（図６（ａ）のＤ）図６（ａ）のｅの位置に移動しても、現在位置出力信号の出力を続行する。これによって、境界付近で位置が変動した場合であっても、現在位置出力信号を安定して出力することができる。
【００５２】
位置が図６（ａ）のｅの位置から、第２のしきい値Ｐ２を超えて（図６（ａ）のＥ）図６（ａ）のｆの位置に移動した場合には（ステップＳ１３）、動作形態判定部６は位置が第２のしきい値Ｐ２を正の方向に通過したと判定し（ステップＳ１４）、現在位置出力部６は現在位置出力信号の出力を停止する（ステップＳ１５）。
【００５３】
なお、図６に示すように、現在位置出力信号の出力を停止するための第２のしきい値Ｐ２を、現在位置出力信号を出力するための第１のしきい値Ｐ１よりも小さく設定した場合、位置信号Ｐによっては現在位置出力信号の出力が停止しない。この場合には、必要時に位置信号Ｐを取り込んで位置確認を行うことによって対処することができる。
【００５４】
次に、図７の場合を例として説明する。なお、図６の場合と重複する部分は省略して記載する。
はじめに、動作形態判定部６において、現在位置出力信号の基準となる、異なる値の第１，２にしきい値Ｐ１，Ｐ２（Ｐ１＜Ｐ２）を定める（ステップＳ１１）。この第１，２のしきい値は、図７においてしきい値Ｐ１，しきい値Ｐ２定まる破線で示している。
【００５５】
図７（ａ）中のｚからａの移動において、ステップＳ１３の判定で位置信号がしきい値Ｐ２を通過したことを確認し、ステップＳ１４の判定で位置信号が第２のしきい値Ｐ２を負の方向で通過したことを確認すると、現在位置出力信号を出力することなくステップＳ１６に進む。
【００５６】
機械座標値の位置信号が、図７（ａ）のａに位置から第１のしきい値を通過してｂの位置に達すると、動作形態判定部６はステップＳ１６において、位置信号Ｐが第１のしきい値Ｐ１を通過したことを判定し、さらに、位置信号Ｐが負の方向に第１にしきい値Ｐ１を通過したか否かの判定を行う（ステップＳ１７）。該当する場合には、現在位置出力信号を出力する（ステップＳ１８）。
【００５７】
この状態で、位置信号Ｐが第２のしきい値Ｐ２を正の方向に通過するまで（図７中のＥ）、現在位置出力信号を出力を維持する。
【００５８】
したがって、図７（ａ）のｂの位置から第１のしきい値Ｐ１を正の方向に通過して（図７（ａ）のＢ）図７（ａ）のｃの位置に移動したり、また、位置信号Ｐが図７（ａ）のｃの位置から第１のしきい値Ｐ１を負の方向で通過して（図６（ａ）のＣ）図７（ａ）のｄの位置に移動したり、図７（ａ）のｄの位置から第１のしきい値Ｐ１を正の方向に通過して（図７（ａ）のＤ）図７（ａ）のｅの位置に移動しても、現在位置出力信号の出力を続行する。これによって、境界付近で位置が変動した場合であっても、現在位置出力信号を安定して出力することができる。
【００５９】
位置が図７（ａ）のｅの位置から、第２のしきい値Ｐ２を超えて（図７（ａ）のＥ）図７（ａ）のｆの位置に移動した場合には（ステップＳ１３）、動作形態判定部６は位置が第２のしきい値Ｐ２を正の方向に通過したと判定し（ステップＳ１４）、現在位置出力部６は現在位置出力信号の出力を停止する（ステップＳ１５）。
【００６０】
したがって、現在位置検出方法の第２の形態によれば、出力される現在位置出力信号は図６（ｂ）に示すように、途中の段階で位置変動が生じた場合であっても、断続することなく安定した出力することができる。
【００６１】
したがって、本発明の第２の形態における現在位置出力信号は、第１，２のしきい値Ｐ１，Ｐ２を、それぞれ第１，２の方向で通過した場合のみ信号が変更されるヒステリシス特性を備えたものとなる。位置Ｐは、第１のしきい値Ｐ１を第１の方向で通過した場合にみ現在位置出力信号を出力し、その後は、第２のしきい値Ｐ２を第２の方向で通過するまで現在位置出力信号を出力し続ける。これにより、第１のしきい値の近傍における位置変動に対して不感帯を形成し、これによって、安定した現在位置出力信号の出力を行う。
【００６２】
次に、本発明の現在位置検出方法の第３の形態を図８のフローチャート、図９の信号図を用いて説明する。
ここでは、位置Ｐが第１のしきい値Ｐ１を通過したとき、現在位置出力信号が出力及び出力の停止が行われるものとし、第２のしきい値Ｐ２は第１のしきい値Ｐ１よりも十分に大きな値とする。図９（ａ）時間を横軸に設定し、数値制御装置の制御対象の機械座標軸を縦軸に設定し、機械座標値である位置信号が時間変化とともに、ａ，ｂ，ｃ，ｄと移動する様子を示している。図９（ｂ）はタイマーの計時状態を示し、図９（ｃ）は、このときの現在位置出力信号を表している。
【００６３】
はじめに、動作形態判定部６において、現在位置出力信号の基準となる、異なる値の第１，２にしきい値Ｐ１，Ｐ２（Ｐ１＜＜Ｐ２）、及び時間Ｔ０を定める（ステップＳ２１）。この第１，２のしきい値は、図９においてしきい値Ｐ１，しきい値Ｐ２定まる破線で示している。
【００６４】
現在位置出力部５は、位置検出装置３から位置信号を入力して位置Ｐを取り込む（ステップＳ２２）。動作形態判定部６は、現在位置出力部５から位置Ｐを入力し、第１のしきい値Ｐ１を通過したかを判定する（ステップＳ２３）。
【００６５】
図９（ａ）中のａからｂの移動において、ステップＳ２３の判定により位置信号がしきい値Ｐ１を通過したことが判明すれば、図９（ａ）のＡの現在位置出力信号を出力し（ステップＳ２４）、しきい値を第２のしきい値Ｐ２とし（ステップＳ２５）、タイマーの計時を開始する。タイマーは、ステップＳ２１で設定した時間Ｔ０を計時するものであり、図９（ｂ）では計時ごとに時間Ｔ０から減少する状態で示している（ステップＳ２６）。
【００６６】
タイマーによる計時を続行しながら、位置Ｐを入力し（ステップＳ２７）、第１のしきい値Ｐ１を通過したかを判定する（ステップＳ２８）。
【００６７】
ステップＳ２８の判定では、図９（ａ）中のｂからｃの移動を検出する（図９（ａ）中のＢ）。このとき、しきい値は第２のしきい値Ｐ２に変更されているため、現在位置出力信号は変化しない。
【００６８】
取り込んだ位置信号Ｐ（ステップＳ２９）を第１のしきい値Ｐ１と比較する（ステップＳ３０）。位置信号Ｐが第１のしきい値Ｐ１以下と判定され、しきい値Ｐ１を超えたと判定すると、タイマーの計時時間Ｔが設定時間Ｔ０を超えているか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【００６９】
タイマーの計時時間Ｔが設定時間Ｔ０を超えていない場合（図７（ａ）のＣ）には、しきい値は第２のしきい値Ｐ２のままとするとともに、ステップＳ２５に戻ってタイマーをリセットし、計時を再開する。
【００７０】
ステップＳ３１において、タイマーの計時時間Ｔが設定時間Ｔ０を超えた場合には（図７（ｂ）のＤ）、しきい値を第１のしきい値Ｐ１に変更する（図７（ａ）のｅ）（ステップＳ３２）。しきい値を第１のしきい値Ｐ１に変更した後、取り込んだ位置信号Ｐ（ステップＳ３３）を第１のしきい値Ｐ１と比較する（ステップＳ３４）。位置信号Ｐが第１のしきい値Ｐ１を超えた場合には、現在位置出力信号の出力を停止する（図９（ａ），（ｃ）中のＥ）（ステップＳ３５）。
【００７１】
したがって、タイマーが計時を続行している間では、しきい値は十分に大きな値の第２のしきい値Ｐ２に変更されているため、この間に、図９（ａ）のｂの位置から第１のしきい値Ｐ１を正の方向に通過して（図９（ａ）のＢ）図９（ａ）のｃの位置に移動したり、また、位置信号Ｐが図９（ａ）のｃの位置から第１のしきい値Ｐ１を負の方向で通過して（図９（ａ）のＣ）図９（ａ）のｄの位置に移動しても、現在位置出力信号の出力を続行する。これによって、境界付近で位置が変動した場合であっても、現在位置出力信号を安定して出力することができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、安定した現在位置出力信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の現在位置検出方法を適用することができる装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の現在位置検出方法の第１の形態を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の現在位置検出方法の第１の形態を説明するための信号図である。
【図４】本発明の現在位置検出方法の第１の形態における動作範囲と現在位置の履歴との関係を説明するための図である。
【図５】本発明の現在位置検出方法の第２の形態を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の現在位置検出方法の第２の形態を説明するための信号図である。
【図７】本発明の現在位置検出方法の第２の形態を説明するための信号図である。
【図８】本発明の現在位置検出方法の第３の形態を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の現在位置検出方法の第３の形態を説明するための信号図である。
【図１０】従来の現在位置検出方法の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 数値制御装置
２ モータ
３ 位置検出装置
４ 現在位置出力信号形成手段
５ 現在位置出力部
６ 動作状態判定部
Claims (2)
- 数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法において、
設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、
数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、
現在位置が第１のしきい値を第１の方向で通過する場合に、現在位置出力信号の出力を開始し、
現在位置が第２のしきい値を第２の方向で通過する場合に、現在位置出力信号の出力を停止する、現在位置検出方法。 - 数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法において、
設定範囲を定める、第１のしきい値及び第１のしきい値よりも大きな第２のしきい値の少なくとも２つのしきい値と、経過時間を定める設定時間とを備え、
数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、
現在位置と第１のしきい値との比較において、第１のしきい値が定める設定範囲内への移動時に、現在位置出力信号の出力、第２のしきい値を有効とする時間を計時する時間計測の開始、及び第２のしきい値への切り換えを行い、
前記時間計測が前記設定時間を経過した後に第１のしきい値への切り換えを行い、
前記第１のしきい値への切り換えの後、現在位置と第１のしきい値との比較において、第１のしきい値が定める設定範囲外である場合に、現在位置出力信号の出力の停止を行う、現在位置移動検出方法。
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