JP5919329B2 - 制御軸切換えを行う数値制御装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献1に記載の構成では、制御対象が軸駆動モータと接続されていない間に動作してしまうと、各軸制御部で記憶している軸位置データと、対応する制御対応部の実際の位置にずれが生じてしまうという問題を解決することができない。
以下、本発明の一実施形態の数値制御装置について図面と共に説明する。
図1は、本発明の一実施形態における数値制御装置10と、数値制御装置10により制御される駆動部40及び制御対象部50の要部を示すブロック図である。数値制御装置10は、複数の制御軸部20と制御軸切換え部30を備えている。各制御軸部20は、指令プログラムの指令に従って位置指令を駆動部に出力することでそれぞれが制御対象とする制御対象部50を駆動する機能を有している。また、各制御軸部20は、駆動部40の軸位置を制御対象となる制御対象部50の位置へと換算した換算位置を記憶する軸位置データ記憶部21、制御対象となる制御対象部50と駆動部40とを切り離した時の駆動部40の換算位置を記憶する制御対象部切離し時軸位置データ記憶部22、駆動部40からフィードバックされたサーボモータ42の位置を制御対象となる制御対象部50の位置へと換算する軸移動量換算部23を備えている。
制御対象部50は、ギアやボールねじで結合された工作機械のヘッドやテーブルなどからなり、それぞれ駆動部40と接続部43を介して接続されることにより駆動可能に構成されている。数値制御装置10のシステム領域内には、それぞれの制御対象部50と組となる制御軸部20が、数値制御装置10の起動時にシステムプログラムにより用意される。
数値制御装置10は、指令プログラムから指令ブロックを読み出し、当該指令ブロックによる指令が第1制御軸部20aの移動指令であるか否かを判定する(S201)。S201において判定した指令が第1制御軸部20aの移動指令である場合には、第1制御軸部20aが駆動部40と現在接続されているか否かを判定する(S202)。
S202において、第1制御軸部20aが駆動部40と接続されていない場合には、当該指令が実行できないので当該指令ブロックの処理を終了する。S202において、第1制御軸部20aが駆動部40と接続されていると判定された場合には、指令ブロックの指令に基づいて第1制御対象部50aの移動を実行する(S203)。
S207において、第2制御軸部20bが駆動部40と接続されていない場合には、当該指令が実行できないので当該指令ブロックの処理を終了する。S207において、第2制御軸部20bが駆動部40と接続されていると判定された場合には、指令ブロックの指令に基づいて第2制御対象部50bの移動を実行する(S208)。その後、S204,S205と同様に軸位置データの更新を行い、当該指令ブロックの処理を終了する。
本実施の形態では、サーボモータの位置検出器として絶対位置検出器を用いる点が実施の形態1と大きく異なる。本実施の形態では、絶対位置検出器から取得されるサーボモータの移動量を換算して更新した制御軸部の軸位置データと、絶対位置データから換算された制御軸部の軸位置とが一致するか否かで、絶対位置検出器からの移動量のフィードバックが破損しているかどうかを検出することができる。
本実施の形態の第1制御軸部の移動指令の処理(S401〜S405)、第2制御軸部の移動指令の処理(S406〜S408,S404,S405)および制御軸切換え指令による制御軸切換え処理(S409〜S411)については、図2で説明した実施の形態1における第1制御軸部の移動指令の処理(S201〜S205)、第2制御軸部の移動指令の処理(S206〜S208,S204,S205)および制御軸切換え指令による制御軸切換え処理(S209〜S211)と同様である。
本実施の形態では、各制御対象部に絶対位置検出器を設けている点が実施の形態1と大きく異なる。本実施の形態では、各制御対象部に設けられた絶対位置検出器から取得される絶対位置データから、制御対象部の位置を算出することで、制御軸部の軸位置データ記憶部を現在の制御対象部の位置へ更新することが可能となる。
また、各制御軸部20a,20bは、制御対象部切離し時軸位置データ記憶部22a,22bに代えて制御対象部軸位置データ記憶部24a,24bを備えている。制御対象部軸位置データ記憶部24a,24bは、当該制御軸部が制御対象としている制御対象部の軸位置を記憶している。
数値制御装置10は、指令プログラムから指令ブロックを読み出し、当該指令ブロックによる指令が第1制御軸部20aの移動指令であるか否かを判定する(S601)。S601において判定した指令が第1制御軸部20aの移動指令である場合には、第1制御軸部20aが駆動部40と現在接続されているか否かを判定する(S602)。
S602において、第1制御軸部20aが駆動部40と接続されていない場合には、当該指令が実行できないので当該指令ブロックの処理を終了する。S602において、第1制御軸部20aが駆動部40と接続されていると判定された場合には、指令ブロックの指令に基づいて第1制御対象部50aの移動を実行する(S603)。
S611において、第2制御軸部20bが駆動部40と接続されていないと判定された場合には、当該指令が実行できないので当該指令ブロックの処理を終了する。S611において、第2制御軸部20bが駆動部40と接続されていると判定された場合には、指令ブロックの指令に基づいて第2制御対象部50bの移動を実行する(S612)。
そして、接続した制御軸部20の軸位置データ記憶部の値を、当該制御軸部が制御対象としている制御対象部50の絶対位置検出器51からフィードバックされる絶対位置データにより更新する(S619)。
これまで説明してきた実施の形態では、第1制御対象部50aと第2制御対象部50bとが互いに独立に移動する例を示したが、第1制御対象部50aと第2制御対象部50bとが同時に動作する場合においても本発明の軸制御手法を適用することができる。
図7は、第2制御対象部50bと駆動部40とが第1制御対象部50aを介して接続される例を示している。
このような構成においても、第2制御軸部20bの軸位置データ記憶部21bと制御対象部切離し時軸位置データ記憶部22bの値を適切に管理することで、他の実施形態と同様の効果を得ることができる。
本実施の形態では、<1>の示す位置において接続部43と第1制御対象部50aとを接続して駆動させる。このとき、第2制御対象部は停止位置にある。第1制御軸部20a(図示せず)から第2制御軸部20b(図示せず)へと切換える場合には、<2>に示すように接続部43を第2制御対象部50bとの接続位置へと移動させ、接続部43と第2制御対象部50bを接続し、制御軸部の切換えを行う。このとき、第2制御軸部20bの軸位置データ記憶部21bは第2制御対象部50bに備え付けられた絶対位置検出器51bからフィードバックされた絶対位置データに基づいて、現在の第2制御対象部50bの位置へと更新される。
そして、第1制御対象部50aと第2制御対象部50bとが接続部43と接続されている状態で、第1制御対象部50aを<3>に示す停止位置へ移動させ、接続部43と第1制御対象部50aの接続を切り離すことで、制御対象部の切換えが完了し、その後、第2制御対象部50bを駆動させる。
20a、20b 制御軸部
21a、21b 軸位置データ記憶部
22a、22b 制御対象部切離し時軸位置データ記憶部
23a、23b 軸移動量換算部
24a、24b 制御対象部軸位置データ記憶部
30 制御軸切換え部
40 駆動部
41 サーボモータ制御部
42 サーボモータ
43 接続部
44 位置検出器
45 絶対位置検出器
50a、50b 制御対象部
51a、51b 絶対位置検出器
Claims (3)
- 複数の制御対象をそれぞれ制御するための複数の制御軸部と、前記複数の制御軸部からの位置指令を単一の駆動部に伝達する制御軸切換え部とを有し、前記制御軸切換え部で前記複数の制御軸部からの前記位置指令を前記単一の駆動部に伝達することによって前記複数の制御対象を前記単一の駆動部により駆動制御する数値制御装置において、
前記複数の制御軸部はそれぞれ、
前記単一の駆動部に設けられた位置検出部から出力されるサーボモータの移動量を前記複数の制御軸部の各制御軸部に対応する移動量へ換算する軸移動量換算部と、
前記軸移動量換算部で換算した移動量を前記制御対象の位置として記憶する軸位置データ記憶部と、
前記制御対象が前記単一の駆動部から切り離された時点での前記制御対象の軸位置を記憶する制御対象軸位置データ記憶部とを備え、
前記複数の制御軸部はそれぞれ、前記制御軸切換え部によって前記制御対象と接続されているか接続されていないかに関わらず、前記軸位置データ記憶部を前記位置検出部から出力される前記サーボモータの移動量で更新することにより、制御軸切換え時に、前記位置データ記憶部に記憶された制御対象の位置と、前記制御対象軸位置データ記憶部に記憶された軸位置とに基づいて、前記単一の駆動部の位置を前記制御対象と接続可能な位置へ移動することで、前記単一の駆動部が前記制御対象と接続することを可能とする、
ことを特徴とする数値制御装置。 - 前記位置検出部は前記サーボモータの軸位置の絶対位置を検出する絶対位置検出器であって、
前記制御軸部は、前記単一の駆動部に設けられた前記位置検出部から出力されるサーボモータの絶対位置と前記軸位置データ記憶部に記憶された軸位置とに基づいて位置検出部の異常を検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。 - 前記複数の制御対象はそれぞれ前記制御対象の絶対位置を検出する絶対位置検出器を備え、
前記複数の制御軸部はそれぞれ、前記複数の制御対象に設けられた前記絶対位置検出器から出力される絶対位置に基づいて、前記制御対象軸位置データ記憶部を逐次更新することを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
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