JPH03185501A - Origin restoration method of numeral controller - Google Patents
Origin restoration method of numeral controllerInfo
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- JPH03185501A JPH03185501A JP32397289A JP32397289A JPH03185501A JP H03185501 A JPH03185501 A JP H03185501A JP 32397289 A JP32397289 A JP 32397289A JP 32397289 A JP32397289 A JP 32397289A JP H03185501 A JPH03185501 A JP H03185501A
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Abstract
Description
[産業上の利用分野]
この発明は原点復帰に近点ドグを用いずに主軸エンコー
ダを用いて行う数値制御装置の原点(以下R点という)
復帰方法に関するものである。
[従来の技術]
第8図は例えば特開昭62−260201号公報に開示
されている従来の主軸エンコーダを用いたR点復帰方法
のタイミングチャートである。図において縦軸は送り速
度を、横軸は位置をそれぞれ示している。(1) 、
(la) (補助符号を使用している符号は送り速度が
違った場合)はR点復帰軸の送り速度であり、(2)
、 (2a) はR点復帰位置である。
また、図の下側には主軸エンコーダの出力パルスのタイ
ミングを図示しである。
第9図は上記の主軸エンコーダを用いたR点復帰方法の
動作を示したフローチャートであり、以下このフローチ
ャートに従ってその動作を説明する。始めにR点復帰早
送り処理(81)により、指令方向に一定速度(R点復
帰早送り速度)で移動を開始する。そして、2相を検知
すると(S2)、次に停止動作により減速停止させ(S
3〉、その位置をR点復帰位置(2) 、 (2a)と
している。[Industrial Application Field] This invention describes the origin (hereinafter referred to as R point) of a numerical control device that uses a spindle encoder to return to the origin without using a near-point dog.
This is related to the return method. [Prior Art] FIG. 8 is a timing chart of a method for returning to the R point using a conventional spindle encoder, which is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-260201. In the figure, the vertical axis shows the feed rate, and the horizontal axis shows the position. (1),
(la) (The code using the auxiliary code is the feed rate when the feed rate is different) is the feed rate of the R point return axis, and (2)
, (2a) is the R point return position. Furthermore, the timing of the output pulses of the main shaft encoder is illustrated at the bottom of the figure. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the R point return method using the above-mentioned spindle encoder, and the operation will be explained below according to this flowchart. First, by R point return fast forward processing (81), movement is started in the commanded direction at a constant speed (R point return fast forward speed). When two phases are detected (S2), it is then decelerated and stopped by a stop operation (S2).
3>, and that position is defined as the R point return position (2), (2a).
従来の主軸エンコーダを用いたR点復帰方法においては
、送り速度の速さ(ドループの大きさ)(1) 、 (
la)、移動開始点より2相までの距離(補間周期にお
ける1回の補間量と2相の位置との関係)、送り方向等
により停止位置が異なってしまうという問題点があった
。
また、特開昭63−66608号公報及び特開昭63−
67607号公報にもR点復帰に関する技術が開示され
ているが、上記と同様な問題点を抱えていた。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたものであり、主軸エンコーダの精度以上の位置決め
精度(1/主軸エンコーダのパルス)が得られるように
した数値制御装置のR点復帰方法を提供することを目的
とする。In the conventional R point return method using a spindle encoder, the speed of the feed rate (size of droop) (1), (
la), there is a problem that the stop position differs depending on the distance from the movement start point to the second phase (the relationship between the amount of one interpolation and the position of the second phase in the interpolation cycle), the feeding direction, etc. Also, JP-A-63-66608 and JP-A-63-
Although Japanese Patent No. 67607 also discloses a technique regarding return to the R point, it has the same problems as above. This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and is an R-point return method for a numerical control device that enables positioning accuracy (1/pulse of the main shaft encoder) to be obtained that is higher than the accuracy of the main shaft encoder. The purpose is to provide a method.
この発明に係る数値制御装置のR点復帰方法は、主軸の
移動に伴って回転する主軸エンコーダの2相を検知して
、主軸の移動を減速停止させる工程と、その後、低速の
アプローチ速度で主軸を移動させ、主軸エンコーダのA
相又はB相のパルスの立ち下がり又は立ち上がりのタイ
ミングで再び主軸を減速停止させる工程と、2相を検知
したタイミングからA相又はB相のパルスの立ち下がり
又は立ち上がりのタイミングまでの主軸エンコーダのパ
ルス数に基づいて惰走距離を計算する工程と、2相を検
知した位置から所定の定点までの距離及び惰走距離に基
づいて残り距離を求める工程と、残り距離に基づいて主
軸を加減速制御して原点位置に位置決めする工程とを有
する。The R-point return method of a numerical control device according to the present invention includes a step of detecting two phases of a spindle encoder that rotates as the spindle moves, decelerating and stopping the movement of the spindle, and then slowing the spindle at a low approach speed. and move the spindle encoder A.
The process of decelerating and stopping the main shaft again at the falling or rising timing of the phase or B phase pulse, and the main shaft encoder pulse from the timing when two phases are detected to the falling or rising timing of the A or B phase pulse. A process of calculating the coasting distance based on the number, a process of calculating the remaining distance based on the distance from the position where two phases are detected to a predetermined fixed point and the coasting distance, and controlling the acceleration/deceleration of the main shaft based on the remaining distance. and positioning at the origin position.
この発明においては、2相を検知した後主軸を停止させ
、その後A相又はB相のパルス変化を検知するまでアプ
ローチ速度で主軸を移動させ、2相を検知してからの惰
走量を求めて、この惰走量に基−づいて残り距離を求め
、この残り距離に基づいて位置決めする。
【実施例]
第1図はこの発明の一実施例に係る方法を実施する数値
制御装置の構成を示すブロック図である。
図において、(21〉はCPU、(22)は制御プログ
ラムが記憶されているROM、(23)は加ニブログラ
ムが記憶されたり、ワーキングメモリとして機能するR
AMである。(24)はNCプログラムデータ等の人出
力を行う入出力装置、(25〉はマニュアルデータイン
プット装置、(2B)は操作パネル、(27)は表示装
置である。(28)はインタフェースであり、(29)
はサーボ駆動回路である。
(30)は工作機械、(31)はその主軸を駆動するサ
ーボモータ、(31a)はサーボモータ(31)の回転
を検出するエンコーダである。(32)は主軸であり、
(34)は主9IA(32)の回転を検出する主軸エン
コーダ(以下ENCという)である。(35)、 (8
B)はギヤであり、(37)はワークである。ギヤ(8
5)、 (3B)の切替によりワーク(37)の回転制
御を主軸(32)又はサーボモータ(31) (回転軸
)により行う。
(40)は惰走量計算手段、(41)は残距離計算手段
、(42)は位置決め計算手段であり、これらはROM
(22〉に記憶された制御プログラムをCP U (2
1)が実行することにより実現され、説明の便宜上地の
ハード構成と共に図示しである。
第2図はR点復帰の際の主軸の送り制御の動作タイミン
グを示すタイミングチャートである。図において、(1
) 、 (3) 、 (4)及び<la)、 (3a)
、 (4a)はR点復帰の際の主軸の送り制御の各段階
ごとの速度パターンである。(3) 、 (3jl)は
アプローチ速度の速度パターンであり、(4) 、 (
4a)は位置決め計算手段(42)によって形成される
速度パターンである。
第3図は第2図の速度パターン(3) 、 (!la)
を拡大して図示したタイミングチャートである。
第4図はjii1図の装置のR点復帰方法の動作を示す
フローチャートであり、以下このフローチャートに基づ
いて動作説明をする。
始めにRA M (23)に格納されている加エプログ
ラムに従ってR点復帰早送り処理により移動を開始しく
Sl)、E N C(34)からの2相を検知するまで
(S2)早送り処理が繰り返される。E N C(34
)の2相がインタフェース(27)を介して取り込まれ
ると、サーボモータ(31)がサーボ駆動回路(29)
を介して1、η御され、サーボモータ(31)が減速停
止する(S3)。
このときの減速パターンは第2図及び第3図に符号(1
) 、 (la)で示される速度パターンである。ここ
までの速度制御は従来と同様である。
次に、E N C(34)の出力パルスのA相又はB相
のパルスの変化の有無のチエツクを行い、パルス継ぎ目
(立ち上がり又は立ち下がり)に至っていない場合には
、アプローチ速度による送り処理(この発明の精度がア
プローチ送りによる位置決め停止時の惰走量のバラツキ
で決まる)をパルスの継ぎ目(パルス変化)に至るまで
繰返す(S5〉。
そして、継ぎ目を検知すると停止動作によりサーボモー
タ(31〉を減速停止させる事により主軸(32〉の移
動を停止させる(S6)。
惰走量計算手段(40)は、2相の後のA相又はB相の
変化パルスに基づいて惰走量の計算をする(S7)。こ
れは、1回転のパルス量がE N C(34)により決
まるため、2相からのパルス変化量より惰走量が次式に
より計算できる。
xENc1回転当たりの移動量
(回転軸の場合通常360°)
上述のように、パルスの継ぎ目で停止させることにより
、ENC(34)の1パルスのバラツキをなくしている
。第3図の惰走量計算手段(40)による制御部の拡大
図に示すように、Δlで示すアプローチ速度の惰走量の
バラツキが制御精度を決めることになる。
次に、残距離計算手段(41)により位置決め位置(次
の2相などの所定の位置を指定)までの残距離を惰走量
及びE N C(34)のパルス数に基づいて計算する
。2相通過位置を零として、次式により求められる。
残距離−惰走量−復帰位置
なお、計算値が負の場合には、復帰回転方向を一定にす
るため、E N C(34)1回転当りの移動量を加算
する。
最後に、位置決め計算手段(42〉による位置決め処理
にて上記の残距離に基づいて速度パターン(4〉を求め
、この速度パターン(4〉に基づいて主軸(32〉の移
動を高速に行い位置決めを完了する(S9)。以上の動
作によりR点復帰動作を完了し、位置決め位置をR点復
帰位置とした。
また、送り方向の違いによりR点復帰位置の相異を解決
するため、クレードル時とストレート時のアプローチ速
度の速度パターン(3) 、 (3a) 及び位置決
め処理時の速度パターン(4) 、 (4a)における
移動方向は同一とした。
第5図はクレードル時の動作を示すタイミングチャート
である。この実施例は、回転軸と主軸とが結合できる機
械においてENCにより回転軸をR点復帰させ主軸の位
置決めを行うものであり、第6図(ストレート時)及び
第7図(クレードル時)は主軸が回転軸の場合の説明図
であり、これらの図において、各速度パターン(1)
、 (3) 。
(4〉は主軸(32〉の半径方向に遠ざかるに従ってそ
の送り速度が大きくなるものとする。
これらの実施例のように主軸(32)が回転軸の場合で
あっても、上述の直線軸の場合と同様に、主軸の回転移
動に伴って回転するENCの2相を検知して、主軸(3
2)の回転移動を減速停止させ、その後、低速のアプロ
ーチ速度で主軸を移動させ、ENCのA相又はB相のパ
ルスの立ち下がり又は立ち上がりのタイミングで再び主
軸(32)を減速停止させる。そして、2相を検知した
位置から所定の定点までの距離及び惰走距離から残り距
離を求め、残り距離に基づいて主軸(32〉を加減速し
て原点位置に位置決めする。
[発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、2相を検知した後−旦
停止し、その後アプローチ速度で移動させ、このときZ
相からA相又はB相のパルスの継ぎ目までの惰走量が求
められ、次にこの惰走量に基づいて位置決め位置までの
残りの距離を求めて主軸を移動して位置決めを行うよう
にしたので、主軸側にドグを取り付けることなく位置決
め精度を向上させることができ、例えば主軸/回転軸切
換等による円筒切削物の側面の加工(穴あけ、他)にお
いて顕著な効果がある。In this invention, after detecting two phases, the spindle is stopped, and then the spindle is moved at approach speed until a pulse change in phase A or B is detected, and the amount of coasting after detecting two phases is determined. Then, the remaining distance is determined based on this coasting amount, and positioning is performed based on this remaining distance. Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a numerical control device that implements a method according to an embodiment of the present invention. In the figure, (21> is the CPU, (22) is the ROM in which the control program is stored, and (23) is the R in which the program is stored and functions as a working memory.
It is AM. (24) is an input/output device for human output such as NC program data, (25> is a manual data input device, (2B) is an operation panel, (27) is a display device, (28) is an interface, (29)
is a servo drive circuit. (30) is a machine tool, (31) is a servo motor that drives its main shaft, and (31a) is an encoder that detects the rotation of the servo motor (31). (32) is the main axis,
(34) is a main shaft encoder (hereinafter referred to as ENC) that detects the rotation of main 9IA (32). (35), (8
B) is a gear, and (37) is a workpiece. Gear (8
5) and (3B), the rotation of the workpiece (37) is controlled by the main shaft (32) or the servo motor (31) (rotating shaft). (40) is a coasting amount calculation means, (41) is a remaining distance calculation means, and (42) is a positioning calculation means, and these are ROM
The control program stored in (22) is transferred to the CPU (22).
1) is realized by executing, and is illustrated together with the hardware configuration for convenience of explanation. FIG. 2 is a timing chart showing the operation timing of main shaft feed control when returning to the R point. In the figure, (1
), (3), (4) and <la), (3a)
, (4a) is a speed pattern for each stage of spindle feed control during return to R point. (3), (3jl) are the speed patterns of the approach speed, (4), (3jl) are the speed patterns of the approach speed;
4a) is a velocity pattern formed by the positioning calculation means (42). Figure 3 shows the speed pattern (3) and (!la) in Figure 2.
FIG. 2 is an enlarged timing chart of FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the R point return method of the apparatus shown in FIG. 1, and the operation will be explained below based on this flowchart. First, movement is started by R point return fast forward processing according to the modification program stored in RAM (23) (S1), and the fast forward processing is repeated (S2) until two phases from ENC (34) are detected. It will be done. ENC(34
) is taken in through the interface (27), the servo motor (31) is connected to the servo drive circuit (29).
1 and η via the servo motor (31) to decelerate and stop (S3). The deceleration pattern at this time is shown in Figures 2 and 3 with the symbol (1).
) and (la). The speed control up to this point is the same as the conventional one. Next, check whether there is a change in the A-phase or B-phase output pulse of the ENC (34), and if the pulse has not reached a pulse joint (rising or falling), feed processing using the approach speed ( The accuracy of this invention is determined by the variation in the amount of coasting at the time of positioning stop due to approach feed) is repeated until the pulse seam (pulse change) is reached (S5>. Then, when the seam is detected, the servo motor (31> The movement of the main shaft (32> is stopped by decelerating and stopping the main shaft (32) (S6). The coasting amount calculation means (40) calculates the coasting amount based on the change pulse of the A phase or B phase after the 2-phase. (S7). This is because the pulse amount per revolution is determined by E N C (34), so the coasting amount can be calculated from the pulse change amount from the second phase using the following formula: xENc Travel amount per revolution ( (usually 360° in the case of a rotating shaft) As mentioned above, by stopping at the joint of the pulses, variations in one pulse of the ENC (34) are eliminated.Control by the coasting amount calculation means (40) in Fig. 3 As shown in the enlarged view of the section, the variation in the coasting amount of the approach speed indicated by Δl determines the control accuracy.Next, the remaining distance calculating means (41) determines the positioning position (predetermined position such as the next two phases). Calculate the remaining distance to the specified position) based on the coasting amount and the number of pulses of ENC (34).With the 2-phase passing position as zero, it is determined by the following formula: Remaining distance - Coasting amount - If the calculated value of the return position is negative, the amount of movement per rotation of ENC (34) is added in order to keep the return rotation direction constant.Finally, positioning processing by the positioning calculation means (42>) The speed pattern (4) is determined based on the above remaining distance, and based on this speed pattern (4), the main shaft (32) is moved at high speed to complete positioning (S9). The return operation has been completed and the positioning position has been set to the R point return position.In addition, in order to resolve the difference in the R point return position due to the difference in the feed direction, the speed pattern (3) of the approach speed during cradle and straight The moving directions in (3a) and the speed patterns (4) and (4a) during positioning processing were the same. Fig. 5 is a timing chart showing the operation during cradle operation. In this example, the rotation axis and main axis are In a machine that can be connected, the ENC is used to return the rotating shaft to the R point and position the main shaft. Figures 6 (when straight) and 7 (when in cradle) are explanatory diagrams when the main shaft is a rotating shaft. , in these figures, each velocity pattern (1)
, (3). (4> assumes that the feed rate increases as it moves away from the main shaft (32) in the radial direction. Even if the main shaft (32) is a rotating shaft as in these examples, the above-mentioned linear axis As in the case, the two phases of the ENC rotating with the rotational movement of the main shaft are detected, and the main shaft (3
The rotation movement in step 2) is decelerated and stopped, and then the main shaft is moved at a low approach speed, and the main shaft (32) is decelerated and stopped again at the timing of the falling or rising edge of the A-phase or B-phase pulse of the ENC. Then, the remaining distance is determined from the distance from the position where two phases are detected to a predetermined fixed point and the coasting distance, and the main shaft (32) is accelerated or decelerated based on the remaining distance to position it at the home position. [Effects of the invention] As described above, according to the present invention, after detecting two phases, it is stopped, then moved at approach speed, and at this time Z
The amount of coasting from the phase to the joint of the A-phase or B-phase pulses is determined, and then the remaining distance to the positioning position is determined based on this amount of coasting, and the main shaft is moved to perform positioning. Therefore, the positioning accuracy can be improved without attaching a dog to the main shaft side, and this has a remarkable effect, for example, in machining (drilling, etc.) the side surface of a cylindrical cut object by switching between the main shaft and the rotary shaft.
第1図はこの発明の一実施例に係る方法を実施する数値
制御装置の構成を示したブロック図、第2図は上記実施
例におけるR点復帰方式の速度変化を示すタイミングチ
ャート(ストレート時)、第3図は第2図のアプローチ
速度部分の拡大図、第4図は上記実施例におけるR点復
帰方法の動作を示すフローチャート、第5図はこの発明
の他の実施例によるR点復帰方法の速度変化を示すタイ
ミングチャート(クレードル時)、第6図は主軸を回転
軸とした場合の説明図、第7図は第5図における主軸を
回転軸とした場合の説明図である。
第8図は従来の方法の速度変化を示すタイミングチャー
ト、第9図は従来方法の処理を示すフローチャートであ
る。
なお、
図中同一符号は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a numerical control device that implements a method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing chart showing speed changes of the R point return method in the above embodiment (when straight). , FIG. 3 is an enlarged view of the approach speed portion of FIG. 2, FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the R point return method in the above embodiment, and FIG. 5 is an R point return method according to another embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram when the main shaft is used as a rotating shaft, and FIG. 7 is an explanatory diagram when the main shaft in FIG. 5 is used as a rotating shaft. FIG. 8 is a timing chart showing speed changes in the conventional method, and FIG. 9 is a flowchart showing processing in the conventional method. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
知して、主軸の移動を減速停止させる工程と、 その後、低速のアプローチ速度で主軸を移動させ、主軸
エンコーダのA相又はB相のパルスの立ち下がり又は立
ち上がりのタイミングで再び主軸を減速停止させる工程
と、 前記Z相を検知したタイミングからA相又はB相のパル
スの立ち下がり又は立ち上がりのタイミングまでの主軸
エンコーダのパルス数に基づいて惰走距離を計算する工
程と、 前記Z相を検知した位置から所定の定点までの距離及び
前記惰走距離に基づいて残り距離を求める工程と、 前記残り距離に基づいて主軸を加減速制御して原点位置
に位置決めする工程と を有することを特徴とする数値制御装置の原点復帰方法
。[Claims] A step of detecting the Z phase of the spindle encoder that rotates with the movement of the spindle and decelerating and stopping the movement of the spindle, and then moving the spindle at a low approach speed and adjusting the A of the spindle encoder. The process of decelerating and stopping the spindle again at the falling or rising timing of the phase or B phase pulse, and the process of decelerating the spindle and stopping the spindle again from the timing when the Z phase is detected to the falling or rising timing of the A or B phase pulse. a step of calculating a coasting distance based on the number of pulses; a step of calculating a remaining distance based on the distance from the position where the Z phase is detected to a predetermined fixed point and the coasting distance; and a step of calculating the remaining distance based on the remaining distance. A method for returning a numerical control device to an origin, the method comprising: controlling the acceleration and deceleration of the controller to position it at the origin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32397289A JPH03185501A (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Origin restoration method of numeral controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32397289A JPH03185501A (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Origin restoration method of numeral controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03185501A true JPH03185501A (en) | 1991-08-13 |
Family
ID=18160692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32397289A Pending JPH03185501A (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Origin restoration method of numeral controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03185501A (en) |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP32397289A patent/JPH03185501A/en active Pending
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