JPH06119024A - Over travel detection system for numerical controller - Google Patents

Over travel detection system for numerical controller

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JPH06119024A
JPH06119024A JP26718892A JP26718892A JPH06119024A JP H06119024 A JPH06119024 A JP H06119024A JP 26718892 A JP26718892 A JP 26718892A JP 26718892 A JP26718892 A JP 26718892A JP H06119024 A JPH06119024 A JP H06119024A
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JP
Japan
Prior art keywords
overtravel
deviation amount
position deviation
machine tool
over travel
Prior art date
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Pending
Application number
JP26718892A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Matsuura
仁 松浦
Junichi Kato
淳一 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Publication of JPH06119024A publication Critical patent/JPH06119024A/en
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Abstract

PURPOSE:To detect the over travel of a numerically controlled machine tool without using a limit switch. CONSTITUTION:The arithmetic means 3 of a numerical controller 20 calculates a logical position deviation amount from a feed speed command to a servo motor 6. An over travel discrimination means 5 discriminates whether a table 9 is over travel or not based on a result obtained by comparing the logical position deviation amount with a real position deviation amount which is fed back from a position deviation amount register 8. When the real position deviation amount is larger than an expected value compared with the logical position deviation amount, for example, it is a case when the table 9 does not move by a value equivalent to the feed speed command. The over travel discrimination means 5 stops the feed speed command to the servo motor 6 with the state as over travel. Thus, the over travel of the table 9 can be detected without using the limit switch.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は工作機械のオーバトラベ
ルを検出する数値制御装置のオーバトラベル検出方式に
関し、特に実位置偏差量と理論位置偏差量とを比較して
オーバトラベルを検出する数値制御装置のオーバトラベ
ル検出方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an overtravel detection method for a numerical control device for detecting overtravel of a machine tool, and particularly to a numerical control for detecting overtravel by comparing an actual position deviation amount with a theoretical position deviation amount. The present invention relates to a device overtravel detection method.

【0002】[0002]

【従来の技術】数値制御工作機械は、数値制御装置側か
らの移動指令に応じて動作するが、その動作可能範囲を
越えて動作しようとする場合もある。その場合、機械の
ベッドとテーブル、あるいはコラムとテーブルの間に設
けられたリミットスイッチがそのオーバトラベルを検出
して数値制御装置側に通知し、数値制御装置側は、その
検出信号によって、工作機械のオーバトラベルを判別し
工作機械を減速停止させていた。
2. Description of the Related Art A numerically controlled machine tool operates in response to a movement command from the numerical control device side, but there are cases where the numerically controlled machine tool tries to operate beyond its operable range. In that case, a limit switch provided between the bed and table of the machine or between the column and the table detects the overtravel and notifies the numerical control device side, and the numerical control device side uses the detection signal to output the machine tool. The machine tool was decelerated to a stop by determining the overtravel of.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなオ
ーバトラベル検出方式では、リミットスイッチを工作機
械に設ける必要があるため、その分設計の工数を要し、
生産コストも高くつく。また、工作機械毎にリミットス
イッチの調整を行う必要もある。さらに、工作機械側に
リミットスイッチを設けるスペースを確保できない場合
もある。
However, in such an overtravel detection method, it is necessary to provide a limit switch on the machine tool, which requires man-hours for designing the limit switch.
Production costs are high. Also, it is necessary to adjust the limit switch for each machine tool. Further, there is a case where the space for installing the limit switch cannot be secured on the machine tool side.

【0004】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、リミットスイッチを用いないで工作機械のオ
ーバトラベルを検出することができる数値制御装置のオ
ーバトラベル検出方式を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an overtravel detection system for a numerical controller capable of detecting overtravel of a machine tool without using a limit switch. And

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、工作機械のオーバトラベルを検出する数
値制御装置のオーバトラベル検出方式において、前記工
作機械に対する移動指令から理論位置偏差量を演算する
演算手段と、前記工作機械の実位置偏差量と前記理論位
置偏差量とを比較した結果に基づいて前記工作機械がオ
ーバトラベルであるか否かを判別し、オーバトラベルで
あると判別したときに前記工作機械に対する移動指令を
停止するオーバトラベル判別手段と、を有することを特
徴とする数値制御装置のオーバトラベル検出方式が、提
供される。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a theoretical position deviation amount from a movement command to the machine tool in an overtravel detection system of a numerical controller for detecting the overtravel of the machine tool. Based on the result of comparing the actual position deviation amount of the machine tool and the theoretical position deviation amount with the calculation means for calculating, it is determined whether or not the machine tool is overtravel, and it is determined that it is overtravel. An overtravel detection method for a numerical control device is provided, which comprises: an overtravel determination means for stopping a movement command to the machine tool.

【0006】[0006]

【作用】演算手段は、工作機械に対する移動指令から理
論位置偏差量を演算する。オーバトラベル判別手段は、
その工作機械の実位置偏差量と理論位置偏差量とを比較
した結果に基づいて工作機械がオーバトラベルであるか
否かを判別する。例えば、実位置偏差量が理論位置偏差
量に比べて予期した以上に大きいとき、それは工作機械
が移動指令に相当する分だけ移動してない場合である。
オーバトラベル判別手段は、その状態をオーバトラベル
であるとして、工作機械に対する移動指令を停止する。
The calculating means calculates the theoretical position deviation amount from the movement command to the machine tool. Overtravel discrimination means
Based on the result of comparing the actual position deviation amount and the theoretical position deviation amount of the machine tool, it is determined whether the machine tool is overtraveled. For example, when the actual position deviation amount is larger than expected compared to the theoretical position deviation amount, it means that the machine tool has not moved by the amount corresponding to the movement command.
The overtravel determination means determines the state as overtravel and stops the movement command to the machine tool.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の数値制御装置のオーバトラベル
検出方式の全体構成を示す図である。図において、数値
制御装置20の位置指令手段1は、その位置指令をパル
ス分配手段4に送る。また、送り速度指令手段2は、そ
の送り指令をパルス分配手段4に送る。ここで、位置指
令は、例えば工作機械における工具の移動位置の指令値
であり、送り速度指令は、例えば工作機械における工具
の送り速度の指令値である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an overtravel detection system of a numerical controller according to the present invention. In the figure, the position command means 1 of the numerical controller 20 sends the position command to the pulse distribution means 4. Further, the feed speed command means 2 sends the feed command to the pulse distribution means 4. Here, the position command is, for example, a command value of the moving position of the tool in the machine tool, and the feed speed command is, for example, a command value of the feed speed of the tool in the machine tool.

【0008】パルス分配手段4は、この位置指令及び送
り指令を受けて補間演算を行い、分配パルスを出力す
る。この分配パルスは、正の値として位置偏差量加算器
7に入力され、それによって現在の位置偏差量レジスタ
8の値が決定される。
The pulse distribution means 4 receives the position command and the feed command, performs interpolation calculation, and outputs a distribution pulse. This distributed pulse is input to the position deviation amount adder 7 as a positive value, and the current value of the position deviation amount register 8 is determined thereby.

【0009】サーボモータ6には、この現在の位置偏差
量レジスタ8の値が入力され、サーボモータ6はその値
に応じて動作する。この動作は、現在の位置偏差量レジ
スタ8の値が零となるまで継続する。
The current value of the position deviation amount register 8 is input to the servo motor 6, and the servo motor 6 operates according to the value. This operation continues until the current value of the position deviation amount register 8 becomes zero.

【0010】すなわち、サーボモータ6が動作すると、
その回転量が位置検出器6aによって検出され、検出さ
れた回転量は位置偏差量加算器7に負の値としてフィー
ドバックされ、位置偏差量レジスタ8の値が更新され
る。これらの動作が、位置偏差量レジスタ8が零となる
まで繰り返されるのである。
That is, when the servo motor 6 operates,
The amount of rotation is detected by the position detector 6a, the detected amount of rotation is fed back to the position deviation amount adder 7 as a negative value, and the value of the position deviation amount register 8 is updated. These operations are repeated until the position deviation amount register 8 becomes zero.

【0011】ここで、位置偏差量レジスタ8に保持され
る位置偏差量を実位置偏差量と称する。この実位置偏差
量は、詳細は後述するように、オーバトラベル判別のた
めにオーバトラベル判別手段5に供される。
Here, the position deviation amount held in the position deviation amount register 8 is called an actual position deviation amount. The actual position deviation amount is supplied to the overtravel determination means 5 for overtravel determination, as will be described later in detail.

【0012】サーボモータ6はボールネジ10を回転さ
せて可動部11の位置決めを行う。可動部11はテーブ
ル9を所定の軸方向に移動させる。テーブル9が動作可
能領域の限界位置まで来ると、工作機械側のベッド13
と一体に設けられたダンパ12に接触する。さらに、そ
の軸方向に移動すると、サーボモータ6は、ダンパ12
及びベッド13から逆方向の負荷を受ける。その結果、
位置検出器6aから位置偏差量加算器7にフィードバッ
クされるサーボモータ6の回転量が小さくなり、相対的
に位置偏差量レジスタ8の実位置偏差量が増大する。こ
の実位置偏差量は、上述したように、オーバトラベル判
別手段5に送られる。
The servomotor 6 rotates the ball screw 10 to position the movable portion 11. The movable part 11 moves the table 9 in a predetermined axial direction. When the table 9 reaches the limit position of the operable area, the bed 13 on the machine tool side is
It comes into contact with a damper 12 provided integrally with the. Further, when it moves in the axial direction, the servo motor 6 causes the damper 12 to move.
And a reverse load from the bed 13. as a result,
The rotation amount of the servo motor 6 fed back from the position detector 6a to the position deviation amount adder 7 becomes small, and the actual position deviation amount of the position deviation amount register 8 relatively increases. This actual position deviation amount is sent to the overtravel determination means 5, as described above.

【0013】一方、数値制御装置20に設けられた演算
手段3は、送り速度指令手段2の送り速度指令を受け
て、理論的に求められる位置偏差量を演算する。この理
論的に求められる位置偏差量は、次式(1)によって決
定され、ここでは理論位置偏差量またはサーボ位置偏差
量と称する。
On the other hand, the arithmetic means 3 provided in the numerical controller 20 receives the feed speed command of the feed speed command means 2 and calculates the theoretically obtained position deviation amount. The theoretically obtained position deviation amount is determined by the following equation (1), and is referred to herein as a theoretical position deviation amount or a servo position deviation amount.

【0014】理論位置偏差量E=F/G・1/U ここで、F:送り速度(μm/sec) G:位置制御ループのゲイン(1/sec) U:検出単位(1パルスでの移動量)(μm)、通常1
μm この理論位置偏差量は、オーバトラベル判別手段5に送
られる。オーバトラベル判別手段5は、上記の実位置偏
差量と理論位置偏差量とを比較した結果に基づいてテー
ブル9がオーバトラベルであるか否かを判別する。すな
わち、実位置偏差量と理論位置偏差量との差分を演算
し、その差分が設定値よりも大きいときに、オーバトラ
ベルであると判別する。これは、上述したように、テー
ブル9のオーバトラベル時に実位置偏差量が増大し、そ
の結果、上記差分も増大するためである。オーバトラベ
ルであると判別したときは、オーバトラベル判別手段5
は、送り速度停止信号をパルス分配手段4に出力する。
その信号を受けてサーボモータ6は停止する。
Theoretical position deviation amount E = F / G · 1 / U where F: feed rate (μm / sec) G: position control loop gain (1 / sec) U: detection unit (movement in one pulse Amount) (μm), usually 1
μm This theoretical position deviation amount is sent to the overtravel determination means 5. The overtravel determination means 5 determines whether or not the table 9 is overtravel based on the result of comparison between the actual position deviation amount and the theoretical position deviation amount. That is, the difference between the actual position deviation amount and the theoretical position deviation amount is calculated, and when the difference is larger than the set value, it is determined that there is overtravel. This is because, as described above, the actual position deviation amount increases when the table 9 overtravels, and as a result, the difference also increases. When it is determined that it is overtravel, overtravel determination means 5
Outputs a feed speed stop signal to the pulse distributing means 4.
Upon receiving the signal, the servo motor 6 stops.

【0015】また、オーバトラベル判別手段5におい
て、オーバトラベルであると判別されると、その判別結
果は表示装置35にアラームとして表示される。オペレ
ータは、その表示を見てオーバトラベルに対する適切な
処置を行うことができる。
When the overtravel determination means 5 determines that the travel is overtravel, the determination result is displayed on the display device 35 as an alarm. The operator can take appropriate action against overtravel by viewing the display.

【0016】このように、実位置偏差量が理論位置偏差
量に比べて予期した以上に大きいとき、それはテーブル
9が送り速度指令に相当する分だけ移動していない場合
であるため、オーバトラベル判別手段5は、その状態を
オーバトラベルであるとして、サーボモータ6に対する
送り速度指令を停止する。このため、リミットスイッチ
を用いないでテーブル9のオーバトラベルを検出するこ
とができる。したがって、従来リミットスイッチを設け
るために必要であった設計工数や、リミットスイッチの
調整等が不要となる。また、その分生産コストも低減す
ることができる。さらに、工作機械側にリミットスイッ
チを設けるスペースを確保できない場合でも、オーバト
ラベルを検出することができる。
As described above, when the actual position deviation amount is larger than the theoretical position deviation amount than expected, it means that the table 9 has not moved by the amount corresponding to the feed speed command. The means 5 regards the state as overtravel and stops the feed speed command to the servomotor 6. Therefore, overtravel of the table 9 can be detected without using the limit switch. Therefore, the design man-hours and the adjustment of the limit switch, which are conventionally required to provide the limit switch, are unnecessary. In addition, the production cost can be reduced accordingly. Further, even when the space for installing the limit switch on the machine tool side cannot be secured, overtravel can be detected.

【0017】次に、数値制御装置のハードウェア構成に
ついて説明する。図2は数値制御装置のハードウェア構
成を示す図である。図において、数値制御装置20は基
本スロット30と、拡張スロット40から構成されてい
る。
Next, the hardware configuration of the numerical controller will be described. FIG. 2 is a diagram showing a hardware configuration of the numerical control device. In the figure, the numerical control device 20 comprises a basic slot 30 and an expansion slot 40.

【0018】基本スロット30のプロセッサ31は、数
値制御装置20の基本機能を制御する。ROM32は、
システムプログラム等が格納されている。RAM33は
実位置偏差量、理論位置偏差量、およびオーバトラベル
判別のための設定値等の諸データが格納されている。C
PU31は、システムプログラムを実行し、このRAM
33に格納された数値等をもとにオーバトラベルの検出
を行う。
The processor 31 of the basic slot 30 controls the basic functions of the numerical controller 20. ROM32 is
Stores system programs, etc. The RAM 33 stores various data such as an actual position deviation amount, a theoretical position deviation amount, and a set value for overtravel determination. C
The PU 31 executes the system program, and this RAM
Overtravel is detected based on the numerical values stored in 33.

【0019】表示装置35には、CRTあるいは液晶表
示装置等が使用され、上記のオーバトラベルアラームが
表示される。RAM34にはこの表示装置35に表示す
るためのビデオデータが格納されている。また、操作キ
ー36によって指令を受けてて、システムプログラムの
実行等が行われる。
As the display device 35, a CRT, a liquid crystal display device or the like is used, and the above-mentioned overtravel alarm is displayed. The RAM 34 stores video data to be displayed on the display device 35. Further, in response to a command from the operation key 36, the system program is executed.

【0020】拡張スロット40の各スロット位置にPM
C(プログラマブル・マシン・コントローラ)41、軸
制御回路42〜44、および通信制御回路等の他のプリ
ント板45等が挿入されている。
PM at each slot position of the expansion slot 40
A C (programmable machine controller) 41, axis control circuits 42 to 44, and another printed board 45 such as a communication control circuit are inserted.

【0021】PMC41は、ラダー形式で作成されたシ
ーケンスプログラムで機械側を制御する。このPMC4
1には入出力回路(I/O)51が接続され、更には入
出力回路51に強電盤あるいは操作盤を含む機械制御回
路61が接続されている。
The PMC 41 controls the machine side with a sequence program created in the ladder format. This PMC4
An input / output circuit (I / O) 51 is connected to 1, and a machine control circuit 61 including a high-power panel or an operation panel is connected to the input / output circuit 51.

【0022】軸制御回路42、43、44は、それぞれ
サーボアンプ52、53、54に接続され、サーボモー
タ62、64、66を駆動する。上述した位置偏差量加
算器7及び位置偏差量レジスタ8は、この軸制御回路4
2等に設けられる。位置検出器63、65、67は、そ
れぞれサーボアンプ52、53、54に接続され、サー
ボモータ62、64、66が駆動したときの回転量を検
出する。その検出信号は、サーボアンプ52、53、5
4を経由して軸制御回路42、43、44にフィードバ
ックされる。なお、本図ではスピンドルアンプ、スピン
ドルモータ等は省略してある。
The axis control circuits 42, 43 and 44 are connected to the servo amplifiers 52, 53 and 54, respectively, and drive the servo motors 62, 64 and 66. The position deviation amount adder 7 and the position deviation amount register 8 described above are provided in the axis control circuit 4
It is installed in 2nd class. The position detectors 63, 65, 67 are connected to the servo amplifiers 52, 53, 54, respectively, and detect the amount of rotation when the servo motors 62, 64, 66 are driven. The detection signals are servo amplifiers 52, 53, 5
It is fed back to the axis control circuits 42, 43 and 44 via 4. In this figure, the spindle amplifier, spindle motor, etc. are omitted.

【0023】上記の説明では、テーブルがダンパに接触
してサーボモータが負荷を受けるように構成したが、小
型の工作機械で、テーブルがベッドに直接当っても機械
が損傷しないときは、ダンパを設けることなく、オーバ
トラベルを検出することができる。その場合は、オーバ
トラベル検出の実行サイクルを短く設定する必要があ
る。
In the above description, the table comes into contact with the damper so that the servomotor receives the load. However, if the machine is small and the table does not directly damage the bed, the damper should be used. Overtravel can be detected without provision. In that case, it is necessary to set the execution cycle of overtravel detection short.

【0024】また、テーブルが動作可能領域を越えて動
作する場合について説明したが、工作機械の他の部位、
例えば工具が動作可能領域を越えて動作する場合でも、
同様に本発明を適用することができる。
Although the case where the table operates beyond the operable area has been described, other parts of the machine tool,
For example, even if the tool moves beyond the operable area,
The present invention can be similarly applied.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、工作機
械の実位置偏差量と理論位置偏差量とを比較した結果に
基づいて工作機械がオーバトラベルであるか否かを判別
するように構成した。例えば、実位置偏差量が理論位置
偏差量に比べて予期した以上に大きいとき、それは工作
機械が移動指令に相当する分だけ移動していない場合で
あるため、オーバトラベル判別手段は、その状態をオー
バトラベルであるとして、工作機械に対する移動指令を
停止する。
As described above, according to the present invention, it is determined whether or not the machine tool is overtraveled based on the result of comparison between the actual position deviation amount and the theoretical position deviation amount of the machine tool. did. For example, when the actual position deviation amount is larger than the theoretical position deviation amount than expected, it means that the machine tool has not moved by the amount corresponding to the movement command, and therefore the overtravel determination means indicates that state. Assuming that it is overtravel, stop the movement command to the machine tool.

【0026】このため、リミットスイッチを用いないで
工作機械のオーバトラベルを検出することができる。し
たがって、リミットスイッチ及びリミットスイッチの調
整等が不要となる。また、その分生産コストも低減する
ことができる。さらに、工作機械側にリミットスイッチ
を設けるスペースを確保できない場合でも、オーバトラ
ベルを検出することができる。
Therefore, overtravel of the machine tool can be detected without using the limit switch. Therefore, it becomes unnecessary to adjust the limit switch and the limit switch. In addition, the production cost can be reduced accordingly. Further, even when the space for installing the limit switch on the machine tool side cannot be secured, overtravel can be detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の数値制御装置のオーバトラベル検出方
式の全体構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an overtravel detection system of a numerical controller according to the present invention.

【図2】数値制御装置のハードウェア構成を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a hardware configuration of a numerical control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 位置指令手段 2 送り速度指令手段 3 演算手段 4 パルス分配手段 5 オーバトラベル判別手段 6,62,64,66 サーボモータ 6a,63,65,67 位置検出器 7 位置偏差量加算器 8 位置偏差量レジスタ 9 テーブル 12 ダンパ 13 ベッド 20 数値制御装置 31 プロセッサ 32 ROM 33 RAM 35 表示装置 42,43,44 軸制御回路 1 Position Command Means 2 Feed Speed Command Means 3 Computing Means 4 Pulse Distributing Means 5 Overtravel Discriminating Means 6, 62, 64, 66 Servo Motors 6a, 63, 65, 67 Position Detector 7 Position Deviation Amount Adder 8 Position Deviation Amount Register 9 Table 12 Damper 13 Bed 20 Numerical control device 31 Processor 32 ROM 33 RAM 35 Display device 42, 43, 44 Axis control circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 工作機械のオーバトラベルを検出する数
値制御装置のオーバトラベル検出方式において、 前記工作機械に対する移動指令から理論位置偏差量を演
算する演算手段と、 前記工作機械の実位置偏差量と前記理論位置偏差量とを
比較した結果に基づいて前記工作機械がオーバトラベル
であるか否かを判別し、オーバトラベルであると判別し
たときに前記工作機械に対する移動指令を停止するオー
バトラベル判別手段と、 を有することを特徴とする数値制御装置のオーバトラベ
ル検出方式。
1. An overtravel detection method for a numerical control device for detecting overtravel of a machine tool, comprising: calculating means for calculating a theoretical position deviation amount from a movement command to the machine tool; and an actual position deviation amount of the machine tool. Overtravel determination means for determining whether or not the machine tool is overtravel based on the result of comparison with the theoretical position deviation amount, and stopping the movement command to the machine tool when it is determined to be overtravel. An overtravel detection method for a numerical control device, which comprises:
【請求項2】 前記オーバトラベル判別手段は、前記工
作機械の実位置偏差量と前記理論位置偏差量との差分を
演算し、前記差分が設定値より大きいときに前記工作機
械はオーバトラベルであると判別することを特徴とする
請求項1記載の数値制御装置のオーバトラベル検出方
式。
2. The overtravel determination means calculates a difference between the actual position deviation amount of the machine tool and the theoretical position deviation amount, and the machine tool is overtravel when the difference is larger than a set value. The overtravel detection method for a numerical controller according to claim 1, characterized in that:
【請求項3】 前記オーバトラベル判別手段から出力さ
れたオーバトラベル信号を受けて前記オーバトラベルを
表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項1記
載の数値制御装置のオーバトラベル検出方式。
3. The overtravel detection method for a numerical controller according to claim 1, further comprising display means for receiving the overtravel signal output from said overtravel determination means and displaying said overtravel.
JP26718892A 1992-10-06 1992-10-06 Over travel detection system for numerical controller Pending JPH06119024A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100440154B1 (en) * 2002-05-31 2004-07-12 현대자동차주식회사 Method of controlling over-travel for machine tools
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