JPS61184606A - 機械位置検出装置 - Google Patents
機械位置検出装置Info
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- JPS61184606A JPS61184606A JP60025694A JP2569485A JPS61184606A JP S61184606 A JPS61184606 A JP S61184606A JP 60025694 A JP60025694 A JP 60025694A JP 2569485 A JP2569485 A JP 2569485A JP S61184606 A JPS61184606 A JP S61184606A
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- Japan
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- amount
- output
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- circuit
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明は、モータに直接又は間接的に取付けた位置検出
器からのフィードバックパルスを用いて前記モータによ
って駆動される機械可動部の位置を検出する装置におい
て、バックラッシ補正処理を行なうことによってバック
ラッシ内で帰還されるフィードバックパルスによっては
機械位置を変更しないようにすることで、正確で且つ変
動の少ない機械位置データを得るようにしたものである
。
器からのフィードバックパルスを用いて前記モータによ
って駆動される機械可動部の位置を検出する装置におい
て、バックラッシ補正処理を行なうことによってバック
ラッシ内で帰還されるフィードバックパルスによっては
機械位置を変更しないようにすることで、正確で且つ変
動の少ない機械位置データを得るようにしたものである
。
本発明はならい制御装置等における機械可動部の機械位
置検出装置に関する。
置検出装置に関する。
ならい制御装置は、原理的に機械可動部の位置を知らな
くても加工を行なうことができる。しかし、ならい折り
返し制御、停止制御をリミットスイッチ等の機械的スイ
ッチを用いずに可能とするため、或はならい領域から他
のならい領域への位置決めを可能とするために、最近の
ならい制御装置には簡単な位置制御機能と機械位置検出
機能が付加されている。そして、このような機能はモー
タに直接または間接的に取付けられた位置検出器からの
フィードバックパルスを用いて行なわれている。なお、
機械可動部の検出位置はならい制御のためだけでなく、
それを表示させることでオペレータのならい動作の監視
等にも利用されている。
くても加工を行なうことができる。しかし、ならい折り
返し制御、停止制御をリミットスイッチ等の機械的スイ
ッチを用いずに可能とするため、或はならい領域から他
のならい領域への位置決めを可能とするために、最近の
ならい制御装置には簡単な位置制御機能と機械位置検出
機能が付加されている。そして、このような機能はモー
タに直接または間接的に取付けられた位置検出器からの
フィードバックパルスを用いて行なわれている。なお、
機械可動部の検出位置はならい制御のためだけでなく、
それを表示させることでオペレータのならい動作の監視
等にも利用されている。
従来の前記機械位置検出は、位置検出器からのフィード
バックパルスをカウンタで計数させ、このカウンタの内
容を所定時間毎に読取ると共に、読取った値の極性を反
転して前記カウンタに入力することによりカウンタの内
容をキャンセルし、他方前記読取った値を今までの機械
位置データに加算することにより行なわれている。
バックパルスをカウンタで計数させ、このカウンタの内
容を所定時間毎に読取ると共に、読取った値の極性を反
転して前記カウンタに入力することによりカウンタの内
容をキャンセルし、他方前記読取った値を今までの機械
位置データに加算することにより行なわれている。
しかし、位置検出器からのフィードバックパルスは駆動
系にバックラッシがある場合、機械可動部が実際に移動
していなくても発生されるから、読取ったカウンタの内
容を積算するだけでは機械位置データはバフクラッシの
影響を受けて正確に機械位置を示さず、またバックラッ
シ内の変動に応じて頻繁にその値が変化することから表
示がチラチラして非常に見ずらいという問題点がある。
系にバックラッシがある場合、機械可動部が実際に移動
していなくても発生されるから、読取ったカウンタの内
容を積算するだけでは機械位置データはバフクラッシの
影響を受けて正確に機械位置を示さず、またバックラッ
シ内の変動に応じて頻繁にその値が変化することから表
示がチラチラして非常に見ずらいという問題点がある。
本発明はこのような従来の問題点を解決したもので、そ
の目的は、正確で且つバックラッシ内での駆動では機械
位置データが変動しないようにすることにある。
の目的は、正確で且つバックラッシ内での駆動では機械
位置データが変動しないようにすることにある。
本発明は上記問題点を解決するために、例えば第１図に
示すように、モータ１によって駆動される機械可動部２
の機械位置をモータ１に直接または間接的に取付けた位
置検出器３からのパルスを用いて検出する装置において
、位置検出器３からのパルスを計数する計数手段４と、
この計数手段４の計数値を所定時間毎に読取る読取り手
段５と、この読取られた計数値骨だけ計数手段４の内容
をキャンセルするキャンセル手段６と、駆動系のバック
ラッシ量を記憶するバックラッシ量記憶手段７と、読取
り手段５で読取られた計数値および前記バックラッシ量
に基づき前記所定時間毎に機械可動部２の実際の移動量
を算出する移動量算出手段８と、移動量算出手段８で算
出された移動量を積算する積算手段９とを設ける。
示すように、モータ１によって駆動される機械可動部２
の機械位置をモータ１に直接または間接的に取付けた位
置検出器３からのパルスを用いて検出する装置において
、位置検出器３からのパルスを計数する計数手段４と、
この計数手段４の計数値を所定時間毎に読取る読取り手
段５と、この読取られた計数値骨だけ計数手段４の内容
をキャンセルするキャンセル手段６と、駆動系のバック
ラッシ量を記憶するバックラッシ量記憶手段７と、読取
り手段５で読取られた計数値および前記バックラッシ量
に基づき前記所定時間毎に機械可動部２の実際の移動量
を算出する移動量算出手段８と、移動量算出手段８で算
出された移動量を積算する積算手段９とを設ける。
読取り手段５で読取られる計数値のなかには機械可動部
２の実際の移動に対応した値とバックラッシに対応した
値とが含まれるが、移動量算出手段８は予め設定された
バックラッシ量に基づき機械可動部２の実際の移動量を
算出するので、バックラッシ内に対応する計数値は無視
され、積算手段は正確な機械位置を示し、且つバックラ
ッシ内の駆動では機械位置データは変化しなくなる。
２の実際の移動に対応した値とバックラッシに対応した
値とが含まれるが、移動量算出手段８は予め設定された
バックラッシ量に基づき機械可動部２の実際の移動量を
算出するので、バックラッシ内に対応する計数値は無視
され、積算手段は正確な機械位置を示し、且つバックラ
ッシ内の駆動では機械位置データは変化しなくなる。
第２図は本発明を通用したならい制御装置の要部ブロッ
ク図である。このならい制御装置は、ならい制御機能と
位置決め機能と機械位置検出機能とを有する。
ク図である。このならい制御装置は、ならい制御機能と
位置決め機能と機械位置検出機能とを有する。
第２図において、マイクロコンピュータ２６は、データ
バス、アドレスバス、コントロールバスを含むバス２７
により周辺回路と接続される。メモリ２８はマイクロコ
ンピュータ２６に所定の制御を行なわせるためのプログ
ラムやならい規定データ例えば基準変位量、ならい送り
速度、ならい折り返し位置等を記憶する領域、及び位置
決めのための目標位置データ等を記憶する領域を有する
。入力回路３０はキーボード３１のインタフェイスであ
り、各種データはこのキーボード３１からメモリ２８に
記憶等させることができる。出力回路２９からは、なら
い制御回路２１へならい規定データが、エラ−カウンタ
３２〜３４ヘゲート回路３８〜４０を介して各軸の移動
措令値が又直接リセット信号が、制御部３５〜３′７へ
初期化信号および所定のタイミング信号が、ゲート回路
３８〜４０．２２には切換信号が、Ｚ軸しジスタ４４．
Ｘ軸しジスタ４５．Ｙ軸しジスタ４６ヘリセツト信号が
それぞれ送出される。入力回路４８はレジスタ４４〜４
６の内容をマイクロコンピュータ２６が読取るためのイ
ンクフェイスである。
バス、アドレスバス、コントロールバスを含むバス２７
により周辺回路と接続される。メモリ２８はマイクロコ
ンピュータ２６に所定の制御を行なわせるためのプログ
ラムやならい規定データ例えば基準変位量、ならい送り
速度、ならい折り返し位置等を記憶する領域、及び位置
決めのための目標位置データ等を記憶する領域を有する
。入力回路３０はキーボード３１のインタフェイスであ
り、各種データはこのキーボード３１からメモリ２８に
記憶等させることができる。出力回路２９からは、なら
い制御回路２１へならい規定データが、エラ−カウンタ
３２〜３４ヘゲート回路３８〜４０を介して各軸の移動
措令値が又直接リセット信号が、制御部３５〜３′７へ
初期化信号および所定のタイミング信号が、ゲート回路
３８〜４０．２２には切換信号が、Ｚ軸しジスタ４４．
Ｘ軸しジスタ４５．Ｙ軸しジスタ４６ヘリセツト信号が
それぞれ送出される。入力回路４８はレジスタ４４〜４
６の内容をマイクロコンピュータ２６が読取るためのイ
ンクフェイスである。
ならい制御回路２１はトレーサヘッド１２から出力され
る変位信号εＸ、εｙ、ε２と出力回路２９から入力さ
れるならい規定データとから公知のようにならい制御に
必要な各軸の指令速度信号を発生するものである。この
指令速度信号はゲート回路２２を介して各軸のサーボア
ンプ詔〜怒に加えられる。サーボアンプ２３〜２５の出
力で駆動されるＸ軸モータ１５．Ｙ軸モータ１６．Ｚ軸
モータ１７は図示しない歯車、ボールねじ等の動力伝達
機構を介してトレーサヘッド１２とカッタ１３を一体的
に駆動するためのものである。トレーサヘッド１２には
モデル１１の形状を検出するためのスタイラス１０が装
着される。また、各軸のモータ１５〜１７にはパルスコ
ーダ等の位置検出器１７〜１９が取付けられ、各位置検
出器１７〜１９から出力されるパルスはエラーカウンタ
３２〜３４に入力される。
る変位信号εＸ、εｙ、ε２と出力回路２９から入力さ
れるならい規定データとから公知のようにならい制御に
必要な各軸の指令速度信号を発生するものである。この
指令速度信号はゲート回路２２を介して各軸のサーボア
ンプ詔〜怒に加えられる。サーボアンプ２３〜２５の出
力で駆動されるＸ軸モータ１５．Ｙ軸モータ１６．Ｚ軸
モータ１７は図示しない歯車、ボールねじ等の動力伝達
機構を介してトレーサヘッド１２とカッタ１３を一体的
に駆動するためのものである。トレーサヘッド１２には
モデル１１の形状を検出するためのスタイラス１０が装
着される。また、各軸のモータ１５〜１７にはパルスコ
ーダ等の位置検出器１７〜１９が取付けられ、各位置検
出器１７〜１９から出力されるパルスはエラーカウンタ
３２〜３４に入力される。
エラーカウンタ３２〜３４はゲート回路３８〜４０の出
力でカウントアツプされ、位置検出器１７〜１９の出力
パルスでカウントダウンされる。エラーカウンタ３２〜
３４の出力はＤ／Ａ変換器４１〜４３でアナログ電圧に
変換され、ゲート回路２２を介して各サーボアンプ２３
〜２５に加えられる。制御部３５〜３７はエラーカウン
タ３２〜３４の内容を所定時間例えば数ｍｓ毎に読取り
、読取った内容の極性を反転してゲート回路３８〜４０
を介してエラーカウンタ３２〜３４に入力することによ
り、エラーカウンタの内容を読取った分だけキャンセル
すると共に、読取った内容と後述する各軸のバックラッ
シ量に基づき機械可動部の機械位置（例えばスタイラス
１０の中心位置）の所定時間毎の移動量を求め、これを
レジスタ４４〜４６に送出する。レジスタ４４〜４６は
、入力される移動量を積算するものであり、その内容は
前述したように入力回路４８を介してマイクロコンピュ
ータ２６に読取られると共に、ＣＲＴ等の表示装置４７
に表示される。次に第２図の動作を説明する。
力でカウントアツプされ、位置検出器１７〜１９の出力
パルスでカウントダウンされる。エラーカウンタ３２〜
３４の出力はＤ／Ａ変換器４１〜４３でアナログ電圧に
変換され、ゲート回路２２を介して各サーボアンプ２３
〜２５に加えられる。制御部３５〜３７はエラーカウン
タ３２〜３４の内容を所定時間例えば数ｍｓ毎に読取り
、読取った内容の極性を反転してゲート回路３８〜４０
を介してエラーカウンタ３２〜３４に入力することによ
り、エラーカウンタの内容を読取った分だけキャンセル
すると共に、読取った内容と後述する各軸のバックラッ
シ量に基づき機械可動部の機械位置（例えばスタイラス
１０の中心位置）の所定時間毎の移動量を求め、これを
レジスタ４４〜４６に送出する。レジスタ４４〜４６は
、入力される移動量を積算するものであり、その内容は
前述したように入力回路４８を介してマイクロコンピュ
ータ２６に読取られると共に、ＣＲＴ等の表示装置４７
に表示される。次に第２図の動作を説明する。
位置決め時にはゲート回路３８〜４０の入力は出力回路
西側に切換えられ、ゲート回路２２の入力はＤ／Ａ変換
器４１〜４３側に切換えられる。Ｘ軸を位置検出器１８
のパルス数にして例えば１００パルス分、Ｙ軸を位置検
出器１９のパルス数にして２００パルス分、Ｚ軸を位置
検出器２０のパルス数にして３００パルス分それぞれ各
軸の子方向に移動させる場合、マイクロコンピュータ２
６は、出力回路２９とゲートＹ軸用のエラーカウンタ３
３に合計２００の値をセットする。ゲート回路２２はＤ
／Ａ変換器側に切換えられているので、各エラーカウン
タの内容がアナログ量に変換された電圧は各軸のサーボ
アンプに入力され、各モータはサーボアンプの出力によ
り駆動される。モータが回転すると、位置検出器から回
転数に応じた繰返し周波数のパルスが発生され、エラー
カウンタ３２〜３４の内容が減算されていく。そして、
エラーカウンタの内容が零になると、モータの回転は停
止し、位置決めが完了する。
西側に切換えられ、ゲート回路２２の入力はＤ／Ａ変換
器４１〜４３側に切換えられる。Ｘ軸を位置検出器１８
のパルス数にして例えば１００パルス分、Ｙ軸を位置検
出器１９のパルス数にして２００パルス分、Ｚ軸を位置
検出器２０のパルス数にして３００パルス分それぞれ各
軸の子方向に移動させる場合、マイクロコンピュータ２
６は、出力回路２９とゲートＹ軸用のエラーカウンタ３
３に合計２００の値をセットする。ゲート回路２２はＤ
／Ａ変換器側に切換えられているので、各エラーカウン
タの内容がアナログ量に変換された電圧は各軸のサーボ
アンプに入力され、各モータはサーボアンプの出力によ
り駆動される。モータが回転すると、位置検出器から回
転数に応じた繰返し周波数のパルスが発生され、エラー
カウンタ３２〜３４の内容が減算されていく。そして、
エラーカウンタの内容が零になると、モータの回転は停
止し、位置決めが完了する。
ならい制御時は、ゲート回路３８〜４０の入力は制御部
３５〜３７側に切換えられ、ゲート回路２２の入力はな
らい制御回路２１側に切換えられる。また、機械座標系
の原点においてエラーカウンタ３２〜３４の内容及びレ
ジスタ４４〜４６の内容は零にプリセットされ、制御部
３５〜３７の初期化が行なわれる。モデル１１にスタイ
ラス１０が接触してモータによる送りが行なわれ、スタ
イラス１０の変位に応じた変位信号εＸ、εｙ、ε２が
トレーサヘッド１２から出力されると、この変位信号と
出力回路２９からのならい規定データとからならい制御
回路２１では、公知のようにして２軸指令速度信号、Ｙ
軸指令速度信号、Ｘ軸指令速度信号が生成される。この
各指令速度信号はゲート回路２２を介して各サーボアン
プ２３〜２５に加えられ、その増幅出力によって各軸モ
ータが駆動され、カッタ１３とスタイラス１０との一体
的な送りが行なわれ、ワーク１４がカッタ１３により加
工される。
３５〜３７側に切換えられ、ゲート回路２２の入力はな
らい制御回路２１側に切換えられる。また、機械座標系
の原点においてエラーカウンタ３２〜３４の内容及びレ
ジスタ４４〜４６の内容は零にプリセットされ、制御部
３５〜３７の初期化が行なわれる。モデル１１にスタイ
ラス１０が接触してモータによる送りが行なわれ、スタ
イラス１０の変位に応じた変位信号εＸ、εｙ、ε２が
トレーサヘッド１２から出力されると、この変位信号と
出力回路２９からのならい規定データとからならい制御
回路２１では、公知のようにして２軸指令速度信号、Ｙ
軸指令速度信号、Ｘ軸指令速度信号が生成される。この
各指令速度信号はゲート回路２２を介して各サーボアン
プ２３〜２５に加えられ、その増幅出力によって各軸モ
ータが駆動され、カッタ１３とスタイラス１０との一体
的な送りが行なわれ、ワーク１４がカッタ１３により加
工される。
ならいが行なわれ、各軸のモータ１５〜１７が回転する
と、その回転量に応じたパルスが位置検出器１７〜１９
から発生され、エラーカウンタ３２〜３４の内容は零か
ら順次カウントダウンしていく。制御部３５〜３７は所
定時間毎例えば数ｍｓ毎にエラーカウンタ３２〜３４の
内容を読取り、その読取った値の極性を反転してゲート
回路３８〜４０を介してエラーカウンタ３２〜３４に加
えることにより、読取った値分だけその内容をキャンセ
ルする。また、読取った内容および各軸のバックラッシ
量からバックラッシ補正を加えた各時間毎の各軸の実際
の移動量を求め、これをレジスタ４４〜４６に送出する
。各レジスタ４４〜４６は入力された移動量を積算する
ことにより各軸の現在の機械位置を求める。このレジス
タ４４〜４６の内容は表示装置４７に入力され、図示し
たように各軸の機械位置が画面に表示される。また、マ
イクロコンピュータ妬は入力回路４８を介してレジスタ
４４〜４６の値を読取り、これと予めメモリ２８に記憶
された例えばならい折り返し位置データと比較すること
によりスタイラス１０がならい折り返し位置に到達した
か否かを検出し、達しておればならい制御回路２１にピ
ックフィードを行なわせる等の制御を行なう。
と、その回転量に応じたパルスが位置検出器１７〜１９
から発生され、エラーカウンタ３２〜３４の内容は零か
ら順次カウントダウンしていく。制御部３５〜３７は所
定時間毎例えば数ｍｓ毎にエラーカウンタ３２〜３４の
内容を読取り、その読取った値の極性を反転してゲート
回路３８〜４０を介してエラーカウンタ３２〜３４に加
えることにより、読取った値分だけその内容をキャンセ
ルする。また、読取った内容および各軸のバックラッシ
量からバックラッシ補正を加えた各時間毎の各軸の実際
の移動量を求め、これをレジスタ４４〜４６に送出する
。各レジスタ４４〜４６は入力された移動量を積算する
ことにより各軸の現在の機械位置を求める。このレジス
タ４４〜４６の内容は表示装置４７に入力され、図示し
たように各軸の機械位置が画面に表示される。また、マ
イクロコンピュータ妬は入力回路４８を介してレジスタ
４４〜４６の値を読取り、これと予めメモリ２８に記憶
された例えばならい折り返し位置データと比較すること
によりスタイラス１０がならい折り返し位置に到達した
か否かを検出し、達しておればならい制御回路２１にピ
ックフィードを行なわせる等の制御を行なう。
第３図は制御部３５の要部ブロック図である。制御部３
６．３７も同様の構成とすることができる。
６．３７も同様の構成とすることができる。
制御部３５には、エラーカウンタ３２の内容と出力回路
２９からの初期信号及びタイミング信号が入力される。
２９からの初期信号及びタイミング信号が入力される。
レジスタ５０は、タイミング信号で規定される所定時間
毎即ち数ｍｓ毎にエラーカウンタ３２の内容を読取り、
符号反転回路５１はその読取られた値の極性を反転して
ゲート回路３８と移動量算出手段５２に送出する。移動
量算出手段５２で算出されたＺ軸の実際の移動量は、Ｚ
軸しジスタ４４に入力される。
毎即ち数ｍｓ毎にエラーカウンタ３２の内容を読取り、
符号反転回路５１はその読取られた値の極性を反転して
ゲート回路３８と移動量算出手段５２に送出する。移動
量算出手段５２で算出されたＺ軸の実際の移動量は、Ｚ
軸しジスタ４４に入力される。
第４図は移動量算出手段５２の実施例の要部ブロック図
である。この実施例の移動量算出手段には、Ｚ軸の中方
向のバックラッシ吐き出し量を記憶するレジスタ６１と
、その出力すと符号反転回路５１からの入力ａを加算す
る加算器６０と、Ｚ軸のバックラッシ量Ａを記憶するレ
ジスタ６２と、加算器６０の出力Ｃからバックラッシ量
Ａを減算する減算器６３と、減算器６３の出力ｄの極性
を判別し正のときその出力を“１”とする極性判別回路
６４と、加算器６０の出力Ｃの極性を判別し負のときそ
の出力を“１”とする極性判別回路６５と、極性判別回
路６４の出力ｅと極性判別回路６５の出力ｆの内容に基
づきＺ軸しジスタ材に加算器６０の出力Ｃを送出するか
或は減算器６３の出力ｄを送出するかを決定する。
である。この実施例の移動量算出手段には、Ｚ軸の中方
向のバックラッシ吐き出し量を記憶するレジスタ６１と
、その出力すと符号反転回路５１からの入力ａを加算す
る加算器６０と、Ｚ軸のバックラッシ量Ａを記憶するレ
ジスタ６２と、加算器６０の出力Ｃからバックラッシ量
Ａを減算する減算器６３と、減算器６３の出力ｄの極性
を判別し正のときその出力を“１”とする極性判別回路
６４と、加算器６０の出力Ｃの極性を判別し負のときそ
の出力を“１”とする極性判別回路６５と、極性判別回
路６４の出力ｅと極性判別回路６５の出力ｆの内容に基
づきＺ軸しジスタ材に加算器６０の出力Ｃを送出するか
或は減算器６３の出力ｄを送出するかを決定する。
アンド回路６６．６７とオア回路６９から成る回路と、
極性判別回路６４．６５の判別結果、加算器６０の出力
Ｃ，バックラッシ量Ａおよび予め設定された値即ち零を
用い、レジスタ６１に新たなバックラッシ吐き出し量を
記憶させる更新手段とを有する。この更新手段は、排他
的論理和回路６８．アンド回路７２〜７４．インバータ
７１．定数（０）を設定する設定回路７０．オア回路７
５から成る。
極性判別回路６４．６５の判別結果、加算器６０の出力
Ｃ，バックラッシ量Ａおよび予め設定された値即ち零を
用い、レジスタ６１に新たなバックラッシ吐き出し量を
記憶させる更新手段とを有する。この更新手段は、排他
的論理和回路６８．アンド回路７２〜７４．インバータ
７１．定数（０）を設定する設定回路７０．オア回路７
５から成る。
第５図は第４図の動作タイミングチャートであり、８０
はＺ軸の移動量の変化、８１はエラーカウンタ３２の内
容の変化をそれぞれ示す。Ｚ軸がその正方向のバックラ
ッシ量が全て吐き出された状態で原点にあるとき、レジ
スタ６１の内容はＡとなっている。ならいが行なわれて
所定時間後のｔ、において、Ｚ軸の実際の機械位置がＸ
ｌだけ子方向に移動したとすると、エラーカウンタ３２
の内容は−ｘ１となる。その時刻１．においてレジスタ
５０にエラーカウンタ３２の値−Ｘ、が取り込まれ、符
号反転回路５１で反転されて移動量算出手段５２に入力
される信号ａの値はｘｌであり、Ｘｌとレジスタ６１の
内容Ａとが加算器６０で加算され出力Ｃの値はｘ １
＋Ａとなる。また、減算器６３においてＣの内容からバ
ックラッシ量Ａが引かれて得られるｄの値はＸ、となる
。従って、加算器６０の出力Ｃおよび減算器６３の出力
ｄが共に正であることから極性判別回路６４の出力ｅの
みが“１”となり、減算器６３の出力ｄ（Ｘ＋）がアン
ド回路６６、オア回路６９を介して出力ｊとしてＺ軸し
ジスタ４４に送出される。また、出力ｅが１″になるこ
とによりアンド回路７３が開かれ、バックラッシ量Ａが
信号りとしてオア回路７５を介してレジスタ６１に入力
され、レジスタ６１の内容はＡに保たれる。
はＺ軸の移動量の変化、８１はエラーカウンタ３２の内
容の変化をそれぞれ示す。Ｚ軸がその正方向のバックラ
ッシ量が全て吐き出された状態で原点にあるとき、レジ
スタ６１の内容はＡとなっている。ならいが行なわれて
所定時間後のｔ、において、Ｚ軸の実際の機械位置がＸ
ｌだけ子方向に移動したとすると、エラーカウンタ３２
の内容は−ｘ１となる。その時刻１．においてレジスタ
５０にエラーカウンタ３２の値−Ｘ、が取り込まれ、符
号反転回路５１で反転されて移動量算出手段５２に入力
される信号ａの値はｘｌであり、Ｘｌとレジスタ６１の
内容Ａとが加算器６０で加算され出力Ｃの値はｘ １
＋Ａとなる。また、減算器６３においてＣの内容からバ
ックラッシ量Ａが引かれて得られるｄの値はＸ、となる
。従って、加算器６０の出力Ｃおよび減算器６３の出力
ｄが共に正であることから極性判別回路６４の出力ｅの
みが“１”となり、減算器６３の出力ｄ（Ｘ＋）がアン
ド回路６６、オア回路６９を介して出力ｊとしてＺ軸し
ジスタ４４に送出される。また、出力ｅが１″になるこ
とによりアンド回路７３が開かれ、バックラッシ量Ａが
信号りとしてオア回路７５を介してレジスタ６１に入力
され、レジスタ６１の内容はＡに保たれる。
次に、所定時間経過後の時刻ｔ２までにＺ軸の機械位置
が一方向にｘ２だけ移動したとすると、移動方向が反転
したことによりバックラノシ量分だけのパルスが余分に
位置検出器２０から発生されるので、時刻ｔ２における
エラーカウンタ３２の内容はｘ２よりもＡだけ多くなり
、入力ａは−（Ｘ２＋Ａ）となる。従って、加算器６０
の出力Ｃは−ｘ２）減算器６３の出力ｄは−（Ｘ２＋Ａ
）となり、両者とも負であるので極性判別回路６５の出
力ｆのみが“１″となり、Ｚ軸しジスタ４４には加算器
６０の出力Ｃ１即ち−ｘ２がアンド回路６７、オア回路
６９を介して送出される。また、極性判別回路６５の出
力ｆが“１”となることにより設定回路７０の定数（０
）がアンド回路７４を介して信号ｉとしてレジスタ６１
にセットされ、その時点でＺ軸の子方向のバックラッシ
吐き出し量が零であることが記憶される。
が一方向にｘ２だけ移動したとすると、移動方向が反転
したことによりバックラノシ量分だけのパルスが余分に
位置検出器２０から発生されるので、時刻ｔ２における
エラーカウンタ３２の内容はｘ２よりもＡだけ多くなり
、入力ａは−（Ｘ２＋Ａ）となる。従って、加算器６０
の出力Ｃは−ｘ２）減算器６３の出力ｄは−（Ｘ２＋Ａ
）となり、両者とも負であるので極性判別回路６５の出
力ｆのみが“１″となり、Ｚ軸しジスタ４４には加算器
６０の出力Ｃ１即ち−ｘ２がアンド回路６７、オア回路
６９を介して送出される。また、極性判別回路６５の出
力ｆが“１”となることにより設定回路７０の定数（０
）がアンド回路７４を介して信号ｉとしてレジスタ６１
にセットされ、その時点でＺ軸の子方向のバックラッシ
吐き出し量が零であることが記憶される。
次に時刻ｔ２から時刻ｔ３までの所定時間においてＺ軸
の機械位置は実際には変化していないが、スタイラス１
０の振動等により２軸モータ１７がバックラッシ量を越
えない量例えばＡ／α（α〉■）だけ子方向に回転した
とすると、時刻ｔ３におけるエラーカウンタ３２の内容
は−Ａ／αとなる。この場合、加算器６０の出力ＣはＡ
／α、減算器６３の出力ｄはＡ（（１／α）−１）とな
り、極性判別回路６４．６５の出力は共に“θ′になる
のでアンド回路６６．６７は閉じられたままであり、Ｚ
軸しジスタ４４に対しては移動量は送出されない。そし
て、排他的論理和回路６８の出力が“０”になることに
よりインバータ７１の出力によってアンド回路７２が開
かれ、加算器６０の出力ｃ （Ａ／α）が信号ｇとして
オア回路７５を介してレジスタ６１にセットされる。即
ち、Ｚ軸の子方向のバックラッシ量がＡ／αだけ吐き出
されたことが記憶される。
の機械位置は実際には変化していないが、スタイラス１
０の振動等により２軸モータ１７がバックラッシ量を越
えない量例えばＡ／α（α〉■）だけ子方向に回転した
とすると、時刻ｔ３におけるエラーカウンタ３２の内容
は−Ａ／αとなる。この場合、加算器６０の出力ＣはＡ
／α、減算器６３の出力ｄはＡ（（１／α）−１）とな
り、極性判別回路６４．６５の出力は共に“θ′になる
のでアンド回路６６．６７は閉じられたままであり、Ｚ
軸しジスタ４４に対しては移動量は送出されない。そし
て、排他的論理和回路６８の出力が“０”になることに
よりインバータ７１の出力によってアンド回路７２が開
かれ、加算器６０の出力ｃ （Ａ／α）が信号ｇとして
オア回路７５を介してレジスタ６１にセットされる。即
ち、Ｚ軸の子方向のバックラッシ量がＡ／αだけ吐き出
されたことが記憶される。
続いて時刻ｔ３から時刻ｔ４の間に更にＺ軸が＋方向に
駆動され、Ｚ軸の機械位置がｘ３だけ移動すると、時刻
ｔ、におけるエラーカウンタ３２の内容は−（Ｘ３＋Ａ
（１−１／α））となる。そのため、加算器６０の出
力ＣはＸ３＋Ａ、減算器６３の出力ｄはｘ３となり、共
に正であることから極性判別回路６４の出力ｅのみが“
１”となり、減算器６３の出力ｄ（ｘ３）がアンド回路
６６、オア回路６９を介してＺ軸しジスタ４４に入力さ
れる。また、この移動によってＺ軸の子方向のバックラ
ッシ量が全て吐き出されたことにより、アンド回路７３
が開かれバックラッシ量Ａがレジスタ６１にセットされ
る。
駆動され、Ｚ軸の機械位置がｘ３だけ移動すると、時刻
ｔ、におけるエラーカウンタ３２の内容は−（Ｘ３＋Ａ
（１−１／α））となる。そのため、加算器６０の出
力ＣはＸ３＋Ａ、減算器６３の出力ｄはｘ３となり、共
に正であることから極性判別回路６４の出力ｅのみが“
１”となり、減算器６３の出力ｄ（ｘ３）がアンド回路
６６、オア回路６９を介してＺ軸しジスタ４４に入力さ
れる。また、この移動によってＺ軸の子方向のバックラ
ッシ量が全て吐き出されたことにより、アンド回路７３
が開かれバックラッシ量Ａがレジスタ６１にセットされ
る。
以上の実施例は、本発明の機械位置検出装置をならい制
御装置に通用したものであるが、本発明は倣い制御装置
以外の装置例えば数値制御装置等地の装置にも通用する
ことが可能である。
御装置に通用したものであるが、本発明は倣い制御装置
以外の装置例えば数値制御装置等地の装置にも通用する
ことが可能である。
以上説明したように、本発明によれば、モータに直接ま
たは間接的に取付けた位置検出器からのフィードバック
パルスにより機械位置を検出する装置において、バック
ラッシ補正処理を行なうことによってバックラッシ内で
帰還されるフィードバックパルスによっては機械位置を
更新しないようにしたので、実際の機械位置に合致した
正確な機械位置が得られる。またバックラッシ内の駆動
では積算される機械位置は変動しないので、これを表示
したとき表示内容の頻繁な変動がなくなり見易くなる。
たは間接的に取付けた位置検出器からのフィードバック
パルスにより機械位置を検出する装置において、バック
ラッシ補正処理を行なうことによってバックラッシ内で
帰還されるフィードバックパルスによっては機械位置を
更新しないようにしたので、実際の機械位置に合致した
正確な機械位置が得られる。またバックラッシ内の駆動
では積算される機械位置は変動しないので、これを表示
したとき表示内容の頻繁な変動がなくなり見易くなる。
第１図は本発明の構成説明図、第２図は本発明を適用し
たならい制御装置の要部ブロック図、第３図は制御部３
５の実施例の要部ブロック図、第４図は移動量算出手段
５５の実施例の要部ブロック図、第５図は第４図の動作
タイミングチャートである。 １はモータ、２は機械可動部、３は位置検出器、４は計
数手段、５は読取り手段、６はキャンセル手段、７はバ
ックラッシ量記憶手段、８は移動量算出手段、９は積算
手段である。
たならい制御装置の要部ブロック図、第３図は制御部３
５の実施例の要部ブロック図、第４図は移動量算出手段
５５の実施例の要部ブロック図、第５図は第４図の動作
タイミングチャートである。 １はモータ、２は機械可動部、３は位置検出器、４は計
数手段、５は読取り手段、６はキャンセル手段、７はバ
ックラッシ量記憶手段、８は移動量算出手段、９は積算
手段である。
Claims (2)
- （１）モータによって駆動される機械可動部の機械位置
を前記モータに直接又は間接的に取付けた位置検出器か
らのパルスを用いて検出する装置において、 前記位置検出器からのパルスを計数する計数手段と、 該計数手段の計数値を所定時間毎に読取る読取り手段と
、 該読取り手段で読取られた計数値分だけ前記計数手段の
内容をキャンセルするキャンセル手段と、バックラッシ
量を記憶するバックラッシ量記憶手段と、 前記読取り手段で読取られた計数値及び前記バックラッ
シ量に基づき前記所定時間毎の前記機械可動部の実際の
移動量を算出する移動量算出手段と、 該移動量算出手段で算出された移動量を積算する積算手
段とを具備したことを特徴とする機械位置検出装置。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の機械位置検出装置に
おいて、前記移動量算出手段は、 所定方向の移動に対するバックラッシ吐き出し量を記憶
するバックラッシ吐き出し量記憶手段と、該記憶手段の
記憶値と前記読出し手段で読出された計数値とを加算す
る加算手段と、 該加算手段の出力値から前記バックラッシ量を減算する
減算手段と、 前記加算手段の出力の極性を判別する第１の極性判別手
段と、 前記減算手段の出力の極性を判別する第２の極性判別手
段と、 該第１及び第２の極性判別手段の判別結果に応じて前記
加算手段の出力と前記減算手段の出力のいずれか一方を
前記積算手段に出力する移動量出力手段と、 前記第１及び第２の極性判別手段の判別結果、前記加算
器の出力、前記バックラッシ量及び予め設定された値に
基づき前記バックラッシ吐き出し量記憶手段の記憶値を
更新する更新手段とから成ることを特徴とする機械位置
検出装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025694A JPS61184606A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 機械位置検出装置 |
| DE8686901484T DE3688272T2 (de) | 1985-02-13 | 1986-02-12 | Vorrichtung zum nachweis der maschinenpositionen. |
| US06/912,520 US4792738A (en) | 1985-02-13 | 1986-02-12 | Machine position sensing device |
| EP86901484A EP0215127B1 (en) | 1985-02-13 | 1986-02-12 | Apparatus for detecting machine positions |
| PCT/JP1986/000060 WO1986005009A1 (en) | 1985-02-13 | 1986-02-12 | Apparatus for detecting machine positions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025694A JPS61184606A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 機械位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61184606A true JPS61184606A (ja) | 1986-08-18 |
Family
ID=12172896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60025694A Pending JPS61184606A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 機械位置検出装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4792738A (ja) |
| EP (1) | EP0215127B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61184606A (ja) |
| DE (1) | DE3688272T2 (ja) |
| WO (1) | WO1986005009A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63148315A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-21 | Fanuc Ltd | サ−ボモ−タ制御装置 |
| JPH0371206A (ja) * | 1989-08-10 | 1991-03-27 | Mitsubishi Electric Corp | Ｎｃ工作機械の機械誤差補正装置 |
| JPH0667716A (ja) * | 1992-08-19 | 1994-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置並びに数値制御方法 |
| JP5112361B2 (ja) * | 2009-02-27 | 2013-01-09 | 三菱重工業株式会社 | 航空機構造体製造装置 |
| DE102009058087A1 (de) * | 2009-12-14 | 2011-06-16 | Krones Ag | Vorrichtung zum Behandeln von Behältnissen mit kombinierter Formatteil- und Einbauerfassung |
| DE102011006300A1 (de) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Verfahren und Überwachungseinheit zur Überprüfung von Positionswerten |
| GB2573273B (en) * | 2018-04-05 | 2020-09-30 | Nikken Kosakusho Europe Ltd | System And Method For Monitoring Characteristics Of A Rotary Table |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5371750A (en) * | 1976-12-07 | 1978-06-26 | Komatsu Ltd | Backlash compensating device |
| JPS5775310A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-11 | Toshiba Mach Co Ltd | Detector for positional error of numerical control machine tool |
| JPS5858613B1 (ja) * | 1971-04-30 | 1983-12-26 | Mts System Corp |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4042869A (en) * | 1971-03-29 | 1977-08-16 | Industrial Nucleonics Corporation | Backlash compensation |
| JPS522074B1 (ja) * | 1971-04-22 | 1977-01-19 | ||
| US3766461A (en) * | 1971-10-04 | 1973-10-16 | Superior Electric Co | Backlash compensation circuit for numerically controlled stepping motor driven machine |
| JPS5221674B2 (ja) * | 1972-08-08 | 1977-06-11 | ||
| JPS5613329B2 (ja) * | 1974-09-28 | 1981-03-27 | ||
| JPS54132090A (en) * | 1978-04-03 | 1979-10-13 | Fanuc Ltd | Error correction system for numerical control |
| JPS5776608A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-13 | Fanuc Ltd | Position error correction device |
| SE427509B (sv) * | 1981-09-18 | 1983-04-11 | Facit Ab | Anordning for korrigering av glapp i en drivanordning bestaende av en driven skruv och ett mutterorgan |
| JPS5876904A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-10 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | オンオフ出力型調節計 |
-
1985
- 1985-02-13 JP JP60025694A patent/JPS61184606A/ja active Pending
-
1986
- 1986-02-12 WO PCT/JP1986/000060 patent/WO1986005009A1/ja active IP Right Grant
- 1986-02-12 US US06/912,520 patent/US4792738A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-02-12 DE DE8686901484T patent/DE3688272T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-02-12 EP EP86901484A patent/EP0215127B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858613B1 (ja) * | 1971-04-30 | 1983-12-26 | Mts System Corp | |
| JPS5371750A (en) * | 1976-12-07 | 1978-06-26 | Komatsu Ltd | Backlash compensating device |
| JPS5775310A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-11 | Toshiba Mach Co Ltd | Detector for positional error of numerical control machine tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0215127A4 (en) | 1989-10-04 |
| DE3688272D1 (de) | 1993-05-19 |
| US4792738A (en) | 1988-12-20 |
| EP0215127A1 (en) | 1987-03-25 |
| DE3688272T2 (de) | 1993-07-29 |
| WO1986005009A1 (en) | 1986-08-28 |
| EP0215127B1 (en) | 1993-04-14 |
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