Method of reconstituting instruction position

专利摘要:

公开号:WO1987006729A1
申请号:PCT/JP1987/000250
申请日:1987-04-21
公开日:1987-11-05
发明作者:Takashi Iwagaya
申请人:Fanuc Ltd；
IPC主号:G05B19-00

专利说明:
[0001] 明 細 書
[0002] 指令位置復元方法
[0003] 技術分野
[0004] 本発明は指令位置復元方法に係 り 、 待に電源切断に よ り 消失し た指令位置を復元す る 指令位置復元方法に闋す る 0
[0005] 背景技術
[0006] ル ス コ ーダか ら発生す る パ ル ス を 回転方向に応じ て 計数し て機械位置を記億す る と 共に 、 電源が切断さ れて も 該機械位置を記億し繞け る カ ウ ン タ を揚え た数値制御 シ ス テ ム 力 s あ る 。 かか る ル ス コ ー ダ と カ ウ ン タ よ り 成 る ア ブ ソ リ ュ 一 ト · パ ル ス コ ーダを含む数値制御シ ス チ ム に お いて は 、 機械据 ft時に一度だけ リ -フ ァ レ ン ス 点復 帰を行え ば、 以後電源投入毎に リ フ ァ レ ン ス 点復帰を行 う 必要はな く 直ち に 自動運転を開始す る こ と がで き る 。 すな わ ち 、' N C 制御に際し て指令位置 （指令パ ル ス に,応 じ た位置） を用 いず、 機械位置のみ を用 いて数値制御を 行 う N C シ ス テ ム に お いて は リ フ ァ レ ン ス復帰す る必要 がな い ため ア ブ ソ リ ュ ー ト · パ ル ス コ ー ダは極めて有効 で あ る 。
[0007] し か し 、 機械位置に加えて指令位置を用 い る 数値制御 シ ス テ ム に お いて は指令位置を復元す る 必要があ る 。 機 械位置 と 指令位置が等し ければ何等問題は な いが、 通常 指令位置 と 機械位置は異な っ て い る 。 と い う のは 、 機械 可動部は指令 パ ル ス に よ り 移動 さ れ る と 共に 、 そ の位置 は ピク チ ヱ ラ ー補正、 真直度補正な ど各種補正処理に よ り 補正 さ れ る か らで あ る 。
[0008] 以上か ら 、 本発明の目的は簡単な方法で、 かつ正確に 、 鼋源投入時に おけ る機械位置に応じ た指令位置を得 る こ と がで き る数値制御シ ス テ ム に お け る指令位置復元方法 を提供す る こ と で あ る 。
[0009] 発明の開示
[0010] 本発明は通路制御機能 と 機械位置補正機能 と を有す る N C装置 と 、 N C 装置か ら の指令に基づいて 回転し機械 可動部を ^動す る モ ータ と 、 該モ ー タ の回転 と 同期し て 回転す る と 共に所定角度の回転毎に パ ル ス を発生す る パ ル ス コ ーダ と 、 該パ ル ス を 回転方向に応 じ て計数し て機 械位置を記億す る と 共に 、 電源が切断さ れて も 該機械位 置を記億す る カ ウ ン タ と を備え た数値制御シ ス テ ム に お け る 指令位置復元方法で あ る 。
[0011] こ の指令位置復元方法に お いて は 、 リ フ ァ レ ン ス 点復 帰時に おけ る カ ウ ン タ の計数値 C _{R A} を バッ テ リ ー バッ ク アツ プの メ モ リ に設定し て お き 、 電潁投入毎に カ ウ ン タ の計数値 C _A を読み取 り 、 仮想的に リ フ ァ レ ン ス 点を機械 現在位置 と す る と 共に 、 電源投入時の機械位置を 目標位 置と す る 。 そ し て 、 マ シ ー ン ロ ッ ク 状態で内部的に補閼 演算を行 っ て機械現在位置デー タ C _{R A} を更新し 、 リ フ ァ レ ン ス 点か ら電源投入時の機搣現在位置迄 （ C _{R A} = C _A と な る 迄） 仮想的に機械可動部を移動 さ せ 、 該移動に必要 な指令デー タ を用 いて電源投入時に おけ る 指令位置を復 兀す る 。
[0012] 図面の簡単な説明
[0013] 第 1 図は本発明の 1 実施例で あ る 数値制卸シ ス テ ム の づ u ク 図ヽ
[0014] 第 2 図は本発明の処理の流れ図で あ る 。
[0015] 発明を実施す る た めの最良の形憨 第 1 図は本発明の 1 実施例で あ る 数値制御 シ ス テ ム の ブ ロ タ ク 図、 第 2 図は本発明の処理の流れ図で あ る 。 尚 、 第 1 図に おいて N C 装置以外の部分は 1 軸分のみ示 し て い る が、 他の軸につ いて も 同一構成に な っ て い る 。
[0016] 第 1 図に おいて 、 1 1 は N C 装置、 1 2 はパ ル ス分 器、 1 3 は合成回路、 1 4 は サ 一 ボ回路、 1 5 は モ ー タ 、 1 6 は ア ブ ソ リ ュ ー ト · パ ル ス コ ー ダ で あ る 。
[0017] N C 装置 1 1 は通路制御手段 （通路制御プ ロ グ ラ ム ） 1 1 a と 、 機械位置補正手段 （補正処理プ α グ ラ ム ） 1 1 b と 、 パ ラ メ ー タ 等を記億す る ノヽ ' ッ テ リ 一 バ ッ ク ア ツ プ R A M I 1 c と 、 ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 1 d を有 し て い な 0
[0018] サ ー ボ回路 1 4 は パ ル ス 分配器 1 2 か ら 出力 さ れ る 分 配 ノ ル ス （指令ノ ル ス ） P _c と 補正パ ノレ ス P _e と ノ ノレ ス コ
[0019] — ダカ、 ら発生す る フ ィ - ド パ ッ ク パ ル ス P _F と の差分を 記 億す る ヱ ラ 一 レ ジ ス タ 1 4 a と 、 差分に比例 し た ア ナ 口 グ電圧を 出力す る D A変換器 1 4 b と 、 速度制御回路 1 4 c を有し て い る 。
[0020] ア ブ ソ リ ュ ー ト ' パ ル ス コ ー ダ 1 6 は モ ー タ 1 5 の 回 転と 同期し て 回転す る と 共に所定角度の回転毎に フ ィ - ド ノ ッ ク パ ル ス P _F を発生す る メ ル ス コ ーダ 1 6 a と 、 該 パ ル ス を 回転方向に応じ て計数し て機械位置を記億す る と 共に 、 電源が切断さ れて も 該機械位置を記億す る カ ウ ン タ 1 6 b を有し て い る 。
[0021] 以下、 第 1 図、 第 2 図に従っ て本発明にかか る指令位 置復元方法を説明す る 。 尚、 バツ テ リ ー バッ ク ア ツ プ R A M I 1 c に は ' J フ ァ レ ン ス 点復帰時に おけ る カ ウ ン タ 1 6 b の計数値 C_RA ( X_RA , Y_RA ) が記億さ れて お り 、 又現在電源切断中で あ り カ ウ ンタ 1 6 b に は電源切断前 の機械位置 C_A ( Χ_Α , Υ_Α ) が記億さ れて い る も の と す る 更に 、 第 1 図に は 1 軸分し か示し て い な いが以下に お い て は X , Υの 2 軸に つ いて説明す る
[0022] (D N C装置 1 1 の電源を投入する 。
[0023] (2)電源投入に よ り 、 通路制御手段 1 1 a は ア ブソ リ ュ — ト ♦ パ ル ス コ ー ダ 1 6 の カ ウ ン タ 1 6 b に言己億 さ れて い る 機械位置 （ X_A , Y_A ) を読み取 っ て 目! 位 Sと し て ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 1 d に記億す る と 共に 、 リ フ ァ レ ン ス点に おげる 計数値 （ X_RA ， Y_{E A} ) を機械現在位置 と し て.ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 1 d に記億す る 。 。
[0024] 以後、 機械可動部を停止 し た状態 （ マ シ ー ン 口 ツ ク 状 憨） で補閭処理を行いなが ら機械現在位置 （ X_RA , Y_RA ) を更新する と 共に指令位置を零か ら更新す る 。 すなわ ち 、
[0025] (3)通路制御手段 1 1 a は次式
[0026] x -x_R→x_; , Y_A-Y_RA→Y_; に よ り リ フ ァ レ ン ス 点か ら ¾弒投入時の機械位置迄の ィ ン ク リ メ ン タ ル i X _; , Y _; を算出す る 。
[0027] (4) イ ン ク リ メ ン タ ル量算出後、 各軸 イ ン ク リ メ ン タ ル 量 と 指令速度 F と を用いて 、 予めパ ラ メ ー タ 設定 さ れて い る 時間 Δ Τ の閬に各軸方向に移動すべ き 移動量 Δ Χ、 厶 Υ を 次式
[0028] 厶 Χ=Χ. · F♦厶 T/ ¾²+Y'
[0029] ΔΥ = Υ.. F . ΔΤ x +Y†
[0030] に よ り 演算す る 。
[0031] (5)つ いで 、 厶 X 〉 X _A — X _RAか ど う か を チ ェ ッ ク し 、
[0032] 「 Y E S 」 で あれば Χ_Α— Χ _Α ~- Δ Χ と す る と 共に フ ラ グ F_x を " 1 " と し （ 1 «→ F_X ) 、 「 N O 」 で あれば何も し な い。 尚、 X_A — X _{R A}は X軸方向の残移動量で あ る 。
[0033] 又、 厶 Y 〉 Y _A — Y _{R A}か ど う か を チ ェ ッ ク し 、 「 Y E S 」 で あれば Y_A — Y_RA→ A Y と す る と 共に フ ラ グ F_Y を " 1 " と し （ 1 → F_Y ) 、 「 N O ] で あれば何も せず次のス テ ツ プへ進む。 尚、 Y_A — Y _{R A} は Y軸方向の残移動量で あ る 。
[0034] (6)つ いで 、 次式
[0035] XSA士 X_RA 、 Y_RA±AY→Y_RA
[0036] に よ り 機械現在位置 （ X _{R A} , Y _{R A} ) を リ フ ァ レ ン ス 点）^ ら更新す る （符号は移動方向に依存す る ） 。
[0037] 又、 次式
[0038] Χ_Ρ±ΔΧ~*Χ_Ρ ， Υ_ρ土 ΔΥ_Ρ→Υ_Ρ
[0039] に よ り 指令位置 （ Χ_ρ , Υ_ρ ) を更新す る 。 尚、 Χ_ρ , Υ_ρ の初期値は 0 で あ り 、 符号は移動方向に依存す る 。 (7)つ いで 、 機械位置補正手段 1 1 b は指令位置 （ Χ_ρ ,
[0040] Y_p ) あ る いは機械位置 （ X_RA , Y_{R A} ) を用いて ピッ チヱ ラ ー補正処理等の機械位置補正処理を実行する 。
[0041] さて、 実際の ピッ チヱ ラ ー補正処理は以下のよ う に行 われ る 。 尚、 予め各軸方向 （ X軸方向、 Y軸方向） 毎に その移動範囲を複数の区間に分割し 、 た と えば X軸方向 に つ い は移動範囲を A X _; ( i = 1 , 2 , · . * ) に分割 し 、 各区閭に対応して ピッ チ誤差補正量 Ε Χ : ( i = 1 , 2 , · · ) を記億さ せて お く 。 そ し て 、 指令位置あ る い は機械位置が所定の区閭 A X , に進入し た際、 該区閭に対 応する前記ピッ チ補正量 を読出して、 該補正量 E X； と移動方向 と に基づ いて 、 所定方向に Ε Χ _; 値の補.正 パ ル ス Ρ_εを発生して機械位置を補正する 。
[0042] 従って、 機械位置補正手段 1 1 b は指令位置あ る いは 機械位置を用いて上記の機械位置補正処理を行い、 補正 が必要か ど う かを判断する 。
[0043] (8)補正が必要でなければステツ プ（10)の処理へ進み、 補 正が必要で あれば次式 に よ り 機械位置を補正する 。
[0044] {9}つ いで 、 フ ラ グ F _χ 力 5 " 1 " か ど う か を チ ェ ジ ク し " 1 " で な け れば、 フ ラ グ F _γ が " 1 " か ど う か を チ ェ ッ ク し " 1 " でなければ次の第 1 0 ステツ プへ進む。
[0045] しかし 、 F _χ = " 1 " で あ れば次式
[0046] Χ_Ρ ΕΧ →X_P , X_RA EX_;→X_RA に よ り 、 F_Y = " 1 " で あれば次式
[0047] Υ_ρτΕΥ.-Υ_ρ , Y_RA EY.-Y_RA
[0048] に よ り それぞれ指令位置 （ X_p , Y_p ) ， 機械位置 （ X_RA ， Y_RA ) を更新す る 。
[0049] 尚、 こ の第 9 ス テ タ プの処理は 、 最後の補闞処理に お いて Ε Χ _; あ る い は £ 丫； の補正があ っ た時、 そ の分の指 令量を機械位置か ら滅算し な い と 、 第 1 0 ス テ ツ プで X_A - X_RA = 0 , Y_A — Y_RA = 0 と な ら な いか ら で あ る 。 そ し て 、 指令位置に つ いて は機械位置 と 同様な減算処理を し な ければな ら な い力 > ら で あ る 。
[0050] (1(0以上の処理後、 X_A — X_RA - 0 、 Y_A — Y_RA = 0 で あ る 力、を判断し 、 「 Y E S 」 で あればそ の時の （ X_p , Y_p ) が電源投入時に おけ る機械位置で あ る と し て 処理を終了 し 、 「 Ν Ο 」 で あればス テ ツ プ（5)以降の処理を繰 り 返す ： 以上本発明に よ れば、 予め リ つ マ し ン ス 点復帰時に お け る ア ブ ソ リ ュ ー ト · パ ル ス コ ー ダ の カ ウ ン タ の計数値 C _RA を記億し て お き 、 電源投入時の カ ウ ン タ の計数値 c _A と 前記計数値 C _RAの差分に基づいて マ シ ー ン α ジ ク 状憨 で補間制御を行 っ て指令位置 C。 を零か ら更新し 、 かつ機 械位置を C _RAか ら更新し 、 こ の補間制御 と 並行 し て機械 位置を補正す る た め の補正処理を行い、 補正が必要な場 合に は前記機械位置 C _RA を補正パ ル ス に基づ いて補正し 、 C _RA = C ₄ と な る 迄マ シ ー ン π ツ ク 状態で前記補閭処理 と 補正処理を行い 、 C _SA = C _A と な っ た時の C _p を g源投入 時の機械位置に応じ た指令位置 と す る よ う に構成し たか ら 、 簡単な方法で、 かつ正確に 、 鼋源投入時に おけ る機 械位置に応じ た指令位置を得る こ と がで き る 。

权利要求:
Claims請求の範囲
1 . 通路制御機能と機械位置補正機能と を有する N C 装置と 、 N C装置か らの指令に基づいて回転し機械可動 部を駆動する モータ と 、 該モ ー タ の回転と同期して回転 する と共に所定角度の回転毎にパ ル ス を発生する パ ル ス コ ー ダ と 、 該パ ル ス を回転方向に応じて計数して機械位 置を記億する と 共に、 電漯が切断さ れて も 該機械位置を 記億する カ ウ ン タ と を備えた数値制御シ ス テ ム に お け る 指令位置復元方法にお いて 、
予め ' J フ ァ レ ン ス点復帰時におけ る前記カ ウ ン タ の計 数値 C _RA を不揮発性メ モ リ あ る い は バ タ テ リ ー パ ク ク ァ プ R A M に 記億 し て お き 、
- 電源投入後、 N C装置は機械可動部を 動し ない状態 - で補間制御を行って指令位置 C _pを零か ら更新し 、 かつ機 械位置を内部的に前記計数値 C _{R A}か ら更新し 、
前記補閬制御と並行して機械位置を補正する ための補 正処理を行い、
補正が必要な場合には前記機械位置 C _RA を補正し 、 電渡投入時の前記カ ウ ン タ の計数鑪を C_A と する と き 、 C _RA = C _A と な る迄前記補閼処理と補正処理を行い、
C _RA = C _A と な つ た時の C _pを電源投入時の機械位置に 応じ た指令位置と する こ と を特徵と す る指令位竃復元方 法 o
2 . 所定時闞毎の指令移動量を A C と す る と き 、 所定 時間毎に C _p + Δ C ~* C _p
に よ り 指令位置を更新す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲 第 1 項記載の指令位置復元方法。
3 , 補正量を Δ Ε と すれば
C _RA 4- Δ E→ C _RA
に よ り 機械位置を補正す る こ と を待徵 と す る請求の範囲 第 2 項記載の指令位置復元方法。
4 * 前記補間制御を 、 前記計数値 C _RA と 電源投入時に おけ る 前記カ ウ ン タ の計数値 C_A と の差分に基づ いて実行 す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 3 項記載の指令位置 復元方法。
5 ♦ 前記モ ータ と パ ル ス コ ーダと カ ウ ン タ は機械可動 部の各制御軸毎に設け られ、 各制御軸に対し て ή時に補 閭制御を行っ て各制御軸の指令位置を求め る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 4 項記載の指令位置復元方法。

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DE3785153D1|1993-05-06|

引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
1987-11-05| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |

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1987-11-05| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT |

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1987-12-17| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1987902739 Country of ref document: EP |

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1988-06-01| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1987902739 Country of ref document: EP |

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1993-03-31| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1987902739 Country of ref document: EP |

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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JP61/091844||1986-04-21||

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JP61091844A|JP2667150B2|1986-04-21|1986-04-21|電源切断前の指令上の機械位置復元方法|DE19873785153| DE3785153D1|1986-04-21|1987-04-21|Verfahren zur rueckbildung einer befehlsstellung.|

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DE19873785153| DE3785153T2|1986-04-21|1987-04-21|Verfahren zur rueckbildung einer befehlsstellung.|