DE68916917T2

DE68916917T2 - Verfahren zur rückkehr zum ursprung.

Info

Publication number: DE68916917T2
Application number: DE68916917T
Authority: DE
Inventors: Shunsuke F Manshon H Matsubara; Kaname Fanuc Dai- Vi Matsumoto; Keiji Sakamoto
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1988-02-24
Filing date: 1989-02-15
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2009-02-16
Also published as: WO1989008287A1; KR930001582B1; EP0372082B1; DE68916917D1; JP2525849B2; EP0372082A1; KR900700943A; US5034672A; EP0372082A4; JPH01216406A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Bezugspunkt-Rückkehrverfahren, insbesondere ein Bezugspunkt-Rückkehrverfahren, welches gut zum Bewirken einer Rückkehr zu einem Bezugspunkt bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine geeignet ist, die eine einen Geschwindigkeitsbefehl zum Bewegen eines beweglichen Teils erzeugende digitale Servoschaltung und einen Absolutpositionsdetektor verwendet.
Bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine ist es notwendig, ein bewegliches Teil vor dem Start der numerischen Steuerung zu einem vorbestimmten Bezugspunkt zurückzubringen, wodurch eine Koinzidenz zwischen einer Maßchinenposition und der momentanen Position im Inneren einer numerischen Steuerungseinheit erreicht werden kann.
Figur 4 ist ein Blockschaltbild eines Teils einer Vorrichtung zur Durchführung eines Bezugspunkt-Rückkehrverfahrens nach dem Stand der Technik und Figur 5 ist das zugehörige Zeitdiagramm.
Wenn ein Bewegungsbefehl in Form von NC-Daten gegeben ist, berechnet eine numerische Steuerungseinheit 11 in dem Fall, daß ein Bezugspunkt-Rückkehrbefehl ZRN gleich "0" ist, in einem vorbestimmten Zeitintervall eine sehr kleine oder kleinste Bewegungsdistanz, die während des Zeitintervalls entlang jeder Achse zu durchqueren ist, und gibt diese sehr kleine oder kleinste Bewegungsdistanz während des genannten Zeitintervalls an einen Impulsverteiler 12 für jede Achse, bis ein Bestimmungsort erreicht ist. Auf der Basis der eingegebenen sehr kleinen oder kleinsten Bewegungsdistanz führt der Impulsverteiler 12 eine Impulsverteilungsberechnung zur Erzeugung von Befehlsimpulsen Pc aus. Ein durch einen reversiblen Zähler gebildeter Fehlerzähler 13 zählt die Befehlsimpulse Pc, und ein Digital/Analog-Wandler (nicht gezeigt) gibt eine dem Zählwert proportionale Spannung als Geschwindigkeitsbefehl an einen Geschwindigkeitsregler 14, wodurch ein Servomotor 15 zum Transport eines beweglichen Teils, beispielsweise eines nicht dargestellten Werkzeugs oder Tisches, gedreht wird.
Durch die Drehung des Servomotors wird ein Drehkodierer 16 gedreht. Der Drehkodierer 16 ist so ausgebildet, daß er stets dann, wenn er sich um einen vorbestimmten Betrag dreht, einen einzelnen Rückkopplungspuls PF und immer dann, wenn er eine volle Umdrehung macht, ein Umdrehungssignal erzeugt. Entsprechend wird der Betrag der Drehung des Servomotors durch den Drehkodierer 15 detektiert und in den Fehlerzähler 13 als der Rückkopplungsimpuls PF eingegeben, wodurch die Zählinhalte des Zählers in der Nullrichtung zum Verschwinden gebracht werden. Wenn ein stationärer Zustand vorherrscht, werden die Daten (Fehler) im Fehlerzähler 13 im wesentlichen konstant, und der Servomotor 15 dreht sich mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit. Wenn die Befehlsimpulse das Ankommen stoppen und die Zahl der erzeugten Rückkopplungsimpulse PF gleich der Zahl der Befehlsimpulse wird, werden die Daten im Fehlerzähler 13 gleich "0" und der Servomotor 15 stoppt die Drehung.
Wenn der Bezugspunkt-Rückkehrbefehl ZRN andererseits gleich "1" ist, berechnet die numerische Steuerungseinheit 11 zu jeder vorbestimmten Zeit eine sehr kleine oder kleinste Bewegungsdistanz längs jeder Achse zum Transportieren des beweglichen Teils mit einer Schnelldurchquerungsgeschwindigkeit und gibt diese Distanzen bzw. Abstände an den Impulsverteiler 12, wodurch das bewegliche Teil gerade so wie oben beschrieben transportiert wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die tatsächliche Geschwindigkeit Va zu diesem Zeitpunkt graduell auf die Schnelldurchquerungsgeschwindigkeit VR ansteigt, so wie es in der Figur 5 gezeigt ist.
Beim Start des Zuruckbringens zum Bezugspunkt ist ein Tor 17 offen. Deshalb werden die Befehlsimpulse Pc und die Rückkopplungsimpulse PF ebenso wie in den Fehlerzähler in einen Bezugszähler 18 eingegeben. Der Bezugszähler 18 ist durch einen reversiblen Zähler gebildet und hat eine Kapazität N (die gleich der Zahl der während einer Drehung des Drehkodierers erzeugten Rückkopplungsimpulse PF ist). Die Inhalte REF des Bezugszählers 18 stimmen mit den Inhalten (Fehler) E des Fehlerzählers 13 überein.
Wenn die tatsächliche Geschwindigkeit Va eine vorbestimmte erste Bezugsgeschwindigkeit VR&sub1; überschreitet, erzeugt die numerische Steuerungseinheit 11 ein Steuersignal DO&sub1;. Nach Erzeugung des Steuersignals DO&sub1; schließt eine Torsteuerschaltung 19 das Tor 17 in Abhängigkeit von der Erzeugung des ersten Einzelumdrehungssignals RTS. Danach zählt der Bezugszähler 18 nur Befehlsimpulse Pc hoch, so daß sein Inhalt REF so, wie in Figur 5 gezeigt, variiert. Im Bezugszähler 18 wird zum Zeitpunkt T0 eine Servoverzögerung (= E) eingestellt, nach welcher die Befehlsimpulse Pc gezählt werden. Deshalb kann der Inhalt REF als eine Befehlsposition betrachtet werden, die immer dann zuruckgesetzt wird, wenn die Kapazität N erreicht wird. Die tatsächliche Maschinenposition ist durch die strichpunktierte Linie in Figur 5 angedeutet.
Wenn sich das bewegliche Teil bewegt und einen in der Nähe des Bezugspunktes vorgesehenen Verzögerungsbegrenzungsschalter schaltet bzw. niederdruckt, nimmt ein Verzögerungssignal DEC einen niedrigen Pegel (= "0") an. Dies hat zur Folge, daß die numerische Steuerungselnheit 11 eine Verarbeitung derart ausführt, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Teils (zum Zeitpunkt T1) auf eine zweite Bezugsgeschwindigkeit VR&sub2; vermindert wird, wonach das bewegliche Teil mit der Geschwindigkeit VR&sub2; bewegt wird.
Wenn sich das bewegliche Teil weiter mit der niedrigen Geschwindigkeit bewegt und der Verzögerungsbegrenzungsschalter wieder zurückgebracht wird (Zeitpunkt T2), erzeugt die numerische Steuerungseinheit 11 ein Torsignal DO&sub2;.
Wenn später ein vorbestimmter Befehlsimpuls Pc erzeugt wird, bewegt sich das bewegliche Teil weiter und der gezählte Wert REF im Bezugszähler 18 wird null. Dies hat zur Folge, daß das Signal ZR gleich "1" (T3) wird, worauf sich das Tor 20 schließt und die Befehlsimpulse Pc nicht länger abgegeben werden.
Danach verschwindet der Zählwert im Fehlerzähler 13 graduell, was zur Folge hat, daß die Drehgeschwindigkeit des Servomotors abnimmt. Der Zählwert E im Fehlerzähler 13 kommt schließlich bei null zur Ruhe, wenn das Einzelumdrehungssignal RTS erzeugt wird.
Entsprechend diesem herkömmlichen Bezugspunkt-Rückkehrverfahren kann die Rückkehr bzw. das Zurückbringen zum Bezugspunkt unabhängig vom Betrag der Verzögerung genau ausgeführt werden. Wenn sich überdies eine Einzelumdrehungsposition auf einen Gitterpunkt bezieht, kann das bewegliche Element nach dem Zurückbringen des Verzögerungsbegrenzungsschalters bezugspunktmäßig zum ersten Gitterpunkt zurückgebracht werden. Außerdem kann durch Voreinstellung eines numerischen Wertes M im Bezugszähler 18 eine durch M Impulse von der Gitterposition angezeigte Position zur Bezugspunkt-Rückkehrposition gemacht werden. Folglich ist das herkömmliche Verfahren ein nützliches Verfahren.
Neuerdings besteht der Trend in Richtung einer digitalen Steuerung von Servomotoren. Bei einem derartigen digitalen Servoverfahren wird eine längs jeder Achse zu durchquerende Bewegungsdistanz ΔRn bei jeder vorbestimmten Zeit ΔT (beispielsweise 2 ms) durch eine numerische Steuerungseinheit berechnet, zu jeder vorbestimmten Zeit ΔT ein durch Multiplikation der Bewegungsdistanz ΔRn mit einem vorbestimmten Verstärkungsfaktor erhaltener Wert in eine digitale Servoschaltung eingegeben und durch die digitale Servoschaltung zu jeder Zeit ΔT eine Berechnung gemäß der folgenden Gleichung
E + ΔRn - ΔPn T E
(wobei ΔPn die tatsächliche Bewegungsgeschwindigkeit zu jeder Zeit ΔT und E ein kumulativer Fehler, dessen Anfangswert gleich null ist, bedeuten) und eine Impulsbreitenmodulation entsprechend der Größe des Fehlers E ausgeführt, wodurch der Servomotor gesteuert wird.
In anderen Worten ausgedrückt ist im Fall eines digitalen Servoverfahrens der Impulsverteiler 12, der die seriellen Impulse erzeugt, nicht vorgesehen, und der Fehlerzähler ist durch einen RAM in der numerischen Steuerungseinheit 11 ersetzt.
Ein sich ergebendes Problem liegt darin, daß das herkömmliche Bezugspunkt-Rückkehrverfahren nicht auf eine Bezugspunktrückkehr einer ein solches digitales Servoverfahren verwendende numerisch gesteuerte Maschine angewendet werden kann.
Demgemäß hat die Anmelderin ein in der japanischen Patentanmeldung Nr. 61-034880 (am 19. Febr. 1987 unter dem Titel "Reference point return method" angemeldet und mit dem U.S.- Patent 4 782 275 sowie de EP-A-258 447 korrespondierend) dargelegtes Bezugspunkt-Rückkehrverfahren vorgeschlagen, das auf die Bezugspunktrückkehr bei einer ein digitales Servoverfahren verwendenden Werkzeugmaschine anwendbar ist.
Bei diesem vorgeschlagenen Bezugspunkt-Rückkehrverfahren sind ein inkrementaler Impuls, der immer dann erzeugt wird, wenn sich ein Motor um einen vorbestimmten Winkel dreht, und ein Einzelumdrehungssignal, das immer dann erzeugt wird, wenn der Motor eine Umdrehung macht, eine wesentliche Voraussetzung.
Neuerdings verwenden Werkzeugmaschinen einen Absolutpositionsdetektor, der aus einem Impulskodierer, welcher innerhalb einer Umdrehung eines Motors eine Absolutposition immer dann ausgibt, wenn sich der Motor um einen vorbestimmten Winkel dreht, und aus einem Zähler zum Zählen der Anzahl Umdrehungen des Motors in Abhängigkeit von der Drehrichtung unter Verwendung der von dem Impulskodierer innerhalb einer Umdrehung erzeugten Absolutposition und speichern der Absolutposition der Maschine auf der Basis der Anzahl der Motorumdrehungen und der Absolutposition innerhalb einer Umdrehung gebildet ist. Der Zähler fährt mit dem Speichern der Absolutposition der Maschine auch dann fort, wenn die Leistung abgeschaltet ist. Die Kapazität des Zählers ist eine vom Impulskodierer pro Umdrehung des Motors erzeugte Anzahl N Impulse.
Obgleich ein derartiger Absolutpositionsdetektor die Absolutposition innerhalb einer Umdrehung des Motors ausgibt, ist er nicht so ausgebildet, daß er die inkrementalen Impulse und das Einzelumdrehungssignal erzeugt.
Dies hat zur Folge, daß ein bei diesem vorgeschlagenen Bezugspunkt-Rückkehrverfahren auftretendes Problem darin besteht, daß dieses Verfahren nicht auf eine Bezugspunktrückkehr bei einer mit dem Absolutpositiondetektor ausgerüsteten Werkzeugmaschine angewendet werden kann.
Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bezugspunkt-Rückkehrverfahren bereitzustellen, das auf eine eine digitale Servoschaltung und einen Absolutpositionsdetektor verwendende numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine anwendbar ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Bezugspunkt-Rückkehrverfahren für ein numerisches Steuerungssystem bereitgestellt, das mit einer computerisierten numerischen Steuerungseinheit zur Erzeugung eines Bewegungsbefehlswertes zu jeder vorbestimmten Zeit ΔT zum Transport eines beweglichen Teils, einem Motor zum Antrieb des beweglichen Teils, einem Absolutpositionsdetektor, der N innerhalb einer Umdrehung des Motors auftretende Absolutpositionen des Motors zur Ausgabe einer Absolutposition PA, bei welcher sich der Motor innerhalb einer Umdrehung des Motors derzeit befindet, feststellen kann, und mit einem Verzögerungsbegrenzungsschalter, der an einem auf einem vorbestimmten Gitterpunkt, zu dem die numerische Steuerungseinheit das bewegliche Teil zurückkehren läßt, eingestellte Bezugspunkt vorgesehen ist, ausgerüstet ist, wobei das Verfahren umfaßt:
einen ersten Schritt zur Gewinnung des Abstandes B zwischen einer bei einem Start einer Rückkehr zu einem Bezugspunkt innerhalb einer Drehung des Motors liegenden Absolutposition des Motors und einem Gitterpunkt, der eine besondere der innerhalb dieser einen Umdrehung liegenden N Absolutpositionen des Motors ist,
einen zweiten Schritt zur anfänglichen Einstellung des Abstandes B als eine aus dem zuletzt genannten Gitterpunkt befohlene Position REFn,
einen dritten Schritt zur aufeinanderfolgenden Erneuerung der befohlenen Position REFn zu jeder vorbestimmten Zeit ΔT gemäß der folgenden Gleichung
REFn + ΔRn T REFn,
mit der Ausnahme, daß in dem Fall, bei welchem
REFn+ ΔRn ≥ N
gilt, die Gleichung
REFn + ΔRn - N T REFn,
benutzt wird, und einen vierten Schritt zur Gewinnung der befohlenen Position REFn aus dem vorbestimmten Gitterpunkt zu einem nach einer Betätigung des Verzögerungsbegrenzungsschalters 25 auf eine Rückgewinnung folgenden Zeitpunkt Tk und Ausgabe von N - REFn als einen letzten Bewegungsbefehlswert ΔRn.
Wenn folglich eine Rückkehr zu einem Bezugspunkt ausgeführt wird, liest ein Prozessor in einer numerischen Steuerungseinheit die Absolutposition eines Motors innerhalb einer Umdrehung aus einem Absolutpositionsdetektor zu jedem beliebigen Zeitpunkt, gewinnt einen Abstand B von einem vorbestimmten Motorpunkt (ein Gitterpunkt) zur gelesenen Absolutposition und stellt anfänglich den Abstand B als eine befohlene Position REFn vom Gitterpunkt ein. Es gibt N Absolutpositionen des Motors innerhalb einer Umdrehung.
Danach gibt der Prozessor einen Bewegungsbefehlswert ΔRn an eine digitale Servoschaltung zu jeder vorbestimmten Zeit ΔT aus, erneuert eine befohlene Position REFn entsprechend der Gleichung
REFn + ΔRn T REFn
wobei
REFn + ΔRn - N T REFn
in dem Fall REFn + ΔRn ≥ N gilt, gewinnt REFn zu einer anfänglichen Zeit, welche auf eine Wiederherstellung nach Betätigung eines Verzögerungsbegrenzungsschalters folgt, und gibt N - REFn an die digitale Servoschaltung als einen endgültig befohlenen Bewegungsabstand ΔRn zum Zurückbringen des beweglichen Elements zu einer auf einen vorbestimmten Gitterpunkt eingestellten Bezugspunktposition aus.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist ein Blockschaltbild, welches die prinzipiellen Teile eines numerischen Steuerungssystems zur Beschreibung des Bezugspunkt-Rückkehrverfahrens nach der vorliegenden Erfindung zeigt,
Figur 2 ist ein Flußdiagramm der Verarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 3 ist ein Zeitdiagramm gemäß der Erfindung,
Figur 4 ist ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Vorrichtung, und
Figur 5 ist ein der Vorrichtung nach Figur 4 zugeordnetes Zeitdiagramm.
Figur 1 ist ein Blockschaltbild, welches die prinzipiellen Teile eines numerischen Steuerungssystems zur Beschreibung des Bezugspunkt-Rückkehrverfahrens nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine computerisierte numerische Steuerungseinheit zum Transportieren eines beweglichen Teils, beispielsweise eines Werkzeugs oder Tisches, durch Erzeugung eines Bewegungsbefehlswertes ΔRn zu jeder vorbestimmten Zeit AT. Das Bezugszeichen 21a bezeichnet einen Prozessor und 21b einen RAM. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine digitale Servoschaltung und 21 einen Servomotor. Beim Bezugszeichen 24 ist ein Absolutpositionsdetektor gezeigt, der aus einem Impulskodierer, welcher eine Absolutposition innerhalb einer Umdrehung des Servomotors 23 immer dann ausgibt, wenn sich der Motor um einen vorbestimmten Winkel dreht, und aus einem Zähler 24b zum Zählen der Anzahl Umdrehungen des Motors in Abhängigkeit von der Drehrichtung unter Verwendung der von dem Impulskodierer innerhalb einer Umdrehung erzeugten Absolutposition und zum Speichern und Ausgeben der Absolutposition der Maschine auf der Basis der Anzahl Motorumdrehung und der Absolutposition innerhalb einer Umdrehung gebildet ist. Der Zähler 24b fährt mit dem Speichern der Absolutposition der Maschine auch dann fort, wenn die Energie bzw. Leistung abgeschaltet ist. Beispielsweise sei angenommen, daß innerhalb einer Umdrehung des Motors eine Gesamtheit von N Absolutpositionen existieren, die OOOOH (H bedeutet eine hexadezimale Zahl) bis FFFFH reichen, und daß ein durch OOOOH bezeichneter Punkt ein Gitterpunkt ist.
Das Bezugszeichen 25 bezeichnet einen in der Nähe eines Bezugspunktes vorgesehenen Verzögerungsbegrenzungsschalter und das Bezugszeichen 26 bezeichnet das bewegliche Teil einer Werkzeugmaschine.
Figur 2 ist ein Bearbeitungsflußdiagramm für das Bezugspunkt- Rückkehrverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung und Figur 3 ist ein Zeitdiagramm. Die Bezugspunkt-Rückkehrverarbeitung gemäß der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 beschrieben. Es sei angenommen, daß ein Abtastimpuls SP erzeugt wird und daß der Prozessor zu jeder Zeit ΔT (beispielsweise 2 ms) eine vorbestimmte Verarbeitung ausführt. Weiter sei eine befohlene Position zu jedem Zeitpunkt Tn (n = 1, 2, ...) durch Rn, die augenblickliche Maschinenposition durch Pn und ein Fehler durch En ausgedrückt. Auch sei eine bei jeder Umdrehung befohlende Position von einem Gitterpunkt durch REFn ausgedrückt.
a) Wenn die Energiezufuhr des numerischen Steuerungssystems eingeschaltet und der Bezugspunkt-Rückkehrmodus hergestellt wird, geht der Prozessor 21a zum Absolutpositionsdetektor 24, um jedesmal bei einer vorbestimmten Zeit ΔT die Absolutposition PA (PA ist ein hexadezimaler Wert) zu lesen, bei welcher sich der Motor augenblicklich befindet.
b) Als nächstes berechnet der Prozessor 21a den Abstand B vom Gitterpunkt zur Absolutposition, bei welcher sich der Motor befindet. Wenn der Gitterpunkt beispielsweise OOOOH, gilt es für den Abstand B = PA. Wenn PA = 1 FFFFH gilt, ist der Abstand B gleich 1 FFFFH.
c) Wenn der Abstand B erhalten worden ist, stellt der Prozessor 21a den Abstand B anfänglich als eine befohlene Position REFn-1 vom Gitterpunkt ein.
d) Danach berechnet der Prozessor 21a zu jeder vorbestimmten Zeit ΔT (2 ms) einen sehr kleinen bzw. kleinsten Bewegungsabstand ΔRn längs jeder Achse beim Transport des beweglichen Teils 26 mit der schnelldurchquerungsgeschwindigkeit, multipliziert die Bewegungsdistanz mit einem vorbestimmten Verstärkungsfaktor und gibt das Ergebnis an die digitale Servoschaltung 22 zum Drehen des Servomotors 23 aus, wodurch das bewegliche Teil 26 transportiert wird.
e) Parallel zur Schnelldurchquerungsverarbeitung des Schrittes d) führt der Prozessor 21a zu jeder Zeit ΔT (2 ms) die folgenden arithmetischen Operationen aus,
Rn-1 + ΔRn T Rn (1)
Rn - Pn T En (2)
REFn-1 + ΔRn T REFn (3)
um die befohlene Position Rn, den Fehler En und REFn zu gewinnen, und speichert diese Werte im RAM 21b. Es sei darauf hingewiesen, daß REFn die befohlene Position (die befohlene Position pro Umdrehung) des Motors vom Gitterpunkt ist. In dem Fall, bei welchem REFn + Rn größer als N ist, wird die befohlene Position REFn pro Umdrehung nicht mit der Gleichung (3), sondern durch die Gleichung
REFn + ΔRn - N T REFn (3)'
erhalten. Dies hat zur Folge, daß die befohlene Position REFn bei jeder Umdrehung die bei jeder Zeit ΔT zu ihr addierte befohlene Bewegungsdistanz ΔRn hat und sich so ändert, wie es in der Figur 3 gezeigt ist. Die aus dem Absolutpositionsdetektor 24 gelesene Absolutposition An, d.h. die augenblickliche Maschinenposition vom Gitterpunkt, ist durch die strichpunktierte Linie angedeutet, und die Differenz zwischen REFn und An korrespondiert mit einer Verzögerung En.
In der Gleichung (2) gibt Pn die augenblickliche Maschinenposition an. Wenn Pn-1 die Position zu einer früheren Zeit ΔT repräsentiert und An-1, An die Absolutpositionen zur früheren Zeit ΔT bzw. zur gegenwärtigen Zeit darstellen, wird Pn wie folgt berechnet:
Pn-1 + (An - An-1) T Pn (4).
f) Aufgrund der vorstehenden Steuerung steigt die tatsächliche Geschwindigkeit Va graduell an und erreicht eine feste Schnelldurchquerungsgeschwindigkeit, so daß das bewegliche Teil in Richtung des Bezugspunktes mit der Schnelldurchquerungsgeschwindigkeit transportiert wird. Danach prüft der Prozessor 21a parallel mit der Schnelldurchquerungssteuerung nach den Schritten d) und e), ob das Verzögerungssignal DEC als Ergebnis der Betätigung des Verzögerungsbegrenzungsschalters 25 durch das Bewegliche Teil 26 "0" geworden ist.
g) Wenn sich das bewegliche Teil 26 in Richtung des Bezugspunktes bewegt und der beim Bezugspunkt vorgesehen Verzögerungsbegrenzungsschalter 25 vom beweglichen Teil betätigt wird, wird das Verzögerungssignal DEC gleich "0". Wenn dies stattfindet, führt der Prozessor 21a eine Verzögerungsverarbeitung aus. Dies bedeutet, daß der Prozessor den Befehlsbetrag der Bewegung ΔRn bei jeder Zeit ΔT sukzessive erniedrigt und die Verarbeitung des Schrittes e) ausführt.
h) Der Prozessor 21a prüft danach, ob die tatsächliche Geschwindigkeit Va eine zweite Bezugsgeschwindigkeit VR&sub2; erreicht hat.
i) Wenn Va = VR&sub2; gilt, wird das Signal VRG gleich "1" und folglich wird die Verzögerungsverarbeitung beendet. Dies hat zur Folge, daß das bewegliche Teil 26 danach in Richtung des Bezugspunktes mit der obengenannten Geschwindigkeit bewegt wird.
j) Der Prozessor 21a prüft dann, ob das Verzögerungssignal DEC den Wert "1" angenommen hat.
k) Wenn sich das bewegliche Teil 26 weiter in Richtung des Bezugspunktes bewegt, wird der vom beweglichen Teil 26 betätigte bzw. niedergedrückte Verzögerungsbegrenzungsschalter 25 wieder hergestellt bzw. in den vorherigen Zustand gebracht, so daß das Verzögerungssignal DEC von "0" nach "1" wechselt.
Wenn der Zustand DEC = "1" erhalten ist, wird bestimmt, ob bei jeder Zeit ΔT ein Anfangszeitpunkt Tk erreicht worden ist.
l) Wenn der Zeitpunkt Tk erreicht worden ist, führt der Prozessor 21a die Gleichungen (1), (2) und die Gleichung (3) oder (3)' (die Operation n T k wird in jeder Gleichung ausgeführt) aus, um eine Befehlsposition Rk, einen Fehler Ek und eine befohlene Position REFk bei jeder Umdrehung zu berechnen.
Des weiteren die Operation REFk T C (siehe Figur 3).
m) Als nächstes berechnet der Prozessor 21a entsprechend der folgenden Gleichung einen Bewegungsbetrag ΔRk+1, der erforderlich ist, die befohlene Position zu einer Gitterposition des Motors zu machen, und erneuert die befohlene Position entsprechend der Gleichung (1)
N - C T ΔRk+1 (7).
n) Danach wird Rk+1 als der endgültige befohlene Bewegungsbetrag an die digitale Servoschaltung 22 ausgegeben. Dies hat zur Folge, daß das bewegliche Element 26 durch den Verzögerungsbetrag ΔRk+1 vom Zeitpunkt Tk bewegt und beim Erreichen der Einzelumdrehungsposition gestoppt wird. Die Bezugspunkt-Rückbringungsoperation ist dann beendet.
Folglich kann eine Bezugspunkt-Rückkehroperation durch eine Softwareverabeitung in einer computerisierten numerischen Steuerungseinheit ausgeführt wird. Folglich ist die Erfindung gut zur Anwendung auf eine Bezugspunkt-Rückkehr in einer eine digitale Servoschaltung verwendenden numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine geeignet.

Claims

1. Bezugspunkt-Rückkehrverfahren für ein numerisches Steuerungssystem mit einer computerisierten numerischen Steuerungseinheit (21) zur Erzeugung eines Bewegungsbefehlswertes ΔRn (n = 1, 2...) zu jeder vorbestimmten Zeit ΔT zum Transport eines beweglichen Teils (26), einem Motor (23) zum Antrieb des beweglichen Teils (26), einem Absolutpositionsdetektor (24), der N innerhalb einer Umdrehung des Motors auftretende Absolutpositionen des Motors (23) zur Ausgabe einer Absolutposition PA, bei welcher sich der Motor (23) innerhalb einer Umdrehung des Motors (23) derzeit befindet, feststellen kann, und einem Verzögerungsbegrenzungsschalter (25), der an einem auf einen vorbestimmten Gitterpunkt, zu dem die numerische Steuerungseinheit (21) das bewegliche Teil (26) zurückkehren läßt, eingestellten Bezugspunkt vorgesehen ist,

wobei das Verfahren umfaßt:

- einen ersten Schritt zur Gewinnung eines Abstandes B zwischen einer bei einem Start einer Rückkehr zu einem Bezugspunkt innerhalb einer Umdrehung des Motors liegenden Absolutposition des Motors (23) und einem Gitterpunkt, der eine besondere der innerhalb dieser einen Umdrehung liegenden N Absolutpositionen des Motors (23) ist,

- einen zweiten Schritt zur anfänglichen Einstellung des Abstandes B als eine aus dem zuletzt genannten Gitterpunkt befohlene Position REFn,

- einen dritten Schritt zur aufeinanderfolgenden Erneuerung der befohlenen Position REFn zu jeder vorbestimmten Zeit ΔT gemäß der folgenden Gleichung

REFn + ΔRn T REFn,

mit der Ausnahme, daß in dem Fall, bei welchem

REFn + ΔRn ≥ N gilt,

die Gleichung

REFn + ΔRn - N T REFn

benutzt wird, und

- einen vierten Schritt zur Gewinnung der befohlenen Position REFn aus dem vorbestimmten Gitterpunkt zu einem nach einer Betätigung des Verzögerungsbegrenzungsschalters (25) auf eine Rückgewinnung folgenden Zeitpunkt Tk und Ausgabe von N - REFn als einen letzten Bewegungsbefehlswert ΔRn.