[發明專利]機械的原點位置調整方法及具有原點位置調整功能的機械

有效

• 申請號: 201210308687.6
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN103034241A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 安部博之
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;曹鑫

技術領域

本發明涉及在具有通過伺服電動機驅動的可動部的機械，例如機床、電火花加工機、注塑成型機、機器人或者工業機械中，用于使機械原點有效的原點位置調整方法以及具有那樣的原點位置調整功能的機械。

背景技術

在具有通過伺服電動機（以下有時簡稱“電動機”）驅動的可動部的機械，例如機床、電火花加工機、注塑成型機、機器人或者工業機械中，有時利用夾具等把工件固定在預定的位置。

圖4是工件及其周邊設備的俯視圖。如圖4所示，平板狀的工件W被放置在工件載臺1上。該工件W通過兩個夾具2a、2b固定，使其不在XY方向上移動。另外，假定工件載臺1被安裝在具有通過伺服電動機驅動的可動部的機械上。

從圖4可知，在工件W的預定位置形成了預定形狀的加工開始孔。該加工開始孔也被稱為工件原點OW。把工件原點OW作為基準，在圖紙等上指定工件W的加工尺寸。在這樣的情況下，為了簡化作業，預先作為工件坐標系登錄了工件原點OW和機械原點OM之間的位置信息（位置差）。

在圖4的工件載臺1內設定的機械原點OM，在連接機械的伺服電動機（未圖示）和控制裝置（未圖示）而且保持電源的情況下被保持。但是，在機械的組裝開始時或者移設時保持用電源例如干電池耗盡的情況下，有時機械原點OM的位置信息不存在或者消失。

在那樣的情況下需要進行機械原點OM的設定。例如在日本特開昭62－95604號公報中記載了機械原點OM的具體設定方法。此外，機械原點OM不是任意的位置，根據機械的可動部例如軸（未圖示）和固定部例如工件載臺1之間的相對位置來決定。另外，為能夠與操作者的熟練度無關地更準確地設定機械原點OM，利用脈沖編碼器的旋轉一周信號來設定機械原點OM。通常，因為與脈沖編碼器的旋轉一周信號對應的位置不是正確的機械原點OM的位置，所以需要調整機械原點OM的位置。

圖5A到圖5C是用于說明現有技術中的機械原點OM的位置的調整作用的圖。在這些附圖中，設橫軸表示機械位置，縱軸表示參考計數器的數據RCD。參考計數器作為可逆計數器而動作，每當一定量地輸入與橫軸上的位置相關的脈沖時，輸出格柵（Grid）信號。

例如，在設定參考計數器的計數器容量CCD為500000、橫軸上的位置的1脈沖的權重為0.01μm的情況下，針對分配脈沖每500000脈沖、即每5mm的移動量生成格柵數據。

另外，當參考計數器的數據RCD達到與在電動機上安裝的脈沖編碼器轉動一周對應的預定的值時，參考計數器輸出轉動一周信號（圖5A到圖5C中用白色方塊表示），在這些圖內用虛線表示調整前的參考計數器的值。這些虛線上的多個頂點表示脈沖編碼器的轉動一周信號。下面，參照圖5A到圖5C說明現有技術中的設定機械原點OM的位置的調整量的具體的方法。

（1）首先，如圖5A所示，使機械的軸移動到機械原點OM的位置（請參照圖5A的白色圓圈）。此時的參考計數器的數據RCD是任意的。另外，機械原點OM和臨時機械原點之間的坐標值也為任意的值。這里，在圖5A表示的例子中，臨時原點位置和機械原點OM之間存在－2.0000mm的坐標值。此外，在機械的組裝開始時雖然未組裝部件，但是為了組裝工序的方便，需要設定臨時原點位置。因此，在圖5A中成為臨時原點位置處的原點設定狀態。

（2）接著，在圖5A表示的位置關系中使機械原點OM無效（使原點消失），其后再次使其成為有效。

（3）再起動控制裝置的電源，通過控制裝置的內部處理預設定機械坐標值。由此，軸的當前位置的坐標值成為0.0000mm。

（4）在該位置再次使原點無效（使原點消失）。

（5）在原點復原模式下使軸移動，在電動機的轉動一周位置使軸停止。如圖5B所示，軸的當前位置（白色圓圈）和一個轉動一周信號（白色方塊）一致。此時的軸的當前位置的坐標值是1.0000mm。

（6）根據顯示的坐標值計算用于原點位置OM的調整量，設定在NC用ROM中。這里，因為軸的當前位置的坐標值是1.0000mm（=1000μm），所以使1000/0.01（μm）=100000反轉符號，設定為原點位置的調整量。

（7）再次使原點無效。

（8）使軸在相反方向上在不超過轉動一周的范圍內返回，在原點復原模式下使軸運動，在電動機的轉動一周位置設定原點。因為如上述那樣設定了調整量，因此如圖5C中用實線所示，軸的當前位置的坐標值成為0.0000。這樣，最終在（1）中設定的位置成為正確的原點位置。