[发明专利]机械的原点位置调整方法及具有原点位置调整功能的机械

说明书

技术领域

本发明涉及在具有通过伺服电动机驱动的可动部的机械，例如机床、电火花加工机、注塑成型机、机器人或者工业机械中，用于使机械原点有效的原点位置调整方法以及具有那样的原点位置调整功能的机械。

背景技术

在具有通过伺服电动机（以下有时简称“电动机”）驱动的可动部的机械，例如机床、电火花加工机、注塑成型机、机器人或者工业机械中，有时利用夹具等把工件固定在预定的位置。

图4是工件及其周边设备的俯视图。如图4所示，平板状的工件W被放置在工件载台1上。该工件W通过两个夹具2a、2b固定，使其不在XY方向上移动。另外，假定工件载台1被安装在具有通过伺服电动机驱动的可动部的机械上。

从图4可知，在工件W的预定位置形成了预定形状的加工开始孔。该加工开始孔也被称为工件原点OW。把工件原点OW作为基准，在图纸等上指定工件W的加工尺寸。在这样的情况下，为了简化作业，预先作为工件坐标系登录了工件原点OW和机械原点OM之间的位置信息（位置差）。

在图4的工件载台1内设定的机械原点OM，在连接机械的伺服电动机（未图示）和控制装置（未图示）而且保持电源的情况下被保持。但是，在机械的组装开始时或者移设时保持用电源例如干电池耗尽的情况下，有时机械原点OM的位置信息不存在或者消失。

在那样的情况下需要进行机械原点OM的设定。例如在日本特开昭62－95604号公报中记载了机械原点OM的具体设定方法。此外，机械原点OM不是任意的位置，根据机械的可动部例如轴（未图示）和固定部例如工件载台1之间的相对位置来决定。另外，为能够与操作者的熟练度无关地更准确地设定机械原点OM，利用脉冲编码器的旋转一周信号来设定机械原点OM。通常，因为与脉冲编码器的旋转一周信号对应的位置不是正确的机械原点OM的位置，所以需要调整机械原点OM的位置。

图5A到图5C是用于说明现有技术中的机械原点OM的位置的调整作用的图。在这些附图中，设横轴表示机械位置，纵轴表示参考计数器的数据RCD。参考计数器作为可逆计数器而动作，每当一定量地输入与横轴上的位置相关的脉冲时，输出格栅（Grid）信号。

例如，在设定参考计数器的计数器容量CCD为500000、横轴上的位置的1脉冲的权重为0.01μm的情况下，针对分配脉冲每500000脉冲、即每5mm的移动量生成格栅数据。

另外，当参考计数器的数据RCD达到与在电动机上安装的脉冲编码器转动一周对应的预定的值时，参考计数器输出转动一周信号（图5A到图5C中用白色方块表示），在这些图内用虚线表示调整前的参考计数器的值。这些虚线上的多个顶点表示脉冲编码器的转动一周信号。下面，参照图5A到图5C说明现有技术中的设定机械原点OM的位置的调整量的具体的方法。

（1）首先，如图5A所示，使机械的轴移动到机械原点OM的位置（请参照图5A的白色圆圈）。此时的参考计数器的数据RCD是任意的。另外，机械原点OM和临时机械原点之间的坐标值也为任意的值。这里，在图5A表示的例子中，临时原点位置和机械原点OM之间存在－2.0000mm的坐标值。此外，在机械的组装开始时虽然未组装部件，但是为了组装工序的方便，需要设定临时原点位置。因此，在图5A中成为临时原点位置处的原点设定状态。

（2）接着，在图5A表示的位置关系中使机械原点OM无效（使原点消失），其后再次使其成为有效。

（3）再起动控制装置的电源，通过控制装置的内部处理预设定机械坐标值。由此，轴的当前位置的坐标值成为0.0000mm。

（4）在该位置再次使原点无效（使原点消失）。

（5）在原点复原模式下使轴移动，在电动机的转动一周位置使轴停止。如图5B所示，轴的当前位置（白色圆圈）和一个转动一周信号（白色方块）一致。此时的轴的当前位置的坐标值是1.0000mm。

（6）根据显示的坐标值计算用于原点位置OM的调整量，设定在NC用ROM中。这里，因为轴的当前位置的坐标值是1.0000mm（=1000μm），所以使1000/0.01（μm）=100000反转符号，设定为原点位置的调整量。

（7）再次使原点无效。

（8）使轴在相反方向上在不超过转动一周的范围内返回，在原点复原模式下使轴运动，在电动机的转动一周位置设定原点。因为如上述那样设定了调整量，因此如图5C中用实线所示，轴的当前位置的坐标值成为0.0000。这样，最终在（1）中设定的位置成为正确的原点位置。