(57)【要約】    【課題】      起動信号が与えられると、設定された移動位置に到るまでサーボモータを回転させ、該移動位置に到達したことが確認されると、位置決め装置が位置決め完了信号を発信するまでの時間をより短くできる位置決め装置を提供する。    【解決手段】  位置制御回路５の位置決め完了処理部１５では、前記起動信号が発せられる毎に動作を開始する最小OFF時間タイマ５３を備え、位置・速度・電流制御部１２からの位置情報としての位置偏差が所定値以下になったとき、エンコーダ７からの位置フィードバック信号の単位時間当たりの発生パルス数が所定値以下になったとき、位置指令生成部１１からの位置指令が零またはほぼ零（≒０）になったときなどに、完了判別タイマ５２の確認時限を経て位置決め完了信号を発信するようにしたことで、前記起動信号が発せられてから、位置決め完了信号を発信するまでの時間をより短くできる。【選択図】        図１
2010067077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置制御回路が上位コントローラからの起動信号を受信すると、該位置制御回路はサーボモータの出力軸に連結されたエンコーダからの位置フィードバック信号に基づいて、設定された移動位置に到るまで前記サーボモータを回転させ、該移動位置に到達したことが確認されると、位置決め完了信号を出力する位置決め装置において、
前記位置制御回路は、
前記移動位置に到達したことを確認する時限を設定する完了判別タイマと、前記起動信号が発せられてから位置決め完了信号を出力する時限を設定する最小ＯＦＦ時間タイマとを備え、
前記位置決め完了は、前記完了判別タイマの設定時限と最小OFF時間タイマの設定時限とが経過した時点で出力し、前記上位コントローラへ発信するようにしたことを特長とする位置決め装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置決め装置において、
前記最小OFF時間タイマの設定時限は、前記上位コントローラの前記位置制御回路に対するスキャン時間以上の長さに設定したことを特長とする位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、起動信号が与えられると、設定された移動位置に到るまでサーボモータを回転させ、該移動位置に到達したことが確認されると、位置決め完了信号を発信する位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、この種の位置決め装置の従来例を示す回路構成図である。
【０００３】
この図において、１は機械設備やその駆動装置としての１台または複数台の位置決め装置に対し、主としてシーケンス制御を行う上位コントローラ、２は位置制御回路３とサーボモータ６とエンコーダ７とからなる位置決め装置である。
【０００４】
この位置制御回路３は位置指令生成部１１と、位置・速度・電流制御部１２と、位置決め完了処理部１３とから構成され、位置指令生成部１１が上位コントローラ１からの起動信号Ａを受信すると、この位置指令生成部１１では外部から設定される位置設定値に基づいた位置指令を生成し、この位置指令とサーボモータ６の出力軸に連結されたエンコーダ７からの位置フィードバック信号とに基づいて、位置・速度・電流制御部１２では内蔵するインバータを介し、周知のベクトル制御技術を用いて、サーボモータ６を可変速駆動する。
【０００５】
また、演算部３１，完了判別タイマ３２，最小OFF時間タイマ３３からなる位置決め完了処理部１３では、位置・速度・電流制御部１２からの位置情報としての位置偏差が所定値以下になったとき、エンコーダ７からの位置フィードバック信号の単位時間当たりの発生パルス数が所定値以下になったとき、位置指令生成部１１からの位置指令が零またはほぼ零（≒０）になったときなどを条件に、後述の図５，６に示す波形図のような動作をして、位置決め完了を上位コントローラ１へ発信するようにしている。
【０００６】
図５は、図４に示した位置制御回路３の位置決め完了処理部１３の動作を説明する波形図であり、この図は前回の位置決め完了信号Ｂが発せられ、これを上位コントローラ１が認知した後に、外部から設定される位置設定値が「零」、すなわち、前回と同じ移動位置のままで、新たな起動信号Ａが上位コントローラ１から発せられたときの位置決め完了処理部１３の動作を説明する波形図である。
【０００７】
図５において、先ず、上位コントローラ１からのスキャン信号と同期して起動信号ＡがＯＦＦからＯＮに変化させることにより、位置指令生成部１１に起動信号Ａが発せられると、位置指令生成部１１を介した位置決め完了処理部１３の演算部３１では、この起動信号Ａを受けて、位置決め完了信号ＢをＯＮからＯＦＦに変化させるとともに、位置到達信号ＣもＯＮからＯＦＦに変化させる。
【０００８】
その後、図示の僅かの時限Ｔｋを経過しても、位置指令生成部１１からの位置指令が零のままである、すなわち、エンコーダ７からの位置フィードバック信号としてのサーボモータ６の速度が零であることから、位置決め完了処理部１３の演算部３１では前回と同じ移動位置のままで、再度、起動信号Ａが上位コントローラ１から発せられたと認知し、位置到達信号ＣをＯＦＦからＯＮに変化させる。
【０００９】
このように、位置到達信号ＣがＯＦＦからＯＮに変化すると、演算部３１では位置決め完了信号の継続を確認する時間が外部から設定された完了判別タイマ３２を起動させる。この完了判別タイマ３２は、位置到達信号ＣのＯＮが所定時間継続していることを確認するための確認時限を設定するためのものである。この完了判別タイマが図示の設定時限Ｔｄを経過してから位置決め完了信号の出力する時限が外部から設定された最小OFF時間タイマ３３を起動させる。
【００１０】
この最小OFF時間タイマ３３が図示の設定時限Ｔｍを経過すると、演算部３１では位置決め完了信号ＢをＯＦＦからＯＮに変化させ、この変化を直近のスキャン信号で上位コントローラ１が取り込み、今回の位置決め完了信号Ｂと認知するとともに、次のスキャン信号で起動信号ＡをＯＮからＯＦＦに変化させる。
【００１１】
このように、起動信号ＡがＯＮからＯＦＦに変化すると、位置指令生成部１１を介した位置決め完了処理部１３の演算部３１は完了判別タイマ３２と最小OFF時間タイマ３３とをリセットして、一連の処理動作を終了し、次の起動信号Ａの入力を待つ状態に入る。
【００１２】
上述の図５に示した位置決め動作は、サーボモータ６を回転させること無く、上位コントローラ１と位置決め装置2との間の動作を確認するとき、また、機械設備のＸ軸，Ｙ軸の位置決め装置のうち、一方の軸のみが移動するときなどにおいてで行われる。
【００１３】
図６は、図４に示した位置制御回路３の位置決め完了処理部１３の動作を説明する波形図であり、この図は前回の位置決め完了信号Ｂが発せられ、これを上位コントローラ１が認知した後に、外部から設定される位置設定値が前回とは異なった移動位置に変更されたときの位置決め完了処理部１３の動作を説明する波形図である。
【００１４】
図６において、先ず、上位コントローラ１からのスキャン信号と同期して、起動信号ＡがＯＦＦからＯＮに変化させることにより起動信号Ａが位置指令生成部１１に発せられると、位置指令生成部１１を介した位置決め完了処理部１３の演算部３１ではこの起動信号Ａを受けて、位置決め完了信号ＢをＯＮからＯＦＦに変化させるとともに、位置到達信号ＣもＯＮからＯＦＦに変化させ、位置指令生成部１１からの位置指令に基づいて、位置・速度・電流制御部１２では、位置指令に対応した移動位置に到達するように、エンコーダ７からの位置フィードバック信号を監視しつつ、サーボモータ６を回転させる。
【００１５】
その後、位置決め完了処理部１３の演算部３１では、位置・速度・電流制御部１２からの位置情報としての位置偏差が所定値以下になったとき、エンコーダ７からの位置フィードバック信号の単位時間当たりの発生パルス数が所定値以下になったとき、位置指令生成部１１からの位置指令が零またはほぼ零（≒０）になったときなどを条件に、位置到達信号ＣをＯＦＦからＯＮに変化させる。
【００１６】
このように、位置到達信号ＣがＯＦＦからＯＮに変化すると、演算部３１では位置決め完了の完了判別時間の確認時限が外部から設定された完了判別タイマ３２を起動させる。この完了判別タイマ３２が図示の設定時限Ｔｄを経過すると、最小ＯＦＦ時間の確認時限が外部から設定された最小OFF時間タイマ３３を起動させる。
【００１７】
この最小OFF時間タイマ３３が図示の設定時限Ｔｍを経過すると、演算部３１では位置決め完了信号ＢをＯＦＦからＯＮに変化させ、この変化を直近のスキャン信号で上位コントローラ１が取り込み、今回の位置決め完了信号Ｂと認知するとともに、次のスキャン信号で起動信号ＡをＯＮからＯＦＦに変化させる。
【００１８】
このように、起動信号ＡがＯＮからＯＦＦに変化すると、位置指令生成部１１を介した位置決め完了処理部１３の演算部３１では完了判別タイマ３２と最小OFF時間タイマ３３とをリセットして、一連の処理動作を終了し、次の起動信号Ａの入力を待つ状態に入る。
【００１９】
従来の位置決め装置２の動作説明において、位置決め完了の設定時限Ｔｄは、近年のサーボモータの制御技術の進展に伴い、上位コントローラ１のスキャン信号の１周期（5〜１０ミリ秒）未満の値に設定できるようになり、その結果、図５に示した動作例で、上位コントローラ１のスキャン動作の１周期中に位置決め完了信号ＢがＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮに変化することが可能になるが、この変化を上位コントローラ１が検知できないので、その対策として、最小OFF時間タイマ３３の設定時限Ｔｍを上位コントローラ１の位置決め装置２に対するスキャン時間以上の長さに設定して、上位コントローラ１が位置決め装置２での位置決め完了を確実に認知させていた。
【００２０】
また、別の対策として、位置決め完了の設定時限Ｔｄを上位コントローラ１の位置決め装置２に対するスキャン時間以上の長さに設定するとともに、前記最小ＯＦＦ時間タイマ３３を省略することも行われている。
【００２１】
なお、前記位置決め完了を出力するための手段としては、下記特許文献１などが知られている。
【特許文献１】特開平８−７６８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
この種の位置決め装置において、機械設備などの稼動効率，生産効率の改善を計る目的から、図５に示した動作例のとき、すなわち、前回の位置決め完了信号が発せられ、これを上位コントローラ１が認知した後に、前回と同じ移動位置のままで、新たな起動信号が上位コントローラ１から発せられたときに、位置決め装置２が位置決め完了するまでの時間をより短くすることが望まれている。
【００２３】
同様に、図６に示した動作例のとき、すなわち、前回の位置決め完了信号が発せられ、これを上位コントローラ１が認知した後に、前回とは異なった移動位置での新たな起動信号が上位コントローラ１から発せられたときに、位置決め装置２が位置決め完了するまでの時間をより短くすることも望まれている。
【００２４】
この発明の目的は、起動信号が上位コントローラから発せられ、これを受信した位置決め装置が位置決め完了信号を発信するまでの時間を、より短くすることのできる位置決め装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
この第１の発明は、位置制御回路が上位コントローラからの起動信号を受信すると、該位置制御回路はサーボモータの出力軸に連結されたエンコーダからの位置フィードバック信号に基づいて、設定された移動位置に到るまで前記サーボモータを回転させ、該移動位置に到達したことが確認されると、位置決め完了信号を出力する位置決め装置において、
前記位置制御回路は、前記移動位置に到達してから確認する時限を設定する完了判別タイマと、前記起動信号が発せられてから位置決め完了信号を出力する時限を設定する最小OFF時間タイマとを備え、前記位置決め完了を、前記完了判別タイマの設定時限と最小OFF時間タイマの設定時限とが経過した時点で出力し、前記上位コントローラへ発信するようにしたことを特長とする。
【００２６】
また第２の発明は前記第１の発明の位置決め装置において、
前記最小OFF時間タイマの設定時限は、前記上位コントローラの前記位置制御回路に対するスキャン時間以上の長さに設定したことを特長とする。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、位置決め装置に前記起動信号が発せられる毎に動作を開始する最小ＯＦＦ時間タイマとを備えたことにより、該起動信号が上位コントローラから発せられてから位置決め完了信号を発信するまでの時間をより短くできるので、この位置決め装置が用いられる機械設備などの稼動効率，生産効率の改善を計ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、この発明の実施例を示す位置決め装置の回路構成図であり、この位置決め装置４は位置制御回路５とサーボモータ６とエンコーダ７とから形成されている。
【００２９】
この位置制御回路５が図４に示した従来の位置制御回路３と異なる点は、位置決め完了処理部１３が位置決め完了処理部１５になっていることである。
【００３０】
この演算部５１，完了判別タイマ５２，最小OFF時間タイマ５３からなる位置決め完了処理部１５では、位置・速度・電流制御部１２からの位置情報としての位置偏差が所定値以下になったとき、エンコーダ７からの位置フィードバック信号の単位時間当たりの発生パルス数が所定値以下になったとき、位置指令生成部１１からの位置指令が零またはほぼ零（≒０）になったときなどに、後述の図２，３に示す波形図のような動作をして、位置決め完了を上位コントローラ１へ発信するようにしている。
【００３１】
図２は、図１に示した位置制御回路５の位置決め完了処理部１５の動作を説明する波形図であり、この図は前回の位置決め完了信号Ｂが発せられ、これを上位コントローラ１が認知した後に、外部から設定される位置設定値が「零」、すなわち、前回と同じ移動位置のままで、新たな起動信号Ａが上位コントローラ１から発せられたときの位置決め完了処理部１５の動作を説明する波形図である。
【００３２】
図２において、先ず、上位コントローラ１からのスキャン動作として、起動信号ＡがＯＦＦからＯＮに変化することにより、位置指令生成部１１に起動信号Ａが発せられると、位置指令生成部１１を介した位置決め完了処理部１５の演算部５１では、この起動信号Ａを受けて、位置決め完了信号ＢをＯＮからＯＦＦに変化させるとともに、位置到達信号ＣもＯＮからＯＦＦに変化させる。同時に、位置決め完了信号を出力する時限が外部から設定された最小OFF時間タイマ５３を起動させる。
【００３３】
この最小OFF時間タイマ５３は、上位コントローラ１のスキャン信号の１周期中に位置決め完了信号ＢがＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮに変化すると、この変化を上位コントローラ１が検知できないので、上位コントローラ１が位置決め装置２での位置決め完了を確実に認知させるためのものであり、最小OFF時間タイマ５３の設定時限Ｔｍは上位コントローラ１の位置決め装置２に対するスキャン時間以上の長さに設定している。
【００３４】
その後、図示の僅かの時限Ｔｋを経過しても、位置指令生成部１１からの位置指令が零のままである、すなわち、エンコーダ７からの位置フィードバック信号としてのサーボモータ６が零速度であることから、位置決め完了処理部１５の演算部５１では前回と同じ移動位置のままで、再度、起動信号Ａが上位コントローラ１から発せられたことを認知し、位置到達信号ＣをＯＦＦからＯＮに変化させる。
【００３５】
このように、位置到達信号ＣがＯＦＦからＯＮに変化すると、演算部５１では位置決め完了信号の継続を確認するための確認時限が外部から設定された完了判別タイマ５２を起動させる。この完了判別タイマ５２は、位置到達信号ＣのＯＮが所定時間継続していることを確認するための確認時限を設定するためのものである。
【００３６】
この完了判別タイマ５２が図示の設定時限Ｔｄを経過し、さらに、最小OFF時間タイマ５３も図示の設定時限Ｔｍを経過したことで、位置決め完了信号ＢをＯＦＦからＯＮに変化させ、この変化を直近のスキャン動作で上位コントローラ１が取り込み、今回の位置決め完了信号Ｂと認知するとともに、次のスキャン動作で起動信号ＡをＯＮからＯＦＦに変化させる。
【００３７】
このように、起動信号ＡがＯＮからＯＦＦに変化すると、位置指令生成部１１を介した位置決め完了処理部１５の演算部５１では完了判別タイマ５２と最小OFF時間タイマ５３とをリセットして、一連の処理動作を終了し、次の起動信号Ａを待つ状態に入る。
【００３８】
すなわち、図2に示したこの発明の動作と図５に示した従来の動作とを比較すると、上位コントローラ１からのスキャン動作として、起動信号ＡがＯＦＦからＯＮに変化することにより起動信号Ａが発せられるときから、従来の位置決め装置２では（時限Ｔｋ）＋（設定時限Ｔｄ）＋（設定時限Ｔｍ）の時間が経過すると、位置決め完了信号Ｂが発せられるのに対して、この発明の位置決め装置４では、設定時限Ｔｍが経過すると、位置決め完了信号Ｂが発せられる。その結果、この発明の位置決め装置４では、（時限Ｔｋ）＋（設定時限Ｔｄ）の時間だけ短く処理することができる。
【００３９】
図３は、図１に示した位置制御回路５の位置決め完了処理部１５の動作を説明する波形図であり、この図は前回の位置決め完了信号Ｂが発せられ、これを上位コントローラ１が認知した後に、外部から設定される位置設定値に基づき前回とは異なった移動位置での新たな起動信号Ａが上位コントローラ１から発せられたときの位置決め完了処理部１５の動作を説明する波形図である。
【００４０】
図３において、先ず、上位コントローラ１からのスキャン動作として、起動信号ＡがＯＦＦからＯＮに変化することにより起動信号Ａが発せられると、位置決め完了処理部１５ではこの起動信号Ａを受けて、位置決め完了信号ＢをＯＮからＯＦＦに変化させるとともに、位置到達信号ＣもＯＮからＯＦＦに変化させる。同時に、最小ＯＦＦ時間タイマ５３を起動させる。
【００４１】
図３において、先ず、上位コントローラ１からのスキャン動作として、起動信号ＡがＯＦＦからＯＮに変化することにより起動信号Ａが位置指令生成部１１に発せられると、位置指令生成部１１を介した位置決め完了処理部１５の演算部５１ではこの起動信号Ａを受けて、位置決め完了信号ＢをＯＮからＯＦＦに変化させるとともに、位置到達信号ＣもＯＮからＯＦＦに変化させる。同時に、最小ＯＦＦ時間の確認時限が外部から設定された最小OFF時間タイマ５３を起動させる。
【００４２】
さらに、位置指令生成部１１からの位置指令に基づいて、位置・速度・電流制御部１２では、位置指令に対応した移動位置に到達するように、エンコーダ７からの位置フィードバック信号を監視しつつ、サーボモータ６を回転させる。
【００４３】
その後、位置決め完了処理部１５の演算部５１では、位置・速度・電流制御部１２からの位置情報としての位置偏差が所定値以下になったとき、エンコーダ７からの位置フィードバック信号の単位時間当たりの発生パルス数が所定値以下になったとき、位置指令生成部１１からの位置指令が零またはほぼ零（≒０）になったときなどを条件に、位置到達信号ＣをＯＦＦからＯＮに変化させる。
【００４４】
このように、位置到達信号ＣがＯＦＦからＯＮに変化すると、演算部５１では位置決め完了の完了判別時間の確認時限が外部から設定された完了判別タイマ５２を起動させる。
【００４５】
この完了判別タイマ５２が図示の設定時限Ｔｄを経過し、さらに、最小OFF時間タイマ５３も図示の設定時限Ｔｍを経過したことで、位置決め完了信号ＢをＯＦＦからＯＮに変化させ、この変化を直近のスキャン動作で上位コントローラ１が取り込み、今回の位置決め完了信号Ｂと認知するとともに、次のスキャン動作で起動信号ＡをＯＮからＯＦＦに変化させる。
【００４６】
このように、起動信号ＡがＯＮからＯＦＦに変化すると、位置指令生成部１１を介した位置決め完了処理部１５の演算部５１では完了判別タイマ５２と最小OFF時間タイマ５３とをリセットして、一連の処理動作を終了し、次の起動信号Ａを待つ状態に入る。
【００４７】
すなわち、図３に示したこの発明の動作と図６に示した従来の動作とを比較すると、上位コントローラ１からのスキャン動作として、起動信号ＡがＯＦＦからＯＮに変化することにより起動信号Ａが発せられ、位置到達信号ＣをＯＦＦからＯＮに変化したときから、従来の位置決め装置２では（設定時限Ｔｄ）＋（設定時限Ｔｍ）の時間が経過すると、位置決め完了信号Ｂが発せられるのに対して、この発明の位置決め装置４では、設定時限Ｔｄが経過すると、位置決め完了信号Ｂが発せられる。その結果、この発明の位置決め装置４では、設定時限Ｔｍの時間だけ短く処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の実施例を示す位置決め装置の回路構成図
【図２】図１の動作を説明する波形図
【図３】図１の動作を説明する波形図
【図４】従来例を示す位置決め装置の回路構成図
【図５】図４の動作を説明する波形図
【図６】図４の動作を説明する波形図
【符号の説明】
【００４９】
１…上位コントローラ、２…位置決め装置、３…位置制御回路、４…位置決め装置、５…位置制御回路、６…サーボモータ、７…エンコーダ、１１…位置指令生成部、１２…位置・速度・電流制御部、１３…位置決め完了処理部、１５…位置決め完了処理部。
【図１】
2010067077.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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