(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被包装物を搬送する搬送系と、包装体を供給する供給系と、被包装物収容後の包装体を切り離すカッターとを被制御要素として含む自動包装機と、該自動包装機をソフトウェアにより位置決め制御する位置決め制御装置との間に介在されるハードウェアであって、
前記自動包装機の動作を代表するエンコーダパルスをカウントする第１のカウンタと、
前記自動包装機の動作を代表するエンコーダパルスをカウントする第２のカウンタと、
前記第２のカウンタのカウント値と予め設定された有効開始時カウント値とを比較する第１の比較回路と、
前記第２のカウンタのカウント値と予め設定された無効開始時カウント値とを比較する第２の比較回路と、
前記第１及び第２の比較回路の出力により、マークセンサ入力を有効と無効とに切り換えるマスク処理を行うマスク処理回路と、
前記マスク処理後のマークセンサ入力に応答して、前記第１のカウンタの出力を保持するラッチと、を有し、
前記第２のカウンタは、前記マスク処理後のマークセンサ入力信号でクリアされる、
ことを特徴とする位置決め制御装置の外部サポート回路。
【請求項２】
第２のカウンタは、前記第２の比較回路の出力と前記マスク処理後のマークセンサ入力との論理和信号でクリアされる、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置決め制御装置の外部サポート回路。
【請求項３】
第２の比較回路の出力とマスク処理後のマークセンサ入力との論理和信号は、マークセンサ入力無効切り換えフラグをセットするためにも使用され、かつマスク処理後のマークセンサ入力は、マークセンサ入力有りフラグをセットするためにも使用される、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置決め制御装置の外部サポート回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、プログラマブル・コントローラ・システムの高機能ユニットの１つである位置決め制御ユニットを使用して、横ピロー等の自動包装機を位置決め制御する場合に好適な位置決め制御装置の外部サポート回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
位置決め制御ユニットであるＭＣユニットを含むプログラマブル・コントローラ・システムの全体が図４のシステム構成図に概略的に示されている。
【０００３】
よく知られているように、この種のプログラマブル・コントローラ・システム１は、マザーボード上にシステムバスを敷設してなるラック上に、それぞれコネクタを介して多数の制御ユニットを接続して構成される。図では、それらの制御ユニットのうちで、本発明が適用されたＭＣユニット１００と、ＣＰＵユニット２００と、電源ユニット３００のみが符号を付して明示されている。
【０００４】
ＭＣユニット１００には、それぞれケーブルを介して４個のサーボドライバ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄが接続される。また、それらサーボドライバ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄのそれぞれには、サーボモータ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄが接続される。尚、１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄは、サーボモータの軸に取り付けられたロータリエンコーダである。
【０００５】
その他、１４０はティーチング時などの微妙な位置合わせが必要なときに使用される手動式パルスゼネレータ、１５０はＣＣＷ限界入力、ＣＷ限界入力、原点近傍入力、即停止入力等を与えるための専用端子台、１６０は試運転・デバック・ティーチング等に使用するティーチングボックスである。また２はデータ設定の他、Ｇ言語のプログラミング等に使用するプログラミングツールである。
【０００６】
ＭＣユニットの制御対象としての自動包装機の一例が図５の模式図に概念的にに示されている。この種の自動包装機の制御においては、図５の横ピローを例とすると、被包装物を流すコンベアＸと、シート状の包装体（袋）を供給するローラＹと、被包装物を包装体で包んだ後、被包装物ごとに切断するカッターＺの動作を同期させることが要請される。ここで、コンベアＸ、ローラＹ、カッターＺは、例えばＭＣユニット１００の制御軸（Ｘ），（Ｙ），（Ｚ）に割り当てられたサーボモータ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃにより駆動される。
【０００７】
コンベアＸとローラＹとカッターＺの各軸の同期動作は、包装体に付けられた切断位置のマークをマークセンサ（ＭＳ）で検知し、その時点の各軸エンコーダ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃから得られる現在値を目標値（同期している場合に得られる値）と比較、補正することで実現している。
【０００８】
ＭＳ入力を備える包装機用コントローラ（ＭＣユニット１００の意味）では、目的のＭＳ信号とその他不要な信号の入力を区別するために、図６のように、エンコーダパルスのカウンタのカウント値に応じてＭＳ入力の有効／無効を切り換える（すなわち、時間ゲートを用いて信号の弁別を行う）。
【０００９】
ＭＳ入力に有効なＭＳ信号が入力されたら、その時点でのカウンタの現在値を獲得し、計算上与えられる目標値との差を利用して、同期のずれを補正する。
【００１０】
実際のＭＳ信号の位置を同期の基準とするため、ＭＳ入力に有効なＭＳ信号が入力されたら、図７のように、その時点を起点として、再びＭＳ入力の有効／無効処理を実行する（すなわち、時間ゲートの開閉タイミングを規定するＭＳ入力有効カウント値並びにＭＳ入力無効カウント値の再設定を行う）。ＭＳ入力が得られなかった場合は、エラー処理を実行する。
【００１１】
図８のフローチャートに示されるように、従来のコントローラでは、カウンタからのカウント値をもとに上記一連の動作をソフトウェア上で処理して実現している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ソフトウェア上の処理では、図９のフローチャートに示されるように、［１］カウンタからのカウント値の読み出し（ステップ９０１）、［２］カウント値とＭＳ入力有効／無効を切り換えるための設定値との比較（ステップ９０２，９０３）、［３］ＭＳ入力の有効／無効切り換え（ステップ９０９）、［４］ＭＳ入力に信号が入力されたかのチェック（ステップ９０４）、［５］ＭＳ入力に有効な信号が入力された場合、カウンタのカウント値の読み出し、［６］ＭＳ入力の有効／無効の切り換えとＭＳ信号間隔のずれ補正処理（ステップ９０６）、［７］ＭＳ入力に信号が入力されなかった場合のエラー処理（ステップ９１０）、という一連の処理を実行する必要があるため、(1)ソフトの処理時間の増大による高速化への制約と、それにより(2)ＭＳ入力への信号入力とコントローラが実際に獲得するカウント値との同時性確保の困難性（精度への影響）という問題が生じる（図１０参照）。
【００１３】
この発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、ソフトウェア処理の削減による高速化と、ＭＳ信号入力と獲得したカウント値との同時性確保による誤差の解消を実現可能な位置決め制御装置の外部サポート回路を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この出願の請求項１に記載の発明は、被包装物を搬送する搬送系と、包装体を供給する供給系と、被包装物収容後の包装体を切り離すカッターとを被制御要素として含む自動包装機と、該自動包装機をソフトウェアにより位置決め制御する位置決め制御装置との間に介在されるハードウェアであって、前記自動包装機の動作を代表するエンコーダパルスをカウントする第１のカウンタと、前記自動包装機の動作を代表するエンコーダパルスをカウントする第２のカウンタと、前記第２のカウンタのカウント値と予め設定された有効開始時カウント値とを比較する第１の比較回路と、前記第２のカウンタのカウント値と予め設定された無効開始時カウント値とを比較する第２の比較回路と、前記第１及び第２の比較回路の出力により、マークセンサ入力を有効と無効とに切り換えるマスク処理を行うマスク処理回路と、前記マスク処理後のマークセンサ入力に応答して、前記第１のカウンタの出力を保持するラッチと、を有し、前記第２のカウンタは、前記マスク処理後のマークセンサ入力信号でクリアされる、ことを特徴とする位置決め制御装置の外部サポート回路にある。
【００１５】
このような構成によれば、ソフトウェアからは、有効なＭＳ信号の入力に対して、ラッチＦの内容を読み出すことにより、ソフトウェア処理時間の遅延とは無関係に、誤差０でＭＳ信号入力時点のカウント値を獲得できる。
【００１６】
この出願の請求項２に記載の発明は、第２のカウンタは、前記第２の比較回路の出力と前記マスク処理後のマークセンサ入力との論理和信号でクリアされる、ことを特徴とする請求項１に記載の位置決め制御装置の外部サポート回路にある。
【００１７】
このような構成によれば、マスク解除中にＭＳ入力が得られなかった場合にも、第２のカウンタは第２の比較回路の出力を受けて繰り返しクリアされて、その都度カウントを開始するため、処理を正常に継続できる。
【００１８】
この出願の請求項３に記載の発明は、第２の比較回路の出力とマスク処理後のマークセンサ入力との論理和信号は、マークセンサ入力無効切り換えフラグをセットするためにも使用され、かつマスク処理後のマークセンサ入力は、マークセンサ入力有りフラグをセットするためにも使用される、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置決め制御装置の外部サポート回路にある。
【００１９】
このような構成によれば、正常にＭＳ入力を検出できていることを示すＭＳ入力有フラグがセットされず、ＭＳ入力無効切換フラグのみセットされている場合は、ＭＳ入力が検出されなかったことを示し、ソフトウェアはこれらのフラグをチェックすることで、エラー判定を実現できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な一実施形態を添付図面（図１〜図３）に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１において、ＭＣユニット１００に入力されたエンコーダパルス（ａ）は、ＭＳ有効入力の到来タイミングを記録するためのカウンタＡと、時間ゲートの開閉タイミングを検出するためのカウンタＢとの双方に入力されて同時にカウントされる。
【００２２】
比較演算回路Ｃには、ＭＳ入力を有効に切り換えるまでの相対的なカウント数（すなわち、時間ゲートの開タイミング）に相当する数値データが設定されている。
【００２３】
比較演算回路Ｄには、ＭＳ入力を無効に切り換えるまでの相対的なカウント数（すなわち、時間ゲートの閉タイミング）に相当する数値データが設定されている。
【００２４】
ＭＳ入力（Ｆ）は、ＭＳ入力マスク処理回路Ｅにより入力が無効な状態を初期状態とし、ラッチＦに対して入力された信号（マスク処理後ＭＳ信号（ｅ））を伝達しない。
【００２５】
カウンタＢのカウント値が比較回路Ｃに設定した設定値に一致すると、比較回路ＣはＭＳ入力マスク処理回路Ｅに対して、一致検出信号（ｃ）を出力する。
【００２６】
ＭＳ入力マスク処理回路Ｅは、一致検出信号（ｃ）が入力されるとＭＳ入力のマスクを解除して有効な状態にし、このときにＭＳ入力に信号が入力されると、マスク処理後ＭＳ信号（ｅ）がラッチＦに対して与えられ、ラッチＦはカウンタＡのカウント値（ｈ）をラッチする。
【００２７】
ＭＳ入力有効な状態で、カウンタＢのカウント値が比較回路Ｄに設定した設定値に一致すると、比較回路ＤはＭＳ入力マスク処理回路Ｅに対して、一致検出信号（ｄ）を出力する。
【００２８】
ＭＳ入力マスク処理回路Ｅは一致検出信号（ｄ）が入力されるとＭＳ入力をマスク処理してＭＳ入力無効な状態とする。
【００２９】
マスク処理後ＭＳ信号（ｅ´）と比較回路Ｄの一致検出信号（ｄ´）の論理和（カウンタＢクリア信号（ｇ））は同時にカウンタＢに対しても与えられ、カウンタＢは現在のカウント値を０クリアする。
【００３０】
マスク処理後ＭＳ信号（ｅ）とカウンタＢクリア信号（ｇ）は、同時にそれぞれＭＳ入力有フラグとＭＳ入力無効切換フラグをセットする。
【００３１】
図２に上記の動作におけるカウンタＡ、カウンタＢのカウント値、ＭＳ入力有フラグとＭＳ入力無効切換フラグ動作の推移を示す。
【００３２】
ソフトウェアからは、有効なＭＳ信号の入力に対して、ラッチＦの内容を読み出すことにより、ソフトウェア処理時間の遅延とは無関係に、誤差０でＭＳ信号入力時点のカウント値を獲得できる（図３参照）。
【００３３】
ＭＳ入力有フラグとＭＳ入力無効切換フラグがともにセットされている場合は、正常にＭＳ入力を検出できていることを示す。
【００３４】
ＭＳ入力有フラグがセットされず、ＭＳ入力無効切換フラグのみセットされている場合は、ＭＳ入力が検出されなかったことを示し、ソフトウェアはこれらのフラグをチェックすることで、エラー判定を実現できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、エンコーダパルス（ａ）をカウントするためのカウンタＡと、ＭＳ入力の有効／無効切り換えを処理するための別のカウンタＢと、カウンタＢのカウント値ｂに対する２つの比較演算回路Ｃ，Ｄと、比較演算回路の出力（ｃ），（ｄ）によりＭＳ入力（ｆ）の有効／無効を切り換えるマスク処理回路Ｅと、マスク処理後のＭＳ信号（ｅ）によりカウンタＡ現在値（ｈ）を保持するラッチＦと、信号（ｄ），（ｅ）の論理和（ｇ）によりカウンタＢをクリアする機構と、信号（ｅ），（ｇ）によりそれぞれフラグをセットする機構をハードウェア上で構成する（図１参照）ことにより、上記ソフトウェア処理の削減による高速化と、ＭＳ信号入力と獲得したカウント値との同時性確保、誤差の解消を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明回路のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】本発明におけるＭＳ信号間隔のずれ補正処理を説明するための図である。
【図３】本発明による効果を説明するための図である。
【図４】位置決め制御ユニット（ＭＣユニット）を含むＰＬＣシステムの全体図である。
【図５】包装機（例：横ピロー）の構成図である。
【図６】ＭＳ入力動作の基本を説明するための図である。
【図７】ＭＳ信号間隔のずれ補正処理の基本を説明するための図である。
【図８】従来技術の構成を示す図である。
【図９】従来技術におけるソフトウェア処理のフローチャート例を示す図である。
【図１０】従来技術における不具合の例を示す図である。
【符号の説明】
Ａ  カウンタ
Ｂ  カウンタ
Ｃ  比較回路
Ｄ  比較回路
Ｅ  ＭＳ入力マスク処理回路
Ｆ  ラッチ
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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