(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
このモータを駆動させるドライバと、
前記ドライバを介して前記モータに駆動指令を出力する制御装置と、
前記モータに接続され前記モータの位置を検出する検出器と、
この検出器から出力される前記モータの位置検出信号をアナログ信号として取り込み、このアナログ信号に基づいて前記モータの位置を認識し、この位置が所定の位置に対してずれを生じたときにこのずれを修正するべく前記モータの位置を補正する位置補正信号を前記ドライバに出力し前記モータの位置を修正する位置修正手段と、
を有するモータ制御装置において、
前記検出器からはＡsin波とＢsin波とからなるアナログ信号が出力されるとともに、
このＡsin波とＢsin波の原点に対する変位方向のずれと、両波の位相ずれを修正する波形整形手段を設け、
前記位置修正手段は、この波形整形手段にて波形整形された信号に基づいて、前記モータの位置が制御装置にて指令された所定の位置に対しずれを生じたときに、このずれを修正する位置補正信号をドライバに出力することを特徴とするモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボモータ等のように位置制御可能なモータにおける上記位置を良好に制御するモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体製造装置（ペレットボンディング装置やワイヤボンディング装置）に用いられるＸＹテーブルは、サーボモータを駆動源とし、所定位置に位置制御可能とされている。
【０００３】
このサーボモータを制御するサーボモータ制御装置は、図３に示すように、制御装置１が、サーボモータ２を所定の回転速度で回転させる回転速度指令信号ｈを出力し、サーボドライバ３が、上記回転速度指令信号ｈに比例する速度でサーボモータ２を回転させる。タコジェネレートエンコーダ４は、サーボモータ２の回転速度及び位置を検出し、この検出信号のうち、回転速度検出信号ｊをサーボドライバ３へ出力し、位置検出信号ｍを制御装置１に出力し、そして、位置検出信号ｋを位置修正手段としてのアナログロック回路６へ出力する。サーボドライバ３は、回転速度検出信号ｊに基づいてサーボモータ２の回転速度をフィードバック制御し、制御装置１は、位置検出信号ｍに基づいて不図示の演算器によってサーボモータ２の位置ずれを認識し、この位置ずれに基づいて位置補正信号ｎを出力し、サーボモータ２の位置をフィードバック制御する。そして、アナログロック回路６は、位置検出信号ｋに基づいてサーボモータ２が停止状態にあるときの停止位置を認識し、このサーボモータ２の停止位置が所定の停止位置に対してずれを生じたときに、このずれを修正すべく、サーボドライバ３へ位置補正信号１を出力し、サーボモータ２の停止位置をフィードバック制御する。
【０００４】
尚、アナログロック回路６は、制御装置１の演算器では認識不可能な範囲の停止位置のずれを修正するものである。即ち、制御装置１の演算器は、パルス信号である位置検出信号ｍを処理しているため、サーボモータ２に１パルス未満の位置ずれが生じたとしてもそれを認識することは不可能である。これに対して、アナログロック回路６は、位相が９０°異なるＡｓｉｎ  波とＢｓｉｎ  波とからなるアナログ信号である位置検出信号ｋを処理することによって、制御装置１の演算器では認識不可能な１パルス未満の停止位置ずれを修正することを可能としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の従来のサーボモータ制御装置で用いられているタコジェネレートエンコーダ４は、その製造誤差によって、Ａｓｉｎ  波、或いはＢｓｉｎ  波が原点に対して変位軸方向にずれていたり（オフセット）、Ａｓｉｎ  波とＢｓｉｎ  波との位相がずれていることがある。従って、この場合には、アナログロック回路６にて実施されるサーボモータ２に対する停止位置のずれの修正を厳密に実施できないおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、モータの位置を厳密且つ高分解能に制御できるモータ制御システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モータと、このモータを駆動させるドライバと、前記ドライバを介して前記モータに駆動指令を出力する制御装置と、前記モータに接続され前記モータの位置を検出する検出器と、この検出器から出力される前記モータの位置検出信号をアナログ信号として取り込み、このアナログ信号に基づいて前記モータの位置を認識し、この位置が所定の位置に対してずれを生じたときにこのずれを修正するべく前記モータの位置を補正する位置補正信号を前記ドライバに出力し前記モータの位置を修正する位置修正手段と、を有するモータ制御装置において、前記検出器からはＡsin波とＢsin波とからなるアナログ信号が出力されるとともに、このＡsin波とＢsin波の原点に対する変位方向のずれと、両波の位相ずれを修正する波形整形手段を設け、前記位置修正手段は、この波形整形手段にて波形整形された信号に基づいて、前記モータの位置が制御装置にて指令された所定の位置に対しずれを生じたときに、このずれを修正する位置補正信号をドライバに出力することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、波形整形手段を設け、この波形整形手段にて検出器から出力されて位置修正手段に取り込まれるアナログ信号の波形を整形するようにしたので、前記位置修正手段は波形が整形されたアナログ信号を処理することができるので、モータの位置を厳密且つ高分解能で制御できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るモータ制御装置の一つの実施の形態が適用されたサーボモータ制御装置を示すブロック図である。図２は、図１のタコジェネレートエンコーダから出力された検出信号（Ａｓｉｎ  波及びＢｓｉｎ  波）の波形を示すグラフである。
【００１１】
図１に示すように、サーボモータ１１の回転速度及び位置を制御するサーボモータ制御装置１０は、制御装置１２、サーボドライバ１３、検出器としてのタコジェネレートエンコーダ１４及び位置修正手段としてのアナログロック回路１５、並びに波形整形回路１６、Ａ／Ｄ変換器１７及びＤ／Ａ変換器１８を有して構成される。タコジェネレートエンコーダ１４とアナログロック回路１５との間に、タコジェネレートエンコーダ１４の側からＡ／Ｄ変換器１７、波形整形回路１６及びＤ／Ａ変換器１８が順次配設される。
【００１２】
制御装置１２は、サーボモータ１１を所定回転速度で回転させる回転速度指令信号ａをサーボドライバ１３へ向い出力する。サーボドライバ１３は、回転速度指令信号ａに比例した速度でサーボモータ１１を回転させる。
【００１３】
タコジェネレートエンコーダ１４は、サーボモータ１１の回転速度及び位置を検出し、回転速度に関する検出信号を回転速度検出信号ｃとしてサーボドライバ１３へ出力する。このサーボドライバ１３がサーボモータ１１の回転速度をフィードバック制御する。
【００１４】
更に、タコジェネレートエンコーダ１４は、上記検出信号のうち位置に関する検出信号を、位置検出信号ｄとしてアナログロック回路１５に出力する。この位置検出信号ｄは、図２に示すＡｓｉｎ  波１９ＡとＢｓｉｎ  波１９Ｂとからなるアナログ信号であり、これらのＡｓｉｎ  波１９Ａ及びＢｓｉｎ  波１９Ｂは、同一周期且つ同一振幅で、位相差が９０°のサインカーブである。
【００１５】
位置検出信号ｄとしてのＡｓｉｎ  波１９Ａ及びＢｓｉｎ  波１９Ｂは、直接アナログロック回路１５に取り込まれるのではなく、まず、Ａ／Ｄ変換器１７に取り込まれて、アナログ信号からデジタル信号に変換される。
【００１６】
波形整形回路１６は、不図示の演算器を備え、この演算器が、Ａ／Ｄ変換器１７にてデジタル信号化されたＡｓｉｎ波１９Ａ及びＢｓｉｎ波１９Ｂを波形整形する。つまり、Ａｓｉｎ波１９Ａ或いはＢｓｉｎ波１９Ｂにおける変位の最大値αと最小値βとに基づいて、このＡｓｉｎ波１９Ａ或いはＢｓｉｎ波１９Ｂの原点０に対する変位軸方向のオフセット量を検出する。また、この波形整形回路１６の演算器は、例えば、Ａｓｉｎ波１９ＡとＢｓｉｎ波１９Ｂとの時間軸交点の位置から、Ａｓｉｎ波１９ＡとＢｓｉｎ波１９Ｂとの位相ずれを検出する。波形整形回路１６の演算器は、更に、Ａｓｉｎ波１９Ａ或いはＢｓｉｎ波１９Ｂを図２の変位軸方向及び時間軸方向にオフセット及び位相ずれがともに０（零）になるまで移動させて、オフセット及び位相のずれを補正して波形整形する．
【００１７】
Ａ／Ｄ変換器１７にてデジタル信号化されたＡｓｉｎ  波１９Ａ及びＢｓｉｎ  波１９Ｂは、波形整形回路１６の演算器にて上述のように波形が整形され、Ｄ／Ａ変換器１８にてアナログ信号に変換されて、アナログロック回路１５へ出力される。
【００１８】
アナログロック回路１５は、波形整形回路１６にて波形整形され、Ｄ／Ａ変換器１８にてアナログ信号に戻された位置検出信号ｄに基づき、サーボモータ１１が停止状態にあるときの停止位置を認識し、この停止位置が、制御装置１２にて指令された所定の停止位置に対してずれを生じたときに、このずれを修正する位置補正信号ｅをサーボドライバ１３へ向って出力し、サーボモータ１１をフィードバック制御する。
【００１９】
制御装置１２の演算器で認識可能な範囲の位置ずれは、位置検出信号ｆに基づいて制御装置１２によって認識され、この制御装置１２からの位置補正信号ｇがサーボドライバ１３に出力されることによって補正される。
【００２０】
上記実施の形態によれば、タコジェネレートエンコーダ１４から検出された位置検出信号ｄ（Ａｓｉｎ  波１９Ａ、Ｂｓｉｎ  波１９Ｂ）がＡ／Ｄ変換器１７にてデジタル信号化され、波形整形回路１６にてオフセット量及び位置ずれ量が補正されて波形整形されるので、アナログロック回路１５は、この波形整形された位置検出信号ｄ（Ａｓｉｎ  波１９Ａ、Ｂｓｉｎ  波１９Ｂ）を用いてサーボモータ１１の位置ずれを修正するための正確な位置補正信号ｅを出力することができる。このように、アナログロック回路１５へ入力される位置検出信号ｄが、波形整形回路１６によって波形整形処理されるので、このアナログロック回路１５によるサーボモータ１１が停止状態にあるときの停止位置の修正を厳密且つ高分解能で実施できる。
【００２１】
尚、上記実施の形態において、タコジェネレートエンコーダ１４とアナログロック回路１５との間に波形整形回路１６を設けた例で説明したが、波形整形処理を制御装置１２の有する演算器を用いて行なわせるようにしても良い。即ち、タコジェネレートエンコーダ１４から出力された位置検出信号ｄをＡ／Ｄ変換器１７にてデジタル信号化し、このデジタル信号化された位置検出信号ｄを制御装置１２の演算器を用いて波形整形処理し、そして波形整形処理された位置検出信号ｄをＤ／Ａ変換器１８にてアナログ信号化した後、アナログロック回路１５に入力するようにしても良い。
【００２２】
また、アナログロック回路１５、波形整形回路１６、Ａ／Ｄ変換器１７、Ｄ／Ａ変換器１８を全て制御装置１２内に取り込み、制御装置１２内において波形整形処理、及びアナログロック処理を行なうようにしても良い。
【００２３】
また、上記実施の形態においてアナログロック回路１５は、サーボモータ１１が停止状態にあるときの停止位置を認識し、この停止位置が制御装置１２にて指令された所定の停止位置に対してずれを生じたときにこのずれを修正する位置補正信号ｅを出力する例で説明したが、サーボモータ１１が回転状態にあるときの時系列的な位置を認識し、この位置が制御装置１２の指令に基づく位置に対してずれを生じているときに、そのずれを修正する補正信号を出力するようにしても良い。この場合、サーボモータ１１を制御装置１２の駆動指令に対して正確に追従させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るモータ制御装置によればモータの位置を厳密且つ高分解能に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るモータ制御装置の一つの実施の形態が適用されたサーボモータ制御装置を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１のタコジェネレートエンコーダから出力されたアナログ信号（Ａｓｉｎ  波及びＢｓｉｎ  波）の波形を示すグラフである。
【図３】図３は、従来のサーボモータ制御装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  サーボモータ制御装置
１１  サーボモータ
１２  制御装置
１３  サーボドライバ
１４  タコジェネレートエンコーダ
１５  アナログロック回路（位置修正手段）
１６  波形整形回路
１７  Ａ／Ｄ変換器
１８  Ｄ／Ａ変換器
１９Ａ  Ａｓｉｎ  波
１９Ｂ  Ｂｓｉｎ  波
ｄ  位置検出信号
ｅ  位置補正信号
【図１】
0003594203.tif 000002
【図２】
0003594203.tif 000003
【図３】
0003594203.tif 000004