CN104871099A - 定位装置以及定位方法 - Google Patents

Abstract

一种定位装置(1)，其通过与来自外部传感器(2)的外部输入信号的输入相对应的定位指令的输出，使定位控制启动，该定位装置具有：外部输入部(14)；计时器部(12)，其对从外部输入信号输入至外部输入部时起的时间进行计数；存储器(13)，其保存作为使定位控制的启动延迟的延迟时间而由定位控制程序设定出的计时器设定值、和运算处理部计算出的定位指令数据；以及定位指令输出部(15)，其基于存储器所保存的定位指令数据，向控制对象输出定位指令，定位指令输出部在计时器部的计数值与存储器所保存的计时器设定值一致时，输出定位指令，根据定位控制程序中的设定，能够对存储器所保存的计时器设定值进行变更。

Description

定位装置以及定位方法

技术领域

本发明涉及一种定位装置以及定位方法，特别是涉及一种安装在可编程控制器(Programmable Logic Controller；PLC)中的定位装置。

背景技术

作为安装在PLC中的定位装置，已知一种根据来自外部传感器的信号的输入进行定位控制的启动(定位启动)的定位装置。定位启动的定时根据从外部传感器输入信号的定时而变化。在构建根据来自外部传感器的输入进行定位启动的定位系统的情况下，要求将外部传感器设置在正确的位置上，以使得定位启动处在期望的定时。

在决定外部传感器的位置的现有方法中，首先，在暂时决定外部传感器的位置之后，通过使定位系统实际动作，从而对由来自外部传感器的输入而决定的定位启动的定时进行确认。在没有在期望的定时进行定位启动的情况下，在变更外部传感器的物理位置之后，使定位系统再次动作，并对定位启动的定时进行确认。反复进行外部传感器的位置的变更和定位启动的定时的确认，使定位启动接近期望的定时，从而决定外部传感器的位置。外部传感器大多通过螺钉紧固进行设置。直至决定外部传感器的位置为止，伴随外部传感器的位置的变更需要逐次进行螺钉的拆装。在决定外部传感器的位置的过程中，变更外部传感器的位置的次数越多，定位系统的启动所需的时间越长。

另外，在根据来自外部传感器的输入进行定位启动的现有的定位系统中，设置外部传感器的位置和定位启动的定时是一一对应的。在一旦决定外部传感器的位置之后，在更新了定位启动的定时的情况下，需要重新调节外部传感器的位置。并且，在1个定位系统中，在设定定位启动的多个定时的情况下，要与设定的数量对应地设置外部传感器。需要设置的外部传感器的数量越多，定位系统的成本越高。作为应对现有技术中的这些问题的对策，优选无论外部传感器的位置如何，均能够自由地调节定位启动的定时。

作为用于调整控制系统的启动定时的方法，例如，提出了下述方法，即，在经由网络连接了多台控制器的运动控制系统中，产生用于取得各控制器的同步的延迟触发(例如，参照专利文献1)。该系统产生从事件的发生时刻至程序的启动为止加入了规定的延迟时间的延迟触发。

另外，作为用于对来自传感器的输入的定时进行修正的方法，例如，提出了下述方法，即，针对安装有用于位置检测的传感器的电动机，对由传感器的位置误差引起的传感器信号的定时的偏差进行修正(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2007－213474号公报

专利文献2：日本特开2006－197762号公报

发明内容

在专利文献1所记载的技术中，为了产生在事件的发生时刻加入了规定的延迟时间的延迟触发，需要使根据事件的检测而产生的触发具有事件的发生时刻的信息。为了得到该发生时刻的信息，需要对绝对时刻进行计时的时钟模块、和用于控制器间的对时的时钟同步模块。该技术存在下述问题，即，无法仅根据事件的发生信息而生成延迟触发，需要用于得到事件的发生时刻的信息的要素。

专利文献2所记载的技术是将安装有位置检测传感器的电动机作为对象，用于对由传感器的安装误差引起的定时的偏差进行修正的技术。该技术没有考虑到外部传感器的输入的定时的修正。另外，在该电动机作为产品出厂后，由于位置检测传感器的安装位置不变，因此，传感器信号的定时偏差由固定的修正值进行修正。修正值只要在产品出厂时设定为满足电动机驱动电流的产品规格的固定值即可，因此，该方法无法在产品出厂后由用户任意地变更修正值。

本发明就是鉴于上述课题而提出的，其目的在于得到一种定位装置以及定位方法，其无论设置外部传感器的位置如何，均能够自由地使定位控制的启动发生延迟，能够在短时间内启动定位系统。

为了解决上述的课题，实现目的，本发明涉及一种定位装置，其设置在可编程控制器中，通过与来自外部传感器的外部输入信号的输入相对应的定位指令的输出，使针对由所述可编程控制器控制的控制对象的定位控制启动，该定位装置的特征在于，具有：外部输入部，其接受来自所述外部传感器的所述外部输入信号的输入；计时器部，其对从所述外部输入信号输入至所述外部输入部时起的时间进行计数；运算处理部，其基于作为所述控制对象的动作条件而由定位控制程序设定出的定位参数，计算定位指令数据；存储器，其保存作为使所述定位控制的启动延迟的延迟时间而由所述定位控制程序设定出的计时器设定值、和所述运算处理部计算出的所述定位指令数据；以及定位指令输出部，其基于所述存储器所保存的所述定位指令数据，向所述控制对象输出所述定位指令，所述定位指令输出部在所述计时器部的计数值与所述存储器所保存的所述计时器设定值一致时，输出所述定位指令，根据所述定位控制程序中的设定，能够对所述存储器所保存的所述计时器设定值进行变更。

发明的效果

本发明所涉及的定位装置能够根据计时器设定值，对输出定位指令的定时进行调节。定位装置不进行外部传感器的移动，而是通过使计时器设定值变更的简单作业，从而能够自由地使定位启动延迟。定位装置由于无需用于将定位启动设为期望的定时的、外部传感器的物理位置的调节，因此，能够通过短时间的作业启动定位系统。定位装置在一旦决定定位启动的定时后，不进行外部传感器的位置的调节，而是通过计时器设定值的变更，从而能够更新定位启动的定时。定位装置在设置有1个外部传感器的定位系统中，不变更外部传感器的位置，通过使计时器设定值变更，从而也能够对定位启动的多个定时进行设定。

附图说明

图1是表示包含本发明的实施方式所涉及的定位装置在内的定位系统的结构的框图。

图2是表示通过定位装置对定位启动的定时进行调节的步骤的流程图。

图3是表示通过对比例所涉及的定位装置对定位启动的定时进行调节的步骤的流程图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明所涉及的定位装置以及定位方法的实施方式进行详细的说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。

实施方式.

图1是表示包含本发明的实施方式所涉及的定位装置在内的定位系统的结构例的框图。定位装置1设置在PLC中。对于PLC中除了定位装置1以外的结构，省略图示。

定位装置1具有：CPU 11、计时器部12、存储器13、外部输入部14以及定位指令输出部15。CPU 11、计时器部12、存储器13、外部输入部14以及定位指令输出部15经由内部总线分别连接。此外，定位装置1的结构能够适当地变更。

CPU 11作为实施各种运算处理的运算处理部起作用。CPU 11基于定位参数计算定位指令数据。定位参数作为PLC的控制对象的动作条件，通过定位控制程序进行设定。

外部输入部14接受来自外部传感器2的外部输入信号的输入。计时器部12实施将来自外部传感器2的输入作为触发的计数。计时器部12对外部输入信号从外部传感器2输入至外部输入部14时起的时间进行计数。

存储器13保存计时器设定值、定位参数以及定位指令数据。计时器设定值作为使定位控制的启动(定位启动)延迟的延迟时间，是通过定位控制程序设定出的值。CPU 11从存储器13中读取用于计算定位指令数据的定位参数。存储器13储存由CPU 11计算出的定位指令数据。

定位指令输出部15基于存储器13所保存的定位指令数据，向控制对象输出定位指令。定位装置1通过与来自外部传感器2的外部输入信号的输入相对应的定位指令的输出，使针对控制对象的定位控制启动。

在此，对在定位装置1中调节定位启动的定时的定位方法进行说明。用户在定位控制程序中对移动速度、移动时间等作为控制对象的动作条件的定位参数进行设定。另外，用户在定位控制程序中对作为使定位启动延迟的延迟时间的计时器设定值进行设定。存储器13对在定位控制程序中设定出的定位参数和计时器设定值进行储存。

CPU 11读取存储器13所保存的定位参数。CPU 11基于读取出的定位参数计算定位指令数据。存储器13储存CPU 11计算出的定位指令数据。

如果来自外部传感器2的外部输入信号输入至外部输入部14，则计时器部12将外部输入信号作为触发，从零开始累加。计时器部12进行累加，直至从外部输入信号输入至外部输入部14时起的计数值与存储器13所保存的计时器设定值一致为止。定位指令输出部15在计时器部12的计数值和存储器13所保存的计时器设定值一致时，输出定位指令。

定位装置1能够根据定位控制程序中的设定，对存储器13所保存的计时器设定值进行变更。通过使计时器设定值变更，从而计时器部12的计数值到达计时器设定值的定时发生变化。定位装置1通过调节计时器设定值，从而能够对从定位指令输出部15输出定位指令的定时进行调节。

下面，参照图1对定位装置1的使用例进行说明。开孔加工机4作为由PLC控制的控制对象。开孔加工机4对输送物6、7实施开孔加工。输送装置3对输送物6、7进行输送。此外，将输送装置3上的行进方向上的输送物6的长度m1、和输送装置3上的行进方向上的输送物7的长度m2设为具有m1>m2的关系。

外部传感器2对通过输送装置3输送的输送物6、7进行检测。外部传感器2与外部输入部14连接。驱动单元5驱动开孔加工机4。驱动单元5与定位指令输出部15连接。

定位装置1例如对开孔加工机4进行定位，以使得在输送物6、7中的、输送装置3上的行进方向上的中央部处形成开孔。外部传感器2在输送物6、7的端部到达外部传感器2的正下方时，输出外部输入信号。驱动单元5根据来自定位指令输出部15的定位指令的输入，对开孔加工机4进行驱动。

图2是表示通过定位装置对定位启动的定时进行调节的步骤的流程图。在构建具有定位装置1的定位系统时，首先，用户将外部传感器2设置在输送装置3上的大致的位置处(步骤S1)。用户例如通过向固定位置进行螺钉紧固作业，设置外部传感器2。外部传感器2的设置需要作业时间t2。

用户在定位控制程序中对定位参数进行设定，其中，该定位参数与为了进行开孔加工而使开孔加工机4上下移动的位置有关(步骤S2)。然后，由用户在定位控制程序中对计时器设定值进行设定(步骤S3)。用户例如设定零作为计时器设定值的初始值。存储器13保存计时器设定值“0”。计时器设定值的设定需要作业时间t3。

CPU 11基于在步骤S2中设定出的定位参数，计算定位指令数据(步骤S4)。存储器13保存针对开孔加工机4而设定出的定位参数、和由CPU 11计算出的定位指令数据。

然后，用户使PLC的试运行开始(步骤S5)。PLC作为试运行，例如实施针对输送物6的开孔加工。在由输送装置3输送的输送物6的端部通过外部传感器2的垂直下方时，外部传感器2生成与检测到输送物6对应的外部输入信号。来自外部传感器2的外部输入信号输入至外部输入部14(步骤S6)。

在来自外部传感器2的外部输入信号输入至外部输入部14时，计时器部12开始计数(步骤S7)。在接下来的步骤S8中，CPU 11对计时器部12的计数值是否与存储器13所保存的计时器设定值一致进行判断。

在将计时器设定值设为“0”的试运行的情况下，在外部输入部14中检测外部输入信号的同时，计时器部12的计数值“0”和存储器13所保存的计时器设定值“0”彼此一致，均为“0”(步骤S8，Yes)。计时器部12在计时器设定值为“0”时，在使计数值从“0”增加之前，中断计数。

接收到在步骤S8中计时器部12的计数值和存储器13的计时器设定值一致的结果，定位指令输出部15输出定位指令(步骤S9)。驱动单元5根据来自定位指令输出部15的定位指令，使开孔加工机4上下移动。

在使开孔加工机4上下移动之后，用户对是否在期望的定时输出了步骤S9中的定位指令进行确认(步骤S10)。用户例如通过目视对在输送物6的中央部处是否形成有开孔进行确认，从而对是否在期望的定时输出了定位指令进行判断。

在输送物6的中央部处形成有开孔的情况下，判断为在期望的定时输出了来自定位指令输出部15的定位指令(步骤S10，Yes)。定位装置1将此时存储器13所保存的计时器设定值“0”决定作为能够在期望的定时输出定位指令的计时器设定值(设为t1)(步骤S11)。

另一方面，在输送物6的中央部处未形成开孔的情况下，判断为没有在期望的定时输出来自定位指令输出部15的定位指令(步骤S10，No)。用户在定位控制程序中作为计时器设定值而设定“0”以外的值(步骤S3)。由此，定位装置1对存储器13所保存的计时器设定值进行变更。存储器13保存变更后的计时器设定值。在对存储器13所保存的计时器设定值进行变更后，重复步骤S4及其以后的步骤。

在将计时器设定值设为“0”以外的值的试运行的情况下，计时器部12通过步骤S7中的计数的开始，使计数值从“0”增加。在步骤S8中，CPU 11对计时器部12的计数值是否与变更后的计时器设定值一致进行判断。

在计时器部12的计数值与计时器设定值不一致的情况下(步骤S8，No)，计时器部12继续计数(步骤S12)。在计时器部12继续计数，计数值与计时器设定值一致的情况下(步骤S8，Yes)，定位指令输出部15输出定位指令(步骤S9)。驱动单元5根据来自定位指令输出部15的定位指令使开孔加工机4上下移动。

在使开孔加工机4上下移动之后，用户对在本次试运行中，是否在期望的定时输出了步骤S9中的定位指令进行确认(步骤S10)。在本次试运行中，在没有在期望的定时输出了来自定位指令输出部15的定位指令的情况下(步骤S10，No)，定位装置1返回至步骤S3，进一步对计时器设定值进行变更，重复步骤S4及其以后的步骤。

另一方面，在本次试运行中，在期望的定时输出了来自定位指令输出部15的定位指令的情况下(步骤S10，Yes)，定位装置1将此时存储器13所保存的计时器设定值决定作为能够在期望的定时输出定位指令的计时器设定值t1(步骤S11)。定位装置1经过步骤S11中的计时器设定值t1的决定，结束定位启动的定时的调节。

图3是表示通过对比例所涉及的定位装置对定位启动的定时进行调节的步骤的流程图。对比例所涉及的定位装置除了省略了计时器部12的安装和存储器13中的计时器设定值的保存之外，具有与图1所示的本实施方式所涉及的定位装置1相同的结构。对于对比例所涉及的定位装置中的与图1所示的结构相同的部分，标注相同的标号进行说明。

用户将外部传感器2设置在输送装置3上的大致的位置处(步骤S21)。用户例如通过向固定位置进行螺钉紧固作业，设置外部传感器2。外部传感器2的设置需要作业时间t2。

用户在定位控制程序中对定位参数进行设定，其中，该定位参数与为了进行开孔加工而使开孔加工机4上下移动的位置有关(步骤S22)。CPU 11基于在步骤S22中设定出的定位参数，计算定位指令数据(步骤S23)。

然后，用户使PLC的试运行开始(步骤S24)。PLC作为试运行，例如实施针对输送物6的开孔加工。在由输送装置3输送的输送物6的端部通过外部传感器2的垂直下方时，外部传感器2输出由检测到输送物6而生成的外部输入信号。来自外部传感器2的外部输入信号输入至外部输入部14(步骤S25)。

如果在步骤S25中外部输入信号输入至外部输入部14，则定位指令输出部15输出定位指令(步骤S26)。驱动单元5根据来自定位指令输出部15的定位指令，使开孔加工机4上下移动。

在使开孔加工机4上下移动之后，用户对是否在期望的定时输出了步骤S26中的定位指令进行确认(步骤S27)。用户例如通过目视对在输送物6的中央部是否形成有开孔进行确认，从而对是否在期望的定时输出了定位指令进行判断。

在输送物6的中央部处形成有开孔的情况下，判断为在期望的定时输出了来自定位指令输出部15的定位指令(步骤S27，Yes)。定位装置1将此时外部传感器2暂时设置的位置决定作为在期望的定时得到定位指令的外部传感器2的位置(步骤S28)。

在输送物6的中央部处未形成开孔的情况下，判断为没有在期望的定时输出来自定位指令输出部15的定位指令(步骤S27，No)。在该情况下，返回至步骤S21，用户将外部传感器2重新设置在与之前的位置不同的其他位置处。在步骤S21中对外部传感器2的物理位置进行变更后，重复步骤S22及其以后的步骤。

在应用对比例所涉及的定位装置的步骤中，在没有在期望的定时进行定位启动的情况下，通过对外部传感器2的物理位置进行变更，从而调节定位启动的定时。在该方法中，在每次变更外部传感器2的位置时，需要步骤S21中的作业时间t2。

与此相对，在应用本实施方式所涉及的定位装置1的步骤中，在没有在期望的定时进行定位启动的情况下，通过变更计时器设定值，从而调节定位启动的定时。在该方法中，在每次变更计时器设定值时，需要图2所示的步骤S3中的作业时间t3。

在变更外部传感器2的位置所需的作业时间t2中，要实施将固定外部传感器2的螺钉拆卸、对外部传感器2的位置的修正、将用于固定外部传感器2的螺钉紧固。在计时器设定值的变更所需的作业时间t3中，要实施定位控制程序内的数值的改写。与作业时间t2中的作业内容相比，作业时间t3中的作业内容能够在较短的时间内完成，因此，作业时间t3与作业时间t2相比明显较短(t2>>t3)。

因此，对定位指令的输出的定时进行修正的次数越多，本实施方式所涉及的定位装置1与对比例的情况相比，越能够大幅地缩短直至将定位启动的定时的调节结束为止的时间。

定位装置1不进行外部传感器2的移动，而通过使计时器设定值变更的简单作业，能够自由地使定位启动发生延迟。定位装置1无需用于将定位启动设为期望的定时的、外部传感器2的物理位置的调节，因此，能够通过短时间的作业启动定位系统。

在应用对比例所涉及的定位装置的情况下，在彼此长度不同的输送物6以及输送物7的加工中，为了分别针对各个输送物输出调节定时后的定位指令，需要2个外部传感器。

本实施方式所涉及的定位装置1，能够针对输送物6设定计时器设定值t1，并且，针对与输送物6长度不同的输送物7设定t1以外的计时器设定值(设为t4)。定位装置1通过针对输送物6、7切换计时器设定值t1、t4，从而能够使用1个外部传感器2，对某一个输送物6、7输出调节定时后的定位指令。存储器13也可以保存多个计时器设定值。定位装置1能够减少需要设置的外部传感器2的数量，从而能够使定位系统的成本降低。

定位装置1在一旦决定定位启动的定时后，不进行外部传感器2的位置的调节，而是通过计时器设定值的变更，从而能够对定位启动的定时进行更新。定位装置1在设置有1个外部传感器2的定位系统中，不变更外部传感器2的位置，通过计时器设定值的切换，从而能够对定位启动的多个定时进行设定。例如，通过将计时器设定值在加工输送物6时变更为t1、在加工输送物7时变更为t4，从而能够构建可应对具有不同形状的多个输送物的加工的定位系统。

定位装置1也可以具有多个定位指令输出部15。驱动单元5与各定位指令输出部15连接。通过将各种加工设备与各驱动单元5连接，从而能够构建可应对多个加工的定位系统。

在可应对多个加工的定位系统中，在通过将来自外部传感器2的外部输入信号输入至定位装置1而执行定位启动的情况下，存储器13保存作为各驱动单元5的动作条件的定位参数、基于各定位参数而由CPU 11计算出的定位数据、以及用于调节定位指令向各驱动单元5输出的定时的计时器设定值。定位装置1针对来自外部传感器2的外部输入信号，能够在与存储器13所保存的计时器设定值对应的定时，输出基于存储器13所保存的定位指令数据的定位指令。根据本发明，能够使定位装置1具有扩展性，以使得能够针对来自1个外部传感器2的输入，输出各自调节定时后的多个定位指令。定位装置1也可以将本实施方式中的定位启动的定时的调节应用于定位控制的停止的定时、控制内容或控制条件变更的定时的调节。

工业实用性

如上所述，本发明所涉及的定位装置以及定位方法适用于根据来自外部传感器的输入进行定位控制的启动的情况。

标号的说明

1定位装置，2外部传感器，3输送装置，4开孔加工机，5驱动单元，6、7输送物，12计时器部，13存储器，14外部输入部，15定位指令输出部。

Claims (2)

1.一种定位装置，其设置在可编程控制器中，通过与来自外部传感器的外部输入信号的输入相对应的定位指令的输出，使针对由所述可编程控制器控制的控制对象的定位控制启动，

该定位装置的特征在于，具有：

外部输入部，其接受来自所述外部传感器的所述外部输入信号的输入；

计时器部，其对从所述外部输入信号输入至所述外部输入部时起的时间进行计数；

运算处理部，其基于作为所述控制对象的动作条件而由定位控制程序设定出的定位参数，计算定位指令数据；

存储器，其保存作为使所述定位控制的启动延迟的延迟时间而由所述定位控制程序设定出的计时器设定值、和所述运算处理部计算出的所述定位指令数据；以及

定位指令输出部，其基于所述存储器所保存的所述定位指令数据，向所述控制对象输出所述定位指令，

所述定位指令输出部在所述计时器部的计数值与所述存储器所保存的所述计时器设定值一致时，输出所述定位指令，

根据所述定位控制程序中的设定，能够对所述存储器所保存的所述计时器设定值进行变更。

2.一种定位方法，其通过与外部输入信号的输入相对应的定位指令的输出，使针对由可编程控制器控制的控制对象的定位控制启动，

该定位方法的特征在于，具有下述工序；

接受所述外部输入信号的输入；

对从输入所述外部输入信号时起的时间进行计数；

基于作为所述控制对象的动作条件而由定位控制程序设定的定位参数，计算定位指令数据；

将作为使所述定位控制的启动延迟的延迟时间而由所述定位控制程序设定出的计时器设定值保存在存储器中；以及

基于所述定位指令数据，向所述控制对象输出所述定位指令，

在表示从输入所述外部输入信号时起的时间的计数值、与所述存储器所保存的所述计时器设定值一致时，输出所述定位指令，

根据所述定位控制程序中的设定，能够对所述存储器所保存的所述计时器设定值进行变更。