JP2000056834A - 位置制御装置および位置制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より少ないセンサを用いて、より高速な原点
出し動作、原点復帰動作を行なうことのできる位置制御
装置を提供する。 【解決手段】 位置決め装置１００は、モータ１０８を
制御することによって機構部１１０内で移動体の回転軸
上の位置を制御する。原点出しの際、マイクロプロセッ
サ１０１は第１位置カウンタ１０４を用い移動体の移動
を開始し、原点センサ１１２によって移動体が原点を通
過したことが検出されると移動体は停止するよう制御さ
れる。移動体が原点を通過したときに、第２位置カウン
タ１０５によるカウントが０から開始され、移動体が停
止されたときに、マイクロプロセッサ１０１が移動体の
位置をカウントするためのカウンタが第１位置カウンタ
１０４から第２位置カウンタ１０５に切り替えられる。
以降、マイクロプロセッサ１０１は、第２位置カウンタ
１０５を用いて移動体の位置を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体の位置を制
御する位置制御装置および位置制御方法に関し、特に移
動体の位置を制御して所定の座標の原点を設定すること
のできる位置制御装置および位置制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子部品実装装置では、プリ
ント基板が載置されたＸＹテーブルを水平面内で移動さ
せつつ、所定の作業ヘッドに、所定の収納部から電子部
品を取り出し電子部品の端子を予め接着剤が塗布された
プリント基板上に装着する動作を複数個の電子部品につ
いて繰り返させることにより、プリント基板への電子部
品の実装が行なわれている。

【０００３】このような電子部品実装装置では、ＸＹテ
ーブルをＸ軸、Ｙ軸方向のそれぞれの、目標とする停止
位置に停止させる位置決め装置によって、作業ヘッドに
対するプリント基板の位置が制御される。このようなＸ
Ｙテーブルの位置を制御する位置決め装置について図９
〜図１５を用いて説明する。図９はこのような従来の位
置決め装置２００の構成を説明するための図であり、図
１０は図９の機構部２０９の構成を説明するための図で
ある。図１１は、機構部２０９を２台組み合わせること
により構成されるＸＹテーブルを説明するための図であ
る。

【０００４】図１０に示すように、機構部２０９は、移
動体２０９１と、移動体ナット部２０９２と、ネジ軸２
０９３と、支持台２０９４、２０９５と、固定台２０９
６と、カップリング２０９７とを含んでおり、モータ２
０７はモータ軸２０７１を含んでいる。ここで、移動体
２０９１は、固定台２０９６に対して回転しないようネ
ジ軸２０９３に平行な面で固定台２０９６に接してお
り、オネジとなるネジ軸２０９３と移動体ナット部２０
９２とによりボールネジが構成されている。

【０００５】モータ２０７によるモータ軸２０７１の回
転は、カップリング２０９７を介して支持台２０９４、
２０９５によって端部を回転自由に支持されたネジ軸２
０９３に伝達される。移動体ナット部２０９２では、無
限に循環する複数の剛球を介して、ネジ軸２０９３のａ
方向への回転が、移動体２０９１の固定台２０９６上で
のｂ方向への直線運動に変換される。

【０００６】このような機構部２０９を２台組み合わせ
ることにより図１１に示すようなＸＹテーブルを構成す
ることができる。ＸＹテーブルは、Ｙ軸テーブル２１
と、Ｙ軸モータ２２と、Ｙ軸ネジ軸２３と、Ｘ軸テーブ
ル３１と、Ｘ軸モータ３２と、Ｘ軸ネジ軸３３と、可動
体４１とを含んでいる。

【０００７】このようなＸＹテーブルでは、Ｙ軸テーブ
ル２１、Ｙ軸モータ２２、Ｙ軸ネジ軸２３、Ｘ軸テーブ
ル３１のそれぞれを、図１０に示す機構部２０９の、固
定台２０９１、モータ２０７、ネジ軸２０９３、移動体
２０９１に対応させ、また、同様に、Ｘ軸テーブル３
１、Ｘ軸モータ３２、Ｘ軸ネジ軸３３、可動台４１のそ
れぞれを、固定台２０９１、モータ２０７、ネジ軸２０
９３、移動体２０９１に対応させることによって、Ｙ軸
テーブル２１に対してＸ軸テーブル３１をＹ方向に移動
させ、Ｘ軸テーブルに対して可動台４１をＸ方向に移動
させることができる。

【０００８】ＸＹテーブルをこのようにその一例に含
み、モータの回転運動を回転軸上の移動体の直線運動に
変換する機構部２０９は、図９に示す位置決め装置２０
０によって制御される。位置決め装置２００は、マイク
ロプロセッサ２０１と、速度指令出力回路２０２と、原
点検出回路２０３と、位置カウンタ２０４と、センサ入
力回路２０５と、モータ駆動回路２０６と、モータ２０
７と、ロータリエンコーダ２０８と、（前述の）機構部
２０９と、負方向リミットセンサ２１０と、原点センサ
２１１と、原点近傍センサ２１２と、正方向リミットセ
ンサ２１３とを含んでいる。

【０００９】マイクロプロセッサ２０１は、位置カウン
タ２０４で生成される機構部２０９内での移動体２０９
１（図１０参照）の（ネジ軸２０９３上に設定される座
標によって特定される）位置データと、所定の演算（後
述）により求められた目標位置のデータとの偏差を求
め、この偏差に比例したデータを速度指令として速度指
令出力回路２０２を介してモータ駆動回路２０６に出力
する。モータ駆動回路２０６は、モータ２０７の回転速
度がマイクロプロセッサ２０１からの速度指令に一致す
るようにモータ２０７を駆動する電流を制御する。

【００１０】機構部２０９内のネジ軸２０９３には軸方
向に所定の座標が設定され、負方向リミットセンサ２１
０は機構部２０９内の移動体２０９１が可動範囲の一端
に達していることを検出し、正方向リミットセンサ２１
３は機構部２０９内の移動体２０９１が可動範囲の他端
に達していることを検出する。原点センサ２１１は移動
体２０９１が上記の座標の原点（基準位置）に対応する
位置にあることを検出し、原点近傍センサ２１２は移動
体２０９１が原点の近傍の領域にあることを検出する。

【００１１】これらの負方向リミットセンサ２１０、正
方向リミットセンサ２１３、原点センサ２１１、原点近
傍センサ２１２による移動体２０９１の検出を示す信号
（後述）は、センサ入力回路２０５を介してマイクロプ
ロセッサ２０１に入力される。また、モータ２０７に
は、モータ軸２０７１（図１０参照）の回転方向、回転
角度を検出するためのロータリエンコーダ２０８が設け
られている。

【００１２】通常、ロータリエンコーダは、絶対的な回
転角度（固有の基準角度からの回転角度）を検出するア
ブソリュートロータリエンコーダと相対的な回転角度
（任意の基準角度からの回転角度）を検出するインクリ
メンタルロータリエンコーダとに分類される。アブソリ
ュートロータリエンコーダは、絶対的な回転角度を検出
するため、これを用いた位置決め装置２００では、電源
が投入された直後に、上記の移動体２０９１に対する座
標の原点に対応させた固有の基準角度に復帰させること
ができる。ところが、インクリメンタルロータリエンコ
ーダは、絶対的な位置を検出することができないため、
これを用いた位置決め装置２００では、電源が投入され
た直後には、移動体２０９１に対する座標の原点に対応
させた固有の基準角度に復帰させることができず、（原
点あるいは基準位置に対応する回転角度を、検出する特
定の回転角度に対応付ける）原点出しのための動作が必
要となる。

【００１３】アブソリュートロータリエンコーダでは、
このように原点出しの動作が不要ではあるが、高価であ
るため、一般的にはインクリメンタルロータリエンコー
ダが用いられる。位置決め装置２００で用いられるロー
タリエンコーダ２０８はインクリメンタル型であるもの
とし、このようなインクリメンタル型のロータリエンコ
ーダ２０８の例を図１２、図１３を用いて簡単に説明し
た後、ロータリエンコーダ２０８が位置決め装置２００
で用いられる際の原点復帰動作（原点出し動作）につい
て図１４、図１５を用いて説明する。

【００１４】図１２は図９に示すロータリエンコーダ２
０８の全体構成を説明するための図であり、図１３はロ
ータリエンコーダ２０８によって出力される信号を説明
するための図である。図１２に示すように、ロータリエ
ンコーダ２０８は、受光素子２０５１、２０５２、２０
５３と、固定板２０６０と、固定板２０６０上のスリッ
ト２０６１、２０６２、２０６３と、回転板２０８０
と、回転板２０８０との同心円上に所定の間隔をおいて
複数形成されるスリット２０８１と、回転板２０８０上
に１つ形成されるスリット２０８２と、回転中心２０８
３と、発光素子２０９０とを含んでいる。

【００１５】回転板２０８０は、モータ軸２０７１（図
１０参照）に接続される回転中心２０８３を中心に回転
する。発光素子２０９０からの光は、スリット２０８
１、スリット２０６１を通過して受光素子２０５１に受
光されＡ相信号を生成し、スリット２０８１、スリット
２０６２を通過して受光素子２０５２に受光されＢ相信
号を生成し、また、スリット２０８２、スリット２０６
３を通過して受光素子２０５３に受光されＺ相信号を生
成する。

【００１６】ここで、スリット２０６１、２０６２は、
回転板２０８３（モータ軸２０７１）の回転方向を検出
するため、生成されるＡ相信号とＢ相信号との位相が９
０度ずれるように形成されている。Ａ相信号とＢ相信号
とは、モータ駆動回路２０６（図９参照）と位置カウン
タ２０４とに出力され、位置カウンタ２０４ではＡ相信
号、Ｂ相信号によって生成されるパルスの立ち上がりと
立ち下がりをカウントすることによって回転方向、回転
角度が検出され、所定の座標に対する位置データが生成
される。実際、図１３に示すように、回転方向の一方を
正転として回転板２０８０を回転させるときＡ相信号の
立ち上がりに比べて９０度位相が遅れたＢ相信号の立ち
上がりが検出され、この逆の方向に回転板２０８０を回
転させるときＡ相信号の立ち上がりに比べて９０度位相
が進んだＢ相信号の立ち上がりが検出される。

【００１７】また、原点をより高精度に検出するため
に、回転板２０８３が１回転するごとにＺ相信号が１パ
ルス生成されるようスリット２０８２が形成されてお
り、生成されたＺ相信号は原点検出回路２０３（図９参
照）に出力される。この原点検出回路２０３には、この
Ｚ相信号以外に、原点センサ２１１、原点近傍センサ２
１２からの信号が入力され、これらの３つの信号のすべ
てがオンとされたときに、移動体２０９１（図１０参
照）が原点に位置することが原点検出回路２０３からマ
イクロプロセッサ２０１に伝えられる。

【００１８】以上のような構成のロータリエンコーダ２
０８を有する従来の位置決め装置２００では、電源が投
入された直後、次に図１４、図１５に示すようにして、
原点出し動作、原点復帰動作が行なわれる。図１４は、
従来の位置決め装置２００での移動体２０９１（図１０
参照）のネジ軸２０９３上の位置に応じた各センサから
の信号を示す図である。

【００１９】ネジ軸２０９３上には、ネジ軸２０９３に
平行に移動する移動体２０９１の可動範囲に対応させ
て、可動範囲の一端（負方向への限界）である位置ｘ＝
ｘ１に負方向リミットセンサ２１０が設置され、可動範
囲の他端（正方向への限界）である位置ｘ＝ｘ６に正方
向リミットセンサ２１３が設置される。原点センサ２１
１は移動体２０９１の制御に用いる所定の座標の原点を
含む区間ｘ３〜ｘ４に対応させて設置され、原点近傍セ
ンサ２１２はこの区間を含む区間ｘ２〜ｘ５に対応させ
て設置される。

【００２０】負方向リミットセンサ２１０からの信号
は、移動体２０９１が位置ｘ＝ｘ１よりも負方向に位置
するときにオンとされ、正方向リミットセンサ２１３か
らの信号は、移動体２０９１が位置ｘ＝ｘ６よりも正方
向に位置するときにオンとされる。原点近傍センサ２１
２からの信号は、移動体２０９１が区間ｘ２〜ｘ５に位
置するときにオンとされ、原点センサ２１１からの信号
は、移動体２０９１が区間ｘ３〜ｘ４に位置するときに
オンとされる。

【００２１】また、ロータリエンコーダ２０８からは、
上述のようなＺ相信号が移動体がＸ１移動するごとに幅
Ｘ２をもって出力され、原点検出回路２０３（図９参
照）は、上述のように、移動体２０９１が区間ｘ２〜ｘ
５に位置することが原点近傍センサ２１２によって検出
され、区間ｘ３〜ｘ４に位置することが原点センサ２１
１によって検出され、かつ、ロータリエンコーダ２０８
からのＺ相信号が検出された際に、原点を検出したこと
をマイクロプロセッサ２０１に伝える。

【００２２】これらのような各センサにより、移動体が
所定の位置にあることを検出することのできる位置決め
装置２００では、次に示すようにして、原点復帰動作が
行われる。（ここでは、原点出し動作も同時に行われ
る。）マイクロプロセッサ２０１（図９参照）でのモー
タ２０７を制御するための目標位置の設定は、次のよう
な計算に基づいて行なわれるものとする。目標位置の計
算にあたって、ここでは、停止状態の移動体を（基準と
する時刻からの）時間ｔ＝０から加速し、時間ｔ＝ｔ１
から定速で移動させ、時間ｔ＝ｔ２から減速させ、時間
ｔ＝ｔ３で停止させるものとする。 （１）移動体を停止状態から加速させるとき（０≦ｔ≦
ｔ１） 予め設定された一定の加速度α１（α１＞０とする）に
対して、速度ｖ＝α１・ｔ、目標とする移動量ｓ＝１／
２・α１・ｔ²とされる。 （２）移動体を（１）の後定速で移動させるとき（ｔ１
＜ｔ≦ｔ２） 予め設定された一定の速度ｖ１（ｖ１＞０とする）に達
すると、目標とする移動量ｓはｓ＝１／２・α１・ｔ１
²＋ｖ１・（ｔ−ｔ１）とされる。 （３）移動体を（２）の後減速させるとき（ｔ２＜ｔ≦
ｔ３） 所定の条件が満たされると、予め設定された一定の加速
度−α２（α２＞０とする）に対して、速度ｖ＝ｖ１−
α２・（ｔ−ｔ２）、目標とする移動量ｓ＝１／２・α
１・ｔ１²＋ｖ１・（ｔ２−ｔ１）＋１／２・α２・ｔ
２²−（α２・ｔ２＋ｖ１）・ｔ２＋（α２・ｔ２＋ｖ
１）・ｔ−１／２・α２・ｔ²とされる。

【００２３】これらのようにして、（１）〜（３）の各
状態で（たとえば１ｍｓごとに）計算され設定される目
標移動量ｓと位置カウンタ２０４によってカウントされ
る移動体の移動量との偏差から、マイクロプロセッサ２
０１は、モータ２０７の回転速度を計算し、この回転速
度をモータ駆動回路２０６に指令する。図１５は、従来
の位置決め装置２００での原点復帰動作を説明するため
の図である。ここでは、上述のようにして、マイクロプ
ロセッサ２０１は、移動体２０９１が、０≦ｔ≦ｔ３で
加速移動、定速移動、減速移動するよう目標位置を設定
しつつ、モータ２０７の回転速度を制御する。ｔ３＜ｔ
≦ｔ４では、再び移動体２０９１が定速移動をするよう
制御されるが、この際の回転速度の制御は上記の（２）
と同様にして目標移動量を設定して行なうことができ
る。

【００２４】移動体２０９１は、予め設定された停止位
置から予め設定された方向に最高速度ｖ１となるまで加
速度α１で加速される（０≦ｔ≦ｔ１）。（たとえば、
図１４では、この移動を開始する停止位置を区間ｘ１〜
ｘ２に含まれる位置とし、正方向へ移動するよう加速さ
れるものとする。）最高速度ｖ１に達すると、この速度
ｖ１を保つように制御される（ｔ１＜ｔ≦ｔ２）。

【００２５】移動体２０９１が最高速度ｖ１に達した後
（加速中とすることもできる）、原点近傍センサ２１２
が移動体２０９１を検出すると、予め設定された速度ｖ
ｓに達するまで減速度α２（加速度−α２）で減速する
よう制御される（ｔ２＜ｔ≦ｔ３）。この後、移動体２
０９１が速度ｖｓで移動中に、原点検出センサ２１１が
移動体２０９１を検出し、さらに前述のＺ相信号がオン
されると、原点検出回路２０３は、０≦ｔ≦ｔ４まで位
置決め装置２００の電源が投入された後停止位置からの
相対的な位置をカウントしてきた位置カウンタ２０４を
クリアすると同時にマイクロプロセッサ２０１に原点の
検出を通知する。このようにして原点検出回路２０３か
ら原点検出の通知を受けたマイクロプロセッサ２０１
は、直ちに、移動体２０９１の目標位置を０に切り替え
る。

【００２６】これらによって、移動体２０９１を原点に
停止させ（モータ２０７を原点に対応する回転角度で停
止させ）、移動体２０９１を原点に復帰させる原点復帰
動作が完了する。（ここでは、移動体２０９１の初期の
停止位置を図１４の区間ｘ１〜ｘ２に含まれる位置とし
正方向へ移動していくものとしたが、初期の停止位置を
図１４の区間ｘ５〜ｘ６に含まれる位置として正方向へ
移動を開始させた場合でも、正方向リミットセンサ２１
３が移動体２０９１を検出する位置ｘ＝ｘ６で移動体２
０９１の移動を負方向に反転させて、上述と同様に原点
復帰動作を行なうことができる。）

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の位置決め装置では、原点復帰動作を行なう
ために、原点センサ、原点近傍センサの２つのセンサが
必要となる。また、原点近傍センサを用いずに、従来と
同様の原点復帰動作を行なわせるためには、移動体を高
速に動作させることができない。たとえば、図１５に示
すグラフで、速度ｖ１の一定速度のまま時間ｔ４で原点
を検出させると同時に急激に移動体２０９１（図１０参
照）を停止させると、機構部２０９内で大きな振動や衝
撃が生じ機構部２０９の寿命を短縮させることとなり、
また、移動体２０９１の位置の制御は不正確なものとな
る。

【００２８】本発明は、これらの問題点を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、より少ないセンサを用い
て、より高速な原点出し動作、原点復帰動作を行なうこ
とのできる位置制御装置を提供することである。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る位置制御装置は、目標位置と現在位
置との差に応じて移動体を所定の走行路上で移動させる
サーボ機構と、前記移動体が前記走行路上の基準位置を
通過したことを検出する検出手段と、前記移動体の移動
量を逐次計測し計測値として保持する、第１の計測手段
および第２の計測手段と、前記第１の計測手段または第
２の計測手段を選択し、前記計測値を現在位置として前
記サーボ機構に供給する現在位置供給手段と、電源投入
直後に、前記移動体が前記基準位置を通過して移動し停
止するよう目標位置を逐次算出し前記サーボ機構に供給
する目標位置供給手段と、電源を投入した際に前記第１
の計測手段の計測値を零に設定し、前記移動体が前記基
準位置を通過した際に前記第２の計測手段の計測値を所
定の値に設定する設定手段と、電源投入直後に、前記現
在位置供給手段に前記第１の計測手段を選択させ、前記
移動体が前記基準位置を通過し停止した際に、前記現在
位置供給手段に前記第２の計測手段を選択させるととも
に、目標位置を第２の計測手段の計測値と同一の値に変
更するよう制御する制御手段とを備えることを特徴とし
ている。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の実施の形態の位置決め装置について説明する。まず、
図１〜図４を用いて、本発明の第１の実施の形態である
位置決め装置１００について説明する。

【００３１】図１は、本発明の第１の実施の形態である
位置決め装置１００の構成を説明するための図である。
位置決め装置１００は、マイクロプロセッサ１０１と、
速度指令出力回路１０２と、原点検出回路１０３と、第
１位置カウンタ１０４と、第２位置カウンタ１０５と、
センサ入力回路１０６と、モータ駆動回路１０７と、モ
ータ１０８と、インクリメンタルロータリエンコーダ１
０９と、機構部１１０と、負方向リミットセンサ１１１
と、原点センサ１１２と、正方向リミットセンサ１１３
とを含んでいる。

【００３２】各部の働きは、上述の位置決め装置２００
と同様であるが、位置決め装置１００では、原点近傍セ
ンサを設けないことと、位置カウンタを２台設けている
ことと、これらによる原点出しの制御とが異なってい
る。マイクロプロセッサ１０１は、第１位置カウンタ１
０４または第２位置カウンタ１０５で生成される機構部
１１０（その構成は図１０に示す機構部２０９と同様で
ある）内での移動体２０９１の位置データと、先述のよ
うな演算により求められた目標位置のデータとの偏差を
求め、この偏差に比例したデータを速度指令として速度
指令出力回路１０２を介してモータ駆動回路１０７に出
力する。モータ駆動回路１０７は、モータ１０８の回転
速度がマイクロプロセッサ１０１からの速度指令に一致
するようにモータ１０８を駆動する電流を制御する。

【００３３】機構部１１０内のネジ軸２０９３には軸方
向に所定の座標が設定され、負方向リミットセンサ１１
１は機構部１１０内の移動体２０９１が可動範囲の一端
に達していることを検出し、正方向リミットセンサ１１
３は機構部１１０内の移動体２０９１が可動範囲の他端
に達していることを検出する。原点センサ１１２は移動
体２０９１が上記の座標の原点に対応する位置にあるこ
とを検出する。

【００３４】これらの負方向リミットセンサ１１１、正
方向リミットセンサ１１３、原点センサ１１２による移
動体２０９１の検出を示す信号は、センサ入力回路１０
６を介してマイクロプロセッサ１０１に入力される。ま
た、モータ軸２０７１上には、モータ軸２０７１の回転
角度を検出するために、図１２のロータリエンコーダ２
０８と同様のインクリメンタルロータリエンコーダ１０
９が設けられている。インクリメンタルロータリエンコ
ーダ１０９からのＡ相信号とＢ相信号とは、モータ駆動
回路１０７と第１位置カウンタ１０４と第２位置カウン
タ１０５とに出力され、第１位置カウンタ１０４および
第２位置カウンタ１０５ではＡ相信号、Ｂ相信号によっ
て生成されるパルスの立ち上がりと立ち下がりをカウン
トすることによって回転方向、回転角度が検出され、所
定の座標に対する位置データが生成される。インクリメ
ンタルロータリエンコーダ１０９からのＺ相信号は原点
検出回路１０３に出力され、原点をより高精度に検出す
るために用いられる。

【００３５】このインクリメンタルロータリエンコーダ
１０９が位置決め装置１００で用いられる際の原点出し
動作、原点復帰動作について図２〜図４を用いて説明す
る。図２は、原点出し動作、原点復帰動作を行なうため
のマイクロプロセッサ１０１による制御の手順を示すフ
ローチャートである。マイクロプロセッサ１０１による
制御においては、［従来の技術］に示すような目標位置
の設定が逐次適切に行なわれるものとする。

【００３６】位置決め装置１００では、原点出し動作、
原点復帰動作に際して、まず、第１位置カウンタ１０４
が用いられて移動体２０９１（図１０参照）の正方向へ
の移動が開始される（ステップ１、以下ステップをＳと
略す）。この移動体２０９１の移動中に（原点センサ１
１２がオンにされ、かつ、インクリメンタルロータリエ
ンコーダ１０９からのＺ相信号がオンにされて）原点検
出回路１０３（図１参照）から原点の検出が通知される
と（Ｓ２にて、ＹＥＳ）、第２位置カウンタ１０５がク
リアされ（原点に対応するカウント値０が代入されて）
（Ｓ３）、移動体２０９１は減速して停止するよう制御
される（Ｓ４）。

【００３７】続いて、マイクロプロセッサ１０１が移動
体２０９１の位置を知るためのカウンタが第１位置カウ
ンタ１０４から第２位置カウンタ１０５に変更されて原
点出しが行なわれ、この変更とともに、目標位置が第２
位置カウンタ１０５の保持している値に設定される（Ｓ
５）。（以降は、第１位置カウンタ１０４は用いられる
ことなく第２位置カウンタ１０５によって移動体２０９
１の位置がカウントされる） この後、移動体２０９１の目標とする停止位置が０とさ
れて（これに合わせて目標位置が逐次設定されて）移動
体２０９１の移動が再び開始され、目標とする停止位置
０に達したときに移動体２０９１の原点復帰動作が完了
する（Ｓ６）。

【００３８】移動体２０９１の正方向への移動中に原点
が検出されることなく（Ｓ２にて、ＮＯ）移動体２０９
１が正方向リミットに達すると（Ｓ７にて、ＹＥＳ）、
移動体２０９１は減速して停止するよう制御され（Ｓ
８）、第１位置カウンタ１０４が用いられて移動体２０
９１の負方向への移動が開始される（Ｓ９）。その後、
移動体２０９１の負方向への移動中に原点検出回路１０
３から原点の検出が通知されると（Ｓ１０にて、ＹＥ
Ｓ）、Ｓ３へと処理は移され、上述と同様に、Ｓ３から
Ｓ６までの処理によって原点出し動作、原点復帰動作が
行なわれる。

【００３９】移動体２０９１の負方向への移動中に原点
が検出されることなく（Ｓ１０にて、ＮＯ）移動体２０
９１が負方向リミットに達すると（Ｓ１１にて、ＹＥ
Ｓ）、原点検出エラーと判断され（Ｓ１２）、本処理は
終了される。（この原点検出エラーは、原点センサ１１
２、インクリメンタルロータリエンコーダ１０９の不具
合等によって生じる。）移動体２０９１が負方向リミッ
トに達しなければ（Ｓ１１にて、ＮＯ）、Ｓ１０へと処
理へと戻される。

【００４０】このようなマイクロプロセッサ１０１によ
る制御のもと、実際に、移動体２０９１は次に示すよう
にしてネジ軸２０９３上を移動しつつ、原点出し動作、
原点復帰動作が行なわれる。図３は、原点出し動作、原
点復帰動作の際の移動体２０９１の移動を説明するため
の図である。ここでの移動体２０９１の移動は図２のＳ
１〜Ｓ６での処理に対応する。（図２のＳ７〜Ｓ１０で
の処理が行なわれる場合にもリミットを検出した際に移
動体２０９１の移動を反転させて、原点を通過させるこ
とにより同様に説明することができる。） マイクロプロセッサ１０１（図１参照）は第１位置カウ
ンタ１０４を用いつつ、移動体２０９１は予め設定され
た停止位置から予め設定された方向に最高速度ｖ１とな
るまで所定の加速度で加速される（０≦ｔ≦ｔ１）（図
２のＳ１での処理に対応）。最高速度ｖ１に達すると、
この速度ｖ１を保つように制御される（ｔ１＜ｔ≦ｔ
２）。

【００４１】移動体２０９１が最高速度ｖ１に達した後
（加速中とすることもできる）、原点検出回路１０３か
ら原点の検出がマイクロプロセッサ１０１に通知される
（図２のＳ２にてＹＥＳに対応）と、第２位置カウンタ
１０５がクリアされてカウントが開始され（図２のＳ３
での処理に対応）、移動体２０９１は予め指定された減
速度で減速し停止するよう制御される（ｔ２＜ｔ≦ｔ
３）（図２のＳ４での処理に対応）。

【００４２】速度が０となり移動体２０９１が停止する
と（ｔ＝ｔ３）、移動体２０９１の位置を検知するため
のカウンタが第１位置カウンタ１０４から第２位置カウ
ンタ１０５に切り替えられ（図２のＳ５での処理に対
応）、移動体２０９１は目標とする停止位置が０と設定
されて予め指定された（最高速度を−ｖ２とする）速度
曲線で原点に復帰するよう移動されて位置決め動作が行
なわれ（ｔ３＜ｔ≦ｔ４）（図２のＳ６での処理に対
応）、原点復帰動作が完了する。（この原点復帰動作の
際の最高速度−ｖ２は、面積Ｓ１に対応する、原点検出
後移動体２０９１が停止するまでの距離が、面積Ｓ２に
対応する、停止後移動体２０９１が原点復帰するまでに
移動する距離と等しくなるよう設定される。） これらのような移動体２０９１の移動においては、次に
示すようなカウント値が、第１位置カウンタ１０４、第
２位置カウンタ１０５によってカウントされている。

【００４３】図４は、原点出し動作、原点復帰動作の際
のカウント値を説明するための図である。移動体２０９
１（図１０参照）の位置は、ネジ軸２０９３に平行な座
標によって特定され、移動に際して、第１位置カウンタ
１０４、第２位置カウンタ１０５により、移動体２０９
１の移動量のカウントが行なわれる。ここでは、移動体
２０９１の位置ｘ＝ｘ０を移動体２０９１が移動を開始
する位置（図３での時間ｔ＝０での位置）、移動体２０
９１の位置ｘ＝ｘ１を原点が検出される位置（図３での
時間ｔ＝ｔ２での位置）、移動体２０９１の位置ｘ＝ｘ
２を移動体２０９１が停止する位置（図３での時間ｔ＝
ｔ３での位置）とする。

【００４４】原点出し動作の際、マイクロプロセッサ１
０１は、第１位置カウンタ１０４を用い、位置ｘ＝ｘ０
にある移動体２０９１の移動を開始する。移動体２０９
１が原点に対応する位置ｘ＝ｘ１を超えると位置ｘ＝ｘ
２で停止するよう制御される。この区間ｘ０〜ｘ２での
移動中に移動体２０９１が位置ｘ＝ｘ１を通過したこと
が検出されると、第２位置カウンタ１０５のカウント値
が０にクリアされてカウントが開始される。

【００４５】その後、位置ｘ＝ｘ２にて停止の際にマイ
クロプロセッサ１０１が用いるカウンタが第１位置カウ
ンタ１０４から第２位置カウンタ１０５に切り替えられ
て原点出しが行なわれ、目標とする停止位置が０（図４
では位置ｘ＝ｘ１）と設定されて移動体２０９１は負方
向に移動され、移動体２０９１の原点復帰動作は完了す
る。

【００４６】以上のように位置決め装置１００では、従
来用いられていた原点近傍センサは不要となり、より少
ないセンサを用いて、より高速な原点出し動作、原点復
帰動作を行なうことができる。次に、図５〜図８を用い
て、本発明の第２の実施の形態である位置決め装置１５
０について説明する。

【００４７】図５は、本発明の第２の実施の形態である
位置決め装置１５０の構成を説明するための図である。
位置決め装置１５０は、マイクロプロセッサ１５１と、
速度指令出力回路１５２と、第１位置カウンタ１５３
と、第２位置カウンタ１５４と、センサ入力回路１５５
と、モータ駆動回路１５６と、モータ１５７と、インク
リメンタルロータリエンコーダ１５８と、機構部１５９
と、負方向リミットセンサ１６０と、正方向リミットセ
ンサ１６１とを含んでいる。

【００４８】各部の働きは、第１の実施の形態である位
置決め装置１００と同様であるが、位置決め装置１５０
では、原点センサ、原点検出回路を設けないことと、こ
れによる原点出しの制御とが異なっている。位置決め装
置１００の各部と同様の、位置決め装置１５０の各部の
動作についてはここでは説明を省略する。このインクリ
メンタルロータリエンコーダ１５８が位置決め装置１５
０で用いられる際の原点出し動作、原点復帰動作につい
て図６〜図８を用いて説明する。

【００４９】図６は、原点出し動作、原点復帰動作を行
なうためのマイクロプロセッサ１５１による制御の手順
を示すフローチャートである。マイクロプロセッサ１５
１による制御においては、マイクロプロセッサ１０１と
同様、［従来の技術］に示したような目標位置の設定が
逐次適切に行なわれるものとする。位置決め装置１５０
では、原点出し動作、原点復帰動作に際して、まず、第
１位置カウンタ１５３が用いられて移動体２０９１（図
１０参照）の正方向への移動が開始される（Ｓ１０
１）。

【００５０】移動体２０９１の移動中にＺ相信号がオン
されると（Ｓ１０２にて、ＹＥＳ）、第２位置カウンタ
１５４がクリアされ（Ｓ１０３）、移動体２０９１の移
動中に正方向リミットセンサからの信号がオンされなけ
れば（Ｓ１０４にて、ＮＯ）移動体２０９１の移動に伴
うこれらの処理が繰り返される。正方向リミットセンサ
１６１からの信号がオンされると（Ｓ１０４にて、ＹＥ
Ｓ）、移動体２０９１は減速して停止するよう制御され
る（Ｓ１０５）。移動体２０９１が停止した際、第２位
置カウンタ１５４では、Ｓ１０３での処理によって最後
にクリアされた後カウントされている値に正方向リミッ
トデータ（予め記憶されている、正方向リミットセンサ
１６１からの信号がオンされる直前にＺ相信号がオンさ
れた移動体２０９１の位置から、原点の位置までに対応
するカウント値）が加算される（Ｓ１０６）。

【００５１】続いて、マイクロプロセッサ１５１が移動
体２０９１の位置を知るためのカウンタが第１位置カウ
ンタ１５３から第２位置カウンタ１５４に変更されて原
点出しが行なわれ、この変更とともに、目標位置が第２
位置カウンタ１５４の保持している値に設定される（Ｓ
１０７）。（これ以降は、第１位置カウンタ１５３は用
いられることなく第２位置カウンタ１５４によって移動
体２０９１の位置がカウントされる） この後、移動体２０９１の目標とする停止位置が０とさ
れて移動体２０９１の移動が再び開始され、目標とする
停止位置０に達したときに移動体２０９１の原点復帰動
作が完了する（Ｓ１０８）。

【００５２】このようなマイクロプロセッサ１５１によ
る制御のもと、実際に、移動体２０９１は次のようにし
てネジ軸２０９３上を移動しつつ、原点出し動作、原点
復帰動作が行なわれる。図７は、原点出し動作、原点復
帰動作の際の移動体２０９１の移動を説明するための図
である。

【００５３】マイクロプロセッサ１５１（図５参照）は
第１位置カウンタ１５３を用いつつ、移動体２０９１は
予め設定された停止位置から予め設定された方向に最高
速度ｖ１となるまで所定の加速度で加速される（０≦ｔ
≦ｔ１）（図６のＳ１０１での処理に対応）。最高速度
ｖ１に達すると、この速度ｖ１を保つように制御される
（ｔ１＜ｔ≦ｔ３）。

【００５４】移動体２０９１が最高速度ｖ１に通過した
後原点を通過し、さらに、正方向リミットに達すると、
移動体２０９１は予め指定された減速度で減速し停止す
るよう制御される（ｔ３＜ｔ≦ｔ４）（図６のＳ１０５
での処理に対応）。速度が０となり移動体２０９１が停
止すると（ｔ＝ｔ４）、Ｚ相信号のオンを検出するたび
にカウント値が０にクリアされている第２位置カウンタ
１５４には前述の正方向リミットデータが加算される
（図６のＳ１０６での処理に対応）。

【００５５】続いて、移動体２０９１の位置を検知する
ためのカウンタが第１位置カウンタ１５３から第２位置
カウンタ１５４に切り替えられ（図６のＳ１０７での処
理に対応）、移動体２０９１は目標とする停止位置が０
と設定されて予め指定された速度曲線で原点に復帰する
よう移動されて位置決め動作が行われ（ｔ４＜ｔ≦ｔ
５）、原点復帰動作が完了する（図６のＳ１０８での処
理に対応）。（この原点復帰動作の際には、面積Ｓ１に
対応する、原点検出後移動体２０９１が停止するまでの
距離が、面積Ｓ２に対応する、停止後移動体２０９１が
原点復帰するまでに移動する距離とが等しくなるよう、
速度曲線が設定される。） これらのような移動体２０９１の移動においては、次に
示すようなカウント値が、第１位置カウンタ１５３、第
２位置カウンタ１５４によってカウントされている。

【００５６】図８は、原点出し動作、原点復帰動作の際
のカウント値を説明するための図である。（位置決め装
置１５０では、移動体２０９１は、正方向リミットを越
えても停止するまでの間しばらく（区間ｘ２〜ｘ３の距
離）移動を続けることができるものとしている。） 移動体２０９１（図１０参照）の位置は、ネジ軸２０９
３に平行な座標によって特定され、移動に際して、第１
位置カウンタ１５３、第２位置カウンタ１５４により、
移動体２０９１の移動量のカウントが行なわれる。ここ
では、移動体２０９１の位置ｘ＝ｘ０を移動体２０９１
が移動を開始する位置（図７での時間ｔ＝０での位
置）、移動体２０９１の位置ｘ＝ｘ１を正方向リミット
センサ１６１からの信号がオンされる直前にＺ相信号が
オンされる移動体２０９１の位置、移動体２０９１の位
置ｘ＝ｘ２を正方向リミットセンサ１６１からの信号が
オンされる位置、移動体２０９１の位置ｘ＝ｘ３を移動
体２０９１が停止する位置（図７での時間ｔ＝ｔ４での
位置）、移動体２０９１の位置ｘ＝ｘ４を原点とする。
また、区間ＸをＺ相信号がオンされる周期に対応する移
動体２０９１の移動区間とする。

【００５７】原点出し動作の際、マイクロプロセッサ１
５１は、第１位置カウンタ１５３を用い、位置ｘ＝ｘ０
にある移動体２０９１の移動を開始する。移動体２０９
１が位置ｘ＝ｘ２を通過したことが検出されると、移動
体２０９１は位置ｘ＝ｘ３で停止するよう制御される。
この区間ｘ０〜ｘ２での移動中には、Ｚ相信号がオンさ
れるたびに、第２位置カウンタ１５４のカウント値が０
にクリアされつつカウントが続けられる。

【００５８】移動体２０９１が位置ｘ＝ｘ２を超えて正
方向に移動を続ける際には、Ｚ相信号がオンされても第
２位置カウンタ１５４のカウント値は０にクリアされる
ことなく、位置ｘ＝ｘ３で停止するまで第２位置カウン
タ１５４のカウントが続けられる。移動体２０９１が位
置ｘ＝ｘ３で停止すると、第２位置カウンタ１５４に
は、前述の正方向リミットデータ（区間ｘ１〜ｘ２の距
離に対応するカウント値）が加算され、第１位置カウン
タ１５３と第２位置カウンタ１５４とが切り替えられて
原点出しが行なわれ、目標とする停止位置が０と設定さ
れて移動体２０９１は負方向に移動され、移動体２０９
１の原点復帰動作は完了する。

【００５９】以上のように位置決め装置１５０では、従
来用いられていた原点センサ、原点近傍センサは不要と
なり、より少ないセンサを用いて、より高速な原点出し
動作、原点復帰動作を行なうことができる。

【００６０】

【発明の効果】本発明に係る位置制御装置は、目標位置
と現在位置との差に応じて移動体を所定の走行路上で移
動させるサーボ機構と、前記移動体が前記走行路上の基
準位置を通過したことを検出する検出手段と、前記移動
体の移動量を逐次計測し計測値として保持する、第１の
計測手段および第２の計測手段と、前記第１の計測手段
または第２の計測手段を選択し、前記計測値を現在位置
として前記サーボ機構に供給する現在位置供給手段と、
電源投入直後に、前記移動体が前記基準位置を通過して
移動し停止するよう目標位置を逐次算出し前記サーボ機
構に供給する目標位置供給手段と、電源を投入した際に
前記第１の計測手段の計測値を零に設定し、前記移動体
が前記基準位置を通過した際に前記第２の計測手段の計
測値を所定の値に設定する設定手段と、電源投入直後
に、前記現在位置供給手段に前記第１の計測手段を選択
させ、前記移動体が前記基準位置を通過し停止した際
に、前記現在位置供給手段に前記第２の計測手段を選択
させるとともに、目標位置を第２の計測手段の計測値と
同一の値に変更するよう制御する制御手段とを備えるこ
とを特徴としている。

【００６１】本位置制御装置によると、第１の計測手段
の計測値である現在位置と、移動体が所定の走行路上を
基準位置を通過して移動し停止するように算出された目
標位置とが電源投入直後から逐次サーボ機構に供給さ
れ、これらの現在位置と目標位置との差に応じて移動体
が移動される。移動体が基準位置を通過した際には、第
２の計測手段の計測値に所定の値が設定され、（この所
定の値から第２の計測手段は計測を続け、）移動体が基
準位置を通過して停止した際に、現在位置として第２の
計測手段の計測値が選択されて目標位置に第２の計測手
段の計測値と同一の値が設定される。

【００６２】これにより、移動体の位置と所定の値とが
対応付けられ、従来のように原点近傍センサを用いて移
動体を減速させて原点の検出とともに移動体を停止させ
る必要がなくなり、より少ないセンサを用いて、より高
速な原点出し動作を行なうことができる。上記の位置制
御装置では、前記サーボ機構は、サーボモータとモータ
軸の回転を移動体の直線運動に変換する変換機構とを含
み、前記計測手段の各々は、前記モータ軸の回転に応じ
てパルスを発生するパルスエンコーダと前記パルスをカ
ウントするカウンタとを含むものとすることができる。

【００６３】本位置制御装置によると、パルスエンコー
ダとカウンタとを含む第１の計測手段の計測値である現
在位置と、移動体が所定の走行路上を基準位置を通過し
て移動し停止するように算出された目標位置とが、電源
投入直後から逐次、サーボモータとモータ軸の回転を移
動体の直線運動に変換する変換機構とを含むサーボ機構
に供給され、これらの現在位置と目標位置との差に応じ
て移動体が移動される。移動体が基準位置を通過した際
には、パルスエンコーダとカウンタとを含む第２の計測
手段の計測値に所定の値が設定され、移動体が基準位置
を通過して停止した際に、現在位置として第２の計測手
段の計測値が選択されて目標位置に第２の計測手段の計
測値と同一の値が設定される。

【００６４】これにより、移動体の位置と所定の値とが
対応付けられ、従来のように原点近傍センサを用いて移
動体を減速させて原点の検出とともに移動体を停止させ
る必要がなくなり、より少ないセンサを用いて、より高
速な原点出し動作を行なうことができる。また、上記の
位置制御装置では、前記基準位置は、前記移動体の走行
路上に設定されている所定の座標の原点であり、前記設
定手段は、前記移動体が前記基準位置を通過した際に前
記第２の計測手段の計測値を零に設定するものとするこ
とができる。

【００６５】本位置制御装置によると、第１の計測手段
の計測値である現在位置と、移動体が所定の走行路上を
所定の座標の原点に対応する基準位置を通過して移動し
停止するように算出された目標位置とが電源投入直後か
ら逐次サーボ機構に供給され、これらの現在位置と目標
位置との差に応じて移動体が移動される。移動体が上記
の原点を通過した際には、第２の計測手段の計測値に零
が設定され、（零から第２の計測手段は計測を続け、）
移動体が基準位置を通過して停止した際に、現在位置と
して第２の計測手段の計測値が選択されて目標位置に第
２の計測手段の計測値と同一の値が設定される。

【００６６】これにより、移動体の位置と所定の値とが
対応付けられ、従来のように原点近傍センサを用いて移
動体を減速させて原点の検出とともに移動体を停止させ
る必要がなくなり、より少ないセンサを用いて、より高
速な原点出し動作を行なうことができる。上記の位置制
御装置では、前記基準位置は、前記移動体の走行路の一
端に設定されており、前記モータ軸の複数回の回転に対
して前記軸が基準から所定の回転角をなしていることを
検出する第２の検出手段を含み、前記設定手段は、前記
移動体が前記基準位置を通過して停止する前、前記モー
タ軸が基準から前記所定の回転角をなしていることが検
出された際に、前記第２の計測手段の計測値を零に設定
し、前記移動体が前記基準位置を通過して停止した際
に、所定の座標の原点と直前に前記第２の計測手段の計
測値が零に設定された位置との間の距離に対応する予め
指定された値を、前記第２の計測手段の計測値に加算す
るものとすることができる。

【００６７】本位置制御装置によると、第１の計測手段
の計測値である現在位置と、移動体が所定の走行路の一
端（近傍）に設定される基準位置を通過して移動し停止
するように算出された目標位置とが電源投入直後から逐
次サーボ機構に供給され、これらの現在位置と目標位置
との差に応じて移動体が移動される。移動体が基準位置
を通過して停止する前、モータ軸が基準から所定の回転
角をなしていることを検出された際に、第２の計測手段
の計測値は零に設定され、（零から第２の計測手段は計
測を続け、）移動体が基準位置を通過して停止した際
に、所定の座標の原点と直前に第２の計測手段の計測値
が零に設定された位置との間の距離に対応する予め指定
された値が、第２の計測手段の計測値に加算され、現在
位置として第２の計測手段の計測値が選択されて目標位
置に第２の計測手段の計測値と同一の値が設定される。

【００６８】これにより、移動体の位置と所定の値とが
対応付けられ、従来のように原点センサ、原点近傍セン
サを用いて移動体を減速させて原点の検出とともに移動
体を停止させる必要がなくなり、より少ないセンサを用
いて、より高速な原点出し動作を行なうことができる。
さらに、上記の位置制御装置では、前記目標位置供給手
段は、前記移動体が前記基準位置を通過し停止した後
に、前記移動体を前記原点に移動させるよう目標位置を
逐次算出し前記サーボ機構に供給するものとすることが
できる。

【００６９】本位置制御装置によると、移動体が基準位
置を通過して停止し原点出し動作を終えた後に、移動体
を上記の原点に移動させるよう目標位置が逐次算出され
サーボ機構に供給される。これにより、移動体の位置と
所定の値とが対応付けられ、従来のように原点近傍セン
サを用いて移動体を減速させて原点の検出とともに移動
体を停止させる必要がなくなり、より少ないセンサを用
いて、より高速な原点復帰動作を行なうことができる。

【００７０】また、本発明に係る位置制御装置は、回転
駆動源による軸の回転を移動体の直線上の移動に変換す
る機構を対象とし、前記軸の回転を制御することによっ
て前記移動体の直線上の位置を制御する位置制御装置で
あり、前記軸の回転から前記移動体の直線上の移動量を
計測する第１の計測手段および第２の計測手段と、前記
移動体が直線上の所定の基準位置にあることを検出する
検出手段と、前記第１の計測手段を用いつつ、前記移動
体を直線上の基準位置を超えて移動させて停止させるよ
う前記移動体の位置を制御する第１の位置制御手段と、
前記移動体の移動中に、前記移動体が前記基準位置を通
過したことが検出された際に、前記第２の計測手段によ
る移動量の計測を、前記基準位置に対応する予め指定さ
れた値から開始させるよう制御する制御手段と、前記移
動体が停止されて以降、前記第２の計測手段を用いつ
つ、前記移動体の位置を制御する第２の位置制御手段と
を備えている。

【００７１】本位置制御装置によると、第１の計測手段
が用いられつつ、移動体を直線上の基準位置を超えて移
動させて停止させるよう移動体の位置が制御され、移動
体の移動中に、移動体が基準位置を通過したことが検出
された際に、第２の計測手段による移動量の計測が、基
準位置に対応する予め指定された値から開始され、移動
体が停止されて以降、第２の計測手段が用いられつつ、
移動体の位置が制御される。

【００７２】これにより、移動体の位置と所定の値とが
対応付けられ、従来のように原点近傍センサを用いて移
動体を減速させて原点の検出とともに移動体を停止させ
る必要がなくなり、より少ないセンサを用いて、より高
速な原点出し動作を行なうことができる。上記の位置制
御装置では、前記検出手段は、前記移動体が所定の範囲
を有する位置にあることを検出する第２の検出手段と、
前記軸の複数回の回転に対して前記軸が基準から所定の
回転角をなしていることを検出する第３の検出手段とを
含み、前記移動体が所定の範囲を有する位置にあること
が検出され、かつ、前記軸が所定の回転角をなしている
ことが検出された際に、前記移動体が直線上の所定の基
準位置にあることを検出するものとすることができる。

【００７３】本位置制御装置によると、第１の計測手段
が用いられつつ、移動体を直線上の基準位置を超えて移
動させて停止させるよう移動体の位置が制御される。移
動体の移動中に、移動体が所定の範囲を有する位置にあ
ることが検出され、かつ、軸が所定の回転角をなしてい
ることが検出された際に、移動体が基準位置を通過した
ことが検出され、第２の計測手段による移動量の計測
が、基準位置に対応する予め指定された値から開始さ
れ、移動体が停止されて以降、第２の計測手段が用いら
れつつ、移動体の位置が制御される。

【００７４】これにより、移動体の位置と所定の値とが
対応付けられ、従来のように原点近傍センサを用いて移
動体を減速させて原点の検出とともに移動体を停止させ
る必要がなくなり、より少ないセンサを用いて、より高
速な原点出し動作を行なうことができる。ここで、上記
の位置制御装置では、前記基準位置は、所定の座標の原
点であるものとすることができる。

【００７５】本位置制御装置によると、第１の計測手段
が用いられつつ、移動体を直線上の所定の座標の原点を
超えて移動させて停止させるよう移動体の位置が制御さ
れ、移動体の移動中に、移動体が原点を通過したことが
検出された際に、第２の計測手段による移動量の計測
が、原点に対応する予め指定された値から開始され、移
動体が停止されて以降、第２の計測手段が用いられつ
つ、移動体の位置が制御される。

【００７６】これにより、移動体の位置と所定の値とが
対応付けられ、従来のように原点近傍センサを用いて移
動体を減速させて原点の検出とともに移動体を停止させ
る必要がなくなり、より少ないセンサを用いて、より高
速な原点出し動作を行なうことができる。上記の位置制
御装置では、前記基準位置は、前記移動体の直線上の可
動範囲の一端を示す基準となる位置であるものとするこ
とができる。

【００７７】本位置制御装置によると、第１の計測手段
が用いられつつ、移動体を直線上の可動範囲の一端を示
す基準となる位置を超えて移動させて停止させるよう移
動体の位置が制御される。移動体の移動中に、移動体が
可動範囲の一端を示す基準となる位置を通過したことが
検出された際に、第２の計測手段による移動量の計測
が、この位置に対応する予め指定された値から開始さ
れ、移動体が停止されて以降、第２の計測手段が用いら
れつつ、移動体の位置が制御される。

【００７８】これにより、移動体の位置と所定の値とが
対応付けられ、従来のように原点近傍センサ、原点セン
サを用いて移動体を減速させて原点の検出とともに移動
体を停止させる必要がなくなり、より少ないセンサを用
いて、より高速な原点出し動作を行なうことができる。
さらに、上記の位置制御装置では、前記軸の複数回の回
転に対して前記軸が基準から所定の回転角をなしている
ことを検出する第４の検出手段を含み、前記制御手段
は、前記移動体の移動中前記基準位置が検出される前、
前記軸が前記所定の回転角をなしていることが検出され
た際に、前記第２の計測手段による計測値を零にクリア
するよう制御し、前記移動体の停止した際に、所定の座
標の原点と直前に計測値が零にクリアされた位置との間
の距離に対応する予め指定された値を加算するよう制御
するものとすることができる。

【００７９】本位置制御装置によると、第１の計測手段
が用いられつつ、移動体を直線上の可動範囲の一端を示
す基準となる位置を超えて移動させて停止させるよう移
動体の位置が制御される。移動体の移動中にこの位置が
検出される前、軸が所定の回転角をなしていることが検
出された際に、第２の計測手段による計測値を零にクリ
アするよう制御され、移動体の停止した際に、所定の座
標の原点と直前に計測値が零にクリアされた位置との間
の距離に対応する予め指定された値が加算され、移動体
が停止されて以降、第２の計測手段が用いられつつ、移
動体の位置が制御される。

【００８０】これにより、移動体の位置と所定の値とが
対応付けられ、従来のように原点近傍センサ、原点セン
サを用いて移動体を減速させて原点の検出とともに移動
体を停止させる必要がなくなり、より少ないセンサを用
いて、より高速な原点出し動作を行なうことができる。
上記の位置制御装置では、前記第２の位置制御手段は、
前記移動体が停止した後、前記第２の計測手段を用いつ
つ、前記移動体を前記原点に移動させるよう制御するも
のとすることができる。

【００８１】本位置制御装置によると、移動体が基準位
置を通過して停止し原点動作を終えた後に、第２の計測
手段が用いられつつ、移動体が原点に移動される。これ
により、移動体の位置と所定の値とが対応付けられ、従
来のように原点近傍センサを用いて移動体を減速させて
原点の検出とともに移動体を停止させる必要がなくな
り、より少ないセンサを用いて、より高速な原点復帰動
作を行なうことができる。 （請求項１２）本発明に係る位置制御方法は、目標位置
と現在位置との差に応じて移動体を所定の走行路上で移
動させるサーボ機構を用いて、前記移動体の前記走行路
上の位置を制御する位置制御方法であり、前記移動体を
前記走行路上の所定の基準位置を越えて移動させて停止
させるよう目標位置を逐次算出し前記サーボ機構に供給
する目標位置供給ステップと、前記移動体の移動量を逐
次計測する第１の計測器の計測値を現在位置として前記
サーボ機構に供給する現在位置供給ステップと、前記移
動体が前記基準位置を通過したことが検出された際に、
前記移動体の移動量を逐次計測する、前記第１の計測器
とは異なる、第２の計測器の計測値を所定の値に設定す
る設定ステップと、前記移動体が前記基準位置を超えて
移動し停止した際に、前記第２の計測器の計測値を現在
位置として前記サーボ機構に供給し、目標位置を第２の
計測器の計測値と同一の値に変更するよう制御する制御
ステップとを備えている。

【００８２】本位置制御方法によると、移動体を基準位
置を超えて移動させて停止させるよう目標位置が逐次算
出されサーボ機構に供給され、第１の計測器の計測値が
現在位置としてサーボ機構に供給される。移動体が基準
位置を通過したことが検出された際には、第２の計測器
の計測値は所定の値に設定され、移動体が上記の基準位
置を超えて移動し停止した際に、第２の計測器の計測値
が現在位置としてサーボ機構に供給され、目標位置が第
２の計測器の計測値と同一の値に変更される。

【００８３】これにより、移動体の位置と所定の値とが
対応付けられ、より少ないセンサを用いて、より高速な
原点出し動作を行なうことができる。 （請求項１３）また、本発明に係る位置制御方法は、回
転駆動源による軸の回転を移動体の直線上の移動に変換
する機構を対象とし、前記軸の回転を制御することによ
って前記移動体の直線上の位置を制御する位置制御方法
であり、前記軸の回転から前記移動体の直線上の移動量
を計測する第１の計測器を用いつつ、前記移動体を直線
上の所定の基準位置を超えて移動させて停止させるよう
前記移動体の位置を制御する第１の位置制御ステップ
と、前記移動体の移動中に、前記移動体が前記基準位置
を通過したことが検出された際に、前記軸の回転から前
記移動体の直線上の移動量を計測する、第１の計測器と
は異なる、第２の計測器による移動量の計測を、前記基
準位置に対応する予め指定された値から開始させるよう
制御する制御ステップと、前記移動体が停止されて以
降、前記第２の計測器を用いつつ、前記移動体の位置を
制御する第２の位置制御ステップとを備えている。

【００８４】本位置制御方法によると、第１の計測器が
用いられつつ、移動体を基準位置を超えて移動させて停
止させるよう移動体の位置が制御される。移動体の移動
中に、移動体が基準位置を通過したことが検出された際
には、第２の計測器による移動量の計測が、基準位置に
対応する予め指定された値から開始され、移動体が停止
されて以降、第２の計測器が用いられつつ、移動体の位
置が制御される。

【００８５】これにより、移動体の位置と所定の値とが
対応付けられ、より少ないセンサを用いて、より高速な
原点出し動作を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である位置決め装置
１００の構成を説明するための図である。

【図２】原点出し動作、原点復帰動作を行なうためのマ
イクロプロセッサ１０１による制御の手順を示すフロー
チャートである。

【図３】原点出し動作、原点復帰動作の際の移動体２０
９１の移動を説明するための図である。

【図４】原点出し動作、原点復帰動作の際のカウント値
を説明するための図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態である位置決め装置
１５０の構成を説明するための図である。

【図６】原点出し動作、原点復帰動作を行なうためのマ
イクロプロセッサ１５１による制御の手順を示すフロー
チャートである。

【図７】原点出し動作、原点復帰動作の際の移動体２０
９１の移動を説明するための図である。

【図８】原点出し動作、原点復帰動作の際のカウント値
を説明するための図である。

【図９】従来の位置決め装置２００の構成を説明するた
めの図である。

【図１０】図９の機構部２０９の構成を説明するための
図である。

【図１１】機構部２０９を２台組み合わせることにより
構成されるＸＹテーブルを説明するための図である。

【図１２】図９に示すロータリエンコーダ２０８の全体
構成を説明するための図である。

【図１３】ロータリエンコーダ２０８によって出力され
る信号を説明するための図である。

【図１４】従来の位置決め装置２００での移動体２０９
１（図１０参照）のネジ軸２０９３上の位置に応じた各
センサからの信号を示す図である。

【図１５】従来の位置決め装置２００での原点復帰動作
を説明するための図である。

【符号の説明】

１００ 位置決め装置 １０１ マイクロプロセッサ １０２ 速度指令出力回路 １０３ 原点検出回路 １０４ 第１位置カウンタ １０５ 第２位置カウンタ １０６ センサ入力回路 １０７ モータ駆動回路 １０８ モータ １０９ インクリメンタルロータリエンコーダ １１０ 機構部 １１１ 負方向リミットセンサ １１２ 原点センサ １１３ 正方向リミットセンサ ２０９１ 移動体 ２０９２ 可動台ネジ部 ２０９３ ネジ軸 ２０９４、２０９５ 支持台 ２０９６ 固定台 ２０９７ カップリング

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標位置と現在位置との差に応じて移動
   体を所定の走行路上で移動させるサーボ機構と、 前記移動体が前記走行路上の基準位置を通過したことを
   検出する検出手段と、 前記移動体の移動量を逐次計測し計測値として保持す
   る、第１の計測手段および第２の計測手段と、 前記第１の計測手段または第２の計測手段を選択し、前
   記計測値を現在位置として前記サーボ機構に供給する現
   在位置供給手段と、 電源投入直後に、前記移動体が前記基準位置を通過して
   移動し停止するよう目標位置を逐次算出し前記サーボ機
   構に供給する目標位置供給手段と、 電源を投入した際に前記第１の計測手段の計測値を零に
   設定し、前記移動体が前記基準位置を通過した際に前記
   第２の計測手段の計測値を所定の値に設定する設定手段
   と、 電源投入直後に、前記現在位置供給手段に前記第１の計
   測手段を選択させ、前記移動体が前記基準位置を通過し
   停止した際に、前記現在位置供給手段に前記第２の計測
   手段を選択させるとともに、目標位置を第２の計測手段
   の計測値と同一の値に変更するよう制御する制御手段
   と、 を備えることを特徴とする位置制御装置。
2. 【請求項２】 前記サーボ機構は、サーボモータと、モ
   ータ軸の回転を移動体の直線運動に変換する変換機構と
   を含み、 前記計測手段の各々は、前記モータ軸の回転に応じてパ
   ルスを発生するパルスエンコーダと、前記パルスをカウ
   ントするカウンタとを含むことを特徴とする請求項１に
   記載の位置制御装置。
3. 【請求項３】 前記基準位置は、前記移動体の走行路上
   に設定されている所定の座標の原点であり、 前記設定手段は、前記移動体が前記基準位置を通過した
   際に前記第２の計測手段の計測値を零に設定することを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の位置制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記基準位置は、前記移動体の走行路の
   一端に設定されており、 前記モータ軸の複数回の回転に対して前記軸が基準から
   所定の回転角をなしていることを検出する第２の検出手
   段を含み、 前記設定手段は、 前記移動体が前記基準位置を通過して停止する前、前記
   モータ軸が基準から前記所定の回転角をなしていること
   が検出された際に、前記第２の計測手段の計測値を零に
   設定し、 前記移動体が前記基準位置を通過して停止した際に、予
   め指定された所定の座標の原点と直前に前記第２の計測
   手段の計測値が零に設定された位置との間の距離に対応
   する値を、前記第２の計測手段の計測値に加算すること
   を特徴とする請求項２に記載の位置制御装置。
5. 【請求項５】 前記目標位置供給手段は、前記移動体が
   前記基準位置を通過し停止した後に、前記移動体を前記
   原点に移動させるよう目標位置を逐次算出し前記サーボ
   機構に供給することを特徴とする請求項３または請求項
   ４に記載の位置制御装置。
6. 【請求項６】 回転駆動源による軸の回転を移動体の直
   線上の移動に変換する機構を対象とし、前記軸の回転を
   制御することによって前記移動体の直線上の位置を制御
   する位置制御装置であって、 前記軸の回転から前記移動体の直線上の移動量を計測す
   る第１の計測手段および第２の計測手段と、 前記移動体が直線上の所定の基準位置にあることを検出
   する検出手段と、 前記第１の計測手段を用いつつ、前記移動体を直線上の
   基準位置を超えて移動させて停止させるよう前記移動体
   の位置を制御する第１の位置制御手段と、 前記移動体の移動中に、前記移動体が前記基準位置を通
   過したことが検出された際に、前記第２の計測手段によ
   る移動量の計測を、前記基準位置に対応する予め指定さ
   れた値から開始させるよう制御する制御手段と、 前記移動体が停止されて以降、前記第２の計測手段を用
   いつつ、前記移動体の位置を制御する第２の位置制御手
   段とを備える位置制御装置。
7. 【請求項７】 前記検出手段は、 前記移動体が所定の範囲を有する位置にあることを検出
   する第２の検出手段と、 前記軸の複数回の回転に対して前記軸が基準から所定の
   回転角をなしていることを検出する第３の検出手段とを
   含み、 前記移動体が所定の範囲を有する位置にあることが検出
   され、かつ、前記軸が所定の回転角をなしていることが
   検出された際に、前記移動体が直線上の所定の基準位置
   にあることを検出する請求項６に記載の位置制御装置。
8. 【請求項８】 前記基準位置は、所定の座標の原点であ
   る請求項６または請求項７に記載の位置制御装置。
9. 【請求項９】 前記基準位置は、前記移動体の直線上の
   可動範囲の一端を示す基準となる位置である請求項６に
   記載の位置制御装置。
10. 【請求項１０】 前記軸の複数回の回転に対して前記軸
    が基準から所定の回転角をなしていることを検出する第
    ４の検出手段を含み、 前記制御手段は、 前記移動体の移動中前記基準位置が検出される前、前記
    軸が前記所定の回転角をなしていることが検出された際
    に、前記第２の計測手段による計測値を零にクリアする
    よう制御し、 前記移動体の停止した際に、所定の座標の原点と直前に
    計測値が零にクリアされた位置との間の距離に対応する
    予め指定された値を加算するよう制御する、請求項９に
    記載の位置制御装置。
11. 【請求項１１】 前記第２の位置制御手段は、前記移動
    体が停止した後、前記第２の計測手段を用いつつ、前記
    移動体を前記原点に移動させるよう制御する請求項８ま
    たは請求項１０に記載の位置制御装置。
12. 【請求項１２】 目標位置と現在位置との差に応じて移
    動体を所定の走行路上で移動させるサーボ機構を用い
    て、前記移動体の前記走行路上の位置を制御する位置制
    御方法であって、 前記移動体を前記走行路上の所定の基準位置を越えて移
    動させて停止させるよう目標位置を逐次算出し前記サー
    ボ機構に供給する目標位置供給ステップと、 前記移動体の移動量を逐次計測する第１の計測器の計測
    値を現在位置として前記サーボ機構に供給する現在位置
    供給ステップと、 前記移動体が前記基準位置を通過したことが検出された
    際に、前記移動体の移動量を逐次計測する、前記第１の
    計測器とは異なる、第２の計測器の計測値を所定の値に
    設定する設定ステップと、 前記移動体が前記基準位置を超えて移動し停止した際
    に、前記第２の計測器の計測値を現在位置として前記サ
    ーボ機構に供給し、目標位置を第２の計測器の計測値と
    同一の値に変更するよう制御する制御ステップとを備え
    る位置制御方法。
13. 【請求項１３】 回転駆動源による軸の回転を移動体の
    直線上の移動に変換する機構を対象とし、前記軸の回転
    を制御することによって前記移動体の直線上の位置を制
    御する位置制御方法であって、 前記軸の回転から前記移動体の直線上の移動量を計測す
    る第１の計測器を用いつつ、前記移動体を直線上の所定
    の基準位置を超えて移動させて停止させるよう前記移動
    体の位置を制御する第１の位置制御ステップと、 前記移動体の移動中に、前記移動体が前記基準位置を通
    過したことが検出された際に、前記軸の回転から前記移
    動体の直線上の移動量を計測する、第１の計測器とは異
    なる、第２の計測器による移動量の計測を、前記基準位
    置に対応する予め指定された値から開始させるよう制御
    する制御ステップと、 前記移動体が停止されて以降、前記第２の計測器を用い
    つつ、前記移動体の位置を制御する第２の位置制御ステ
    ップとを備える位置制御方法。