JP2002091569A - アブソリュートセンサを用いた位置決めシステム - Google Patents
アブソリュートセンサを用いた位置決めシステムInfo
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Abstract
決めシステムを簡単に構成可能にすること。 【解決手段】 位置決めシステム1では、PCカード6
を介して、各アブソリュートセンサ3の検出信号が制御
装置を構成しているパーソナルコンピュータ5に取り込
まれる。PCカード6には、センサ側接続端子61と、
センサ検出信号をデジタル位置信号に変換するコンバー
タ62と、パソコン側接続端子63と、センサ駆動回路
64と、切り換え回路65が搭載されている。パーソナ
ルコンピュータ5の側からの指令に基き、切り換え回路
65によってセンサ側接続端子61が切り換えられ、1
台のアブソリュートセンサ3が駆動回路64により励磁
あるいは駆動され、その検出信号がコンバータ62でデ
ジタル位置信号に変換された後にパーソナルコンピュー
タ5の側に取り込まれる。この構成のPCカード6を用
いることにより、複数台のアブソリュートセンサを用い
た位置決めシステムを簡単に構築できる。
Description
アブソリュートセンサにより検出し、検出結果に基き制
御対象を目標とする位置に移動させる位置決めシステム
に関するものである。
を検出するために、光学式アブソリュートセンサ、レゾ
ルバ、作動変圧器、ポテンショメータ等のアブソリュー
トセンサが利用されている。これらのアブソリュートセ
ンサを用いて制御対象の位置を制御する位置決めシステ
ムでは、一般に、制御対象の移動位置を多軸で制御する
ために複数のアブソリュートセンサを備えており、各ア
ブソリュートセンサからの検出信号に基き、多軸の駆動
機構を制御して、制御対象を目標とする位置に移動させ
るようにしている。
により構成させる制御装置を備えており、各アブソリュ
ートセンサからの検出信号はA/D変換ボード、デジタ
ルI/Oボード等を介して制御装置に取り込んでいる。
また、レゾルバ、作動変圧器のように励磁信号等の駆動
源が必要なアブソリュートセンサが接続されている場合
には、このようなアブソリュートセンサの励磁は専用の
変換器を介して行なうようにしている。
リュートセンサが接続されている位置決めシステムにお
いては、センサの接続台数は、信号のビット数により制
限される。一般には、A/D変換ボードには1台のセン
サしか接続できないし、デジタルI/Oボードの場合に
はセンサ分解能、すなわちビット数に応じた台数分のセ
ンサしか接続できない。従って、必要台数分のセンサを
接続する場合にはA/D変換ボードやデジタルI/Oボ
ードを増設する等といったシステム構成の変更が伴い、
煩雑である。
合、各センサを個別に駆動制御することができず、各セ
ンサを常に駆動状態に保持しておく必要があり、効率が
悪いという問題がある。
多数台のアブソリュートセンサが接続された位置決めシ
ステムを簡単に構築できるようにすることにある。
数台のアブソリュートセンサの駆動切り換え制御を行な
うことのできる位置決めシステムを提案することにあ
る。
と、本発明のアブソリュートセンサを用いた位置決めシ
ステム1は、制御対象2の絶対位置を検出するアブソリ
ュートセンサ3と、このアブソリュートセンサ3の検出
結果に基き前記制御対象2を駆動する駆動機構4を制御
する制御装置5と、前記アブソリュートセンサ3の出力
信号3Sを前記制御装置5に取り込むためのインターフ
ェース装置6とを有しており、前記制御装置5はパーソ
ナルコンピュータから構成され、前記インターファエー
ス装置6はPCカードからなり、前記パーソナルコンピ
ュータのスロット7に装着されていることを特徴として
いる。
御装置5のインターフェース装置としてPCカード構成
のものを用いているので、当該PCカード6をパーソナ
ルコンピュータ5のカードスロット7に差し込み、PC
カード6の接続端子61に各アブソリュートセンサ3を
接続することにより、簡単に位置決めシステム1を構成
できる。
Cカードに、前記アブソリュートセンサに接続されるセ
ンサ側接続端子61と、このセンサ側接続端子61から
入力された信号をデジタル位置信号に変換するコンバー
タ62と、このコンバータ出力を前記パーソナルコンピ
ュータ5に供給するためのパソコン側接続端子63と、
前記センサ側接続端子61から前記アブソリュートセン
サ3に駆動電力を供給するセンサ駆動回路64とが搭載
される。
るためには、前記PCカード6には、複数の前記センサ
側接続端子61と、これらのセンサ側接続端子61と前
記コンバータ62との間の接続切り換えを前記パーソナ
ルコンピュータ5の側からの指令に基き行なうセンサ切
り換え回路65とが搭載される。
は、前記駆動回路64から駆動電力が供給される前記セ
ンサ側接続端子61の切り換えも行なうようにすれば、
検出時のみ対応するセンサを駆動することができる。
レゾルバ、作動変圧器、ポテンショメータ、および磁気
式あるいは光学式のアブソリュートエンコーダがあり、
前記センサ駆動回路は、レゾルバの励磁回路、作動変圧
器の励磁回路、ポテンショメータ、およびアブソリュー
トエンコーダの駆動回路のうち少なくとも一つを含む構
成とすればよい。また、前記コンバータは、レゾルバ出
力信号をデジタル位置信号に変換する変換部、作動変圧
器出力信号をデジタル位置信号に変換する変換部、およ
びポテンショメータ出力信号をデジタル位置信号に変換
する変換部のうち少なくとも一つを含む構成とすればよ
い。
を適用したアブソリュートセンサを用いた位置決めシス
テムの実施例を説明する。
体構成を示す構成図である。位置決めシステム10は、
搬送ベルト11によって搬送されるシート12の表面に
スタンパ13によって所定の印刷を行なうためのシステ
ムであり、搬送ベルト駆動モータ14とスタンパ駆動モ
ータ15を備えている。搬送ベルト11の絶対位置はレ
ゾルバからなる第1のアブソリュートセンサ16によっ
て検出され、スタンパ13の絶対位置も同じくレゾルバ
からなる第2のアブソリュートセンサ17によって検出
される。
ンサ16、17の検出信号16S、17Sは、インター
フェース装置としてのPCカード20を介して、制御装
置を構成しているパーソナルコンピュータ30に取り込
まれる。
うに、各アブソリュートセンサ16、17に接続された
センサ側接続端子61と、センサ出力信号16S、17
Sをデジタルの絶対位置信号に変換するためのR/Dコ
ンバータ62と、ここで生成されたデジタル位置信号6
2Sをパーソナルコンピュータ30に供給するための接
続端子63と、各アブソリュートセンサの励磁源を含む
駆動回路(励磁回路)64と、センサ切り換え回路65
が搭載されている。
ュータ30からの指令に基き動作するセンサ切り換え回
路65によって交互に切り換えられる。すなわち、セン
サ16が選択されると、切り換え回路65によって、接
続端子61におけるセンサ16の接続端子部分を構成し
ている入力端子がコンバータ62に接続され、同時に、
その駆動出力端子が励磁回路64に接続される。この結
果、センサ16が励磁され、搬送ベルトの移動位置を表
わす絶対位置信号16Sが発生して、コンパータ62に
供給され、ここでデジタル位置信号に変換されてパーソ
ナルコンピュータ30に提供される。パーソナルコンピ
ュータ30では供給された絶対位置信号に基き、搬送ベ
ルト駆動用モータ14を駆動制御する。
である。この場合には、切り換え回路65によって、接
続端子61におけるセンサ17の接続端子部分を構成し
ている入力端子がコンバータ62に接続され、同時に、
その駆動出力端子が励磁回路64に接続される。この結
果、センタ17が励磁され、スタンパの移動位置を表わ
す絶対位置信号17Sが発生して、コンパータ62に供
給され、ここでデジタル位置信号に変換されてパーソナ
ルコンピュータ30に提供される。パーソナルコンピュ
ータ30では供給された絶対位置信号に基き、スタンパ
駆動用モータ15を駆動制御する。
作を示すタイミングチャートの一例である。センサ16
によって、搬送ベルト11の原点位置が検出されると
(時点t1)、搬送ベルト11を前進させ、センサ16
の出力が所定の値になった所で停止させる(絶対位置検
出)(時点t1から時点t2)。
t2から時点t3)においては、センサ入力をセンサ1
7の側に切り換えて、スタンパ13を駆動して、シート
12の表面に印刷を施す。スタンパ13が原点位置に復
帰したことをセンサ17の出力により確認すると(時点
t4)、センサ入力をセンサ16に切り換えて、搬送ベ
ルト11が原点位置まで移動した後は(時点t5)、上
記の動作を繰り返すことになる。
ム10において、接続しているアブソリュートセンサを
増加する場合には、増加したアブソリュートセンサをP
Cスロット20の接続端子61に接続するのみでよい。
よって、センサの増設を簡単に行なうことができる。
号の取り込み時にのみ励磁されるので、従来のように常
に励磁状態に保持している場合に比べて、省電力化等の
点で有利である。
を制御装置として用いることにより、制御対象全体を一
元的に管理でき、FALAN等を経由して上位システム
(図1(a)参照)に接続することも容易になる。この
ように、パーソナルコンピュータを利用することによ
り、位置決めシステム全体の機能と、設計自由度が大き
く向上する。
バを用いた場合であるが、その他の形式のアブソリュー
トセンサを用いてもよいことは勿論である。例えば、作
動変圧器を用いる場合には、PCカードには、その励磁
源を含む励磁回路と、その検出信号をデジタル化するA
/Dコンバータを搭載すればよい。また、ポテンショメ
ータを用いる場合には、その駆動電源を含む駆動回路
と、その検出信号をデジタル化するA/Dコンバータを
搭載すればよい。さらに、光学式のセンサを用いる場合
には、その光源用の電源を含む駆動回路と、その検出信
号をデジタル信号に変換するコンバータを搭載すればよ
い。
バイナリ、グレイ、BCD等の各種のデジタル信号に変
換する機能を備えたものを用いることができ、かかるコ
ード変換機能は、例えば、ソフトウエアにより実現でき
る。
を共に搭載すると共に、上記の各コンバータを共に搭載
する構成としてもよい。このようにすれば、異なる形式
のアブソリュートセンサを接続することが可能になる。
システムでは、アブソリュートセンサの検出信号をPC
カードの形態で構成されているインターフェース装置を
介して、制御装置としてのハーソナルコンピュータに取
り込、制御対象の位置決めを行なうようになっている。
このPCカードに、センサ検出信号をデジタル位置信号
に変換するためのコンバータ等を搭載しておくことによ
り、アブソリュートセンサを用いた位置決めシステムを
簡単に構築することが可能になる。
センサとの接続端子を搭載しておけば、複数のアブソリ
ュートセンサを用いた位置決めシステムを簡単に構築で
きる。特に、各アブソリュートセンサからの検出信号の
入力切り換え、および各アブソリュートセンサの駆動切
り換えのための切り換え回路を搭載したものでは、PC
カードに各アブソリュートセンサを接続するのみで、目
標とする複数のアブソリュートセンサを用いた位置決め
システムを構築できる。
システムの全体構成を示す構成図、およびそのPCカー
ドに搭載されている回路構成を示す概略ブロック図であ
る。
す全体構成図である。
ャートである。
Claims (7)
- 【請求項1】 制御対象の絶対位置を検出するアブソリ
ュートセンサと、このアブソリュートセンサの検出結果
に基き前記制御対象を駆動する駆動機構を制御する制御
装置と、前記アブソリュートセンサの出力信号を前記制
御装置に取り込むためのインターフェース装置とを有
し、 前記制御装置はパーソナルコンピュータから構成され、
前記インターファエース装置は、前記パーソナルコンピ
ュータのカードスロットに装着されたPCカードから構
成されていることを特徴とするアブソリュートセンサを
用いた位置決めシステム。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記PCカードには、前記アブソリュートセンサが接続
されるセンサ側接続端子と、このセンサ接続端子から入
力された信号をデジタル位置信号に変換するコンバータ
と、このコンバータ出力を前記パーソナルコンピュータ
に供給するためのパソコン側接続端子と、前記センサ側
接続端子から前記アブソリュートセンサに駆動電力を供
給するセンサ駆動回路とが搭載されていることを特徴と
する位置決めシステム。 - 【請求項3】 請求項2において、 前記PCカードには、複数の前記センサ側接続端子と、
これらのセンサ側接続端子と前記コンバータとの間の接
続切り換えを前記パーソナルコンピュータの側からの指
令に基き行なうセンサ切り換え回路とが搭載されている
ことを特徴とする位置決めシステム。 - 【請求項4】 請求項3において、 前記センサ切り換え回路は、前記センサ駆動回路から駆
動電力が供給される前記接続端子の切り換えも行なうこ
とを特徴とする位置決めシステム。 - 【請求項5】 請求項4において、 前記センサ駆動回路は、レゾルバの励磁回路、作動変圧
器の励磁回路、ポテンショメータの駆動回路、および光
学式あるいは磁気式のアブソリュートエンコーダの駆動
回路のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする位置
決めシステム。 - 【請求項6】 請求項4において、 前記コンバータは、レゾルバ出力信号をデジタル位置信
号に変換する変換部、作動変圧器出力信号をデジタル位
置信号に変換する変換部、およびポテンショメータ出力
信号をデジタル位置信号に変換する変換部のうち少なく
とも一つを含むことを特徴とする位置決めシステム。 - 【請求項7】 請求項1ないし6のうちのいずれかの項
に記載の位置決めシステムに用いられることを特徴とす
るPCカード。
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