JP2002284341A - ターンテーブル制御システムおよびターンテーブル制御システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ターンテーブルの一間欠回転における各間欠
ステップでの駆動環境が異なる場合でも、安定したター
ンテーブルの間欠回転を可能とするターンテーブル制御
システムを提供する。 【解決手段】 ターンテーブル制御システムは、間欠回
転可能なターンテーブル１と、ターンテーブル１を回転
駆動する駆動装置２、３と、駆動装置２、３を制御する
駆動制御装置４とを備えている。ターンテーブル１の原
点位置を検出する原点位置検出器９と、ターンテーブル
１の状態基礎検出データを求める状態基礎検出器７、８
が設けられている。原点位置検出器９と、状態基礎検出
器７、８からの信号に基づいて、補正演算回路５におい
てターンテーブル１の各間欠ステップにおける状態基礎
検出データが特定され、各間欠ステップにおける駆動補
正データが演算される。この駆動補正データは駆動制御
装置４へ送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【従来の技術】従来のターンテーブル位置検出機構につ
いて、図２および図３を参照して説明する。

【０００２】図２は、特開２０００−２６２０９４号公
報に開示された、従来の間欠回転するターンテーブルの
制御システムを示すブロック線図であり、図３は、その
速度と時間の関係を示すグラフである。

【０００３】ターンテーブル１は間欠回転しながら回転
（間欠回転）する。間欠回転の一回転（一間欠回転）は
複数の間欠ステップを有し、また、ターンテーブル１の
一間欠ステップは複数の進相ステップを有している。

【０００４】図２および図３に示すように、ターンテー
ブル１の制御システムは、ターンテーブル１と、ターン
テーブル１を間欠回転駆動するパルスモータ２と、パル
スモータ２を駆動するパルスモータドライバ３とを備え
ている。

【０００５】また、パルスモータ２の進相ステップの進
相時間をテーブル化したスルーイングテーブル１３と、
各進相ステップでのパルスモータ２の最適な駆動電流を
テーブル化した駆動電流テーブル１４とを格納したメモ
リ６が設けられている。スルーイングテーブル１３には
進相制御回路１１が接続され、また、駆動電流テーブル
１４にはＤ／Ａコンバータ１２が接続されている。さら
に、進相制御回路１１およびＤ／Ａコンバータ１２には
パルスモータドライバ３と連結された駆動電流決定回路
１０が接続され、駆動電流決定回路１０は、パルスモー
タドライバ３を駆動制御するようになっている。

【０００６】図２および図３において、間欠回転するタ
ーンテーブル制御システムは、以下のように一間欠ステ
ップにおけるパルスモータ２の加減速を行うことによ
り、間欠回転するターンテーブル１を制御する。

【０００７】すなわち、まず一間欠ステップを構成する
各進相ステップに対応するスルーイングテーブル１３の
データが進相制御回路１１へ送られ、同時に、各進相ス
テップに対応する駆動電流テーブル１４のデータがＤ／
Ａコンバータ１２へ送られる。Ｄ／Ａコンバータ１２
は、駆動電流テーブル１４からのデータに基づくアナロ
グ出力値を駆動電流決定回路１０へ送り、また、駆動電
流決定回路１０は、Ｄ／Ａコンバータ１２からのアナロ
グ出力値に基づいて、パルスモータドライバ３に送る駆
動電流を決定する。駆動電流決定回路１０は、スルーイ
ングテーブル１３のデータに基づいて進相制御回路１１
から送られた駆動信号と、Ｄ／Ａコンバータ１２からの
アナログ出力値とに基づいて、駆動電流をパルスモータ
ドライバ３に送る。パルスモータドライバ３は、駆動電
流決定回路１０からの駆動電流によりパルスモータ２を
駆動して、ターンテーブル１を一間欠ステップ分回転さ
せる。

【０００８】このようにして、一間欠ステップ分、パル
スモータ２の加減速を行い、ターンテーブル１を一間欠
ステップ分回転させ、これを繰り返すことによりターン
テーブル１は間欠回転する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の制御システムで
は、図２および図３に示すように、一間欠ステップ分、
パルスモータ２の加減速を行い、これを繰り返すことに
より間欠回転するターンテーブル１は制御される。この
場合、各間欠ステップでのターンテーブル１の回転制御
は、同じスルーイングテーブル１３および駆動電流テー
ブル１４のデータに基づいて行われる。従って、一間欠
回転における全ての間欠ステップにおいて、ターンテー
ブル１の回転は、均等な駆動条件で制御される。

【００１０】しかしながら、ターンテーブル１の駆動環
境は、ターンテーブル１の一間欠回転における全ての間
欠ステップにおいて均等とは限らず、いずれかの間欠ス
テップでの駆動環境が、他の間欠ステップでの駆動環境
と異なる場合もある。

【００１１】このような場合、安定したターンテーブル
１の回転制御を行うためには、一間欠回転における各間
欠ステップの全体を通して、最適なターンテーブル１の
駆動条件を求める必要がある。

【００１２】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、ターンテーブルの一間欠回転における各
間欠ステップ全体を通して、ターンテーブルの振動およ
び騒音を低レベルに抑え、高速で、安定したターンテー
ブルの間欠回転を可能とするターンテーブル制御システ
ムを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ターンテーブ
ルと、ターンテーブルを間欠回転駆動する駆動装置と、
駆動装置を制御する駆動制御装置と、ターンテーブルの
原点位置を検出し、原点位置データを求める原点位置検
出器と、ターンテーブルの状態基礎検出値を検出し、状
態基礎検出データを求める状態基礎検出器と、原点位置
検出器からの原点位置データおよび状態基礎検出器から
の状態基礎検出データに基づいて、ターンテーブルの各
間欠ステップに対応する状態基礎検出データを特定する
とともに、各間欠ステップに対応して特定された状態基
礎検出データに基づいて各間欠ステップにおける駆動補
正データを演算し、この駆動補正データを駆動制御装置
へ送る補正演算回路と、を備えたことを特徴とするター
ンテーブル制御システムである。

【００１４】本発明によれば、各間欠ステップに対応し
て特定された状態基礎検出データに基づいて演算された
駆動補正データにより、各間欠ステップ毎のターンテー
ブルの駆動条件が補正される。また、駆動補正データ
は、補正演算回路により演算され、さらに、原点位置デ
ータは原点位置検出器、状態基礎検出データは状態基礎
検出器により求められる。

【００１５】また、好ましくは、状態基礎検出器は、タ
ーンテーブルの位置決め誤差を検出する位置決め誤差検
出手段を有する。

【００１６】また、好ましくは、状態基礎検出器は、タ
ーンテーブルの回転振動を検出する回転振動検出手段を
有する。

【００１７】また、好ましくは、状態基礎検出器および
原点位置検出器と、補正演算回路との間に、各間欠ステ
ップにおける状態基礎検出データを各間欠ステップに対
応させて記憶するメモリをさらに備え、メモリは、ター
ンテーブルの１回前の間欠回転における各間欠ステップ
での状態基礎検出データを各間欠ステップに対応させて
記憶し、補正演算回路は、メモリに記憶されたターンテ
ーブルの１回前の間欠回転時における各間欠ステップで
の状態基礎検出データに基づいて、今回の間欠回転時に
おける各間欠ステップでの駆動補正データを演算して駆
動制御装置へ送る。

【００１８】本発明は、上述のターンテーブル制御シス
テムを用いた制御方法において、原点位置検出器によ
り、ターンテーブルの原点位置を検出し、原点位置デー
タを求める工程と、状態基礎検出器により、ターンテー
ブルの間欠回転中の各間欠ステップにおけるターンテー
ブルの状態基礎検出値を検出し、状態基礎検出データを
求める工程と、原点位置データと各間欠ステップにおけ
る状態基礎検出データとに基づいて、補正演算回路によ
り、各間欠ステップにおける駆動補正データを演算する
工程と、補正演算回路が演算した各間欠ステップにおけ
る駆動補正データに基づいて、駆動制御装置により、駆
動装置を制御する工程と、を備えたことを特徴とするタ
ーンテーブル制御システムの制御方法である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施形態を示す図であ
る。このうち図１（ａ）は、ターンテーブル制御システ
ムを示すブロック線図であり、図１（ｂ）は、ターンテ
ーブルの平面図である。

【００２１】図１（ａ）（ｂ）に示すように、ターンテ
ーブルを制御するターンテーブル制御システムは、外周
部に複数のワーク収納溝１ａが設けられたターンテーブ
ル１と、ターンテーブル１を間欠的に回転駆動するパル
スモータ２と、パルスモータ２を駆動するパルスモータ
ドライバ３と、を備えている。

【００２２】ターンテーブル１は間欠回転し、間欠回転
の一回転（一間欠回転）は複数の間欠ステップから構成
されている。この場合、間欠ステップとは、ターンテー
ブル１の間欠回転中の移動ステップをいう。この間欠ス
テップは、例えばターンテーブル１に設けられたワーク
収納溝１ａに対応して定められる。

【００２３】ターンテーブル１の近傍には、ターンテー
ブル１の原点位置（例えばワーク収納溝１ａの１つに隣
り合う原点位置）に付された原点マークＭを感知して原
点位置を検出する原点センサ９（原点位置検出器）が設
けられ、原点センサ９は、検出した原点位置を原点位置
データとしてメモリ６に送るようになっている。

【００２４】また、ターンテーブル１の近傍には、各間
欠ステップにおける、ターンテーブル１の始動時の回転
振動および停止時の回転振動を検出する回転振動検出器
７（回転振動検出手段）が設けられ、回転振動検出器７
は、検出した回転振動を回転振動データとしてメモリ６
に送るようになっている。

【００２５】さらに、ターンテーブル１の近傍には、各
間欠ステップにおける、ターンテーブル１の位置ズレを
検出する位置センサ８（位置決め誤差検出手段）が設け
られ、位置センサ８は、検出した位置ズレを位置ズレデ
ータとしてメモリ６に送るようになっている。

【００２６】なお、回転振動検出器７と、位置センサ８
とから状態基礎検出器が構成され、回転振動データと、
位置ズレデータとからターンテーブル１の状態基礎検出
データが構成される。

【００２７】ところで、メモリ６は、回転振動および位
置ズレを検出した各間欠ステップに対応させて、各間欠
ステップでの状態基礎検出データを記憶することができ
る記憶領域を有している。

【００２８】メモリ６に補正演算回路５が接続されてい
る。この補正演算回路５は、原点位置データと、回転振
動データおよび位置ズレデータからなる状態基礎検出デ
ータと、に基づいてメモリ６に記憶された各間欠ステッ
プに対応する状態基礎検出データを、特定するようにな
っている。また、補正演算回路５は、各間欠ステップに
対応して特定された状態基礎検出データに基づいて各間
欠ステップにおける駆動補正データを演算し、演算した
駆動補正データを駆動指令テーブル（駆動制御装置）４
へ送るようになっている。

【００２９】また、駆動指令テーブル４は、パルスモー
タドライバ３に接続されている。この駆動指令テーブル
４は、補正演算回路５からの駆動補正データに基づいて
各間欠ステップにおける回転指令信号をパルスモータド
ライバ３に送り、パルスモータ２を駆動制御するように
なっている。

【００３０】なお、パルスモータ２と、パルスモータド
ライバ３とから駆動装置が構成される。

【００３１】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について説明する。

【００３２】各間欠ステップに対応した回転指令信号
が、駆動指令テーブル４からパルスモータドライバ３へ
送られる。パルスモータドライバ３は、回転指令信号に
基づいてパルスモータ２を一間欠ステップ分駆動して、
これにより、ターンテーブル１も一間欠ステップ分回転
駆動される。

【００３３】この時、まず、原点センサ９が、ターンテ
ーブル１の原点位置に付された原点マークＭを感知する
ことにより原点位置を検出し、この検出結果を原点位置
データとしてメモリ６に送る。

【００３４】メモリ６は、ターンテーブル１の一間欠回
転における各間欠ステップに対応する記憶領域を有し、
各記憶領域には、原点位置データを基準としてカウント
される各間欠ステップに対応するテーブル番号が付され
る。そして、各記憶領域には、後述のように各記憶領域
に付されたテーブル番号に対応する各間欠ステップでの
回転振動データと位置ズレデータとからなる状態基礎検
出データが記憶される。

【００３５】ターンテーブル１が一間欠ステップ分回転
駆動される間、ターンテーブル１の回転駆動始動時にお
ける回転振動および回転駆動停止時における回転振動
は、回転振動検出器７により検出される。回転振動検出
器７に検出された回転振動は、回転振動データとされ
て、回転振動検出器７からメモリ６に送られる。メモリ
６に送られた回転振動データは、この回転振動データが
求められた間欠ステップに対応する記憶領域に記憶され
る。

【００３６】同時に、ターンテーブル１の位置ズレは、
位置センサ８により検出される。位置センサ８に検出さ
れた位置ズレは位置ズレデータとされて、位置センサ８
からメモリ６に送られる。メモリ６に送られた位置ズレ
データは、この位置ズレデータが求められた間欠ステッ
プに対応する記憶領域に記憶される。

【００３７】上述のようにして、ターンテーブル１が一
間欠回転を行う間、それぞれの間欠ステップにおいて、
ターンテーブル１の回転振動および位置ズレが検出され
て、それぞれ回転振動データおよび位置ズレデータとし
てメモリ６に送られる。そして、メモリ６に送られた回
転振動データおよび位置ズレデータとからなる状態基礎
検出データは、状態基礎検出データが求められた間欠ス
テップに対応する記憶領域に記憶される。

【００３８】次に、原点センサ９が、再び、原点マーク
Ｍを感知することにより原点位置データがメモリ６に送
られ、ターンテーブル１の一間欠回転は終了し、次の間
欠回転に入る。

【００３９】このとき、メモリ６に記憶されている、１
回前の間欠回転における各間欠ステップに対応した回転
振動データおよび位置ズレデータからなる状態基礎検出
データが、補正演算回路５に送られる。

【００４０】補正演算回路５では、原点位置データによ
り特定される各間欠ステップに対応した状態基礎検出デ
ータに基づいて、各間欠ステップ毎に回転振動を抑制
し、かつ、位置ズレを少なくするようにターンテーブル
１を回転駆動することができる駆動補正データを演算す
る。この駆動補正データは、補正演算回路５から駆動指
令テーブル４に送られる。

【００４１】補正演算回路５から駆動補正データを受け
た駆動指令テーブル４は、ターンテーブル１の１回前の
間欠回転における回転指令信号に加えて、補正演算回路
５からの駆動補正データを考慮して新たな回転指令信号
を発生させ、この新たな回転指令信号をパルスモータド
ライバ３へ送る。

【００４２】駆動指令テーブル４から新たな回転指令信
号が送られたパルスモータドライバ３は、新たな回転指
令信号に従ってパルスモータ２を駆動し、これにより、
ターンテーブル１は回転駆動される。

【００４３】新たな回転指令信号は、ターンテーブル１
の１回前の間欠回転における各間欠ステップでの状態基
礎検出データに基づき演算された駆動補正データによ
り、補正されたものである。従って、各間欠ステップ毎
のターンテーブル１の駆動環境に対応したターンテーブ
ル１の回転駆動が可能となり、ターンテーブル１の回転
振動を抑制し、かつ、位置ズレを小さくすることができ
る。

【００４４】上述のように、駆動補正データは、各間欠
ステップに対応して特定されたターンテーブル１の１回
前における状態基礎検出データに基づいて、補正演算回
路５により演算される。また、原点位置は原点センサ９
により検出され、状態基礎検出データは回転振動検出器
７および位置センサ８により検出される。さらに、状態
基礎検出データは、状態基礎検出データが求められた間
欠ステップに対応するメモリ６の記憶領域に記憶され
る。従って、駆動補正データは、人手を介することなく
求められる。

【００４５】なお、パルスモータ２の代わりにサーボモ
ータ等の他の駆動手段を用いてもよい。このとき、パル
スモータドライバ３の代わりにサーボモータ等に応じた
駆動ドライバを用いる必要がある。例えば、駆動手段と
してサーボモータを用いる場合には、駆動ドライバはサ
ーボモータドライバを用いる必要がある。

【００４６】また、原点センサ９により原点位置を検出
する代わりに、位置センサ８により原点位置を検出して
もよい。

【００４７】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、ターンテーブル１の一間欠回転を構成する各間欠ス
テップにおけるターンテーブル１の駆動条件を、駆動補
正データにより各間欠ステップ毎に補正することができ
る。従って、各間欠ステップにおける駆動環境が異なる
場合でも、各間欠ステップの駆動環境に応じた駆動条件
で、ターンテーブル１を間欠回転させることができる。

【００４８】さらに、ターンテーブル１の駆動条件を補
正する駆動補正データは、各間欠ステップに対応して特
定された状態基礎検出データに基づいて補正演算回路５
により演算され、また、各間欠ステップに対応して特定
された状態基礎検出データは、原点センサ９により求め
られる原点位置データに基づいて、回転振動検出器７お
よび位置センサ８という状態基礎検出器により求められ
る。このため、駆動補正データは、人手を介することな
く、求めることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ターンテーブルの一間欠回転を構成する各間欠ステップ
におけるターンテーブルの駆動条件を、駆動補正データ
により各間欠ステップ毎に補正することができる。この
ため、各間欠ステップにおけるターンテーブルの駆動環
境が異なる場合でも、各間欠ステップにおける駆動環境
に応じた駆動条件で、ターンテーブルを間欠回転駆動す
ることができる。これにより、ターンテーブルの一間欠
回転における各間欠ステップ全体を通して、ターンテー
ブルの振動および騒音を低レベルに抑え、かつ、位置ズ
レを小さくすることができ、高速で、安定したターンテ
ーブルの間欠回転を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるターンテーブル制御システムを示
す図。

【図２】従来のターンテーブル制御システムを示すブロ
ック線図。

【図３】従来のターンテーブル制御システムにおける速
度と時間の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１ ターンテーブル １ａ ワーク収納溝 ２ パルスモータ ３ パルスモータドライバ ４ 駆動指令テーブル ５ 補正演算回路 ６ メモリ ７ 回転振動検出器 ８ 位置センサ ９ 原点センサ １０ 駆動電流決定回路 １１ 進相制御回路 １２ Ｄ／Ａコンバータ １３ スルーイングテーブル １４ 駆動電流テーブル Ｍ 原点マーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ターンテーブルと、 ターンテーブルを間欠回転駆動する駆動装置と、 駆動装置を制御する駆動制御装置と、 ターンテーブルの原点位置を検出し、原点位置データを
   求める原点位置検出器と、 ターンテーブルの状態基礎検出値を検出し、状態基礎検
   出データを求める状態基礎検出器と、 原点位置検出器からの原点位置データおよび状態基礎検
   出器からの状態基礎検出データに基づいて、ターンテー
   ブルの各間欠ステップに対応する状態基礎検出データを
   特定するとともに、各間欠ステップに対応して特定され
   た状態基礎検出データに基づいて各間欠ステップにおけ
   る駆動補正データを演算し、この駆動補正データを駆動
   制御装置へ送る補正演算回路と、を備えたことを特徴と
   するターンテーブル制御システム。
2. 【請求項２】状態基礎検出器は、ターンテーブルの位置
   決め誤差を検出する位置決め誤差検出手段を有すること
   を特徴とする請求項１記載のターンテーブル制御システ
   ム。
3. 【請求項３】状態基礎検出器は、ターンテーブルの回転
   振動を検出する回転振動検出手段を有することを特徴と
   する請求項１または２のいずれかに記載のターンテーブ
   ル制御システム。
4. 【請求項４】状態基礎検出器および原点位置検出器と、
   補正演算回路との間に、各間欠ステップにおける状態基
   礎検出データを各間欠ステップに対応させて記憶するメ
   モリをさらに備え、メモリは、ターンテーブルの１回前
   の間欠回転における各間欠ステップでの状態基礎検出デ
   ータを各間欠ステップに対応させて記憶し、 補正演算回路は、メモリに記憶されたターンテーブルの
   １回前の間欠回転時における各間欠ステップでの状態基
   礎検出データに基づいて、今回の間欠回転時における各
   間欠ステップでの駆動補正データを演算して駆動制御装
   置へ送ることを特徴する請求項１乃至３のいずれかに記
   載のターンテーブル制御システム。
5. 【請求項５】請求項１に記載のターンテーブル制御シス
   テムを用いた制御方法において、 原点位置検出器により、ターンテーブルの原点位置を検
   出し、原点位置データを求める工程と、 状態基礎検出器により、ターンテーブルの間欠回転中の
   各間欠ステップにおけるターンテーブルの状態基礎検出
   値を検出し、状態基礎検出データを求める工程と、 原点位置データと各間欠ステップにおける状態基礎検出
   データとに基づいて、補正演算回路により、各間欠ステ
   ップにおける駆動補正データを演算する工程と、 補正演算回路が演算した各間欠ステップにおける駆動補
   正データに基づいて、駆動制御装置により、駆動装置を
   制御する工程と、を備えたことを特徴とするターンテー
   ブル制御システムの制御方法。