JP2004139299A - 位置決めシステムにおける原点復帰方法及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】位置決めシステムにおいて原点センサーの検出範囲のばらつきにかかわらず精度が高い原点復帰方法及び制御プログラムを提供する。
【解決手段】物体の可動範囲内の原点近傍の検出範囲において物体を検出する原点センサーが設けられた位置決めシステムにおいて物体を原点に復帰させるための原点復帰方法は、物体の移動に伴って原点センサーの出力信号が非検出を示す状態から検出を示す状態に変化したときの物体の位置に相当する値を原点センサー検出範囲の両側において検出して記憶するステップと、検出された２つの値の中間値を算出するステップと、算出した中間値に相当する位置を原点として物体を原点まで移動させるステップとを有する。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場や倉庫等で使用される位置決めシステムにおける原点復帰方法及び制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場の製造ラインや倉庫等の設備で使用される位置決めシステムは、Ｘ軸駆動用モータ、Ｙ軸駆動用モータ、各モータのドライブユニット及び位置決め／カウンタユニットを用いて構成することができる。Ｘ軸駆動用モータ、Ｙ軸駆動用モータには、ステッピングモータ（パルスモータ）又はサーボモータが使用される。ステッピングモータを使用するときはそのドライブユニットとしてステッピングモータドライブユニットを位置決め／カウンタユニットに接続し、サーボモータを使用するときはパルス列入力タイプのサーボアンプを位置決め／カウンタユニットに接続する。
【０００３】
位置決め／カウンタユニット（コントロールユニット又はコントローラと呼ばれることもある）は、Ｘ軸駆動用モータ及びＹ軸駆動用モータのドライブユニットに所定のパルス数のパルス列信号を与えることにより、Ｘ軸駆動用モータ及びＹ軸駆動用モータの起動、停止及び速度を制御し、物体の位置決めを行う。なお、「位置決め」とは、物体をある位置から目的の位置まで正確に移動させることをいう。
【０００４】
パルス列信号を用いる位置決め制御の他に、リミットスイッチを用いる位置決めを行う制御もある。例えば、２個のリミットスイッチを用い、物体を移動させるときに第１のリミットスイッチが物体を検出すれば移動速度（モータの回転速度）を下げ、第２のリミットスイッチが物体を検出すればモータを停止させるといった位置決め制御が可能である。
【０００５】
リミットスイッチを用いる位置決め制御に比べて、パルス列信号を用いる位置決め制御は、停止精度が高く、シーケンスプログラムやコンソール（ティーチングユニット）からの指令により停止位置を正確に指示することができる長所を有する。また、直線補間や円弧補間等の高度な運転がプログラムによって可能になる。但し、パルス列信号を用いる位置決め制御を採用する場合でも、安全のためにＸ軸及びＹ軸方向の可動範囲の両端にそれぞれリミットスイッチを設けて、それらの信号を位置決め／カウンタユニットに入力することが一般的である。また、可動範囲の一端に設けたリミットスイッチを原点センサーとして兼用することもある。
【０００６】
リミットスイッチを用いる位置決め制御の停止精度が低い理由は、主としてリミットスイッチの動作遅れ等のばらつきに起因して、リミットスイッチの信号が反転するときの物体の位置がばらつくことにある。これに対して、パルス列信号を用いる位置決め制御では、位置決め／カウンタユニットからモータのドライブユニットに与えられるパルス列信号のパルス数によって移動距離が正確に指示される。指示された移動距離の移動は、ステッピングモータ又はサーボモータによって正確に実行される。
【０００７】
しかし、移動距離が正確であっても、始点（原点）の位置が不正確であれば、移動先の位置も不正確なものとなってしまう。例えば位置決め動作中に停電が発生した場合や駆動部を手で動かしたような場合に、位置決め／カウンタユニットが記憶している物体の位置と実際の位置との不一致が発生する。このような場合は、物体をいったん原点に戻す原点復帰の処理を実行する必要がある。
【０００８】
原点復帰は、位置決め／カウンタユニットのシーケンスプログラム又は位置決め／カウンタユニットに接続されたティーチングユニットや上位コンピュータからの指示によって実行される。このとき、原点の近傍に設けられた近接センサーである原点センサーを用いて物体の原点復帰が検出される。
【０００９】
図９は、従来の原点復帰制御の一例を示す模式図である。この図では、Ｘ軸又はＹ軸（一次元）の原点復帰を示している。ＣＷはモータの時計回り（正転）の移動方向を示し、ＣＣＷは反時計回り（逆転）の移動方向を示している。（ａ）は、開始点が原点センサーのオン領域（すなわち検出範囲）よりＣＣＷ側にある場合、（ｂ）は開始点が原点センサーのオン領域内にある場合、（ｃ）は開始点が原点センサーのオン領域よりＣＷ側にある場合をそれぞれ示している。（ａ）〜（ｃ）のいずれの場合も▲１▼、▲２▼の順番に物体を移動させる。
【００１０】
近接センサーやリミットスイッチ等の原点センサーは、所定幅のオン領域（出力信号がオンになる領域）を有する。また、オン領域の同じ側（ＣＣＷ側又はＣＷ側）であっても、出力信号がオンからオフに反転するタイミングとオフからオンに反転するタイミングは一致しない（ヒステリシスを有する）。つまり、物体の検出位置が移動方向によって異なる。また、ギアのバックラッシュのために、ＣＷ方向から停止した場合とＣＣＷ方向から停止した場合とでは、次の起動の際に位置ずれが発生する。
【００１１】
そこで、原点復帰の正確さを期するためには、原点位置の判定をオン領域のＣＣＷ側又はＣＷ側のいずれか一方に定めると共に、出力信号がオンからオフに反転するタイミング又はオフからオンへ反転するタイミングのいずれか一方（通常は後者）に定める必要がある。図９の例では、オン領域のＣＷで出力信号がオフからオンに反転するタイミングで原点位置の判定を行っている。
【００１２】
図９（ａ）〜（ｃ）のいずれの場合も、開始点からＣＷ側に先ず物体を移動させる（▲１▼）。（ｂ）の場合は、原点センサーの出力信号がオンからオフに変化すれば、物体の移動方向をＣＣＷ側に反転させ（▲２▼）、次に原点センサーの出力信号がオフからオンに変化した時点で物体の移動を停止し、その位置を原点とする。（ａ）の場合は、原点センサーの出力信号がオフから一旦オンになった後に再びオフに変化する（▲１▼）。それ以降は（ｂ）と同じである。（ｃ）の場合は、物体がＣＷ側の可動範囲の限界近くまで移動したときにＣＷ側リミットＳＷの出力信号がオフからオンになる（▲１▼）。この時点で物体の移動方向をＣＣＷ側に反転させ（▲２▼）、やがて原点センサーの出力信号がオフからオンに変化した時点で物体の移動を停止し、その位置を原点とする。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の原点復帰制御は、原点復帰に要する時間（ステップ）が短くなるといった長所を有するが、原点位置の精度があまり高くないといった欠点を有する。前述のように、原点センサーは所定幅のオン領域を有し、このオン領域にばらつきがある。その結果、オン領域のＣＷ側又はＣＣＷ側端部をもって判定される原点の位置がばらつくことになる。例えば、原点センサーが故障して新しいものと交換した場合に、以前の原点位置と交換後の原点位置とが一致しない場合がある。
【００１４】
本発明は、上記のような従来の課題に鑑み、位置決めシステムにおいて原点センサーの検出範囲（オン領域）のばらつきにかかわらず精度が高い原点復帰方法及び制御プログラムを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による位置決めシステムにおける原点復帰方法は、物体の可動範囲内の原点近傍の検出範囲において物体を検出する原点センサーが設けられた位置決めシステムにおいて物体を原点に復帰させるための方法であって、物体の移動に伴って原点センサーの出力信号が非検出を示す状態から検出を示す状態に変化したときの物体の位置に相当する値を原点センサー検出範囲の両側において検出し、検出された２つの値の中間値を求め、該中間値に相当する位置を原点として物体を原点まで移動させることを特徴とする。
【００１６】
このような原点復帰方法によれば、例えば原点センサーを交換した結果、原点センサーのオン領域の幅が大きく変化したような場合であっても、オン領域の略中間点が原点として求められ、その原点まで移動することになるので、オン領域の幅の大小にかかわらず略一定の原点位置に復帰することができる。
【００１７】
また、本発明による位置決めシステムにおける原点復帰のための第１の制御プログラムは、（ａ）物体を原点センサーに向かう方向に移動させ、原点センサーの出力信号が非検出を示す状態から検出を示す状態に変化したときの物体の位置に相当する第１の値を検出して記憶するステップと、（ｂ）同じ方向に更に物体を移動させ、原点センサーの出力信号が検出を示す状態から非検出を示す状態に変化するに伴って物体の移動方向を反転するステップと、（ｃ）物体の移動方向を反転した後に原点センサーの出力信号が非検出を示す状態から検出を示す状態に変化したときの物体の位置に相当する第２の値を検出して記憶するステップと、（ｄ）第１の値と第２の値の中間値を求めるステップと、（ｅ）中間値に相当する位置を原点として物体を原点まで移動させるステップとを備えていることを特徴とする。
【００１８】
このような制御プログラムを位置決めシステムの処理装置に実行させることにより、原点センサーのオン領域の幅が変動する場合でも、物体を略一定の原点位置に復帰することができる。
【００１９】
また、本発明による位置決めシステムにおける原点復帰のための第２の制御プログラムは（ａ）物体をリミットスッチに向かう方向に移動させ、原点センサーの出力信号が検出を示す状態から非検出を示す状態に変化したとき、又はリミットスッチの出力信号が反転したときに物体の移動方向を反転するステップと、（ｂ）原点センサーの出力信号が非検出を示す状態から検出を示す状態に変化したときの物体の位置に相当する第１の値を検出して記憶するステップと、（ｃ）同じ方向に更に物体を移動させ、原点センサーの出力信号が検出を示す状態から非検出を示す状態に変化するに伴って物体の移動方向を反転するステップと、（ｄ）物体の移動方向を反転した後に原点センサーの出力信号が非検出を示す状態から検出を示す状態に変化したときの物体の位置に相当する第２の値を検出して記憶するステップと、（ｅ）第１の値と第２の値の中間値を求めるステップと、（ｆ）中間値に相当する位置を原点として物体を原点まで移動させるステップとを備えていることを特徴とする。
【００２０】
このような制御プログラムを位置決めシステムの処理装置に実行させることにより、物体の現在位置が可動範囲のどこにあるか不明である場合も、上記第１の制御プログラムの効果と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係るＸ−Ｙ位置決めシステムの構成図である。このシステムは、工場の製造ラインや倉庫等の設備で使用され、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のスライドテーブルを駆動するモータ４，６とそのドライブユニット５，７、そしてそれらの制御ユニットである位置決め／高速カウンタユニット２を備えている。
【００２３】
位置決め／高速カウンタユニット２のコネクタ２ａには、ティーチングユニットと呼称されるコンソール１がケーブル３で接続され、別のコネクタ２ｂ，２ｃにＸ軸駆動用モータ４のドライブユニット５とＹ軸駆動用モータ６のドライブユニット７がそれぞれ接続されている。また、コネクタ２ｄには複数のリミットスイッチ又は原点センサーを含む位置センサー８が接続されている。位置決め／高速カウンタユニット２は、隣に配置されたＣＰＵユニット９に接続され、ＣＰＵユニット９はパーソナルコンピュータ１０等に接続される。
【００２４】
Ｘ軸駆動用モータ４及びＹ軸駆動用モータ６には、ステッピングモータ（パルスモータ）又はサーボモータが使用される。ステッピングモータを使用するときはそのドライブユニット５，７としてステッピングモータドライブユニットが使用され、サーボモータを使用するときはそのドライブユニット５，７としてパルス列入力タイプのサーボアンプが使用される。
【００２５】
位置決め／高速カウンタユニット２は、内蔵メモリに記憶されている制御用パラメータにしたがってモータ４，６のドライブユニット５，７を制御する。制御用パラメータには、位置決めポイントごとに設定されるポイントパラメータ、移動速度を設定する速度パラメータ、位置決め／高速カウンタユニット２の全体動作に関するシステムパラメータが含まれる。
【００２６】
制御用パラメータはティーチングコンソール１を用いて設定される。また、パーソナルコンピュータ１０やＣＰＵユニット９を介してＣＤ−ＲＯＭやメモリカード等の記憶媒体からパラメータを読み込み、位置決め／高速カウンタユニット２に転送することもできる。ＣＰＵユニット９には、メモリカードのリード・ライター９ａが備えられている。ティーチングコンソール１を用いて設定した制御用パラメータの値は位置決め／高速カウンタユニット２の内蔵メモリに書き込まれる。また、パーソナルコンピュータ１０にインストールしたパラメータ設定用ソフトウェアを用いて設定した制御用パラメータの値は、ＣＰＵユニット９を介して位置決め／高速カウンタユニット２の内蔵メモリに書き込まれる。
【００２７】
パルス出力中、原点復帰中、エラー発生中のような位置決め／高速カウンタユニット２の動作状態は、位置決め／高速カウンタユニット２に割り当てられた入力リレーで確認できる。例えば、パルス出力中は移動中リレーがオンになり、停止中は移動中リレーがオフになる。
【００２８】
また、ＣＰＵユニット９のシーケンスプログラムで出力リレーを操作することにより、運転開始、原点復帰、エラーのリセット等の動作が位置決め／高速カウンタユニット２に指示される。例えば、運転開始リレーをオンにすれば位置決め／高速カウンタユニット２の運転が開始する。必要な場合は、ＣＰＵユニット９のシーケンスプログラムで位置決め／高速カウンタユニット２の内蔵メモリから制御パラメータを読み出したり、その値を書き換えたりすることができる。
【００２９】
図２は、位置決め／高速カウンタユニット２の内部回路構成を示すブロック図である。位置決め／高速カウンタユニット２は、マイクロコンピュータ１１、メインメモリ１２、プログラムメモリ１３、バックアップメモリ１４及び位置決めＡＳＩＣ１５を備えている。マイクロコンピュータ１１は、プログラムメモリ１３に格納された制御プログラムにしたがって、位置決め制御等の処理を実行する。メインメモリ１２は、制御データの一時記憶等に使用される。バックアップメモリ１４は制御プログラムや制御データのバックアップに使用される。
【００３０】
マイクロコンピュータ１１に含まれる位置決め演算処理部（制御プログラムによって構成される）は、設定されたパラメータ、モード、位置決め制御指令に基づいて演算を行い、位置決めＡＳＩＣにパルス出力指令を与える。マイクロコンピュータ１１はその他に、割込コントローラ、バス通信コントローラ、シリアル通信ポート及び入出力ポートを備えている。
【００３１】
割込コントローラは、位置決め割込信号、タイマー割込信号等にしたがって、割込処理を実行する。バス通信コントローラは、ＰＬＣ拡張ユニットとしての情報をＣＰＵユニット９に転送する。あるいは、ＣＰＵユニット９からの位置決め制御指令を受信する。シリアル通信ポートは、ティーチングコンソール１からの位置決め制御指令を受信し、内部情報をティーチングコンソール１へ送信するのに用いられる。入出力ポートは、高速性を必要としない制御信号（リミットスイッチ信号、サーボエンド信号、アラーム信号等）の入力に使用される。
【００３２】
位置決めＡＳＩＣは、位置決め制御専用の集積回路であり、位置決めブロック１５ａ、第１（ｃｈ０）高速カウンタ１５ｂ及び第２（ｃｈ１）高速カウンタ１５ｃを有する。位置決めブロック１５ａは、マイクロコンピュータ１１の演算結果に基づいてパルス出力を行う。また、出力パルスの数をカウントし、絶対位置の管理を行う。位置決めブロック１５ａは、パルス生成コントローラ兼パルス生成設定レジスタ、１軸パルス生成回路、１軸絶対位置カウンタ、２軸パルス生成回路及び２軸絶対位置カウンタを含んでいる。第１及び第２の高速カウンタ１５ｂ，１５ｃは付加機能であり、入力されたパルス数をカウントする働きを有するが、位置決め制御に直接関わりは無い。
【００３３】
位置決めＡＳＩＣはその他に、バスインターフェイスコントローラ、割込コントローラ、ＰＬＣバス通信コントローラ、入力回路及び出力回路を備えている。バスインターフェイスコントローラは内部バスとのインターフェイスを制御してマイクロコンピュータ１１とのデータの授受を実行する。割込コントローラは位置決め動作に関する割込信号を生成し、マイクロコンピュータ１１の割込コントローラへ出力する。ＰＬＣバス通信コントローラは、ＣＰＵユニット９からの制御指令をマイクロコンピュータ１１に転送する。入力回路は、位置決め制御に関して非常停止信号や原点センサー等８の出力信号を入力するのに用いられる。出力回路は、ドライブユニット５，７に対してパルス列信号である制御信号を出力する際に使用される。
【００３４】
図３は、ドライブユニット５，７としてのパルス列入力タイプのサーボアンプの回路構成を示すブロック図である。前述のように、モータ４，６としてサーボモータを使用するときは、そのドライブユニット５，７としてのパルス列入力タイプのサーボアンプが使用される。
【００３５】
サーボアンプ（ドライブユニット５，７）は、偏差カウンタ２１、Ｄ／Ａ変換器２２、速度制御部２３、電流制御部２４、インバータ部２５及びＦ／Ｖ変換器２６を有する。インバータ部２５を除く各回路が１チップに集積化されている。サーボモータ４，６の回転軸に接続されたエンコーダ２７の出力信号が偏差カウンタ２１、Ｆ／Ｖ変換器２６及び電流制御部２４にそれぞれフィードバックされている。Ｆ／Ｖ変換器２６は、エンコーダ２７からの周波数（回転速度）信号を電圧信号に変換して速度制御部２３に与える。
【００３６】
偏差カウンタ２１は、位置決め／高速カウンタユニット２から与えられた入力パルス（パルス列信号）とエンコーダ２７からのフィードバックパルスとの偏差を計算する。その結果は、たまりパルスとしてＤ／Ａ変換器２２に与えられる。Ｄ／Ａ変換器２２は入力したたまりパルスのパルス数（ディジタル信号）をアナログ信号に変換し、その出力は速度指令として速度制御部２３に与えられる。
【００３７】
速度制御部２３は、Ｄ／Ａ変換器２２からの速度指令（アナログ信号）とＦ／Ｖ変換器２６からのフィードバック速度（電圧）との差分を増幅し、電流指令として電流制御部２４に与える。電流制御部２４は、速度制御部２３からの電流指令とモータ電流のフィードバック量との差分を増幅する。更に、エンコーダ２７からのフィードバックパルスに基づいて、モータ４，６の力率を１に維持するように励磁シーケンスを作成し、その励磁シーケンスに基づいてインバータ部２５の制御を行う。
【００３８】
インバータ部２５の一次側にはコンバータ部（図示せず）が交流電源から生成した直流電流が与えられ、電流制御部２４からの制御信号にしたがって６個のスイッチング素子のオン・オフが制御される。その結果、モータ４，６に適切な三相電流が供給される。
【００３９】
次に、上記のような位置決めシステムにおける原点復帰制御について説明する。原点復帰制御は、物体の可動範囲内の原点近傍の検出範囲において物体を検出する原点センサーが設けられた位置決めシステムにおいて物体を原点に復帰させるための制御である。プログラムメモリに記憶された制御プログラムにしたがって位置決め／高速カウンタユニット２のマイクロコンピュータ１１が原点復帰制御を実行する。例えば、位置決め動作中に停電が発生した場合や駆動部（Ｘ−Ｙテーブル）を手で動かしたような場合に、位置決め／高速カウンタユニット２が記憶している物体の位置と実際の位置との不一致が発生する。このような場合は、物体をいったん原点に戻す原点復帰の処理を実行する必要がある。
【００４０】
図４は、本発明の実施形態に係る原点復帰制御の第１例を示す模式図である。この図では、Ｘ軸又はＹ軸（一次元）の原点復帰を示している。ＣＷはモータの時計回り（正転）の移動方向を示し、ＣＣＷは反時計回り（逆転）の移動方向を示している。（ａ）は、開始点が原点センサーのオン領域よりＣＣＷ側にある場合、（ｂ）は開始点が原点センサーのオン領域内にある場合、（ｃ）は開始点が原点センサーのオン領域よりＣＷ側にある場合をそれぞれ示している。いずれの場合も、▲１▼、▲２▼、・・・の順番に物体を移動させて原点復帰を実現している。
原点センサーは、図４に示すように所定幅の検出範囲すなわちオン領域（出力信号がオンになる領域）を有する。また、オン領域の同じ側（ＣＣＷ側又はＣＷ側）であっても、出力信号がオンからオフに反転するタイミングとオフからオンに反転するタイミングは一致しない（ヒステリシスを有する）。つまり、物体の検出位置が移動方向によって異なる。
【００４１】
そこで、本実施形態の原点復帰制御では、原点センサーの出力信号が非検出を示す状態（オフ）から検出を示す状態（オン）に変化したときの物体の位置に相当する値をオン領域（検出範囲）の両側で検出し、検出された２つの値の中間値を求め、その中間値に相当する位置を原点として物体を原点まで移動させる処理を行っている。
【００４２】
図４（ａ）に示す開始点の場合は、物体を原点センサーに向かう方向（ＣＷ方向）へ移動させ（▲１▼）、原点センサーの出力信号がオフからオンに変化した時点でそのときの物体の位置に相当する値を検出して記憶する（この値を仮にＰ１とする）。更に同じ方向に物体を移動させ（▲２▼）、原点センサーの出力信号がオンからオフに変化した時点で物体の移動方向をＣＣＷ側に反転させる（▲３▼）。次に原点センサーの出力信号がオフからオンに変化した時点でそのときの物体の位置に相当する値を検出して記憶する（この値を仮にＰ２とする）。次に、検出された２つの値の中間値を求める（中間値をＰ０とすれば、Ｐ０＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２）。そして、Ｐ０を原点として物体を原点まで移動させる（▲４▼）。
【００４３】
図４（ｃ）に示す開始点の場合は、物体の移動方向が図４（ａ）と逆方向になるが、処理の内容は図４（ａ）の場合と同様である。
【００４４】
図４（ｂ）に示す開始点の場合は、原点センサーの出力信号が最初からオンである。この場合はあらかじめ定めた方向（図示の例ではＣＷ方向）に物体を移動させ（▲１▼）、原点センサーの出力信号がオンからオフに変化した時点で物体の移動方向をＣＣＷ側に反転させる（▲２▼）。次に原点センサーの出力信号がオフからオンに変化した時点でそのときの物体の位置に相当する値を検出して記憶する（この値を仮にＰ１とする）。更に同じ方向に物体を移動させ（▲３▼）、原点センサーの出力信号がオンからオフに変化した時点で物体の移動方向をＣＷ側に反転させる（▲４▼）。次に原点センサーの出力信号がオフからオンに変化した時点でそのときの物体の位置に相当する値を検出して記憶する（この値を仮にＰ２とする）。次に、検出された２つの値の中間値を求める（中間値をＰ０とすれば、Ｐ０＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２）。そして、Ｐ０を原点として物体を原点まで移動させる（▲５▼）。
【００４５】
図５は、本発明の実施形態に係る原点復帰制御の第２例を示す模式図である。この例では、開始点が原点センサーのＣＣＷ側にあるかＣＷ側にあるかを判別しないで、最初に物体を移動させる方向をＣＷ方向に定めている。物体の可動範囲のＣＷ側の限界近くには、リミットスイッチが設けられている。もちろん、ＣＣＷ側にもリミットスイッチを設けてよいが、この例の原点復帰制御では少なくともＣＷ側にリミットスイッチがあればよい。逆に、最初に物体を移動させる方向をＣＣＷ方向に定めるのであれば、少なくともＣＣＷ側にリミットスイッチがあればよい。
【００４６】
図５において、（ａ）及び（ｂ）の開始点の場合については結果的に図４と同じ処理となるが、（ｃ）の開始点の場合が図４と異なる処理となる。すなわち、ＣＷ方向に物体を移動させ（▲１▼）、物体がＣＷ側の可動範囲の限界近くまで移動したときにＣＷ側リミットＳＷの出力信号がオフからオンになるので、この時点で物体の移動方向をＣＣＷ側に反転させる（▲２▼）。これ以降の処理は図５（ｂ）の場合（すなわち図４（ｂ）の場合）と同じである。
【００４７】
図６は、本発明の実施形態に係る原点復帰制御の第３例を示す模式図である。この例では、図５に示した例と同様に、最初に物体を移動させる方向をＣＷ方向に定め、物体の可動範囲の少なくともＣＷ側の限界近くには、リミットスイッチが設けられている。（ｂ）及び（ｃ）の開始点の場合の処理については図５に示した例と同じであり、（ａ）の開始点の場合のみが図５に示した例と異なる。すなわち、開始点が原点センサーよりＣＣＷ側にある場合は、先ず原点センサーの出力信号がオフからオンを経てオフに変化するまで物体をＣＷ方向に移動させる。つまり、原点センサーのＣＷ側に物体を一旦移動させる。この後、物体の移動方向をＣＣＷ方向に反転し、以降の処理は（ｂ）及び（ｃ）と同じである。
【００４８】
本発明の実施形態に係る原点復帰制御の３通りの具体例を説明したが、要するに実施形態に係る原点復帰制御では、原点センサーの出力信号がオフからオンに変化するときの物体の位置に相当する値を原点センサーのオン領域の両側で検出して記憶し（Ｐ１及びＰ２）、これら２つの値の中間値（Ｐ０＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２）を求め、その中間値（Ｐ０）に相当する位置を原点として物体を原点まで移動させる処理を行う。
【００４９】
従来の原点復帰制御のように、オン領域（検出範囲）の片側のみで原点センサーの出力信号がオフからオンになるときを原点とする方法では、原点センサーのオン領域の幅のばらつきによって原点位置が変動するが、本実施形態の原点復帰制御では、オン領域の略中間点が原点として求められるので、オン領域の幅の大小にかかわらず略一定の原点位置に復帰することができる。
【００５０】
図７及び図８に、上記の第３例の原点復帰制御のフローチャートを示す。まずステップ＃１０１で物体をＣＷ方向に移動させる。ステップ＃１０２でＣＷ側リミットスイッチがオンになったか否かをチェックし、オンになった場合はステップ＃１０４へ移行して移動方向を反転させる。ステップ＃１０２でＣＷ側リミットスイッチがオフのままである場合は、続くステップ＃１０３で原点センサーがオンからオフに変化したか否かをチェックする。図６（ａ）に示した場合のように、原点センサーの初期状態がオフの場合は、一旦オンになってから再びオフになることが必要条件である。
【００５１】
原点センサーがオンからオフに変化するまでステップ＃１０１からステップ＃１０３の処理が繰り返され、原点センサーがオンからオフに変化すれば次のステップ＃１０４で物体の移動方向を反転してＣＣＷ方向に移動させる。
【００５２】
次のステップ＃１０５で原点センサーがオフからオンに変化したか否かをチェックし、変化した場合はそのときの物体の位置に相当する値Ｐ１を検出して記憶する（ステップ＃１０６）。引き続いてＣＣＷ方向に物体を移動し（ステップ＃１０７）、次のステップ＃１０８で原点センサーがオンからオフに変化したか否かをチェックする。変化した場合は、次のステップ＃１０９で物体の移動方向を反転してＣＷ方向に移動させる。
【００５３】
次のステップ＃１１０で原点センサーがオフからオンに変化したか否かをチェックし、変化した場合はそのときの物体の位置に相当する値Ｐ２を検出して記憶する（ステップ＃１１１）。続くステップ＃１１２で２つの値Ｐ１及びＰ２の中間値Ｐ０＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２を算出し、ステップ＃１１３で中間値（原点）Ｐ０まで物体を移動して停止する。これで原点復帰制御の処理が終了する。
【００５４】
上述の第１例及び第２については、フローチャートの図示及び説明を省略するが、第３例のフローチャートと同様に考えることができる。
【００５５】
なお、本発明は、上記の実施形態で説明した具体的な制御の例に限らず、種々の形態で実施することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の位置決めシステムにおける原点復帰方法及び制御プログラムによれば、例えば原点センサーを交換した結果、原点センサーの検出範囲（オン領域）の幅が大きく変化したような場合であっても、オン領域の略中間点が原点として求められ、その原点まで移動することになるので、オン領域の幅の大小にかかわらず略一定の原点位置に復帰することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＸ−Ｙ位置決めシステムの構成図である。
【図２】位置決め／高速カウンタユニットの内部回路構成を示すブロック図である。
【図３】ドライブユニットとしてのパルス列入力タイプのサーボアンプの回路構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る原点復帰制御の第１例を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る原点復帰制御の第２例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係る原点復帰制御の第３例を示す模式図である。
【図７】第３例の原点復帰制御のフローチャート（前半）である。
【図８】第３例の原点復帰制御のフローチャート（後半）である。
【図９】従来の原点復帰制御の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
２　位置決め／高速カウンタユニット
３　ケーブル
４，６　モータ
５，７　ドライブユニット
８　原点センサー、リミットスイッチ等
１１　マイクロコンピュータ

Claims (3)

1. 物体の可動範囲内の原点近傍の検出範囲において物体を検出する原点センサーが設けられた位置決めシステムにおいて物体を原点に復帰させるための方法であって、
   物体の移動に伴って前記原点センサーの出力信号が非検出を示す状態から検出を示す状態に変化したときの物体の位置に相当する値を前記原点センサー検出範囲の両側において検出し、
   検出された２つの値の中間値を求め、該中間値に相当する位置を原点として物体を原点まで移動させる
   ことを特徴とする位置決めシステムにおける原点復帰方法。
2. 物体の可動範囲内の原点近傍の検出範囲において物体を検出する原点センサーが設けられた位置決めシステムにおいて物体を原点に復帰させるための制御プログラムであって、
   （ａ）物体を前記原点センサーに向かう方向に移動させ、前記原点センサーの出力信号が非検出を示す状態から検出を示す状態に変化したときの物体の位置に相当する第１の値を検出して記憶するステップと、
   （ｂ）同じ方向に更に物体を移動させ、前記原点センサーの出力信号が検出を示す状態から非検出を示す状態に変化するに伴って物体の移動方向を反転するステップと、
   （ｃ）物体の移動方向を反転した後に前記原点センサーの出力信号が非検出を示す状態から検出を示す状態に変化したときの物体の位置に相当する第２の値を検出して記憶するステップと、
   （ｄ）前記第１の値と前記第２の値の中間値を求めるステップと、
   （ｅ）前記中間値に相当する位置を原点として物体を原点まで移動させるステップと
   を備えていることを特徴とする制御プログラム。
3. 物体の可動範囲内の原点近傍の検出範囲において物体を検出する原点センサーが設けられ、前記可動範囲の少なくとも一端側にリミットスッチが設けられた位置決めシステムにおいて物体を原点に復帰させるための制御プログラムであって、
   （ａ）物体を前記リミットスッチに向かう方向に移動させ、前記原点センサーの出力信号が検出を示す状態から非検出を示す状態に変化したとき、又は前記リミットスッチの出力信号が反転したときに物体の移動方向を反転するステップと、
   （ｂ）前記原点センサーの出力信号が非検出を示す状態から検出を示す状態に変化したときの物体の位置に相当する第１の値を検出して記憶するステップと、
   （ｃ）同じ方向に更に物体を移動させ、前記原点センサーの出力信号が検出を示す状態から非検出を示す状態に変化するに伴って物体の移動方向を反転するステップと、
   （ｄ）物体の移動方向を反転した後に前記原点センサーの出力信号が非検出を示す状態から検出を示す状態に変化したときの物体の位置に相当する第２の値を検出して記憶するステップと、
   （ｅ）前記第１の値と前記第２の値の中間値を求めるステップと、
   （ｆ）前記中間値に相当する位置を原点として物体を原点まで移動させるステップと
   を備えていることを特徴とする制御プログラム。

Images