JP2012022492A - A positioning control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positioning control device with saved length of wiring comprising: a host controller, a servo motor to feed a fed material according to an activation signal from the host controller, and a servo amplifier to perform variable speed driving of the servo motor.SOLUTION: The positioning control device comprises: a servo amplifier 40 performing variable speed driving of a servo motor 11 to drive a roller 2 to feed a film 1 for a certain length for cutting the film with a cutter 4. The servo amplifier comprise: a positioning instruction generating section 41; a traveling-length memory section 42; a position-speed-electric current control section 43; a position latch section 44; a state-monitoring-flag section 45; and a positioning completion determination section 46. With the servo amplifier, when a signal is activated each time a mark 1a, 1b, and so on printed on the film is passed, sets a state monitoring flag of the state-monitoring-flag section 45, and outputs the state of the flag to a host controller 31.

Description

この発明は、上位コントローラと、該上位コントローラからの起動信号に基づいて被搬送物を搬送するサーボモータと、該サーボモータを可変速駆動するサーボアンプとを用いて形成される位置決め制御装置に関する。   The present invention relates to a positioning control device formed by using a host controller, a servo motor that transports an object to be transported based on an activation signal from the host controller, and a servo amplifier that drives the servo motor at a variable speed.

図４は、この種の位置決め装置の従来例を示す模式的概念構成図である。   FIG. 4 is a schematic conceptual diagram showing a conventional example of this type of positioning device.

この図において、１は被搬送物としてのフィルム、２はフィルム１を搬送するためのローラ、４はフィルム１をガイドローラ３で支持しつつ裁断するためのカッター、５はフィルム１上に印刷されたマーク１ａ，１ｂ，・・・を検知するために、例えば非接触タイプの光電スイッチなどからなるマークセンサである。   In this figure, 1 is a film as an object to be conveyed, 2 is a roller for conveying the film 1, 4 is a cutter for supporting the film 1 with a guide roller 3, and 5 is printed on the film 1. In order to detect the marks 1a, 1b,.

また、図４において、１１はローラ２を駆動するためのサーボモータ、１２はフィルム１をローラ２とサーボモータ１１とを介しての送り制御動作を行うサーボアンプ、２１はカッター４を往復運動させるためのサーボモータ、２２はフィルム１をカッター４とサーボモータ２１とを介して裁断するための制御動作を行うサーボアンプである。さらに、３０はサーボアンプ１２，２２に対するシーケンス動作を司るためにプログラマブルコントローラなどからなる上位コントローラである。なお、サーボモータ１１およびサーボモータ２１はそれぞれ位置を検出するエンコーダを有している。   In FIG. 4, 11 is a servo motor for driving the roller 2, 12 is a servo amplifier for performing a feeding control operation of the film 1 via the roller 2 and the servo motor 11, and 21 reciprocates the cutter 4. A servo motor 22 is a servo amplifier that performs a control operation for cutting the film 1 through the cutter 4 and the servo motor 21. Further, reference numeral 30 denotes a host controller composed of a programmable controller or the like for controlling the sequence operation for the servo amplifiers 12 and 22. Each of the servo motor 11 and the servo motor 21 has an encoder for detecting the position.

一般的に、フィルム１をローラ２で一定量だけ定寸送りしつつ、カッター４で裁断するときには、フィルム１の伸縮性を考慮して、フィルム１上に印刷されたマーク１ａ，１ｂ，・・・それぞれのマークセンサ５の通過時点を基準にした補正動作をサーボアンプ１２が行って裁断することにより、裁断寸法に累積誤差が生ずるのを解消させている。   In general, when the film 1 is fed by a fixed amount by the roller 2 and is cut by the cutter 4, the marks 1a, 1b,. The servo amplifier 12 performs a correction operation based on the passage time of each mark sensor 5 and performs cutting, thereby eliminating the occurrence of an accumulated error in the cutting dimensions.

図４において、マークセンサ５はマーク１ａ，１ｂ，・・・がセンサー位置を通過したタイミングでオン信号を出力し、このオン信号は配線５１を介してサーボアンプ２２に送信されるとともに、配線５３を介して上位コントローラ３０に送信される。サーボアンプ１２はオン信号が入力されると、このオン信号を基準にしてサーボアンプ１２の内部メモリに予め設定してある移動量分サーボモータ１１を回転させて位置決めを行う。位置決めが完了するとサーボアンプ１２は配線５２を経由して位置決め完了信号を上位コントローラ３０へ出力する。上位コントローラ３０では位置決めが完了したことを確認すると、サーボアンプ２２へ配線５４を介して起動信号を出力し、サーボアンプ２２ではこの起動信号に従ってサーボモータ２２を位置決め動作することにより、カッター４を往復運動させてフィルム１をカットする。   4, the mark sensor 5 outputs an ON signal at the timing when the marks 1a, 1b,... Pass through the sensor position, and this ON signal is transmitted to the servo amplifier 22 via the wiring 51 and the wiring 53 Is transmitted to the host controller 30 via. When the ON signal is input, the servo amplifier 12 performs positioning by rotating the servo motor 11 by an amount of movement set in advance in the internal memory of the servo amplifier 12 with reference to the ON signal. When the positioning is completed, the servo amplifier 12 outputs a positioning completion signal to the host controller 30 via the wiring 52. When the host controller 30 confirms that the positioning has been completed, a start signal is output to the servo amplifier 22 via the wiring 54. The servo amplifier 22 performs the positioning operation of the servo motor 22 in accordance with this start signal, thereby reciprocating the cutter 4. The film 1 is cut by moving.

これら一連のタクト時間を短縮する手法として、上位コントローラ３０は、マークセンサ５からのマーク１ａ，１ｂ，・・・がセンサー位置を通過したタイミングのオン信号を配線５３を介して受け取り、サーボアンプ１２からの位置決め完了信号を受け取る手前のタイミングからサーボアンプ２２へ起動信号を出力し、サーボモータ２１を起動させてサーボモータ１１が位置決め停止するタイミングに合わせてフィルム１をカットすることが行われている。   As a method for shortening the series of tact times, the host controller 30 receives an ON signal at a timing when the marks 1a, 1b,... The start signal is output to the servo amplifier 22 from the timing just before receiving the positioning completion signal from, and the servo motor 21 is started to cut the film 1 in accordance with the timing at which the servo motor 11 stops positioning. .

このように図４に示した従来の位置決め制御装置での上位コントローラ３０においては、上述のマークセンサ５からのその都度の出力信号が発せられたタイミングと、この出力信号に対応したサーボアンプ１２での前記補正動作結果によるその都度の位置決め完了信号とに基づいて、サーボアンプ２２を起動させた後の動作を調整しつつ、カッター４でフィルム１を裁断することが行われていた。   As described above, in the host controller 30 in the conventional positioning control apparatus shown in FIG. 4, the timing at which each output signal from the mark sensor 5 is generated and the servo amplifier 12 corresponding to this output signal. The film 1 is cut by the cutter 4 while adjusting the operation after the servo amplifier 22 is activated based on the respective positioning completion signal based on the correction operation result.

なお、この種の位置決め制御装置については、下記特許文献１に記載されているものが知られている。   In addition, about this kind of positioning control apparatus, what is described in the following patent document 1 is known.

特開平７−３０２１２２号公報JP-A-7-302122

図４に示した従来の位置決め装置においては、マークセンサ５からのその都度の出力信号が配線５１，５３を経由してサーボアンプ１２と上位コントローラ３０とにそれぞれ直接入力される構成であり、特に、上位コントローラ３０への配線とその入力端子とが必要であった。その結果、この種の位置決め装置における省配線とコストダウンとを阻害する要因となっていた。   The conventional positioning device shown in FIG. 4 has a configuration in which each output signal from the mark sensor 5 is directly input to the servo amplifier 12 and the host controller 30 via the wirings 51 and 53, respectively. Therefore, wiring to the host controller 30 and its input terminal are necessary. As a result, this type of positioning device is a factor that hinders wiring saving and cost reduction.

この発明の目的は、上位コントローラへの配線とその入力端子を削減しても一連のタクト時間を短縮することができる位置決め装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a positioning device that can shorten a series of tact times even if wiring to a host controller and its input terminals are reduced.

この第１の発明は、上位コントローラと、該上位コントローラからの起動信号に基づいて被搬送物を搬送するサーボモータと、該サーボモータを可変速駆動するサーボアンプとを用いて形成される位置決め制御装置において、
前記サーボアンプには、外部からの入力信号がオンされると状態監視フラグをセットし、所定の条件により前記状態監視フラグをリセットするとともに、この状態監視フラグの状態を前記上位コントローラに出力する状態監視フラグ部を備えたことを特徴とする。 The first aspect of the invention is a positioning control formed using a host controller, a servo motor that transports an object to be transported based on an activation signal from the host controller, and a servo amplifier that drives the servo motor at a variable speed. In the device
The servo amplifier sets a state monitoring flag when an external input signal is turned on, resets the state monitoring flag according to a predetermined condition, and outputs the state monitoring flag to the host controller A monitoring flag unit is provided.

この発明によれば、外部から入力される信号である前記被搬送物に備えたマークをその都度通過したタイミングで発生する信号そのものを、直接上位コントローラに入力することが不要になるとともに、外部からの入力信号を上位コントローラに入力しなくても一連のタクト時間を短縮することができるので、この種の位置決め装置において、性能を低下させることなく省配線によるコストダウンが可能である。   According to the present invention, it is not necessary to directly input the signal itself, which is a signal input from the outside, to the host controller directly at the timing when the mark provided on the transported object passes each time, and from the outside. Since a series of tact times can be shortened without inputting the input signal to the host controller, this type of positioning device can reduce the cost by reducing the wiring without degrading the performance.

この発明の実施例を示す位置決め制御装置の模式的概念構成図Schematic conceptual block diagram of a positioning control device showing an embodiment of the present invention 図１の部分詳細回路構成図Partial detailed circuit configuration diagram of FIG. 図１の動作を説明する波形図。The wave form diagram explaining the operation | movement of FIG. 従来例を示す位置決め制御装置の模式的概念構成図Schematic conceptual configuration diagram of a positioning control device showing a conventional example

図１は、この発明の実施例を示す位置決め制御装置の模式的概念構成図であり、この図において、図４に示した従来例構成と同一機能を有するものには同一符号を付して、ここではその説明を省略する。   FIG. 1 is a schematic conceptual configuration diagram of a positioning control device showing an embodiment of the present invention. In this figure, components having the same functions as those of the conventional configuration shown in FIG. The description is omitted here.

すなわち図１に示したこの発明の位置決め制御装置では、図４に示したサーボアンプ１２と上位コントローラ３０とが、サーボアンプ４０と上位コントローラ３１とに置き換えられ、さらに、マークセンサ５から上位コントローラ３１への配線を不要にしている。   That is, in the positioning control apparatus of the present invention shown in FIG. 1, the servo amplifier 12 and the host controller 30 shown in FIG. 4 are replaced with the servo amplifier 40 and the host controller 31, and the mark sensor 5 to the host controller 31 are further replaced. Wiring to is unnecessary.

図２は、図１のサーボアンプ４０の詳細回路構成図であり、位置指令生成部４１、移動量メモリ部４２、位置・速度・電流制御部４３、位置ラッチ部４４、状態監視フラグ部４５、位置決め完了判定部４６とから形成されている。   FIG. 2 is a detailed circuit configuration diagram of the servo amplifier 40 of FIG. 1, and includes a position command generation unit 41, a movement amount memory unit 42, a position / speed / current control unit 43, a position latch unit 44, a state monitoring flag unit 45, The positioning completion determination unit 46 is formed.

図１に示した位置決め制御装置の動作を、図２の示したサーボアンプ４０の詳細回路構成図と、図３に示すこの位置決め制御装置の動作説明波形図とを参照しつつ、以下に説明する。   The operation of the positioning control device shown in FIG. 1 will be described below with reference to the detailed circuit configuration diagram of the servo amplifier 40 shown in FIG. 2 and the operation explanatory waveform diagram of this positioning control device shown in FIG. .

先ず、時刻ｔ0 に上位コントローラ３１から配線５２を経由してサーボアンプ４０の制御動作を開始するための「起動信号」が発せられると、これを受信したサーボアンプ４０の位置指令生成部４１では、位置指令生成部４１に予め設定されているフィルム１の設定移動量に対応した位置指令を位置・速度・電流制御部４３に送信する。 First, when an “activation signal” for starting the control operation of the servo amplifier 40 is issued from the host controller 31 via the wiring 52 at time t 0 , the position command generation unit 41 of the servo amplifier 40 that has received the “start signal”. Then, a position command corresponding to the set movement amount of the film 1 preset in the position command generation unit 41 is transmitted to the position / speed / current control unit 43.

この位置指令を受信したサーボアンプ４０の位置・速度・電流制御部４３では、内部で位置指令に対応したモータ速度指令を生成しつつ、このモータ速度指令に基づいた電圧・周波数の交流電圧をサーボモータ１１に印加することにより、サーボモータ１１は図３の「モータ速度」に示すように加速し、やがて、一定速度で回転する状態に入る。   The position / speed / current control unit 43 of the servo amplifier 40 that has received this position command generates a motor speed command corresponding to the position command internally, and servos an AC voltage / frequency AC voltage based on the motor speed command. By applying to the motor 11, the servo motor 11 accelerates as shown by "motor speed" in FIG. 3, and eventually enters a state of rotating at a constant speed.

上述のサーボモータ１１の回転に伴って、ローラ２で図示の方向に移動するフィルム１のマーク１ｂがマークサンサ５の設置位置を時刻ｔ1 に通過すると、マークサンサ５がこれを検知して、「割込入力信号」として配線５１を介してサーボアンプ４０の位置ラッチ部４４と状態監視フラグ部４５とに送信する。 When the mark 1b of the film 1 moving in the direction shown in the drawing by the roller 2 passes through the installation position of the mark sensor 5 at time t 1 with the rotation of the servo motor 11 described above, the mark sensor 5 detects this, and “ Is transmitted to the position latch unit 44 and the state monitoring flag unit 45 of the servo amplifier 40 via the wiring 51 as a “input signal”.

この「割込入力信号」を受信した位置ラッチ部４４では、サーボモータ１１の出力軸に連結されたパルスゼネレータ１１ａが発するパルス列信号の時刻ｔ0 から時刻ｔ1 までの積算値をラッチ位置としてサーボアンプ４０の位置指令生成部４１に伝達する。また、前記「割込入力信号」を受信したサーボアンプ４０の状態監視フラグ部４５では、このことを「状態監視出力信号」として、配線５２を介して上位コントローラ３１に伝達する。 The position latch unit 44 that has received this “interrupt input signal” uses the integrated value from time t 0 to time t 1 of the pulse train signal generated by the pulse generator 11 a connected to the output shaft of the servo motor 11 as the latch position. This is transmitted to the position command generator 41 of the amplifier 40. The state monitoring flag unit 45 of the servo amplifier 40 that has received the “interrupt input signal” transmits this as a “state monitoring output signal” to the host controller 31 via the wiring 52.

状態監視フラグ部４５は、装置外部（マークセンサ５）からの入力信号である「割込入力信号」がオンにて状態監視フラグがセットされ、上位コントローラ３１は状態監視フラグ部４５から出力される「状態監視出力信号」により「割込入力信号」がオンしたことを検知できる。ここで、状態監視フラグは所定のルールに従ってリセットすればよく、例えば、位置決め完了判定部４６にて位置・速度・電流制御部４３が出力する位置偏差が「≒０」になったこと（位置決め完了信号がオンになったこと）でリセットするルールや、上位コントローラ３１からの「起動信号」がオンになったことでリセットするルール等がある。   The state monitoring flag unit 45 is set when the “interrupt input signal”, which is an input signal from the outside of the apparatus (mark sensor 5), is turned on, and the host controller 31 is output from the state monitoring flag unit 45. It can be detected that the “interrupt input signal” is turned on by the “status monitoring output signal”. Here, the state monitoring flag may be reset according to a predetermined rule. For example, the position deviation output from the position / speed / current control unit 43 in the positioning completion determination unit 46 becomes “≈0” (positioning completion). There are a rule that resets when the signal is turned on, and a rule that resets when the “start signal” from the host controller 31 is turned on.

前記ラッチ位置を受信したサーボアンプ４０の位置指令生成部４１では、このラッチ位置の値が許容範囲内にあることを確認しつつ、サーボアンプ４０の移動量メモリ部４２に予め設定されているフィルム１の「割込移動量」（図３参照）を新たな位置指令として、位置・速度・電流制御部４３に送信する。   The position command generation unit 41 of the servo amplifier 40 that has received the latch position confirms that the value of the latch position is within an allowable range, and is a film preset in the movement amount memory unit 42 of the servo amplifier 40. 1 is transmitted to the position / speed / current control unit 43 as a new position command.

この「割込移動量」に基づく位置指令を受信したサーボアンプ４０の位置・速度・電流制御部４３では、内部で位置指令に対応したモータ速度指令を生成しつつ、このモータ速度指令に基づいた電圧・周波数の交流電圧をサーボモータ１１に印加することにより、サーボモータ１１は図３の「モータ速度」に示すように一定速度から、やがて減速する状態に入る。   The position / speed / current control unit 43 of the servo amplifier 40 that has received the position command based on the “interrupt amount” generates a motor speed command corresponding to the position command internally, and based on the motor speed command. By applying an AC voltage / frequency AC voltage to the servomotor 11, the servomotor 11 enters a state where it decelerates from a constant speed as shown by "motor speed" in FIG.

その後、時刻ｔ2 に、フィルム１の移動量が上述の「割込移動量」に達すると、サーボアンプ４０の位置・速度・電流制御部４３からサーボアンプ４０の位置決め完了判定部４６に位置偏差としての「≒０」が伝達され、位置決め完了判定部４６から「位置決め完了信号」を配線５２を介して上位コントローラ３２に送信すると共に、サーボアンプ４０の状態監視フラグ部４５にも伝達する。 After that, when the movement amount of the film 1 reaches the above-mentioned “interruption movement amount” at time t 2 , the position deviation from the position / speed / current control unit 43 of the servo amplifier 40 to the positioning completion determination unit 46 of the servo amplifier 40 is detected. “≈0” is transmitted, and a “positioning completion signal” is transmitted from the positioning completion determination unit 46 to the host controller 32 via the wiring 52 and also transmitted to the state monitoring flag unit 45 of the servo amplifier 40.

次に時刻ｔ3 になると、上位コントローラ３１では、時刻ｔ2 に受信した「位置決め完了信号」に基づいて、先述の「起動信号」が落とされ、サーボモータ１１を介したローラ２は完全な停止状態に入る。 Next, at time t 3 , the host controller 31 drops the above-mentioned “start signal” based on the “positioning completion signal” received at time t 2 , and the roller 2 via the servo motor 11 is completely stopped. Enter the state.

この時刻ｔ3 以降に、上位コントローラ３１とサーボアンプ２２とサーボモータ２１とカッター４とを介して、前記「状態監視出力信号」と「位置決め完了信号」とに基づいたフィルム１の切断動作が行われる。 After this time t 3 , the cutting operation of the film 1 based on the “state monitoring output signal” and the “positioning completion signal” is performed via the host controller 31, the servo amplifier 22, the servo motor 21, and the cutter 4. Is called.

ここで、マーク１ａ，１ｂ，・・・がセンサー位置を通過したタイミングで「割込入力信号」がマークセンサ５から配線５１を介してサーボアンプ４０に入力され、サーボアンプ４０内の状態監視フラグ部４５の状態監視フラグがセットされると、配線５２を介して「状態監視出力信号」が上位コントローラ３１に伝達されることにより、上位コントローラ３１は「割込入力信号」がオンしたことが検知できる。「状態監視出力信号」を受け取った上位コントローラ３１ではサーボアンプ４０からの「位置決め完了信号」を受け取る手前のタイミングからサーボアンプ２２へ起動信号を出力し、サーボモータ２１を起動させてサーボモータ１１が位置決め停止するタイミングに合わせてフィルム１をカットすることにより、一連のタクト時間を短縮することができる。   Here, the “interrupt input signal” is inputted from the mark sensor 5 to the servo amplifier 40 via the wiring 51 at the timing when the marks 1a, 1b,. When the status monitoring flag of the unit 45 is set, the “status monitoring output signal” is transmitted to the host controller 31 via the wiring 52, so that the host controller 31 detects that the “interrupt input signal” is turned on. it can. The host controller 31 that has received the “status monitoring output signal” outputs a start signal to the servo amplifier 22 from the timing just before receiving the “positioning completion signal” from the servo amplifier 40, starts the servo motor 21, and the servo motor 11 A series of tact times can be shortened by cutting the film 1 in accordance with the timing to stop positioning.

上述の切断動作が終了した後の時刻ｔ4 になると、上位コントローラ３１から新たな「起動信号」が発せられ、次の位置決め動作に入ると共に、サーボアンプ４０の状態監視フラグ部４５および位置決め完了判定部４６の出力はリセットされる。 At time t 4 after the above-described cutting operation is completed, a new “activation signal” is issued from the host controller 31 to enter the next positioning operation, and the state monitoring flag unit 45 of the servo amplifier 40 and the positioning completion determination The output of unit 46 is reset.

以上の制御動作により、フィルム１上に印刷されたマーク１ａ，１ｂ，・・・をその都度通過したタイミングで発生する信号そのものを、直接上位コントローラに入力することが不要になるので、この種の位置決め装置における省配線とコストダウンとが可能になる。   By the above control operation, it becomes unnecessary to directly input the signal itself generated at the timing of passing the marks 1a, 1b,... Printed on the film 1 to the host controller. It is possible to reduce wiring and cost in the positioning device.

なお、上述の動作説明では、位置決め制御方法に基づく動作説明を行ったが、サーボモータ１１を所定速度でジョグ送りする、いわゆるジョグ送り制御方法を用いる場合でも、この発明を適用することは容易である。   In the above-described operation description, the operation description based on the positioning control method has been described. However, the present invention can be easily applied even when using a so-called jog feed control method in which the servo motor 11 is jog-fed at a predetermined speed. is there.

１…フィルム、２…ローラ、３…ガイドローラ、４…カッター、５…マークセンサ、１１，２１…サーボモータ、１２，２２，４０…サーボアンプ、３０，３１…上位コントローラ、４１…位置指令生成部、４２…移動量メモリ部、４３…位置・速度・電流制御部、４４…位置ラッチ部、４５…状態監視フラグ部、４６…位置決め完了判定部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Film, 2 ... Roller, 3 ... Guide roller, 4 ... Cutter, 5 ... Mark sensor, 11, 21 ... Servo motor, 12, 22, 40 ... Servo amplifier, 30, 31 ... Host controller, 41 ... Position command generation , 42... Movement amount memory unit, 43... Position / speed / current control unit, 44... Position latch unit, 45.

Claims (2)

上位コントローラと、該上位コントローラからの起動信号に基づいて被搬送物を搬送するサーボモータと、該サーボモータを可変速駆動するサーボアンプとを用いて形成される位置決め制御装置において、
前記サーボアンプには、外部からの入力信号がオンされると状態監視フラグをセットし、所定の条件により前記状態監視フラグをリセットするとともに、この状態監視フラグの状態を前記上位コントローラに出力する状態監視フラグ部を備えたことを特徴とする位置決め制御装置。 In a positioning control device formed using a host controller, a servo motor that transports the object to be transported based on an activation signal from the host controller, and a servo amplifier that drives the servo motor at a variable speed,
The servo amplifier sets a state monitoring flag when an external input signal is turned on, resets the state monitoring flag according to a predetermined condition, and outputs the state monitoring flag to the host controller A positioning control device comprising a monitoring flag unit. 請求項１に記載の位置決め装置において、
前記状態監視フラグ部は、位置決め完了信号あるいは起動信号により前記状態監視フラグをリセットすることを特徴とする位置決め制御装置。 The positioning device according to claim 1,
The position control flag unit resets the state monitor flag by a positioning completion signal or an activation signal.
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