JP3931830B2 - Pulse generator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パルス送出開始指令により予め設定された総パルス数の外部出力パルスを、例えば工作機械の位置決め動作を行うパルス列サーボモータのようなパルス列入力手段に向けて送出するパルス発生装置から現実に送出されるパルスを監視する装置、特に外部出力パルスの送出動作中にパルス発生装置に強制停止指令を与えた際に生ずる問題を防ぎ得るようにしたパルス発生装置のパルス監視装置に関する。
なお、以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
【0002】
【従来の技術】
図3は工作機械などに適用される従来の位置決め制御システムの要部の構成例を示す。同図において、1はパルス発生装置、2はパルス列を入力する手段としての、本例では、入力するパルス列の1パルスあたりの回転角(従って移動量)が一定であるような機能を持つパルス列サーボモータ、3はパルス発生装置1から外部に送出されてパルス列サーボモータ2に与えられる出力パルスである。
パルス発生装置1のパルス発生部4には、予め出力パルス3の総数(従って本例ではパルス列サーボモータ2の全回転角としての全移動量)が設定されて、外部からパルス発生部4に開始信号7が入力されると、パルス発生装置1はこの設定されたパルス総数に等しい数の出力パルス3を生成し送出するが、その際、このパルス総数に応じ、出力パルス3の周波数を時間経過と共に、次に述べる図4,b)に示すような所定の加速・定速・減速のパターンで可変する。
【0003】
なお、パルス発生装置1内において、パルス発生部4は予めパルス総数を設定されて外部から開始信号7を入力されると、出力パルス3のもとになるタイミングパルス、つまり出力パルス3の1パルスごとの立上がり時点と立下がり時点を示すタイミング信号4aを出力する。
また、ラッチ回路5はこのタイミング信号4aの立上がり時点を示す信号を保持し、タイミング信号4aの立下がり時点を示す信号によって保持出力をクリアすることにより、出力パルス3と同波形の広幅のパルス5aを生成し、バッファ回路6はこの広幅パルス5aを増幅して出力パルス3とする。
【0004】
図4は図3の常時の動作波形の例を示す。パルス発生装置1のパルス発生部4に予めパルス総数を設定し、時点t0に外部開始信号7をONすると、パルス発生装置1は時点t0からt1までは出力パルス3の周波数を本例では直線的に増加させてサーボモータ2を加速し、時点t1からt2までは出力パルス3の周波数を一定にしてサーボモータ2を定速運転する。
また、時点t2からは出力パルス3の周波数を本例では直線的に減少させてサーボモータ2を減速し、出力パルス3の総数が設定パルス数に達した時点t3においてサーボモータ2を停止する。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−43914号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図5は出力パルス3の出力中の時点t2’にパルス発生装置1のパルス発生部4に外部から強制停止信号8を入力した場合の動作波形の例を示す。
同図に示すように時点t2’にパルス発生部4への強制停止信号8がONすると、パルス発生部4は直ちにタイミング信号4a、従って出力パルス3の周波数を低下させてサーボモータ2の減速動作に入り、時点t3’にサーボモータ2を停止している。
このように従来のパルス発生装置1においては、外部からの強制停止指令(強制停止信号8)による強制停止時にパルス発生部4で発生されるタイミング信号4aの送出停止を最優先する機構となっているため、強制停止時におけるパルス発生部4の最終出力となるタイミング信号4aが出力パルス3の立下がりのタイミング信号とならず、図5,d)に示す出力パルス3の時点t3’の波形のようにサーボモータ2が停止しても出力パルス3が立下がらずにONのままになってしまう場合がある。この場合、出力パルス3の最終出力が完結しないため制御が不具合になるほか、パルスの通電継続によりサーボモータ2に悪影響が及ぶという問題がある。
【0007】
本発明の課題は、パルス発生装置1からの出力パルス3の送出が強制停止指令によって停止したときに生ずる上記の問題を解消できるパルス発生装置のパルス監視装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項1のパルス発生装置のパルス監視装置は、 パルス送出開始指令(開始信号7)に基づいて、予め設定されたパルス総数分の外部に出力するパルス(3)の各々についての立上がりのタイミングを示す立上がりタイミング信号(4a)と立下がりのタイミングを示す立下がりタイミング信号(4a)とを、常時は少なくとも所定の最大時間幅(パルス最長幅Wmax)を超えぬ間隔で対にしながら、順次送出するタイミング信号送出手段(パルス発生部4)と、 前記の対となるタイミング信号をもとに、対の立上がりのタイミングから立下がりのタイミングまでの時間幅のパルス(広幅パルス5a)を生成し(バッファ6を介し)前記外部出力パルスとして送出する幅パルス生成手段(ラッチ回路5)とを備えたパルス発生装置(1)において、
前記幅パルス生成手段から送出される外部出力パルスの立上がりのタイミングからの持続時間が前記所定の最大時間幅を超えたときは(クリア信号10aを出力することによって)当該の外部出力パルスを立下げる状態監視部及びタイマと、パルス送出開始指令(開始信号7)に基づいて現実にパルス発生装置(1)から生成送出される外部出力パルス(3)の総数を計数する自己出力パルス総数監視部(12)とを備えた、自己監視回路(9)を付設したことを特徴とする。
【0009】
また請求項2のパルス発生装置は、請求項1に記載のパルス発生装置において、状態監視部(11)および前記タイマ(10)を介して、送出される出力パルスの1発毎に、その立上がり時点からの持続時間を計測し、この持続時間が所定の最大長を超えたときは、パルス発生装置(1)にクリア信号を与えてリセットさせて出力パルス(3)を立下げさせることを特徴とする。
【0010】
本発明の作用は以下の如くである。即ち、従来のパルス発生装置1にタイマ10、状態監視部11、自己出力パルス総数監視部12からなる自己監視回路9を付設し、
▲1▼状態監視部11、タイマ10を介して、パルス発生装置1から送出される出力パルス3の1発毎に、その立上がり時点からの持続時間を計測し、この持続時間が所定の最大長Wmaxを超えたときは、パルス発生装置1にクリア信号10aを与えリセットさせて出力パルス3を立下げさせ、従来のように強制停止時に出力パルス3の最終出力が立下がらずにONのままになってパルス出力が完結せず制御の不具合を招いたり、サーボモータ2に悪影響が及ぶことを防止する。
▲2▼自己出力パルス総数監視部12を介して、開始信号7の入力後、パルス発生装置1より現実に送出された出力パルス3の総数を計数することにより、強制停止時に生じた出力パルス3の総数の設定値との差異を明確にし、この差異を修正する処理を容易にする。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施例としての位置決め制御システムの要部の構成を示す。図1においては図3と比較して、パルス発生装置1内にタイマ10、状態監視部11、自己出力パルス総数監視部12からなる自己監視回路9が追加されている。
図2は図1のシステムの位置決め動作中(つまり、パルス発生装置1から送出されるべき出力パルス3の総数が予めパルス発生部4に設定され、時点t0にパルス発生部4に外部から開始信号7が入力されたのちの図1のシステムの動作中)に、時点t2’において外部から強制停止信号8が入力されたときの動作を示す波形図で、この図は図5に対応している。
【0012】
次に図1,2を参照しつつ自己監視回路9内の各機能部を説明する。
ここで、状態監視部11は常時、出力パルス3のON(本例ではHレベル)の状態とOFF(本例ではLレベル)の状態とを判別する。
タイマ10は常時、状態監視部11が出力パルス3のON状態開始を判別した時点からのON状態の持続時間(つまり、出力パルス3のパルス幅)を計測し、このパルス幅が所定の最長幅Wmaxを超えないように監視をする。
従って、図2の減速区間に示すように、時点t2’に強制停止信号8が入力されることにより、パルス発生部4が直ちにタイミング信号4a(従って出力パルス3)の周波数を漸減してバルス列サーボモータ2を減速し、時点t3’に停止した時の出力パルス3の最終出力状態で最悪、出力パルス3がON状態のままになろうとしても、タイマ10が最終出力状態の出力パルス3の持続時間が所定の最長幅Wmaxに達した時点tbでクリア信号10aをパルス発生部4およびラッチ回路5に出力し、パルス発生装置1を初期の状態にリセットし、出力パルス3をOFFさせる。
【0013】
一方、自己出力パルス総数監視部12は、図1のシステムの位置決め動作の開始時点、つまり、開始信号7が入力された時点t0以後にパルス発生装置1が外部に出力する出力パルス3そのものを自己計数する。
これにより、位置決め動作の途中でパルス発生装置1が出力パルス3の送出を停止しても、この送出停止までにパルス発生装置1が外部のパルス列サーボモータ2に物理的に送出した出力パルス3の総数を知ることができ、パルス列サーボモータ2の強制停止位置と本来の位置決め位置との差異を正確に管理することができる。
【0014】
【発明の効果】
本発明によれば、パルス発生装置1内に自己監視回路9を付設し、
▲1▼常時、出力パルス3のON/OFF(本例ではH/L)の状態を判別して出力パルス3のパルス幅(ONの持続時間)を計測し、パルス幅が所定の最長幅Wmaxを越えたときクリア信号10aをパルス発生部4およびラッチ回路5に与えパルス発生装置1を初期状態にリセットさせるようにしたので、
パルス発生部4への強制停止信号8の入力後における出力パルス3の最終出力状態で最悪、出力パルス3が立上がったON状態のままになろうとしても、この出力パルス3を立下げてOFFさせることができ、従来のように強制停止時に出力パルス3の最終出力が立下がらずONのままになってパルス出力が完結せず制御の不具合を招いたり、パルス通電継続によりサーボモータ2に悪影響が及ぶことを防止することができる。また、
▲2▼位置決め動作ごとにパルス発生装置1が実際に外部に送出した出力パルス3の総数を計数するようにしたので、
強制停止信号8の入力によって、位置決め動作の途中でパルス発生装置1が出力パルス3の送出を停止しても、送出された出力パルス3の総数を知ることができ、パルス列サーボモータ2の強制停止位置と本来の位置決め位置との差異を正確に把握することができるので、以後の差異修正が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての位置決め制御システムの要部の構成図
【図2】図1の強制停止時の動作を示す波形図
【図3】図1に対応する従来の構成図
【図4】図3の通常時の動作を示す波形図
【図5】図3の強制停止時の動作を示す波形図
【符号の説明】
1 パルス発生装置
2 パルス列サーボモータ
3 出力パルス
4 パルス発生部
4a タイミング信号
5 ラッチ回路
5a 広幅パルス
6 バッファ
7 開始信号
8 強制停止信号
9 自己監視回路
10 タイマ
10a クリア信号
11 状態監視部
12 自己出力パルス総数監視部
Wmax パルス最長幅[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, an external output pulse having a total number of pulses set in advance by a pulse transmission start command is actually transmitted from a pulse generator for transmitting to a pulse train input means such as a pulse train servo motor that performs a positioning operation of a machine tool. More particularly, the present invention relates to a pulse monitoring device for a pulse generator capable of preventing a problem that occurs when a forced stop command is given to the pulse generator during an external output pulse sending operation.
In the following drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 shows a configuration example of a main part of a conventional positioning control system applied to a machine tool or the like. In this figure, 1 is a pulse generator, 2 is a means for inputting a pulse train. In this example, a pulse train servo having a function that the rotation angle (and hence the movement amount) per pulse of the input pulse train is constant.
In the pulse generator 4 of the pulse generator 1, the total number of output pulses 3 (therefore, in this example, the total movement amount as the total rotation angle of the pulse train servo motor 2) is set in advance, and the pulse generator 4 starts from the outside. When the signal 7 is input, the pulse generator 1 generates and sends out the number of
[0003]
In the pulse generator 1, when the pulse generator 4 is preset with a total number of pulses and receives a start signal 7 from the outside, a timing pulse that is the basis of the
The
[0004]
FIG. 4 shows an example of a normal operation waveform of FIG. When the total number of pulses is set in advance in the pulse generator 4 of the pulse generator 1 and the external start signal 7 is turned ON at time t0, the pulse generator 1 sets the frequency of the
Further, from the time t2, the frequency of the
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-43914 A [0006]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 5 shows an example of an operation waveform when the forced stop signal 8 is inputted from the outside to the pulse generator 4 of the pulse generator 1 at the time t2 ′ during the output of the
As shown in the figure, when the forced stop signal 8 to the pulse generator 4 is turned on at the time t2 ′, the pulse generator 4 immediately reduces the
As described above, the conventional pulse generator 1 has a mechanism that gives the highest priority to the transmission stop of the
[0007]
An object of the present invention is to provide a pulse monitoring device for a pulse generator capable of solving the above-described problems that occur when transmission of an
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the pulse monitoring device of the pulse generator according to claim 1 is configured to output pulses (3) to be output to the outside for a preset total number of pulses based on a pulse transmission start command (start signal 7). ), The rising timing signal (4a) indicating the rising timing and the falling timing signal (4a) indicating the falling timing do not always exceed at least the predetermined maximum time width (pulse maximum width Wmax). Based on the timing signal sending means (pulse generating unit 4) that sends out sequentially while making a pair at intervals and the paired timing signal, a pulse having a time width from the rising timing of the pair to the falling timing ( Width pulse generation means (latch circuit 5) for generating a
When the duration from the rising timing of the external output pulse sent from the width pulse generating means exceeds the predetermined maximum time width (by outputting the
[0009]
The pulse generator according to
[0010]
The operation of the present invention is as follows. That is, the conventional pulse generator 1 is provided with a self-monitoring circuit 9 including a timer 10, a
(1) The duration from the rising point is measured for each
(2)
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a configuration of a main part of a positioning control system as an embodiment of the present invention. In FIG. 1, compared to FIG. 3, a self-monitoring circuit 9 including a timer 10, a
2 shows that during the positioning operation of the system shown in FIG. 1 (that is, the total number of
[0012]
Next, each functional unit in the self-monitoring circuit 9 will be described with reference to FIGS.
Here, the
The timer 10 always measures the ON state duration (that is, the pulse width of the output pulse 3) from the time when the
Therefore, as shown in the deceleration section of FIG. 2, when the forced stop signal 8 is input at the time t2 ′, the pulse generator 4 immediately decreases the frequency of the
[0013]
On the other hand, the self-output pulse total number monitoring unit 12 self-outputs the
As a result, even if the pulse generator 1 stops sending the
[0014]
【The invention's effect】
According to the present invention, a self-monitoring circuit 9 is provided in the pulse generator 1,
(1) Always determine the ON / OFF state (H / L in this example) of the
Worst case in the final output state of the
(2) Since the pulse generator 1 counts the total number of
By inputting the forced stop signal 8, even if the pulse generator 1 stops sending the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a main part of a positioning control system as an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a waveform diagram showing an operation at a forced stop in FIG. 1. FIG. 3 is a conventional block diagram corresponding to FIG. 4 is a waveform diagram showing an operation in a normal state in FIG. 3. FIG. 5 is a waveform diagram showing an operation in a forced stop in FIG.
1
Claims (2)
前記の対となるタイミング信号をもとに、対の立上がりのタイミングから立下がりのタイミングまでの時間幅のパルスを生成し前記外部出力パルスとして送出する幅パルス生成手段とを備えたパルス発生装置において、
前記幅パルス生成手段から送出される外部出力パルスの立上がりのタイミングからの持続時間が前記所定の最大時間幅を超えたときは当該の外部出力パルスを立下げる状態監視部及びタイマと、前記パルス送出開始指令に基づいて現実に前記パルス発生装置から生成送出される前記外部出力パルスの総数を計数する自己出力パルス総数監視部とを備えた自己監視回路を付設したことを特徴とするパルス発生装置。 Based on the pulse transmission start command, a rising timing signal indicating a rising timing and a falling timing signal indicating a falling timing for each of the pulses output to the outside for a preset total number of pulses are always at least at least. Timing signal transmission means for sequentially transmitting while pairing at intervals not exceeding a predetermined maximum time width;
A pulse generator comprising: a width pulse generating means for generating a pulse having a time width from a rising timing to a falling timing of a pair based on the paired timing signal and transmitting the pulse as the external output pulse ,
A state monitoring unit and a timer for lowering the external output pulse when the duration from the rising timing of the external output pulse sent from the width pulse generating means exceeds the predetermined maximum time width; and the pulse sending A pulse generator comprising a self-monitoring circuit including a self-output pulse total number monitoring unit for counting the total number of external output pulses actually generated and transmitted from the pulse generator based on a start command.
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