JP4558115B2

JP4558115B2 - Positioning device using absolute encoder and coordinate setting method of absolute encoder

Info

Publication number: JP4558115B2
Application number: JP26570199A
Authority: JP
Inventors: 三郎楠美; 英治藤田
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2019-09-20
Also published as: JP2001092507A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アブソリュートエンコーダを用いた位置決め装置、及び、アブソリュートエンコーダの座標設定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アブソリュートエンコーダを用いた位置決め装置の具体例として、従来、図４に示すような移載搬送装置５１がある。この移載搬送装置５１は、シーケンサ５２、マイコン５３、及びＤＤ（ダイレクトドライブ）モータ５４を備えている。詳しくは、シーケンサ５２及びＤＤモータ５４はマイコン５３に接続されている。シーケンサ５２にはＤＤモータ５４の種々の駆動態様を示す複数の動作パターンが記録されている。シーケンサ５２は、その中から選択された特定動作パターン信号Ｄｓをマイコン５３に出力するようになっている。
【０００３】
ＤＤモータ５４には、アブソリュートエンコーダ５５が内蔵されている。このエンコーダ５５は、モータ５４の回転位置を検出し、それを位置検出信号Ｆｓとしてマイコン５３に出力するようになっている。そして、マイコン５３は、特定動作パターン信号Ｄｓと位置検出信号Ｆｓとに基づいてＤＤモータ５４を駆動制御するようになっている。また、ＤＤモータ５４の回転軸５６には、アーム５７が取着されている。アーム５７の先端には真空チャック５８が取付けられ、このチャック５８にはアーム５７の基端から引き出された電線や配管等からなるハーネス５９が接続されている。
【０００４】
このように構成された移載搬送装置５１は、アーム５７を、動作の基準位置となる原点位置から所定角度回動させて目的位置に到達させるようになっている。したがって、通常、エンコーダ５５の回転座標の原点は、アーム５７の原点位置と合致していた方が、ユーザにとって感覚的に把握しやすい。このため、電源投入時におけるエンコーダ５５の回転座標は、アーム５７の原点位置を座標原点として設定されている。すなわち、図５に示すように、アーム５７の原点位置Ｐ０は０゜に設定されている。そして、同エンコーダ５５の回転座標は、その原点位置Ｐ０から時計方向（ＣＷ方向）に＋１８０゜、反時計方向（ＣＣＷ方向）に−１８０゜広がるように、予めマイコン５３に設定されている。よって、電源投入時のアーム５７の位置は、±１８０゜の範囲内のいずれかの位置に設定される。
【０００５】
一般に、こうした移載搬送装置５１では、アーム５７は種々の態様で動作されるようになっている。例えば、図５（ａ）に示すように、アーム５７の原点位置Ｐ０からアーム５７をＣＷ方向に１２０゜回転させて目的位置Ｐ１に移動させるとともに、原点位置Ｐ０からアーム５７をＣＣＷ方向に１２０゜回転させて目的位置Ｐ２に移動させる態様で動作させる場合がある。この場合、エンコーダ５５の回転座標は原点位置Ｐ０を０゜としてポイントＣに向かって、ＣＷ方向に＋１８０゜、ＣＣＷ方向に−１８０゜広がるように設定されている。よって、電源投入時にアーム５７が目的位置Ｐ１にあるときには、エンコーダ５５の座標は１２０゜として検出される。このため、アーム５７を原点復帰させると、アーム５７はＣＣＷ方向に１２０゜回動される。また、電源投入時にアーム５７が目的位置Ｐ２にあるときには、エンコーダ５５の座標は−１２０゜として検出される。このため、アーム５７を原点復帰させると、アーム５７はＣＷ方向に１２０゜回動される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば図５（ａ）に示すように、原点位置Ｐ０からＣＷ方向に回転させてアーム５７を目的位置Ｐ１に移動させ、その位置Ｐ１からさらにＣＷ方向に回転させてアーム５７を目的位置Ｐ２に移動させる態様で動作させる場合がある。
【０００７】
しかしこの場合には、アーム５７が原点位置Ｐ０からＣＷ方向に２４０゜回動されて目的位置Ｐ２にあるときに電源を投入すると、エンコーダ５５は、アーム５７がＣＷ方向に２４０゜回動しているとは判断せず、同アーム５７がＣＣＷ方向に１２０゜回動していると判断してしまう。すなわち、エンコーダ５５の座標は−１２０゜として検出される。このため、アーム５７の原点復帰を行う際には、アーム５７をさらにＣＷ方向に１２０゜回転させてしまう。よって、アーム５７は一回転してしまうこととなる。したがって、アーム５７に配設されたハーネス５９がねじれてしまい、同ハーネス５９の断線の原因となってしまうといった不都合があった。
【０００８】
そして、こうした不都合を回避するためには、原点位置Ｐ０におけるエンコーダ５５の座標を−１２０゜に設定する必要があった。このため、ユーザは−１２０゜をアーム５７の動作の原点位置として目的位置の角度を設定する必要があり、操作性が悪くなるという問題点が生じた。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作性を維持しつつ、原点復帰動作時の誤動作を確実に防止することができるアブソリュートエンコーダを用いた位置決め装置、及び、アブソリュートエンコーダの座標設定方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、回転軸の位置データを検出し、それを位置データ信号として出力するアブソリュートエンコーダを有するとともに、前記回転軸には先端に流体圧アクチュエータが配設されたアームが取着されるモータと、前記位置データ信号及び予め設定された前記エンコーダの回転座標に基づいて前記回転軸の基準位置からの回転角度を算出することにより、所定の動作パターンに基づく前記モータの駆動を制御するモータ駆動制御手段と、前記動作パターンを出力する動作パターン出力手段とを備えるモータの位置決め装置において、前記回転座標の座標原点を前記アブソリュートエンコーダの周回上のどの位置にも自由に設定可能とすると共に、前記座標原点を基準とした場合に、前記座標原点から正方向への回転座標の上限値と、前記座標原点から負方向への回転座標の下限値とを自由に設定可能とする座標設定手段をさらに備え、前記回転座標がプラスの値の場合の回動方向と、マイナスの場合の回動方向とが逆方向となるように前記回転軸を前記座標原点へ回動させることにより、回転座標の原点復帰動作を行うことを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のアブソリュートエンコーダを用いた位置決め装置において、前記回転座標の座標原点は、前記アームの動作の基準位置と一致するように設定されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載のアブソリュートエンコーダを用いた位置決め装置において、前記動作パターン出力手段は、前記座標原点及び正負両方向に設定された前記回転座標をパラメータとして入力可能となっており、そのパラメータを前記モータ駆動制御手段へ出力することにより、当該動作パターン出力手段を前記座標設定手段として機能させることを要旨とする。
請求項４に記載の発明では、回転軸の位置データを検出し、それを位置データ信号として出力するアブソリュートエンコーダを有するとともに、前記回転軸には、先端に流体圧アクチュエータが配設されたアームが取着されるモータと、前記位置データ信号及び予め設定された前記エンコーダの回転座標に基づいて前記回転軸の基準位置からの回転角度を算出することにより、所定の動作パターンに基づく前記モータの駆動を制御するモータ駆動制御手段と、前記動作パターンを出力する動作パターン出力手段とを備えるモータの位置決め装置における前記アブソリュートエンコーダの座標設定方法において、前記回転座標の座標原点を前記アブソリュートエンコーダの周回上のどの位置にも自由に設定可能とすると共に、前記座標原点を基準とした場合に、前記座標原点から正方向への回転座標の上限値と、前記座標原点から負方向への回転座標の下限値とを自由に設定可能とし、前記回転座標がプラスの値の場合の回動方向と、マイナスの場合の回動方向とが逆方向となるように前記回転軸を前記座標原点へ回動させることにより、回転座標の原点復帰動作を行うことを要旨とする。
【００１３】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１〜４に記載の発明によると、エンコーダの回転座標の座標原点と、その座標原点を基準とした該回転座標の正方向への広がり及び負方向への広がりとを、自由に設定できるようになっている。このため、回転軸が最も負方向へ回転したときの座標と、同回転軸が最も正方向へ回転したときの座標とを含む回転座標に設定することができる。例えば、回転軸が基準位置から両方向へ最大１２０゜回転するようになっている場合には、座標原点を基準位置に設定する。そして、正方向への座標の広がりを＋１２０゜以上に、負方向への座標の広がりを−１２０゜以上に設定する。また、回転軸が基準位置から正方向へ最大２４０゜回転するようになっている場合には、座標原点を基準位置に設定し、正方向への座標の広がりを＋２４０゜以上に設定する。このようにすれば、電源投入時に回転軸がどの位置にあってもその位置を確実に検出することができる。よって、回転軸の原点復帰時に回転方向が不定となって一回転してしまうといった不都合を防止することができる。
【００１４】
しかも、回転軸の回転態様にかかわらず、エンコーダの座標原点を回転軸の基準位置に常に一致させることができるため、好適な操作性を維持することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によると、モータの回転軸には、先端に流体圧アクチュエータが配設されたアームが取着されている。そして、回転座標の座標原点は、該アームの動作の基準位置と一致するように設定されている。このため、アームを動作させる際に０゜を基準とすることができ、好適な操作性を確保することができる。また、アームが一回転してしまうことがないため、流体圧アクチュエータに接続された電線や配管等がねじれてしまうこともない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を移載搬送装置に具体化した一実施形態を図１〜図３に基づき詳細に説明する。
【００１７】
図１に示すように、移載搬送装置１１は、シーケンサ１２、マイコン１３、及びＤＤ（ダイレクトドライブ）モータ１４を備えている。詳しくは、シーケンサ１２及びＤＤモータ１４はマイコン１３に接続されている。
【００１８】
シーケンサ１２には、ＤＤモータ１４の種々の動作パターンが記録されており、その中から選択された特定動作パターンや他の制御信号等を所定のデータ信号Ｄとしてマイコン１３に出力するようになっている。
【００１９】
ＤＤモータ１４には、アブソリュートエンコーダ１５が内蔵されている。このエンコーダ１５は、モータ１４の回転位置を検出し、それを位置検出信号Ｆｓとしてマイコン１３に出力するようになっている。また、ＤＤモータ１４の回転軸１６には、アーム１７が取着されている。アーム１７の先端には流体圧アクチュエータとしての真空チャック１８が取着され、このチャック１８にはアーム１７の基端から引き出された電線や配管等からなるハーネス１９が接続されている。
【００２０】
マイコン１３は、Ｉ／Ｏインターフェイス２１、制御部２２、モータドライバ２３、及びアブソリュートエンコーダインターフェイス２４を備えている。そして、前記データ信号ＤはＩ／Ｏインターフェイス２１を介して制御部２２に入力され、前記位置検出信号Ｆｓはアブソリュートエンコーダインターフェイス２４を介して制御部２２に入力されている。そして、制御部２２は、データ信号Ｄと位置検出信号Ｆｓとに基づき、モータドライバ２３によってＤＤモータ１４を駆動制御するようになっている。
【００２１】
このように構成された移載搬送装置１１は、アーム１７を、動作の基準位置となる原点位置から所定角度回動させて目的位置に到達させるようになっている。したがって、通常、エンコーダ１５の回転座標の原点は、アーム１７の原点位置と一致していた方が、ユーザにとって感覚的に把握しやすい。このため、電源投入時におけるエンコーダ１５の回転座標は、アーム１７の原点位置を座標原点として設定されている。すなわち、図２に示すように、アーム１７の原点位置Ｐ０は０゜に設定されている。なお、本実施形態において、回転座標の座標原点は、エンコーダ１５の周回上のどの位置であっても自由に設定できるようになっている。このため、座標原点の設定時には、エンコーダ１５の周回上においてアーム１７の原点位置と対応する位置が座標原点として設定される。
【００２２】
また、エンコーダ１５の回転座標は、その原点位置Ｐ０から時計方向（ＣＷ方向）にプラスとなる角度、反時計方向（ＣＣＷ方向）にマイナスとなる角度が広がるように設定可能となっている。そして、プラスとなる角度の上限値、及びマイナスとなる角度の下限値は、上下限値の差が３６０゜となる範囲内でそれぞれ自由に設定可能となっている。詳しくは、該上下限値をパラメータとしてシーケンサ１２に設定できるようにし、そのパラメータをマイコン１３（制御部２２）に入力できるようになっている。すなわち、シーケンサ１２は、座標設定手段としても機能している。よって、マイコン１３は、そのパラメータに基づいて所定の処理を行い、電源投入時のアーム１７の位置を、これら上下限値の範囲内のいずれかの位置に設定する。ここで、本実施形態の移載搬送装置１１において、アーム１７の位置を設定するためにマイコン１３が行う処理を図３のフローチャートに従って説明する。
【００２３】
まず、ステップＳ１において、エンコーダ１５の位置データを読み込む。次に、ステップＳ２において、その位置データに基づいて、座標原点として設定された位置データを基準とした現在の角度の値（現在値）を算出する。すなわち、ここでは原点位置Ｐ０を基準として、アーム１７が現在どの角度をなした位置にあるかを算出する。続くステップＳ３では、算出した現在値が、設定された上限値以上か否かを判断する。そして、現在値が上限値以上であればステップＳ４へ移行し、現在値が上限値よりも小さければステップＳ５へ移行する。ステップＳ４では、その現在値から３６０゜を減算した値を新たに現在値として設定する。すなわち、ここでは、現在値が設定された上限値を超えないようにしている。次に、ステップＳ５において、現在値が、設定された下限値よりも小さいか否かを判断する。そして、現在値が下限値よりも小さければステップＳ６へ移行し、現在値が下限値以上であればここでの処理を一旦終了する。ステップＳ６では、その現在値に３６０゜を加算した値を新たに現在値として設定してここでの処理を一旦終了する。すなわち、ここでは、現在値が設定された下限値以下とならないようにしている。
【００２４】
したがって、こうした処理により、アーム１７の位置が、上下限値の範囲内のいずれかの位置に設定される。
次に、アーム１７の動作態様の一具体例を図２に従って説明する。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、アーム１７は、原点位置Ｐ０からＣＷ方向に１２０゜の角度をなす目的位置Ｐ１に回動され、その位置Ｐ１からさらにＣＷ方向に１２０゜の角度をなす目的位置Ｐ２に回動されるようになっている。すなわち、アーム１７は、原点位置Ｐ０からＣＷ方向に１２０゜及び２４０゜回動されるようになっている。
【００２６】
この場合、エンコーダ１５の回転座標は、原点位置Ｐ０を０゜としてポイントＣに向かってＣＷ方向に＋３４０゜、ＣＣＷ方向に−２０゜広がるように設定されている。すなわち、エンコーダ１５の回転座標は、上限値が＋３６０゜、下限値が−２０゜に設定されている。よって、電源投入時にアーム１７が目的位置Ｐ１にあるときには、エンコーダ１５の座標は１２０゜として検出される。このため、アーム１７を原点復帰させると、アーム１７はＣＣＷ方向に１２０゜回動される。また、電源投入時にアーム１７が目的位置Ｐ２にあるときには、エンコーダ１５の座標は２４０゜として検出される。このため、アーム１７を原点復帰させると、アーム１７はＣＣＷ方向に２４０゜回動される。よって、電源投入時にアーム１７が目的位置Ｐ２にあっても、原点復帰時にアーム１７が一回転してしまうことがない。それゆえ、ハーネス１９がねじれてしまうこともない。
【００２７】
また、従来技術で述べたように、アーム１７の原点位置Ｐ０からアーム１７をＣＷ方向に１２０゜回転させて目的位置Ｐ１に移動させるとともに、原点位置Ｐ０からアーム１７をＣＣＷ方向に１２０゜回転させて目的位置Ｐ２に移動させる態様で動作させる場合がある。この場合には、エンコーダ１５の回転座標を従来と同様に、原点位置Ｐ０からＣＷ方向に＋１８０゜、ＣＣＷ方向に−１８０゜広がるように設定する。このようにすれば、電源投入時に目的位置Ｐ２にあるアーム１７を原点復帰させたときに、アーム１７がＣＣＷ方向に２４０゜回動して、結果としてアーム１７が一回転してしまうことがない。
【００２８】
これらの結果、エンコーダ１５の回転座標の広がり（上下限値）を、アーム１７の動作態様に合わせて設定することにより、原点復帰時のアーム１７の誤動作を防止することが可能となる。言い換えれば、原点位置Ｐ０を基準としたアーム１７の可動範囲内の角度を包含するようにエンコーダ１５の回転座標の上下限値を設定することにより、原点復帰時のアーム１７の誤動作を防止することが可能となる。
【００２９】
したがって、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）エンコーダ１５の回転座標の広がりは、自由に設定可能となっている。すなわち、同エンコーダ１５の回転座標の広がりを、アーム１７の動作態様に合わせて設定することができる。よって、エンコーダ１５の回転座標の原点をアーム１７の原点位置に一致させても、電源投入後の原点復帰時にアーム１７の回動方向が不定にならず、所定の方向へ確実に回動させることができる。したがって、操作性を維持しつつ、アーム１７の原点復帰動作時の誤動作を確実に防止することができる。
【００３０】
（２）エンコーダ１５の回転座標は、上下限値とともに座標原点も自由に設定可能となっている。すなわち、エンコーダ１５の周回上のどの位置でも自由に座標原点として設定可能となっている。このため、エンコーダ１５の構造的な原点位置からシフトさせた位置を座標原点として設定することができる。よって、アーム１７の原点位置を変更した場合においても、エンコーダ１５の座標原点をアーム１７の原点位置に、簡単かつ確実に一致させることができる。
【００３１】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・エンコーダ１５の回転座標は、ＣＷ方向にマイナスとなる角度、ＣＣＷ方向にプラスとなる角度に設定するようにしてもよい。
【００３２】
・本発明の位置決め装置は、前記実施形態で述べた移載搬送装置１１に限定されない。例えば、回転軸１６にフィルムが巻回されたロールを取り付けて該フィルムを所定ピッチで送り出すフィルム送り装置等に具体化してもよい。
【００３３】
・モータはＤＤモータ１４に限らず、サーボモータ等であってもよい。
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
【００３５】
（１）前記動作パターン出力手段はシーケンサであること。
【００３６】
（２）前記正方向とは回転軸の時計方向を示し、前記負方向とは該回転軸の反時計方向を示すこと。
【００３７】
（３）回転軸の位置データを検出し、それを位置データ信号として出力するアブソリュートエンコーダを有するモータと、前記位置データ信号及び予め設定された前記エンコーダの回転座標に基づいて前記回転軸の基準位置からの回転角度を算出することにより、所定の動作パターンに基づく前記モータの駆動を制御するモータ駆動制御手段と、前記動作パターンを出力する動作パターン出力手段とを備えるモータの位置決め装置において、前記回転座標の座標原点及び上下限値を自由に設定可能とする座標設定手段をさらに備えることを特徴とするアブソリュートエンコーダを用いた位置決め装置。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜４に記載の発明によれば、操作性を維持しつつ、原点復帰動作時の誤動作を確実に防止することができる。
【００３９】
請求項２に記載の発明によれば、アームを好適に操作することができる。また、流体圧アクチュエータに接続された電線や配管等がねじれてしまうことも防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位置決め装置を移載搬送装置に具体化した一実施形態のブロック図。
【図２】（ａ）は同実施形態の移載搬送装置の動作を示す概略平面図、（ｂ）は同装置のエンコーダの回転座標の広がりを示す概念図。
【図３】同実施形態において、電源投入時の回転軸の位置を設定するための処理を示すフローチャート。
【図４】従来の移載搬送装置を示すブロック図。
【図５】（ａ）は従来の移載搬送装置の動作を示す概略平面図、（ｂ）は同装置のエンコーダの回転座標の広がりを示す概念図。
【符号の説明】
１１…位置決め装置としての移載搬送装置、１２…動作パターン出力手段及び座標設定手段としてのシーケンサ、１３…モータ駆動制御手段としてのマイコン、１４…ＤＤモータ、１５…アブソリュートエンコーダ、１６…回転軸、１７…アーム、１８…流体圧アクチュエータ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a positioning device using an absolute encoder and a coordinate setting method for the absolute encoder.
[0002]
[Prior art]
As a specific example of a positioning device using an absolute encoder, there is a transfer / transfer device 51 as shown in FIG. The transfer / conveyance device 51 includes a sequencer 52, a microcomputer 53, and a DD (direct drive) motor 54. Specifically, the sequencer 52 and the DD motor 54 are connected to the microcomputer 53. In the sequencer 52, a plurality of operation patterns indicating various driving modes of the DD motor 54 are recorded. The sequencer 52 outputs a specific operation pattern signal Ds selected from the sequencer 52 to the microcomputer 53.
[0003]
An absolute encoder 55 is built in the DD motor 54. The encoder 55 detects the rotational position of the motor 54 and outputs it to the microcomputer 53 as a position detection signal Fs. The microcomputer 53 controls the drive of the DD motor 54 based on the specific operation pattern signal Ds and the position detection signal Fs. An arm 57 is attached to the rotation shaft 56 of the DD motor 54. A vacuum chuck 58 is attached to the distal end of the arm 57, and a harness 59 made of an electric wire or piping drawn from the proximal end of the arm 57 is connected to the chuck 58.
[0004]
The transfer / conveyance device 51 configured as described above is configured to rotate the arm 57 by a predetermined angle from the origin position serving as a reference position for operation to reach the target position. Therefore, normally, the origin of the rotational coordinates of the encoder 55 is easier to grasp for the user if the origin position of the arm 57 matches. For this reason, the rotation coordinates of the encoder 55 when the power is turned on are set with the origin position of the arm 57 as the coordinate origin. That is, as shown in FIG. 5, the origin position P0 of the arm 57 is set to 0 °. The rotational coordinates of the encoder 55 are set in advance in the microcomputer 53 so as to spread from the origin position P0 by + 180 ° in the clockwise direction (CW direction) and by −180 ° in the counterclockwise direction (CCW direction). Therefore, the position of the arm 57 when the power is turned on is set to any position within the range of ± 180 °.
[0005]
In general, in such a transfer / conveyance device 51, the arm 57 is operated in various ways. For example, as shown in FIG. 5A, the arm 57 is rotated 120 ° in the CW direction from the origin position P0 of the arm 57 to move to the target position P1, and the arm 57 is moved 120 ° in the CCW direction from the origin position P0. There is a case where it is operated in such a manner that it is rotated and moved to the target position P2. In this case, the rotation coordinates of the encoder 55 are set so that the origin position P0 is 0 °, and toward the point C, the rotation is + 180 ° in the CW direction and −180 ° in the CCW direction. Therefore, when the arm 57 is at the target position P1 when the power is turned on, the coordinates of the encoder 55 are detected as 120 °. For this reason, when the arm 57 is returned to the origin, the arm 57 is rotated 120 ° in the CCW direction. When the arm 57 is at the target position P2 when the power is turned on, the coordinates of the encoder 55 are detected as -120 °. For this reason, when the arm 57 is returned to the origin, the arm 57 is rotated 120 ° in the CW direction.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
For example, as shown in FIG. 5A, the arm 57 is moved from the origin position P0 in the CW direction to move the arm 57 to the target position P1, and the arm 57 is further rotated in the CW direction from the position P1 to move the arm 57 to the target position P2. There is a case where it is operated in such a manner that it is moved to.
[0007]
However, in this case, when the power is turned on when the arm 57 is rotated 240 ° from the origin position P0 in the CW direction and is at the target position P2, the encoder 55 causes the arm 57 to rotate 240 ° in the CW direction. It is determined that the arm 57 is rotated 120 ° in the CCW direction. That is, the coordinates of the encoder 55 are detected as -120 °. For this reason, when returning the origin of the arm 57, the arm 57 is further rotated by 120 ° in the CW direction. Therefore, the arm 57 rotates once. Therefore, the harness 59 disposed on the arm 57 is twisted, which causes a disconnection of the harness 59.
[0008]
In order to avoid such inconvenience, it is necessary to set the coordinates of the encoder 55 at the origin position P0 to −120 °. For this reason, the user needs to set the angle of the target position with -120 ° as the origin position of the operation of the arm 57, which causes a problem that the operability is deteriorated.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a positioning device using an absolute encoder that can reliably prevent malfunction during the return to origin operation while maintaining operability, and An object of the present invention is to provide a coordinate setting method for an absolute encoder.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 has an absolute encoder that detects position data of the rotating shaft and outputs it as a position data signal. By calculating the rotation angle from the reference position of the rotating shaft based on the position data signal and the rotation coordinates of the encoder set in advance based on the motor to which the arm provided with the actuator is attached, In a motor positioning apparatus comprising motor drive control means for controlling drive of the motor based on an operation pattern and operation pattern output means for outputting the operation pattern, the coordinate origin of the rotational coordinates is set on the circumference of the absolute encoder. with which position also to freely set, when a reference the coordinate origin, the coordinate And the upper limit value of the rotational coordinate from the point to the positive direction, further comprising a coordinate setting means to freely set the lower limit value of the rotational coordinate from the coordinate origin in the negative direction, the rotating coordinate positive value The gist is to perform the origin return operation of the rotation coordinate by rotating the rotation axis to the coordinate origin so that the rotation direction in the case of negative and the rotation direction in the case of minus are opposite. .
[0011]
In the invention described in claim 2, in the positioning device using the absolute encoder according to claim 1, the coordinate origin of the previous SL rotating coordinates, that is set to match the reference position of operation of the arm Is the gist.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the positioning device using the absolute encoder according to the first or second aspect, the operation pattern output means sets the rotational coordinates set in both the coordinate origin and positive and negative directions as parameters. The gist is that the operation pattern output means functions as the coordinate setting means by outputting the parameter to the motor drive control means.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an absolute encoder that detects position data of the rotary shaft and outputs it as a position data signal, and the rotary shaft has an arm having a fluid pressure actuator disposed at the tip. a motor which is attached, by calculating the rotation angle from the reference position of the rotating shaft on the basis of the position data signal and the preset rotational coordinates of the encoder, drive of the motor based on a predetermined operation pattern In the absolute encoder coordinate setting method in a motor positioning apparatus comprising: a motor drive control means for controlling the operation pattern; and an operation pattern output means for outputting the operation pattern. The coordinate origin of the rotational coordinates is set on the circumference of the absolute encoder. with which position also to freely set, based on the coordinate origin And when the upper limit value of the rotational coordinate from the coordinate origin in the positive direction, the coordinate origin from freely set the lower limit value of the rotational coordinates in the negative direction and then, the rotating coordinate positive value The gist is to perform the origin return operation of the rotation coordinate by rotating the rotation axis to the coordinate origin so that the rotation direction in the case of negative and the rotation direction in the case of minus are opposite. .
[0013]
The “action” of the present invention will be described below.
According to the first to fourth aspects of the present invention, it is possible to freely set the coordinate origin of the rotation coordinates of the encoder and the spread in the positive direction and the negative direction of the rotation coordinates with reference to the coordinate origin. It is like that. For this reason, it is possible to set the rotation coordinates including the coordinates when the rotation axis is most rotated in the negative direction and the coordinates when the rotation axis is most rotated in the positive direction. For example, when the rotation axis is rotated at a maximum of 120 ° in both directions from the reference position, the coordinate origin is set as the reference position. Then, the spread of coordinates in the positive direction is set to + 120 ° or more, and the spread of coordinates in the negative direction is set to −120 ° or more. In addition, when the rotation axis is rotated from the reference position by a maximum of 240 ° in the positive direction, the coordinate origin is set as the reference position, and the spread of the coordinate in the positive direction is set to + 240 ° or more. In this way, it is possible to reliably detect the position of the rotating shaft at any position when the power is turned on. Therefore, it is possible to prevent the inconvenience that the rotation direction becomes indefinite when the rotation axis returns to the original position and the rotation axis makes one rotation.
[0014]
Moreover, since the coordinate origin of the encoder can always coincide with the reference position of the rotating shaft regardless of the rotation mode of the rotating shaft, a favorable operability can be maintained.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, an arm having a fluid pressure actuator disposed at the tip is attached to the rotating shaft of the motor. The coordinate origin of the rotational coordinates is set so as to coincide with the reference position for the operation of the arm. For this reason, when the arm is operated, 0 ° can be set as a reference, and preferable operability can be ensured. In addition, since the arm does not rotate once, the electric wire or piping connected to the fluid pressure actuator is not twisted.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a transfer / conveyance apparatus will be described in detail with reference to FIGS.
[0017]
As shown in FIG. 1, the transfer transport device 11 includes a sequencer 12, a microcomputer 13, and a DD (direct drive) motor 14. Specifically, the sequencer 12 and the DD motor 14 are connected to the microcomputer 13.
[0018]
Various operation patterns of the DD motor 14 are recorded in the sequencer 12, and a specific operation pattern selected from them and other control signals are output to the microcomputer 13 as a predetermined data signal D. Yes.
[0019]
An absolute encoder 15 is built in the DD motor 14. The encoder 15 detects the rotational position of the motor 14 and outputs it to the microcomputer 13 as a position detection signal Fs. An arm 17 is attached to the rotating shaft 16 of the DD motor 14. A vacuum chuck 18 as a fluid pressure actuator is attached to the tip of the arm 17, and a harness 19 made of an electric wire or a pipe drawn from the base end of the arm 17 is connected to the chuck 18.
[0020]
The microcomputer 13 includes an I / O interface 21, a control unit 22, a motor driver 23, and an absolute encoder interface 24. The data signal D is input to the control unit 22 via the I / O interface 21, and the position detection signal Fs is input to the control unit 22 via the absolute encoder interface 24. The control unit 22 controls the drive of the DD motor 14 by the motor driver 23 based on the data signal D and the position detection signal Fs.
[0021]
The transfer / conveyance apparatus 11 configured in this manner is configured to rotate the arm 17 by a predetermined angle from the origin position serving as the reference position for operation to reach the target position. Therefore, normally, it is easier for the user to grasp sensuously that the origin of the rotational coordinates of the encoder 15 coincides with the origin position of the arm 17. For this reason, the rotation coordinates of the encoder 15 when the power is turned on are set with the origin position of the arm 17 as the coordinate origin. That is, as shown in FIG. 2, the origin position P0 of the arm 17 is set to 0 °. In this embodiment, the coordinate origin of the rotational coordinates can be freely set at any position on the circumference of the encoder 15. For this reason, when setting the coordinate origin, a position corresponding to the origin position of the arm 17 on the circumference of the encoder 15 is set as the coordinate origin.
[0022]
Further, the rotation coordinates of the encoder 15 can be set so that a positive angle in the clockwise direction (CW direction) and a negative angle in the counterclockwise direction (CCW direction) from the origin position P0 can be set. The upper limit value of the positive angle and the lower limit value of the negative angle can be freely set within a range where the difference between the upper and lower limit values is 360 °. Specifically, the upper and lower limit values can be set in the sequencer 12 as parameters, and the parameters can be input to the microcomputer 13 (control unit 22). That is, the sequencer 12 also functions as a coordinate setting unit. Therefore, the microcomputer 13 performs a predetermined process based on the parameters, and sets the position of the arm 17 when the power is turned on to any position within the range of these upper and lower limit values. Here, the process performed by the microcomputer 13 in order to set the position of the arm 17 in the transfer / conveyance apparatus 11 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0023]
First, in step S1, the position data of the encoder 15 is read. Next, in step S2, based on the position data, a current angle value (current value) is calculated based on the position data set as the coordinate origin. In other words, here, the angle at which the arm 17 is currently positioned is calculated based on the origin position P0. In a subsequent step S3, it is determined whether or not the calculated current value is equal to or greater than a set upper limit value. If the current value is greater than or equal to the upper limit value, the process proceeds to step S4. If the current value is smaller than the upper limit value, the process proceeds to step S5. In step S4, a value obtained by subtracting 360 ° from the current value is newly set as the current value. That is, here, the current value does not exceed the set upper limit value. Next, in step S5, it is determined whether or not the current value is smaller than the set lower limit value. Then, if the current value is smaller than the lower limit value, the process proceeds to step S6, and if the current value is equal to or greater than the lower limit value, the process here is temporarily ended. In step S6, a value obtained by adding 360 ° to the current value is newly set as the current value, and the process here is temporarily terminated. That is, here, the current value is set not to be less than the set lower limit value.
[0024]
Therefore, by such processing, the position of the arm 17 is set to any position within the range of the upper and lower limit values.
Next, a specific example of the operation mode of the arm 17 will be described with reference to FIG.
[0025]
As shown in FIG. 2A, the arm 17 is rotated from the origin position P0 to a target position P1 having an angle of 120 ° in the CW direction, and further from the position P1 to have an angle of 120 ° in the CW direction. It is designed to be rotated to position P2. That is, the arm 17 is rotated 120 ° and 240 ° in the CW direction from the origin position P0.
[0026]
In this case, the rotational coordinates of the encoder 15 are set so that the origin position P0 is 0 °, and the point 15 is widened toward the point C by + 340 ° in the CW direction and −20 ° in the CCW direction. That is, the rotation coordinates of the encoder 15 are set such that the upper limit value is + 360 ° and the lower limit value is −20 °. Therefore, when the arm 17 is at the target position P1 when the power is turned on, the coordinates of the encoder 15 are detected as 120 °. Therefore, when the arm 17 is returned to the origin, the arm 17 is rotated 120 ° in the CCW direction. If the arm 17 is at the target position P2 when the power is turned on, the coordinates of the encoder 15 are detected as 240 °. Therefore, when the arm 17 is returned to the origin, the arm 17 is rotated 240 ° in the CCW direction. Therefore, even if the arm 17 is at the target position P2 when the power is turned on, the arm 17 does not make one rotation when returning to the origin. Therefore, the harness 19 is not twisted.
[0027]
Further, as described in the prior art, the arm 17 is rotated 120 ° in the CW direction from the origin position P0 of the arm 17 to the target position P1, and the arm 17 is rotated 120 ° in the CCW direction from the origin position P0. May be operated in such a manner that it is moved to the target position P2. In this case, the rotation coordinates of the encoder 15 are set so as to spread from the origin position P0 by + 180 ° in the CW direction and by −180 ° in the CCW direction, as in the conventional case. In this way, when the arm 17 at the target position P2 is returned to the origin when the power is turned on, the arm 17 is rotated by 240 ° in the CCW direction, and as a result, the arm 17 does not rotate once. .
[0028]
As a result, by setting the spread (upper and lower limit values) of the rotation coordinates of the encoder 15 in accordance with the operation mode of the arm 17, it is possible to prevent the malfunction of the arm 17 when returning to the origin. In other words, by setting the upper and lower limit values of the rotation coordinates of the encoder 15 so as to include the angle within the movable range of the arm 17 with respect to the origin position P0, it is possible to prevent the malfunction of the arm 17 when returning to the origin. Is possible.
[0029]
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The spread of the rotation coordinates of the encoder 15 can be freely set. That is, the spread of the rotation coordinates of the encoder 15 can be set in accordance with the operation mode of the arm 17. Therefore, even if the origin of the rotation coordinate of the encoder 15 is made coincident with the origin position of the arm 17, the rotation direction of the arm 17 does not become unstable when returning to the origin after the power is turned on, and it can be reliably rotated in a predetermined direction. Can do. Therefore, it is possible to reliably prevent malfunction during the return-to-origin operation of the arm 17 while maintaining operability.
[0030]
(2) As for the rotational coordinates of the encoder 15, the origin of coordinates can be freely set together with the upper and lower limit values. That is, any position on the circumference of the encoder 15 can be freely set as the coordinate origin. For this reason, the position shifted from the structural origin position of the encoder 15 can be set as the coordinate origin. Therefore, even when the origin position of the arm 17 is changed, the coordinate origin of the encoder 15 can be easily and reliably matched with the origin position of the arm 17.
[0031]
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
The rotation coordinate of the encoder 15 may be set to a negative angle in the CW direction and a positive angle in the CCW direction.
[0032]
-The positioning apparatus of this invention is not limited to the transfer conveyance apparatus 11 described in the said embodiment. For example, the present invention may be embodied in a film feeding device or the like that attaches a roll around which a film is wound around the rotating shaft 16 and feeds the film at a predetermined pitch.
[0033]
The motor is not limited to the DD motor 14 and may be a servo motor or the like.
Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the above-described embodiments are listed below together with their effects.
[0035]
(1) Before Symbol operation pattern output means that sequencer.
[0036]
(2) pre-Symbol indicates clockwise rotation axis positive direction, said negative direction indicate the counterclockwise direction of the rotary shaft.
[0037]
(3) A motor having an absolute encoder that detects position data of the rotating shaft and outputs it as a position data signal, and a reference position of the rotating shaft based on the position data signal and preset rotation coordinates of the encoder In the motor positioning apparatus, comprising: a motor drive control unit that controls driving of the motor based on a predetermined operation pattern by calculating a rotation angle from the motor; and an operation pattern output unit that outputs the operation pattern. A positioning apparatus using an absolute encoder, further comprising coordinate setting means for freely setting a coordinate origin and upper and lower limit values of the coordinates.
[0038]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first to fourth aspects of the present invention, it is possible to reliably prevent malfunction during the return to origin operation while maintaining operability.
[0039]
According to invention of Claim 2, an arm can be operated suitably. Further, it is possible to prevent the electric wires and piping connected to the fluid pressure actuator from being twisted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment in which a positioning device of the present invention is embodied in a transfer / conveyance device.
FIG. 2A is a schematic plan view showing the operation of the transfer / conveying apparatus of the embodiment, and FIG. 2B is a conceptual diagram showing the spread of rotational coordinates of an encoder of the apparatus.
FIG. 3 is a flowchart showing processing for setting the position of a rotating shaft when power is turned on in the embodiment;
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional transfer transfer device.
5A is a schematic plan view showing the operation of a conventional transfer / conveying apparatus, and FIG. 5B is a conceptual diagram showing the spread of rotational coordinates of an encoder of the apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Transfer conveyance apparatus as a positioning device, 12 ... Sequencer as operation pattern output means and coordinate setting means, 13 ... Microcomputer as motor drive control means, 14 ... DD motor, 15 ... Absolute encoder, 16 ... Rotating shaft, 17 ... arm, 18 ... fluid pressure actuator.

Claims

A motor having an absolute encoder for detecting position data of the rotating shaft and outputting it as a position data signal, and an arm having a fluid pressure actuator disposed at the tip of the rotating shaft;
Motor drive control means for controlling the drive of the motor based on a predetermined operation pattern by calculating a rotation angle from a reference position of the rotary shaft based on the position data signal and a preset rotation coordinate of the encoder. When,
In a motor positioning device comprising an operation pattern output means for outputting the operation pattern,
Wherein the coordinate origin of the rotating coordinate with and freely set to any position on orbiting of the absolute encoder, when a reference the coordinate origin, the upper limit value of the rotational coordinate from the coordinate origin in the positive direction When, further comprising a coordinate setting means to freely set the lower limit value of the rotational coordinate from the coordinate origin in the negative direction,
Rotation coordinate origin return operation by rotating the rotation axis to the coordinate origin so that the rotation direction when the rotation coordinate is a positive value and the rotation direction when the rotation coordinate is negative are opposite. A positioning device using an absolute encoder, characterized in that

Coordinate origin before Symbol rotating coordinates, the positioning device using the absolute encoder according to claim 1, characterized in that it is set to match the reference position of operation of the arm.

The operation pattern output means can input the rotation coordinate set in the coordinate origin and both positive and negative directions as a parameter, and outputs the parameter to the motor drive control means, whereby the operation pattern output means The positioning apparatus using the absolute encoder according to claim 1 or 2, wherein the positioning apparatus functions as the coordinate setting means.

A motor having an absolute encoder that detects position data of the rotating shaft and outputs the position data signal as a position data signal; and a motor on which an arm having a fluid pressure actuator disposed at the tip is attached to the rotating shaft;
By calculating the rotation angle from the reference position of the rotating shaft on the basis of the position data signal and the preset rotational coordinates of the encoder, the motor drive control means for controlling the driving of the motor based on a predetermined operation pattern When,
In the absolute encoder coordinate setting method in a motor positioning device comprising an operation pattern output means for outputting the operation pattern,
Wherein the coordinate origin of the rotating coordinate with and freely set to any position on orbiting of the absolute encoder, when a reference the coordinate origin, the upper limit value of the rotational coordinate from the coordinate origin in the positive direction If, and freely set the lower limit value of the rotational coordinate from the coordinate origin in the negative direction,
Rotation coordinate origin return operation by rotating the rotation axis to the coordinate origin so that the rotation direction when the rotation coordinate is a positive value and the rotation direction when the rotation coordinate is negative are opposite. An absolute encoder coordinate setting method characterized by: