JP4596710B2 - インクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器による位置のプリセット方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器による位置のプリセット方法に関し、例えば同期制御方式が適用される複数の駆動系を持つ印刷機や搬送装置、加工機器等に使用する位置のプリセット方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２を参照して、同期制御方式が適用されるプロセスラインの一部について説明する。ここでは、わかり易くするために駆動系、つまり機械軸が２つの場合について示し、その一方をマスター系、他方をスレーブ系として説明するが、実際の同期制御方式では機械軸は２つ以上であり、マスター系とスレーブ系の関係も固定的に設定されるものではない。
【０００３】
図２において、マスター系においては速度指令器１００からの速度指令値がドライバ６０に与えられ、ドライバ６０は速度指令値に基づいてモータ６１を回転させる。そして、モータ６１の動力を動力伝達機構６２を介して伝達することで第１のローラ６３を回転駆動する。モータ６１の回転量はエンコーダ６５により検出され、パルス信号が速度フィードバック値として出力される。第１のローラ６３には第２のローラ６４が圧接され、第１のローラ６３との間の被搬送物２００を搬送する。第１のローラ６３には原点マークが付され、これは原点マークセンサ６６により検出される。位置検出カウンタ６７はエンコーダ６５からのパルスをカウントし続け、原点マークセンサ６６からの信号でリセットされる。エンコーダ６５には、インクリメンタル、またはアブソリュートエンコーダが使用される。インクリメンタルエンコーダの場合は、位置検出カウンタ６７のカウント値は、モータ６１の回転量、言い換えればマスター系の基準位置を示す信号として扱われる。一方、アブソリュートエンコーダの場合は、検出値がそのまま基準位置として扱われる。尚、この基準位置はマスター系の機械軸の基準位置と見なすことができ、機械軸の位相の基準とみなすことができる。
【０００４】
一方、スレーブ系においてはモータ７１の動力を動力伝達機構７２を介して伝達することで第１のローラ７３を回転駆動する。モータ７１の回転量はエンコーダ７５により検出され、パルス信号が速度フィードバック値として出力される。第１のローラ７３には第２のローラ７４が圧接され、第１のローラ７３との間の被搬送物２００を搬送する。第１のローラ７３にも原点マークが付され、これは原点マークセンサ７６により検出される。位置検出カウンタ７７は、エンコーダ７５がインクリメンタルエンコーダの場合はパルスをカウントし続け、原点マークセンサ７６からの信号でリセットされる。エンコーダ７５がインクリメンタルエンコーダである場合はまた、位置検出カウンタ７７のカウント値は、モータ７１の回転量、言い換えれば位置のフィードバックを示す信号として扱われる。一方、アブソリュートエンコーダの場合は、検出値がそのまま位置のフィードバックとして扱われる。このフィードバック位置はスレーブ系の機械軸の位置のフィードバックと見なすことができ、基準位置との差を位相のフィードバックと見なすことができる。
【０００５】
マスター系の位置検出カウンタ６７からの基準位置とスレーブ系の位置検出カウンタ７７からのフィードバック位置とを演算器８１でサミングすることで相対位置、すなわち位相が算出され、これを更に図示しない位相設定器からの設定信号が演算器８１でサミングされて位相誤差が算出される。この算出結果は積分器８２で積分され、この積分値は演算器８３で速度指令値に補正量として加算されてスレーブ系のドライバ７０に与えられる。
【０００６】
このような構成は、例えばセクショナルドライブ型と呼ばれる印刷機や、加工機、搬送装置等の様々なプロセスラインに適用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図３は、図２におけるマスター系の構成を示す。ここでは、エンコーダ６５は第１のローラ６３に設けられている。いずれにしても、上記のようにエンコーダ６５としてインクリメンタルエンコーダを使用する場合には、位置検出カウンタ６７にはリングカウンタが使用される。リングカウンタは入力したパルスをカウントして原点検出でクリアされるが、電源投入時やシステムリセット時には、システム起動時の処理によってカウント値がクリアされる。
【０００８】
従って、電源投入やシステムリセット後は、初回の原点が検出されるまでは位置（角度）が確定できないので、現在位置（角度）のプリセット動作ができず、システム起動後の初期作業として原点を検出する動作を必要としていた。これは、例えば第１のローラ６３を原点が検出されるまで手で回すというような作業である。
【０００９】
一方、上記のような手作業を無くすために、位置検出カウンタ６７のカウント値をラッチメモリに保存するようなことが考えられる。しかし、カウント値をラッチメモリに保存したとしても、電源断時に第１のローラ６３が動いてしまったら意味がなく実用性に乏しい。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、インクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器において、電源投入やシステムリセット後のプリセットを容易かつ確実に行うことのできる位置のプリセット方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、回転体の回転量に応じたパルスを出力するインクリメンタルエンコーダからのパルスをリングカウンタでカウントして位置検出を行い、該リングカウンタは前記回転体に設定された原点が検出された時に出力される原点信号でクリアされる位置検出器において、電源投入やシステムリセット後、手動又は寸動運転により前記回転体をプリセットする位置まで回転させて、初回原点を検出する前、すなわち現在位置が確定する前でもプリセット信号を入力し、前記プリセット信号入力時の前記リングカウンタのカウント値Ｐｄを仮登録し、続いて、前記回転体の運転を開始させることにより初回の原点信号が入力されることで前記リングカウンタが初回にクリアされた時にはその直前のカウント値Ｐｒを得て、あらかじめ知られている位相一周期分のカウント値Ｐｍから前記カウント値Ｐｒを減算した値Ｐｅを初期誤差とし、前記カウント値Ｐｄと前記初期誤差Ｐｅの和の値をプリセット値として使用するようにしたことを特徴とするインクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器による位置のプリセット方法が提供される。
【００１２】
【作用】
本発明によるプリセット方法では、電源投入やシステムリセットによって位置検出用のリングカウンタがクリアされ、現在位置が確定していない状態でも、プリセット信号が入力されたらその時のカウント値Ｐｄを仮登録する。その後、初回の原点が検出された時に、リングカウンタがクリアされる直前のカウント値Ｐｒをピックアップする。このカウント値Ｐｒを位相一周期分のパルス数、すなわちカウント値Ｐｍから差し引いて初期誤差値Ｐｅとし、仮登録されたプリセット値Ｐｄに初期誤差値Ｐｅを加算した値を正規のプリセット値として使用する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるプリセット方法を実施した場合について、図３で説明したようなリングカウンタによる位置検出カウンタにおける電源投入、またはシステムリセット後の位置検出のカウント値を示す。
【００１４】
図３をも参照して説明すると、本発明によるプリセット方法は、図３に一点鎖線で示す、制御装置内の位置プリセット回路６８に位置検出カウンタ６７と原点信号を接続して実現される。
【００１５】
本発明によるプリセット方法を実施する際には、第１のローラ６３が手動、または寸動運転でプリセットする位置まで回される（図１の▲１▼）。プリセットする位置で第１のローラ６３が止められる（図１の▲２▼）。続いて、プリセット信号が入力されてその時の位置検出カウンタ６７のカウント値Ｐｄが仮登録される（図１の▲３▼）。運転が開始されると（図１の▲４▼）１回目の原点が検出され、仮登録時の誤差を修正して正規のプリセット位置が登録される（図１の▲５▼）。つまり、制御装置内の位置プリセット回路６８は、１回目の原点検出前の位置が確定していない状態でプリセット信号が入力されると、その時の位置検出カウンタ６７のカウント値Ｐｄを仮登録する。なお、プリセット信号はオペレータの操作により制御装置に入力される。その後の運転で、制御装置が１回目の原点を検出した時に、リング直前（位置検出カウンタ６７がクリアされる直前）のカウント値Ｐｒを位相一周期分のカウント値Ｐｍから差し引いた値Ｐｅ（＝Ｐｍ−Ｐｒ）を初期誤差値Ｐｅとする。この初期誤差値Ｐｅをプリセット信号入力時に仮登録されたカウント値Ｐｄに加算し、（Ｐｄ＋Ｐｅ）を正式なプリセット値として制御に使用する。
【００１６】
制御装置においては、位置検出カウンタ６７のカウント値が常にカウント周期でスキャンされてレジスタに格納、更新されるようになっており、原点マークセンサ６６からの原点信号到来によりリセットされる直前のカウント値がピックアップされる。また、位相一周期分のカウント値Ｐｍは既知である。
【００１７】
なお、同期制御システムでは、通常は１回目の原点が検出されるまでは位置や位相の修正が加わらないようにインターロックされているので、仮登録されたプリセット値Ｐｄが制御に反映されて誤動作を招くことはない。
【００１８】
初期誤差値Ｐｅは、位置検出カウンタ６７におけるリング直前のカウント値をピックアップするので制御周期による誤差を持つが、１回目の原点検出は第１のローラ６３の停止状態からの立ち上がりであるので速度が遅く、制御周期の影響は少ない。また、アプリケーションにもよるが、例えば印刷機等の同期制御システムでは停止状態（図１参照）で位相設定のプリセット信号入力を行うので、精度上の問題になることはない。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればインクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器において、電源投入やシステムリセット後のプリセットを容易かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプリセット方法を実施する際の位置検出カウンタの出力波形を示した図である。
【図２】本発明が適用される例として、同期制御方式のプロセスラインの一部を示した図である。
【図３】図２におけるマスター系の構成の一部を示した図である。
【符号の説明】
６１、７１ モータ
６２、７２ 動力伝達機構
６３、７３ 第１のローラ
６４、７４ 第２のローラ
６５、７５ エンコーダ
６６、７６ 原点マークセンサ
６７、７７ 位置検出カウンタ
８２ 積分器
１００ 速度指令器
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器による位置のプリセット方法に関し、例えば同期制御方式が適用される複数の駆動系を持つ印刷機や搬送装置、加工機器等に使用する位置のプリセット方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２を参照して、同期制御方式が適用されるプロセスラインの一部について説明する。ここでは、わかり易くするために駆動系、つまり機械軸が２つの場合について示し、その一方をマスター系、他方をスレーブ系として説明するが、実際の同期制御方式では機械軸は２つ以上であり、マスター系とスレーブ系の関係も固定的に設定されるものではない。
【０００３】
図２において、マスター系においては速度指令器１００からの速度指令値がドライバ６０に与えられ、ドライバ６０は速度指令値に基づいてモータ６１を回転させる。そして、モータ６１の動力を動力伝達機構６２を介して伝達することで第１のローラ６３を回転駆動する。モータ６１の回転量はエンコーダ６５により検出され、パルス信号が速度フィードバック値として出力される。第１のローラ６３には第２のローラ６４が圧接され、第１のローラ６３との間の被搬送物２００を搬送する。第１のローラ６３には原点マークが付され、これは原点マークセンサ６６により検出される。位置検出カウンタ６７はエンコーダ６５からのパルスをカウントし続け、原点マークセンサ６６からの信号でリセットされる。エンコーダ６５には、インクリメンタル、またはアブソリュートエンコーダが使用される。インクリメンタルエンコーダの場合は、位置検出カウンタ６７のカウント値は、モータ６１の回転量、言い換えればマスター系の基準位置を示す信号として扱われる。一方、アブソリュートエンコーダの場合は、検出値がそのまま基準位置として扱われる。尚、この基準位置はマスター系の機械軸の基準位置と見なすことができ、機械軸の位相の基準とみなすことができる。
【０００４】
一方、スレーブ系においてはモータ７１の動力を動力伝達機構７２を介して伝達することで第１のローラ７３を回転駆動する。モータ７１の回転量はエンコーダ７５により検出され、パルス信号が速度フィードバック値として出力される。第１のローラ７３には第２のローラ７４が圧接され、第１のローラ７３との間の被搬送物２００を搬送する。第１のローラ７３にも原点マークが付され、これは原点マークセンサ７６により検出される。位置検出カウンタ７７は、エンコーダ７５がインクリメンタルエンコーダの場合はパルスをカウントし続け、原点マークセンサ７６からの信号でリセットされる。エンコーダ７５がインクリメンタルエンコーダである場合はまた、位置検出カウンタ７７のカウント値は、モータ７１の回転量、言い換えれば位置のフィードバックを示す信号として扱われる。一方、アブソリュートエンコーダの場合は、検出値がそのまま位置のフィードバックとして扱われる。このフィードバック位置はスレーブ系の機械軸の位置のフィードバックと見なすことができ、基準位置との差を位相のフィードバックと見なすことができる。
【０００５】
マスター系の位置検出カウンタ６７からの基準位置とスレーブ系の位置検出カウンタ７７からのフィードバック位置とを演算器８１でサミングすることで相対位置、すなわち位相が算出され、これを更に図示しない位相設定器からの設定信号が演算器８１でサミングされて位相誤差が算出される。この算出結果は積分器８２で積分され、この積分値は演算器８３で速度指令値に補正量として加算されてスレーブ系のドライバ７０に与えられる。
【０００６】
このような構成は、例えばセクショナルドライブ型と呼ばれる印刷機や、加工機、搬送装置等の様々なプロセスラインに適用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図３は、図２におけるマスター系の構成を示す。ここでは、エンコーダ６５は第１のローラ６３に設けられている。いずれにしても、上記のようにエンコーダ６５としてインクリメンタルエンコーダを使用する場合には、位置検出カウンタ６７にはリングカウンタが使用される。リングカウンタは入力したパルスをカウントして原点検出でクリアされるが、電源投入時やシステムリセット時には、システム起動時の処理によってカウント値がクリアされる。
【０００８】
従って、電源投入やシステムリセット後は、初回の原点が検出されるまでは位置（角度）が確定できないので、現在位置（角度）のプリセット動作ができず、システム起動後の初期作業として原点を検出する動作を必要としていた。これは、例えば第１のローラ６３を原点が検出されるまで手で回すというような作業である。
【０００９】
一方、上記のような手作業を無くすために、位置検出カウンタ６７のカウント値をラッチメモリに保存するようなことが考えられる。しかし、カウント値をラッチメモリに保存したとしても、電源断時に第１のローラ６３が動いてしまったら意味がなく実用性に乏しい。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、インクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器において、電源投入やシステムリセット後のプリセットを容易かつ確実に行うことのできる位置のプリセット方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、回転体の回転量に応じたパルスを出力するインクリメンタルエンコーダからのパルスをリングカウンタでカウントして位置検出を行い、該リングカウンタは前記回転体に設定された原点が検出された時に出力される原点信号でクリアされる位置検出器において、電源投入やシステムリセット後、手動又は寸動運転により前記回転体をプリセットする位置まで回転させて、初回原点を検出する前、すなわち現在位置が確定する前でもプリセット信号を入力し、前記プリセット信号入力時の前記リングカウンタのカウント値Ｐｄを仮登録し、続いて、前記回転体の運転を開始させることにより初回の原点信号が入力されることで前記リングカウンタが初回にクリアされた時にはその直前のカウント値Ｐｒを得て、あらかじめ知られている位相一周期分のカウント値Ｐｍから前記カウント値Ｐｒを減算した値Ｐｅを初期誤差とし、前記カウント値Ｐｄと前記初期誤差Ｐｅの和の値をプリセット値として使用するようにしたことを特徴とするインクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器による位置のプリセット方法が提供される。
【００１２】
【作用】
本発明によるプリセット方法では、電源投入やシステムリセットによって位置検出用のリングカウンタがクリアされ、現在位置が確定していない状態でも、プリセット信号が入力されたらその時のカウント値Ｐｄを仮登録する。その後、初回の原点が検出された時に、リングカウンタがクリアされる直前のカウント値Ｐｒをピックアップする。このカウント値Ｐｒを位相一周期分のパルス数、すなわちカウント値Ｐｍから差し引いて初期誤差値Ｐｅとし、仮登録されたプリセット値Ｐｄに初期誤差値Ｐｅを加算した値を正規のプリセット値として使用する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるプリセット方法を実施した場合について、図３で説明したようなリングカウンタによる位置検出カウンタにおける電源投入、またはシステムリセット後の位置検出のカウント値を示す。
【００１４】
図３をも参照して説明すると、本発明によるプリセット方法は、図３に一点鎖線で示す、制御装置内の位置プリセット回路６８に位置検出カウンタ６７と原点信号を接続して実現される。
【００１５】
本発明によるプリセット方法を実施する際には、第１のローラ６３が手動、または寸動運転でプリセットする位置まで回される（図１の▲１▼）。プリセットする位置で第１のローラ６３が止められる（図１の▲２▼）。続いて、プリセット信号が入力されてその時の位置検出カウンタ６７のカウント値Ｐｄが仮登録される（図１の▲３▼）。運転が開始されると（図１の▲４▼）１回目の原点が検出され、仮登録時の誤差を修正して正規のプリセット位置が登録される（図１の▲５▼）。つまり、制御装置内の位置プリセット回路６８は、１回目の原点検出前の位置が確定していない状態でプリセット信号が入力されると、その時の位置検出カウンタ６７のカウント値Ｐｄを仮登録する。なお、プリセット信号はオペレータの操作により制御装置に入力される。その後の運転で、制御装置が１回目の原点を検出した時に、リング直前（位置検出カウンタ６７がクリアされる直前）のカウント値Ｐｒを位相一周期分のカウント値Ｐｍから差し引いた値Ｐｅ（＝Ｐｍ−Ｐｒ）を初期誤差値Ｐｅとする。この初期誤差値Ｐｅをプリセット信号入力時に仮登録されたカウント値Ｐｄに加算し、（Ｐｄ＋Ｐｅ）を正式なプリセット値として制御に使用する。
【００１６】
制御装置においては、位置検出カウンタ６７のカウント値が常にカウント周期でスキャンされてレジスタに格納、更新されるようになっており、原点マークセンサ６６からの原点信号到来によりリセットされる直前のカウント値がピックアップされる。また、位相一周期分のカウント値Ｐｍは既知である。
【００１７】
なお、同期制御システムでは、通常は１回目の原点が検出されるまでは位置や位相の修正が加わらないようにインターロックされているので、仮登録されたプリセット値Ｐｄが制御に反映されて誤動作を招くことはない。
【００１８】
初期誤差値Ｐｅは、位置検出カウンタ６７におけるリング直前のカウント値をピックアップするので制御周期による誤差を持つが、１回目の原点検出は第１のローラ６３の停止状態からの立ち上がりであるので速度が遅く、制御周期の影響は少ない。また、アプリケーションにもよるが、例えば印刷機等の同期制御システムでは停止状態（図１参照）で位相設定のプリセット信号入力を行うので、精度上の問題になることはない。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればインクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器において、電源投入やシステムリセット後のプリセットを容易かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプリセット方法を実施する際の位置検出カウンタの出力波形を示した図である。
【図２】本発明が適用される例として、同期制御方式のプロセスラインの一部を示した図である。
【図３】図２におけるマスター系の構成の一部を示した図である。
【符号の説明】
６１、７１ モータ
６２、７２ 動力伝達機構
６３、７３ 第１のローラ
６４、７４ 第２のローラ
６５、７５ エンコーダ
６６、７６ 原点マークセンサ
６７、７７ 位置検出カウンタ
８２ 積分器
１００ 速度指令器
Claims (1)
- 回転体の回転量に応じたパルスを出力するインクリメンタルエンコーダからのパルスをリングカウンタでカウントして位置検出を行い、該リングカウンタは前記回転体に設定された原点が検出された時に出力される原点信号でクリアされる位置検出器において、
電源投入やシステムリセット後、手動又は寸動運転により前記回転体をプリセットする位置まで回転させて、初回原点を検出する前、すなわち現在位置が確定する前でもプリセット信号を入力し、
前記プリセット信号入力時の前記リングカウンタのカウント値Ｐｄを仮登録し、
続いて、前記回転体の運転を開始させることにより初回の原点信号が入力されることで前記リングカウンタが初回にクリアされた時にはその直前のカウント値Ｐｒを得て、あらかじめ知られている位相一周期分のカウント値Ｐｍから前記カウント値Ｐｒを減算した値Ｐｅを初期誤差とし、
前記カウント値Ｐｄと前記初期誤差Ｐｅの和の値をプリセット値として使用するようにしたことを特徴とするインクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器による位置のプリセット方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273026A JP4596710B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | インクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器による位置のプリセット方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273026A JP4596710B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | インクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器による位置のプリセット方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003084834A JP2003084834A (ja) | 2003-03-19 |
| JP4596710B2 true JP4596710B2 (ja) | 2010-12-15 |
Family
ID=19098298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001273026A Expired - Lifetime JP4596710B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | インクリメンタルエンコーダを使用した位置検出器による位置のプリセット方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4596710B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6347582B2 (ja) * | 2013-07-19 | 2018-06-27 | キヤノン株式会社 | 回転検出装置、モータ制御装置、モータ被駆動装置、回転検出装置の補正方法および補正プログラム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623305A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | Pentel Kk | ロボツトの原点位置設定方法 |
-
2001
- 2001-09-10 JP JP2001273026A patent/JP4596710B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623305A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | Pentel Kk | ロボツトの原点位置設定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003084834A (ja) | 2003-03-19 |
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