JPH02243244A - 移動体の位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は移動体の位置決め装置に係り、特に座標測定機
、工作機械等における微細位置決めに適した移動体の位
置決め装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、座標測定機、工作機械等を手動操作によって移動
させる場合には、ジョイスティック等の速度入力手段を
用いて速度指令を出力し、この速度指令に基づいて座標
測定機、工作機械等における移動体を所望の位置に移動
させるようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来は速度入力手段からの速度指令に基
づいて移動体の速度を調節して移動体を所望の位置に移
動させるようにしていたため、微細な（例えば１０μｍ
以下）の位置決めが困難であった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、取扱
いが簡単で、微細な位置決めを容易に行うことができる
移動体の位置決め装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は前記目的を達成するために、手動操作により回
転するボールを有し、該ボールの回転量に比例した数の
移動指令パルスを発生する入力手段と、前記入力手段か
ら出力される移動指令パルスに基づいて、そのパルス総
数と移動体の位置とが対応するように移動体をモータ駆
動によって移動させる位置制御装置と、を備えたことを
特徴としている。

また、本発明は、手動操作により回転するボールを有し
、該ボールの回転量に比例した数の第１の移動指令パル
スを発生する入力手段と、前記入力手段から出力される
第１の移動指令パルスを入力し、該第１の移動指令パル
スの周期に対応して第２の移動指令パルスを発生するパ
ルス発生手段と、前記入力手段及びパルス発生手段から
それぞれ出力される第１、第２の移動指令パルスに基づ
いて、そのパルス総数と移動体の位置とが対応するよう
に移動体をモータ駆動によって移動させる位置制御装置
と、を備えたことを特徴としている。

〔作用〕

本発明によれば、入力手段のボールを手動操作によって
回転させることにより、そのボールの回転量に比例した
数の移動指令パルスを発生させる。

位置制御装置は、前記移動指令パルスの総数と移動体の
位置とが一対一に対応するように移動体をモータ駆動す
る。このように、実質的に移動体の位置指令となる移動
指令パルスに基づいて移動体を駆動制御するようにした
ため、速度指令に比べて移動体の微細な位置決めを容易
に行うことができる。

また、パルス発生手段は、入力手段からの移動指令パル
スの周期に対応して移動体を移動させるための別の移動
指令パルスを発生する。これにより、移動体を長い距離
移動させる際に、入力手段のボールの回転量を少なくす
ることができ、操作性が良くなる。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る移動体の位置決め装
置の好ましい実施例を詳説する。

第１図は本発明に係る移′動体の位置決め装置の一実施
例を示すブロック図であり、この位置決め装置は座標測
定機、工作機械等に適用される。尚、第１図では、座標
測定機、工作機械等の１つの軸（例えばＸ軸）のみにつ
いて示している。

同図において、１０は入力手段としてのマウスである。

このマウス１０はその下面に回転自在なボールＩＯＡが
設けられており、このボールＩＯＡの回転量に比例した
数の移動指令パルスを発生する。即ち、手動操作によっ
てマウス１０を机上で移動させると、その移動量（ボー
ルＩＯＡの回転量）に比例した数の移動指令パルスがマ
ウス１０から出力される。

ドライバ１２は、上記移動指令パルスの入力により、移
動指令パルスの１パルスに対してパルスモータ１４を所
定角度づつ回転させるための駆動信号を生成し、これを
パルスモータ１４に出力する。

パルスモータ１４は上記ドライバ１２からの駆動信号に
よって回転し、例えば座標測定機におけるプローブが設
けられているキャリッジ１６を移動させる。

上記構成の位置決め装置によれば、マウス１０の移動速
度によってキャリッジ１６の速度をコントロールするこ
とができるとともに、キャリッジ１６の微細位置決めも
容易に行うことができる。

第２は本発明に係る移動体の位置決め装置の他の実施例
を示すブロック図である。尚、この位置決め装置は、第
１図の装置と比較して、モータ及びその制御系のみが異
なっている。第２図において、マウスｌＯからの移動指
令パルスは偏差カウンタ２０に加えられる。偏差カウン
タ２０の他の入力には、サーボモータ２８の回転数に対
応したパルスを出力するパルスジェネレータ３０からパ
ルスが加えられるようになっている。

偏差カウンタ２０は、マウス１０からの移動指令パルス
数をカウントし、そのカウント値はＤ／Ａ変換器２２で
ＤＣ電圧に変換され、アンプ２４で電圧増幅されてサー
ボモータ２８に加わり、サーボモータ２８を駆動させる
。モータ２８が回転すると同時にパルスジェネレータ３
０がパルスを発生し、これにより偏差カウンタ２０はカ
ウントダウンする。従って両パルス数の差、即ち目標位
置と現在位置との偏差が小となりＤ／Ａ変換器２２の出
力も小さくなり、モータも定速になり送りパルスとパル
スジェネレータ３０からのフィードバック量が一致する
と、出力が零になり、モータは停止し位置決めされる。

加算点２５には、モータ回転力を滑らかにする為パルス
ジェネレータ３０からパルスを入力しそのパルスの周波
数に応じた電圧を発生する周波数電圧変換器３２から、
現在速度に比例する電圧が加えられ、速度フィードバッ
クがかけられている。

加算点２５は、上記目標位置と現在位置との偏差を出力
する位置指令信号と、現在速度との偏差をとり、その偏
差信号をアンプ２６を介してサーボモータ２８に出力す
る。

サーボモータ２８は上記アンプ２６からの信号によって
回転し、キャリッジ１６を移動させる。

尚、キャリッジ１６は、最終的には偏差カウンタ２０の
カウント値が零になるように、即ちマウスｌＯによって
指令された位置に移動させられる。

尚、上記マウス１０による入力の場合、分解能を細かく
すると、キャリッジ１６を長い距離移動させるにはマウ
ス１０も長い距離移動させる必要があり、操作性が悪く
なる。

第３図は本発明に係る移動体の位置決め装置の更に他の
実施例を示す要部ブロック図で、第１図のドライバ１２
又は第２図の偏差カウンタ２０への入力までに関して示
している。この位置決め装置は、上記の場合の操作性の
向上を図るようにしたもので、周波数電圧変換器４０、
電圧制御発振器４２等が追加されて構成されている。

マウス１０から出力される移動指令パルスは、加算点４
４に加えられるとともに、周波数電圧変換器４０に加え
られる。周波数電圧変換器４０は、入力する移動指令パ
ルスの周波数（マウスｌＯの移動速度）に比例した電圧
を電圧制御発振器４２に出力する。電圧制御発振器４２
は印加電圧によって出力パルスの発振周波数を制御する
もので、この出力パルスは加算点４４に加えられる。

加算点４４は入力する２つのパルスを加算して、第１図
のドライバ１２又は第２図の偏差カウンタ２０に出力す
る。

上記構成によれば、マウス１０を速く動かせば動かすほ
ど、多くのパルスが移動指令パルスに付加され、これに
よりキャリッジ１６を長い距離移動させる場合にマウス
１０の移動距離を短くすることが可能になる。

第４図は第・３図に示した装置の変形例を示すブロック
図で、比較器４６、スイッチ４８等が付加されている。

比較器４６の六入力には周波数電圧変換器４２の出力電
圧が加えられており、８入力には設定器４７から所定の
基準電圧が加えられている。比較器４６は周波数電圧変
換器４２からの電圧が基準電圧を越えると（Ａ＞Ｂ）　
、）（レベル信号を出力し、スイッチ４８をＯＮする。

即ち、マウス１０を低速で移動させている場合には、マ
ウス１０からの移動指令パルスのみが加算点４４を介し
て出力され、マウスｌＯを高速で移動させ周波数電圧変
換器４２の出力電圧が設定器４７０基準電圧を越える場
合には、電圧制御発振器４２から出力されるパルスがス
イッチ４８を介して付加される。

尚、本発明は、上記実施例の周波数電圧変換器４２、電
圧制御発振器４４等を用いたものに限らず、マウス１０
の移動速度（マウス１０から出力される移動指令パルス
の周期）に対応してパルスを付加する回路であればいか
なるものでもよい。

また、マウス１０に限らず、例えばトラックボールでも
よい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る移動体の位置決め装置
によれば、移動体の移動速度をコントロールすることが
できるとともに、移動体の微細な位置決めも容易に行う
ことができる。また、移動体を長い距離移動させる場合
における入力手段の操作性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明に係る移動体の位置
決め装置のブロック図、第３図及び第４図はそれぞれ本
発明に係る移動体の位置決め装置の要部ブロック図であ
る。 １０・・・マウス、　　１０Ａ・・・ボール、　　１２
・・・ドライバ、　　１４・・・パルスモータ、　　１
６・・・キャリッジ、　　２０・・・偏差カウンタ、　
　２８・・・サーボモータ、　３０・・・パルスジェネ
レータ、　４０・・・周波数電圧変換器、　４２・・・
電圧制御発振器、　４４・・・加算点、　４６・・・比
較器、　　４８・・・スイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）手動操作により回転するボールを有し、該ボール
   の回転量に比例した数の移動指令パルスを発生する入力
   手段と、 前記入力手段から出力される移動指令パルスに基づいて
   、そのパルス総数と移動体の位置とが対応するように移
   動体をモータ駆動によって移動させる位置制御装置と、 を備えたことを特徴とする移動体の位置決め装置。
2. （２）手動操作により回転するボールを有し、該ボール
   の回転量に比例した数の第１の移動指令パルスを発生す
   る入力手段と、 前記入力手段から出力される第１の移動指令パルスを入
   力し、該第１の移動指令パルスの周期に対応して第２の
   移動指令パルスを発生するパルス発生手段と、 前記入力手段及びパルス発生手段からそれぞれ出力され
   る第１、第２の移動指令パルスに基づいて、そのパルス
   総数と移動体の位置とが対応するように移動体をモータ
   駆動によって移動させる位置制御装置と、 を備えたことを特徴とする移動体の位置決め装置。