JPH0293713A - 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、指令された目標位置にボールねじ等を介して
可動台を移動させる位置決め装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、加工装置のテーブル等に設置されている位置決め
装置において、例えばテーブルをボールねじを介して所
定位置に位置決めする場合、ボールねじのピッチによっ
てモータ回転量に対するテーブル移動量が、変化するた
め、あらかじめ位置決め装置にボールねじのピッチとモ
ータの回転量の関係を表すデータを記憶させ、テーブル
の位置とコントローラによって表示されるテーブルの位
置が一対一に対応するような補正を行っている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述のようにボールねじピッチとモータ
の回転量の関係をデータにて記憶する方法では、記憶容
量に限りがあるため、ある特定のボールねじしか使用す
ることができない。また、ラックとピニオンによりテー
ブルを移動させる場合においては、減速比を考慮して記
憶されたデータの中から適当なボールねじのピッチとモ
ータの回転量の関係のデータを設定しなければならず、
設定が面倒でかつ正確な位置決めが行えないという問題
がある。

く課題を解決するための手段〉 本発明は上述した問題を解決するためになされたもので
、第１図のブロック図で示すように、サーボモータＭの
任意回転蛍光たりの可動台の移動量を記憶する移動量記
憶手段ｌと、前記サーボモータＭの前記任意回転量を記
憶する回転量記憶手段２と、絶対位置検出装置の１回転
当たりのパルス数を予め記憶するパルス数記憶手段３と
、前記移動量記憶手段１と前記回転量記憶手段２の値お
よび前記パルス数記憶手段３の値に基づいて前記絶対位
置検出装置の１パルス当たりの移動量を演算する１パル
ス移動量演算手段４と、目標位置指令Ｓと前記１パルス
当たりの移動量から前記サーボモータＭへの指令パルス
を演算する指令パルス制御手段５と、この指令パルスに
基づいて前記サーボモータＭにパルスを出力するサーボ
モータ駆動手段６とを備えたものである。

〈作用〉 １パルス移動量演算手段４は、移動量記憶手段１と回転
量記憶手段２．パルス数記憶手段３に記憶された値から
サーボモータの１パルス当たり移動量を演算し、指令パ
ルス演算手段５により、入力された目標位置指令Ｓをボ
ールねじ等のピッチに合った指令パルスに変換して目標
位置指令Ｓと可動台の位置が一対一に対応するようにし
、サーボモータ駆動手段６は、サーボモータにパルスを
出力して可動台を目標位置指令Ｓに位置決めする。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１０は位置決め制御装置、２０はサー
ボ制御装置、３０は絶対位置検出装置、４０はサーボモ
ータ４１によって駆動される可動台としてのテーブルで
ある。

位置決め制御装置１０は主として、制御演算を行う位置
制御マイコン１１と、その制御プログラムおよび絶対位
置検出装置３０の最大検出値を記憶したＲＯＭ１２と、
キーボードと表示画面より構成されるデータ入力装置１
３と、バッテリバックアップしたＲＡＭ１４とからなる
。

ＲＡＭ１４には、ＮＣプログラムが記憶されたＮＣＤ領
域と送り制御の目標位置を設定する目標位置レジスタＯ
ＰＲと、送り速度を設定する速度レジスタＶＲと、絶対
位置検出装置３０によりテーブル４０の現在の絶対位置
（以下「現在位置」略記する）が検出される度にこの値
を記憶する現在位置レジスタＡＰＲと、サーボモータ４
１が任意の回転量だけ回転したときのテーブル４０の移
動量ΔＬを記憶する移動量レジスタＲＰＲと、このとき
のサーボモータ４１の回転量ΔＲを記憶する回転量レジ
スタＳＰＲとが形成されている。

サーボ制御装置２０は、サーボ制御マイコン２１と駆動
回路２２とで構成されている。このモータ制御マイコン
２１は位置制御装置１０より出力された目標位置データ
と速度データおよび絶対位置検出装置３０の現在位置信
号により単位時間ごとに演算を行い、駆動信号を駆動回
路２２に出力している。

駆動回路２２はこの駆動信号に基づいてサーボモータ４
１に電力を供給して駆動する。サーボモータ４１の出力
軸４２には変速機構４３を介してボールねじ４４が連結
され、このボールねじ４４にはテーブル４０が螺合して
いる。また、サーボモータ４１の出力軸には移動速度を
検出して駆動回路２２に速度フィードバック信号を送信
する速度検出器４５と絶対位置検出装置３０の第ルゾル
バ３１が結合している。

絶対位置検出装置３０は主として前記第ルヅルバ３１と
、減速機構３９を介して第２レゾルバ３２に結合してい
る第２レゾルバ３２と、レゾルバ励磁回路３６と、第ル
ゾルバ３１の位相角を検出する第１位相比較回路３３と
、第２レゾルバ３２の位相角を検出する第２位相比較回
路３４と、この第１位相比較回路３３と第２位相比較回
路３４の両者の出力から絶対位置を演算する絶対位置演
算回路３５とからなる。

第ルゾルバ３１はサーボモータ４１が１回転するとその
入力軸が１回転し、かつ第２レゾルバ３２はテーブル４
０が移動範囲に端から端まで移動する間にその入力軸が
１回転するように構成され、レゾルバの出力電圧と励磁
電圧との位相差はその入力軸の回転角度に対応して変化
する第１位相比較回路３３は、第ルゾルバ３１の出力電
圧に対する位相差を、カウンタによりカウントしてデジ
タル値に変換して絶対位置演算回路３５に出力する。同
様に第２比較回路３４は第２のレゾルバ３２の出力電圧
の励磁電圧に対する位相差を、デジタル値に変換して絶
対位置演算回路３５に出力する。絶対位置検出回路３５
は第１．第２位相比較回路３３．３４から位相データを
入力し、テーブル４０の絶対位置を演算してインタフェ
ースを介してモータ制御マイコン２１に出力する。

５０はこの位置決め装置と工作機械の各軸に設けられた
位置決め装置とに動作指令を与えるシーケンスコントロ
ーラでアル。

以上のような構成において、位置制御マイコン１１の動
作を第３図のフローチャートに基づいて説明する。

まず、工作機械を起動する前に、初期設定としてデータ
入出力装置１３．インターフェースを介して、サーボモ
ータ４１の任意回転（例えば、１回転）当たりのテーブ
ル４０の移動量ΔＬ、サーボモータ４１の任意回転（移
動量ΔＬのときの回転数）ΔＲ２絶対位置検出装置４５
の１回転当たりのパルス数ＰＯをメモリ１４に記憶する
。

次に、工作機械が起動され、シーケンスコントローラ５
０よりテーブル４０の割出位置番号Ｎが出力されると、
第３図に示す処理を行う。

ステップ２０１では、シーケンスコントローラ５０から
出力される割出位置番号Ｎを読込む。ステップ２０２で
は、この読込まれた割出位置番号Ｎに対応するテーブル
４０の目標位置ＯＰを検索する。ステップ２０３では、
前記ステップ２０２で検索された目標位置ＯＰを第４図
のステップ１０１．１０２で設定された関係にサーボモ
ータ４１を制御するための目標位置となる制御目標位置
ＣＯＰに変換する。この変換は下記の（１）式に基づい
て演算される。

ステップ２０４では、制御目標位置ＣＯＰをサーボ制御
装置２０に出力し、サーボ、モータ４１が駆動される。

ステップ２０５では、テーブル４０の絶対位置を外部表
示するため、絶対位置検出装置４５の出力Ｅを読込む。

ステップ２０６では、テーブル４０の絶対位置とデータ
入出力装置１３の表示画面に表示されるテーブルの絶対
位置がｌ対ｌに対応するように、この読込まれた絶対位
置検出装置４５の出力Ｅを下記の（２）式に代入し、テ
ーブル４０の表示用絶対位置ＤＯＰを演算する。

ステップ２０７では、前記ステップ２０６で演算された
表示用絶対位置ＤＯＰの値をデータ入出力装置１３によ
り外部表示する。

ステップ２０８では、制御目標位置ＣＯＰが目標位置Ｏ
Ｐと等しいかどうか判定し、この判定がＹｅｓの場合は
、この処理を終了する。またこの判定がＮｏの場合は、
再び前記ステップ２０４に移行し、ステップ２０４〜２
０８の処理を行う。

以上のようにすることにより、データ入出力装置１３の
表示画面に表示されるテーブルの絶対位置とテーブル４
０の絶対位置とを１対１に対応させることができる。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明においては、サーボモータの任
意回転量当たりの可動台の移動量を記憶する移動量記憶
手段と、前記サーボモータの前記任意回転量を記憶する
回転量記憶手段と、前記絶対位置検出装置の１回転当た
りのパルス数を予め記憶するパルス数記憶手段と、前記
移動量記憶手段および前記回転量記憶手段の値と前記パ
ルス数記憶手段の値に基づいて前記絶対位置検出装置の
１パルス当たりの移動量を演算する１パルス移動量演算
手段と、前記目標位置指令と前記１パルス当たりの移動
量から前記サーボモータへの指令パルスを演算する指令
パルス制御手段と、この指令パルスに基づいて前記サー
ボモータにパルスを出力するサーボモータ駆動手段とを
備えたので、可動台の送り機構がボールねじの場合には
簡単な設定で自由に多種類のピッチのボールねじが使用
可能となる利点がある。

また、ラックとピニオンを使用した可動台の送り機構に
ついても同様に、ピニオンの歯数やピニオンのピッチ等
を自由選択できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明の
構成を示すブロック図、第２図は本発明の具体的構成を
示す構成図、第３図は実施例の動作を示すフローチャー
トである。 １０・・・位置決め制御装置、１１・・・位置決め制御
マイコン、２０・・・サーボ制御装置、３０・・・絶対
位置検出装置、４０・・・チーフル、４１・・・サーボ
モータ、４４・・・ボールねじ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）目標位置指令およびサーボモータに取付けられた
   絶対位置検出装置の現在位置信号を入力しモータ制御装
   置により前記サーボモータを制御して指令された目標位
   置にボールねじ等を介して可動台を移動位置決めする位
   置決め装置において、前記サーボモータの任意回転量当
   たりの可動台の移動量を記憶する移動量記憶手段と、前
   記サーボモータの前記任意回転量を記憶する回転量記憶
   手段と、前記絶対位置検出装置の１回転当たりのパルス
   数を予め記憶するパルス数記憶手段と、前記移動量記憶
   手段および前記回転量記憶手段の値と前記パルス数記憶
   手段の値に基づいて前記絶対位置検出装置の１パルス当
   たりの移動量を演算する１パルス移動量演算手段と、前
   記目標位置指令と前記１パルス当たりの移動量から前記
   サーボモータへの指令パルスを演算する指令パルス制御
   手段と、この指令パルスに基づいて前記サーボモータに
   パルスを出力するサーボモータ駆動手段とを備えたこと
   を特徴とする位置決め装置。