JPH0293914A - Method and device for accurate positioning - Google Patents

Method and device for accurate positioning

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JPH0293914A
JPH0293914A JP24696488A JP24696488A JPH0293914A JP H0293914 A JPH0293914 A JP H0293914A JP 24696488 A JP24696488 A JP 24696488A JP 24696488 A JP24696488 A JP 24696488A JP H0293914 A JPH0293914 A JP H0293914A
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Abstract

PURPOSE:To attain accurate positioning even when an accurate angle sensor is disconnected by storing the error data of an accurate angle sensor, and driving a controller by using the data. CONSTITUTION:The title device is provided with an adder 13 for comparing an output signal from a motor rotational angle measuring device 11 with a highly accurate position signal from the accurate angle sensor 12 to form an error signal E. The error signal E is stored in a memory 14 by using the rotational angle signal of a motor as its address. When the error signals of respective rotational angles of the motor are stored over the whole angle 360 deg., the sensor 12 is detached. After storing the practical error signal E of a subtracter 3 corresponding to the rotational angle of the motor 2 in the memory 14, the rotational angle of the motor 2 is used as an address signal and the contents, i.e. the error signal, of the memory 14 are read out by specifying the address. Thus, highly accurate positioning can be attained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高精度の位置決め方法及び装置に関し、特に
、入力された位置決め指令に基づいてコントローラを用
いてモータを駆動し、モータに連結した減速機によって
割出し盤等の対象物を位置決めし、モータの回転角度を
検知して位置決め指令信号をコントローラにフィードバ
ックして、高精度で対象物を位置決めする方法及び装置
に関する。
Detailed Description of the Invention Field of the Invention The present invention relates to a high-precision positioning method and device, and in particular to a speed reducer connected to the motor, which drives a motor using a controller based on an input positioning command. The present invention relates to a method and apparatus for positioning an object such as an indexing board with high accuracy by detecting the rotation angle of a motor and feeding back a positioning command signal to a controller.

従来の技術 入力された位置決め指令に基づいてコントローラを用い
てモータを駆動し、モータに連結した減速機によって割
出し盤等の対象物を位置決めし、モータの回転角度を検
知して位置決め指令信号をコントローラにフィードバッ
クして、高精度で対象物を位置決めすることは既に行わ
れている。
Conventional technology A controller is used to drive a motor based on an input positioning command, a reducer connected to the motor positions an object such as an indexing board, and the rotation angle of the motor is detected to generate a positioning command signal. Feedback to a controller is already being used to position an object with high precision.

この位置決め法は、ごく一般的であって、ある程度の精
度が得られるので多用されている。例えば、割出し盤の
位置決め等にも使用されており、15〜20秒位の精度
を得ている。この精度は普通の場合には問題でないが、
精密級割出し盤には不足である。このため、精密級割出
し盤の場合j:。
This positioning method is very common and is often used because it provides a certain degree of accuracy. For example, it is used for positioning an indexing board, etc., and has an accuracy of about 15 to 20 seconds. This accuracy is not a problem in normal cases, but
This is insufficient for precision grade indexing machines. For this reason, in the case of a precision indexing machine, j:.

は、減速機の出力に高精度のセンサを取付けて、例えば
、1〜3秒程度の高精度の割出しを行うようにしている
In this method, a high-precision sensor is attached to the output of the speed reducer to perform high-precision indexing of, for example, about 1 to 3 seconds.

発明が解決しようとする課題 上記した1〜3秒程度の高精度の割出しを行うようにし
た場合、減速機の出力に設けられる高精度のセンサのコ
ストは参目当に高くなり、それ:こ伴って、位置決めシ
ステム全体のコストも高<I;っでしまう。
Problems to be Solved by the Invention If the above-mentioned high-precision indexing of about 1 to 3 seconds is performed, the cost of the high-precision sensor installed at the output of the reducer becomes high, and the following are: Accordingly, the cost of the entire positioning system becomes high.

従って、本発明の目的は、一般の位置決めシステムに使
用される安価な角度センサを用いて高精度の位置決めを
行うことのできる位置決め方法及び装置を提供すること
にある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a positioning method and apparatus that can perform highly accurate positioning using inexpensive angle sensors used in general positioning systems.

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するため、本発明によれば、モータの
回転角度の検知信号から該モータの回転角度を計測し、
他方で減速機の出力かみ実際の対象物の位置を検知し、
前記モータの角度信号と対象物の位置信号を比較して誤
差信号を作り、・該誤差信号を前記モータ角度信号をア
ドレスとしてメモリに記憶させ、該メモリからの誤差信
号を用いて位置決めシステムへの位置決め信号をフィー
ドバック制御することから成り、前記対象物の位置の検
知ステップ及びメモリへの記憶ステップは更正のために
成されるのであって、その更正後は前記モータの角度信
号によって前記誤差信号がメモリから読み出されること
を特徴とする位置決め方法が提供される。
Means for Solving the Problems In order to achieve the object, according to the present invention, the rotation angle of the motor is measured from a detection signal of the rotation angle of the motor,
On the other hand, the output of the reducer detects the actual position of the object,
Compare the angle signal of the motor with the position signal of the object to generate an error signal; Store the error signal in a memory using the motor angle signal as an address; and use the error signal from the memory to send the error signal to the positioning system. The positioning signal is feedback-controlled, and the step of detecting the position of the object and the step of storing it in the memory are performed for correction, and after the correction, the error signal is adjusted by the angle signal of the motor. A positioning method is provided, characterized in that it is read from a memory.

また、本発明によれば、上記目的を達成するため、位置
決め指令に基づいてモータを駆動するコントローラと、
モータに連結されて対象物の位置決めを成す減速機と、
モータの回転角度を検知してその角度信号を前記コント
ローラに入力される位置決め指令信号を制御するように
フィードバックする角度センサとから成る位置決め装置
が改良され、本発明では、この位置決め装置が、前記角
度センサの出力に接続され、モータの回転角度を計測す
る計測手段と、減速機の出力から実際の対象物の位置を
高い精度で検知する精密級の角度センサと、前記計測手
段からのモータの回転角度信号と前記精密級角度センサ
からの高精度位置信号とを比較して誤差信号を作る手段
と、その誤差信号を前記モータの回転角度信号をアドレ
スとして記憶させ、そのアドレス信号によって読み出さ
れた誤差信号を前記コントローラに入力するように接続
されたメモリとを含み、前記精密級角度センサは、メモ
リへの誤差信号の書き込みの後は装置から取り外し得る
ように構成されている。
Further, according to the present invention, in order to achieve the above object, a controller that drives a motor based on a positioning command;
a reducer connected to the motor to position the object;
A positioning device comprising an angle sensor that detects the rotation angle of a motor and feeds back the angle signal to control a positioning command signal input to the controller is improved, and in the present invention, this positioning device A measuring means that is connected to the output of the sensor and measures the rotation angle of the motor, a precision angle sensor that detects the position of the actual object with high accuracy from the output of the reducer, and the rotation of the motor from the measuring means. means for generating an error signal by comparing the angle signal with a high-precision position signal from the precision angle sensor; storing the error signal as an address using the rotation angle signal of the motor; and reading the error signal using the address signal. a memory connected to input an error signal to the controller, and the precision angle sensor is configured to be removable from the device after writing the error signal to the memory.

実施例 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。
EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.

図面において、本発明に係る位置決め装置1は、位置決
め指令Iに基づいてモータ2を駆動し、該モータ2の駆
動によって減速機3を介して、例えば割出し盤(図示せ
ず)を作動させて該別出し盤の上に置かれた物体を位置
決めするように構成されている。
In the drawings, a positioning device 1 according to the present invention drives a motor 2 based on a positioning command I, and operates, for example, an indexing board (not shown) via a reduction gear 3 by driving the motor 2. It is configured to position an object placed on the separate plate.

割出し盤上の物体の位置決めを行うために、位置決め装
置1は、位置決め指令信号Iを受けるコントローラ4が
設けられ、このコントローラ4にはモータ2を駆動する
ドライバ5が接続されている。ドライバ5によって駆動
されるモータ2の出力軸には減速機3が連結され、該減
速機3の出力軸は、本実施例の場合、割出し盤の位置決
めを行うように連結されている。なお、本例で使用する
減速機としては、正確な角度伝達を行いまた遊びの少な
いものとして、いわゆる調和歯車として知られた撓み噛
み合い大歯車装置が適している。
In order to position an object on the indexing board, the positioning device 1 is provided with a controller 4 that receives a positioning command signal I, and a driver 5 that drives the motor 2 is connected to the controller 4. A speed reducer 3 is connected to the output shaft of the motor 2 driven by the driver 5, and in this embodiment, the output shaft of the speed reducer 3 is connected so as to position the indexing board. It should be noted that a flexible mesh large gear device known as a so-called harmonic gear is suitable as the reducer used in this example because it performs accurate angle transmission and has little play.

コントローラ4に位置決めの指令信号Iが入力されると
、コントローラ4はドライバ5に信号を送り、モータ2
を駆動する。このモータ2の駆動によって、減速機3を
介して割出し盤が駆動される。この駆動において、モー
タ2の出力軸には普通精度の角度センサ6が連結され、
モータ2の回転角度が検知され、この角度がコントロー
ラ4の入力に設けられた加算器(実際には減算器)7に
入力されてフィードバックされて、位置決めの清であっ
てもよいが、パルスモータであってもよい。
When the positioning command signal I is input to the controller 4, the controller 4 sends a signal to the driver 5, and the motor 2
to drive. By driving this motor 2, an indexing board is driven via a reduction gear 3. In this drive, an angle sensor 6 with normal accuracy is connected to the output shaft of the motor 2.
The rotation angle of the motor 2 is detected, and this angle is input to an adder (actually a subtracter) 7 provided at the input of the controller 4 and fed back. It may be.

ここまで説明した構成並びに作動は、従来の位置決め装
置におけるのと殆ど同じであり、いわゆるフィードバッ
ク制御式の基本的な位置決め装置である。
The configuration and operation described so far are almost the same as those in conventional positioning devices, and is a basic positioning device of the so-called feedback control type.

本発明においては、角度センサ6からのデータのフィー
ドバックが更に追加される。本例においては、角度セン
サ6の出力が微分器8によって微分されて角速度信号に
され、この信号がコントローラ4とドライバ5の間の加
算器(実際:こは減算器) 9に入力され、ドライバ5
によるモータ2・′r)駆動を調整するように構成され
ている。
In the present invention, feedback of data from the angle sensor 6 is further added. In this example, the output of the angle sensor 6 is differentiated by a differentiator 8 to produce an angular velocity signal, and this signal is input to an adder (actually, a subtracter) 9 between the controller 4 and the driver 5, and the 5
The motor 2.'r) is configured to adjust the drive by the motor 2.'r).

そして、本発明においては、角度センサ6の出力に接続
され、モータの回転角度を絶対角(前の角度から現在の
角度までの相対角ではなく、基準角(例えば0°)から
の絶対角をいう)で算出するモータ回転角度計測器11
が設けられている、この計測器11は、積算用のカウン
タを用いでもヨ(、角度センサ6がアブソリュート・エ
ンコーダである場合には、レジスタであってもよい。
In the present invention, the angle sensor 6 is connected to the output of the angle sensor 6, and the rotation angle of the motor is determined by an absolute angle (not a relative angle from the previous angle to the current angle, but an absolute angle from a reference angle (for example, 0°)). motor rotation angle measuring device 11
This measuring instrument 11 may be provided with a counter for integration (or, if the angle sensor 6 is an absolute encoder, it may be a register).

また、本発明においては、−時的に、減速@3の出力か
ら実際の対象物の位置を高い精度で検知する高精度の精
密級の角度センサ12が使用される。すなわち、この角
度センサ12の精度は高(コストも高いのであるが、−
時的に使用されるものであるので、本発明の位置決め方
法及び装置にとって、この角度センサ12はコストを高
くするものとはならない。この点については更に後述す
る。
Also, in the present invention, a high precision precision angle sensor 12 is used which detects the actual position of the object with high accuracy from the output of the deceleration@3. In other words, the accuracy of this angle sensor 12 is high (and the cost is high, but -
Since it is used occasionally, this angle sensor 12 does not add cost to the positioning method and apparatus of the present invention. This point will be discussed further later.

モータ回転角度計測器11の出力信号と精密級角度セン
サ12からの高精度位置信号と比較して誤差信号Eを作
る加算器(実際には減算器)13が設けられる。本発明
において、前記誤差信号Eは、前記モータの回転角度信
号をアドレスとしてメモリ14に記憶される。この記憶
のため、加算器13からの誤差信号Eがメモリのデータ
入力バスに接続され、また、モータ回転角度計測器11
の出力はメモリ14のアドレスバスに接続されており、
モータ回転角度計測器11の絶対角をアドレスとしてそ
れに対応した誤差信号Eが当該アドレスに記憶される。
An adder (actually a subtracter) 13 is provided which compares the output signal of the motor rotation angle measuring device 11 with the high precision position signal from the precision angle sensor 12 to generate an error signal E. In the present invention, the error signal E is stored in the memory 14 using the rotation angle signal of the motor as an address. For this storage, the error signal E from the adder 13 is connected to the data input bus of the memory, and the motor rotation angle measuring device 11
The output of is connected to the address bus of memory 14,
An error signal E corresponding to the absolute angle of the motor rotation angle measuring device 11 is stored at the address.

なお、このメモリ14は一旦記憶されたらその内容が消
えない不揮発性メモリであるのが好ましい。そして、モ
ータの各回転角度に対する誤差信号が、360°の角度
全体:ご渡って記憶されたら、前記の精密級角度センサ
12は取り外される。
Note that this memory 14 is preferably a non-volatile memory whose contents do not disappear once they are stored. After the error signal for each rotation angle of the motor is stored over the entire 360° angle, the precision angle sensor 12 is removed.

メモ’J14にモータ2の回転角度に対応した減算器3
の実際の誤差信号Eが記憶された後:ま、イのモータ2
の回転角度がアドレス信号となり、このアドレスの指定
によって、メモリ14の内容すなわち誤差信号が読出部
15に読み出される。この誤差信号は、コントローラ4
0入力段の加算器70入力段に設けられた加算器(実際
には減算器)16にフィードバック入力され、コントロ
ーラ4に更に正確な補正信号を入力し、高い精度の位置
決めを行う。
Subtractor 3 corresponding to the rotation angle of motor 2 in Memo 'J14
After the actual error signal E of is stored: Well, the motor 2 of
The rotation angle becomes an address signal, and the contents of the memory 14, that is, the error signal, are read out to the reading section 15 by specifying this address. This error signal is transmitted to the controller 4
The adder 70 at the 0 input stage is fed back to the adder (actually a subtracter) 16 provided at the input stage, and a more accurate correction signal is input to the controller 4 to perform highly accurate positioning.

発明の効果 本発明によれば、精密級角度センサの誤差データを記憶
して、このデータを用いてコントローラを作動させるの
で、精密な角度センサを切り離しても、非常に高精度の
位置決めが可能jごなる。実際の結果で;ま、1〜2秒
程度の高い精度の位置決めが得られた。従って、実際の
作動のときには、精密な角度センサを必要とすることな
く、超精密級の角度センサを用いたと同じ位置決め精度
が得られる。本発明の装置によれば、精密な角度センサ
は、−時的であって、実際の作動のときには必要としな
いので、装置全体のコストも低く抑えろれる。
Effects of the Invention According to the present invention, since the error data of the precision angle sensor is stored and the controller is operated using this data, extremely high precision positioning is possible even if the precision angle sensor is separated. Go naru. In actual results, highly accurate positioning of about 1 to 2 seconds was obtained. Therefore, during actual operation, the same positioning accuracy as using an ultra-precise angle sensor can be obtained without requiring a precise angle sensor. According to the device of the present invention, a precise angle sensor is only required temporarily and is not required during actual operation, so that the overall cost of the device can be kept low.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は、本発明に係る位置決め方法を実施する装置の回
路図である。 符号の説明 1・・・・・・位置決め装置  2・・・・・・モータ
3・・・・・・減速機     4・・・・・・コント
ローラ5・・・・・・ドライバ    6・・・・・・
角度センサ8・・・・・・微分器    11・・・・
・・回転角度計測器12・・・・・・精密級角度センサ 15・・・・・・誤差信号メモリ
The drawing is a circuit diagram of a device implementing the positioning method according to the invention. Explanation of symbols 1... Positioning device 2... Motor 3... Speed reducer 4... Controller 5... Driver 6...・・・
Angle sensor 8...Differentiator 11...
...Rotation angle measuring device 12...Precision grade angle sensor 15...Error signal memory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)位置決め指令に基づいてモータを駆動し、モータ
に連結した減速機によって対象物の位置決めを成し、モ
ータの回転角度を検知して位置決め指令信号を制御する
ようにフィードバックして成る位置決め方法において、
前記モータの回転角度の検知信号から該モータの回転角
度を計測し、他方で減速機の出力から実際の対象物の位
置を検知し、前記モータの角度信号と対象物の位置信号
を比較して誤差信号を作り、該誤差信号を前記モータ角
度信号をアドレスとしてメモリに記憶させ、該メモリか
らの誤差信号を用いて前記位置決め信号をフィードバッ
ク制御することから成り、前記対象物の位置の検知ステ
ップ及びメモリへの記憶ステップは更正のために成され
、その更正後は前記モータの角度信号によって前記誤差
信号がメモリから読み出されることを特徴とする位置決
め方法。
(1) A positioning method in which a motor is driven based on a positioning command, a reduction gear connected to the motor positions the object, and the rotation angle of the motor is detected and fed back to control the positioning command signal. In,
The rotation angle of the motor is measured from a detection signal of the rotation angle of the motor, the actual position of the object is detected from the output of the reducer, and the angle signal of the motor is compared with the position signal of the object. the step of detecting the position of the object; A positioning method characterized in that the storing step in a memory is performed for correction, and after the correction, the error signal is read out from the memory by the angle signal of the motor.
(2)位置決め指令に基づいてモータを駆動するコント
ローラと、モータに連結されて対象物の位置決めを成す
減速機と、モータの回転角度を検知してその角度信号を
前記コントローラに入力される位置決め指令信号を制御
するようにフィードバックする角度センサとから成る位
置決め装置において、前記角度センサの出力に接続され
、モータの回転角度を計測する計測手段と、減速機の出
力から実際の対象物の位置を高い精度で検知する精密級
の角度センサと、前記計測手段からのモータの回転角度
信号と前記精密級角度センサからの高精度位置信号とを
比較して誤差信号を作る手段と、その誤差信号を前記モ
ータの回転角度信号をアドレスとして記憶させ、そのア
ドレス信号によって読み出された誤差信号を前記コント
ローラに入力するように接続されたメモリとを含み、前
記精密級角度センサは、メモリへの誤差信号の書き込み
の後は装置から取り外し得るように構成したことを特徴
とする位置決め装置。
(2) A controller that drives the motor based on the positioning command, a reducer that is connected to the motor to position the object, and a positioning command that detects the rotation angle of the motor and inputs the angle signal to the controller. A positioning device comprising: an angle sensor that feeds back a signal to control; a measuring means that is connected to the output of the angle sensor and measures the rotation angle of the motor; and a measuring means that measures the actual position of the object from the output of the reducer. a precision angle sensor that detects with high accuracy; a means for generating an error signal by comparing the rotation angle signal of the motor from the measuring means with a high precision position signal from the precision angle sensor; The precision angle sensor includes a memory connected to store a motor rotation angle signal as an address and input an error signal read out by the address signal to the controller, and the precision angle sensor inputs the error signal to the memory. A positioning device characterized in that it is configured to be detachable from the device after writing.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5069484A (en) * 1973-10-24 1975-06-10
JPS6119540A (en) * 1984-07-05 1986-01-28 Niigata Eng Co Ltd Compensating method of feed screw pitch error in numerically controlled machine tool

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