JPH038616A - Motor controller - Google Patents

Motor controller

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JPH038616A
JPH038616A JP14116089A JP14116089A JPH038616A JP H038616 A JPH038616 A JP H038616A JP 14116089 A JP14116089 A JP 14116089A JP 14116089 A JP14116089 A JP 14116089A JP H038616 A JPH038616 A JP H038616A
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JP
Japan
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signal
encoder
speed
output
external
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Pending
Application number
JP14116089A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Ito
宣男 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH038616A publication Critical patent/JPH038616A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve a synchronous travel precision at the above device such as a truck or the like, by detecting an outside travel matter speed and a travel matter movement distance by means by an outside encoder, and converting respectively the output data values of an inside encoder, and conducting the synchronous travel control of the travel matter and the truck by means of both data. CONSTITUTION:The output pulse signal of the outside encoder 10 of a work travel portion is counted by means of a counter 22. The signal of the work detection sensor 12 of the travel portion, a data sampling signal and a distance lbetween a sensor 12 installation position and an O position, together with the count value, are supplied to a CPU equivalent portion 21. The CPU equiva lent portion 21 detects the speed and movement distance of the travel portion, and converts them into the output data values of an inside encoder 2, and outputs them as the position command signals of a motor 1 into a motor control portion 13 by adding them. The control portion 13 conducts the position control of the motor 1 by means of the inside encoder 2. As a result, a synchronous precision can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野〕 この発明は例えば外部の走行物と装置の台車等とを同期
走行させるための電動機制御装置、特に前記台車の始動
バラツキや外部走行物の速度変動に影響されない電動機
制御装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a motor control device for synchronizing running of an external moving object and a truck of an apparatus, for example, and in particular, to control the starting variations of the cart and the speed of the external moving object. This invention relates to a motor control device that is not affected by fluctuations.

[従来の技術] 第5図は従来の電動機制御装置のブロック図であり、(
1)は電動機、(2)は内部エンコーダ(内部パルス発
生器ともいう) 、(3)は位置指令を受けて電動機(
1)の位置を制御する電動機制御部、(4)はスムージ
ング発生部で位置指令器を含む。
[Prior Art] Figure 5 is a block diagram of a conventional motor control device.
1) is an electric motor, (2) is an internal encoder (also called an internal pulse generator), and (3) is an electric motor (in response to a position command).
(1) is a motor control section that controls the position; (4) is a smoothing generating section that includes a position command device.

(5)は一般に電子ギアと呼ばれるもので、外部エンコ
ーダの発生パルス数を内部エンコーダの発生パルス数に
換算するため、入力デジタル値にデジタル数Cを乗算し
た積を、さらにデジタル数りで除算した商を出力する演
算器である。従って入力値に変換係数C/Dを乗算して
出力すると考えてよく、例えばマイクロプロセッサ(以
下CPUという)等により構成され、上記の演算を行う
(5) is generally called an electronic gear, and in order to convert the number of pulses generated by the external encoder to the number of pulses generated by the internal encoder, the product obtained by multiplying the input digital value by the digital number C is further divided by the digital number. This is a calculation unit that outputs the quotient. Therefore, it can be considered that the input value is multiplied by the conversion coefficient C/D and then outputted, and is constituted by, for example, a microprocessor (hereinafter referred to as CPU), and performs the above calculation.

(6)は外部エンコーダからの入力信号が、一般にイン
クリメンタル型エンコーダからのパルス列信号の場合が
多いので、このパルス列信号を計数するカウンタ、(7
)は外部信号を入力し、電動機(1)を始動させるため
の入力インタフェース(以下入力1/Fという)である
(6) is a counter that counts this pulse train signal, since the input signal from an external encoder is generally a pulse train signal from an incremental encoder;
) is an input interface (hereinafter referred to as input 1/F) for inputting an external signal to start the electric motor (1).

第6図(a)は第5図の電動機制御装置の適用例を示す
説明図であり、(1)は第5図と同じ電動機、(8)は
ベルトコンベア、(9)はベルトコンベア(8)の上に
乗って走行するワーク、(10)は外部エンコーダ(外
部パルス発生器ともいう)、(11)はワーク(9)と
同期走行するように制御される台車、(12)はワーク
の通過を検出するセンサ(例えば光学式センサ等)であ
る。
FIG. 6(a) is an explanatory diagram showing an example of application of the motor control device in FIG. 5, in which (1) is the same electric motor as in FIG. 5, (8) is a belt conveyor, and (9) is a belt conveyor (8 ), (10) is an external encoder (also called an external pulse generator), (11) is a trolley that is controlled to run in synchronization with the workpiece (9), and (12) is the workpiece This is a sensor (for example, an optical sensor) that detects passage.

第6図(b)は第6図(a)の動作を説明する速度波形
図である。
FIG. 6(b) is a speed waveform diagram illustrating the operation of FIG. 6(a).

第6図(b)を参照し、第6図(a)の動作を説明する
The operation of FIG. 6(a) will be explained with reference to FIG. 6(b).

第6図(a)においては、常に走行しているベルトコン
ベア(8)の上のワーク(9)と台車(11)は、図中
のA点からB点までの区間を同期走行するものとする。
In Fig. 6(a), the workpiece (9) on the belt conveyor (8) and the cart (11), which are always running, are assumed to run synchronously in the section from point A to point B in the figure. do.

そして台車(11)は0点に停止していて、ワーク(9
)がセンサ(12)の設置された位置を通過すると始動
し、走行中のワーク(9)とA点からB点までの区間を
同一速度で移動し、その後再び0点に戻ってくるもので
ある。第6図(b)が上記動作を示す速度波形図で示し
ている。即ち台車速度は最初零からリニアに加速しコン
ベアの速度まで到達し、その後一定速度となりB点を通
過するとリニア減速で零となる。その後逆方向に加速、
定速、減速の過程を経て台車が0点に到達すると停止す
る。
The cart (11) is stopped at the 0 point, and the workpiece (9) is stopped at the 0 point.
) starts when it passes the position where the sensor (12) is installed, moves at the same speed as the traveling workpiece (9) from point A to point B, and then returns to point 0 again. be. FIG. 6(b) is a speed waveform diagram showing the above operation. That is, the cart speed first linearly accelerates from zero, reaches the conveyor speed, then becomes constant speed, and after passing point B, linearly decelerates to zero. Then accelerate in the opposite direction,
After going through the process of constant speed and deceleration, the cart stops when it reaches the zero point.

第6図(a)及び(b)で説明した適用動作を第5図の
従来の電動機制御装置で行う場合につき説明する。ベル
トコンベア(8)を駆動する電動機に直結された外部エ
ンコーダ(10)から出力されるパルス列信号がカウン
タ(8)に入力される。カウンタ(6)は入力するパル
ス列信号を計数し、その計数値を電子ギヤ(5)へ供給
する。電子ギヤ(5)は外部エンコーダ(lO)の発生
パルス数を内部エンコーダ(2)の発生パルス数に換算
するため、入力するパルス計数値にデジタル数Cを乗算
した積を、さらにデジタル数りで除算した商を出力し、
スムージング発生部(4)へ供給する。
A case where the applied operation explained in FIGS. 6(a) and 6(b) is performed by the conventional electric motor control device shown in FIG. 5 will be explained. A pulse train signal output from an external encoder (10) directly connected to an electric motor that drives a belt conveyor (8) is input to a counter (8). The counter (6) counts the input pulse train signals and supplies the counted value to the electronic gear (5). In order to convert the number of pulses generated by the external encoder (lO) into the number of pulses generated by the internal encoder (2), the electronic gear (5) multiplies the input pulse count value by a digital number C and then converts it into a digital number. Output the divided quotient,
It is supplied to the smoothing generator (4).

またセンサ(12)からの検出信号が入力1/F(7)
の入力に接続される。
Also, the detection signal from the sensor (12) is input to 1/F (7).
connected to the input of

ベルトコンベア(8)の上のワーク(9)がセンサ(1
2)の設置位置を通過すると、センサ(12)より検出
信号が入力1 / F (7)を介して、スムージング
発生部(4)に供給される。スムージング発生部(4)
は設定されたスムージング時定数により決まるパターン
信号を発生し、電動機制御部(3)へ位置指令を行う。
The workpiece (9) on the belt conveyor (8) is
2), a detection signal from the sensor (12) is supplied to the smoothing generator (4) via the input 1/F (7). Smoothing generation part (4)
generates a pattern signal determined by the set smoothing time constant, and issues a position command to the motor control section (3).

このとき、第6図(b)の斜線で示された三角形の面積
が、台車速度を積分した距離gとなるので、台車(11
)の停止位置0点よりセンサ(12)の設置位置を距離
Ωだけ進んだ位置にセットするようにする。このように
初期調整しておくことにより、台車(11)がベルトコ
ンベアの速度と同一速度に達したときには、ワーク(9
)と台車(11)は同一の位置にくることになるので、
その速度のままでB点まで走行すれば第5図で説明した
動作が可能となる。
At this time, the area of the triangle shown with diagonal lines in FIG.
) The installation position of the sensor (12) is set at a position advanced by a distance Ω from the stop position 0 point. By making the initial adjustment in this way, when the cart (11) reaches the same speed as the belt conveyor, the workpiece (9
) and the cart (11) will be in the same position, so
If the vehicle travels to point B at that speed, the operation described in FIG. 5 becomes possible.

[発明が解決しようとする課題] 上記のような従来の電動機制御装置では、同期走行を行
なうワークと台車の位置を合わせるのに、台車が加速す
る間の時間遅れ分だけセンサ(12)を前に進めて設置
するという実機調整を行っていた。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional electric motor control device as described above, in order to align the positions of the workpiece and the cart that are traveling synchronously, the sensor (12) is moved forward by the time delay during which the cart accelerates. They were making adjustments to the actual equipment and proceeding with the installation.

そしてこの調整は、ワークの移動速度は常に一定で、台
車の始動バラツキは零という仮定のもとで行なわれてい
た。しかし実際には第7図(a)及び(b)に示される
ように種々の誤差が存在する。
This adjustment was performed on the assumption that the moving speed of the workpiece was always constant and that there was no variation in starting the cart. However, in reality, various errors exist as shown in FIGS. 7(a) and 7(b).

第7図(a)は台車の始動バラツキを説明する図であり
、同図はセンサの位置検出信号を受けてから台車が始動
を開始するための処理の遅れTにΔtのバラツキによる
遅れが加算されると、コンベアの速度をVとして、ワー
クと台車が同期に入る位置が、■・Δtだけずれること
を示している。
FIG. 7(a) is a diagram explaining the start-up variation of the bogie, and the figure shows that the delay due to the variation in Δt is added to the processing delay T for the bogie to start starting after receiving the position detection signal of the sensor. This shows that, assuming the speed of the conveyor is V, the position where the workpiece and the cart enter synchronization will deviate by ■·Δt.

第7図(b)はコンベア速度のバラツキを説明する図で
あり、同図はコンベアの速度がVからV+ΔVに変化す
ると、加速時間をt として、ワーりと台車が同期に入
る位置が、Δvat  だけずれることになる。したが
って従来の制御装置では、ワークと台車の同期位置に毎
回誤差を生ずるという問題点があった。
FIG. 7(b) is a diagram explaining the variation in conveyor speed, and the figure shows that when the conveyor speed changes from V to V+ΔV, the position where the warp and the cart enter synchronization is Δvat, where the acceleration time is t. It will shift by just that. Therefore, the conventional control device has a problem in that an error occurs every time in the synchronized position of the workpiece and the cart.

この発明は、かかる問題点を解消するためになされたも
ので、ワークと台車の同期位置がコンベアの速度変動や
台車の始動バラツキに影唇されない電動機制御装置を得
ることを目的とする。
The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a motor control device in which the synchronized position of the workpiece and the truck is not affected by speed fluctuations of the conveyor or variations in starting of the truck.

[課題を解決するための手段] この発明に係る電動機制御装置は、台車等を駆動装置を
介して走行させる電動機と、該電動機の回転位置を検出
する内部エンコーダと、外部電動機の回転位置を検出す
る外部エンコーダの出力信号から外部電動機により駆動
される走行物の速度を検出し、該検出速度を前記内部エ
ンコーダの出力データ値に変換する速度検出及び変換手
段と、前記走行物が特定位置を通過した時刻と、これに
続く前記外部エンコーダの出力信号のサンプリング時刻
との間に前記走行物が移動した距離を、前記外部エンコ
ーダの出力信号間の差分値より検出し、該検出移動距離
を前記内部エンコーダの出力データ値に変換する移動距
離検出及び変換手段と、あらかじめ設定された、−前記
走行物が通過する特定位置と前記台車等の初期停止位置
との間の設定距離を前記内部エンコーダの出力データ値
に変換する設定距離変換手段と、前記速度検出及び変換
手段、移動距離検出及び変換手段、並びに設定距離変換
手段から出力される3種類の信号より演算して、スムー
ジングパターンを発生するスムージングパターン発生手
段と、該スムージングパターン発生手段の出力信号と前
記速度検出及び変換手段の出力信号との和を位置指令信
号とし、また前記内部エンコーダの出力信号を帰還信号
として、前記走行物と台車等の間の位置偏差が零となる
ように、前記電動機の位置制御を行う電動機位置制御手
段とを備えたものである。
[Means for Solving the Problems] A motor control device according to the present invention includes an electric motor that drives a cart or the like via a drive device, an internal encoder that detects the rotational position of the electric motor, and an external encoder that detects the rotational position of the external motor. speed detection and conversion means for detecting the speed of a running object driven by an external electric motor from an output signal of an external encoder and converting the detected speed into an output data value of the internal encoder; The distance traveled by the running object between the time when the moving object and the subsequent sampling time of the output signal of the external encoder is detected from the difference value between the output signals of the external encoder, and the detected moving distance is detected from the difference value between the output signals of the external encoder. a moving distance detecting and converting means for converting into an output data value of an encoder; A smoothing pattern that generates a smoothing pattern by calculating from three types of signals output from a set distance converting means for converting into a data value, the speed detecting and converting means, the moving distance detecting and converting means, and the set distance converting means. generating means; the sum of the output signal of the smoothing pattern generating means and the output signal of the speed detection and conversion means is used as a position command signal; and the output signal of the internal encoder is used as a feedback signal; and motor position control means for controlling the position of the electric motor so that a positional deviation between the two is zero.

[作用] この発明においては、本装置の電動機が駆動装置を介し
て台車等を走行させ、内部エンコーダが前記電動機の回
転位置を検出し、速度検出及び変換手段が外部電動機の
回転位置を検出する外部エンコーダの出力信号から外部
電動機により駆動される走行物の速度を検出し、該検出
速度を前記内部エンコーダの出力データ値に変換し、移
動距離検出及び変換手段が前記走行物が特定位置を通過
した時刻と、これに続く前記外部エンコーダの出力信号
のサンプリング時刻との間に前記走行物が移動した距離
を、前記外部エンコーダの出力信号間の差分値より検出
し、該検出移動距離を前記内部エンコーダの出力データ
値に変換し、設定距離変換手段があらかじめ設定された
、前記走行物が通過する特定位置と前記台車等の初期停
止位置との間の設定距離を前記内部エンコーダの出力デ
ータ値に変換し、スムージングパターン発生手段が前記
速度検出及び変換手段、移動距離検出及び変換手段、並
びに設定距離変換手段から出力される3種類の信号より
演算して、スムージングパターンを発生し、電動機位置
制御手段が前記スムージングパターン発生手段の出力信
号と前記速度検出及び変換手段の出力信号との和を位置
指令信号とし、また前記内部エンコーダの出力信号を帰
還信号として、前記走行物と台車等の間の位置偏差が零
となるように、前記電動機の位置制御を行う。
[Function] In the present invention, the electric motor of this device drives a cart or the like via a drive device, an internal encoder detects the rotational position of the electric motor, and a speed detection and conversion means detects the rotational position of the external electric motor. The speed of the moving object driven by the external electric motor is detected from the output signal of the external encoder, the detected speed is converted into the output data value of the internal encoder, and the moving distance detection and conversion means detects the speed of the moving object driven by the external electric motor. The distance traveled by the running object between the time when the moving object and the subsequent sampling time of the output signal of the external encoder is detected from the difference value between the output signals of the external encoder, and the detected moving distance is detected from the difference value between the output signals of the external encoder. A set distance conversion means converts a preset distance between a specific position where the traveling object passes and an initial stop position of the trolley, etc. into an output data value of the internal encoder. The smoothing pattern generating means generates a smoothing pattern by calculating from the three types of signals output from the speed detecting and converting means, the moving distance detecting and converting means, and the set distance converting means, and the motor position controlling means uses the sum of the output signal of the smoothing pattern generation means and the output signal of the speed detection and conversion means as a position command signal, and uses the output signal of the internal encoder as a feedback signal to determine the position between the traveling object and the truck, etc. The position of the electric motor is controlled so that the deviation becomes zero.

[実施例] 第1図はこの発明の一実施例を示す電動機制御装置のブ
ロック図であり、(1) 、(2)は上記従来装置と全
く同一のものである。(13)は位置指令を受けて電動
機(1)の位置を制御する電動機制御部であるが、位置
指令と電動機の位置とのドループが零となるような制御
を施している。(14)はスムージング発生部、(15
−1)、(15−2)は外部エンコーダ(lO)の発生
パルス数を内部エンコーダ(2)の発生パルス数に換算
するための電子ギアで、入力デジタル値に変換係数C/
Dを乗算して出力する。
[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram of a motor control device showing an embodiment of the present invention, and (1) and (2) are completely the same as the conventional device described above. Reference numeral (13) is a motor control unit that controls the position of the electric motor (1) in response to a position command, and performs control so that the droop between the position command and the position of the motor becomes zero. (14) is the smoothing generation part, (15
-1) and (15-2) are electronic gears for converting the number of pulses generated by the external encoder (lO) into the number of pulses generated by the internal encoder (2), and convert the input digital value into a conversion coefficient C/
Multiply by D and output.

ここにC,Dは共にデジタルの数値である。(IB)は
第5図(a)のセンサ(12)の設置位置と0点の位置
との間の距離gを内部エンコーダ(2)の発生パルス数
に換算するための電子ギヤで、入力デジタル値に変換係
数A/Bを乗算して出力する。ここにA、Bは共にデジ
タルの数値である。(17)は周波数検出器で、一定周
期のデータサンプリング時間の間に入力されたパルス数
(即ちカウンタ(22)の計数値の増加分)より入力パ
ルス列信号の周波数を検出するものである。(18)は
差分値検出値で、最初のデータが入力後、ある時間を経
過して次のデータが入力されたとき、この2つのデータ
値の差分を検出するものである。通常後のデータ値から
前のデータ値を減算して差分値を算出すればよい。(1
9)は2つのデータの加算を行う加算器、(20)は開
閉器である。また上記(14)〜(20)の各機器はそ
れぞれ独立のハードウェアとして構成することもできる
が、これらを−括してCPUにより構成し、CPUが上
記各機器の機能をすべて遂行することもできるので、(
21)はこのCPU相当部分である。(22)は外部エ
ンコーダ(10)からの入力信号が、一般にインクリメ
ンタル型エンコーダからのパルス列信号の場合が多いの
で、このパルス列信号を計数するカウンタ、(23)は
カウンタ(22)の計数値を入力してラッチするラッチ
回路であり、ラッチの動作はセンサ(12)よりの検出
信号が入力されたとき、及びこれに続くデータサンプリ
ング信号が入力されたときにそれぞれ行われる。(24
)は外部キーボード等から距離gのデータを入力するた
めのデータ人力1/Fである。
Here, C and D are both digital values. (IB) is an electronic gear for converting the distance g between the installation position of the sensor (12) and the zero point position in Fig. 5 (a) into the number of pulses generated by the internal encoder (2). The value is multiplied by the conversion coefficient A/B and output. Here, A and B are both digital values. (17) is a frequency detector which detects the frequency of the input pulse train signal from the number of pulses input during a fixed period of data sampling time (ie, the increase in the count value of the counter (22)). (18) is a difference value detection value, which detects the difference between two data values when the next data is input after a certain period of time after the first data is input. Normally, the difference value can be calculated by subtracting the previous data value from the subsequent data value. (1
9) is an adder that adds two pieces of data, and (20) is a switch. Each of the devices (14) to (20) above can be configured as independent hardware, but it is also possible to configure them collectively with a CPU, and the CPU can perform all the functions of each device above. Since it is possible, (
21) is a portion corresponding to this CPU. (22) is a counter that counts this pulse train signal, since the input signal from the external encoder (10) is generally a pulse train signal from an incremental encoder in many cases, and (23) inputs the count value of the counter (22). This is a latch circuit that latches the signal, and the latch operation is performed when a detection signal from the sensor (12) is input and when a subsequent data sampling signal is input. (24
) is a data manual 1/F for inputting data of distance g from an external keyboard or the like.

第2図は第1図の動作を説明するための波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 1.

第2図を参照し第1図の動作を説明する。第5図(a)
のベルトコンベア(8)を駆動する電動機に直結された
外部エンコーダ(lO)から出力されるパルス列信号は
カウンタ(22)に常に入力されている。
The operation of FIG. 1 will be explained with reference to FIG. Figure 5(a)
A pulse train signal output from an external encoder (lO) directly connected to the electric motor that drives the belt conveyor (8) is always input to the counter (22).

カウンタ(22)は入力するパルス列信号を常に計数し
、その計数値を周波数検出器(17)及びラッチ回路(
23)へ供給する。周波数検出器(17)にはカウンタ
(22)の計数値を読込むため、外部より一定周期のデ
ータサンプリング信号が供給されているので、このデー
タサンプリング信号の入力毎にカウンタ(22)の計数
値を読込み、このデータサンプリング周期の間のカウン
タ(22)の計数値の増加分から入力パルス列信号の周
波数を検出する。いま検出した周波数はf とし、この
f。のデータは電子ギヤ(15−1)へ供給される。
The counter (22) constantly counts the input pulse train signals, and the counted value is transferred to the frequency detector (17) and the latch circuit (
23). In order to read the count value of the counter (22), the frequency detector (17) is supplied with a data sampling signal of a constant period from the outside, so that the count value of the counter (22) is read every time this data sampling signal is input. is read, and the frequency of the input pulse train signal is detected from the increase in the count value of the counter (22) during this data sampling period. The frequency just detected is f, and this f. The data is supplied to the electronic gear (15-1).

一般にデータサンプリング信号とセンサ(12)よりの
検出信号とは非同期であるので、ラッチ回路(23)は
最初にセンサ(12)から入力される検出信号により、
カウンタ(22)より1回目の計数値をラッチし、その
計数値を差分値検出機器(18)に供給する。次にセン
サ(12)よりの検出信号に続く直後のデータサンプリ
ング信号により、カウンタ(22)より2回目の計数値
をラッチし、その計数値を差分検出器(18,)に供給
する。差分検出器(18)は入力される1回目と2回目
の計数値の差分値を検出する。
Generally, the data sampling signal and the detection signal from the sensor (12) are asynchronous, so the latch circuit (23) uses the detection signal input from the sensor (12) first.
The first count value is latched by the counter (22), and the count value is supplied to the difference value detection device (18). Next, a second count value is latched from the counter (22) by the data sampling signal immediately following the detection signal from the sensor (12), and the count value is supplied to the difference detector (18,). The difference detector (18) detects the difference value between the first and second input count values.

換言すれば、センサ(12)よりの検出信号が入力され
てから、これに続くデータサンプリング信号が入力され
るまでの時間に、外部エンコーダ(lO)から入力され
るパルス数を検出することにより、上記時間における走
行するワーク(9)の移動距離を検出することになる。
In other words, by detecting the number of pulses input from the external encoder (lO) during the time from input of the detection signal from the sensor (12) until input of the subsequent data sampling signal, The distance traveled by the traveling workpiece (9) during the above time is detected.

前記検出した差分値は電子ギヤ(15−2)へ供給され
る。
The detected difference value is supplied to the electronic gear (15-2).

また第5図(a)」こおけるセンサ(12)の設置位置
と0点の位置との間の距離gのデータがデータ人力夏/
 F (24)に入力される。このデータ入力■/F 
(24)に入力される距離gのデータ値は任意に設定が
可能となっている。例えば専用の可変設定器を設けると
か、キーボードから任意のデータを入力するとか、R3
232C等のデータ通信方法により外部装置より任意の
データの供給を受ける等の方法により、任意の距離Ωの
データ値を入力することができる。従って本装置の初期
調整時に、0点の位置とセンサ(12)の設置位置は機
械系で精密に調整をする必要はなく、実際の設置位置に
適合するように距離gのデータ値のみを変更すればよい
In addition, the data of the distance g between the installation position of the sensor (12) and the zero point position in Figure 5 (a) is data
F (24). This data input■/F
The data value of the distance g input in (24) can be set arbitrarily. For example, by providing a dedicated variable setting device, inputting arbitrary data from the keyboard, etc.
A data value of an arbitrary distance Ω can be input by receiving arbitrary data from an external device using a data communication method such as H.232C. Therefore, during the initial adjustment of this device, there is no need to precisely adjust the zero point position and the installation position of the sensor (12) using the mechanical system; only the data value of the distance g is changed to match the actual installation position. do it.

データ人力1 / F (24)に入力された距離gの
データは電子ギヤ(1B)へ供給される。
The distance g data input to the data input 1/F (24) is supplied to the electronic gear (1B).

電子ギヤ(15−1)は周波数検出器(17)より供給
される外部エンコーダ(10)の発生するパルス列信号
の周波数f。に変換係数C/Dを乗算し、この乗算結果
であるf。C/Dを出力し、開閉器(20)の入力側へ
供給する。電子ギヤ(15−1)の出力信号であるf。
The electronic gear (15-1) receives the frequency f of the pulse train signal generated by the external encoder (10) and is supplied from the frequency detector (17). is multiplied by the conversion coefficient C/D, and the multiplication result is f. C/D is output and supplied to the input side of the switch (20). f is the output signal of the electronic gear (15-1).

C/Dを信号aと呼び、信号aが走行物であるワーク(
9)の速度信号であり、これを指令速度とすればよいこ
とを以下に説明する。
C/D is called signal a, and signal a is a moving object (workpiece).
9), and it will be explained below that this can be used as the command speed.

いま外部エンコーダ(lO)の1パルス当りワーク(9
)は距離g。順走行し、このときのパルス列信号の周波
数をf 1ワーク(9)の走行速度をvII117se
cとすると次の(1)式が得られ、る。
Now, the workpiece (9) per pulse of the external encoder (lO) is
) is the distance g. Traveling forward, the frequency of the pulse train signal at this time is f 1 The traveling speed of work (9) is vII117se
If c, the following equation (1) is obtained.

V−gofo(mm/5ec)       ・・・(
1)この(1)式よりパルス列信号の周波数f。が判れ
ば走行速度Vが求められる。
V-gofo (mm/5ec)...(
1) From this formula (1), the frequency f of the pulse train signal. If this is known, the traveling speed V can be determined.

またこのワーク(9)と同期走行させる制御装置の電動
機(1)と直結されるボールネジのピッチをSmm/r
ev、内部エンコーダ(2)の分解能をP。
In addition, the pitch of the ball screw directly connected to the electric motor (1) of the control device that runs in synchronization with this work (9) is set to Smm/r.
ev, the resolution of the internal encoder (2) is P.

pulse/revとすれば、ボールネジは1パルス当
りS / P omm/ pulse移動する。よって
電子ギヤ(15−1)の変換係数C/Dを次の(2)式
となるように設定する。
If it is pulse/rev, the ball screw moves by S/Pomm/pulse per pulse. Therefore, the conversion coefficient C/D of the electronic gear (15-1) is set to satisfy the following equation (2).

D  S/P。D S/P.

ワーク(9)の走行速度がVIIltI/seCで、外
部エンコーダ(10)のパルス列信号の周波数f。を電
子ギヤ(15−1)に入力すると、その出力信号aは次
の(3)式となる。
The traveling speed of the workpiece (9) is VIIltI/seC, and the frequency f of the pulse train signal of the external encoder (10). When input to the electronic gear (15-1), the output signal a becomes the following equation (3).

a−f o C/ D S/P   S/P。a-f o C/ D S/P S/P.

従って電子ギヤ(15−1)の出力より得られる(3)
式の信号aを速度指令信号とすれば、電動機(1)は速
度vI1m/secの速度指令信号を与えられたことに
なる。
Therefore, (3) can be obtained from the output of electronic gear (15-1).
If signal a in the equation is taken as a speed command signal, then the electric motor (1) is given a speed command signal with a speed vI1 m/sec.

電子ギヤ(15−1)から出力される信号aは開閉器(
20)の入力側に供給される。開閉器(20)はセンサ
(12)の検出信号が入力されると、直ちに回路を閉と
し、信号aを出力し、加算器(19)及びスムージング
発生器(14)へ供給する。第2図の波形(1)にコン
ベアの速度Vを、波形(2)にセンサ(12)の検出信
号を、波形(3)に信号aをそれぞれ示している。波形
(3)の信号aの振幅はf。C/Dである。
The signal a output from the electronic gear (15-1) is transmitted through the switch (
20). When the detection signal from the sensor (12) is input, the switch (20) immediately closes the circuit, outputs the signal a, and supplies it to the adder (19) and the smoothing generator (14). In FIG. 2, waveform (1) shows the speed V of the conveyor, waveform (2) shows the detection signal of the sensor (12), and waveform (3) shows the signal a. The amplitude of signal a of waveform (3) is f. It is C/D.

電子ギヤ(15−2)は差分値検出器(18)から入力
される差分値データに前記変換係数C/Dを乗算し、そ
の乗算結果を信号Cとして出力し、スムージング発生器
(14)に供給する。電子ギヤ(tS)はデータ人力1
 / F (24)より入力される距離Ωのデータを内
部エンコーダ(2)のパルス数に換算するため、人力デ
ータに変換係数A/Bを乗算し、その乗算結果を信号d
として出力し、スムージング発生器(14)へ供給する
。スムージング発生器(14)は入力される信号aSC
及びdより第2図の波形(4)に示される信号すと称す
るスムージングパターンを発生し、加算器(19)へ供
給する。この信号すは、その信号振幅が信号aと同一の
f。C/Dで符号が逆極性であり、且つ波形(4)の斜
線で示された面積が前記物理的な距離Ωに対応する信号
(d−C)と等しくなるようにして発生されるものであ
る。
The electronic gear (15-2) multiplies the difference value data input from the difference value detector (18) by the conversion coefficient C/D, outputs the multiplication result as a signal C, and outputs the multiplication result to the smoothing generator (14). supply Electronic gear (tS) is data human power 1
/F In order to convert the distance Ω data input from (24) into the number of pulses of the internal encoder (2), the human data is multiplied by the conversion coefficient A/B, and the multiplication result is converted into the signal d.
The smoothing generator (14) is outputted as a smoothing generator (14). The smoothing generator (14) is connected to the input signal aSC.
and d, a smoothing pattern called a signal shown in waveform (4) in FIG. 2 is generated and supplied to an adder (19). This signal S has a signal amplitude f which is the same as that of the signal a. It is generated in such a way that the sign of C/D is opposite polarity, and the area indicated by diagonal lines in waveform (4) is equal to the signal (d-C) corresponding to the physical distance Ω. be.

第3図は第2図の波形の詳細図である。いま第3図の波
形(1)より信号すの発生方法を具体的に説明する。ま
た以下の説明においては、例えば距離の単位は龍として
、距離データの単位は省略して記述する。
FIG. 3 is a detailed diagram of the waveform of FIG. 2. The method of generating the signal S using waveform (1) in FIG. 3 will now be explained in detail. In the following description, for example, the unit of distance will be expressed as a dragon, and the unit of distance data will be omitted.

いまセンサ(12)の設置位置をワーク(9〉が通過し
てから、データサンプリング信号が入力されるまでの間
にワーク(9)が移動した距離情報として、差分値検出
器り18)が出ノjする差分値データを電子ギヤ(15
−2)を介して変換した信号Cの値が15、データ人力
1 / F (24)が出力する距離Ωのデータを電子
ギヤ(16)を介して変換した信号dの値が75、移動
速度である信号aの値が10mm/5ees加減速レー
トを2 mm /5ee2とする。この場合データサン
プリング信号が入力した時点における残距離はd−c 
= 75−15−80となる。第3図の波形<1)では
、時間t1〜t4においては定速でlOずつ移動し、時
間t では8、時間t では6、時間t7ではB 4、時間t8では2ずつ移動することにより、残距離8
0の移動を完了させることができる。このように信号a
、C及びdの値の入力と加減速レートの設定によりスム
ージング発生部(14)は信号すのパターンを発生させ
ることができる。第1図の加算器(19)は正極性の信
号aと負極性の信号すを加算し、第2図の波形(5)に
示されるような信号(a+b)を出力し、電動機制御部
(13)へ供給する。電動機制御部(13)は入力指令
信号(a 十b)と台車(11)の位置にドループが生
じないように電動機(1)を制御するので、ワーク(9
)と台車(11)は同期後完全に位置が一致して走行す
るようになる。
The difference value detector 18) is output as information on the distance traveled by the workpiece (9) after the workpiece (9〉) passes the installation position of the sensor (12) until the data sampling signal is input. The differential value data to be output is transferred to the electronic gear (15
-2), the value of the signal C converted through the electronic gear (16) is 15, the value of the signal d, which is converted from the distance Ω data output by the data human power 1/F (24) through the electronic gear (16), is 75, and the moving speed. Assume that the value of signal a is 10 mm/5ees and the acceleration/deceleration rate is 2 mm/5ee2. In this case, the remaining distance at the time the data sampling signal is input is d−c
= 75-15-80. In the waveform <1) in Fig. 3, by moving by lO at a constant speed from time t1 to t4, by moving by 8 at time t, by 6 at time t, by 4 at time t7, and by 2 at time t8, Remaining distance 8
0 movement can be completed. In this way, signal a
, C, and d and by setting the acceleration/deceleration rate, the smoothing generator (14) can generate a signal pattern. The adder (19) in FIG. 1 adds the positive polarity signal a and the negative polarity signal S, outputs a signal (a+b) as shown in the waveform (5) in FIG. 13). The motor control unit (13) controls the motor (1) so that droop does not occur between the input command signals (a and b) and the position of the trolley (11).
) and the trolley (11) will travel in perfect alignment after synchronization.

これを第3図により具体的に説明する。同図の波形(2
)の信号aでは、ワーク(9)の走行速度Vの値を10
mm/secとしているので、ワーク(9)は時間1 
−19までに距離90だけ移動する。−刃台車(11)
の移動は第3図の波形(3)の信号(a −b)として
示され、時間t5〜t9において距離2+4 + 6 
+ 8 + 10−30だけ走行し、速度はV−10m
m/secとなっている。しかし台車(11)はセンサ
設置位置を通過し、データサンプリング信号が入力され
た時点で、距[80だけ前に位置しているので、センサ
設置位置からは30+ 60−90の距離となり、ワー
ク(9)と台車(11)は同じ位置で、しかも同一速度
v = 10mm/seeとなる。
This will be explained in detail with reference to FIG. The waveform in the same figure (2
), the value of the traveling speed V of the workpiece (9) is set to 10
Since it is mm/sec, the workpiece (9) is time 1
Move a distance of 90 by -19. -Blade cart (11)
The movement is shown as the signal (a-b) of waveform (3) in FIG.
+ 8 + 10-30 travels, speed is V-10m
m/sec. However, when the trolley (11) passes the sensor installation position and the data sampling signal is input, it is located a distance [80] in front of the workpiece (11), so it is 30+60-90 from the sensor installation position, 9) and the cart (11) are at the same position and have the same speed v = 10 mm/see.

第4図はこの発明の他の実施例を説明する波形図である
。同図において、波形(1)  (2)及び(3)は第
2図の波形と全く同一のものである。第2図の波形(4
)及び波形(5)は、ワーク(9)がセンサ設置位置を
通過後、゛ある時間経過してから台車(11)を加速さ
せて、ワーク(9)と台車(11)が同じ位置に到達し
たとき、両者は同一速度となっていることを示している
。しかし第4図の波形(4)と波形(5)は、ワーク(
9)がセンサ設置位置を通過後、直ちに台車(11)を
加速させ、−旦台車(11)の速度をワーク(9)の速
度より速くして、その後減速して同一速度となるよにし
ている。波形(4)における斜線部の面積gsとg、は
、センサ(12)の設置位置と0点の位置との間の距離
gに対して、D−111,の関係が成立する。
FIG. 4 is a waveform diagram illustrating another embodiment of the present invention. In the figure, waveforms (1), (2), and (3) are exactly the same as the waveforms in FIG. Waveform in Figure 2 (4
) and waveform (5) indicate that after the workpiece (9) passes the sensor installation position, the cart (11) is accelerated after a certain period of time and the workpiece (9) and the cart (11) reach the same position. This shows that both have the same speed. However, waveform (4) and waveform (5) in Fig. 4 are different from the workpiece (
9) passes the sensor installation position, immediately accelerate the cart (11), make the speed of the cart (11) faster than the speed of the workpiece (9), and then decelerate to the same speed. There is. The area gs and g of the shaded part in the waveform (4) have a relationship of D-111 with respect to the distance g between the installation position of the sensor (12) and the 0 point position.

なお上記説明においては、内部及び外部エンコーダを共
に相対的位置信号を出力するインクリメンタル型エンコ
ーダの場合の例を示したが、これをアブソリュート型エ
ンコーダに代えてもよい。
In the above description, an example is given in which both the internal and external encoders are incremental encoders that output relative position signals, but this may be replaced by an absolute encoder.

即ちこの場合は外部エンコーダから絶対値としての角度
位置信号をカウンタ(22)を介さずに周波数検出器(
17)及びラッチ回路(23)に直接入力するようにす
れば、全く同様の動作を期待することかできる。
That is, in this case, the angular position signal as an absolute value is sent from the external encoder to the frequency detector (22) without going through the counter (22).
17) and the latch circuit (23), exactly the same operation can be expected.

また上記実施例におけるハードウェアの各機器を同一機
能を遂行するCPUとソフトウェアに代えても、全く同
様の動作が可能であることは明白である。
Furthermore, it is clear that even if each hardware device in the above embodiment is replaced with a CPU and software that perform the same functions, exactly the same operation is possible.

[発明の効果] 以上のようにこの発明によれは、速度検出及び変換手段
により外部電動機の回転位置を検出する外部エンコーダ
の出力信号から外部電動機により駆動される走行物の速
度を検出し、該検出速度を前記内部エンコーダの出力デ
ータ値に変換し、移動距離検出及び変換手段により前記
走行物が特定位置を通過した時刻と、これに続く前記外
部エンコーダの出力信号のサンプリング時刻との間に前
記走行物が移動した距離を、前記外部エンコーダの出力
信号間の差分値より検出し、該検出移動距離を前記内部
エンコーダの出力データ値に変換し、該変換された移動
距離を加味した演算により走行物と台車の同期走行を制
御するようにしたので、台車の始動処理の遅れやバラツ
キがあっても、同期時の位置のバラツキを生ぜず、また
走行物の速度変動があっても台車の速度がこれに追従す
るので、高精度の同期走行が得られ、装置の性能向上の
効果が得られている。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the speed of a traveling object driven by an external motor is detected from the output signal of an external encoder that detects the rotational position of the external motor using a speed detection and conversion means, and The detected speed is converted into an output data value of the internal encoder, and the moving distance detection and conversion means is used to convert the detected speed into an output data value between the time when the traveling object passes a specific position and the subsequent sampling time of the output signal of the external encoder. The distance traveled by the running object is detected from the difference value between the output signals of the external encoder, the detected moving distance is converted to the output data value of the internal encoder, and the running object is calculated by taking the converted moving distance into account. Since the synchronized running of the object and the cart is controlled, even if there is a delay or variation in the starting process of the cart, there will be no variation in the synchronized position, and even if the speed of the moving object varies, the speed of the cart will be maintained. follows this, so highly accurate synchronized running is achieved and the performance of the device is improved.

また本発明による装置は従来装置と比較してコスト上昇
分がきわめて少いので、性能対コスト比が大きく経済的
な効果も得られている。
In addition, since the device according to the present invention has a very small increase in cost compared to conventional devices, it has a high performance-to-cost ratio and is economical.

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

第1図はこの発明の一実施例を示す電動機制御装置のブ
ロック図、12図は第1図の動作を説明するための波形
図、第3図は第2図の波形の詳細図、第4図はこの発明
の他の実施例を説明する波形図、第5図は従来の電動機
制御装置のブロック図、第6図(a)は第5図の電動機
制御装置の適用例を示す説明図、第6図(b)は第6図
(a)の動作を説明する速度波形図、第7図(a)は台
車の始動バラツキを説明する図、第7図(b)はコンベ
ア速度のバラツキを説明する図である。 図において、(1)は電動機、(2)は内部エンコーダ
、(3) 、(13)は電動機制御部、(4) 、(1
4)はスムージング発生部、(5) 、(15−1)、
(15−2)、(16)は電子ギヤ、(6) 、(22
)はカウンタ、(7)は入力1/F、(8)はベルトコ
ンベア、(9)はワーク、(10)は外部エンコーダ、
(11)は台車、(12)はセンサ、(17)は周波数
検出器、(18)は差分値検出器、(19)は加算器、
(20)は開閉器、(21)はCPU相当部分、(23
)はラッチ回路、(24)はデータ人力1/Fである。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram of a motor control device showing an embodiment of the present invention, FIG. 12 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 1, FIG. 3 is a detailed diagram of the waveforms in FIG. 2, and FIG. The figure is a waveform diagram explaining another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram of a conventional motor control device, and FIG. 6(a) is an explanatory diagram showing an example of application of the motor control device of FIG. Fig. 6(b) is a speed waveform diagram explaining the operation of Fig. 6(a), Fig. 7(a) is a diagram explaining variations in starting of the cart, and Fig. 7(b) is a diagram illustrating variations in conveyor speed. FIG. In the figure, (1) is the electric motor, (2) is the internal encoder, (3) and (13) are the electric motor control unit, and (4) and (1
4) is the smoothing generation part, (5), (15-1),
(15-2), (16) are electronic gears, (6), (22
) is the counter, (7) is the input 1/F, (8) is the belt conveyor, (9) is the workpiece, (10) is the external encoder,
(11) is a trolley, (12) is a sensor, (17) is a frequency detector, (18) is a difference value detector, (19) is an adder,
(20) is the switch, (21) is the CPU equivalent part, (23
) is a latch circuit, and (24) is a data input 1/F. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】  台車等を駆動装置を介して走行させる電動機と、該電
動機の回転位置を検出する内部エンコーダと、 外部電動機の回転位置を検出する外部エンコーダの出力
信号から外部電動機により駆動される走行物の速度を検
出し、該検出速度を前記内部エンコーダの出力データ値
に変換する速度検出及び変換手段と、 前記走行物が特定位置を通過した時刻と、これに続く前
記外部エンコーダの出力信号のサンプリング時刻との間
に前記走行物が移動した距離を、前記外部エンコーダの
出力信号間の差分値より検出し、該検出移動距離を前記
内部エンコーダの出力データ値に変換する移動距離検出
及び変換手段と、 あらかじめ設定された、前記走行物が通過する特定位置
と前記台車等の初期停止位置との間の設定距離を前記内
部エンコーダの出力データ値に変換する設定距離変換手
段と、 前記速度検出及び変換手段、移動距離検出及び変換手段
、並びに設定距離変換手段から出力される3種類の信号
より演算して、スムージングパターンを発生するスムー
ジングパターン発生手段と、該スームジングパターン発
生手段の出力信号と前記速度検出及び変換手段の出力信
号との和を位置指令信号とし、また前記内部エンコーダ
の出力信号を帰還信号として、前記走行物と台車等の間
の位置偏差が零となるように、前記電動機の位置制御を
行う電動機位置制御手段とを備えたことを特徴とする電
動機制御装置。
[Claims] An electric motor that drives a cart or the like via a drive device, an internal encoder that detects the rotational position of the electric motor, and an external electric motor driven by an output signal of the external encoder that detects the rotational position of the external motor. speed detection and conversion means for detecting the speed of a running object and converting the detected speed into an output data value of the internal encoder; and a time at which the running object passes a specific position and a subsequent output of the external encoder. A moving distance detection method that detects the distance traveled by the running object between a signal sampling time and a difference value between the output signals of the external encoder, and converts the detected moving distance into an output data value of the internal encoder. a conversion means; a preset distance conversion means for converting a preset distance between a specific position through which the traveling object passes and an initial stop position of the cart or the like into an output data value of the internal encoder; A smoothing pattern generation means that generates a smoothing pattern by calculating from three types of signals output from the detection and conversion means, the moving distance detection and conversion means, and the set distance conversion means, and the output signal of the smoothing pattern generation means. and the output signal of the speed detection and conversion means as a position command signal, and the output signal of the internal encoder as a feedback signal, so that the positional deviation between the traveling object and the truck etc. becomes zero. A motor control device comprising: motor position control means for controlling the position of the motor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030072006A (en) * 2002-03-05 2003-09-13 지엠대우오토앤테크놀로지주식회사 Structure for drain hole of water pump for automobiles
JP2012251991A (en) * 2011-05-10 2012-12-20 Shimadzu Corp Material testing machine

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