JPH07104726B2

JPH07104726B2 - 位置決め装置

Info

Publication number: JPH07104726B2
Application number: JP59073289A
Authority: JP
Inventors: 忠勝相田
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1984-04-12
Filing date: 1984-04-12
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPS60217403A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の属する技術分野〕本発明は各種工作用ロボットのアームなどの機器を駆動
する駆動モータを制御し、原点復帰動作をする位置決め
装置に関する。

各種工作用ロボットのアームなどの機器の位置検出には
インクリメンタルエンコーダ（以下これを単にエンコー
ダという）が用いられ、このエンコーダを用いた位置検
出は原点を基準とした相対的位置の検出であるから、工
作用ロボットなどの位置決め装置の場合、電源投入時な
どにアームなどの機器をこの原点に戻す作業を行う必要
がある。このような原点復帰時の位置決め装置はロボッ
トの動作の基準位置となるので正確かつ精度がよいこと
が望まれる。

〔従来技術とその問題点〕

第１図は従来の位置決め装置の一例を示すブロック図で
あり、マイクロコンピュータ（以下これを単にマイコン
という）１はフリップフロップ２のリセット入力にリセ
ット信号Ｒを送り、パルス分配器３から周期的に出力さ
れるデータ要求信号DRと原点検出信号LSを監視し、デー
タ要求信号DRが与えられると原点検出信号LSのレベルに
より図示しないロボットの移動量を指令するデータＸを
ソフトウエア処理により変化させパルス分配器３に与え
る。フリップフロップ２は、マイコン１から出力される
リセット信号Ｒを受けて、この信号Ｒがハイレベル（以
下このハイレベルをHLという）になると初期設定され、
このＱ出力によりアンドゲート４およびインバータ５を
介してアンドゲート６が指令パルスCPを偏差カウンタ８
の一方の入力への供給可能状態となる。７はマイコン１
から出力されるリセット信号Ｒを入力としこの入力信号
を反転してアンドゲート４の一方の入力端子に与えるイ
ンバータである。パルス分配器３はデータＸに応じた周
波数の指令パルスCPを送出し、この指令パルスCPはアン
ドゲート６を介して偏差カウンタ８に加えられる。偏差
カウンタ８はその指令パルスCPをカウントアップする。
このカウントアップされた溜まりパスルはデジタル・ア
ナログ変換回路（以下これをD/A変換器という）９によ
って直流電圧に変換され駆動モータ10に駆動電圧として
印加される。この駆動モータ10の軸には駆動モータ10の
回転数に対応した周波数のフィードバックパルスFPと原
点パルスBPを発生するエンコーダ11が結合されている。
このエンコーダ11の発生するフィードバックパルスFPは
偏差カウンタ８に加えられて偏差カウンタ８はフィード
バックパルスFPをカウントダウンする。したがって、駆
動モータ10は指令パルスCPの周波数がフィードバックパ
ルスFPの周波数より高い時は、偏差カウンタ８に指令パ
ルスCPが溜まるから加速し、等しい時は定速回転し、低
い時は溜まりパルスが減るから減速する。また、エンコ
ーダ11より出力される原点パルスBPはフリップフロップ
２のセット入力に加えられる。リミットスイッチ12は、
モータ10の回転によりロボットが原点の近傍（以下これ
を粗原点という）まで移動すると押下され閉じるように
ロボットの移動路に取付けられた粗原点検出用の機械的
スイッチで、このリミットスイッチ12が閉じると粗原点
検出信号LSがHLになってマイコン１に加えられる。ま
た、粗原点検出信号LSがローレベル（以下これをLLとい
う）になるとマイコン１から出力されるリセット信号Ｒ
がLLとなるからフリップフロップ２はエンコーダ11から
加えられた原点パルスBPに応答しうる態勢になる。

次に、原点復帰時の動作を第２図の原点復帰動作を示す
動作説明図に基づいて説明する。

第２図において、横軸はロボットの位置を示している。
先ず、マイコン１からリセット信号Ｒが送出されてフリ
ップフロップ２がセット可能な状態に初期設定される。
したがって、フリップフロップ２はリセット状態にあ
り、そのＱ出力はLLとなり、アンドゲート４の出力はL
L、インバータ５の出力はHLである。こうしてアンドゲ
ート６はパルス分配器３から偏差カウンタ８に指令パル
スCPを供給可能状態となる。

マイコン１はパルス分配器３からのデータ要求信号DRが
入る毎にデータＸをパルス分配器３に供給するが、この
時のデータＸの値は例えばXmであり、パルス分配器３は
このXmに対応する周波数で指令パルスCPをアンドゲート
６を介して偏差カウンタ８に与える。また、偏差カウン
タ８にはエンコーダ11からフィードバックパルスFPが与
えられる。こうして指令パルスCPとフィードバックパル
スFPの周波数との間に差があると駆動モータ10は加速ま
たは減速し、両方の周波数が一致した時D/A変換器９か
ら駆動モータ10に印加される駆動電圧が一定し、駆動モ
ータ10は定速回転する。したがって、ロボットは第２図
の左から右へモータ速度Vmに相当する速度で定速移動す
る。

このようにしてロボットが粗原点まで移動してくるとリ
ミットスイッチ12が閉じて粗原点検出信号LSがHLにな
る。マイコン１は粗原点検出信号LSを監視しており、こ
の粗原点検出信号LSがHLになるとマイコン１はそれ以後
にデータ要求信号DRを受けた時パルス分配器３に与える
データＸの値をXmより低いX₁とする。パルス分配器３に
与えられるデータＸの値がXmよりX₁に変化した当初にお
いては指令パルスCPの周波数はフィードバックパルスFP
の周波数に比して低くなり、偏差カウンタ８の溜まりパ
ルスはパルス分配器３に与えられるデータＸの値がXmの
時に比して少ないパルス数となる。したがって、D/A変
換器９から駆動モータ10に印加される駆動電圧が低下
し、駆動モータ10の速度はV₁に低下し、ここで指令パル
スCPとフィードバックパルスFPの周波数は一致し、ロボ
ットはこれ以後モータ速度V₁に相当する速度で左から右
へ定速移動する。

ロボットがその移動路に取付けられたリミットスイッチ
12を通過するとリミットスイッチ12は開くので粗原点検
出信号LSはLLになる。マイコン１は粗原点検出信号LSが
LLになるとリセット信号ＲをLLにするからフリップフロ
ップ２は原点パルスBPに応答しうる態勢となり、最初の
原点パルスBPでセットされる。フリップフロップ２がセ
ットされるとインバータ５の出力はLLとなりアンドゲー
ト６は不導通となる。すなわち、フリップフロップ２は
原点パルスBPに応答しうる態勢になると最初の原点パル
スBPでアンドゲート６を不導通として指令パルスCPを偏
差カウンタ８に供給しないようにする。したがって、偏
差カウンタ８の溜まりパルスはフィードバックパルスFP
によってカウントダウンされていく。そして、この溜ま
りパルスが０になるとD/A変換器９から駆動モータ10に
印加される駆動電圧が0Vになり駆動モータ10すなわちロ
ボットは停止する。

このようにこの位置決め装置は、ロボットがリミットス
イッチ12の位置まで移動する際には比較的高い周波数の
データXmにより高速とし、ロボットがリミットスイッチ
12の粗原点まで移動してリミットスイッチ12が動作する
とデータXmよりも低い周波数のデータX₁により低速に切
換える。そして、ロボットがリミットスイッチ12を通過
して粗原点検出信号LSがLLになった後、最初の原点パル
スBPの発生と同時に指令パルスCPを止める。これ以後駆
動モータ10は溜まりパルスにより駆動電圧が0Vになるま
でＬだけ惰走して停止する。この惰走距離Ｌを予め見込
んでおけば原点の位置決めを行うことが可能になる。

ところが、この位置決め装置では、ロボットの惰走距離
Ｌとなる偏差カウンタ８の溜まりパルスはデータX₁に固
定されており、惰走距離Ｌを短くしようとすればロボッ
トの移動速度そのものを低速にしなければならず、位置
決めに時間を要するものである。

また、前記位置決め装置は、偏差カウンタ８の溜まりパ
ルスが装置全体のループゲインに影響されるため、たと
えばD/A変換器９の出力ゲインを変化させた場合には惰
走距離Ｌが変動し、位置決めが正確にできないという欠
点を有する。

前述した偏差カウンタ８の溜まりパルスが装置全体のル
ープゲインに影響され、D/A変換器９の出力ゲインを変
化させた場合に位置決めが正確にできないという点をも
う少し詳しく説明すると、偏差カウンタ８の溜まりパル
ス数をEpとし、D/A変換器９でのゲインをKaとすると、D
/A変換器９からの出力電圧Aoは、次の（１）式により求
められる。

Ao＝Ka×Ep ……（１）そして、駆動モータ10の回転速度と、D/A変換器９から
の出力電圧は比例関係にあるため、その比例定数をKmと
すると、偏差カウンタ８の溜まりパルス数がEpの時の駆
動モータ10の回転速度Vpは、前述した（１）式から次の
（２）式のように求められる。

Vp＝Km×Ka×Ep ……（２）前記駆動モータ10の回転速度は、粗原点検出後低速の速
度v₁になるが、この速度はパルス分配器３からの指令パ
ルスCPの周波数により決まる。これは、指令パルスCPの
周波数とフィードバックパルスFPの周波数が一致してい
る場合に駆動モータ10の回転速度が一定速度となるため
である。駆動モータ10の速度がv₁の時の偏差カウンタ８
の溜まりパルス数Exは、（２）式より、 Ex＝v₁÷（Km×Ka） ……（３）となる。すなわち、駆動モータ10の回転速度が一定なら
ばD/A変換器９のゲインKaにより偏差カウンタ８の溜ま
りパルス数が変化する。

一方、D/A変換器９のゲインは、例えばロボットにあっ
ては、最初の機械調整時にはロボットアームが荷物をも
っていないので駆動モータ10の負荷としては軽く、この
状態で原点調整を行なったが、実際の運転時に荷物を持
つと駆動モータ10の負荷が重くなったり、あるいは加減
速時に荷崩れしたりすることがあることから、ゲインの
再調整を行うような場合がある。このように、A/D変換
器９のゲインが変化された場合には、上述した（３）式
で示すように偏差カウンタ８の溜まりパルス数が異なっ
てくるので、機器の停止位置が変化してしまい、位置決
めが正確にできないという欠点を有する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、偏差カウンタに与えるエンコーダの発
生するフィードバックパルスを制御することにより、装
置のループゲインに影響されない原点位置決めを行い、
また、原点近傍が検出されてから偏差カウンタに供給さ
れる指令パルスを適切に制御することにより高い精度の
位置決めを行うことが可能な位置決め装置を提供するこ
とにある。

〔発明の要点〕

本発明は、第３図のブロック図に示すように、指令パル
スCPを発生する指令パルス発生手段CPG、機器を駆動す
る駆動手段DRV、該駆動手段DRVに結合される回転円板を
有し、前記駆動手段DRVの速度に応じて回転円板の１回
転にＮ個のフィードバックパルスFPと１個の原点パルス
OPを発生するフィードバックパルス発生手段FPG、前記
指令パルス発生手段CPGから送出される指令パルスCPと
前記フィードバックパルス発生手段FPGから送出される
フィードバックパルスFPとの偏差によって動作する偏差
検出手段DVD、該偏差検出手段DVDからの出力信号をアナ
ログ信号に変換して前記駆動手段DRVを駆動するデジタ
ル・アナログ変換手段DAC、前記駆動手段DRVにより機器
が原点の付近の所定区間に存在することを検出する原点
検出手段ORDおよび該原点検出手段ORDからの検出信号に
応じて前記偏差検出手段DVDに供給する前記フィードバ
ックパルスFPを制御するフィードバック制御手段FPCを
備え、前記指令パスル発生手段CPGは、機器が原点の付
近付近の所定区間に存在することを表す原点検出手段OR
Dからの検出信号を入力すると指令パルスの供給を停止
し、前記偏差検出手段DVDの内容が零になったことを検
出すると仮原点位置から原点位置までの移動距離Ｌに相
当するパルスの修正パルスCPMを偏差検出手段DVDに供給
すると共にフィードバック制御手段FPCに偏差検出手段D
VDへのフィードバックパルスFPの供給を禁止する信号を
送出し、前記フィードバック制御手段FPCは原点検出手
段ORDからの検出信号が消滅した後前記回転円板から原
点パルスが入力すると偏差検出手段DVDへのフィードバ
ックパルスFPの供給の禁止を解除することを特徴とす
る。

〔発明の実施例〕

次に本発明の実施例を第４図ないし第９図に基づいて詳
細に説明する。なお、以下のブロック図において従来装
置と同一の役目をするものについては第１図と同一の符
号を付して説明の重複を避けた。第４図は本発明の一実
施例を示すブロック図であり、マイコン１、フリップフ
ロップ２、パルス分配器３、偏差カウンタ８、D/A変換
器９、駆動モータ10、エンコーダ11およびリミットスイ
ッチ12の接続および動作は第１図に示す従来装置と同一
であるからこの説明は省略する。

第４図に示す実施例においては、マイコン１およびパル
ス分配器３が指令パルス発生手段を、偏差カウンタ８が
偏差検出手段を、D/A変換器９がデジタル・アナログ変
換手段を、駆動モータ10が駆動手段を、エンコーダ11が
フィードバックパルス発生手段を、フリップフロップ２
およびアンドゲート14,15がフィードバック制御手段
を、そしてリミットスイッチ12が原点検出手段を構成す
る。そして、マイコン１は、従来の動作の他パルス分配
器３の分配完了信号および偏差カウンタ８がカウントア
ップした溜まりパルスの状態を読み取り得るように接続
され、フリップフロップ２は、マイコン１のリセット信
号Ｒを一つの入力とする他に、リミットスイッチ12から
インバータ13を介してアンドゲート14の一方の入力端子
に接続されたエンコーダ11からの原点パルスBPをＳ端子
の入力とするように接続されている。また、フリップフ
ロップ２の出力を一方の入力とするアンドゲート15の他
方の入力端子にエンコーダ11からのフィードバックパル
スFPを入力とするように接続され、このアンドゲート15
の出力が偏差カウンタ８に接続されている。

以下、第５図に示すマイコン１の制御フローチャートお
よび第６図に示す動作説明図を参照して本実施例の動作
を説明する。なお、駆動モータ10は図示しないロボット
の可動部を移動させるものとし、第６図において横軸は
ロボットの可動部の位置を示し、第５図におけるP₁〜P
₁₀はフローチャートの各ステップを示す。

位置決め装置の動作が開始するとマイコン１はLLのリセ
ット信号Ｒを送出してフリップフロップ２が初期設定さ
れる（ステップP₁）。この場合リセット信号ＲはLLであ
り、フリップフロップ２はセット可能な状態に初期設定
される。マイコン１はパルス分配器３からのデータ要求
信号DRを監視しており（ステップP₂）、パルス分配器３
からデータ要求信号DRが読み込まれてパルス分配器３に
データＸを供給する（ステップP₃）。この場合データＸ
の値はXmであり、パルス分配器３にデータXmが与えられ
るとデータXmに応じた高速指令パルスCPを偏差カウンタ
８に与える。偏差カウンタ８がカウントを開始するとD/
A変換器９を介してそのカウント値に応じた電圧が駆動
モータ10に印加され、駆動モータ10は起動する。駆動モ
ータ10の回転によりエンコーダ11から原点パルスBPが発
生するとリミットスイッチ12のLLの粗原点検出信号LSを
インバータ13で反転したHL信号を一方の入力とするアン
ドゲート14が導通する。これによりフリップフロップ２
がセットされるのでアンドゲート15の一方の入力である
Ｑ出力はHLとなり、偏差カウンタ８はエンコーダ11から
のフィードバックパルスFPをアンドゲート15を介して受
け入れる。偏差カウンタ８に供給される指令パルスCPと
フィードバックパルスFPとの周波数が等しくなると偏差
カウンタ８の溜まりパルス数が一定となるのでD/A変換
器９から駆動モータ10に印加される駆動電圧は一定し、
駆動モータ10はVmで定速回転する。したがって、ロボッ
トの可動部は第６図の左から右に定速移動する。

このようにしてロボットの可動部が原点に近い粗原点ま
で移動してくるとリミットスイッチ12が閉じられるので
粗原点検出信号LSがHLとなる。粗原点検出信号LSが読み
込まれると（ステップP₄）マイコン１はパルス分配器３
の機能を停止させる制御信号を送出する（ステップ
P₅）。これによりパルス分配器３は指令パルスCPの送出
を停止する。指令パルスCPが停止すると偏差カウンタ８
の溜まりパルスはフィードバックパルスFPによりカウン
トダウンされ、駆動モータ10は減速してついには停止す
る。マイコン１は偏差カウンタ８のカウント内容を監視
しており、偏差カウンタ８の溜まりパルスが０になった
ことを確認すると（ステップP₆）フリップフロップ２を
リセットするHLのリセット信号Ｒを送出する（ステップ
P₇）。これによりフリップフロップ２はリセットされそ
の信号がLLとなってアンドゲート15が閉じ、フィードバ
ックパルスFPが偏差カウンタ８に供給されるのを禁止
し、偏差カウンタ８の溜まりパルスを０の状態に保つ。
次に、マイコン１は粗原点検出信号LSが消滅した後エン
コーダ11から出力される最初の原点パルスBPに基づく仮
原点位置からの移動距離Ｌ（第６図参照）に相当するパ
ルス数の修正パルスMPをパルス分配器３から偏差カウン
タ８に供給するように選ばれたデータX₁をパルス分配器
３に送出する（ステップP₈）。この時パルス分配器３か
ら偏差カウンタ８に供給される修正パルスMPの分配周波
数は任意でよく、この修正パルスMPが偏差カウンタ８に
与えられると駆動モータ10は再起動し、偏差カウンタ８
に所定のパルス数がカウントされると一定速度Vmpで回
転してロボットの可動部が移動する。ここで、ロボット
の可動部がリミットスイッチ12を通過するとリミットス
イッチ12がオフする。マイコン１は前述のように粗原点
検出信号LSを監視しており、粗原点検出信号LSがHLから
LLに変化したことが読み込まれると（ステップP₉）フリ
ップフロップ２へのリセット信号Ｒを解除する。一方、
リミットスイッチ12がオフするとインバータ13の出力が
HLとなり、アンドゲート14の一方の入力がHLとなり、リ
ミットスイッチ12がオフとなった後のエンコーダ７から
送出される最初の原点パルスBPでアンドゲート14の論理
積条件が成立するとフリップフロップ２がセットされ
る。これにより、アンドゲート15が導通し、フィードバ
ックパルスFPを偏差カウンタ８に加える。したがって、
偏差カウンタ８の溜まりパルスはフィードバックパルス
FPによりカウントダウンされ、駆動モータ10は次第に減
速し、偏差カウンタ８の溜まりパルスが０になった時
（ステップP₁₀）ロボットの可動部はＬだけ移動した位
置で停止する。この移動距離Ｌについて更に説明する
と、エンコーダ11は駆動モータ10に直結された回転円板
に穿たれた孔を光源と光電変換素子により検知してパル
スを発生するようにしたもので、原点パルスBPは通常回
転円板の１回転で１パルスだけ発生し、フィードバック
パルスFPは１回転で3000パルス程度発生する。また、駆
動モータ10の仮原点における位置から次の原点パルスBP
までの距離は回転円板の１回転に相当し、この回転円板
の１回転は回転円板に穿たれたフィードバックパルスFP
用の孔の数に相当する。そして、この移動すべき距離Ｌ
と回転円板に穿たれたフィードバックパルスFP用の孔と
の関係は装置のループゲインを変化させた場合にも一定
の関係にある。すなわち、移動距離Ｌに相当するパルス
数をＮとすると、フィードバックパルスFPが有効になっ
た時点（仮原点位置）から、フィードバックパルスFPが
Ｎパルスだけ入力した時点で偏差カウンタ８の溜まりパ
ルスが零となり駆動モータ10は停止する。ここで、偏差
カウンタ８の溜まりパルスと駆動モータ10の回転速度の
関係は前述した（２）式で表され、この実施例では仮原
点位置通過時における偏差カウンタ８の溜まりパルスが
一定のため、ゲインが変化した場合には駆動モータ10の
速度が変化するのみで移動距離は一定となる。この装置
では上述の関係を利用し、移動距離Ｌを回転円板に穿た
れたフィードバックパルスFP用の孔の数として設定し、
これと同じパルス数を偏差カウンタ８に設定し、仮原点
が得られてからフィードバックパルスFPにより偏差カウ
ンタ８をカウントダウンして偏差カウンタ８の溜まりパ
ルスが０になるまで駆動モータ10を駆動すれば駆動モー
タ10は正確な原点で停止する。

第７図は本発明の異なる実施例を示し、この実施例にお
いてマイコン１およびパルス分配器３が指令パルス発生
手段を、偏差カウンタ8,プログラマブルカウンタ16とデ
ータセレクタ17が偏差検出手段を、D/A変換器９がデジ
タル・アナログ変換手段を、駆動モータ10が駆動手段
を、エンコーダ11がフィードバックパルス発生手段を、
フリップフロップ2a,2bとアンドゲート14,18がフィード
バック制御手段を、リミットスイッチ12a,12bが原点検
出手段を構成する。

この実施例が第４図に示す実施例と異なる点は、原点検
出手段が粗原点を検出して指令パルスが停止されると同
時に、スタート時から指令パルス発生手段が送出してい
た指令パルスから予め設定された仮原点からの移動距離
Ｌに相当するパルス数の修正パルスMPに切換えられるこ
とで、この動作は指令パルス発生手段が原点検出手段か
らの粗原点を読み込んだ時点で行われる。このため修正
パルスMPを送出するプログラマブルカウンタ16とデータ
セレクタ17とを備え、このデータセレクタ17にはプログ
ラマブルカウンタ16の出力端子と偏差カウンタ８の出力
端子とが接続され、これらの出力がデータセレクタ17で
切換えられてD/A変換器９に加えられるように接続され
ている。この回路の粗原点検出信号は、２段階に分けら
れ、ロボットの可動部が原点に接近した時第１粗原点検
出信号LS₁を送出するリミットスイッチ12aがマイコン１
に接続され、第１粗原点より更に原点に近い第２粗原点
に来た時、仮原点検出信号LS₂を送出するリミットスイ
ッチ12bがアンドゲート14の一方に接続されている。Ｄ
型フリップフロップ2aは一方の入力端子Ｒがマイコン１
のリセット信号Ｒによりオアゲート19を介して初期設定
されるように接続され、この出力端子Ｑが偏差カウンタ
８とデータセレクタ17に接続され、データセレクタ17を
切換制御し、Ｄ型フリップフロップ2bは一方の入力端子
Ｒがマイコン１のリセット信号Ｒにより初期設定される
ように接続され、リミットスイッチ12bからの第２粗原
点検出信号LS₂とエンコーダ11からの原点パルスBPを入
力とするアンドゲート14の出力でセットされ、そのＱ出
力端子がアンドゲート18の一方の入力端子に接続されて
フィードバックパルスFPを制御する。エンコーダ11のフ
ィードバックパルスFPは、偏差カウンタ８に与えられる
ように接続されると共にアンドゲート18を介してプログ
ラマブルカウンタ16に接続されている。プログラマブル
カウンタ16の入力端子にはアンドゲート18の出力端子が
接続され、その一つの出力端子には既に述べたデータセ
レクタ17に、もう一つの出力端子にはオアゲート19を介
してフリップフロップ2aが接続されている。なお、20は
マイコン１と各要素とを接続する双方向データバスであ
る。

以下第８図に示す動作説明図および第９図に示すフロー
チャートを参照して本実施例の動作を説明する。なお、
駆動モータ10ほか第４図にに準ずる各要素の重複する動
作の説明は省略する。

位置決め位置がスタートすると、マイコン１はLLのリセ
ット信号Ｒによりフリップフロップ2a,2bを初期設定す
る（ステップP₁）。マイコン１はパルス分配器３からの
データ要求信号DRを監視しており（ステップP₂）、デー
タ要求信号DRによりパルス分配器３にデータＸ＝Xmを供
給する（ステップP₃）。パルス分配器３は高速指令パル
スCPを偏差カウンタ８に与える。この時リミットスイッ
チ12a,12bは開いており、その信号はLLであり、アンド
ゲート14は導通せず、フリップフロップ2a,2bリセット
されてプログラマブルカウンタ16も動作しないから、偏
差カウンタ８がカウントを開始すると指令パルスCPはデ
ータセレクタ17を介してD/A変換器９に与えられ、偏差
カウンタ８のカウント値に応じた電圧が駆動モータ10に
印加され、駆動モータ10は回転する。駆動モータ10の回
転によりエンコーダ11からフィードバックパルスFPが偏
差カウンタ８に与えられる。こうして指令パルスCPとフ
ィードバックパルスFPとの周波数が等しくなると駆動モ
ータ10は速度Vmで定速回転する。したがって、ロボット
の可動部は第８図の左から右に定速移動する。このよう
にしてロボットの可動部が第１粗原点まで移動してくる
とリミットスイッチ12aが閉じられるのでマイコン１は
第１粗原点検出信号LS₁を読み込み（ステップP₄）、パ
ルス分配器３の機能を停止させる制御信号を送出する
（ステップP₅）。するとパルス分配器３の機能が停止
し、指令パルスCPが停止する。また、マイコン１は第１
粗原点検出信号LS₁を読み取るとフリップフロップ2aを
セットし、Ｑ出力をHLとしてデータセレクタ17と偏差カ
ウンタ８の出力からプログラマブルカウンタ16の出力に
切換え、偏差カウンタ８をリセットする（ステップ
P₆）。この時プログラマブルカウンタ16はこのプログラ
マブルカウンタ16にセットされた仮原点からの移動距離
Ｌに相当するパルス数の修正パルスMPをデータセレクタ
17を介してD/A変換器９に供給する。したがって、駆動
モータ10は速度Vmpより更に減速し、プログラマブルカ
ウンタ16の送出する修正パルスMPに応じたD/A変換器９
の出力電圧の速度で回転する。すなわち、プログラマブ
ルカウンタ16の修正パルスMPがデータセレクタ17,D/A変
換器９を介して駆動モータ10に供給された当初において
はプログラマブルカウンタ16へのフィードバックパルス
FPはアンドゲート18により停止されているので駆動モー
タ10はVmpの一定速度になる。やがてロボットの可動部
が原点からＬだけ手前の第２粗原点に到達するとリミッ
トスイッチ12bが閉じ、第２粗原点検出信号LS₂がHLにな
ってアンドゲート14を導通させる。すると原点信号BPに
よりフリップフロップ2bがセットされる。このようにし
てフリップフロップ2bのＱ出力がHLになり、アンドゲー
ト18が導通し、フィードバックパルスFPがアンドゲート
18を通過してプログラマブルカウンタ16に供給される
（第８図におけるFPC）。このフィードバックパルスFPC
により修正パルスMPがカウントダウンされて駆動モータ
10は減速し、所定の原点位置で停止する。修正パルスMP
が０になるとプログラマブルカウンタ16のB_rr端子の出
力がHLになりオアゲート19を介してフリップフロップ2a
をリセットする。ここで、データセレクタ17はプログラ
マブルカウンタ16の出力を偏差カウンタ８の出力に切換
えてスタート前の状態に戻る。

本実施例では、リミットスイッチ12aが第１粗原点を検
出すると指令パルスCPが停止され仮原点から原点までの
移動距離Ｌに相当する修正パルスMPがプログラマブルカ
ウンタ16から送出され、この修正パルスMPによりD/A変
換器９を介して駆動モータ10が駆動される。したがっ
て、駆動モータ10は第２粗原点に到達しても停止するこ
となく、ロボットの可動部を仮原点に移動させ、ここで
第４図に示す回路と同様に修正パルスMPをフィードバッ
クパルスFPCでカウントダウンし、駆動モータ10を正確
な原点に停止する。この動作は既に述べたからその説明
は省略する。

〔発明の効果〕

以上に説明したとおり本発明によれば、指令パルス発生
手段は、機器が原点の付近の所定区間に存在することを
表す原点検出手段からの検出信号を入力すると指令パル
スの供給を停止し、前記偏差検出手段の内容が零になっ
たことを検出すると仮原点位置から原点位置までの移動
距離Ｌに相当するパルスの修正パルスを偏差検出手段に
供給すると共にフィードバック制御手段にフィードバッ
クパルスの偏差検出手段への供給を禁止する信号を送出
し、前記フィードバック制御手段は原点検出手段からの
検出信号が消滅した後前記回転円板から原点パルスが入
力すると偏差検出信号へのフィードバックパルスの供給
の禁止を解除するように構成したことにより、粗原点検
出手段により原点が検出されてから偏差検出手段に設定
される修正パルスがフィードバックパルス発生手段にお
ける回転円板の穴の数として設定され、かつフィードバ
ックパルスが前記回転円板の穴に応じて得られることか
ら、装置のループゲインの影響を受けることがなく、ま
た、前記修正パルスは偏差検出手段の内容が零になった
後に偏差検出手段に供給されると共に前記修正パルスは
原点検出手段からの検出信号が消滅した後前記回転円板
からの原点パルスが入力してからフィードバックパルス
により減算されるので、原点近傍から真の原点までの機
器の移動距離が一定となるという利点を有し、したがっ
てループゲインに影響されず正確な位置決めができる位
置決め装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の位置決め装置の一例を示すブロック図、
第２図は第１図のブロック図による原点復帰動作を示す
動作説明図、第３図は本発明による位置決め装置の機能
ブロック図、第４図は本発明の一実施例を示すブロック
図、第５図は第４図のフローチャート、第６図は第４図
の動作説明図、第７図は本発明の異なる実施例を示すブ
ロック図、第８図は第７図のフローチャート、第９図は
第７図の動作説明図である。 1:マイコン、2,2a,2b:フリップフロップ、3:パルス分配
器、8:偏差カウンタ、9:D/A変換器、10:駆動モータ、1
1:エンコーダ、12,12a,12b:リミットスイッチ、16:プロ
グラマブルカウンタ、17:データセレクタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指令パルスを発生する指令パルス発生手
段、機器を駆動する駆動手段、該駆動手段に結合される
回転円板を有し、前記駆動手段の速度に応じて回転円板
の１回転にＮ個のフィードバックパルスと１個の原点パ
ルスを発生するフィードバックパルス発生手段、前記指
令パルス発生手段から送出される指令パルスと前記フィ
ードバックパルス発生手段から送出されるフィードバッ
クパルスとの偏差によって動作する偏差検出手段、該偏
差検出手段からの出力信号をアナログ信号に変換して前
記駆動手段を駆動するデジタル・アナログ変換手段、前
記駆動手段により機器が原点の付近の所定区間に存在す
ることを検出する原点検出手段および該原点検出手段か
らの検出信号に応じて前記偏差検出手段に供給する前記
フィードバックパルスを制御するフィードバックパルス
制御手段を備え、前記指令パルス発生手段は、機器が原
点の付近に存在することを表す原点検出手段からの検出
信号を入力すると指令パルスの供給を停止し、前記偏差
検出手段の内容が零になったことを検出すると、原点検
出手段からの検出信号が消滅した後フィードバックパル
ス発生手段から出力される最初の原点パルスの検出点で
ある仮原点位置から原点位置までの移動距離に相当する
パルスの修正パルスを偏差検出手段に供給すると共にフ
ィードバック制御手段にフィードバックパルスの偏差検
出手段への供給を禁止する信号を送出し、前記フィード
バック制御手段は原点検出手段からの検出信号が消滅し
た後前記回転円板から原点パルスが入力すると偏差検出
手段へのフィードバックパルスの供給の禁止を解除する
ことを特徴とする位置決め装置。