JPH10333751A

JPH10333751A - 位置ずれ検出装置

Info

Publication number: JPH10333751A
Application number: JP13973197A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Maruyama; 一樹丸山
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 1998-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で機構駆動時の位置ずれを検出す
る。【解決手段】機構１８はパルスモータ１６によって駆
動される。第１カウンタ２４によって駆動パルス１００
を分周したものがカウントされる。第２カウンタ２８に
よってエンコーダ２０による検出パルスがカウントされ
る。目標位置１０６と現在位置１０８が比較器３０にお
いて比較され、差分値１１０が出力される。判定器３２
はその差分値が判定値Ｋを一定の判定期間Ｔ以上越えた
場合にのみ位置ずれの判定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は位置ずれ検出装置に
関し、特にパルスモータによって駆動される被駆動機構
で発生する位置ずれの検出に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】分注装置においては、分注
ノズルの位置決めを高精度に行う必要がある。分注ノズ
ルはノズル搬送機構によって搬送され、その機構は例え
ば駆動源としてのパルスモータによって駆動される。そ
の駆動時に、万が一にも、無視できないような位置ずれ
が発生した場合には、それを的確に検出し、必要であれ
ば装置の動作を停止することが望まれる。その一方、位
置ずれを検出するために複雑な機構を設けると、装置の
大型化及びコストアップという問題が生じる。上記問題
は、位置決め精度が要求される他の装置についても指摘
されるものである。

【０００３】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、簡単な構成で機構駆動時の位
置ずれを検出できるようにすることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、パルスモータに対して駆動パルスを供給
する駆動パルス供給手段と、前記駆動パルスをカウント
して目標値を求める目標値演算手段と、前記パルスモー
タの出力軸の回転を検出する回転検出手段と、前記回転
検出手段からの検出パルスをカウントして現在値を求め
る現在値演算手段と、前記目標値と前記現在値の差分を
演算し、その差分値に基づいて位置ずれを判定する位置
ずれ判定手段と、を含み、前記位置ずれ判定手段は、前
記差分値が所定の判定値を所定の判定期間以上越えた場
合に位置ずれを判定することを特徴とする。

【０００５】上記構成によれば、パルスモータの入力側
のモニタによって目標値が取得され、パルスモータの出
力側のモニタによって現在値が取得され、それらの差分
値に基づいて位置ずれが判定される。本発明において
は、差分値の大きさが一定値を越える条件とその越えた
時間が一定時間以上であるという条件の２つの条件が満
たされた場合だけ、位置ずれの判定がなされる。本発明
によれば、入出力の応答遅れや一時的な負荷増大に伴う
応答遅れによる差分値の発生では位置ずれと判定され
ず、実際に位置ずれが発生した場合にのみそれを判定で
きる。よって、信頼性の高い判定を行える。

【０００６】本発明の望ましい態様では、前記駆動パル
ス及び前記検出パルスの間で、１回転当たりのパルス数
を合わせるパルス数調整手段を含む。例えば回転検出手
段がロータリーエンコーダで構成され、その検出パルス
のレートが駆動パルスのレートと異なるような場合に
は、それらを規格化するためにパルス数調整手段が設け
られる。

【０００７】本発明の望ましい態様では、位置ずれ判定
用のクロックを発生させるクロック発生器を含み、前記
位置ずれ判定手段は、前記クロックを利用して前記差分
値が前記所定の判定値を越えた期間を演算する。例え
ば、一定のクロック数に相当する分だけ差分値が判定値
を越えた場合に、位置ずれが判定される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。

【０００９】図１には、本発明に係る位置ずれ検出装置
の全体構成がブロック図として示されている。本実施形
態において、この位置ずれ検出装置は自動分注装置の中
に組み込まれている。

【００１０】機構１８は、分注ノズルの搬送を行う搬送
機構であり、この搬送機構１８はパルスモータ１６によ
って駆動される。このパルスモータ１６は入力される駆
動パルス１０２の数に応じた回転角度だけ回転を行うモ
ータである。このパルスモータ１６の出力軸にはエンコ
ーダ２０が連結されている。このエンコーダ２０は、回
転量を検出するロータリーエンコーダである。

【００１１】制御部１０はパルスモータ１６の動作を制
御する手段であり、分注装置本体から出力される制御条
件データに基づいてパルスモータ１６の制御を実行して
いる。具体的には、制御部１０からパルス発生器１２に
制御信号が供給されると、パルス発生器において駆動パ
ルス１００が発生される。その駆動パルス１００はドラ
イバ１４によってパルスモータ１６を駆動するのに十分
なパワーをもった駆動パルス１０２に変換され、その駆
動パルス１０２がパルスモータ１６へ供給される。

【００１２】図１に示す位置ずれ検出部８は、パルスモ
ータ１６の入力及び出力をモニタすることによって位置
ずれを検出する手段として機能するものである。これに
ついて以下に詳述する。

【００１３】パルス発生器１２から出力された駆動パル
ス１００は、ドライバ１４に供給されると共に分周器２
２にも供給されている。この分周器２２は、駆動パルス
１００のパルスレートを一定の割合で分周するための手
段であり、後述するパルス生成回路２６によって生成さ
れる検出パルスのパルスレートと駆動パルスのパルスレ
ートとを合わせるために設けられているものである。分
周器２２から出力された駆動パルスは第１カウンタ２４
に入力され、その第１カウンタ２４によってパルスがカ
ウントされる。第１カウンタ２４の出力すなわちカウン
ト値は分注ノズルの目標位置１０６に相当するものであ
る。すなわち、制御部１０によって設定された目標値に
相当するものである。一方、エンコーダ２０から出力さ
れたエンコーダ出力信号１０４はパルス生成回路２６に
入力されている。このパルス生成回路２６は、エンコー
ダ出力信号１０４に基づいてパルスモータ１６の回転量
及び回転方向を判別し、それを表す検出パルスを出力す
る。その検出パルスは第２カウンタ２８においてカウン
トされる。第２カウンタ２８の出力すなわちカウントは
分注ノズルの現在位置１０８に相当するものである。す
なわち、その出力はパルスモータ１６の出力側で検出さ
れた現在値に相当するものである。

【００１４】比較器３０は、第１カウンタのカウント値
と第２カウンタ２８のカウント値とを比較し、差分値１
１０を出力する。この差分値１１０は、目標位置からの
現在位置のずれに相当するものである。但し、パルスモ
ータ１６内部における応答遅れや機構１８における負荷
変動による応答遅れに起因してこの差分値１１０は出力
され、実際には位置ずれとみなされないような場合でも
差分値１１０は出力される。すなわち、第１カウンタ２
４及び第２カウンタ２８の動作は非同期であるため、応
答遅れに起因して差分値１１０が出力されることにな
る。

【００１５】判定器３２は、その差分値１１０に基づい
て位置ずれの判定を行う。位置ずれが判定された場合に
は位置ずれ判定信号１１４を制御部１０に対して出力す
る。制御部１０は、位置ずれが判定された場合には、必
要に応じてパルスモータ１６の動作を停止させたり、あ
るいは外部にアラーム信号を出力する制御を実行する。

【００１６】上記の判定器３２には、クロック発生器３
４から出力される判定用のクロック１１２が入力されて
いる。判定器３２は、後に詳述されるように、差分値１
１０が一定の判定値Ｋを越え、かつその越えた期間が一
定の判定期間Ｔより大きい場合に、位置ずれの判定を行
う。すなわち、時間軸及びレベル軸の両面から差分値１
１０を観察して的確な位置ずれの判定を行っている。

【００１７】図２には、分周器２２から出力される駆動
パルスのパルスレート２００とパルス生成回路２６から
出力されるエンコーダパルス（検出パルス）のパルスレ
ート２０２とがグラフとして示されている。駆動パルス
のパルスレート２００は、図２に示されるように、加速
域において直線的に増加し、定速域において一定のパル
スレートに維持され、その後の減速域において直線的に
減少している。これに対し、エンコーダパルスのパルス
レート２０２は、非直線的に変化する特性を有する。こ
れは、上述したようにモータにおける応答の遅れや負荷
の変動に伴う応答性の変化に起因するものである。

【００１８】図３には、図２に示したような条件で駆動
を行った場合における第１カウンタ２４の出力１０６と
第２カウンタ２８の出力１０８とをグラフとして示した
図が表されている。最終的には両方のカウント値は同一
の値になるが、それに至るまでの過程においては目標位
置１０６に対して現在位置１０８が上下に振れている。
したがって、比較器３０の出力として差分値１１０が表
れることになる。

【００１９】図４には、比較器３０から出力される差分
値１１０の変化が示されている。判定器３２において
は、差分値（比較値）のレベル軸上に判定値＋Ｋ及び−
Ｋが設定されている。また、判定期間としてＴが設定さ
れている。そして、判定器３２は差分値１１０が判定値
Ｋを越えた期間がＴ以上である場合に位置ずれの判定を
行っている。図４においては２１０に示す直線は位置ず
れが生じた場合の特性を示しており、符号２１２で示す
ように判定値Ｋを越えた期間Δｔが判定期間Ｔを越えた
時に位置ずれが判定されている。一方、符号２１０で示
すように、例えば一時的な増大に伴って生ずる過渡的な
差分値の増大は位置ずれと判定されない。よって、上記
のように縦軸及び横軸の両面から差分値の監視を行うこ
とによってより的確に位置ずれの判定を行うことができ
る。なお、判定器３２において期間Ｔ以上か否かを判定
する場合には、クロック１１２が参照される。すなわ
ち、判定値Ｋを差分値１１０が越えた時からクロック１
１２がカウントされ、そのカウント値が期間Ｔに相当す
る所定値まで到達した場合に判定器３２が位置ずれを判
定する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な構成で機構駆動時の位置ずれを的確に検出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る位置ずれ検出装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】駆動パルスレートとエンコーダパルスレート
の関係を示す特性図である。

【図３】第１カウンタの出力と第２カウンタの出力の
関係を示す特性図である。

【図４】差分値の特性を示す図である。

【符号の説明】８位置ずれ検出部、１０制御部、１２パルス発生
器、１６パルスモータ、１８機構、２２分周器、２
４第１カウンタ、２６パルス生成回路、２８第２
カウンタ、３０比較器、３２判定器、３４クロッ
ク発生器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルスモータに対して駆動パルスを供給
する駆動パルス供給手段と、前記駆動パルスをカウントして目標値を求める目標値演
算手段と、前記パルスモータの出力軸の回転を検出する回転検出手
段と、前記回転検出手段からの検出パルスをカウントして現在
値を求める現在値演算手段と、前記目標値と前記現在値の差分を演算し、その差分値に
基づいて位置ずれを判定する位置ずれ判定手段と、を含み、前記位置ずれ判定手段は、前記差分値が所定の判定値を
所定の判定期間以上越えた場合に位置ずれを判定するこ
とを特徴とする位置ずれ検出装置。
【請求項２】請求項１記載の装置において、前記駆動パルス及び前記検出パルスの間で、１回転当た
りのパルス数を合わせるパルス数調整手段を含むことを
特徴とする位置ずれ検出装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の装置において、位置ずれ判定用のクロックを発生させるクロック発生器
を含み、前記位置ずれ判定手段は、前記クロックを利用して前記
差分値が前記所定の判定値を越えた期間を演算すること
を特徴とする位置ずれ検出装置。