JPS59174918A - 位置決め装置の駆動速度制御装置 - 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】 本発明は、被駆動部材の加速距離が任意に設定変更され
得るようにされた位置決め装置の駆動速度制御装置に関
するものである。

被駆動部材を駆動するための駆動装置に予め定められた
移動距離に対応したパルス数の駆動信号を供給すること
により、その被駆動部材をその駆動信号の周波数に対応
した速度でその移動距離だけ移動させ且つ位置決めする
位置決め装置が知られている。斯る装置においては、一
般に、上記駆動信号と同じパルス数の位置データ信号を
一定の周波数で発生させる位置データ信号発生手段と、
その位置データ信号のパルス数を計数する一方、計数内
容から上記駆動信号のパルス数を差引く加減計数手段と
、その加減計数手段の内容が零である場合には零である
が計数内容の増大とともに高くなる周波数にて駆動信号
を発生する駆動信号発生手段とが備えられ、位置データ
信号の発生開始による上記加減計数手段の計数内容の増
加に伴って被駆動部材を加速させるとともに、位置デー
タ信号の停止による加減計数手段の計数内容の減少に伴
って被駆動部材がその停止に先立って減速させられるよ
うになっている。

しかしながら、斯る従来の装置によれば、被駆動部材の
加速距離及び減速距離は加減計数手段の計数内容の増減
に従って被駆動部材の慣性等による起動時及び停止時の
衝撃が緩和される特徴があるが、被駆動部材の加速距離
及び減速距離が加減計数手段の内容の増減によってそれ
ぞれ一律に決定されるため、被駆動部材を駆動するため
の駆動能率が制限される不都合があった。すなわち、被
駆動部材の停止距離は位置決め精度と密接に関連するた
め一定の減速距離を必要とする一方、被駆動部材の加速
距離は停止精度に影響しないため起動時の衝撃が発生し
ない程度に可及的に短く設定することが望ましく、また
起動時においては駆動装置等の慣性に影響されて加速距
離が短くても比較的滑らかな起動が行われ得るものであ
る。それ故、被駆動部材の慣性等に応じてその加速距離
を可及的に小さくして駆動能率を高めることが望ましい
のであるが、従来の装置によれば加速距離を変更すると
減速距離も共に変更されるので、被駆動部材を所定の位
置に位置決めするまでの駆動効率（位置決め時間）が制
限されていたのである。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、前記位置決め装置において被
駆動部材の加速距離が任意に変更設定され得る駆動速度
制御装置を提供することにある。

斯る目的を達成するため、本発明の要旨とするところは
、 （１）前記被駆動部材の加速路δ１１が任意に設定され
る加速距離設定手段と、 （２）被駆動部材の加速可能距離から上記加速距離設定
手段において設定された加速距離を差引いた距離に対応
した計数値を、前記加減計数手段にその計数作動に先立
って予め設定するプリセ・７１・手段と、 （３）前記計数値に対応した前記被駆動部材の移動距離
を該被駆動部材の前記予め定められた移動距離から減算
することによって補正距離を決定し、前記位置データ信
号のパルス数を該補正距離だけ該被駆動部材が駆動され
るためのパルス数とする補正手段と、 を含むことを特徴とする。

この様にすれば、第１図のクレーム対応図に示されるよ
うに、加速距離設定手段において設定された加速距離を
被駆動部材の加速可能距離から差引いた距離に対応した
計数値が、プリセット手段によって加減計数手段の計数
作動開始に先立ってその加減計数手段内に予め設定され
るので、加減計数手段の内容が飽和値に到達するまでの
時間に対応した被駆動部材の加速距離が任意に変更設定
されて、被駆動部材の起動時の加速距離、換言すれば加
速度が被駆動部材の減速距離（減速度）に拘らず被駆動
部材の慣性等に応じて最適な値に設定され得、被駆動部
材の位置決め時間が可及的に小さくされ駆動効率が高め
られるのである。しかも、補正手段において、前記計数
値に対応した移動距離が被駆動部材の予め定められた移
動距離から減算されることによって補正距離が算出され
、位置データ信号のパルス数がその補正距離だけ被駆動
部材が駆動されるに必要なパルス数とされるので、被駆
動部材の加速距離の変更に拘らず被駆動部材が位置デー
タ信号に基づく位置に確実に位置決めされるのである。

以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第２図において、加速距離設定手段としての設定器１０
はデジタルスイッチ、切換スイッチ等の入力操作装置を
備えており、その入力操作装置によって設定された図示
しない被駆動部材の加速距離を表ず設定信号ＳＳが設定
器１０からＴ１０ボートＩ２に供給されるようになって
いる。Ｔ１０ボートＩ２はデータバスラインを介して良
く知られたＣＰＵ１４．ＲＯＭ１６．ＲＡＭ１８にそれ
ぞれ接続されており、ＣＰＵ１４はＲＯＭ１６内に予め
記憶されたプログラムに従い且つＲＡＭＩＢ内に記憶さ
れた被駆動部材の移動距離或いは設定信号ＳＳ等に基づ
いて信号処理を実行し、速度データＳＶを基準パルス発
生回路２０に、位置データＳＰを位置データ信号発生手
段としての位置指令パルス発生回路２２に、予め設定す
べき計数値を表す設定計数データＳＤを加減計数手段と
しての加減カウンタ２４に、加減カウンタ２４内に設定
計数データＳＤをロードさせるためのロード信号ＳＬを
加減カウンタ２４のＬＤ入力端子に供給する。

位置指令パルス発生回路２２は、図示しない設定器によ
り設定された被駆動部材の速度に対応した一定の周波数
ｆ１であり且つ位置データＳＰが表す移動量に対応した
パルス数の位置データ信号ｓｐｐを、加減カウンタ２４
＋入力端子に供給する。−基準パルス発生回路２０は、
速度データＳ■に基づいて一定９周波数ｆ２の基準信号
ＳＫを駆動信号発生手段としての駆動信号発生回路２６
に供給する。

加減カウンタ２４はその十入力端子に供給される位置デ
ータ信号ＳＰＰを計数する一方、その−入力端子に供給
される駆動信号発生回路２６からの駆動信号ＤＤのパル
ス数を計数内容から減算して駆動信号発生回路２６に供
給する。

駆動信号発生回路２６は加減カウンタ２４の内容が零で
ある場合には零であるが、加減カウンタ２４の内容増大
とともに増大する周波数にて駆動信号Ｄ　Ｉ）を出力し
、前記加減カウンタ２４の一入力端子、及び位置フィー
ドバック制御のための加減カウンタ２８の十入力端子に
供給する。

加減カウンタ２８はその十入力端子に供給される駆動信
号ＤＤを計数する一方、被駆動部材の移動位置に対応し
たパルス数の位置フィードパ・ツク信号ＰＢをパルスエ
ンコーダ３２からその一入力端子に受けて計数内容を減
算し、その内容をＤ／Ａコンバータに供給する。Ｄ／Ａ
コンバータ３４は加減カウンタ２８の計数内容の量に応
した信号をモータ駆動回路３６に供給し、モータ駆動回
路３６に加減カウンタ２８の内容に応じた電力をモータ
３８に供給させる。モータ駆動回路３６はモータ３８に
連結されたタコゼネ４０からのフィードバック信号が予
め定められた一定の値以上になるとモータ３８に供給す
る電力を制限し、モータ３８を一定速度以下で駆動する
機能を備えている。

モータ３８は図示しない被駆動部材を駆動するものであ
り、加減カウンタ２８は駆動信号ＤＤのノぐレス数に従
って被駆動部材の位置がその／＜Ｊレス数に対応した位
置に到達するまで出力信号を発生させることにより、確
実な位置決めが為されるようにする。従って、加減カウ
ンタ２Ｂ、Ｄ／Ａコンバータ３４．モータ駆動回路３６
．モータ３８゜タコゼネ４０．パルスエンコーダ３２が
、被駆動部材を駆動するための駆動装置４２を形成して
いるのである。尚、加減カウンタ２Ｂはその計数内容を
表す偏差信号ＳＣをＴ１０ボートＩ２に供給し、その計
数内容が予め定められた一定の小さな値（２〜３パルス
）に到達すると、ＣＰＵ１４において被駆動部材が停止
したと判断されるようになっている。

以下、本実施例の作動を第３図のフローチャートに従っ
て説明する。

先ず、ステップＳｌが実行され、設定器１０において設
定された被駆動部材の加速距１ｉ１ｉｄがＲＡＭ１８内
に読み込まれるとともに、図示しない設定器において設
定された被駆動部材の設定速度がＲＡＭ１８内に読み込
まれる。次にプリセット手段としてのステップＳ２が実
行され、ステップＳ１において設定された加速距離ｄを
被駆動部材の加速可能距１ｉＩＩＡから差し引いた距離
ｅに対応した計数値ＮＯを表す設定計数データＳＤがＩ
１０ポート１２から出力されるとともに、ロード信号Ｓ
Ｌが出力され”ζ加減カウンタ２４内に定数値ＮＯがプ
リセットされる。そして、ステップＳ３が実行され、偏
差信号ＳＣの内容が２〜３以下であって被駆動部材が停
止状態にあるか否かが判断される。

停止状態にない場合にはステップＳ３が繰り返し実行さ
れるが、停止状態にあると判断されると補正手段として
のステップＳ４が実行され、位置データＳＰがＩ１０ボ
ート１２から位置指令パルス発生回路２２に供給される
とともに、位置データ信号ＳＰＰが位置指令パルス発生
回路２２から加減カウンタ２４に供給される。すなわち
、予め記憶された被加工部材の移動能ｌ１ｌ（第４図の
Ａ＋Ｔ＋Ｄ）から前記計数値ＮＯに対応した移動距離（
第４図のｅ）が差し引かれることによって補正距離が算
出され、その補正距離（またはそれに対応したパルス数
）を表す位置データＳＰが出力されるのであり、また、
位置指令パルス発生回路２２においては、ステップＳｌ
において読み込まれた被駆動部材の速度に対応した一定
周波数ｆｌ。

及び位置信号ｓｐが表す補正距離だけ被駆動部材を移動
させるパルス数を備えた位置データ信号ＳＰＰが出力さ
れるのである。

同時にステップＳ５が実行され、基準パルス発生回路２
０において、設定器１０において設定された加速距離ｄ
及び予め記憶された被駆動部材の移動距離に対応した速
度データ信号Ｓ■に基づいて、一定の周波数ｒ２の基準
信号ＳＫが駆動信号発生回路２６に供給開始される。こ
の基準信号ＳＫの周波数ｆ２は被駆動部材の加速度及び
減速度に関連するので、被駆動部材の設定速度及び加速
距離ｄに関連して最・適な値に定められている。加減カ
ウンタ２４においては、予めロードされた計数値ＮＯに
加えて位置データ信号ＳＳＰが計数される一方、駆動信
号ＤＤのパルス数にて計数内容が減算され、その計数内
容が駆動信号発生回路２６に供給される。駆動信号発生
回路２６は次式（１）％式％ 但し、Ｍは加減カウンタ２４の計数内容であり、Ｂは駆
動信号発生回路２６に予め設定された定数（分解能）で
ある。

基準信号ＳＫの周波数ｆ２及び加減カウンタ２４の計数
内容Ｍに基づいて、周波数ｆ３の駆動信号ＤＤを発生し
、加減カウンタ２４及び２８に供給する。すなわち、駆
動信号発生回路２６は加減カウンタ２４の内容が零であ
るときには零であるが、計数内容Ｍの増加に伴って駆動
信号ＤＤの周波数を高くするものであり、また、計数値
Ｍの減少に伴ってその周波数ｒ３を低くするものである
。

しかしながら、加減カウンタ２４においては、予め計数
値ＮＯがプリセントされており、加減カウンタ２４の内
容Ｍは計数値ＮＯから増加させられるので、ステップＳ
４及びＳ５が殆ど同時に実行されたとき駆動信号発生回
路２６から出力される駆動信号ＤＤの周波数ｆ３は計数
値Ｎｏに対応した比較的高い周波数から増加させられる
ので、第４図のｄに示されるような加速距離とされる。

この加速距離ｄは加減カウンタ２４の内容Ｍが零からス
タートさせられるときの加速可能距離Ａから計数値ＮＯ
に対応した距離ｅを差し引いた値であり、その計数値Ｎ
Ｏは設定器１０における設定操作に対応して変更させら
れるので、結局被駆動部材の加速距離ｄは被駆動部材の
慣性等に応じて後述の減速距離りに影響することなく任
意に変更設定されるのである。

駆動信号ＤＤの周波数ｆ３が上昇して加減カウンタ２４
の計数内容Ｍが定常値（飽和値）となると、換言すれば
位置データ信号ＳＰ’Ｐの周波数ｆ１と駆動信号ＤＤの
周波数ｆ３とが同じとなり、加減カウンタ２４に計数さ
れるパルス数とその計数内容から減算されるパルス数と
が等しくなると駆動信号ＤＤの周波数ｆ３が一定となり
、被駆動部祠は第４図の定速駆動距離範囲Ｔに移行する
。

この状態において、位置データ信号ＳＰＰの発生が停止
させられると加減カウンタ２４の内容Ｍが駆動信号ＤＤ
のパルス数によって減算されるに伴って減少し、駆動信
号ＤＤの周波数１３が減少させられる。この結果、第４
図の減速距離区間りに示されるように被駆動部材の速度
が減少させられ、加減カウンタ２４の内容Ｍが零となる
と同時に被駆動部材が停止し且つ位置決めされるのであ
る。ここで、位置データ信号ｓＰＰのパルス数は、ステ
ップＳ４および位置指令パルス発生回路２２において、
予め記憶された被駆動部材の移動距離からプリセットさ
れる計数値Ｎｏに対応した距離が差し引かれた距離だけ
被駆動部材が駆動されるように位置データ信％ＳＰＰが
決定されているので、計数値ＮＯが予め加減カウンタ２
４内にプリセットされていても被駆動部材は予め記憶さ
れた移動距離に位置決めされるのである。この様に、従
来の装置においては被駆動部材の加速距離を変更するた
めに（１１式のＢ或いはｆ２を変更すると減速距離りま
で影響されたのに対し、本実施例においては加減カウン
タ２４に予め計数値ＮＯをプリセットし且つその計数値
ＮＯに対応した移動距離だけ被駆動部材を移動させるた
めのパルス数を位置データＳＰから予め減算しであるの
で、被駆動部材の加速距離ｄが設定器１０の設定操作に
よって任意に変更設定され得、しかも被駆動部材がその
（１）式に従って位置決め精度を維持するための所定の
減速距離りで停止させられ且つ予め記憶された移動距離
に応じて停止させられるのである。

次に、本発明の他の実施例を説明する。

本実施例は第２図に示された前述の実施例において基準
パルス発生回路２０２位置指令パルス発生回路２２．加
減カウンタ２４．駆動信号発生面　　　　〜路２６を取
り除き、駆動信号ＤＤがＩ１０ボート１２から加減カウ
ンタ２８に供給されるようにしたものであり、それ等取
り除かれた回路の機能は予めＲＯＭ１６に記憶されたプ
ログラムによって果たされるようになっている。

以下、本実施例の作動を第５図のフローチャートに従っ
て説明する。

先ずステップＧ１が実行され、前述のステップＳｌと同
様に設定器１０において設定操作された被駆動部材の加
速距離ｄがＲＡＭ１８内に読み込まれるとともに、図示
しない設定器において設定された被駆動部材の速度がＲ
ＡＭ１Ｂ内に読み込まれる。次にプリセン１一手段のス
テップＧ２が実行され、ＲΔＭｉＢ内において形成され
た計数レジスタＣの内容に、設定器１０において設定さ
れた加速距離ｄを被駆動部材の加速可能距離へから差し
引いた距離ｅに対応した計数値ＮＯを予めロードする。

そして、補正手段および位置データ信号発生手段として
のステップＧ３が実行され、予め記憶された被駆動部材
の移動距離から計数値ＮＯに対応する被駆動部材の移動
距離ｅを差し引いて補正距離が算出されるるとともに、
その補正距離だけ被駆動部材を駆動するためのパルス数
であり且つ設定速度に対応した一定の周波数ｆｌの位置
データ信号が発生させられる。同時にステップＧ４が実
行され、一定の周波数１２の信号が発生さセられる。

ステップＧ５においては、計数レジスタＣの内容が零で
あるか否かが判断され、零であれば作動が終了させられ
るが零でない場合には駆動信号発生手段としてのステッ
プＧ６が実行され周波数ｆ３の駆動信号が発生させられ
る。そして、加減計数手段としてのステップＧ７が実行
され、計数レジスタＣに周波数ｆ１の前記ステップＧ３
において発生させられた位置データ信号のパルス数Ｎ１
が計数させられるとともに、ステップＧ６において発生
させられた駆動信号ＤＤのパルス数Ｎ３が計数レジスタ
Ｃの内容から差し引かれる。

従って、駆動信号ＤＤは計数レジスタＣの内容Ｍが零で
あるときには零であるが内容Ｍが増大するに伴って増大
する周波数とされるので、前述の第４図に示されるよう
に被駆動部材の加速距離ｄが設定器１０の設定操作によ
って任意に設定変更されるとともに、その被駆動部材が
位置決め精度を保つために必要な、減速距ＭＤによって
所定の位置に高精度に位置決めされるのである。

以」二、本発明の−・実施例を示す図面に基づいて説明
したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、第２図の実施例において、駆動装置４２の代わ
りに通常の電気式または電気油圧式パルスモータが用い
られても良いのである。

また、設定器１０において設定される駆動部材の加速距
１ｉｐｉｄの代わりにそれに対応した加速時間が設薪さ
れるようにしても良いし、加速可能距離Ａから加速距＃
ｔｄ、を差し引いた距＠ｅが直接設定されるようにして
も良いのである。要するに、設定器ＩＯにおいては実質
的に加速距離ｄが設定されるようにすれば良いのである
。

前述の第３図及び第５図に示されるフローチャートは極
めて高速に実行されるものであり、その順序は種々変更
され得る。例えば、第３図のステップＳ４及びＧ５や第
５図のステップＧ６及びＧ７の順序が逆であっても良い
のである。また、第３図のステップＳ３は除去されても
−・応の効果が得られるものであり、また第５図のステ
ップＧ２とＧ３の間においてステップＳ３を介挿しても
良い。

尚、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、
本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更が
加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図である。第２図は本発
明の一実施例を示すブロック線図である。 第３図は第２図の実施例の作動を説明するフローチャー
トである。第４図は、被駆動部材の移動距離と速度との
関係を説明する図である。第５図は本発明の他の実施例
の作動を説明するフローチャートである。 ＩＯ＝設定器（加速距離設定手段） ４２：駆動装置 ステップＳ２．Ｇｌプリセット手段 ステップＳ４．Ｇ３：補正手段 ＳＰＰ　：位置データ信号　　ＤＤ：駆動信号ｄ：加速
距＋’ｌｔ　　　　　　　　　Ｄ’減速距離Ａ：加速可
能距離 出願人　株式会社　協豊製作所 ９Ｅ 第１図 第２図 第３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被駆動部材を駆動するための駆動装置に予め定められた
   移動距離に対応したパルス数の駆動信号を供給すること
   により、該被駆動部材を該駆動信号の周波数に対応した
   速度で該移動距離だけ移動させ且つ位置決めする位置決
   め装置において、前記駆動信号の位置データ信号を一定
   の周波数で発生させる位置データ信号発生手段と、該位
   置データ信号のパルスを計数する一方、計数内容から前
   記駆動信号のパルス数を差引く加減計数手段と、該加減
   ｉｆ数平手段内容が零である場合には零であるが該計数
   内容の増大とともに高くなる周波数にて前記駆動信号を
   発生する駆動信号発生手段とを備え、前記位置データ信
   号の発生開始による前記加減計数手段の計数内容の増加
   に伴って前記被駆動部材を加速させるとともに、該位置
   データ信号の停止による該計数内容の減少に伴って該被
   駆動部材をその停止に先立って減速させる型式の駆動速
   度制御装置であって、 前記被駆動部材の加速距離が任意に設定される加速距離
   設定手段と、 前記被駆動部材の加速可能距離から前記加速距離設定手
   段において設定された加速距離を差し引いた距離に対応
   した計数値−を、前記加減計数手段にその計数作動に先
   立って予め設定するプリセ・ノド手段と、 前記計数値に対応した前記被駆動部材の移動距離を該被
   駆動部材の前記予め定められた移動距離から減算するこ
   とによって補正距離を決定し、前記位置データ信号のパ
   ルス数を該補正距離だけ該被駆動部材が駆動されるため
   のパルス数とする補正手段と を含むことを特徴とする位置決め装置の駆動速度制御装
   置。