JPS60129803A - 制御系における位置検出誤差検出方法 - Google Patents
制御系における位置検出誤差検出方法Info
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- JPS60129803A JPS60129803A JP23935483A JP23935483A JPS60129803A JP S60129803 A JPS60129803 A JP S60129803A JP 23935483 A JP23935483 A JP 23935483A JP 23935483 A JP23935483 A JP 23935483A JP S60129803 A JPS60129803 A JP S60129803A
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41092—References, calibration positions for correction of value position counter
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Numerical Control (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
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。
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、ロボット、ＮＣ工作機械等の制御系における
位置検出誤差の検出方法に関する。
位置検出誤差の検出方法に関する。
周知のようにインクリメンタルエンコーダは。
ロボット、ＮＣ工作機械等の制御対象に連動して第１１
ｉ（ａ）に示すＡ相パルス信号ＳＡ、この信号ＳＡより
も１位相が進んだ同図（ｂ）に示すＢ相パルス信号ｓＢ
および同図（Ｃ）に示すＺパルス信号５Ｚ（１回転１パ
ルス信号、零点信号と呼ばれる）を各々出力する。
ｉ（ａ）に示すＡ相パルス信号ＳＡ、この信号ＳＡより
も１位相が進んだ同図（ｂ）に示すＢ相パルス信号ｓＢ
および同図（Ｃ）に示すＺパルス信号５Ｚ（１回転１パ
ルス信号、零点信号と呼ばれる）を各々出力する。
第２図に示す方向判別回路２は、上記インクリメンタル
エンコーダ１より出力される上記Ａ相、ｌ５相パルス便
号に基づき、該エンコーダが正転している場合には正転
パルス信号＋８ｐを、逆転している場合には逆転パルス
信号−８ｖを各々出力するものであり、従来の制御系で
はこれらの信号子Ｓｐおよび一８Ｆを各々アップダウン
カウンタ３によってアップおよびダウンカウントさせる
ことによって制御対象の現在位置を検出している。
エンコーダ１より出力される上記Ａ相、ｌ５相パルス便
号に基づき、該エンコーダが正転している場合には正転
パルス信号＋８ｐを、逆転している場合には逆転パルス
信号−８ｖを各々出力するものであり、従来の制御系で
はこれらの信号子Ｓｐおよび一８Ｆを各々アップダウン
カウンタ３によってアップおよびダウンカウントさせる
ことによって制御対象の現在位置を検出している。
ところで、たとえば上記エンコーダ１と方向判別回路２
との間を結ぶ線路にノイズが混入すると。
との間を結ぶ線路にノイズが混入すると。
このノイズに基づく信号を上記カウンタ３がカウントす
ることになり、そのカウント値の大きさによっては位置
検出誤差のためにロボット等の制御対象を適正に位置決
めすることができなくなる。
ることになり、そのカウント値の大きさによっては位置
検出誤差のためにロボット等の制御対象を適正に位置決
めすることができなくなる。
そして、とくにロボット等の制御対象は長期間連続運転
されることから、かかる制御対象を制御する系において
は上記ノイズ信号のカウント値つまり位置検出誤差が大
きくなることが多い。
されることから、かかる制御対象を制御する系において
は上記ノイズ信号のカウント値つまり位置検出誤差が大
きくなることが多い。
そこで従来、ロボット等の制御対象を定期的に機械的原
点位置まで復帰させ、その位置でカウンタ３を零リセッ
トさせる操作が実施されているが、位置検出誤差の有無
、程度にかかわらずこのような原点復帰操作を行なうこ
とは制御対象の稼動効率を低下させることになる。なぜ
なら、この原点復帰操作が実施されている間においては
、上記制御対象の作業が中断されるからである。
点位置まで復帰させ、その位置でカウンタ３を零リセッ
トさせる操作が実施されているが、位置検出誤差の有無
、程度にかかわらずこのような原点復帰操作を行なうこ
とは制御対象の稼動効率を低下させることになる。なぜ
なら、この原点復帰操作が実施されている間においては
、上記制御対象の作業が中断されるからである。
このような不都合を回避するには、上記位置検出誤差が
一定以上になった場合にのみ現点復帰操作を実施すれば
よいが、それには上記位置検出誤差の大きさを知る必要
があり、そのため従来から位置検出誤差を検出する手段
が望まれていた。
一定以上になった場合にのみ現点復帰操作を実施すれば
よいが、それには上記位置検出誤差の大きさを知る必要
があり、そのため従来から位置検出誤差を検出する手段
が望まれていた。
本発明はかかる状況に鑑み、上記位置検出誤差を簡易か
つ精度よく検出することができる方法を提供しようとす
るものである。
つ精度よく検出することができる方法を提供しようとす
るものである。
このため本発明では、インクリメンタルエンコーダより
出力されるＺパルス信号を検出してこのＺパルス信号の
発生時における位置検出用カウンタのカウント値Ｎ′と
、下式で与えられる値Ｎとの差Ｉ Ｎ−Ｎ’ ｌを位置
検出誤差として検出するようにしている。
出力されるＺパルス信号を検出してこのＺパルス信号の
発生時における位置検出用カウンタのカウント値Ｎ′と
、下式で与えられる値Ｎとの差Ｉ Ｎ−Ｎ’ ｌを位置
検出誤差として検出するようにしている。
Ｎ＝ａｏ十ｎ・Ｍ
ただし、ａｏ：上記制御対象が機械的原点より移動され
てから上記エンコーダが最初の ２パルス信号を出力する間において 上記方向判別回路から出力されるパ ルス信号の数 Ｍ：上記エンコーダが１回転する間に上記方向判別回路
から出力される正転 または逆転パルス信号の数 以下１本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
てから上記エンコーダが最初の ２パルス信号を出力する間において 上記方向判別回路から出力されるパ ルス信号の数 Ｍ：上記エンコーダが１回転する間に上記方向判別回路
から出力される正転 または逆転パルス信号の数 以下１本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
いま、ロボット等の制御対象が図示していない制御系に
よって機ホ弘点０から移動されると、第２図に示したイ
ンクリメンタルエンコーダ１より第３図に示す態様で前
記２パルス信号Ｓｚが出力され、かつ個々のＺパルス信
号Ｓｚが出力される間において前記Ａ相パルス信号ＳＡ
およびＢ相パルス信号ＳＢが各々Ｍ４１ｆｆｌ（たとえ
ば２００個）出力される。そして、第２図に示した方向
判別回路２としてその出力信号＋８Ｆまたは一８ｐの周
期が入力信号８Ａ 、ＳＢのそれと同一となる構成のも
のが使用されている場合、上記２パルス信号８ｚの発生
間隔中においてエンコーダ１の正転状態ではＭ個の信号
＋Ｓｐが、また逆転状態ではＭ個の信号−８Ｆが各々現
われる。
よって機ホ弘点０から移動されると、第２図に示したイ
ンクリメンタルエンコーダ１より第３図に示す態様で前
記２パルス信号Ｓｚが出力され、かつ個々のＺパルス信
号Ｓｚが出力される間において前記Ａ相パルス信号ＳＡ
およびＢ相パルス信号ＳＢが各々Ｍ４１ｆｆｌ（たとえ
ば２００個）出力される。そして、第２図に示した方向
判別回路２としてその出力信号＋８Ｆまたは一８ｐの周
期が入力信号８Ａ 、ＳＢのそれと同一となる構成のも
のが使用されている場合、上記２パルス信号８ｚの発生
間隔中においてエンコーダ１の正転状態ではＭ個の信号
＋Ｓｐが、また逆転状態ではＭ個の信号−８Ｆが各々現
われる。
第３図に示すａｏは、制御対象が機械的原点０−より移
動を開始してからエンコーダ１が最初にＺパルス信号を
出力するまでにおいて該エンコーダが出力する上記パル
ス信号ＳＡおよびＳＢの数を現わしている。なお、エン
コーダ１の零点（２パルス信号８ｚが発生する位置）と
上記機械的原点０とが一致している場合には、当然ａ。
動を開始してからエンコーダ１が最初にＺパルス信号を
出力するまでにおいて該エンコーダが出力する上記パル
ス信号ＳＡおよびＳＢの数を現わしている。なお、エン
コーダ１の零点（２パルス信号８ｚが発生する位置）と
上記機械的原点０とが一致している場合には、当然ａ。
＝０となる。
いま、制御対象の移動に伴って発生する２パルス信号Ｓ
ｚのうち、任意の２パルス信号の発生時点における該制
御対象の位置をＡとすると、この位置Ａに制御対象が到
達した時点でのカウンタ３のカウント値Ｎ゛はこの位置
Ａを示すはずである。
ｚのうち、任意の２パルス信号の発生時点における該制
御対象の位置をＡとすると、この位置Ａに制御対象が到
達した時点でのカウンタ３のカウント値Ｎ゛はこの位置
Ａを示すはずである。
ところが前記したように、ノイズ信号をカウンタ３がカ
ソントしていた場合、上記カウント値Ｎ′はこのノイズ
信号に基づく誤カウント値を含んでいることになり、し
たがって上記位置Ａを正確に現わしていない。
ソントしていた場合、上記カウント値Ｎ′はこのノイズ
信号に基づく誤カウント値を含んでいることになり、し
たがって上記位置Ａを正確に現わしていない。
本発明は、上記カウンタ３の誤カウント値を第４図に示
す処理を実行することにより検出している。すなわち、
まず制御対象の正方向または逆方向移動中における任意
のＺパルス信号Ｓｚ、たとえば第３図における位置Ａに
対応するＺパルス信号Ｓｚの発生を確認しくステップ１
０）、この信号Ｓｚの発生時点におけるカウンタ３のカ
ウント値Ｎ′を取込む（ステップ２０）。そ、してこの
カウント値Ｎ′と上記値ａ。およびＭとに基づいて下記
する計算を行なう（ステップ３０）。
す処理を実行することにより検出している。すなわち、
まず制御対象の正方向または逆方向移動中における任意
のＺパルス信号Ｓｚ、たとえば第３図における位置Ａに
対応するＺパルス信号Ｓｚの発生を確認しくステップ１
０）、この信号Ｓｚの発生時点におけるカウンタ３のカ
ウント値Ｎ′を取込む（ステップ２０）。そ、してこの
カウント値Ｎ′と上記値ａ。およびＭとに基づいて下記
する計算を行なう（ステップ３０）。
上記カウント値Ｎ′に上記ノイズ信号に基づく誤カウン
ト値が含まれていない場合、上式（１）の計算結果は必
ず整数となるが、上記誤カウント値が含まれている場合
には整数とはならない。しかし、該カウント値が含まれ
ている場合においても、該誤カウント値が正規のカウン
ト値に比してきわめて小さな値をとることから、上式（
１）の計算値はある整数に近似した値となる。
ト値が含まれていない場合、上式（１）の計算結果は必
ず整数となるが、上記誤カウント値が含まれている場合
には整数とはならない。しかし、該カウント値が含まれ
ている場合においても、該誤カウント値が正規のカウン
ト値に比してきわめて小さな値をとることから、上式（
１）の計算値はある整数に近似した値となる。
そこで上式（１）の計算値に近似する整数をｎとして、
Ｎ＝ａｏ＋ｎ−Ｍ ・・・・・・・・・・・・・・・（
２）なる計算を実行する（ステップ４０）。上記値ｎは
、第３図における機械的原点０と位置Ａ間におけるＺパ
ルス信号の数（制御対象は正、逆方向に移動するので、
必ずしも該信号の発生数を意味しない）を示しており、
したがって上式（２）の値Ｎは原点０と位置Ａ間の距離
に対応した信号ＳＡおよび８Ｂの数を表わしている。そ
してこの値Ｎは、上記カウンタ３がノイズ信号をカウン
トしなかった場合のカウント値を意味する。
２）なる計算を実行する（ステップ４０）。上記値ｎは
、第３図における機械的原点０と位置Ａ間におけるＺパ
ルス信号の数（制御対象は正、逆方向に移動するので、
必ずしも該信号の発生数を意味しない）を示しており、
したがって上式（２）の値Ｎは原点０と位置Ａ間の距離
に対応した信号ＳＡおよび８Ｂの数を表わしている。そ
してこの値Ｎは、上記カウンタ３がノイズ信号をカウン
トしなかった場合のカウント値を意味する。
上式（２）の計算を実行することによって、カウンタ３
のカウント値Ｎ′についての真値Ｎが得られるので、つ
ぎに ＩＮ−Ｎ’ｌ−ε９．・・・・・・・・・・・・・・・
（３）という計算を行なって（ステップ５０）、上記カ
ウンタ３の誤カウント値の絶対値εをめる。この値εは
、カウンタ３のカウント値Ｎ′の誤差、つまり制御対象
の位置Ａについての検出誤差の大きさを表わすので、上
記（３）式の計算によって制御系の位置検出誤差を知る
ことができる。
のカウント値Ｎ′についての真値Ｎが得られるので、つ
ぎに ＩＮ−Ｎ’ｌ−ε９．・・・・・・・・・・・・・・・
（３）という計算を行なって（ステップ５０）、上記カ
ウンタ３の誤カウント値の絶対値εをめる。この値εは
、カウンタ３のカウント値Ｎ′の誤差、つまり制御対象
の位置Ａについての検出誤差の大きさを表わすので、上
記（３）式の計算によって制御系の位置検出誤差を知る
ことができる。
上記値εが得られれば、この値εが許容値ε。
よりも大きいか否かの判断（ステップ６０）、および許
容値よりも大きい場合に制御対象を機械的原点０に自動
復帰させるという処理（ステップ７０）を実行すること
により、ε〉ε０の場合にのみ制御対象を原点復帰させ
ることができる。
容値よりも大きい場合に制御対象を機械的原点０に自動
復帰させるという処理（ステップ７０）を実行すること
により、ε〉ε０の場合にのみ制御対象を原点復帰させ
ることができる。
なお、上記原点復帰時には当然カウンタ３のリセットが
行なわれる。また、許容値ε。は制御対象の作業態様１
種類等に応じて適宜値に設定される。さらに上記許容値
に段階を持たせ、ある許容値以上になった場合に制御対
象を非常停止させることも当然可能である。
行なわれる。また、許容値ε。は制御対象の作業態様１
種類等に応じて適宜値に設定される。さらに上記許容値
に段階を持たせ、ある許容値以上になった場合に制御対
象を非常停止させることも当然可能である。
第呼図に示した処理は、制御対象の作業中においてコン
ピュータプラダラムにより実行される。
ピュータプラダラムにより実行される。
そしてかかる処理は常時性なう必要はなく、たとえば制
御対象の特定の一行程の中で１回または２回程度行なえ
ばよい。
御対象の特定の一行程の中で１回または２回程度行なえ
ばよい。
このように本発明によれば、インクリメンタルエンコー
ダを用いた制御系における位置検出誤差を簡単かつ精度
よく検出することができる。したがって本発明を利用す
ることにより１位置検出誤差が許容値を越えたときのみ
自動的に原点復帰を行なわせるという操作が可能となり
、かくすれば定期的に原点復帰操作を行なうようにした
従来方法に比して制御対象の稼動率を向上することがで
きる。
ダを用いた制御系における位置検出誤差を簡単かつ精度
よく検出することができる。したがって本発明を利用す
ることにより１位置検出誤差が許容値を越えたときのみ
自動的に原点復帰を行なわせるという操作が可能となり
、かくすれば定期的に原点復帰操作を行なうようにした
従来方法に比して制御対象の稼動率を向上することがで
きる。
第１図！（ａ） 、 （ｂ）および（ｃ）は各々インク
リメンタルエンコーダの出力信号波形を示すタイムチャ
ート、第２図はインクリメンタルエンコーダの出力信号
に基づいて制御対象の位置を検出する場合の回路構成を
例示したブロック図、第３図は制御対象の位置変化に対
応したエンコーダの出力信号の発生態様を例示した図、
第４図は本発明の方法の実施態様を例示したフローチャ
ートである。 １ インクリメンクルエンコーダ、２・・・方向判別回
路、３ アップダウンカウンタ。 （Ｇ） ｓ、、ゴｍロ！−−−−ｆ口”’ＩＪＩ（ｂ）
ＳＢ七日日１１丁一一一一一口１工し−（Ｃ）ＳＺゴ
ｌ−一一−−−−−ロー 第２図 ｚ 第３図 −−−−−−−□−−−□−−うｍ−工ンコー７正車ム
（λ庁１工ンコー７那ｉ庁り
リメンタルエンコーダの出力信号波形を示すタイムチャ
ート、第２図はインクリメンタルエンコーダの出力信号
に基づいて制御対象の位置を検出する場合の回路構成を
例示したブロック図、第３図は制御対象の位置変化に対
応したエンコーダの出力信号の発生態様を例示した図、
第４図は本発明の方法の実施態様を例示したフローチャ
ートである。 １ インクリメンクルエンコーダ、２・・・方向判別回
路、３ アップダウンカウンタ。 （Ｇ） ｓ、、ゴｍロ！−−−−ｆ口”’ＩＪＩ（ｂ）
ＳＢ七日日１１丁一一一一一口１工し−（Ｃ）ＳＺゴ
ｌ−一一−−−−−ロー 第２図 ｚ 第３図 −−−−−−−□−−−□−−うｍ−工ンコー７正車ム
（λ庁１工ンコー７那ｉ庁り
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 インクリメンタルエンコーダの出力信号に基づいて方向
判別回路より出力きれる位置検出用の正転または逆転パ
ルス信号をカウントして制御対象の位置を検出する制御
系において、上記エンコーダより出力されるＺパルス信
号を検出してこの２パルス信号の発生時における上記位
置検出用パルス信号のカウント値Ｎ′と下式で与えられ
る値Ｎとの差ＩＮ−，Ｎ’Ｉ−εを位置検出誤差として
めるようにしたことを特徴とする制御系における位置検
出誤差検出方法。 Ｎ＝ ａ。−４−ｎ −Ｍ ただし、ａｏ：上記制御対象が機械的原点より移動され
てから上記エンコーダが最初の Ｚパルス信号を出力する間において 上記方向判別回路から出力されるパ ルス信号の数 Ｍ：上記エンコーダが１回転する間に上記方向判別回路
から出力される正転 または逆転パルス信号の数
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23935483A JPS60129803A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 制御系における位置検出誤差検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23935483A JPS60129803A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 制御系における位置検出誤差検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60129803A true JPS60129803A (ja) | 1985-07-11 |
Family
ID=17043500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23935483A Pending JPS60129803A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 制御系における位置検出誤差検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60129803A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62280907A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-05 | Fanuc Ltd | 位置決め方式 |
| JPS6362008A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 制御システム |
| US5331680A (en) * | 1991-02-22 | 1994-07-19 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Position detecting apparatus |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP23935483A patent/JPS60129803A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62280907A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-05 | Fanuc Ltd | 位置決め方式 |
| JPS6362008A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 制御システム |
| US5331680A (en) * | 1991-02-22 | 1994-07-19 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Position detecting apparatus |
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