JPS61253414A

JPS61253414A - 被検物の位置制御装置

Info

Publication number: JPS61253414A
Application number: JP9369285A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ikeda; 俊幸池田; Hiroaki Ishizawa; 石沢　宏明
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-05-02
Filing date: 1985-05-02
Publication date: 1986-11-11

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】〔発明の利用分野〕本発明は、被検物の位置制御装置に係り、特にステッピ
ングモータを使用した位置制御装置に関する。

〔発明の背景〕

従来、位置制御機構の検知信号の耐ノイズ性能向上のた
め、コンデンサ、及び抵抗によるローパスフィルタを使
用していた０位置制御機構内の位置検出器からの信号に
は、ノイズ除去のためのフィルタリング処理されていた
ため、信号に一定時間の遅れが生じた。一方１位置制御
機構にステッピングモータを使用する場合、モータの起
動直後及びモータの停止直前に、動作速度を徐々に変化
させることにより、ステッピングモータの税調等による
誤動作を防止していた。

このため、検知信号により、モータの回転を停止させる
場合、モータの回転速度差による検出信号遅れ時間内の
機構の移動量に、バラツキが発生し、停止精度が低下し
ていた。

公知のステッピングモータコントロールＬＳＩではリミ
ッタ入力を持っているが、このリミッタに対して個々の
検知器に対する°フィルタ機能は持っていない、従って
コントローラによって、検知器入力発生時、ステッピン
グモータの回転を停止させようとした時、これらの入力
部の前段に前記のようなフィルタ回路を設ける必要があ
った０通常、これらのフィルタ回路は、ステツピングモ
ータの動作状態とは無関係に一定時間信号を遅らせる回
路であるため、検知信号入力後からステッピングモータ
の停止までのステッピングモータの回転量は、ステッピ
ングモータの回転速度に依存して変化した。このため、
ステッピングモータを使用した機構制御において、検知
信号による位置制御は、停止位置精度が低下するという
問題を持っていた。特に、ステッピングモータを２　Ｋ
　Ｈｚ程度の高速駆動させる場合、モータの起動時及び
、停止時は徐々に加速及び減速するようにステッピング
モータの回転速度を制御するが、従来方式では、この加
速及び減速中に検知信号が入力され停止する場合の停止
位置精度の低下はいっそう大きくなった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ステッピングモータを駆動源とし、ノ
イズ除去用フィルタを用いても、被検物を検知位置に正
確に停止できる位置制御装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、被検物移動機構を駆動するステッピングモー
タと、上記ステッピングモータ用駆動パルス発生手段と
、上記被検物を検出する位置検出器と、上記位置検出器
からの信号のノイズを除去するノイズ除去用フィルタ手
段を備えた被検物の位置制御装置に適用され、上記ノイ
ズ除去用フィルタ手段の時定数を上記ステッピングモー
タの駆動パルスに同期させるように構成したことを特徴
とする。

〔発明の実施例〕

第１図に本発明の一実施例の概略構成を示す。

この実施例は、検出器からの信号の高周波ノイズ除去を
目的としたローパスフィルタ回路を備えながら、ステッ
ピングモータの停止時の停止精度が低下することのない
装置を実現し得る。この実施例では、検出信号の遅れ時
間をステッピングモータの駆動パルスの整数倍とし、そ
の検出開始時点を、ステッピングモータの駆動パルスと
同期させることにより、位置制御機構の停止位置精度を
向上させている。

第１図において、ステッピングモータ４と被検出物１と
、検出器２と機構制御部３で構成される位置制御機構に
おいて、制御部１３より送出されるステッピングモータ
の動作命令は、ステッピングモータ動作パルス発生器１
２に伝えられる。ステッピングモータ動作パルス発生器
１２は、既にプログラムされている動作パターンに基づ
いて、所定のパルス巾の動作パルスを発生し続ける。こ
の動作パルスは、相信号切換・分配回路９において、ス
テッピングモータ４の各相に分配される。

そして、つぎつぎに送られてくる動作パルスにより、各
相の励磁状態を変化させる。この分配された信号は、ス
テッピングモータドライブバッファ８において、パルス
モータ４を励磁させるのに必要な信号に増幅され、ステ
ッピングモータ４は回転する。

ここで、ステッピングモータ動作パルス発生器１２には
、第２図に示すようにステッピングモータが起動してか
ら停止するまでの速度パターン１４がプログラムされて
おり、起動直後の期間１５には出力２０に示すように徐
々に短かいパルス巾のパルスを発生し、高速期間１６に
は出力２１に示すように、短かい一定間隔のパルスを発
生し、所定のパルス数を送った後、減速期間１７の状態
に入り、出力２２に示すように徐々に長いパルスを発生
し、ステッピングモータ４は停止する。１８は駆動速度
、１９は移動パルス数を示す。

このように構成された位置制御機構において、被検出物
１が検出器２の位置に到達した時に停止させる場合、起
動後、被検出物が検出器２の位置に到達した時、検出信
号は波形整形回路５を通り、ローパスフィルタ６へ信号
が送られる。ローパスフィルタ６では、機構動作に影響
のない短時間の信号遅延の後、フリップフロップ７及び
アンドゲート１０へ信号を送る。フリップフロップ７か
らの信号により、パルスカウンタ１１は、アンドゲート
１０を通して入力される動作パルス発生器１２からの信
号をカウントする。このカウンタには、モータ起動前に
制御部１３より、検知信号がノイズ等により発生した誤
信号でないことを判別するために必要な時間に相等する
パルス数が設定されており、カウント動作はこれを１回
ずつデクリメントすることにより行なわれる。ここで、
検知信号がノイズで発生した時、いったんセットされた
フリップフロップ７はクリアされるため、このフリップ
フロップ７からの信号により、カウンタ１１には、再度
光のカウント値がセットされる。

この結果、検知信号のノイズによる誤動作を防ぐと共に
、検知後、停止までの移動量が、動作パターン１４上の
いかなるスピードの位置で検知信号が入力された場合で
も同一となり、停止精度が向上する。

第３図〜第６図を参照して本発明の他の実施例を説明す
る。

この実施例では、位置制御機構は第１図と同様である。

この例では、検出器からの信号の高周波ノイズ除去を目
的としたローパスフィルタ機能を備えながら、ステッピ
ングモータの停止時の停止精度が低下することのない、
ステッピングモータを利用した位置制御機構の制御装置
を実現できる。

この例では、検出信号のフィルタ時定数をステッピング
モータ駆動パルスの整数倍とし、その検出開始時点を、
ステッピングモータの駆動パルスと同期させる手段を持
たせることにより、位置制御機構の停止位置精度を向上
させている。

コンピュータは、ステッピングモータを駆動さする各種
条件を起動機内部で設定する。この条件とは、第２図の
速度パターン１４をステッピングモータ４の駆動で実現
させるための必要な各種データである。

次に、検知器２の入力を、有意のものとして判断する条
件となるパルスカウンタ値を、カウンタ１１に設定する
。すなわち、ステッピングモータ４の回転中、位置検出
器２からの信号が入力された時、このカウンタ１１に設
定された値の分だけ、ステッピングモータ４の駆動パル
スをカウントし。

このカウントの間連続して位置検出信号が入力された時
のみ、検知信号を有意と見なすもので、ハード的なフィ
ルタ回路に匹敵するものである。

次に、タイマカウントデータをタイマカウンタに設定す
る。タイマは、一定周期の基本クロックをカウントし、
タイマカウンタに設定されたカウンタ値に達した時、コ
ンピュータに割り込みで知らせるもので、この割り込み
毎にコンピュータはステッピングモータ４の各相の励磁
信号を切り替える。従って、このタイマカウント値は、
ステッピングモータ回転スピードを決定するものとなる
。

タイマは、タイマのカウント値を設定され、タイマ起動
及びタイマ割込許可をされた時に前述のカウント動作及
びカウント終了時の割り込みをコンピュータへ知らせる
。

以上のルーチンにより起動されたステッピングモータに
対し、ステッピングモータを回転させるための励磁切換
タイミングとなるタイマカウント終了時の処理を図４に
示す。

タイマカウンタからの割込発生時、コンピュータは、次
に相を切り換えるまでの時間に相当するカウントデータ
をタイマカウンタに設定し、タイマを起動し、励磁切り
換え信号を送出する０次に、位置検出器２からの信号を
チェックし、センサ入力が停止位置を示しているときは
、カウンタを１カウント減する。一方、停止位置ではな
い場合。

センサ用カウンタには、元の設定カウント値を設定する
。これを、タイマ処理の度、すなわち、励磁切換処理毎
に実行し、センサカウンタがＯとなった時に、ステッピ
ングモータを停止させる。これにより、位置検知器の信
号は、ステッピングモータの回転パルスに同期し、かつ
、所定の時間分のローパスフィルタ機能を有する事とな
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ステッピングモータの駆動パルスを検
知信号のフィルタ用時定数とできるため検知器を利用し
た位置制御の停止精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の概略構成を示す図、第２
図は、第１図の実施例におけるステッピングモータの速
度と移動パルス数の関係および各区間におけるパルス発
生例を示す図、第３図乃至第６図は、本発明の他の実施
例を説明するためのフローチャートである。１・・・被検出物、２・・・検知器、４・・・ステッピ
ングモータ、６・・・ローパスフィルタ、１１・・・パ
ルスカウンタ、１２・・・動作パルス発生器、１３・・
・制御部。

Claims

【特許請求の範囲】

１、被検物移動機構を駆動するステッピングモータと、
上記ステッピングモータ用駆動パルス発生手段と、上記
被検物を検出する位置検出器と、上記位置検出器からの
信号のノイズを除去するノイズ除去用フィルタ手段を備
えた被検物の位置制御装置において、上記ノイズ除去用
フィルタ手段の特定数を上記ステッピングモータの駆動
パルスに同期させるように構成したことを特徴とする被
検物の位置制御装置。