JPS62171016A - Positioning controller - Google Patents
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- JPS62171016A JPS62171016A JP61011144A JP1114486A JPS62171016A JP S62171016 A JPS62171016 A JP S62171016A JP 61011144 A JP61011144 A JP 61011144A JP 1114486 A JP1114486 A JP 1114486A JP S62171016 A JPS62171016 A JP S62171016A
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の属する分野]
本発明は、ステップアンドリピート型露光装置やICホ
ンダ等の半導体製造装置、産業用ロボットおよびNC工
作機械等における可動体の位置決め壜、1100装置に
関し、特に、負荷の変動やl1%I動部の摩擦力変化等
の外乱の影響を補正し、短時聞に定常位置偏差なく位置
決めでき、かつ位置決め方向による定常位置偏差の差を
なくすることを可能とした位置決め制御[I装置に関す
る。Detailed Description of the Invention [Field of the Invention] The present invention relates to a step-and-repeat exposure device, a semiconductor manufacturing device such as IC Honda, an industrial robot, a positioning bottle for a movable body in an NC machine tool, and an 1100 device. In particular, we aim to correct the influence of disturbances such as load fluctuations and changes in the frictional force of l1%I moving parts, to enable positioning in a short period of time without steady position deviation, and to eliminate the difference in steady position deviation depending on the positioning direction. Possible positioning control [Regarding I device]
[従来技術の説明]
従来、この種の可動体の位置決め制御装置の制御回路は
、第20図のように構成されている。また、一般に、可
動体の位置決めは、第21図の実線へのような基準目標
曲線に従って行なわれる。[Description of Prior Art] Conventionally, a control circuit of this type of positioning control device for a movable body is configured as shown in FIG. Further, generally, the positioning of the movable body is performed according to a reference target curve such as the solid line in FIG.
第21図において、a−eまでが速度制御区間であり、
可動体が位置決め目標位置く停止目標位置)近傍に達す
る点eで位置制御に切換えて最終的な位置決めを行なっ
ている。同図において、aは加速開始点、bは最高速度
に達して定速駆動に移行する加速終了点、Cは減速開始
点、dは終速度に、達する点すなわち減速終了点、eは
速度制御から位置制御への制御モード切換点、fは位置
決め完了点である。In FIG. 21, the speed control section is from a to e,
At a point e when the movable body reaches the vicinity of the positioning target position (stopping target position), the position control is switched to perform final positioning. In the figure, a is the acceleration start point, b is the acceleration end point when the maximum speed is reached and shifts to constant speed drive, C is the deceleration start point, d is the point at which the final speed is reached, that is, the deceleration end point, and e is the speed control The control mode switching point from to position control, f is the positioning completion point.
第20図において、速度制御モード時、アナログスイッ
チ6は速度指令用D/A変換器2を選択し、速度関数発
生器1で、第21図a−eのような基準速度曲線を作り
、D/A変換器2で速度指令電圧を得る。増幅器7、モ
ータ8および速度検出器9の閉ループは速度フィードバ
ック制御による速度制御を行ない、D/A変!IA器2
からの速度指令電圧に従った速度で可動体10を移動す
る。次に制御モード切換位置eにてより高粘度に位置決
めする位置制御モードに切換わり、アナログスイッチ6
は位置偏差出力用D/A変換器5を選択する。位置偏差
カウンタ4に始まる0/A変換器5、増幅器7、モータ
8、可動体10.位置検出器11の閉ループは位置決め
フィードバック制御系を形成する。In FIG. 20, in the speed control mode, the analog switch 6 selects the speed command D/A converter 2, and the speed function generator 1 creates a reference speed curve as shown in FIG. 21 a-e. /A converter 2 obtains the speed command voltage. The closed loop of amplifier 7, motor 8 and speed detector 9 performs speed control by speed feedback control, and D/A change! IA device 2
The movable body 10 is moved at a speed according to a speed command voltage from. Next, the control mode switching position e switches to a position control mode for positioning with higher viscosity, and the analog switch 6
selects the position error output D/A converter 5. Starting from the position deviation counter 4, the 0/A converter 5, the amplifier 7, the motor 8, the movable body 10. The closed loop of position detector 11 forms a positioning feedback control system.
このような構成では、増幅器7のゲインの調整誤差やド
リフト、または摺動部の摩擦力の変化等の外乱等により
、減速終了位@d(第21図)から位置制御への切換位
置eまでの終速度の区間が第21図の点線Bに示すよう
に長くなり、位置決めの時間を最短に安定良く維持する
のは困難であった。In such a configuration, the shift from the deceleration end position @d (Fig. 21) to the position control switching position e is caused by disturbances such as gain adjustment errors and drifts of the amplifier 7, or changes in the frictional force of the sliding parts. The final velocity section becomes long as shown by the dotted line B in FIG. 21, and it is difficult to keep the positioning time as short as possible in a stable manner.
また、このような装置の速度および位置の各制御系のル
ープゲインはそれぞれ一定であり、負荷の変動、摺動部
の摩擦力の変化、または系の剛性の変化等の要因により
、あるいはI11御系を不安定にしないためにはループ
ゲインを高く出来ない等の理由により、位置制御切換時
に振動が起きたり、定常位置偏差(停止目標位置と実際
の停止位置との偏差)が大きい、位置および移動方向に
より定常位置偏差の大きさが変化するという欠点があっ
た。In addition, the loop gain of each speed and position control system of such a device is constant, and may be affected by factors such as load fluctuations, changes in frictional force of sliding parts, changes in system rigidity, or changes in I11 control. Due to reasons such as the inability to increase the loop gain to prevent the system from becoming unstable, vibration may occur during position control switching, or the steady position deviation (deviation between the target stop position and the actual stop position) is large or the position and There was a drawback that the magnitude of the steady position deviation changed depending on the direction of movement.
し発明の目的]
本発明の目的は、上述の従来形に113ける問題点に鑑
み、位置決め制御装置において、位置決め時間の短縮を
図ることにある。さらに、本発明は、定常位置偏差およ
び目標位置や移動方向による定常位置偏差の変化を減少
して位置決め精度の向上を図ることをさらなる目的とす
る。OBJECT OF THE INVENTION] An object of the present invention is to reduce the positioning time in a positioning control device in view of the problems in the conventional type described above. A further object of the present invention is to improve positioning accuracy by reducing steady position deviation and changes in steady position deviation due to target position and movement direction.
[実施例の説明1 以下、本発明の詳細な説明する。[Description of Example 1 The present invention will be explained in detail below.
11’i[九
ここで、第21図を参照して本発明の第1実施例の原理
を説明する。第21図は、横軸を時間(1)軸として、
各時点における可動体10の速度V(以下、速度曲線と
いう)および位置X(以下、ωJ作曲線という)を表わ
したもので、Aは設計時、製造時または70グラムロ一
ド時等、装置の位置決め動作前に予め設定されている基
準目標曲線、Bはサーボ制御誤差等により可動体の実速
度が曲線へとして設定された速度(基準速度)に一致し
なかった場合の実際の曲線例、Cは本発明に従って曲線
Bにおける減速開始点C′をC″に補正した場合の曲線
である。11'i[9 Now, the principle of the first embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. In Figure 21, the horizontal axis is the time (1) axis,
It represents the speed V (hereinafter referred to as speed curve) and position X (hereinafter referred to as ωJ construction curve) of the movable body 10 at each point in time. A reference target curve that is preset before positioning operation, B is an example of an actual curve when the actual speed of the movable body does not match the speed (reference speed) set for the curve due to servo control error, C is a curve obtained when the deceleration start point C' in curve B is corrected to C'' according to the present invention.
基準目標曲線A上の各点a−fの座標は、それぞれ 加速開始点aを位置xO1時刻t。The coordinates of each point a-f on the standard target curve A are Acceleration start point a is at position xO1 and time t.
加速終了点すを位置Xl 、時刻t1
減速開始点Cを位置x2、時刻t2
減速終了点dを位置x3 、時刻t3
制御モード切換点eを位置x4、時刻t4位置決め完了
点fを位置X5、時刻t5とし、基準目標曲線A上の各
点およびその座標に対応する曲線B(従来例)および曲
IC(本発明)上の各点およびその座標にはそれぞれ
′および″を付して表わすものとする。また、
制御モード切換時の位置偏差をp、
減速開始の目標とする位置偏差をr、
減速終了となるべき理論的な位置偏差をqとする。これ
らの偏差り、r、 qは各々一定の値である。さらに、
ここでは、加速時間tI−t。Acceleration end point is position Xl, time t1 Deceleration start point C is position x2, time t2 Deceleration end point d is position x3, time t3 Control mode switching point e is position x4, time t4 Positioning completion point f is position X5, time t5, and each point and its coordinates on the curve B (conventional example) and the track IC (invention) corresponding to each point on the reference target curve A and its coordinates are respectively
' and '' are added. Also, p is the positional deviation at the time of control mode switching, r is the target positional deviation at the start of deceleration, and q is the theoretical positional deviation at which the deceleration should end. These deviations, r and q, are each constant values.Furthermore,
Here, the acceleration time tI-t.
を一定、減速時間もt3−t2 =t3 ’ −t2
’= j3Lr j2rJ ==一定とする。is constant, and the deceleration time is also t3-t2 = t3'-t2
'= j3Lr j2rJ == constant.
ところで、この種の位置決め制御iIl装置においては
、負荷変動や摺動部のf!I擦力変力変化ため、上記基
準速度と可動体10の実速度とに差が生じる。By the way, in this type of positioning control device, load fluctuations and f! Due to the change in frictional force, a difference occurs between the reference speed and the actual speed of the movable body 10.
例として、第21図の曲線Bで示すように実速度が遅く
なった場合について説明する。すなわち、可動体10は
、実速度が基準速度に等しければ基準目標曲線A上をa
、b、c、d、e、fのように推移して行くのであるが
、実際は最高速度が下がるため、減速開始位置×2に達
する時間がt2′となりt2’−t2だけ遅くなる。ま
た、減速時間は一定値(t3−j2=t+”−t2’
)であるため、減速終了時間はt3′となる。減速区間
における移動距離は、基準の最高速度をvb、実際の最
高速度をvb’基準の終速度をvd、実際の終速度をv
d’ とすると、
曲線Aでは
(X3−X2 )
= (vb +vd )x (t3−j2 )/2曲曲
線では
(X3 ’ −X2 ’ )
=(vb’ +vd’ )x(t3’−t21 >/2
である。As an example, a case where the actual speed becomes slow as shown by curve B in FIG. 21 will be explained. That is, if the actual speed is equal to the reference speed, the movable body 10 moves on the reference target curve A at a
, b, c, d, e, f, but since the maximum speed actually decreases, the time to reach the deceleration start position x 2 is t2', which is delayed by t2'-t2. In addition, the deceleration time is a constant value (t3-j2=t+"-t2'
), the deceleration end time is t3'. The travel distance in the deceleration section is determined by the standard maximum speed being vb, the actual maximum speed being vb', the standard final speed being vd, and the actual final speed being v.
d', for curve A, (X3-X2) = (vb + vd) x (t3-j2)/for two-curve curve, (X3'-X2') = (vb' + vd') x (t3'-t21 > /2
It is.
ここで、vb >vb ’ 、 vd >vd ’ 、
(t3−t2 )= (t3 ’−t2’ )よ
り、減速終了位置×3′の減速終了目標位置×3からの
ずれ母は、ノーX:+ X3’=((Vb−vb’)
+(vd−Vd’))X(1,+−t2)/2 >Q
となり、曲線已に示すように、可動体は基準の減速終了
目標位置(d点)より手前のd′点で減速を終了するこ
とがわかる。Here, vb >vb', vd >vd',
(t3-t2) = (t3'-t2'), the deviation of deceleration end position x 3' from deceleration end target position x 3 is No X: + X3' = ((Vb-vb')
+(vd-Vd')X(1,+-t2)/2 >Q
As shown in the curve, it can be seen that the movable body completes deceleration at point d', which is before the reference deceleration end target position (point d).
次に、終速度vd’で速度/位置制御モード切換位置ま
で低速移動する訳であるが、移動距離はJだ1ノ増えて
いるため、移動時間は長くなり、e′点(i4’)で速
度/位置の切換が行なわれることになる。位置制御モー
ドに切換後、可動体は目標位置×5の極く近傍で停止し
、位置決めが完了する(f’点、t!j’)。Next, it moves at a low speed to the speed/position control mode switching position at the final velocity vd', but since the moving distance has increased by J, the moving time becomes longer, and at point e'(i4') A speed/position switch will occur. After switching to the position control mode, the movable body stops very close to the target position x 5, and positioning is completed (point f', t!j').
このようなプロセスにより、実際の位置決め時間t5′
は基準目標値t5より長くなる。Through this process, the actual positioning time t5'
becomes longer than the reference target value t5.
位置決め時間を短縮するには誤差ノをb−c間の高速区
間で補正すれば、vd’<vb’であり、移動時間は速
度に反比例するためノ/vd’>J/vb ’ となり
、より短時間へ補正できることがわかる。In order to shorten the positioning time, if the error is corrected in the high-speed section between b and c, vd'<vb', and since the travel time is inversely proportional to the speed, it becomes /vd'>J/vb', which is more It can be seen that it can be corrected to a shorter time.
すなわち、新しい減速開始目標位置偏差をr″とし、r
″=r−Jとすれば良い。lは減速終了時の可動体の位
置を停止目標位置からの位置偏差mとして測定し、この
測定値mと基準目標値qとの差、すなわちJ=m−qと
して求めることができる。That is, the new deceleration start target position deviation is r'', and r
"= r - J. l is the position of the movable body at the end of deceleration measured as the position deviation m from the stop target position, and the difference between this measured value m and the reference target value q, that is, J = m -q can be obtained.
新しい減速開始目標位置偏差r″に基づいて減速を開始
した場合、第21図に曲線Cで示すように、減速開始の
位置は×2“時間はt2″となって従来曲線Bにおける
減速開始時間t2′よりも遅くなるが、減速終了位置は
基準目標曲線Aと同じ×3となり、終速度区間での移動
距離は基準目標曲線Aと同じになる。この区間での処理
時間は実速度vd’ が基準速度vdより低いため、t
4″−t3 ″>t4−t3となるが、実際上は、実速
度と基準速度とは差が比較的小さく、かつこの区間の移
動距離が微小なため位置決めの全所要時間t5″とts
とはほぼ同時間となる。一方、この減速開始の時点を補
正しない場合の曲線Bと比較してみると、ts” −t
s ’ =J/vd ’ −J/vb’>Oとなり、位
置決め時間は短縮される。When deceleration is started based on the new deceleration start target position deviation r'', as shown by curve C in FIG. Although it is slower than t2', the deceleration end position is the same as the standard target curve A x 3, and the moving distance in the final speed section is the same as that of the standard target curve A. The processing time in this section is the actual speed vd' is lower than the reference speed vd, so t
4''-t3''>t4-t3, but in reality, the difference between the actual speed and the reference speed is relatively small, and the moving distance in this section is minute, so the total time required for positioning is t5'' and ts
It will be approximately the same time. On the other hand, if we compare it with curve B when the time point at which this deceleration starts is not corrected, we find that ts" - t
s'=J/vd'-J/vb'>O, and the positioning time is shortened.
第1図は本発明の第1実施例のブロック図で、1は速度
関数発生器、2は速度指令値を速度指令電圧に変換する
D/A変換器、3は可動体の停止目標位faXs (
f点)を格納する停止目標位置レジスタ、4は可動体の
現在位置とレジスタ3に格納されている停止目標位置と
の差である位置偏差値を格納する位置偏差カウンタ、5
はカウンタ4から構成される装置偏差値を位置Q差電圧
に変換するD/A変換器、6は速度制御と位置制御との
切換を行なうアナログスイッチ、7はサーボアンプであ
る増幅器、8は可動体10を駆動するモータ、9はタコ
ジェネレータ等のモータ速度検出器、10はスライドテ
ーブルまたはロボットの腕等の可動体である。11はロ
ータリイエンコーダ、リニアスケールまたはレーザll
l艮器等の位置検出器で、現在位置格納レジスタを含む
、、13は位置決め終了後の位置誤差(エラー)つまり
定常位置誤差εを格納するレジスタ、14は減速終了目
標位置くd点)を絶対値×3としてではなく偏差Faq
で格納するレジスタ、15は前回位置決め時の実際の減
速終了位置mの減速終了位置位uqに対する誤差ノ=m
−qを算出する差分器、16は前回位置決め時の減速終
了位置mを記憶するラッチ、17は減速開始位置の補正
値Jを格納するレジスタ、18は減速開始位置r(c点
)および速度/位置制御モード切換位@p(e点)を格
納するレジスタ、19は現在位置と切換位置rll=r
−Jとを比較する比較器である。また、A+ 、A2
、A3は加減韓国である。FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment of the present invention, in which 1 is a speed function generator, 2 is a D/A converter that converts a speed command value into a speed command voltage, and 3 is a target stop position faXs of a movable body. (
4 is a position deviation counter that stores a position deviation value that is the difference between the current position of the movable body and the stop target position stored in register 3;
is a D/A converter that converts the device deviation value into a position Q difference voltage, which is composed of a counter 4; 6 is an analog switch that switches between speed control and position control; 7 is an amplifier that is a servo amplifier; and 8 is a movable A motor drives the body 10, 9 is a motor speed detector such as a tacho generator, and 10 is a movable body such as a slide table or a robot arm. 11 is a rotary encoder, linear scale or laser
13 is a register for storing the position error (error) after the completion of positioning, that is, the steady position error ε; 14 is the register for storing the deceleration end target position (point d); Deviation Faq instead of absolute value x 3
15 is the error value of the actual deceleration end position m at the previous positioning with respect to the deceleration end position uq = m
16 is a latch that stores the deceleration end position m at the previous positioning, 17 is a register that stores the correction value J of the deceleration start position, and 18 is the deceleration start position r (point c) and the speed / A register that stores the position control mode switching position @p (point e), 19 is the current position and switching position rll=r
-J. Also, A+, A2
, A3 is moderately Korean.
次に第1図の制御回路−の作用を説明する。Next, the operation of the control circuit shown in FIG. 1 will be explained.
電源投入後初めて位置決め動作をするとき、および最高
速度または速度関数等の条件を変えたとぎ、カウンタお
よびレジスタはクリアされる。減速終了目標位置偏差レ
ジスタ14は、オペレータの入力操作またはこの制御回
路が適用される主装置からの指令により適宜設定または
変更することができる。The counters and registers are cleared when a positioning operation is performed for the first time after the power is turned on, and when conditions such as the maximum speed or speed function are changed. The deceleration end target position deviation register 14 can be appropriately set or changed by an operator's input operation or a command from the main device to which this control circuit is applied.
第1図の回路にJ3いては、オペレータの動作開始指令
入力操作または上記主装置からの動作開始始令により停
止目標位置レジスタ3に可動体の停止目標位置x5(f
点)が、切換位置レジスタ18には切換位置データpが
、レジスタ14には減速終了位置位@qがセットされる
。比較器19においては位置偏差カウンタ4から構成さ
れる装置偏差値が切換位置偏差レジスタ18から出力さ
れる切換位置データpより大きければアナログスイッチ
6を速度制御側に切換え、切換位置偏差レジスタ18の
内容を減速開始の偏差位置r(絶対値X2 )にセラ1
〜し直すとともに速度関数発生器1をトリHし、こ机に
より、速度制御を開始する。一方、現在位置偏差値が切
換位置データpより小さければ速度制御をやめて、後述
の位置it、11御を行なう。In the circuit J3 of FIG. 1, the movable body stop target position x5 (f
The switching position data p is set in the switching position register 18, and the deceleration end position @q is set in the register 14. In the comparator 19, if the device deviation value constituted by the position deviation counter 4 is larger than the switching position data p output from the switching position deviation register 18, the analog switch 6 is switched to the speed control side, and the contents of the switching position deviation register 18 are changed. Sera 1 at the deviation position r (absolute value X2) of the start of deceleration
At the same time, the speed function generator 1 is reset and speed control is started by this machine. On the other hand, if the current position deviation value is smaller than the switching position data p, speed control is stopped and position it, 11 control, which will be described later, is performed.
速度制御時、速度関数発生器1で発生した速度曲線に基
づいてD/A変yI5器2より速度指令電圧が出力され
、アナログスイッチ6を介して速度サーボ系(増幅器7
、モータ8および速度検出器9の閉ループ)に与えられ
る。これにより、可動体10の速度および位置は、第2
1図の曲線Bのa′〜e′のように変化する。この際、
カウンタ4の内容がレジスタ18の内容rに一致すると
、比較器19がこれを検出し、速度関数発生器1が応答
して減速を開始する。そして、モータ8が点C′で減速
を開始した後、切換位置偏差レジスタ18に切換位置p
を設定し、可動体10の速度が終速度に達した点d′の
位置偏差値mをレジスタ16に記憶させる。During speed control, a speed command voltage is output from the D/A converter 2 based on the speed curve generated by the speed function generator 1, and is sent to the speed servo system (amplifier 7) via the analog switch 6.
, motor 8 and speed detector 9). As a result, the speed and position of the movable body 10 are changed to the second position.
It changes as indicated by a' to e' of curve B in Figure 1. On this occasion,
When the contents of the counter 4 match the contents r of the register 18, the comparator 19 detects this, and the speed function generator 1 responds by starting deceleration. After the motor 8 starts decelerating at point C', the switching position deviation register 18 records the switching position p.
is set, and the position deviation value m of the point d' at which the speed of the movable body 10 reaches the final speed is stored in the register 16.
続いて、切換位置偏差レジスタ18に設定された切換位
置pと現在位置カウンタで計測される現在位置とが一致
すると(第5図e)、比較器19はアナログスイッチ6
を位置制御側に切換える。Subsequently, when the switching position p set in the switching position deviation register 18 and the current position measured by the current position counter match (FIG. 5e), the comparator 19 activates the analog switch 6.
Switch to position control side.
位置υ制御においては、位置偏差カウンタ4、D/A変
換器5、増幅器7、モータ8、可動体10、位置検出器
11の閉ループにより、可動体10の位置が高精度に位
置決めされる。In the position υ control, the position of the movable body 10 is determined with high precision by a closed loop of the position deviation counter 4, the D/A converter 5, the amplifier 7, the motor 8, the movable body 10, and the position detector 11.
位置決め終了後、位置偏差カウンタ4内の定常位置偏差
量εを補正値レジスタ13に格納する。同様に、減速終
了目標位置偏差レジスタ14の減速終了目標位置偏差q
と減速終了位置偏差レジスタ16の減速終了位置偏差m
との差分値ノを差分器15にて求め、減速開始位置補正
値レジスタ17に格納する。この1回目の動作により、
減速終了位置の補正値jと停止目標位置の補正値εが記
憶されたことになる。After the positioning is completed, the steady position deviation amount ε in the position deviation counter 4 is stored in the correction value register 13. Similarly, the deceleration end target position deviation q of the deceleration end target position deviation register 14
and the deceleration end position deviation m of the deceleration end position deviation register 16.
The difference between the two values is obtained by the differentiator 15 and stored in the deceleration start position correction value register 17. With this first action,
This means that the correction value j for the deceleration end position and the correction value ε for the target stop position are stored.
2回目の動作時、停止目標位置レジスタ3、減速終了目
標位置偏差レジスタ14および切換位置偏差レジスタ1
8には1回目と同様な値×5、qおよびp、rが設定さ
れる。しかし、これらの値のうち×5およびrは、今度
は、加減算器A1およびA3により各々補正値εおよび
ノが加算または減紳され補正される。During the second operation, stop target position register 3, deceleration end target position deviation register 14, and switching position deviation register 1
8 is set with the same values as the first time x 5, q, p, and r. However, among these values, x5 and r are now corrected by adding or subtracting correction values ε and , respectively, by adders/subtractors A1 and A3.
この場合、新しい(補正後の)減速開始補正値% r
I+は次のようにして求められる。すなわち、減速終了
目標位置qと1回目の実際の減速終了位1mとの差t=
m−qを差分器15で求める。このずれ11だけ減速開
始位置を補正してやればよい。In this case, the new (after correction) deceleration start correction value % r
I+ is determined as follows. In other words, the difference t between the target deceleration end position q and the first actual deceleration end position 1 m =
m-q is determined by a subtractor 15. It is sufficient to correct the deceleration start position by this deviation 11.
従って、新しい減速開始位置r″は減速開始位置rから
ずれ量Jを引いた値r−4となる。Therefore, the new deceleration start position r'' is the value r-4 obtained by subtracting the deviation amount J from the deceleration start position r.
新しい停止目標位@×5′は基準の停止目標位6X5に
現在位置偏差カウンタ4により求められ補正値レジスタ
13に格納されたずれωεを加算した値×5+εどなる
。The new target stop position @×5' is the value obtained by adding the deviation ωε obtained by the current position deviation counter 4 and stored in the correction value register 13 to the reference target stop position 6X5×5+ε.
これにより、1回目に学習した結果が2回目の動作に反
映され、その動作曲線は第21図の2点鎖線Cのように
なる。同図から明らかなように、学習の結果、減速開始
点がC′からC″に補正されることにより停止点はf′
からf nのように短縮され、また、停止位置もx 5
1−←εの位置からεだけ手前の位置すなわち停止目標
位置x5に近付く。As a result, the results of the first learning are reflected in the second motion, and the motion curve becomes like the two-dot chain line C in FIG. As is clear from the figure, as a result of learning, the deceleration start point is corrected from C' to C'', and the stopping point is changed to f'.
to f n, and the stopping position is also x 5
From the position 1-←ε, it approaches the position ε before, that is, the target stop position x5.
また、この制御回路においては、アナロ′グ回路のドリ
フトやオフセット等も含めて補正することができるため
、これらのドリフトやオフセットの補正等の対策に、従
来必要であった高価な回路や高級な演算増幅器等が不要
となり、装置のコストダウンを図ることができる。In addition, this control circuit can also compensate for the drift and offset of analog circuits, so it does not require expensive circuitry or high-grade equipment to compensate for these drifts and offsets. Since an operational amplifier or the like is not required, it is possible to reduce the cost of the device.
なお、少なくとも2回目以降の動作時においては、位置
制御時、補正値レジスタ17をクリアしておく。Note that, at least during the second and subsequent operations, the correction value register 17 is cleared during position control.
第2図は、計算機を使用した本発明の第2の実施例を示
す。同図において、20はマイクロコンピュータまたは
ミニコンピユータ等の中央演算処理装置(CPU)、2
1はROM、RAM等のメモリ装置、22はit B
iのバス、23はアナログスイッチ6を切換えるための
切換指令装置である。FIG. 2 shows a second embodiment of the invention using a computer. In the figure, 20 is a central processing unit (CPU) such as a microcomputer or minicomputer;
1 is a memory device such as ROM or RAM, 22 is an IT B
The i bus 23 is a switching command device for switching the analog switch 6.
ここでは、第1図に1および12〜19で示されるブロ
ックの機能が、計算機のソフト処理に置き換えられてい
る。Here, the functions of the blocks 1 and 12 to 19 shown in FIG. 1 are replaced by computer software processing.
次に第3図のフローヂャートを参照しながら第2図の制
御回路の作用を説明する。Next, the operation of the control circuit shown in FIG. 2 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.
電源投入後の初期駆動または設定条件の変更時にはステ
ップSA1からSA2に進み、ステップSA2にて各補
正値の初期化を行なう。すなわち、減速開始位置補正値
、位置決め補正値および補正回数を零どする。At the time of initial drive after power-on or change of setting conditions, the process proceeds from step SA1 to SA2, and each correction value is initialized in step SA2. That is, the deceleration start position correction value, positioning correction value, and number of corrections are zeroed.
位置決め動作においては、先ずステップSA3にて目標
位置と位置決め補正値の差である目標値の計算を行なう
。目標位置は現在位置と移動距離との和で、最終的には
可動体10を位置決めしたい位置である。In the positioning operation, first, in step SA3, a target value, which is the difference between the target position and the positioning correction value, is calculated. The target position is the sum of the current position and the moving distance, and is the final position where the movable body 10 is desired to be positioned.
次に、計算機は、D/A変換器2′およびアナログスイ
ッチ6を介して速度制御系に第21図のような速度曲線
に基づく速度指令信号を出力し、可動体10を移動させ
る。また、これと併行して、減速終了位置偏差m、制御
切換位置偏差qおよび位置決め終了位置偏差εを、その
時々のタイミングで位置偏差カウンタ4′の計数値によ
り、読みとる(ステップSA4〜S A 14)。Next, the computer outputs a speed command signal based on a speed curve as shown in FIG. 21 to the speed control system via the D/A converter 2' and the analog switch 6, and moves the movable body 10. In parallel with this, the deceleration end position deviation m, control switching position deviation q, and positioning end position deviation ε are read from the count value of the position deviation counter 4' at each timing (steps SA4 to SA14). ).
ステップS A 15の補正値の計算は、補正回数i回
目の、減速開始補正値をΔX:+(i>、位置決め補正
値をΔX5(i)、重み定数をKiとして、jX3
(i>=Δx3 (i−1)+(Q−m −Con5
t) /K i
ΔX5 (i)−ΔX5 (t −1>+ε/Kiと
なる。この制御回路による補正値の計算は、上記式を児
て分るように、ある一定の補正回数を過ぎると、補iE
値が収束して安定する。Calculation of the correction value in step S A 15 is performed using j
(i>=Δx3 (i-1)+(Q-m -Con5
t) /K i ΔX5 (i) - ΔX5 (t -1>+ε/Ki.The calculation of the correction value by this control circuit is, as can be seen from the above formula, after a certain number of corrections. , supplementary iE
The value converges and becomes stable.
」J演施例
本発明の第3〜Bの実施例の説明に先立ってこれらの実
施例の原理について説明する。Embodiments Prior to explaining the third to B embodiments of the present invention, the principles of these embodiments will be explained.
第20図の制御回路において、位置決め制御系のループ
ゲインをKo [1/S]、モータ8の定格トルクを
TI)[N−ml、モータ8が定格回転数のとぎの送り
速度をFr [m/S1、モータ軸換算負荷トルクをT
d [N−mlとすると、負荷トルクや摺動部の摩擦
力の変化を考慮した場合の位置決め偏差(定常位置偏差
)ε[mlはε> (Fr /Ko ) −(Td /
Tl) )となる。また、ループゲインKOはサーボ系
のシステム構成により一定の値以上に上げると発振状態
となり不安定となるために上げられない。このため従来
の方法では定常位置偏差εは一定の値以下に下げること
が出来なかった。In the control circuit shown in Fig. 20, the loop gain of the positioning control system is Ko [1/S], the rated torque of the motor 8 is TI) [N-ml, and the cutting feed rate of the motor 8 at the rated rotation speed is Fr [m]. /S1, motor shaft conversion load torque is T
d [N-ml, positioning deviation (steady position deviation) ε [ml is ε> (Fr /Ko ) − (Td /
Tl) ). Further, the loop gain KO cannot be increased because if it is increased beyond a certain value due to the system configuration of the servo system, it will become oscillated and become unstable. For this reason, with the conventional method, the steady position deviation ε could not be lowered below a certain value.
ここで、ボールネジを使ったステージの位置決め制御系
での発振限界の例を第4図にゲインKOと定常位置偏差
εとの関係で示す。実線は反モータ側、点線はモータ側
の発振限界を示す。これによるとゲインKOと位置偏差
εの関係はKO=K・ε−ヒ
で表わされる。ただし、K、Pは比例定数であり位置に
より変化する場合がある。Here, an example of the oscillation limit in a stage positioning control system using a ball screw is shown in FIG. 4 as a relationship between the gain KO and the steady position deviation ε. The solid line indicates the oscillation limit on the anti-motor side, and the dotted line indicates the oscillation limit on the motor side. According to this, the relationship between gain KO and positional deviation ε is expressed as KO=K·ε−H. However, K and P are proportional constants and may change depending on the position.
従来の方法の場合、速度制御から位置制御に切換えた後
は一定ゲインであり、粘性I!i!擦を持つ系゛での減
衰波形は、ゲインが低い場合(例えば第5図のゲイン特
性a)は第6図にaで示すように指数関数的に収束する
とともに、ゲインが高い場合(第5図のb)は第6図に
bで示すように振動的に収束し、一方、乾燥1!!mの
場合は直線的に一定偏差値に収束する。従って、位置偏
差に応じた安定領域でゲインKOが出来るだけ大きく設
定され するように、第5図の曲線c−eの如く時間と
ともにゲインKOを上げて行くようにすると発振するこ
となく第6図の曲線Cに示すような応答特性を得ること
ができる。In the case of the conventional method, the gain is constant after switching from speed control to position control, and the viscosity I! i! The attenuation waveform in a system with friction converges exponentially when the gain is low (for example, gain characteristic a in Figure 5), as shown by a in Figure 6, and when the gain is high (for example, gain characteristic a in Figure 5). b) in the figure converges vibrationally as shown by b in Fig. 6, while drying 1! ! In the case of m, it linearly converges to a constant deviation value. Therefore, if the gain KO is set as large as possible in the stable region according to the positional deviation, and the gain KO is increased over time as shown by the curve ce in Fig. 5, oscillation will not occur and the gain KO will be set as large as possible, as shown in Fig. 6. A response characteristic as shown in curve C can be obtained.
さらに、この種のサーボ回路で位置決め制御を行なった
場合、摺動部や軸受答の摩擦力により、位置決めにヒス
テリシスが生じる。すなわち、位置偏差電圧(サーボ増
幅器7への指令値)は位置偏差とリニアな関係にあるた
め、微小位置偏差におけるモータ8の発生トルクは上記
摩擦力に打ち勝つことができずに不感帯として可動体1
0が移動することのできない領域が存在する。この問題
の解消策として、一般的には、サーボ回路に積分回路を
付加し、この微小位置偏差による指令電圧を時間ととも
に積分し、摩擦力に打ち勝つだけのモータトルクを発生
するようにして定常位置偏差を零にしている。寸なわら
、可動体の停止位置を停止目標位置に近付けるようにし
ている。しかし、このように積分回路を使用すると位置
決め時間が長くなる。Furthermore, when positioning control is performed using this type of servo circuit, hysteresis occurs in positioning due to the frictional force of the sliding parts and bearings. That is, since the position deviation voltage (command value to the servo amplifier 7) has a linear relationship with the position deviation, the torque generated by the motor 8 due to a minute position deviation cannot overcome the frictional force, and the movable body 1 acts as a dead zone.
There are areas where 0 cannot move. As a solution to this problem, generally speaking, an integral circuit is added to the servo circuit, and the command voltage caused by this minute positional deviation is integrated over time to generate enough motor torque to overcome the frictional force. The deviation is zero. However, the stopping position of the movable body is brought closer to the target stopping position. However, using the integrating circuit in this way increases the positioning time.
また、前述したように、サーボ系のループゲインKOを
上げれば定常位置偏差εが零に近付き位置決め精度が上
がるが、ループゲインKOを上げていくとサーボ系とし
て不安定となり発振することがある。Further, as described above, if the loop gain KO of the servo system is increased, the steady position deviation ε approaches zero and the positioning accuracy is improved, but if the loop gain KO is increased, the servo system becomes unstable and may oscillate.
そこで、第3〜8の実施例では、上記欠点を解消するこ
と、すなわち位置決め精度を上げる(定常位置偏差εを
零とする)ことと位置決め時間を短縮することを目的と
し、I!j擦の種類、大きさおよび系の剛性の大きさに
応じてゲイン曲線を選択することにより、定常位置偏差
および可動体の移動方向による定常位置偏差の差を極め
て小さくし、位置決め精度の向上を図っている。ゲイン
曲線は、次の思想に基づいて定めればよい。つまり、■
速度制御から位@v制御へ切換えた時には位置偏差が大
きいため全体のループゲインを下げ、その後は時間とと
もに位置偏差が小さくなるのでループゲインを上げてい
く(第3〜5の実施例)。または、
■定常位置偏差を零に極く近付けるためにはどの偏差位
置においても摩擦力に打ち勝つだけのモータトルクを発
生する位置偏差電圧が出力されるように位置偏差が小ざ
いほどループゲインを高くするように可変ゲインとする
(第6〜8の実施例)。Therefore, in the third to eighth embodiments, the purpose is to eliminate the above-mentioned drawbacks, that is, to increase the positioning accuracy (reduce the steady position deviation ε to zero) and shorten the positioning time. By selecting the gain curve according to the type and size of the friction and the rigidity of the system, the steady position deviation and the difference in the steady position deviation depending on the moving direction of the movable body can be made extremely small, improving positioning accuracy. I'm trying. The gain curve may be determined based on the following idea. In other words,■
When switching from speed control to position @v control, the positional deviation is large, so the overall loop gain is lowered, and thereafter, as the positional deviation becomes smaller over time, the loop gain is increased (third to fifth embodiments). Or, ■In order to bring the steady position deviation very close to zero, the smaller the position deviation, the higher the loop gain so that a position deviation voltage that generates enough motor torque to overcome the frictional force is output at any deviation position. (6th to 8th embodiments).
第5図においてc−eは第3〜8の実施例で選択される
ゲイン特性例で、Cは直線変化、dは対数曲線変化、そ
してCはn次曲線変化させる揚含を示す。In FIG. 5, ce represents examples of gain characteristics selected in the third to eighth embodiments, C represents a linear change, d represents a logarithmic curve change, and C represents an n-dimensional curve change.
第7図は本発明の第3の実施例を示す。同図において、
3〜5および7〜11は第1図に同一の符号で示した各
ブロックと共通または対応しており、3は停止目標位置
レジスタ、4は位置偏差カウンタ、5はD/A変換器、
7はサーボアンプ、8はモータ、9はモータ速度検出器
、10は可動体、11は位置検出器である。FIG. 7 shows a third embodiment of the invention. In the same figure,
3 to 5 and 7 to 11 are common to or correspond to each block shown with the same reference numerals in FIG. 1, 3 is a stop target position register, 4 is a position deviation counter, 5 is a D/A converter,
7 is a servo amplifier, 8 is a motor, 9 is a motor speed detector, 10 is a movable body, and 11 is a position detector.
また、32は最大速度レジスタ、33は速度データと位
置偏差データのどちらかを選択するセレクタ、34は乗
算器、35はD/A変換器、36はD/A変換器35に
入力するデータを記憶するレジスタ、37は速度データ
とゲインデータのどちらかを選択するセレクタである。Further, 32 is a maximum speed register, 33 is a selector for selecting either speed data or position deviation data, 34 is a multiplier, 35 is a D/A converter, and 36 is a data input to the D/A converter 35. The storage register 37 is a selector for selecting either speed data or gain data.
38は速度曲線作成用の速度データを記憶している速度
曲線テーブルで、上述の台形波状の曲線だけでなく、バ
ーサイン波、サイクロイド波、n次曲線等、種々の曲線
を正規化して記憶している。Reference numeral 38 is a speed curve table that stores speed data for creating speed curves, and stores not only the above-mentioned trapezoidal waveform curve but also various curves such as a verse sine wave, a cycloid wave, and an n-th order curve. ing.
つまり、この速度曲線テーブル38としてのROMの内
容は、D/A変換器35として12ビツトのものを使用
した場合、アドレスnとそのアドレスnに格納されてい
るデータD (n)との関係を例えばD (n) =
(2” −1) ・K (n)−2047−K <
n )
(但し、0≦K(n)≦1)
としである。ここで、K (n)は、O<n≦256の
場合、例えば
(1) 台形波 K(n>=n/256(2) パ
ーザイン曲線
K (n) = (1/2 ) ・(1−cos (
nπ(3) サイクロイド曲線
K (n) = (n/256 ) −(1/2 π)
・sin (2nπ/256 )
(4) 5次曲線
K (n ) = 6− (n/256 )’15
−(n/256 ) +10・(n/256)’〈5)
指数関数曲線
K (n ) ==eXl) ((n/256 )
−1)とする。第8図は、台形波の場合の加減速時のデ
ータD(n)を16進表示で示す。In other words, when a 12-bit D/A converter 35 is used, the contents of the ROM as the speed curve table 38 represent the relationship between address n and data D (n) stored at that address n. For example, D (n) =
(2”-1) ・K (n)-2047-K <
n ) (0≦K(n)≦1). Here, K (n) is, in the case of O<n≦256, for example (1) Trapezoidal wave K (n>=n/256 (2) Parsing curve K (n) = (1/2) ・(1- cos (
nπ(3) Cycloid curve K (n) = (n/256) −(1/2 π)
・sin (2nπ/256) (4) Quintic curve K (n) = 6- (n/256)'15
-(n/256) +10・(n/256)'<5)
Exponential curve K (n) ==eXl) ((n/256)
−1). FIG. 8 shows data D(n) during acceleration and deceleration in the case of a trapezoidal wave in hexadecimal notation.
第7図に戻って、39はゲインを設定するテーブルであ
るゲイン設定テーブル(メモリ)、40は可動体10の
加減速時間およびゲイン設定を行なうタイミングを作る
ための基準クロックを発生する発振器である。この発振
器40は図示しない可変抵抗器等によって外部より周波
数を変えることができる。41は時間を計数するアップ
ダウンカウンタである。Returning to FIG. 7, 39 is a gain setting table (memory) that is a table for setting gains, and 40 is an oscillator that generates a reference clock for creating the acceleration/deceleration time of the movable body 10 and the timing for setting the gain. . The frequency of this oscillator 40 can be changed externally using a variable resistor (not shown) or the like. 41 is an up/down counter that counts time.
次に、第7図の制御系の作用を説明する。Next, the operation of the control system shown in FIG. 7 will be explained.
この制御系は、例えばマイクロプロセッサ等で構成され
る不図示のi!III tll装置によりその動作を制
御される。該制御系においては、tJ譚処理により、あ
るいはオペレータによる入力操作により、可動体の移動
距離および現在位置(第21図のXO)と移動距離との
和である停止目標位置×5が定まると、移動距離に応じ
て最大速度vIIlaXを最大速度レジスタ32に設定
し、速度曲線テーブル38の速度曲線を選択し、さらに
、停止目標位置×5を目標位置レジスタ3に設定すると
ともに、目標位置の場所(絶対座標)に応じてゲイン設
定テーブル39のゲイン曲線を選択する。This control system is composed of, for example, a microprocessor or the like (not shown). Its operation is controlled by the III tll device. In this control system, when the travel distance of the movable body and the stop target position x 5, which is the sum of the current position (XO in FIG. 21) and the travel distance, are determined by the tJ tan process or by the input operation by the operator, Set the maximum speed vIIlaX in the maximum speed register 32 according to the moving distance, select the speed curve in the speed curve table 38, set the stop target position x 5 in the target position register 3, and set the target position location ( The gain curve of the gain setting table 39 is selected according to the absolute coordinates).
ゲインテーブル39としては、可変ゲインデータを停止
目標位置の絶対座標にかかわらず同じ値を使う1次元テ
ーブルと、目標位置の存在する場所によっても変わる2
次元的なテーブルの2つが考えられるが、ここでは2次
元配列のものを用いる。The gain table 39 is a one-dimensional table that uses the same value for variable gain data regardless of the absolute coordinates of the stop target position, and a two-dimensional table that uses variable gain data that changes depending on the location of the target position.
Although two dimensional tables are possible, a two-dimensional array is used here.
第7図の制御系においては、上記目標位置×5および最
大速度V maX等が設定されると、発振器40の発振
周波数を、可動体10の加減速時間に見合った基準クロ
ック(周期41秒)を得るように、設定し、カウンタ4
1を初期化し、セレクタ33およびごレクタ31を速度
制御側に選択して第21図におけるa−d区間の速度制
御を行なう。In the control system shown in FIG. 7, when the target position x 5 and the maximum speed V ma Set the counter 4 to obtain
1 is initialized, selector 33 and controller 31 are selected to the speed control side, and speed control is performed in the section a to d in FIG.
ここで発振?940の周期41秒は、可動体10の加速
時または減速時のサンプルカウント数、すなわちカウン
タ41の出力する最大計数値をn、加減速時間をTaC
[秒Jとして7ac−nxΔT[秒]より求まる値に周
波数を可変することによって設定する。また、基準速度
Vは=K (n)・’J maxとなる。Oscillation here? The period of 41 seconds of 940 is the number of sample counts during acceleration or deceleration of the movable body 10, that is, the maximum count value output by the counter 41 is n, and the acceleration/deceleration time is TaC.
[Set by varying the frequency to a value found from 7ac-nxΔT [seconds] as second J. Further, the reference speed V is =K (n)·'J max.
発振器40を動作させた後、カウンタ41は一定時間ご
とにカウントアツプし、このカウンタ41のカウント値
nに対応して速度曲線テーブル38から正規化速度デー
タK (n)が読み出される。この速度データK (n
)はレジスタ36に一時記憶され、D/A変換器35で
アナログ化され、速度指令電圧として乗粋器34の第1
の入力端子に入力される。After the oscillator 40 is operated, the counter 41 counts up at regular intervals, and normalized speed data K (n) is read from the speed curve table 38 in accordance with the count value n of the counter 41. This speed data K (n
) is temporarily stored in the register 36, converted into an analog signal by the D/A converter 35, and applied to the first multiplier 34 as the speed command voltage.
is input to the input terminal of
一方、最大速度レジスタ32に設定されたディジタルデ
ータとしての最大速度値VIIlaxは、D/A変換器
5でアナログ電圧値に変換された後、乗算器34の第2
の入力端子に供給される。乗詐器34は、上記式の演埠
を行ない、V maxをK(n)倍し、可動体の基準速
度■として出力する。カウンタ41の値nが256にな
ると
K(256)=1. V=Vmax
となり、可動体の速度は最大速度で定速状態となる。第
21図C点の減速開始位置にきたら、カウンタ41を減
算カウンタとすることにより、減速速度曲線を得ること
ができる。なお、この減速時、発振器40の設定値を変
えるようにすれば、加速時間と減速時間を異ならせるこ
とができる。On the other hand, the maximum speed value VIIlax as digital data set in the maximum speed register 32 is converted into an analog voltage value by the D/A converter 5, and then input to the second voltage value of the multiplier 34.
is supplied to the input terminal of The multiplier 34 performs the calculation of the above formula, multiplies V max by K(n), and outputs the result as the reference speed (2) of the movable body. When the value n of the counter 41 reaches 256, K(256)=1. V=Vmax, and the speed of the movable body becomes constant at the maximum speed. When the deceleration start position at point C in FIG. 21 is reached, a deceleration speed curve can be obtained by using the counter 41 as a subtraction counter. Note that during this deceleration, by changing the set value of the oscillator 40, the acceleration time and deceleration time can be made different.
この速度制御の結果、可動体10が目標位置近傍に到達
すると、次にセレクタ33.37を位置制御側に切換え
、発振器40に可変ゲイン時間の設定を行1、ない、か
つカウンタ41を初期化して本実施例の特徴とする可変
ゲインモードによる位置制御を行なう。As a result of this speed control, when the movable body 10 reaches the vicinity of the target position, the selectors 33 and 37 are switched to the position control side, the variable gain time is set to the oscillator 40, and the counter 41 is initialized. Position control is performed using the variable gain mode, which is a feature of this embodiment.
この位置制御においては、発振器40からのタイミング
クロックを計数するカウンタ41の計数値に応じて第9
図に例示するようなゲイン設定テーブル39のゲインデ
ータが一定時間おきに読み出され、レジスタ36に格納
される。第9図のテーブル39xおよび39Vはウェハ
WFの位置決め用で、目標位置の場所(x、y)に応じ
た2次元配列テーブルである。In this position control, the ninth
Gain data from the gain setting table 39 as illustrated in the figure is read out at regular intervals and stored in the register 36. Tables 39x and 39V in FIG. 9 are for positioning the wafer WF, and are two-dimensional array tables corresponding to the location (x, y) of the target position.
第7図に戻って、乗輝各34では、第10図に示すよう
に、0/A変換器5から出力されるアナログの位置偏差
電圧とレジスタ36に格納されているゲインデータをD
/A変換器35でアナログ変換した電圧とを乗緯する。Returning to FIG. 7, as shown in FIG.
/A converter 35 converts the voltage into analog.
これにより、位置偏差電圧はゲインデータ倍される。つ
まり、制御系のループゲインをゲインデータに応じて可
変することができる。なお、カウンタ41は、ゲインテ
ーブルの最終データが読み出された後は、カウントアツ
プを行なわず、レジスタ36は最終のゲインデータを保
持する。As a result, the position error voltage is multiplied by the gain data. In other words, the loop gain of the control system can be varied according to the gain data. Note that the counter 41 does not count up after the final data of the gain table is read, and the register 36 holds the final gain data.
このようにすることで、速度制御から位置制御へ切換え
る際の振動の発生を防止することができるとともに、位
置決め時間の短縮、定常位置偏差の減少、および移動方
向による定常位置偏差の差の減少を図ることができる。By doing this, it is possible to prevent the occurrence of vibration when switching from speed control to position control, and also to shorten positioning time, reduce steady position deviation, and reduce the difference in steady position deviation depending on the direction of movement. can be achieved.
また、最大速度の設定と速度曲線とを分離して発生する
ことにより速度曲線データを正規化、すなわちデータと
して相似の波形を一本化し、情報mを少なくすることが
できる。従って速度曲線をROMにテーブル化すること
ができ、任意の曲線とすることができる。また、速度関
数発生器が、それぞれ加減速時間、正規化された速度曲
線データおよび最大速度を発生する部分に分離でき、装
置全体の構成としては簡略化することができる。Further, by generating the maximum speed setting and the speed curve separately, the speed curve data can be normalized, that is, similar waveforms can be unified as data, and the information m can be reduced. Therefore, the speed curve can be tabulated in the ROM, and any curve can be created. Further, the speed function generator can be separated into parts that generate acceleration/deceleration time, normalized speed curve data, and maximum speed, respectively, and the overall configuration of the device can be simplified.
皿4WIN
第11図は、本発明の第4の実施例に係る制御回路を示
す。前述した第7図の回路においては、最大速度レジス
タ32、速度曲線テーブル38、発振器40およびカウ
ンタ41で第1図に示す回路の速度関数発生器1と同様
の機能を実現するようにしている。第11図の実施例に
おいては、これに対し、速度制御系を第1図と同様の速
度関数発生器1等で構成し、ゲインテーブル39、発振
器40およびカウンタ41は位置制御系としてのみ用い
るとともに、第7図のレジスタ36を除去し、乗算器3
4およびD/A変換器35の代りに乗算型D/A変換器
34′ をD/A変F[5とアナログスイッチ6の位置
制御側接点との間に接続してこの乗算型D/A変換器3
4′でゲインテーブル39から出力されるゲインデータ
に応じてD/A変換器5の出力を制御して増幅器7に供
給するようにしている。Dish 4WIN FIG. 11 shows a control circuit according to a fourth embodiment of the present invention. In the circuit shown in FIG. 7 described above, the maximum speed register 32, speed curve table 38, oscillator 40, and counter 41 implement the same functions as the speed function generator 1 of the circuit shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 11, on the other hand, the speed control system is composed of the same speed function generator 1 as shown in FIG. , remove register 36 in FIG.
4 and the D/A converter 35, a multiplier type D/A converter 34' is connected between the D/A converter F[5 and the position control side contact of the analog switch 6, converter 3
4', the output of the D/A converter 5 is controlled in accordance with the gain data output from the gain table 39, and is supplied to the amplifier 7.
第5実施例
第12図は、計等機を使用した制御回路の実施例を示ず
。同図において、20〜22およびは第2図に同一の符
号で示した各ブロックと共通または対応しており、20
はCPU、21はメモリ、22は計算機のバスである。Fifth Embodiment FIG. 12 does not show an embodiment of a control circuit using a meter. In the same figure, 20 to 22 are common to or correspond to each block shown with the same reference numerals in FIG.
is a CPU, 21 is a memory, and 22 is a computer bus.
また、23′ は速度指令データラッチ32′ と位置
偏差データカウンタ4′の切換指令フラグである。メモ
リ21内には、速度曲線テーブルおよびゲイン設定テー
ブルが設けられている。Further, 23' is a switching command flag for the speed command data latch 32' and the position deviation data counter 4'. In the memory 21, a speed curve table and a gain setting table are provided.
ここでは第7図に37〜41で示されるブロックの機能
が、計算機を使うことにより、プログラムで実行されて
いる。Here, the functions of blocks 37 to 41 shown in FIG. 7 are executed by a program using a computer.
次に第13図のフローチャートを参照しながら第12図
の制御回路の作用を説明する。Next, the operation of the control circuit shown in FIG. 12 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. 13.
この制御回路においてCP U 20に移動距離情報が
与えられると、最大加速度はモータトルク、負荷トルク
および慣性力等により決まっているため、最大速度が決
まる。CP LJ 20は、ステップSBIでこの最大
速度に応じた減速時間、減速区間移動距離および初期補
正値をメモリ21から読み出し、これらのデータより減
速開始位置および位置制御モードへの切換位置を決める
。When travel distance information is given to the CPU 20 in this control circuit, the maximum acceleration is determined by the motor torque, load torque, inertia force, etc., so the maximum speed is determined. In step SBI, the CP LJ 20 reads the deceleration time, deceleration section moving distance, and initial correction value corresponding to this maximum speed from the memory 21, and determines the deceleration start position and the switching position to the position control mode from these data.
次に、これらのデータをメモリ21の所定のエリアに設
定しくステップ582)、切換指令フラグ23′ 指令
して速度指令ラッチ32′ がD/A変換器5に接続さ
れるようにセレクタ6を切換える。これにより、速度制
御モードとなり、加速、定速および減速という第21図
a〜d区間の速度制御を行なう(ステップ883 )。Next, set these data in a predetermined area of the memory 21 (step 582), command the switching command flag 23', and switch the selector 6 so that the speed command latch 32' is connected to the D/A converter 5. . As a result, the speed control mode is entered, and speed control is performed in sections a to d in FIG. 21, which are acceleration, constant speed, and deceleration (step 883).
この速度制御の結果、終速度による定速区間d−eにな
ると、CP tJ 20は、位置偏差カウンタ4′の位
置偏差データに基づいて制御モード切換位置の検出を行
ない(ステップ5B4)、位置制御モードへの切換位置
に達した時に、切換指令フラグ23′ に指令を与えて
位置制御モードに切換える。As a result of this speed control, when the final speed reaches the constant speed section d-e, the CP tJ 20 detects the control mode switching position based on the position deviation data of the position deviation counter 4' (step 5B4), and performs position control. When the mode switching position is reached, a command is given to the switching command flag 23' to switch to the position control mode.
位置制御モードに切換えた後、停止目標位置に応じたゲ
インテーブル(第14図)を選択しくステップ585)
、メモリ21内に設けられているゲインテーブル読み出
し用のポインタを初期化し、最初のゲインデータを読み
出してレジスタ16に設定する(ステップ5B6)。こ
れにより、制御回路のループゲインは、第11図の制御
系について説明したように、乗算型D/A変換器34′
においてゲインデータに応じて可変される。続くステ
ップSB7では可変ゲインの終了チェックを行ない、終
了していなければステップ888でポインタを歩進して
ゲインテーブルの次のアドレスを指示させる。次に、サ
ンプルタイムのチェックを行ない、次のゲインデータ出
力タイミングが到来するまで待機した(ステップ889
)11、ステップSB6に戻って上記ステップSB6以
下ステップS89までの可変ゲインルーチンを繰返す。After switching to position control mode, select the gain table (Fig. 14) according to the stop target position (step 585).
, the pointer for reading the gain table provided in the memory 21 is initialized, and the first gain data is read and set in the register 16 (step 5B6). As a result, the loop gain of the control circuit is determined by the multiplication type D/A converter 34', as described for the control system in FIG.
is varied according to the gain data. In the following step SB7, the end of the variable gain is checked, and if it has not ended, the pointer is incremented in step 888 to point to the next address in the gain table. Next, we checked the sample time and waited until the next gain data output timing arrived (step 889).
)11. Return to step SB6 and repeat the variable gain routine from step SB6 to step S89.
このようにして、第5図のゲイン曲線のようにゲインを
変化させて行く。In this way, the gain is changed as shown in the gain curve of FIG.
また、上記ステップ887で可変ゲインの終了が判定さ
れた時すなわちポインタがゲインテーブルの最後のデー
タを指した時は、可変ゲインルーチン(ステップSB6
〜5B9)を扱は出し、次の位置決め終了判定ルーチン
(ステップS B 10)に移り、位置偏差が所定値以
下となったとき、位置決め制御動作を終了する。Further, when it is determined in step 887 that the variable gain has ended, that is, when the pointer points to the last data in the gain table, the variable gain routine (step SB6
to 5B9), the process moves to the next positioning completion determination routine (step S B10), and when the positional deviation becomes less than or equal to a predetermined value, the positioning control operation is ended.
なお、本実施例は適宜変形することができる。Note that this embodiment can be modified as appropriate.
例えば、第12図におけるセレクタ6、切換指令フラグ
23′、レジスタ36および乗算型D/A変換器34′
廃止し、速度指令ラッチ32′ をD/A変換器5に直
接接続するとともに、位置制御時、CPtJ20は位置
検出器11内の現在位置レジスタの内容すなわち現在位
置を読み、位置偏差に応じた指令電圧と時間変化するゲ
インデータとを乗算して得られた指令値を速度指令ラッ
チ32′ へ出力するように構成すれば、ハード構成部
品を大幅に省略することができる。For example, the selector 6, switching command flag 23', register 36, and multiplication type D/A converter 34' in FIG.
The speed command latch 32' is directly connected to the D/A converter 5, and during position control, the CPtJ20 reads the contents of the current position register in the position detector 11, that is, the current position, and issues commands according to the position deviation. If a command value obtained by multiplying the voltage by time-varying gain data is configured to be output to the speed command latch 32', the hardware components can be largely omitted.
第6実施例
第15図は本発明の第6の実施例を示す。なお、前記し
た各実施例と共通または対応するブロックは同一の符号
で表わす。すなわち、3は停止目標位置レジスタ、4は
位置偏差カウンタ、5はD/A変換器、7はサーボアン
プ、8はモータ、9は七−夕速度検出器、10は可動体
、11は位置検出器、32は最大速度レジスタ、33.
37はヒレフタ、34′は乗算型D/A変換器、36は
速度データとゲインデータのうちセレクタ37で選択さ
れた方のデータを記憶するレジスタ、38は速度曲線テ
ーブルであるメモリ、39はゲインテーブルであるメモ
リ、40は発振器、41はカウンタである。Sixth Embodiment FIG. 15 shows a sixth embodiment of the present invention. Note that blocks common to or corresponding to those in each of the above-described embodiments are represented by the same reference numerals. That is, 3 is a stop target position register, 4 is a position deviation counter, 5 is a D/A converter, 7 is a servo amplifier, 8 is a motor, 9 is a Tanabata speed detector, 10 is a movable body, and 11 is a position detector. 32 is a maximum speed register, 33.
37 is a filleter, 34' is a multiplication type D/A converter, 36 is a register that stores data selected by the selector 37 between speed data and gain data, 38 is a memory that is a speed curve table, and 39 is a gain A memory is a table, 40 is an oscillator, and 41 is a counter.
次に第15図の制御系の作用を説明する。Next, the operation of the control system shown in FIG. 15 will be explained.
この系においても、前記第3の実施例(第7図)と同様
に可動体10の移動距離および現在位置と移動距離との
和である停止目標位置が定まると、移動距離に応じて最
大速喰を最大速度レジスタ32に設定し、速度曲線テー
ブル38の速度曲線を選択し、さらに、停止目標位置を
目標位置レジスタ3に設定するとともに、停止目標位置
に応じてゲインテーブル39のゲイン曲線を選択する。In this system as well, as in the third embodiment (FIG. 7), once the travel distance of the movable body 10 and the stop target position, which is the sum of the current position and the travel distance, are determined, the maximum speed is determined according to the travel distance. Set the speed in the maximum speed register 32, select the speed curve in the speed curve table 38, set the target stop position in the target position register 3, and select the gain curve in the gain table 39 according to the target stop position. do.
ゲインテーブル39としては、前述のように、可変ゲイ
ンデータを全ての位置で同じ値を使う1次元テーブルと
、目標位置の絶対座標によっても変わる2次元的なテー
ブルの2つが考えられる。第16図は、2次元配列のも
のを示す。As described above, the gain table 39 can be of two types: a one-dimensional table that uses the same variable gain data at all positions, and a two-dimensional table that changes depending on the absolute coordinates of the target position. FIG. 16 shows a two-dimensional array.
第15図の制御系において、上記目標位置および最大速
度等が設定され、ざらに発振器40の発振周波数の設定
が完了すると、カウンタ41を初期化し、セレクタ33
およびセレクタ37を速度制御側に選択して第20図に
おけるa−d区間の速度制御を行なう。この速度制御の
結果、可動体10が目標位置近傍に到達すると、次にセ
レクタ33.37を位置制御側に切換え、本実施例の特
徴とする可変ゲインモードによる位置制御を行なう。In the control system shown in FIG. 15, when the target position, maximum speed, etc. are set, and the setting of the oscillation frequency of the oscillator 40 is roughly completed, the counter 41 is initialized and the selector 33
Then, the selector 37 is selected to the speed control side to perform speed control in the section a to d in FIG. As a result of this speed control, when the movable body 10 reaches the vicinity of the target position, the selectors 33 and 37 are then switched to the position control side, and position control is performed in the variable gain mode, which is a feature of this embodiment.
この位置制御においては、位置偏差すなわち可動体10
の停止目標位置と現在位置との差によりゲインテーブル
39のゲインデータを選択してレジスタ36に格納する
。乗算型D/A変換器34′では、D/A変換器5から
構成される装置偏差アナログ電圧をレジスタ36の出力
値に応じて分圧し、制御系のゲインを変化させる。この
ようにすることで、制御系のループゲインKOを常に位
置偏差に応じた最適値とすることが可能となり、定常位
置偏差は少なくなり、かつ、移動方向による定常位置偏
差の差も少なくすることが出来る。また、位置制御に切
換ねった後の可動体の位置変化は、第6図に曲IfiI
Gで示すように臨界制動的またはやや振動的に定常位置
に収束する。すなわち、位置決め時間が短縮される。In this position control, the position deviation, that is, the movable body 10
Gain data from the gain table 39 is selected based on the difference between the stop target position and the current position, and is stored in the register 36. The multiplier type D/A converter 34' divides the device deviation analog voltage formed by the D/A converter 5 according to the output value of the register 36 to change the gain of the control system. By doing this, it becomes possible to always set the loop gain KO of the control system to the optimum value according to the positional deviation, thereby reducing the steady-state positional deviation and also reducing the difference in the steady-state positional deviation depending on the direction of movement. I can do it. Also, the change in the position of the movable body after switching to position control is shown in Figure 6.
As shown by G, it converges to a steady position in a critical braking manner or in a slightly oscillatory manner. That is, positioning time is shortened.
IL友1乱
第11図は、本発明の第7の実施例を示す。同図の回路
は、第15図のものに対し、速度υ1tIlと位置’
i、11111のディジタル部を別々にしてアナ
ログ部において切換えるようにしたものである。FIG. 11 shows a seventh embodiment of the present invention. The circuit in the same figure differs from the one in FIG.
The digital parts of i and 11111 are separated and switched in the analog part.
m8’lst @
第18図は、本発明の第8の実施例を示す。同図の回路
は、第12図(第5実施例)に対し、CPU20の制御
ブOグラムすなわちメモリ21に格納するデータを変更
したもので、ハードウェア構成上は位置偏差カウンタ4
′の代りに可動体10の現在位置を現在位置カウンタ4
″を用いたことを除き全く同様である。m8'lst @ FIG. 18 shows an eighth embodiment of the present invention. The circuit shown in the figure is different from that shown in FIG. 12 (fifth embodiment) by changing the control program of the CPU 20, that is, the data stored in the memory 21.
' instead of the current position of the movable body 10, the current position counter 4
It is exactly the same except that `` is used.
次に第19図のフローヂャートを参照しながら第18図
の制御回路の作用を説明する。Next, the operation of the control circuit shown in FIG. 18 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. 19.
このft1l 1111回路において、動作開始後速度
制御を行ない可動体10が制御モード切換位置に達して
制御モードを位置制御に切換えるまでの動作(ステップ
SC1〜5C4)は、第5実施例の動作(第13図のス
テップ881〜884 )と同じであるから説明は省略
する。In this ft1l 1111 circuit, the operations (steps SC1 to SC5C4) from performing speed control after the start of operation until the movable body 10 reaches the control mode switching position and switching the control mode to position control are the operations of the fifth embodiment (steps SC1 to SC5C4). Since this step is the same as steps 881 to 884 in FIG. 13, the explanation will be omitted.
ステップSC4で位置制御に切換えた後は、メモリ21
内の2次元的なゲインテーブル(第16図参照)から停
止目標位置に応じた1次元のゲインテーブルを選択する
。そして、ステップSC5で現在位置カウンタ4″から
現在位置を読み、この現在位置と停止目標位置との差す
なわち位置偏差を計算し、ステップSC6で位置偏差値
の絶対値でゲインテーブルからゲインデータを読み出し
、レジスタ36に設定する(ステップSC7)。After switching to position control in step SC4, the memory 21
A one-dimensional gain table corresponding to the target stop position is selected from among the two-dimensional gain tables (see FIG. 16). Then, in step SC5, the current position is read from the current position counter 4'', the difference between this current position and the stop target position, that is, the position deviation is calculated, and in step SC6, gain data is read from the gain table using the absolute value of the position deviation value. , is set in the register 36 (step SC7).
次に、ステップS08で位置決めが終了したか否かを判
定する。この位置決め終了判定は、位置制御開始後一定
時間内であるか否か、および位置偏差値が規格値以内に
入ったかどうかを検査して行なう。もし、位置制御開始
後一定時間内であり、位置偏差値が規格値以内に入って
いない場合は、ステップSC9で位置決めは終了してい
ないものと判断し、上記の位置偏差計筒、ゲインデータ
読み出し、および位置決め終了判定等の動作を繰り返す
。一方、ステップSC8で、もし、位置偏差値が規格値
以内に入っていれば、ステップSC9で位置決めは終了
しものと判定し位置決め制御動作を終了する。これによ
り定常位置偏差は極めて小さくなり、かつ位置または移
動方向による定常位置偏差の差は小さくなり、位置決め
精度は向上する。なお、位置偏差値が規格値以内に入る
ことなく上記一定時間が経過したときは、位置決めは不
可能rあるものと判断し、その旨を表示する等のエラー
処理を行なう。Next, in step S08, it is determined whether or not positioning has been completed. The end of positioning is determined by checking whether a certain period of time has elapsed since the start of position control and whether the position deviation value is within a standard value. If the position deviation value is not within the standard value within a certain period of time after the start of position control, it is determined in step SC9 that positioning has not been completed, and the above-mentioned position deviation meter and gain data are read out. , and positioning completion determination are repeated. On the other hand, if the positional deviation value is within the standard value in step SC8, it is determined in step SC9 that the positioning has been completed, and the positioning control operation is ended. As a result, the steady-state positional deviation becomes extremely small, and the difference in the steady-state positional deviation depending on the position or movement direction becomes small, and the positioning accuracy improves. If the above-mentioned certain period of time has elapsed without the positional deviation value falling within the standard value, it is determined that positioning is impossible, and error processing such as displaying a message to that effect is performed.
この実施例の場合、特に位!6制御時における各時点で
のループゲインを、常に、安定領域内での最大値または
それに近い値に設定することが可能であるため、定常位
n偏差、および可動体の移動方向による定常位置偏差の
差が減少する。すなわち位置決め精度が向上する。また
、位置決め時間が短くなり、さらに、信頼性も向上する
。In the case of this example, especially ! 6. Since the loop gain at each point in time during control can always be set to the maximum value within the stable region or a value close to it, the steady position n deviation and the steady position deviation due to the moving direction of the movable body can be The difference in will decrease. In other words, positioning accuracy is improved. Furthermore, positioning time is shortened and reliability is also improved.
[発明の効果]
以上のように本発明によると、位置決め精度の向上およ
び位置決め時間の短縮を図ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to improve positioning accuracy and shorten positioning time.
第1図は、本発明の第1の実施例を示すブロック回路図
、
第2図は、本発明の第2の実施例を示寸ブロック回路図
、
第3図は、上記第2の実施例の動作説明のためのフロー
チャート、
第4図は、位置決め制御装置における位置偏差とゲイン
の安定限界を示すグラフ、
第5図は、第7図の回路における時間対ゲインの関係を
示すグラフ、
第6図は、位置制御に切換えた後の応答(位置変化)波
形図、
第7図は、本発明の第3の実施例を示すブロック回路図
、
第8図は、第7図の回路における速度曲線テーブルの説
明図、
第9図は、第7図の回路におけるウェハ位置決め用ゲイ
ンテーブルの説明図、
第10図は、第7図の回路における乗算器のf!算原理
を示ず図、
第11図は、本発明の第4の実施例を示すブロック回路
図、
第12図は、本発明の第5の実施例を示すブロック回路
図、
第13図は、上記第5の実施例の動作説明のためのフロ
ーチャート、
第14図は、第12図におけるメモリ内に設定されたゲ
インテーブルの説明図、
第15図は、本発明の第6の実施例を示すブロック回路
図、
第16図は、第15図の回路におけるウェハ位置決め用
ゲインテーブルの説明図、
第17図は、本発明の第7の実施例を示すブロック回路
図、
第18図は、本発明の第8の実施例を示すブロック回路
図、
第19図は、上記第8の実施例の動作説明のためのフロ
ーチャート、
第20図は、従来の制御回路を示すブロック図、第21
図は、速度指令曲線の一例を示す線図である。
1:速度関数発生器、2.2’ :D/A変換器、3
:停止目標位置レジスタ、4.4′ :位置偏差カウン
タ、4″:現在位置カウンタ、5:D/A変換器、6:
アナログスイッチ、7:増幅器、8:モータ、9:速度
検出器、10:可動体、11:位置検出器、13:補正
値レジスタ、14:減速終了目標位置偏差レジスタ、1
5:差分器、16:減速終了位置偏差ラッチ、17:補
正値レジスタ、18二制御モ一ド切換位置偏差レジスタ
、19:比較器、20二中央演算処理装置(CPLI)
、21:メモリ、23:切換指令装置、23′:切換指
令フラグ、32コ最大速度レジスタ、32′:速度指令
データラッチ、33゜37:セレクタ、34:乗算器、
34′二乗算型D/△変換器、35:D/A変換器、3
6:レジスフ、38:速度曲線テーブル、39ニゲイン
テーブル、40:発振器、41:カウンタ
xct/14I木ε (り丁脣東J芝幻第4 図
第5図
第6図
第 7 図
′7μス データ
台’1151 t(−“ワ′イン 寸イクロ仕
5次自り鴎に第8図
第10図
手続ネ1■正書(方式)5゜
昭和61年3月27日
6゜
特許庁長官 宇 賀 道 部 殿
7゜
1、′事件の表示
昭和61年 特 許 願 第11144号2、発明の名
称
位置決め制御装置
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
居 所 東京都大田区下丸子3丁目307I!2号名称
(100)キャノン株式会社
代表者賀来 龍三部
4、代理人〒105
住 所 東京都港区虎ノ門二丁目8番1号補正命令の日
付
昭和61年3月5日(発送日:昭61.3.25)補正
の対象
「図 面」
補正の内容
二つの図番(12,18)が符されている図面を削除し
別添の第12図、第18図を補充する。Fig. 1 is a block circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block circuit diagram showing a second embodiment of the invention, and Fig. 3 is a block circuit diagram showing the second embodiment of the invention. FIG. 4 is a graph showing the stability limit of position deviation and gain in the positioning control device; FIG. 5 is a graph showing the relationship between time and gain in the circuit of FIG. 7; The figure is a response (position change) waveform diagram after switching to position control. Figure 7 is a block circuit diagram showing the third embodiment of the present invention. Figure 8 is the speed curve in the circuit of Figure 7. FIG. 9 is an explanatory diagram of the wafer positioning gain table in the circuit of FIG. 7. FIG. 10 is an explanatory diagram of the f! of the multiplier in the circuit of FIG. 7. 11 is a block circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention; FIG. 12 is a block circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention; FIG. 13 is a block circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention; A flowchart for explaining the operation of the fifth embodiment, FIG. 14 is an explanatory diagram of the gain table set in the memory in FIG. 12, and FIG. 15 shows a sixth embodiment of the present invention. Block circuit diagram; FIG. 16 is an explanatory diagram of a gain table for wafer positioning in the circuit of FIG. 15; FIG. 17 is a block circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention; FIG. FIG. 19 is a flowchart for explaining the operation of the eighth embodiment; FIG. 20 is a block diagram showing a conventional control circuit;
The figure is a diagram showing an example of a speed command curve. 1: Velocity function generator, 2.2': D/A converter, 3
:Stop target position register, 4.4': Position deviation counter, 4'': Current position counter, 5: D/A converter, 6:
Analog switch, 7: Amplifier, 8: Motor, 9: Speed detector, 10: Movable body, 11: Position detector, 13: Correction value register, 14: Deceleration end target position deviation register, 1
5: Differential device, 16: Deceleration end position deviation latch, 17: Correction value register, 18 2 control mode switching position deviation registers, 19: Comparator, 20 2 central processing unit (CPLI)
, 21: Memory, 23: Switching command device, 23': Switching command flag, 32 maximum speed register, 32': Speed command data latch, 33° 37: Selector, 34: Multiplier,
34' squaring type D/Δ converter, 35: D/A converter, 3
6: Register, 38: Speed curve table, 39 Gain table, 40: Oscillator, 41: Counter xct/14I tree ε Data stand '1151 t (-"Wine size Ikuro version
Figure 8 Figure 10 Proceedings 1 ■ Authoritative document (method) 5゜ March 27, 1986 6゜ Commissioner of the Patent Office Uga Michibe 7゜ 1,' Indication of the case 1986 Year Patent Application No. 111442, Title of Invention Positioning Control Device 3, Relationship with the Amendment Case Patent Applicant Location 3-307I, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo! No. 2 Name (100) Canon Co., Ltd. Representative Ryuzo Kaku 4, Agent 105 Address 2-8-1 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Date of amendment order March 5, 1986 (Date of dispatch: 1988) .3.25) ``Drawings'' to be amended Details of the amendment The drawing with two drawing numbers (12, 18) will be deleted and the attached drawings 12 and 18 will be added.
Claims (1)
る速度関数発生手段と、 該可動体の実速度を検出する手段と、 該可動体の現在位置を検出する手段と、 所定の目標位置に対する上記現在位置の偏差を検出する
手段と、 上記可動体を上記目標位置に移動して位置決めするに際
し、先ず、該可動体を上記実速度を上記目標速度と一致
させるべく駆動することにより該目標位置へ向けて相対
的に高速で移動させる第1のサーボ制御系を形成し、次
いで、上記現在位置の位置偏差を零とすべく該可動体を
駆動することにより相対的に高い位置決め精度で該目標
位置に移動し停止させる第2のサーボ制御系を形成する
制御モード切換手段と、 上記第2のサーボ制御系が形成された後の経過時間の関
数としてゲインデータを発生するゲイン関数発生手段と
、 上記第2のサーボ制御系内に接続され、上記現在位置の
偏差と上記ゲインデータとの積を算出して上記可動体を
駆動する手段に供給する第1の乗算手段と を具備することを特徴とする位置決め制御装置。 2、前記速度関数発生手段が、最大速度データ設定手段
と、加減速時間設定手段と、設定された加減速時間に応
じた速さで計数を進行するカウンタ手段と、所定の速度
関数を標準化速度データとして記憶し上記カウンタ手段
の計数値出力に対応した標準化速度データを出力するテ
ーブル手段と、このテーブル手段から出力された標準化
速度データと上記最大速度データとを乗算する第2の乗
算手段とを備え、最大速度の設定と速度曲線の発生を分
離したものである特許請求の範囲第1項記載の位置決め
制御装置。 3、前記制御モード切換手段が、単一の乗算手段を前記
第1および第2のサーボ制御系内に切換接続することに
より前記第2および第1の乗算手段として兼用させるも
のである特許請求の範囲第2項記載の位置決め制御装置
。[Claims] 1. A movable body, a speed function generating means for generating a function representing a target speed when moving the movable body, a means for detecting the actual speed of the movable body, and a means for detecting the actual speed of the movable body. means for detecting a current position; means for detecting a deviation of the current position from a predetermined target position; when moving the movable body to the target position and positioning the movable body, first moving the movable body at the actual speed above the target position; A first servo control system is formed to move the movable body at a relatively high speed toward the target position by driving to match the target speed, and then the movable body is moved to zero the positional deviation of the current position. control mode switching means for forming a second servo control system that is driven to move to and stop the target position with relatively high positioning accuracy; gain function generating means for generating gain data as a function; and means connected to the second servo control system for calculating the product of the deviation of the current position and the gain data and supplying the product to the means for driving the movable body. 1. A positioning control device comprising: first multiplication means. 2. The speed function generating means includes a maximum speed data setting means, an acceleration/deceleration time setting means, a counter means for counting at a speed according to the set acceleration/deceleration time, and a standardization speed for the predetermined speed function. table means for storing standardized speed data as data and outputting standardized speed data corresponding to the count value output of the counter means; and second multiplication means for multiplying the standardized speed data output from the table means by the maximum speed data. 2. The positioning control device according to claim 1, wherein setting of the maximum speed and generation of the speed curve are separated. 3. The control mode switching means is configured to switch and connect a single multiplication means into the first and second servo control systems so that the control mode switching means doubles as the second and first multiplication means. The positioning control device according to scope 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61011144A JPS62171016A (en) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | Positioning controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61011144A JPS62171016A (en) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | Positioning controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62171016A true JPS62171016A (en) | 1987-07-28 |
Family
ID=11769825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61011144A Pending JPS62171016A (en) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | Positioning controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62171016A (en) |
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- 1986-01-23 JP JP61011144A patent/JPS62171016A/en active Pending
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