JPS62185110A - 位置決め用測長装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、種々の材料を加工する時に加工長さを精度高
く位置決めする装置に関し、例えばフライス盤、木工用
切断機、金属用切断機や穴開は機のピッヂ間隔の位置決
め等に利用される。

（従来の技術） 従来、工作機械のＮＣ化とともに、デジタル量によって
種々の材料の加工長さを測定して、位置決め位置を決め
る測長機器が提供されている。しかるに、この種の位置
決め用４（す長機器は加工機械２　に高精度のレヘル出
しを行って取付けられ、ミクロン単位の測定を行うもの
である。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、近来±１鰭程度の精度で安価なデジタル表示
ができる測長機器の要望が高く、特に木工切断機や金属
用切断機等にその要望が高い。また、従来の加工機械に
取付けられている測長機器は、いったん取付けると他の
加工機械等には取付けることができず、使用が極めて一
義的であり柔軟性に欠けるという欠点がある。また、位
置決め位置を決めるために被位置決め体を移動させる移
動手段に、例えばサーボモータ等の制御モータが用いら
れているが、この制御モータ及び被位置決め体によって
構成される移動手段は、被位置決め体の重量に応じた慣
性力があるので、指定された位置決め位置に高速度で移
動すると、かかる慣性力のためにオーバーシュートする
ことがある。このようなオーバーシュートを防止するに
は例えばブレーキ等を設けることが考えられるが、本発
明は複数の位置決め位置を設定し最終的に位置決めの必
要な個所まで一部スピードで移動するのではなくて、移
動距離の長い場合には予想されるｔｉ１性力を勘案して
、位置決め点の手前で移動速度を小さくする等の細かな
制御条件を設定できる位置決め用測長装置を提供するこ
とを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、任意の基準点からの位置決めとして測長を必
要とする諸機械の適当個所に取付けられる装置であって
、被位置決め体を一定方向に移動させる移動手段と、一
定間隔を存して設けたマークを有するテープ状物体と、
該マークを検出するマーク検出手段と、該マークを検出
して前記基準点からの位置決め長さ相当量を測長するａ
ｌｌ＋長部と、前記被位置決め体の位置決め位置を複数
個所指令する指令部と、前記測長部が当該位置を測長す
ると信号を出力する出力部を備えたものである。

（作用） 指令部によって設定された位置決め位置のうち第一の位
置決め位置に被位置決め体が移動すると、出力部から信
号が出力され制御機器の制御動作を規制する電気接点が
ＯＮされる。また、設定した第二の位置決め位置まで移
動すると電気接点が切換り、例えば移動速度を切換える
。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、本発明に係る位置決め用測長装置の構成を示
す概略図である。

第１図において、制御モータ１に被位置決め体２を移動
させるボールねじ３が連結されている。

被位置決め体２の測長基準点には、スケールユニット４
から引出されるテープ体５の先端が取付けられている。

スケールユニット４は前記テープ体５の長手方向に沿っ
て所定間隔ごとに穿設された開孔６を検出するもので、
検出結果はスケールユニット４から制御部７に入力され
る。制御部７は前記制御モータｌの駆動指令信号を出力
するとともに、前記スケールユニット４から入力される
パルス信号を計数して、前記予め設定した基準点からの
被位置決め体２の移動距離、すなわち位置決め長さを測
長するもので、前記制御モータｌに対して完全なりロー
ズドループ制御を構成している。

この制御部７では、例えばキーボード７０等によって移
動距離が設定され、予め決めた制御手順例えば偏差に応
じたパルス幅を有するモータ駆動信号を前記制御モータ
１へ出力する。

第２図は、第１図で示した構成の具体例を示す一部破断
斜視図である。なお、第１図と同じ構成部材には同一符
号を示している。

被位置決め体２は中空の箱体形状になされており、制御
モータｌ側の側壁２ａは前記ボールねじ３に螺合する雌
ねじ８に形成されている。被位置決め体２を案内する案
内レール９は前記ボールねじ３の下方に沿って設けられ
ており、断面が略半円弧状の溝１０が案内部を構成して
いる。一方、被位置決め体２の下面に固着された被案内
部材１１の両側に沿って複数個のボールベアリング１２
が設けられ、しかしてこのボールベアリング１２が前記
溝１０内を転勤して被位置決め体２を案内している。ボ
ールねじ３の先端は受板３ａで回転自在に軸承されてい
る。前記制御部７はマイクロコンピュータを備えたカウ
ンタユニット７ａと制御モータ１の速度切換を制御′１
１するリレー装置７ｂによって構成されている。カウン
タユニット７ａはテンキー及び各種ファンクションキー
を備えたキーボード７Ｃと、測長データをデジタル表示
する表示部７ｄ、さらにキーボード７Ｃによって設定し
た設定値まで前記被位置決め体２が移動した時に点灯す
る発光ダイオード７ｅ、７ｆが設けられている。そして
、発光ダイオード７ｅ、７ｆが点灯すると同時に、リレ
ー装置７ｂを切換える切換信号が出力される。

第３図は、前記スケールユニット４及びカウンタユニッ
ト７ａのハードウェア構成を示すブロック図であり、１
４は中央演算処理装置（以下ＣＰＵと称す）、１５はセ
ンサー人力及び前記キーボード７ｃからの入力情報をＣ
ＰＵ１４へ入力するために介在する入力側インターフェ
ースであり、１６は前記リレー装置７ｂ及び表示部７ｄ
、さらには図示しない各種出力装置へＣＰＵＬ４からの
制′４］ＩＩ信号を送出す出力側インターフェースであ
る。

１７はＲＡＭ、１８はＲＯＭであり、ＲＡＭ１７の内容
はバックアップ用電源（図示省略）によって電源ｏ　Ｉ
？　Ｆ時にも保持されている。

テープ体５に穿設された前記開孔６に対して投光可能な
投光器２０は、テープ体５の下方に設けられる第一受光
器２１３〜第四受光器２１ｄに対して光を発するもので
あり、第二受光器２１ｂと第三受光器２１ｃの中間位置
の略真上に設けられている。これら投光器２０及び受光
器２１ａ〜２１ｄは前記スケールユニット４内に設けら
れている。

なお、投光器２０は、第一受光器２Ｌａ〜第四受光器２
１ｄの真上にそれぞれ設けてもよい。

これら４つの受光器２１ａ〜２１ｄは太陽電池等の光セ
ンサ部及び２値化パルスを出力するパルス変換部とが一
体になったもので、前記開孔６の穿設間隔（本例では４
龍）内にほぼ納まっており、第一受光器２１ａと第二受
光器２１ｂとの間隔が約１．０ｍｍ、第二受光器２１ｂ
と第三受光器２１ｃとの間隔が約１．５鰭、第三受光器
２１Ｃと第四受光器２１ｄとの間隔が約１．０ｍｍにな
されている。

なお、受光器２１ａ〜２１ｄは前記穿設間隔に設けた場
合に限定されず、例えば２×穿設間隔内に設けてもよく
、また、測長にあたり１つの投光器と４つの受光器を用
いているが、投光器及び受光器の数はこれに限定するも
のではなく、特に受光器の数を増加させると一層精密な
測定が可能となる。さらに、前記受光器２１１〜２１ｂ
は一列に並べても千鳥足状に設けてもよい。

投光器２０から発せられた光が前記開孔６を通って第一
受光器２１ａ〜第四受光器２１ｄによって受光されると
、受光器の設置間隔に相当する位相差（マークの穿設間
隔を２πとする）を有する２値化パルス信号Ｓ、〜Ｓ４
が出力される。前記ＣＰＵ１４ではそれらパルス信号Ｓ
１〜Ｓ４をもとに、テープ体５の引出し方向及び引出し
量（基準測量単位は前記開孔６の間隔の１／８である０
、５龍）を演算する。この演算結果は前記ＲＡＭ１７に
順次収録される。

第４図は複数個の位置決め点を設定し、かかる位置決め
点間の前記被位置決め休２の移動速度を変化させ、最終
目標の位置決め点に到達するまでの移動速度の制御をな
すために用いる流れ図である。もちろん、移動速度の変
更に限らず制御対称の動作を変更させるリレー出力とし
て用いることもできる。

ステップ■は位置決め点を複数個設定するために必要な
初期設定を行うステップで、前記ＲＡＭ１７の内容をク
リアするとともにリレー出力等の各出力をリセットする
。ステップ■、■・・・は位置決め点を人力するステッ
プで、本例ではＮ個の位置決め点（Ｓ＋　、Ｓ２・・・
Ｓ、ｔ）を人力している。

ステップ■は被位置決め体２の移動距離を順次カウント
し表示するルーチンで、第５図及び第６図にその流れ図
を示している。

第５図はカウントルーチンを示し、ステップ■でデータ
を取込み、ステップ［相］で２退散のデータを１０進数
のデータに変換、測長値を前記ＲＡ　Ｍ１７上にメモリ
する。

第６図は表示ルーチンを示し、ＲＡＭ１７で測長値を取
込むとステップ［相］で表示部７ｄに出力し、ステップ
［相］で表示させる。かかるサブルーチンを終了すると
、ステップ■で順次実？１ｔ１１されるカウント値と、
前記ステップ■で設定された最初の位置決め点とを比較
し、すでに被位置決め体２が当該入ノＪ値Ｓ１に到達し
ていればステップ■でリレー出力等の各出力をセットす
る。その後ステップ■に移り、ここで複数入力した被位
置決め点を再入力するかどうかを判断し、再入力が必要
であればステップ■の先頭に戻る。一方、再人力が不要
であればステップ■に戻る。ステップ■の先頭に戻った
後ステップ■を経過すると、ステップ■からステップ■
に移り、このステップ■で前記ステップ■でセットした
出力をリセットし、実測されるカウント値と第２の位置
決め点をステップ■で比較し、この位置決め点に到達し
ていればステップ■で前記ステップ■と同じようにリレ
ー出力等をセットし、前記ステップ■に移る。このよう
なステップ■〜■を設定された複数個の位置決め点につ
いて実行する（ステップ［相］〜０）。

なお、上述した実施例ではテープ体５を被位置決め体２
の移動にともなって引出し、収納自在に構成したがこれ
に限らずテープ体５を一定方向に予め張架しておき、投
光器２０及び受光器２１ａ〜２１ｄからなるマーク検出
手段をテープ体５を挟んで設け、被位置決め体２にとも
なって移動するようにしてもよい。さらに、被位置決め
休２の移動手段としてポールねじ３を例示したが、これ
に限らずランクビニオン、無段変速機、カム、ソレノイ
ド、エアシリンダー等の情用手段又はコンベア等を利用
することもできる。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、複数個の位置決め
点を設定し、各位置決め点に達した時に例えば制御モー
タの速度を切換えるリレー出力等を出力するので、細か
い制御条件のもとでの種々の位置決め制御を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る位置決め用測長装置の構成を示す
ブロック図、第２図は具体的構成を示す一部破断斜視図
、第３図はスケールユニット及びカウンタユニットのハ
ードウェア構成を示すブロック図、第４図は制御手順を
説明する流れ図、第５図はカウントルーチンを示す流れ
図、第６図は表示ルーチンを示す流れ図である。 ■・・・制御モータ　　　２・・・被位置決め体３・・
・ボールねじ　　　４・・・スケールユニット５・・・
テープ体　　　　６・・・開花７ａ・・・カウンタユニ
ット 一＋ｆぐ− 博７図 第３ＩＰ１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）任意の基準点からの位置決めとして測長を必要とす
   る諸機械の適当個所に取付けられる装置であって、 被位置決め体を一定方向に移動させる移動手段と、 一定間隔を存して設けたマークを有するテープ状物体と
   、 該マークを検出するマーク検出手段と、 該マークを検出して前記基準点からの位置決め長さ相当
   量を測長する測長部と、 前記被位置決め体の位置決め位置を複数個所指令する指
   令部と、 前記測長部が当該位置を測長すると信号を出力する出力
   部を備えたことを特徴とする位置決め用測長装置。 ２）前記出力部の出力信号によって移動手段が速度制御
   される特許請求の範囲第１項記載の位置決め用測長装置
   。 ３）前記テープ状物体が、移動手段の移動方向に案内可
   能に構成された被位置決め体の移動にともなって、引出
   し又は収納自在になされたものである特許請求の範囲第
   １項記載の位置決め用測長装置。 ４）前記テープ状物体が、移動手段の移動方向に張架さ
   れ、前記マーク検出手段が該テープ状物体を挟んで設け
   られ、被位置決め体の移動にともなってマークを検出す
   る特許請求の範囲第１項記載の位置決め用測長装置。