JPS6224942A - 位置決め装置 - Google Patents
位置決め装置Info
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- JPS6224942A JPS6224942A JP16513585A JP16513585A JPS6224942A JP S6224942 A JPS6224942 A JP S6224942A JP 16513585 A JP16513585 A JP 16513585A JP 16513585 A JP16513585 A JP 16513585A JP S6224942 A JPS6224942 A JP S6224942A
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- servo
- positioning
- brake
- servo motor
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- Transmission Devices (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】
産業上の利用分野
本発明は一般産業機械の位置決め装置に関するものであ
る。
る。
従来の技術
近年、位置決め装置は工業用ロボット、精密Ｘ−Ｙテー
ブル、工作機械、三次元測定器等の産業機械の需要が急
増するにつれて、その位置決め装置の位置決め後の無振
動を要求する作業が増加している。
ブル、工作機械、三次元測定器等の産業機械の需要が急
増するにつれて、その位置決め装置の位置決め後の無振
動を要求する作業が増加している。
以下図面を参考にしながら、上述した従来の位置決め装
置の一例について説明する。
置の一例について説明する。
第６図は従来の位置決め後の振動を減少させるための位
置決め装置のブロック図である。第６図において、１は
ＤＣサーボモータである。２はボールネジで、３のカッ
プリングを介してＤＣサーボモータ１の出力軸の回転に
よりボールネジ２のナツト部が移動し、ナツト部に取付
けられた４のテーブルが移動する。６はロータリーエン
コーダで、ＤＣサーボモータ１と同軸上にあり、現在値
を出力する。６はデータ入力部である。了はマイクロコ
ンピュータでデータ入力部６からのデータの演算処理を
行なう。８は偏差カウンタであり、マイクロコンピュー
タ７によって演算処理された移動指令値とロータリーエ
ンコーダ６からフィードバンクされた現在値との差を出
力する。９はＤ／Ａ変換部であり、偏差カウンタ８の出
カバターンをアナログ量に変換する。１０はＦ／Ｖ 変
換部であり、ロータリーエンコーダ５からのフィードバ
ックを変換し、速度のフィードバックとする。
置決め装置のブロック図である。第６図において、１は
ＤＣサーボモータである。２はボールネジで、３のカッ
プリングを介してＤＣサーボモータ１の出力軸の回転に
よりボールネジ２のナツト部が移動し、ナツト部に取付
けられた４のテーブルが移動する。６はロータリーエン
コーダで、ＤＣサーボモータ１と同軸上にあり、現在値
を出力する。６はデータ入力部である。了はマイクロコ
ンピュータでデータ入力部６からのデータの演算処理を
行なう。８は偏差カウンタであり、マイクロコンピュー
タ７によって演算処理された移動指令値とロータリーエ
ンコーダ６からフィードバンクされた現在値との差を出
力する。９はＤ／Ａ変換部であり、偏差カウンタ８の出
カバターンをアナログ量に変換する。１０はＦ／Ｖ 変
換部であり、ロータリーエンコーダ５からのフィードバ
ックを変換し、速度のフィードバックとする。
１１は電流ループでＤ／Ａ変換部９とＦ／Ｖ 変換部１
ｏによって速度制御された入力が電流値に関するループ
によって加速度制御される。１２はサーボドライバで１
のＤＣサーボモータを制御値によって駆動させる。
ｏによって速度制御された入力が電流値に関するループ
によって加速度制御される。１２はサーボドライバで１
のＤＣサーボモータを制御値によって駆動させる。
以上のように構成された位置決め装置ではデータ入力部
６からのデータによシマイクロコンピュータで処理され
た移動指令値をもとにロータリーエンコーダ５からフィ
ードバックされた現在値によって位置制御される。また
、ロータリーエンコーダ５からのフィードバックは、Ｆ
７Δ変換部１゜によって速度のフィードバックとなり、
速度制御される。さらに、電流ループ１１によって加速
度制御される。つまり、加速度制御まで行なう電流制御
方式を採用することによって、きめの細かい制御が可能
となり、高精度で位置決め後の振動が少ない位置決めを
行なう。
６からのデータによシマイクロコンピュータで処理され
た移動指令値をもとにロータリーエンコーダ５からフィ
ードバックされた現在値によって位置制御される。また
、ロータリーエンコーダ５からのフィードバックは、Ｆ
７Δ変換部１゜によって速度のフィードバックとなり、
速度制御される。さらに、電流ループ１１によって加速
度制御される。つまり、加速度制御まで行なう電流制御
方式を採用することによって、きめの細かい制御が可能
となり、高精度で位置決め後の振動が少ない位置決めを
行なう。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、高精度の位置決め
を行ない、位置決め後の無振動を達成するためには、第
５図のロータリーエンコーダ５はパルスあたりの移動量
を小さくするために分解能の高いものが必要である。ま
た、加速度制御が必要のため電流ループ１１を必要とし
、電流制御型制御装置となるため制御装置が高価なもの
となる。
を行ない、位置決め後の無振動を達成するためには、第
５図のロータリーエンコーダ５はパルスあたりの移動量
を小さくするために分解能の高いものが必要である。ま
た、加速度制御が必要のため電流ループ１１を必要とし
、電流制御型制御装置となるため制御装置が高価なもの
となる。
また、ボールネジ２を鉛直方向に運動させた場合にはサ
ーボロック力のみでテーブル４を保持するのは困難であ
り、ロータリーエンコーダ６の１パルスに相当する距離
の間で変動が発生し、微振動となるという問題点を有し
ていた。
ーボロック力のみでテーブル４を保持するのは困難であ
り、ロータリーエンコーダ６の１パルスに相当する距離
の間で変動が発生し、微振動となるという問題点を有し
ていた。
本発明は上記問題点に鑑み、安価な制御装置にて高精度
の位置決めを行ない、位置決め後の無振動を達成する位
置決め装置を提供するものである。
の位置決めを行ない、位置決め後の無振動を達成する位
置決め装置を提供するものである。
問題点を解決するだめの手段
上記問題点を解決するだめに本発明の位置決め装置はサ
ーボモータエンコーダと前記サーボモータエンコーダに
よって位置決めされる軸と前記軸を一時的に固定するブ
レーキ手段と前記軸の位置決め終了信号をもらってブレ
ーキを作動させるブレーキ制御手段を有すサーボ制御手
段という構成を備えたものである。
ーボモータエンコーダと前記サーボモータエンコーダに
よって位置決めされる軸と前記軸を一時的に固定するブ
レーキ手段と前記軸の位置決め終了信号をもらってブレ
ーキを作動させるブレーキ制御手段を有すサーボ制御手
段という構成を備えたものである。
５ 作 用
との技術的手段による作用は次のようになる。
すなわち、位置決め動作はサーボモータエンコーダによ
るサーボ制御手段によって正確に位置決めされる。また
、位置決め完了後はブレーキ制御手段によって位置決め
される軸が固定されるため、位置決め後の無振動状態が
可能となる。
るサーボ制御手段によって正確に位置決めされる。また
、位置決め完了後はブレーキ制御手段によって位置決め
される軸が固定されるため、位置決め後の無振動状態が
可能となる。
この結果、安価な制御装置を用いて位置決めを行ない、
位置決め後の無振動を達成することができる。
位置決め後の無振動を達成することができる。
実施例
以下本発明の一実施例の位置決め装置について、図面を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
第１図は本発明の第１の実施例における位置決め装置の
ブロック図を示すものである。第１図において、２１は
ＤＣサーボモータである。２２はボールネジで、２３の
カップリングを介してＤＣサーボ２１の出力軸の回転に
よシポールネジ２２のナツト部が移動し、ナツト部に取
付けられた２４のテーブルが移動する。２６は電磁ブレ
ーキであり、ボールネジ２２の軸を２６のブレーキスイ
ッチ知より固定する。２７はロータリーエンコーダで、
ＤＣサーボモータ２１と同軸上にあり、現在値を出力す
る。２８はデータ入力部である。２９はマイクロコンピ
ュータでデータ入力部２８からのデータ演算処理を行な
う。３ｏは偏差カウンタであり、マイクロコンピュータ
２９によって演算処理された移動指令値とロータリーエ
ンコーダ２７からフィードバックされた現在値との差を
出力する。３１はＤ／Ａ 変換部であシ、偏差カウンタ
３゜の出カバターンをアナログ量に変換する。３２はＦ
／ｖ 変換部であり、ロータリーエンコーダ２７からの
フィードバックを変換し、速度のフィードバックとする
。３３はサーボドライバで２１のＤＣサーボモータを制
御値によって駆動させる。
ブロック図を示すものである。第１図において、２１は
ＤＣサーボモータである。２２はボールネジで、２３の
カップリングを介してＤＣサーボ２１の出力軸の回転に
よシポールネジ２２のナツト部が移動し、ナツト部に取
付けられた２４のテーブルが移動する。２６は電磁ブレ
ーキであり、ボールネジ２２の軸を２６のブレーキスイ
ッチ知より固定する。２７はロータリーエンコーダで、
ＤＣサーボモータ２１と同軸上にあり、現在値を出力す
る。２８はデータ入力部である。２９はマイクロコンピ
ュータでデータ入力部２８からのデータ演算処理を行な
う。３ｏは偏差カウンタであり、マイクロコンピュータ
２９によって演算処理された移動指令値とロータリーエ
ンコーダ２７からフィードバックされた現在値との差を
出力する。３１はＤ／Ａ 変換部であシ、偏差カウンタ
３゜の出カバターンをアナログ量に変換する。３２はＦ
／ｖ 変換部であり、ロータリーエンコーダ２７からの
フィードバックを変換し、速度のフィードバックとする
。３３はサーボドライバで２１のＤＣサーボモータを制
御値によって駆動させる。
３４はサーボスイッチであり、サーボドライバ３３のサ
ーボアンプの電源を遮断できる。第２図は第１図での機
構部分の詳細である。第２図において３５はＤＣサーボ
モータである。３６はポールネジの軸である。３７はカ
ップリングでＤＣサーボモータ３５の出力軸とボールネ
ジの軸３６を３８のクサビを用いてクサビ止めしている
。３９は電磁ブレーキで電源が遮断された際だ、スプリ
ング機構によりボールネジの軸３６を固定し、電源が投
入されるとスプリングによる固定が解除される。
ーボアンプの電源を遮断できる。第２図は第１図での機
構部分の詳細である。第２図において３５はＤＣサーボ
モータである。３６はポールネジの軸である。３７はカ
ップリングでＤＣサーボモータ３５の出力軸とボールネ
ジの軸３６を３８のクサビを用いてクサビ止めしている
。３９は電磁ブレーキで電源が遮断された際だ、スプリ
ング機構によりボールネジの軸３６を固定し、電源が投
入されるとスプリングによる固定が解除される。
以上のように構成された位置決め装置について、以下第
１図及び第３図を用いてその動作を説明する０ 第３図は位置決め装置の位置決め動作のフローチャート
である。４０の位置決め開始信号によって第１図の構成
によってデータ入力部２８からマイクロコンピュータ２
９にデータが送られ処理され先述の通り、ＤＣサーボモ
ータ２１の駆動によシテーブル２４は位置決めされる。
１図及び第３図を用いてその動作を説明する０ 第３図は位置決め装置の位置決め動作のフローチャート
である。４０の位置決め開始信号によって第１図の構成
によってデータ入力部２８からマイクロコンピュータ２
９にデータが送られ処理され先述の通り、ＤＣサーボモ
ータ２１の駆動によシテーブル２４は位置決めされる。
４１の位置決め動作はこの一連の位置決めをさし、ロー
タリーエンコーダ２７により正確な位置決めがされる。
タリーエンコーダ２７により正確な位置決めがされる。
４２の位置決め終了にともない位置決め終了信号が出力
され、ブレーキスイッチ２６を４３のブレーキスイッチ
ＯＦＦ 状態にし、４４のブレーキ作動をさせ、電磁ブ
レーキ２６によりボールネジ２２の軸を強力に固定する
。この際、ボールネジ軸は位置決め完了後の位置で固定
される。そしてサーボスイッチ３４を４５のサーボスイ
ッチＯＦＦ 状態だし、サーボドライバ３３を４６のサ
ーボアンプパワーＯＦＦ と、電源を遮断する。この
際、ロータリーエンコーダ２７の電源は遮断せず、常に
通電状態とする。ボールネジ２２の軸が固定され、サー
ボドライバ３３の電源が遮断されたため、テーブル２４
上では、無振動状態が達成される。この状態で４７の作
業開始信号が出力され、４８０作業が行なわれる。無振
動を要求する各種計測器、高精度視覚認識装置（ビジョ
ンシステム）等をテーブル２４て取り付けての作業が行
なえる。４９の作業終了にともない、作業終了信号を出
力して、サーボスイッチ３４を５０のサーボスイッチＯ
Ｎ状態にし、サーボドライバ３３を５１のサーボスイッ
チＯＮ状態にする。また、プレーキスイ・ンチ２６を６
２のブレーキスイッチＯＮ状態にし、電磁ブレーキ２６
を５３のブレーキ解除状態とする。この際、ロータリー
エンコーダ２７の電源は常に通電状態のため、位置情報
は忘れずにフィードバックされる。そして５４０判別に
よって次の位置決めステップがあれば次の位置決め動作
を開始する。なお第１図の構成では電圧制御型の制御装
置で制御できるため、電流制御型の制御装置だくらべ、
きわめて安価で制御できる。また、軸を機械的に固定す
るため、鉛直方向に荷重がかかった場合も変動がないた
め、ロータリーエンコーダの分解能もあまり高精度のも
のを必要としない。
され、ブレーキスイッチ２６を４３のブレーキスイッチ
ＯＦＦ 状態にし、４４のブレーキ作動をさせ、電磁ブ
レーキ２６によりボールネジ２２の軸を強力に固定する
。この際、ボールネジ軸は位置決め完了後の位置で固定
される。そしてサーボスイッチ３４を４５のサーボスイ
ッチＯＦＦ 状態だし、サーボドライバ３３を４６のサ
ーボアンプパワーＯＦＦ と、電源を遮断する。この
際、ロータリーエンコーダ２７の電源は遮断せず、常に
通電状態とする。ボールネジ２２の軸が固定され、サー
ボドライバ３３の電源が遮断されたため、テーブル２４
上では、無振動状態が達成される。この状態で４７の作
業開始信号が出力され、４８０作業が行なわれる。無振
動を要求する各種計測器、高精度視覚認識装置（ビジョ
ンシステム）等をテーブル２４て取り付けての作業が行
なえる。４９の作業終了にともない、作業終了信号を出
力して、サーボスイッチ３４を５０のサーボスイッチＯ
Ｎ状態にし、サーボドライバ３３を５１のサーボスイッ
チＯＮ状態にする。また、プレーキスイ・ンチ２６を６
２のブレーキスイッチＯＮ状態にし、電磁ブレーキ２６
を５３のブレーキ解除状態とする。この際、ロータリー
エンコーダ２７の電源は常に通電状態のため、位置情報
は忘れずにフィードバックされる。そして５４０判別に
よって次の位置決めステップがあれば次の位置決め動作
を開始する。なお第１図の構成では電圧制御型の制御装
置で制御できるため、電流制御型の制御装置だくらべ、
きわめて安価で制御できる。また、軸を機械的に固定す
るため、鉛直方向に荷重がかかった場合も変動がないた
め、ロータリーエンコーダの分解能もあまり高精度のも
のを必要としない。
以上のように本実施例によれば、サーボモータエンコー
タトサーボモータエンコーダによって位置決めされる軸
と軸を一時的に固定するブレーキ手段と軸の位置決め終
了信号をもらってブレーキを作動させるブレーキ制御手
段を有す制御手段を設けることにより、安価な制御装置
にて高精度の位置決めを行ない、位置決め後の無振動を
達成することができる。
タトサーボモータエンコーダによって位置決めされる軸
と軸を一時的に固定するブレーキ手段と軸の位置決め終
了信号をもらってブレーキを作動させるブレーキ制御手
段を有す制御手段を設けることにより、安価な制御装置
にて高精度の位置決めを行ない、位置決め後の無振動を
達成することができる。
また、第１の実施例では位置決め機構をボールネジによ
るテーブルの位置決めとしたが、他の実施例としてロボ
ット等に用いられる旋回軸の位置決めとしてもよい。第
４図の５５はＤＣサーボモータエンコーダである。６６
は減速機である。５７は旋回軸で減速機によって減速さ
れている。５８は電磁ブレーキであり、旋回軸を固定す
る。
るテーブルの位置決めとしたが、他の実施例としてロボ
ット等に用いられる旋回軸の位置決めとしてもよい。第
４図の５５はＤＣサーボモータエンコーダである。６６
は減速機である。５７は旋回軸で減速機によって減速さ
れている。５８は電磁ブレーキであり、旋回軸を固定す
る。
第１図において２３のカップリングのかわシに５６の減
速機を、２２のボールネジのかわりに６７の旋回軸を、
２５の電磁ブレーキを５８の電磁ブレーキに、そして２
４のテーブルを省略して、第３図のフローチャートの流
れによって位置決めをさせても、第１の実施例と同様の
効果が得られる。
速機を、２２のボールネジのかわりに６７の旋回軸を、
２５の電磁ブレーキを５８の電磁ブレーキに、そして２
４のテーブルを省略して、第３図のフローチャートの流
れによって位置決めをさせても、第１の実施例と同様の
効果が得られる。
発明の効果
以上のように本発明はサーボモータエンコーダと前記サ
ーボモータエンコーダによって位置決めされる軸と前記
軸を一時的に固定するブレーキ手段と前記軸の位置決め
終了信号をもらってブレーキを作動させるブレーキ制御
手段を有す制御手段を設けることにより、安価な制御装
置にて高精度の位置決めを行ない、位置決め後の無振動
を達成することができる。
ーボモータエンコーダによって位置決めされる軸と前記
軸を一時的に固定するブレーキ手段と前記軸の位置決め
終了信号をもらってブレーキを作動させるブレーキ制御
手段を有す制御手段を設けることにより、安価な制御装
置にて高精度の位置決めを行ない、位置決め後の無振動
を達成することができる。
第１図は本発明の第１の実施例ておける位置決め装置の
ブロック図、第２図は第１図の機構部分の詳細図、第３
図は位置決め装置の位置決め動作のフローチャート図、
第４図は第２の実施例における位置決め装置の機構部分
の詳細図、第５図は従来の位置決め装置のブロック図で
ある。 ２１・・・・・・ＤＣサーボモータ、２２・・・・・・
ボールネジ、２４・・・・・・テーブル、２５・・・・
・・電磁ブレーキ、２６・・・・・・ブレーキスイッチ
、２７・・・・・・ロータリーエンコーダ、２８・・・
・・・データ入力部、２９・・・・・・マイクロコンピ
ュータ、３０・・・・・・偏差カウンタ、３１・・・・
・・Ｄ／Ａ 変換部、３２・・・・・・Ｆ／Ｖ 変換部
、３３・・・・・・サーボドライバ、３４・・・・・・
サーボスイッチ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 ゝ、 ＋＋＋＋ 第４図 □ ＼−
ブロック図、第２図は第１図の機構部分の詳細図、第３
図は位置決め装置の位置決め動作のフローチャート図、
第４図は第２の実施例における位置決め装置の機構部分
の詳細図、第５図は従来の位置決め装置のブロック図で
ある。 ２１・・・・・・ＤＣサーボモータ、２２・・・・・・
ボールネジ、２４・・・・・・テーブル、２５・・・・
・・電磁ブレーキ、２６・・・・・・ブレーキスイッチ
、２７・・・・・・ロータリーエンコーダ、２８・・・
・・・データ入力部、２９・・・・・・マイクロコンピ
ュータ、３０・・・・・・偏差カウンタ、３１・・・・
・・Ｄ／Ａ 変換部、３２・・・・・・Ｆ／Ｖ 変換部
、３３・・・・・・サーボドライバ、３４・・・・・・
サーボスイッチ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 ゝ、 ＋＋＋＋ 第４図 □ ＼−
Claims (1)
- サーボモータエンコーダと前記サーボモータエンコーダ
によって位置決めされる軸と、前記軸を一時的に固定す
るブレーキ手段と、前記軸の位置決め終了信号をもらっ
てブレーキを作動させるブレーキ制御手段を有すサーボ
制御手段とからなる位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16513585A JPS6224942A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16513585A JPS6224942A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224942A true JPS6224942A (ja) | 1987-02-02 |
| JPH0424178B2 JPH0424178B2 (ja) | 1992-04-24 |
Family
ID=15806561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16513585A Granted JPS6224942A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6224942A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0192053A (ja) * | 1987-10-01 | 1989-04-11 | Nikken Kosakusho:Kk | 回転テーブル装置の制御方法 |
| JPH05288255A (ja) * | 1992-04-09 | 1993-11-02 | Yotaro Hatamura | フェイルセイフ機構付き送りねじ装置および送りねじ装置のフェイルセイフシステム |
| US6497539B2 (en) | 2001-01-12 | 2002-12-24 | Vincent P. Marroncelli | Clamping device for a machine tool |
| JP2011013825A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Hitachi High-Technologies Corp | ステージ装置及びステージ位置決め制御方法 |
| JP2013119482A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Hyundai Motor Co Ltd | 移動装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4970295A (ja) * | 1972-11-10 | 1974-07-08 | ||
| JPS58177249A (ja) * | 1982-04-10 | 1983-10-17 | Senjiyou Seiki Kk | 工作テ−ブルのコンピュ−タ−制御による位置決め装置 |
| JPS5980172A (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-09 | Fanuc Ltd | 主軸モ−タ制御方式 |
| JPS6041107A (ja) * | 1983-08-16 | 1985-03-04 | Yamazaki Mazak Corp | サ−ボ位置決め方法 |
| JPS6063619A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-04-12 | Fanuc Ltd | ロボットのブレ−キ制御方式 |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP16513585A patent/JPS6224942A/ja active Granted
Patent Citations (5)
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| US6497539B2 (en) | 2001-01-12 | 2002-12-24 | Vincent P. Marroncelli | Clamping device for a machine tool |
| JP2011013825A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Hitachi High-Technologies Corp | ステージ装置及びステージ位置決め制御方法 |
| JP2013119482A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Hyundai Motor Co Ltd | 移動装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0424178B2 (ja) | 1992-04-24 |
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