JPS63149706A - 位置決め装置 - 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、シーケンスコントローラ等に接続され、その
装置から位置データ、速度データが与えられ、指令され
た目標位置に可動軸を位置決めするための装置に関する
。特に、制御中に電源が遮断され、電源が再投入された
時も遮断前の位置決め点から制御を継続できるようにし
た装置に関する。

【従来技術】

従来、シーケンスコントローラ等の制御装置により、可
動軸の位置及び速度を制御する場合、制御装置の負担を
軽くし、制御が容易になるように、制御装置と可動軸の
駆動装置との間に位置決め装置を介在させている。 係る位置決め装置には、可動軸からの位置のフィードバ
ック信号として、絶対位置検出装置から定周期で出力さ
れる絶対位置信号を用いたものが有る。このような絶対
位置による位置決め装置は、シーケンスコントローラ等
の制御装置によって指令された位置と指令速度により、
一定時間毎に、補間点の可動軸の制御目標位置を発生さ
せると共に、絶対位置検出装置からの出力をその時の可
動軸の絶対位置として入力し、制御目標位置との偏差に
応じた大きさの速度信号を駆動装置に出力することによ
り、可動軸の位置を補間された制御目標値に逐次追随さ
せるようにした装置である。 係る装置は、指令された位置決めの目標位置を中心とし
て、一定の割り出し領域を設け、この領域に絶対位置検
出装置により検出された可動軸の絶対位置が存在する時
に、割り出し完了信号をシーケンスコントローラ等の制
御装置に出力するようにしている。

【発明が解決しようとする問題点】

出ころで、従来は装置が電源断となり、再度電源が投入
された時は、シーケンスコトローラ等の制御装置は可動
軸がどの位置に存在するかが不明となるため、電源が遮
断される前の状態から処理を継続することができなかっ
た。このため、原点割り出し等の初期操作から実行する
必要があり、電源断となるまでに実行された処理が無駄
になるという問題がある。 本発明は、上記の問題点を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、電源の再投入時に、
可動軸が目標位置に位置決めされている場合には、その
目標位置の位置決め後の処理から継続できるようにする
ことである。

【問題点を解決するための手段】　　″上記問題点を解
決するための発明の構成は、−゛定時間毎に、指令され
た位置決めの目標位置と指令された速度とから、その時
刻における補間された制御目標位置を発生すると共に、
可動軸の絶対位置を定周期で検出する絶対位置検出装置
から絶対位置信号を入力し、前記絶対位置検出装置から
入力された絶対位置を補間された前記制御目標位置との
偏差に応じて、前記可動軸を指令速度で駆動する駆動装
置へ速度信号を出力することにより、指令された前記位
置決めの目標位置に前記可動軸を位置決めする位置決め
装置において、前記位置決め目標位置をポイント番号と
共に記憶する目標位置データ記憶手段と、前記位置決め
の目標位置を中心として割り出し領域を設定する割り出
し領域設定手段と、前記絶対位置検出装置から絶対位置
信号を入力し、可動軸の現在の絶対位置が目標位置を中
心とした前記割り出し領域にある時には、その目標位置
のポイント番号を割り出し完了信号として常時出力する
割り出し完了信号出力手段とを設けたことである。

【作用】

ポイント番号が位置決め装置に入力されると、可動軸は
目標位置データ記憶手段に記憶されている入力されたポ
イント番号に対応した目標位置に位置決めされる。そし
て、割り出し領域設定手段により設定されたその目標位
置を中心とする一定幅の割り出し領域に可動軸が位置す
ると、割り出し完了信号出力手段によりその目標位置の
ポイント番号が餉り出し完了信号として出方される。そ
の後、シーケンスコトローラ等の制御装置はそのポイン
ト番号を入力して可動軸がそのポイント８号の目標位置
に位置決めされたことを知り、次の処理ステップに進む
。可動軸が任意の目標位置に位置決めされた後、電源断
となるとそれまでのシーケンスが破壊されシーケンスコ
トローラ等の制御装置は電源が再投入されても、そのま
ま処理を継続することはできない。しかし、割り出し完
了信号出力手段は電源の再投入時にも、可動軸の位置を
調べ、可動軸が目標位置を中心とする割り出し領域に存
在する時は、その目標位置に対応するポイント番号がシ
ーケンスコントローラ等の制御装置に割り出し完了信号
として出力される。すると、シーケンスコントローラ等
の制御装置は、電源の再投入時に位置決め装置からこの
割り出し完了信号が入力される場合には、可動軸がどの
目標位置に位置決めされているかを知ることができる。 従って、シーケンスコントローラ等の制御装置はシーケ
ンスの切れ目を検出したことになり、次のシーケンスか
ら処理を正常に継続することができる。

【実施例】

以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。 第１図は、本発明の一実施例に係る位置決め装置を用い
た装置の構成を示す図であり、第２図はその位置決め装
置を工具マガジンの割り出し装置に応用した場合の構成
を示した図である。第１図において、Ａは、位置決め装
置、Ｂは、サーボユニット、Ｃは、絶対位置検出装置で
ある。 位置決め装ＶＩｔＡは、主として、制御演算を行うマイ
クロプロセッサユニット１　（以下ｒＭＰＵＪと略記す
る）とその制御プログラムを記憶したＲＯＭ２とキーボ
ード等のデータ入力装置３とバッテリバックアップした
ＲＡＭ４とから成る。ＲＡＭ４には、予め定めた複数の
位置決め点毎のポイント番号と目標位置データとその各
点までの移動速度を指令する速度データと目標位置を中
心とする割り出し領域を与えるイノポジシ〜°ヨン幅が
記憶された位置決めデータテーブル（ＰＤＴ）が形成さ
れている。又、絶対位置検出装置Ｃにより、工具マガジ
ン１０の現在の絶対位置（以下「現在位置」という）が
検出される度に、この値を記憶する現在位置レジスタＡ
ＰＲが形成されている。ＲＯＭ２には、一定時間毎に追
随偏差を演算し、速度信号をレジスタ５に出力すると共
に、位置決め完了を判定し、位置決め完了信号を出力す
るための制御プログラムが記憶されている。 サーボユニットＢは、主として、レジスタ５とＤＡ変換
器７と駆動回路８とで構成されている。 ＭＰＵ　１から出力された速度信号Ｓ１はレジスタ５に
入力し、ＤＡ変換器７によりアナログ信号に変換されて
、駆動回路８に出力される。駆動回路８は、この信号を
入力してサーボモータ９に電力を供給して、それを回転
させる。 このサーボモータ９の出力軸には工具マガジン１０を回
転させるための可動軸１１が機械的に連結されている。 更にサーボモータ９の出力軸には、工具マガジン１０の
移動速度を検出して駆動回路８に速度フィードバック信
号を送出する速度検出器１２が配設されている。 絶対位置検出装置Ｃは、主として、サーボモータ９の出
力軸に機械的に結合している第１のレゾルバ１３と、減
速機構１４を介して第１のレゾルバ１３に結合している
第２のレゾルバ１５と、レゾルバ励磁回路１６と、第１
のレゾルバ１３の位相角を検出する第１位相比較回路１
７と、第２のレゾルバ１５の位相角を検出する第２位相
比較回路１８と、その両者の出力から工具マガジン１０
の絶対位置を演算する絶対位置演算回路１９と、その回
路１９を一定周期で駆動し絶対位置の検出タイミングを
与えるリアルタイムクロック（以下ｒＲＴｃＪと略記す
る）２０とから成る。第１のレゾルバ１３は回転軸１１
が１回転するとその入力軸が１回転し、かつ第２のレゾ
ルバ１５は工具マガジン１０が移動範囲の端から端まで
移動する間、即ち１回転する間にその入力軸が１回転す
るように構成されている。レゾルバの出力電圧と励磁電
圧との位相差は、その入力軸の回転角度に対応して変化
する。第１の位相比較回路１７は、第１のレゾルバ１３
の出力電圧の励磁電圧に対する位相差を、カウンタによ
りカウントしてディジタル値に変換して絶対位置演算回
路１９に出力する。 同様に第２の位相比較回路１８は、第２のレゾルバ１５
の出力電圧の励磁電圧に対する位相差を、ディジタル値
に変換して絶対位置演算回路１９に出力する。絶対位置
演算回路１９は、ＲＴＣ２０から検出タイミング信号り
を入力する毎（・２　ｍｓ　）に起動され、両位相比較
回路１７．１８から位相データを入力し、工具マガジン
１０の絶対位置を演算して、インタフェース回路（ＩＰ
）を介してＭＰＵ　１に出力している。又、絶対位置演
算回路１９は、絶対位置データの演算が完了した時、そ
のデータの出力時期を与える割り込み信号Ｓ２をＭＰＵ
　１の割り込み入力錫１子（ＮＭＩ）に出力している。 ＭＰＵ　１は、係る割り込み信号Ｓ２を入力した時は、
所定の追随制御のためのプログラムの実行を開始し、速
度信号を出力する。この割り込み信号Ｓ２はＲＴＣ２０
から出力される検出タイミング信号りに対し一定時間遅
れて、その信号に同期している。したがって、本実施例
では、２　ｍｓ毎に速度信号がレジスタ５に出力される
。 ６は所定の工程に従って位置決めすべきポイント番号を
インターフェイス回路（ＩＦ）を介してＭＰＵ　１に送
出する公知のストアードプログラム方式のシーケンスコ
ントローラである。 また、Ｄは数値制御装置でありＮＣプログラムに沿って
図示しない工作機械の送り軸を数値制御すると共に、工
具交換データを解読した時に、シーケンスコントローラ
６に工具番号を付与して工具の交換を指令する。工具交
換はシーケンスコントローラ６により制御される。シー
ケンスコントローラ６に工具交換指令が付与されると、
シーケンスコントローラ６は数値制御袋！Ｄから付与さ
れた工具番号から、その工具が工具交換アーム３１の位
置に位置決めされるように工具マガジン１０の回転位置
をポイント番号で位置決め装ｍＡに出力する。すると、
位置決め装置１ＡはＲＡＭ４の位置決めデータテーブル
（ＰＤＴ）からその指令されたポイント番号に対応する
目標位置を読出し、その目標位置に対して工具マガジン
１０の位置決め制御が行われる。 次に本実施例装置の作用を第４図を参照し、第３図に示
すフローチャートに基づいて説明する。 第４図において、割り出し領域への境界Ａ１又はＡ２と
位置決めの目標位置Ｍとの距離をインポジション幅ＬＡ
とする。各目標位Ｕに対するインポジション幅ＬＡを含
む位置決めデータは、予めデータ入力装置３により、Ｒ
ＡＭＪ内の位置決めデータテーブルＰＤＴに入力されて
いる。 第３図のプログラムは、位置決め完了に関するプログラ
ムである。追随制御プログラムに沿って、工具マガジン
１０は第４図のＸ矢印方向に位置決め制御されているも
のとする。先ず、ステップ１００で現在位置レジスタＡ
ＰＲから、現在位置Ｒを入力し、それと位置決めの目標
位置Ｍとの差の絶対値が演算され、その値がインポジシ
ョン幅ＬＡ以下かが判定される。現在位置が割り出し領
域Ａに入っていなければ、ステップ１０２へ移行して、
割り出し完了信号をオフとして、本プログラムは終了す
る。割り出し完了信号はシーケンスコントローラ６に出
力される目標位置Ｍのポイント番号信号である。従って
、割り出し完了信号のオフは、例えば位置決めに使用さ
れていないポイント番号Ｏとされる。′Ｍ３図の処理は
一定周期で実行されているので、現在位置が割り出し領
域Ａ内に入ると、ステップ１０２の判定がＹＥＳとなり
、ステップ１０４へ移行して割り出しが完了した目標位
置Ｍのポイント番号がシーケンスコントローラ６に出力
される。このようにして、位置決め装置Ａは制御状態に
関係なく、工具マガジン１０の現在位置が割り出し領域
Ａ内に存在する時は、その目標位ｆｉＭのポイン＋−Ｓ
号を割り出し完了信号として常時出力している。 シーケンスコントローラ６は第５図のプログラムに沿っ
た処理をしている。ステップ２００で数値制御装置りか
ら工具交換指令が与えられると、ステップ２０２で与え
られた工具番号からその工具を工具交換位置に割り出す
ための工具マガジン１０の目標位［Ｍのポイント番号が
位置決め装置Ａに出力される。すると、工具マガジン１
０は回転し位置決め装置へにより位置決めされる。そし
て、ステップ２０４で割り出し完了信号としてポイント
番号が位置決め装置へから入力されるまで待機し、ポイ
ント番号が入力されると、ステップ２０６でアーム駆動
装置３０が作動され、スピンドル３２に装着されている
工具と工具マガジン１０に収納され交換アーム３１の位
置に割り出された工具とが交換される。そして、ステッ
プ２０８で工具交換が完了するまで待機した後、工具交
換が完了するとステップ２１０へ移行し、工具交換完了
信号が数値制御袋Ｖ！ｌＤに出力される。 また、電源断の後、電源が再投入された時は、ステップ
２２０から処理が実行され、ステップ２２２で電源断と
なる直前に指令したポイント番号に等しい割り出し完了
信号が位置決め装ＨＡから出力されているか否かが判定
される。位置、決め完了信号が電源断となる直前に指令
したポイント番号に等しい場合には、電源が再投入され
た時には、工具マガジン１０は電源断となる直前に指令
した目標位［Ｍに位置決めされていると見做すことがで
きるから、ステップ２０６へ移行して交換アーム３１を
駆動する等の工具交換処理が継続して実行される。 これに対し、電源の再投入時に電源断直前に指令したポ
イン）８号が位置決め装置１Ａから入力されない場合に
は、工具マガジン１０の位置決めが完了されていないた
め、次の処理を継続することができない。従って、この
場合にはステップ２２４でエラー信号を数値制御装ＨＤ
に出力して、工具の交換指令から再実行する必要がある
。 以上述べた実施例は、位置決め装置ｉ！！Ａを工具マガ
ジン１０の割り出し装置として使用したものであるが、
その他の位置決めに応用することが可能である。 本発明によれば、上記したように、可動軸が位置決めさ
れている場合には、その目標位置のポイント番号が常時
出力されているので、可動軸が運転中にどの位置に位置
決めされているかを判別できる。

【発明の効果】

本発明は指令された目標位置に可動軸を位置決めする位
置決め装置において、位置決め目標位Ｕをポイント番号
と共に記憶する目標位置データ記憶手段と、絶対位置検
出装置から絶対位置信号を入力し、可動軸の現在の絶対
位置が目標位置を中心とした割り出し領域にある時には
、その目標位置のポイント番号を割り出し完了信号とし
て常時出力する割り出し完了信号出力手段とを有してい
るので、電源の再投入時、可動軸の位置決めが完了して
おれば、その目標位置のポイント番号を知ることができ
る。従って、そのポイント番号により継続させるシーケ
ンスが決定されるため、電源の再投入時も正常な処理の
継続が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的な一実施例に係る位置決め装置
を用いた制御装置の構成を示したブロックダイヤグラム
。第２図は実施例の位置決め装置を工具マガジンの位置
の割り出しに用いる場合の構成を示したブロックダイヤ
グラム。第３図は本実施例装置に使用されているＭＰＵ
の処理手順を示したフローチャート。第４図は同装置の
作用を示した説明図。第５図はシーケンスコントローラ
の処理手順を示したフローチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一定時間毎に、指令された位置決めの目標位置と指令さ
   れた速度とから、その時刻における補間された制御目標
   位置を発生すると共に、 可動軸の絶対位置を検出する絶対位置検出装置から絶対
   位置信号を入力し、 前記絶対位置検出装置から入力された絶対位置と補間さ
   れた前記制御目標位置との偏差に応じて、前記可動軸を
   指令速度で駆動する駆動装置へ速度信号を出力すること
   により、指令された前記位置決めの目標位置に前記可動
   軸を位置決めする位置決め装置において、 前記位置決め目標位置をポイント番号と共に記憶する目
   標位置データ記憶手段と、 前記位置決めの目標位置を中心として割り出し領域を設
   定する割り出し領域設定手段と、 前記絶対位置検出装置から絶対位置信号を入力し、可動
   軸の現在の絶対位置が目標位置を中心とした前記割り出
   し領域にある時には、その目標位置のポイント番号を割
   り出し完了信号として常時出力する割り出し完了信号出
   力手段と を設けたことを特徴とする位置決め装置。