JPS63149709A

JPS63149709A - 位置決め装置

Info

Publication number: JPS63149709A
Application number: JP29830886A
Authority: JP
Inventors: Minoru Enomoto; 稔榎本; Shoji Inagaki; 稲垣　鉦治; Koji Hasegawa; 宏治長谷川; Masaharu Igawa; 正治井川; Yasunori Sugito; 杉戸　弥寿徳; Masashi Ito; 伊藤　政司; Akihiro Takeuchi; 彰浩竹内
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1988-06-22

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】

本発明は可動軸の存在位置に応じて検出信号を出力する
ようにした位置決め装置に関する。

【従来技術】

従来、可動軸の位置を検出する装置として、可動軸の動
作に伴ってドッグプレートを移動させ、このドッグプレ
ートにより多点リミットスイッチを作動させて可動軸の
位置の検出信号を出力するようにした装置が知られてい
る。

【発明が解決しようとする問題点】

ところが、このようなリミットスイッチを用いた装置は
、検出範囲が固定され自由に変更することができないと
いう欠点があり、使用性に問題があった。

【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、可動軸の送
りを数値制御する位置決め装置において、前記可動軸の
位置の検出範囲を可変的に設定する検出範囲設定手段と
、検出された前記可動軸の現在位置を入力し、その現在
位置が前記検出範囲に存在する間、検出信号を出力する
検出信号出力手段とを具備したことである。

【作用】

検出範囲設定手段により可動軸の位置の検出範囲が所望
の範囲に設定される。検出範囲が設定されると、検出信
号出力手段は検出された可動軸の現在位置を入力し、そ
の現在位置が検出範囲設定手段により設定された検出範
囲に存在する間、検出信号が出力される。この検出信号
により可動軸の存在位置を知ることができる。検出範囲
設定手段の設定する検出範囲を複数区間に分割して設定
すれば、複数区間でオンオフする検出信号を出力させる
こ七ができる。また、検出信号を複数設けることもでき
る。また、検出範囲設定手段により設定される検出範囲
を変更することで、可動軸の位置の検出範囲を自由に変
更することもできる。

【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
た送り制御装置の構成図である。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。位置決め装置Ａ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、ＮＣプログ
ラムが記憶されたＮＣＤ領域と検出信号ＰＳ−１〜ＰＳ
Ｗ４をオンオフするための検出信号フラグＦ１〜Ｆ４と
設定された検出範囲を記憶する検出範囲テーブルＤＴと
送り制御の目標位置を設定する目標位置レジスタＯＰＲ
と送り速度を設定する速度レジスタＶＲと絶対位置検出
装置Ｃにより可動台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ＡＰＲが形成されている。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。ＭＰＵＩ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。サーボモータ９の出力軸には可動台１０を移動させるた
めの可動軸である送りねじ１１が機械的に連結されてい
る。従って、可動軸の絶対位１ｉ！？Ｊ、可動台１０の
絶対位置に対応しているものとみなすことができる。ま
た、サーボモータ９の出力軸には、可動台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Ｉ４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可動台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ｒＲＴＣ」と略記する）２
０とから成る。第１のレゾルバ１３は送りねじ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は可動台１０が移動範囲の端から端まで移動する間
にその人力軸が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１
９は、ＲＴＣ２０から検出タイミング信号りを入力する
毎（２ｍｓ）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、可動台１０の絶対位置を演算し
て、インタフェース回路（ＩＦ）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の割り込み入力端子
（Ｎ旧）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　ａｓｓ毎
に速度信号がレジスタ５に出力される。６は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。このシーケンスコントローラ６は位置決め装
置ＡにＮＣプログラムの実行を指令する。本実施例では、検出信号はＰＳＷＩ、　ＰＳＷ２．　Ｐ
Ｓ１１３．　ＰＳ１１４の４種類設けられている。そし
て、各検出信号の検出範囲は複数の検出区間に分割され
ている。例えば、検出信号ＰＳ１１１の検出範囲はポイント番号
Ｐ１〜Ｐ４の４検出区間に分割されている。このポイン
ト番号Ｐ１〜Ｐ４の各検出区間に可動台１０が存在する
とき、検出信号ＰＳＩＩＩはオンとなり、その検出区間
に存在しないとき、検出信号ＰＳＩＩＩＩはオフとなる
。これらの各検出信号の検出範囲は、ＲＡＭ４の検出範
囲テーブルＤＴに、第４図に示すように各検出区間の始
めと終わりの位置、即ち、検出信号をオンとする位置と
検出信号をオフとする位置が設定されている。また、オ
フ位置くオン位置で指定された検出区間は、オン位置か
ら送りの最大位置までと、送りの最小位置からオフ位置
までが検出信号がオンとなり、送りの最大位置から送り
の最小位置へ仮想的に連続する区間とされる。このように各検出信号に対し設定された検出範囲の各検
出区間に可動台１０が位置するとき、各検出信号の出力
はオンとなる。従って、複数の検出信号ＰＳＩＩＩ〜Ｐ
ＳＩ１４は、第３図に示すように、多点リミットスイッ
チの出力信号と等価となり、各検出信号は位置決め装置
へからシーケンスコントローラ６に出力される。次に本実施例装置の作用を第５図、第６図、第７図に示
すフローチャートに基づいて説明する。ＮＣプログラム領域ＮＣＤからデータブロックが読み出
され、そのデータブロック中に、送り、切削等のコード
が存在すると目標位１ｔ！Ｍは目標位置レジスタＯＰＨ
に設定され、送り速度Ｖは速度レジスタＶＲに設定され
る。送り処理が実行されると第５図の初期セットプログ
ラムが実行される。まず、ステップ３００でＲＡＭ４の目標位置レジスタＯ
ＰＲから目標位置ＭとＲＡＭ４の現在位置レジスタＡＰ
Ｒから現在位置Ｒが読出され、次のステップ３０２で目
標位置Ｍと現在位置Ｒの偏差が演算され、その値は初期
残移動量ＬＯとして記憶される。この様に、初期残移動量ＬＯが初期設定さた後、絶対位
置演算回路１９から、割り込み信号Ｓ２を入力する毎に
、第６図のプログラムが実行される。まず、ステップ２００で、絶対位置演算回路１９から検
出された絶対位置は可動台１０の現在位置Ｒとして現在
位置レジスタＡＰＲに記憶される。次に、ステップ２０２で可動軸の位置判定プログラムが
実行される。位置判定は第７図のフローチャートに沿って実行される
。まず、ステップ１００で検出信号フラグＦｌ−Ｆ４が
オフされる。次に、ステップ１０２で検出信号番号■が
１に初期設定され、ステップ１０４で検出区間番号Ｎが
１に初期設定される。次にステップ１０６へ移行して、第４図の検出範囲テー
ブルＤＴから第１＠目の検出信号ｐｓｗｔの検出区間Ｐ
Ｎの出力オン位置ＯＮが読み出され、同様にステップ１
０ｇで出力オフ位置ＯＦが読み出される。次に、ステッ
プ１１０で出力オン位置ＯＮと出力オフ位置ＯＦとの大
々さが比較され、出力オフ位置ＯＦが出力ＯＮ位置以上
の時には、ステップ１１２へ移行して、現在位置Ｒが出
力オン位置ＯＮ以上か否かが判定される。現在位置Ｒが
出力オン位置ＯＮ以上の時には、更にステップ１１４で
現在位１１Ｒが出力オフ位１ｔＯＦより小さいか否かが
判定される。現在位置Ｒが出力オフ位置ＯＦより小さい
と判定された場合には、結局、現在位置Ｒは出力オン位
ＩＲＯＮと出力オフ位１１０Ｆとの間に存在することに
なり、可動台１０の現在位置は第１番目の検出信号ＰＳ
ＷＩの第Ｎ番目の検出区間ＰＮに存在することになる。従って、この場合には、ステップ１１６へ移行して第１
番目の検出信号ＰＳＩＩＩの検出フラグＦＩがオンに設
定される。現在位置Ｒが第Ｎ番目の検出区間外の時には、検出フラ
グＦｌは初期値のオフ状態のままとなり、処理はステッ
プ１１８へ移行する。一方、ステップ１１０で出力オン位置ＯＮが出力オフ位
置ＯＦより大きい時は、ステップ１２８へ移行して、現
在位置Ｒが出力オフ位置ＯＦより小さいか否かが判定さ
れる。小さいと判定された場合には、ステップ１１６へ
移行して第１番目の検出信号フラグＦＩがオンにセット
される。また、ステップ１２８で現在位置Ｒが出力オフ
位置ＯＦ以上と判定された場合には、ステップ１３０で
現在位置Ｒが出力オン位置ＯＮ以上か否かが判定される
。現在位置Ｒが出力オン位置ＯＮ以上の場合には、ステ
ップ１１６へ移行して第１番目の検出信号フラグＦＩが
オンにセットされる。また、ステップ１３０で現在位置
Ｒが出力オン位置より小さいと判定された場合には、結
局、現在位置Ｒは出力オフ位置ＯＦと出力オン位置ＯＮ
の間に存在し検出区間ＰＮには存在しないことを意味し
ているので、検出フラグＦｌは初期値のオフ状態のまま
、ステップ１１８へ移行する。ステップ１１８では、第１番目の検出信号ＰＳ旧の全て
の検出区間について位置判定が完了したか否かが判定さ
れ、完了していない場合にはステップ１２０へ移行して
検出区間番号Ｎを１加算してステップ１０６へ戻り、次
の検出区間に関する上記の位置判定が実行される。ステップ１１８で第１番目の検出信号ＰＳＷＩの全ての
検出区間について位置判定が完了したと判定された場合
には、ステップ１２２へ移行して、全ての検出信号に関
する位置判定が終了したか否かが判定される。本実施例
では検出信号数は４であるので検出信号番号■が４か否
かで判定される。全ての検出信号に関する位置判定が終了していない場合
には、ステップ１２４へ移行して検出信号番号■を１だ
け加算してステップ１０４へ戻り、次の検出信号に関す
る位置判定の処理が実行される。また、ステップ１２２で全ての検出信号に関する位置判
定が終了したと判定された場合には、ステップ１２６へ
移行して、検出信号フラグＦ１〜Ｆ４のうちセットされ
ている検出信号はオン出力となり、フラグがリセットさ
れている検出信号はオフ出力とされる。このように４つの検出信号ＰＳＭＩ　−ＰＳ１１４が出
力された後、ＭＰＵ　１の処理は第６図のステップ２０
４へ移行する。ステップ２０４では、目標位置レジスタ
ＯＰＲから目標位置Ｍが読出され、ステップ２０６で目
標位置Ｍから現在位置Ｒが減算されて、実残移動量ＲＬ
が演算される。次に、ステップ２０８において、実残移
動量ＲＬが零か否かが判定される。実残移動量ＲＬが零
でない場合には、ステップ２１０へ移行し、目標位ｉ！
Ｍまでの経路を補間して得られた制御目標位置の目標位
置Ｍに対する残移動量（以下この残移動量を「理論残移
動量」という）ＩＬが算定される。この時、経路補間に
より得られた制御目標位置は、目標位置Ｍと指令速度と
から、徐加速、徐減速等の処理を行って発生される。次
に、ステップ２１２で実残移動量ＲＬの理論残移動量Ｉ
Ｌに対する偏差ΔＬが演算され、ステップ２１４で、偏
差ΔＬに応じた速度信号Ｖｃが演算され、その速度信号
Ｖｃはステップ２１６でレジスタ５に出力される。する
と、サーボユニットＢの作用により、指令速度でサーボ
モータ９は回転される。係る処理は、一定時間毎に、ステップ２０８において実
践移動ｆｉｉＲＬが零となるまで繰返し実行される。零
となるとステップ２１８で零の速度信号Ｖｃが出力され
る。このようにして、可動台１０は制御タイミングに同期し
て変化する補間された制御目標位置に追随しながら、目
標位置Ｍに位置決めされる。そして、設定された検出範
囲に従い可動軸の位置が変化するにつれてオンオフする
検出信号が出力される。

【発明の効果】

本発明の位置決め装置は可動軸の位置の検出範囲を可変
的に設定する検出範囲設定手段と、検出された前記可動
軸の現在位置を入力し、その現在位置が前記検出範囲に
存在する間、検出信号を出力する検出信号出力手段とを
有しているので、検出範囲の設定を変更しさえすれば、
可動軸の検出位置を自由に変更するこ２ができる。従っ
て、位置決め装置の使用性が向上する。

【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
を用いた可動台送り装置の構成を示したブロックダイヤ
グラム。第２図は各検出信号と検出範囲の関係を示した
説明図。第３図は検出信号の出力をリミットスイッチで
等測的に示した構成図。第４図は検出範囲テーブルの構
成図。第５図、第６図、第７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であ
る。１・°・マイクロプロセ゛ツサユニット　９・・・・サ
ーホモータ　１０・・・・可動台　１１・・・・送りね
じ　１３・・・・第１のレゾルバ　１５・・・・第２の
レゾルバ特許出願人　　豊田工機株式会社同　　　　　トヨタ自動車株式会社ｍ第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】可動軸の送りを数値制御する位置決め装置において、前記可動軸の位置の検出範囲を可変的に設定する検出範
囲設定手段と、検出された前記可動軸の現在位置を入力し、その現在位
置が前記検出範囲に存在する間、検出信号を出力する検
出信号出力手段とを具備したことを特徴とする位置決め装置。