WO2014102895A1 - 位置決め装置および位置決め方法 - Google Patents

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一樹 山中
順司 山本
康一 柿本
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a positioning device and a positioning method, and more particularly to a positioning device mounted on a programmable controller (PLC).
  • PLC programmable controller
  • positioning control start positioning start
  • the timing of positioning start varies depending on the timing at which a signal is input from an external sensor.
  • the external sensor is required to be installed at an accurate position so that the positioning start is at a desired timing.
  • the position of the external sensor is provisionally determined, and then the positioning system is actually operated to check the positioning start timing by the input from the external sensor. If the positioning start is not performed at a desired timing, the physical position of the external sensor is changed and then the positioning system is operated again to check the timing of the positioning start.
  • the position of the external sensor is determined by repeatedly changing the position of the external sensor and confirming the timing of positioning start, and bringing the positioning start close to a desired timing.
  • External sensors are often installed by screwing. Until the position of the external sensor is determined, it is necessary to sequentially attach and detach the screw as the position of the external sensor is changed. The more times the position of the external sensor is changed in the process of determining the position of the external sensor, the longer it takes to start up the positioning system.
  • the position where the external sensor is installed and the timing of positioning start have a one-to-one correspondence. After the position of the external sensor is once determined, when the positioning start timing is updated, it is necessary to readjust the position of the external sensor. Further, when setting a plurality of timings for positioning start in one positioning system, the number of external sensors is set. The more external sensors that need to be installed, the higher the cost of the positioning system. In order to cope with these problems in the prior art, it is desired to be able to freely adjust the timing of positioning start regardless of the position of the external sensor.
  • Patent Document 2 The technique described in Patent Document 2 is for correcting a timing shift due to a sensor mounting error for a motor in which a position detection sensor is incorporated. This technique does not assume correction of input timing by an external sensor. In addition, after the motor is shipped as a product, the mounting position of the position detection sensor is not changed, so that the timing deviation of the sensor signal is corrected by a fixed correction value. Since the correction value only needs to be set as a fixed value that satisfies the product specification of the motor drive current at the time of product shipment, this method cannot cope with a case where the correction value is arbitrarily changed by the user after product shipment. Become.
  • the present invention has been made in view of the above, and a positioning device capable of starting up a positioning system in a short time by enabling the start of positioning control to be freely delayed regardless of the position where an external sensor is installed.
  • the object is to obtain a positioning method.
  • the present invention is provided in a programmable controller, and positioning with respect to an object to be controlled by the programmable controller based on an output of a positioning command according to an input of an external input signal from an external sensor.
  • a positioning device that starts control, an external input unit that receives an input of the external input signal from the external sensor, and a timer unit that counts a time from when the external input signal is input to the external input unit And an arithmetic processing unit that calculates positioning command data based on positioning parameters set as operating conditions of the control target by the positioning control program, and a delay time for delaying the start of the positioning control is set by the positioning control program Set timer value and the above calculation A memory that holds the positioning command data calculated by the unit, and a positioning command output unit that outputs the positioning command to the control object based on the positioning command data held by the memory, and The positioning command output unit outputs the positioning command when the count value by the timer unit matches the set timer value held in the memory, and the set timer value held in the memory It can be changed according to the setting in the control program.
  • the positioning device can adjust the timing for outputting the positioning command according to the set timer value.
  • the positioning device can freely delay positioning start by a simple operation of changing the set timer value regardless of the movement of the external sensor.
  • the positioning device eliminates the need to adjust the physical position of the external sensor in order to set the positioning start to a desired timing, thereby enabling the positioning system to be started up in a short time. Even after the positioning start timing is once determined, the positioning device can update the positioning start timing by changing the set timer value without adjusting the position of the external sensor.
  • the positioning device can also set a plurality of timings for positioning start by changing the set timer value without changing the position of the external sensor.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a positioning system including a positioning device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for adjusting the timing of positioning start by the positioning device.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for adjusting the timing of positioning start by the positioning device according to the comparative example.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a positioning system including a positioning device according to an embodiment of the present invention.
  • the positioning device 1 is provided in the PLC.
  • the configuration of the PLC other than the positioning device 1 is not shown.
  • the positioning device 1 includes a CPU 11, a timer unit 12, a memory 13, an external input unit 14, and a positioning command output unit 15.
  • the CPU 11, the timer unit 12, the memory 13, the external input unit 14, and the positioning command output unit 15 are connected via an internal bus. Note that the configuration of the positioning device 1 can be changed as appropriate.
  • the CPU 11 functions as an arithmetic processing unit that performs various arithmetic processes.
  • the CPU 11 calculates positioning command data based on the positioning parameters.
  • the positioning parameter is set by the positioning control program as the operation condition of the control target by the PLC.
  • the external input unit 14 receives an input of an external input signal from the external sensor 2.
  • the timer unit 12 performs counting using the input from the external sensor 2 as a trigger.
  • the timer unit 12 counts the time from when an external input signal is input from the external sensor 2 to the external input unit 14.
  • the memory 13 holds a set timer value, positioning parameters, and positioning command data.
  • the set timer value is a value set by the positioning control program as a delay time for delaying the start of positioning control (positioning start).
  • the CPU 11 reads the positioning parameters for calculating the positioning command data from the memory 13.
  • the memory 13 stores the positioning command data calculated by the CPU 11.
  • the positioning command output unit 15 outputs a positioning command to the control target based on the positioning command data held in the memory 13.
  • the positioning device 1 starts positioning control for the controlled object by outputting a positioning command corresponding to the input of an external input signal from the external sensor 2.
  • the user sets positioning parameters, such as movement speed and movement time, which are operating conditions to be controlled, in the positioning control program. Further, the user sets a setting timer value as a delay time for delaying the positioning start in the positioning control program.
  • the memory 13 stores positioning parameters and set timer values set in the positioning control program.
  • the CPU11 reads the positioning parameter which memory 13 holds.
  • the CPU 11 calculates positioning command data based on the read positioning parameters.
  • the memory 13 stores positioning command data calculated by the CPU 11.
  • the timer unit 12 When an external input signal from the external sensor 2 is input to the external input unit 14, the timer unit 12 starts counting up from zero using the external input signal as a trigger. The timer unit 12 counts up until the count value from when the external input signal is input to the external input unit 14 matches the set timer value held in the memory 13. The positioning command output unit 15 outputs a positioning command when the count value by the timer unit 12 matches the set timer value held in the memory 13.
  • the positioning device 1 can change the setting timer value held in the memory 13 according to the setting in the positioning control program. By changing the setting timer value, the timing at which the count value by the timer unit 12 reaches the setting timer value changes. The positioning device 1 can adjust the timing at which the positioning command is output from the positioning command output unit 15 by adjusting the set timer value.
  • the drilling machine 4 is controlled by the PLC.
  • the drilling machine 4 performs drilling on the conveyed products 6 and 7.
  • the transport device 3 transports the transported objects 6 and 7. It is assumed that the length m1 of the conveyed product 6 in the traveling direction on the conveying device 3 and the length m2 of the conveyed product 7 in the traveling direction on the conveying device 3 are in a relationship of m1> m2.
  • the external sensor 2 detects the transported objects 6 and 7 being transported by the transport device 3.
  • the external sensor 2 is connected to the external input unit 14.
  • the drive unit 5 drives the drilling machine 4.
  • the drive unit 5 is connected to the positioning command output unit 15.
  • the positioning device 1 positions the drilling machine 4 so that, for example, a hole is formed in the central portion of the transported objects 6 and 7 in the traveling direction on the transport device 3.
  • the external sensor 2 outputs an external input signal when the ends of the conveyed objects 6 and 7 reach directly below the external sensor 2.
  • the drive unit 5 drives the drilling machine 4 in response to a positioning command input from the positioning command output unit 15.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for adjusting the positioning start timing by the positioning device.
  • the user installs the external sensor 2 at a rough position on the transport device 3 (step S ⁇ b> 1).
  • the user installs the external sensor 2 by, for example, screwing to a fixed position.
  • the installation of the external sensor 2 requires a work time t2.
  • the user sets a positioning parameter related to a position to move the drilling machine 4 up and down for drilling in the positioning control program (step S2).
  • the user sets a set timer value in the positioning control program (step S3).
  • the user sets, for example, zero as the initial value of the setting timer value.
  • the memory 13 holds the set timer value “0”. It is assumed that work time t3 is required for setting the set timer value.
  • step S4 calculates positioning command data based on the positioning parameters set in step S2 (step S4).
  • the memory 13 holds positioning parameters set for the drilling machine 4 and positioning command data calculated by the CPU 11.
  • the user starts a trial run of the PLC (step S5).
  • the PLC performs a drilling process on the conveyed product 6 as a trial operation.
  • the external sensor 2 When the end of the conveyed product 6 being conveyed by the conveying device 3 passes vertically below the external sensor 2, the external sensor 2 generates an external input signal corresponding to the detection of the conveyed product 6.
  • An external input signal from the external sensor 2 is input to the external input unit 14 (step S6).
  • step S7 When the external input signal from the external sensor 2 is input to the external input unit 14, the timer unit 12 starts counting (step S7). In the next step S ⁇ b> 8, the CPU 11 determines whether or not the count value of the timer unit 12 matches the set timer value held in the memory 13.
  • step S8 Yes.
  • the timer unit 12 interrupts the count before increasing the count value from “0”.
  • the positioning command output unit 15 outputs a positioning command (step S9).
  • the drive unit 5 moves the drilling machine 4 up and down in response to a positioning command from the positioning command output unit 15.
  • step S10 After moving the drilling machine 4 up and down, the user confirms whether or not the output of the positioning command in step S9 has been made at a desired timing (step S10).
  • the user determines whether or not a positioning command is output at a desired timing by, for example, visually checking whether or not a hole is formed in the center of the conveyed product 6.
  • step S 10 If a hole is formed in the center of the conveyed product 6, it is determined that the positioning command output from the positioning command output unit 15 has been made at a desired timing (step S 10, Yes).
  • the positioning device 1 determines the set timer value “0” held in the memory 13 at this time as a set timer value (set to t1) that enables a positioning command to be output at a desired timing (step S11).
  • step S10 when no hole is formed in the central portion of the conveyed product 6, it is determined that the positioning command output from the positioning command output unit 15 is not performed at a desired timing (No in step S10).
  • the user sets a value other than “0” as the set timer value (step S3).
  • the positioning device 1 changes the set timer value held in the memory 13.
  • the memory 13 holds the set timer value after the change. After changing the set timer value held in the memory 13, the procedure from step S4 is repeated.
  • the timer unit 12 increases the count value from “0” by starting the count in step S7.
  • the CPU 11 determines whether or not the count value of the timer unit 12 matches the changed set timer value.
  • the timer unit 12 When the count value of the timer unit 12 does not match the set timer value (No at Step S8), the timer unit 12 continues counting (Step S12). When the timer unit 12 continues counting and the count value matches the set timer value (step S8, Yes), the positioning command output unit 15 outputs a positioning command (step S9).
  • the drive unit 5 moves the drilling machine 4 up and down in response to a positioning command from the positioning command output unit 15.
  • step S10 After moving the drilling machine 4 up and down, the user confirms whether or not the output of the positioning command in step S9 has been made at a desired timing for this test run (step S10). Also in this trial run, when the positioning command output from the positioning command output unit 15 is not performed at a desired timing (No at Step S10), the positioning device 1 returns to Step S3 and further changes the set timer value. The procedure after step S4 is repeated.
  • the positioning device 1 sets the set timer value held in the memory 13 at this time. Is determined as a set timer value t1 that enables a positioning command to be output at a desired timing (step S11). The positioning device 1 ends the adjustment of the positioning start timing through the determination of the set timer value t1 in step S11.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for adjusting the timing of positioning start by the positioning device according to the comparative example of the present embodiment.
  • the positioning device according to the comparative example has the same configuration as that of the positioning device 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 except that the provision of the timer unit 12 and the retention of the set timer value in the memory 13 are omitted. Prepare.
  • the same parts as those shown in FIG. 1 the same parts as those shown in FIG.
  • the user installs the external sensor 2 at a rough position on the transport device 3 (step S21).
  • the user installs the external sensor 2 by, for example, screwing to a fixed position.
  • the installation of the external sensor 2 requires a work time t2.
  • the user sets a positioning parameter related to a position to move the drilling machine 4 up and down for drilling in the positioning control program (step S22).
  • the CPU 11 calculates positioning command data based on the positioning parameters set in step S22 (step S23).
  • the user starts a trial run of the PLC (step S24).
  • the PLC performs a drilling process on the conveyed product 6 as a trial operation.
  • the external sensor 2 outputs an external input signal based on detection of the conveyed product 6.
  • An external input signal from the external sensor 2 is input to the external input unit 14 (step S25).
  • the positioning command output unit 15 outputs a positioning command when an external input signal is input to the external input unit 14 in step S25 (step S26).
  • the drive unit 5 moves the drilling machine 4 up and down in response to a positioning command from the positioning command output unit 15.
  • step S27 After moving the drilling machine 4 up and down, the user confirms whether or not the output of the positioning command in step S26 has been made at a desired timing (step S27). The user determines whether or not a positioning command is output at a desired timing by, for example, visually checking whether or not a hole is formed in the center of the conveyed product 6.
  • step S ⁇ b> 27, Yes If a hole is formed in the central portion of the conveyed product 6, it is determined that the positioning command output from the positioning command output unit 15 has been made at a desired timing (step S ⁇ b> 27, Yes).
  • the positioning device 1 determines the position where the external sensor 2 is temporarily installed at this time as the position of the external sensor 2 from which a positioning command is obtained at a desired timing (step S28).
  • step S27 If no hole is formed in the center of the conveyed product 6, it is determined that the positioning command output from the positioning command output unit 15 is not performed at a desired timing (No in step S27). In this case, returning to step S21, the user re-installs the external sensor 2 at a position different from the previous position. After changing the physical position of the external sensor 2 in step S21, the procedure after step S22 is repeated.
  • the timing of the positioning start is adjusted by changing the physical position of the external sensor 2. In this method, every time the position of the external sensor 2 is changed, the work time t2 in step S21 is required.
  • the positioning start timing is adjusted by changing the set timer value.
  • the work time t3 in step S3 shown in FIG. 2 is required.
  • the screw for fixing the external sensor 2 is removed, the position of the external sensor 2 is corrected, and the screw for fixing the external sensor 2 is tightened.
  • the numerical values in the positioning control program are rewritten. Since the work content at the work time t3 can be completed in a short time compared to the work content at the work time t2, the work time t3 is clearly shorter than the work time t2 (t2 >> t3). .
  • the positioning device 1 As the number of times of correcting the output timing of the positioning command increases, the time until the adjustment of the timing for starting the positioning is significantly increased as compared with the comparative example. It can be shortened.
  • the positioning device 1 can freely delay the positioning start by a simple operation of changing the set timer value regardless of the movement of the external sensor 2.
  • the positioning device 1 makes it possible to start up the positioning system in a short time by eliminating the need to adjust the physical position of the external sensor 2 in order to set the positioning start to a desired timing.
  • the positioning device 1 sets a set timer value t1 for the conveyed product 6, and sets a set timer value (t4) other than t1 for the conveyed product 7 having a length different from that of the conveyed product 6. Can be set.
  • the positioning device 1 switches the set timer values t1 and t4 for the transported objects 6 and 7 so that the timing is adjusted for any of the transported objects 6 and 7 using one external sensor 2. Commands can be output.
  • the memory 13 may hold a plurality of setting timer values. Since the positioning device 1 can reduce the number of external sensors 2 that need to be installed, the cost of the positioning system can be reduced.
  • the positioning device 1 can update the timing of positioning start by changing the set timer value without adjusting the position of the external sensor 2 even after once determining the timing of positioning start.
  • the positioning device 1 can set a plurality of positioning start timings by switching the set timer value without changing the position of the external sensor 2. For example, by changing the set timer value t1 when processing the transported object 6 and t4 when processing the transported object 7, a positioning system capable of processing a plurality of transported objects having different shapes. Can be built.
  • the positioning device 1 may include a plurality of positioning command output units 15.
  • a drive unit 5 is connected to each positioning command output unit 15. By connecting various processing devices to each drive unit 5, it is possible to construct a positioning system that can handle a plurality of processes.
  • the memory 13 is a positioning parameter that is an operating condition of each drive unit 5,
  • the positioning data calculated by the CPU 11 based on each positioning parameter and the set timer value for adjusting the timing of positioning command output to each drive unit 5 are held.
  • the positioning device 1 can output a positioning command based on the positioning command data held in the memory 13 in response to an external input signal from the external sensor 2 at a timing corresponding to the set timer value held in the memory 13.
  • the positioning device 1 can be provided with extensibility so that a plurality of positioning commands whose timings are adjusted can be output in response to an input from one external sensor 2.
  • the positioning device 1 may apply the adjustment of the positioning start timing in the present embodiment to the adjustment of the positioning control stop timing and the timing of changing the control content or the control condition.
  • the positioning device and positioning method according to the present invention are suitable for starting positioning control in response to an input from an external sensor.

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Abstract

　外部センサ（２）からの外部入力信号の入力に応じた位置決め指令の出力により位置決め制御を始動させる位置決め装置（１）であって、外部入力部（１４）と、外部入力部へ外部入力信号が入力されたときからの時間をカウントするタイマ部（１２）と、位置決め制御の始動を遅滞させる遅滞時間として位置決め制御プログラムによって設定された設定タイマ値と、演算処理部が算出した位置決め指令データとを保持するメモリ（１３）と、メモリが保持している位置決め指令データに基づき、制御対象へ位置決め指令を出力する位置決め指令出力部（１５）と、を有し、位置決め指令出力部は、タイマ部によるカウント値が、メモリが保持している設定タイマ値と一致したときに位置決め指令を出力し、メモリが保持する設定タイマ値を、位置決め制御プログラムにおける設定に応じて変更可能とする。

Description

位置決め装置および位置決め方法
　本発明は、位置決め装置および位置決め方法、特に、プログラマブルコントローラ（Programmable　Logic　Controller；ＰＬＣ）に装着される位置決め装置に関する。
　ＰＬＣに装着される位置決め装置として、外部センサからの信号の入力に応じて位置決め制御の始動（位置決め始動）を行うものが知られている。位置決め始動のタイミングは、外部センサから信号が入力されるタイミングによって変化する。外部センサからの入力に応じた位置決め始動を行う位置決めシステムを構築する場合、外部センサは、位置決め始動が所望のタイミングとなるように、正確な位置への設置が求められる。
　外部センサの位置を決定する従来の方法では、まず外部センサの位置を仮決めしてから、実際に位置決めシステムを動作させることで、外部センサからの入力による位置決め始動のタイミングを確認する。所望のタイミングで位置決め始動がなされない場合、外部センサの物理的な位置を変更してから位置決めシステムを再度動作させて、位置決め始動のタイミングを確認する。外部センサの位置の変更と位置決め始動のタイミングの確認とを繰り返し、位置決め始動を所望のタイミングへと近づけていくことで、外部センサの位置を決定する。外部センサは、ねじ止めにより設置されることが多い。外部センサの位置を決定するまでには、外部センサの位置の変更に伴い逐次ねじの着脱を要することになる。外部センサの位置を決定する過程において外部センサの位置を変更する回数が多いほど、位置決めシステムの立ち上げに要する時間が長くなる。
　また、外部センサからの入力により位置決め始動を行う従来の位置決めシステムでは、外部センサを設置する位置と位置決め始動のタイミングとが一対一の対応となる。外部センサの位置を一旦決定した後に、位置決め始動のタイミングを更新することとなった場合、外部センサの位置を調節し直す必要がある。さらに、１つの位置決めシステムにおいて、位置決め始動の複数のタイミングを設定する場合は、設定の数だけ外部センサを設置することとなる。設置を要する外部センサの数が多くなるほど、位置決めシステムのコストが高くなる。従来技術におけるこれらの問題への対処として、外部センサの位置に関わらず、位置決め始動のタイミングを自在に調節可能とすることが望まれている。
　制御系における起動タイミングを調整するための手法として、例えば、複数台のコントローラがネットワークを介して接続されたモーション制御システムにおいて、各コントローラの同期をとるための遅延トリガを発生させる手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムは、イベントの発生時刻からプログラムの起動までに所定の遅延時間を加えた遅延トリガを発生させる。
　また、センサからの入力のタイミングを補正するための手法として、例えば、位置検出のためのセンサが取り付けられたモータについて、センサの位置の誤差によるセンサ信号のタイミングのずれを補正する手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００７－２１３４７４号公報 特開２００６－１９７７６２号公報
　特許文献１に記載の技術では、イベントの発生時刻に所定の遅延時間を加えた遅延トリガを発生させるため、イベントの検出により発生させるトリガに、イベントの発生時刻の情報を持たせる必要がある。その発生時刻の情報を得るためには、絶対時刻を計時する時計モジュールと、コントローラ間の時刻合わせのための時計同期モジュールとが必要となる。この技術によると、イベントの発生情報のみからの遅延トリガの生成には対応し得ないこと、イベントの発生時刻の情報を得るための要素が必要となることが問題となる。
　特許文献２に記載の技術は、位置検出センサが組み込まれたモータを対象として、センサの取り付け誤差によるタイミングのずれを補正するためのものである。この技術は、外部センサによる入力のタイミングの補正を想定したものではない。また、当該モータが製品として出荷された後は、位置検出センサの取り付け位置は不変であるため、センサ信号のタイミングずれは、固定された補正値によって補正される。補正値は、製品出荷時にモータ駆動電流の製品仕様を満たす固定値として設定されれば良いことから、この手法は、製品出荷後にユーザによって任意に補正値を変更する場合に対応し得ないこととなる。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、外部センサを設置する位置に関わらず位置決め制御の始動を自在に遅延可能として、位置決めシステムを短時間にて立ち上げ可能とする位置決め装置および位置決め方法を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、プログラマブルコントローラに設けられ、外部センサからの外部入力信号の入力に応じた位置決め指令の出力により、前記プログラマブルコントローラによる制御対象に対する位置決め制御を始動させる位置決め装置であって、前記外部センサからの前記外部入力信号の入力を受け付ける外部入力部と、前記外部入力部へ前記外部入力信号が入力されたときからの時間をカウントするタイマ部と、位置決め制御プログラムによって前記制御対象の動作条件として設定される位置決めパラメータに基づき位置決め指令データを算出する演算処理部と、前記位置決め制御の始動を遅滞させる遅滞時間として前記位置決め制御プログラムによって設定された設定タイマ値と、前記演算処理部が算出した前記位置決め指令データとを保持するメモリと、前記メモリが保持している前記位置決め指令データに基づき、前記制御対象へ前記位置決め指令を出力する位置決め指令出力部と、を有し、前記位置決め指令出力部は、前記タイマ部によるカウント値が、前記メモリが保持している前記設定タイマ値と一致したときに前記位置決め指令を出力し、前記メモリが保持する前記設定タイマ値を、前記位置決め制御プログラムにおける設定に応じて変更可能とすることを特徴とする。
　本発明にかかる位置決め装置は、設定タイマ値に応じて、位置決め指令を出力するタイミングを調節可能とする。位置決め装置は、外部センサの移動によらず、設定タイマ値を変更させる簡易な作業によって、位置決め始動を自在に遅延させることができる。位置決め装置は、位置決め始動を所望のタイミングとするための、外部センサの物理的な位置の調節が不要となることで、短時間の作業により位置決めシステムを立ち上げ可能とする。位置決め装置は、位置決め始動のタイミングを一旦決定した後も、外部センサの位置の調節によらず設定タイマ値の変更によって、位置決め始動のタイミングを更新することができる。位置決め装置は、１つの外部センサが設置された位置決めシステムにおいて、外部センサの位置を変更しなくても、設定タイマ値を変更させることで、位置決め始動の複数のタイミングを設定することもできる。
図１は、本発明の実施の形態にかかる位置決め装置を含む位置決めシステムの構成を示すブロック図である。 図２は、位置決め装置により位置決め始動のタイミングを調節する手順を示すフローチャートである。 図３は、比較例にかかる位置決め装置により、位置決め始動のタイミングを調節する手順を示すフローチャートである。
　以下に、本発明にかかる位置決め装置および位置決め方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態．
　図１は、本発明の実施の形態にかかる位置決め装置を含む位置決めシステムの構成例を示すブロック図である。位置決め装置１は、ＰＬＣに設けられている。ＰＬＣのうち位置決め装置１以外の構成については、図示を省略している。
　位置決め装置１は、ＣＰＵ１１、タイマ部１２、メモリ１３、外部入力部１４および位置決め指令出力部１５を有する。ＣＰＵ１１、タイマ部１２、メモリ１３、外部入力部１４および位置決め指令出力部１５は、内部バスを介してそれぞれ接続されている。なお、位置決め装置１の構成は、適宜変更可能であるものとする。
　ＣＰＵ１１は、各種の演算処理を実施する演算処理部として機能する。ＣＰＵ１１は、位置決めパラメータに基づいて位置決め指令データを算出する。位置決めパラメータは、ＰＬＣによる制御対象の動作条件として、位置決め制御プログラムによって設定される。
　外部入力部１４は、外部センサ２からの外部入力信号の入力を受け付ける。タイマ部１２は、外部センサ２からの入力をトリガとするカウントを実施する。タイマ部１２は、外部センサ２から外部入力部１４へ外部入力信号が入力されたときからの時間をカウントする。
　メモリ１３は、設定タイマ値、位置決めパラメータおよび位置決め指令データを保持する。設定タイマ値は、位置決め制御の始動（位置決め始動）を遅滞させる遅滞時間として、位置決め制御プログラムによって設定された値とする。ＣＰＵ１１は、位置決め指令データの算出のための位置決めパラメータを、メモリ１３から読み出す。メモリ１３は、ＣＰＵ１１で算出された位置決め指令データを格納する。
　位置決め指令出力部１５は、メモリ１３が保持している位置決め指令データに基づき、制御対象へ位置決め指令を出力する。位置決め装置１は、外部センサ２からの外部入力信号の入力に応じた位置決め指令の出力により、制御対象に対する位置決め制御を始動させる。
　ここで、位置決め装置１において位置決め始動のタイミングを調節する位置決め方法について説明する。ユーザは、移動速度や移動時間など、制御対象の動作条件となる位置決めパラメータを、位置決め制御プログラムにおいて設定する。また、ユーザは、位置決め始動を遅滞させる遅滞時間とする設定タイマ値を、位置決め制御プログラムにおいて設定する。メモリ１３は、位置決め制御プログラムにおいて設定されている位置決めパラメータと設定タイマ値とを格納する。
　ＣＰＵ１１は、メモリ１３が保持している位置決めパラメータを読み出す。ＣＰＵ１１は、読み出した位置決めパラメータに基づき位置決め指令データを算出する。メモリ１３は、ＣＰＵ１１が算出した位置決め指令データを格納する。
　外部センサ２からの外部入力信号が外部入力部１４へ入力されると、タイマ部１２は、外部入力信号をトリガとして、ゼロからのカウントアップを開始する。タイマ部１２は、外部入力部１４へ外部入力信号が入力されたときからのカウント値が、メモリ１３が保持している設定タイマ値と一致するまでカウントアップをする。位置決め指令出力部１５は、タイマ部１２によるカウント値と、メモリ１３が保持している設定タイマ値とが一致したときに、位置決め指令を出力する。
　位置決め装置１は、メモリ１３が保持する設定タイマ値を、位置決め制御プログラムにおける設定に応じて変更可能とする。設定タイマ値を変更させることで、タイマ部１２によるカウント値が設定タイマ値に到達するタイミングが変化する。位置決め装置１は、設定タイマ値を調節することで、位置決め指令出力部１５から位置決め指令を出力するタイミングを調節することができる。
　次に、図１を参照して、位置決め装置１の使用例について説明する。穴あけ加工機４は、ＰＬＣによる制御対象とする。穴あけ加工機４は、搬送物６，７に穴あけ加工を施す。搬送装置３は、搬送物６，７を搬送する。なお、搬送装置３上の進行方向における搬送物６の長さｍ１と、搬送装置３上の進行方向における搬送物７の長さｍ２とは、ｍ１＞ｍ２の関係にあるものとする。
　外部センサ２は、搬送装置３によって搬送されている搬送物６，７を検出する。外部センサ２は、外部入力部１４に接続されている。ドライブユニット５は、穴あけ加工機４を駆動する。ドライブユニット５は、位置決め指令出力部１５に接続されている。
　位置決め装置１は、例えば、搬送物６，７のうち、搬送装置３上の進行方向における中央部に穴あけを形成するように、穴あけ加工機４を位置決めする。外部センサ２は、搬送物６，７の端部が外部センサ２の直下に到達したときに、外部入力信号を出力する。ドライブユニット５は、位置決め指令出力部１５からの位置決め指令の入力に応じて、穴あけ加工機４を駆動する。
　図２は、位置決め装置により位置決め始動のタイミングを調節する手順を示すフローチャートである。位置決め装置１を備える位置決めシステムを構築する際に、まず、ユーザは、搬送装置３上のおおまかな位置に外部センサ２を設置する（ステップＳ１）。ユーザは、例えば固定位置へのねじ止め作業によって、外部センサ２を設置する。外部センサ２の設置には、作業時間ｔ２を要するものとする。
　ユーザは、穴あけ加工のために穴あけ加工機４を上下動させる位置に関する位置決めパラメータを、位置決め制御プログラムにおいて設定する（ステップＳ２）。次に、ユーザは、位置決め制御プログラムにおいて、設定タイマ値を設定する（ステップＳ３）。ユーザは、設定タイマ値の初期値として、例えばゼロを設定する。メモリ１３は、設定タイマ値「０」を保持する。設定タイマ値の設定には、作業時間ｔ３を要するものとする。
　ＣＰＵ１１は、ステップＳ２にて設定された位置決めパラメータを基に、位置決め指令データを算出する（ステップＳ４）。メモリ１３は、穴あけ加工機４について設定されている位置決めパラメータと、ＣＰＵ１１で算出された位置決め指令データとを保持する。
　次に、ユーザは、ＰＬＣの試運転を開始させる（ステップＳ５）。ＰＬＣは、試運転として、例えば搬送物６に対する穴あけ加工を実施する。搬送装置３によって搬送されている搬送物６の端部が外部センサ２の鉛直下方を通過するときに、外部センサ２は、搬送物６の検出に応じた外部入力信号を生成する。外部入力部１４には、外部センサ２からの外部入力信号が入力される（ステップＳ６）。
　外部センサ２からの外部入力信号が外部入力部１４へ入力されたとき、タイマ部１２は、カウントを開始する（ステップＳ７）。次のステップＳ８では、ＣＰＵ１１は、タイマ部１２のカウント値が、メモリ１３が保持している設定タイマ値と一致するか否かを判断する。
　設定タイマ値を「０」とする試運転の場合、外部入力部１４において外部入力信号が検出されると同時に、タイマ部１２のカウント値「０」と、メモリ１３が保持している設定タイマ値「０」とが互いに「０」で一致する（ステップＳ８、Ｙｅｓ）。タイマ部１２は、設定タイマ値が「０」であるときは、カウント値を「０」から増加させる以前にカウントを中断する。
　ステップＳ８においてタイマ部１２のカウント値とメモリ１３の設定タイマ値とが一致したことを受けて、位置決め指令出力部１５は、位置決め指令を出力する（ステップＳ９）。ドライブユニット５は、位置決め指令出力部１５からの位置決め指令に応じて、穴あけ加工機４を上下動させる。
　穴あけ加工機４を上下動させてから、ユーザは、ステップＳ９における位置決め指令の出力が、所望のタイミングでなされたか否かを確認する（ステップＳ１０）。ユーザは、搬送物６の中央部に穴あきが形成されているか否かを例えば目視によって確認することで、位置決め指令の出力が所望のタイミングでなされたか否かを判断する。
　搬送物６の中央部に穴あきが形成されている場合、位置決め指令出力部１５からの位置決め指令の出力が所望のタイミングでなされたものと判断される（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）。位置決め装置１は、このときメモリ１３が保持している設定タイマ値「０」を、所望のタイミングで位置決め指令を出力可能とする設定タイマ値（ｔ１とする）として決定する（ステップＳ１１）。
　一方、搬送物６の中央部に穴あきが形成されていない場合、位置決め指令出力部１５からの位置決め指令の出力が所望のタイミングでなされていないものと判断される（ステップＳ１０、Ｎｏ）。ユーザは、位置決め制御プログラムにおいて、設定タイマ値として「０」以外の値を設定する（ステップＳ３）。これにより、位置決め装置１は、メモリ１３が保持している設定タイマ値を変更する。メモリ１３は、変更後の設定タイマ値を保持する。メモリ１３が保持している設定タイマ値を変更した上で、ステップＳ４以降の手順を繰り返す。
　設定タイマ値を「０」以外の値とする試運転の場合、タイマ部１２は、ステップＳ７におけるカウントの開始により、カウント値を「０」から増加させる。ステップＳ８では、ＣＰＵ１１は、タイマ部１２のカウント値が、変更後の設定タイマ値と一致するか否かを判断する。
　タイマ部１２のカウント値が設定タイマ値と一致していない場合（ステップＳ８、Ｎｏ）、タイマ部１２は、カウントを継続する（ステップＳ１２）。タイマ部１２がカウントを継続し、カウント値が設定タイマ値と一致した場合（ステップＳ８、Ｙｅｓ）、位置決め指令出力部１５は、位置決め指令を出力する（ステップＳ９）。ドライブユニット５は、位置決め指令出力部１５からの位置決め指令に応じて、穴あけ加工機４を上下動させる。
　穴あけ加工機４を上下動させてから、ユーザは、今回の試運転について、ステップＳ９における位置決め指令の出力が、所望のタイミングでなされたか否かを確認する（ステップＳ１０）。今回の試運転においても、位置決め指令出力部１５からの位置決め指令の出力が所望のタイミングでなされていない場合（ステップＳ１０、Ｎｏ）、位置決め装置１は、ステップＳ３に戻って設定タイマ値をさらに変更し、ステップＳ４以降の手順を繰り返す。
　一方、今回の試運転において、位置決め指令出力部１５からの位置決め指令の出力が所望のタイミングでなされた場合（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）、位置決め装置１は、このときメモリ１３が保持している設定タイマ値を、所望のタイミングで位置決め指令を出力可能とする設定タイマ値ｔ１として決定する（ステップＳ１１）。位置決め装置１は、ステップＳ１１による設定タイマ値ｔ１の決定を経て、位置決め始動のタイミングの調節を終了する。
　図３は、本実施の形態の比較例にかかる位置決め装置により、位置決め始動のタイミングを調節する手順を示すフローチャートである。比較例にかかる位置決め装置は、タイマ部１２の装備と、メモリ１３における設定タイマ値の保持とが省略されている以外は、図１に示す本実施の形態にかかる位置決め装置１と同様の構成を備える。比較例にかかる位置決め装置のうち、図１に示す構成と同一の部分については同一の符号を付して説明する。
　ユーザは、搬送装置３上のおおまかな位置に外部センサ２を設置する（ステップＳ２１）。ユーザは、例えば固定位置へのねじ止め作業によって、外部センサ２を設置する。外部センサ２の設置には、作業時間ｔ２を要するものとする。
　ユーザは、穴あけ加工のために穴あけ加工機４を上下動させる位置に関する位置決めパラメータを、位置決め制御プログラムにおいて設定する（ステップＳ２２）。ＣＰＵ１１は、ステップＳ２２にて設定された位置決めパラメータを基に、位置決め指令データを算出する（ステップＳ２３）。
　次に、ユーザは、ＰＬＣの試運転を開始させる（ステップＳ２４）。ＰＬＣは、試運転として、例えば搬送物６に対する穴あけ加工を実施する。搬送装置３によって搬送されている搬送物６の端部が外部センサ２の鉛直下方を通過するときに、外部センサ２は、搬送物６の検出による外部入力信号を出力する。外部入力部１４には、外部センサ２からの外部入力信号が入力される（ステップＳ２５）。
　位置決め指令出力部１５は、ステップＳ２５において外部入力信号が外部入力部１４へ入力されると、位置決め指令を出力する（ステップＳ２６）。ドライブユニット５は、位置決め指令出力部１５からの位置決め指令に応じて、穴あけ加工機４を上下動させる。
　穴あけ加工機４を上下動させてから、ユーザは、ステップＳ２６における位置決め指令の出力が、所望のタイミングでなされたか否かを確認する（ステップＳ２７）。ユーザは、搬送物６の中央部に穴あきが形成されているか否かを例えば目視によって確認することで、位置決め指令の出力が所望のタイミングでなされたか否かを判断する。
　搬送物６の中央部に穴あきが形成されている場合、位置決め指令出力部１５からの位置決め指令の出力が所望のタイミングでなされたものと判断される（ステップＳ２７、Ｙｅｓ）。位置決め装置１は、このとき外部センサ２が仮設置されている位置を、所望のタイミングで位置決め指令が得られる外部センサ２の位置として決定する（ステップＳ２８）。
　搬送物６の中央部に穴あきが形成されていない場合、位置決め指令出力部１５からの位置決め指令の出力が所望のタイミングでなされていないものと判断される（ステップＳ２７、Ｎｏ）。この場合、ステップＳ２１に戻って、ユーザは、外部センサ２をそれまでの位置とは別の位置に設置し直す。ステップＳ２１において外部センサ２の物理的な位置を変更した上で、ステップＳ２２以降の手順を繰り返す。
　比較例にかかる位置決め装置を適用する手順では、所望のタイミングで位置決め始動がなされない場合、外部センサ２の物理的な位置を変更することにより、位置決め始動のタイミングを調節する。この方法では、外部センサ２の位置を変更するごとに、ステップＳ２１における作業時間ｔ２を要することとなる。
　これに対して、本実施の形態にかかる位置決め装置１を適用する手順では、所望のタイミングで位置決め始動がなされない場合、設定タイマ値を変更することにより、位置決め始動のタイミングを調節する。この方法では、設定タイマ値を変更するごとに、図２に示すステップＳ３における作業時間ｔ３を要することとなる。
　外部センサ２の位置を変更に要する作業時間ｔ２では、外部センサ２を固定するねじの取り外し、外部センサ２の位置の修正、外部センサ２の固定のためのねじ締めが実施される。設定タイマ値の変更に要する作業時間ｔ３では、位置決め制御プログラム内の数値の書き換えが実施される。作業時間ｔ２における作業内容に比べて、作業時間ｔ３における作業内容は短い時間で完了可能であることから、作業時間ｔ３は、作業時間ｔ２に比べて明らかに短いものとなる（ｔ２＞＞ｔ３）。
　したがって、本実施の形態にかかる位置決め装置１は、位置決め指令の出力のタイミングを修正する回数が多くなるほど、比較例の場合に対して、位置決め始動のタイミングの調節を終了するまでの時間を大幅に短縮することができる。
　位置決め装置１は、外部センサ２の移動によらず、設定タイマ値を変更させる簡易な作業によって、位置決め始動を自在に遅延させることができる。位置決め装置１は、位置決め始動を所望のタイミングとするための、外部センサ２の物理的な位置の調節が不要となることで、短時間の作業により位置決めシステムを立ち上げ可能とする。
　比較例にかかる位置決め装置を適用する場合、互いに長さが異なる搬送物６および搬送物７の加工においては、それぞれに対してタイミングが調節された位置決め指令を出力するために、２つの外部センサが必要となる。
　本実施形態にかかる位置決め装置１は、搬送物６に対しては設定タイマ値ｔ１を設定するとともに、搬送物６とは長さが異なる搬送物７に対してはｔ１以外の設定タイマ値（ｔ４とする）を設定することができる。位置決め装置１は、搬送物６，７に対して設定タイマ値ｔ１，ｔ４を切り換えることで、１つの外部センサ２を用いて、いずれの搬送物６，７に対してもタイミングが調節された位置決め指令を出力することができる。メモリ１３は、複数の設定タイマ値を保持することとしても良い。位置決め装置１は、設置を要する外部センサ２の数を少なくできることで、位置決めシステムのコストを低減させることができる。
　位置決め装置１は、位置決め始動のタイミングを一旦決定した後も、外部センサ２の位置の調節によらず設定タイマ値の変更によって、位置決め始動のタイミングを更新することができる。位置決め装置１は、１つの外部センサ２が設置された位置決めシステムにおいて、外部センサ２の位置を変更しなくても、設定タイマ値の切り換えにより、位置決め始動の複数のタイミングを設定することができる。例えば、搬送物６を加工する際にはｔ１、搬送物７を加工する際にはｔ４、と設定タイマ値を変更することで、異なる形状を備える複数の搬送物の加工に対応可能な位置決めシステムを構築することができる。
　位置決め装置１は、複数の位置決め指令出力部１５を備えるものとしても良い。各位置決め指令出力部１５には、ドライブユニット５が接続される。各ドライブユニット５に各種加工機器を接続することで、複数の加工に対応可能な位置決めシステムを構築することができる。
　複数の加工に対応可能な位置決めシステムにおいて、外部センサ２からの外部入力信号を位置決め装置１に入力することで位置決め始動を実行する場合、メモリ１３は、各ドライブユニット５の動作条件となる位置決めパラメータ、各位置決めパラメータを基にＣＰＵ１１で算出された位置決めデータ、各ドライブユニット５への位置決め指令出力のタイミングを調節するための設定タイマ値を保持する。位置決め装置１は、外部センサ２からの外部入力信号に対して、メモリ１３が保持する位置決め指令データに基づいた位置決め指令を、メモリ１３が保持する設定タイマ値に応じたタイミングで出力することができる。本発明によると、１つの外部センサ２からの入力に対し、各自タイミングが調節された複数の位置決め指令を出力可能とするような拡張性を、位置決め装置１に持たせることができる。位置決め装置１は、本実施の形態における位置決め始動のタイミングの調節を、位置決め制御の停止のタイミングや、制御内容または制御条件の変更のタイミングの調節に応用することとしても良い。
　以上のように、本発明にかかる位置決め装置および位置決め方法は、外部センサからの入力に応じて位置決め制御の始動を行う場合に適している。
　１　位置決め装置、２　外部センサ、３　搬送装置、４　穴あけ加工機、５　ドライブユニット、６，７　搬送物、１２　タイマ部、１３　メモリ、１４　外部入力部、１５　位置決め指令出力部。

Claims (2)

  1. 　プログラマブルコントローラに設けられ、外部センサからの外部入力信号の入力に応じた位置決め指令の出力により、前記プログラマブルコントローラによる制御対象に対する位置決め制御を始動させる位置決め装置であって、
    　前記外部センサからの前記外部入力信号の入力を受け付ける外部入力部と、
    　前記外部入力部へ前記外部入力信号が入力されたときからの時間をカウントするタイマ部と、
    　位置決め制御プログラムによって前記制御対象の動作条件として設定される位置決めパラメータに基づき位置決め指令データを算出する演算処理部と、
    　前記位置決め制御の始動を遅滞させる遅滞時間として前記位置決め制御プログラムによって設定された設定タイマ値と、前記演算処理部が算出した前記位置決め指令データとを保持するメモリと、
    　前記メモリが保持している前記位置決め指令データに基づき、前記制御対象へ前記位置決め指令を出力する位置決め指令出力部と、を有し、
    　前記位置決め指令出力部は、前記タイマ部によるカウント値が、前記メモリが保持している前記設定タイマ値と一致したときに前記位置決め指令を出力し、
    　前記メモリが保持する前記設定タイマ値を、前記位置決め制御プログラムにおける設定に応じて変更可能とすることを特徴とする位置決め装置。
  2. 　外部入力信号の入力に応じた位置決め指令の出力により、プログラマブルコントローラによる制御対象に対する位置決め制御を始動させる位置決め方法であって、
    　前記外部入力信号の入力を受け付ける工程と、
    　前記外部入力信号が入力されたときからの時間をカウントする工程と、
    　位置決め制御プログラムによって前記制御対象の動作条件として設定される位置決めパラメータに基づき位置決め指令データを算出する工程と、
    　前記位置決め制御の始動を遅滞させる遅滞時間として前記位置決め制御プログラムによって設定された設定タイマ値をメモリに保持する工程と、
    　前記位置決め指令データに基づき、前記制御対象へ前記位置決め指令を出力する工程と、を含み、
    　前記外部入力信号が入力されたときからの時間を示すカウント値が、前記メモリに保持されている前記設定タイマ値と一致したときに前記位置決め指令を出力し、
    　前記メモリに保持される前記設定タイマ値を、前記位置決め制御プログラムにおける設定に応じて変更可能とすることを特徴とする位置決め方法。
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