JPH02152899A - バランサの簡易位置決め制御方法 - 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、バランサの簡易位置決め制御方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来のマイクロコンピュータを塔載したバランサのコン
トローラでは、位置決め用データとしてモータ部に取付
けたレゾルバ、エンコーダ等の位置検出器を利用して得
てきた。

〔発明が解決しようどする課題〕

上記従来のバランサの位置決め制御方法では高価なレゾ
ルバあるいはエンコーダ等の位置検出器を必要となり、
バランサ全体が高価になるという問題があった。

本発明は上記のことにかんがみなされたもので、レゾル
バあるいはエンコーダ等高価な位置検出器を用いること
なくバランサを制御できるバランサの簡易位置決め制御
方法を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記目的を達成
するために、本発明に係るバランサの簡易位置決め制御
方法は、ワークを昇降するアクチュエータと、このアク
チュエータの速度を検出する速度検出器と、ワークの重
量を検出する重量検出器と、ワークに作用する加速度を
検出する加速度計と、上記重量検出器からの信号により
ワーク自体の重量を記憶する重量記憶部と、これらの各
出力信号を演算して上記アクチュエータへ所定の指令値
を出力する指令演算部とからなるバランサにおいて、速
度検出器の検出値を積分し、その値を位置データとして
用いて指令演算部にて演算する。

〔実　施　例〕

本発明の実施態様を図面に基づいて説明する。

第１図はバランサの制御系を示す説明図であり、図中１
はアーム、２は駆動部材で、この駆動部材２はリンク３
ａ、３ｂにて上記アーム１に連結されていて、この駆動
部材２が上下動することによりアーム１が昇降するよう
になっている。４は上記駆動部材２をラック２ａ及びピ
ニオン４ａを介して駆動するモータ、５はこのモータ４
の回転速度を検出する速度検出器である。

一方上記アーム１の先端にはローブ６を介してワーク７
が吊り下げ支持されている。そして上記ローブ６には速
度指令器８と、重量検出器（ロードセル）９と、加速度
計１０とが備えである。１１は速度指令器８の操作レバ
ーである。

速度指令器８は操作レバー１１の操作量に応じた速度指
令信号Ｒを出力するようになっており、また加速度計１
０は昇降するワーク７の加速度を検出して加速度信号Ｖ
ａを出力するようになっている。さらに重量検出器９は
ワーク７に作用する重量（力）を検出してその信号Ｆ　
＋−を出力するようになっている。さらに上記速度検出
器８はモータ４の速度信号大を出力するようになってい
る。９ａはワーク自体の重量をＳ己憶する重量記憶部で
ある。

１２はモータ４を駆動するドライブ回路であり、このド
ライブ回路１２は指令値Ｖｆと速度検出器５からの速度
信号文との偏差をとる加算器１３と、駆動アンプ回路１
４とで構成されており、上記偏差Ｖｆ−文に従ってモー
タ４を駆動するようになっている。

１５は指令演算部であり、これには検出器１６を介して
上記速度指令器８からの速度指令信号Ｒと、加速度計１
０からの加速度信号Ｖａと重量検出器９からの重量信号
ＦＬが入力し、また他の検出器１７を介して上記速度検
出器５からの速度信号文が入力するようになっており、
この指令演算器１５では上記各信号に基づいて演算が行
なわれてその値を指令値Ｖｆとしてドライブ回路１２へ
出力するようになっている。このときの指令値Ｖｆはバ
ランスモードとホイストモードに応じて出力される。

上記指令演算器１５では、第２図に示すように、速度指
令器８よりの速度指令信号Ｒと速度検出器５からの速度
信号大とがマルチプレクサ１８、アンプ１９、Ａ／Ｄ変
換器２０を経て中央演算装置２１に入力され、ここで上
記速度信号文が単位時間ごとにサンプリングして積分し
て位置データとし、この位置データが記憶装置２２に入
力されて記憶される。

第３図（Ａ）は速度信号の積分、すなわち、ｘ−ｆ　大
ｄＴ の様子を示すもので、図中Ｖは速度電圧、△Ｔはサンプ
リングタイムである。また第３図（Ｂ）は操作レバー１
１の操作量によるレバー電圧ｖＬとスレッシオレベルＶ
Ｔとの関係を示し、Ｖｔ、　＜　ｌ　ＶＴ　ｌならば、
ニュートラル位置とし、第３図（Ｃ）に示すように上記
積分による位置データの演算を開始する。

バランサの使用法として位置データＸが必要となるのは
、操作レバー１１の操作終了後であるので、レバー操作
による速度指令信号Ｒが停止指令のニュートラル域（Ｖ
ｉ、　＜　ｌ　ＶＴ　　ｌ　）に入った時点から位置デ
ータ演算を開始する。またこの演算開始点を基準位置デ
ータとして記憶しておく。

次にワーク７に手により力を加えてこれを上昇あるいは
下降する場合（バランスモード）の作用を第４図を参照
して説明する。なおこの説明は便宜上、モータ４にて回
転するドラム２３にてロープ６を介してワーク７を吊り
下げる場合で説明する。

ワーク７に手により力を上下方向にかけると、このワー
ク７の見かけ上の重量が変化し、このときの重量が重量
検出器９にて検出され、重量信号ＦＬを出力する。この
重量信号ＦＬは重量比較器２４にて上記ワーク７の真の
重量Ｗ。を記憶している記憶部９ａからの重量記憶値Ｗ
。

と比較され、その差に重量ゲインに、がかけられる。

一方このとき、モータ４の回転速度が速度検出器５にて
検出され、この検出信号大は指令演算器１５の積分機能
部分で積分されて位置データ信号Ｘとなって出力される
。そしてこの位置データ信号Ｘは比較器２５にて基準位
置と比較され、その値に位置ゲインＫＰがかけられる。

上記重量信号ＦＬと位置データ信号Ｘは加算器２６にて
加算されて指令値ｖＰとして出力される。そしてこの指
令値ＶＰは上記したようにドライブ回路１２人力され、
ドライブ回路１２では上記指令値Ｖｆと速度検出器５か
らの速度信号大との偏差が加算器１３にてとられ、その
偏差に従ってモータ４が駆動され、ワーク７はこれに加
えた力に応じた速度で上昇あるいは下降される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、モータ４の回転速度を検出する速度検
出器の検出値を積分することによりモータ４の位置デー
タとし、この位置データを用いてモータ４を制御するよ
うにしたから、モータ４の回転位置を検出するための高
価なレゾルバあるいはエンコーダ等の位置検出器が不要
となり、バランサを安価に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示すもので、第１図はバラン
サの制御系を示す説明図、第２図は要部を示すブロック
図、第３図（Ａ）は速度信号の積分を示す説明図、第３
図（Ｂ）は操作レバーの操作信号によるニュートラル位
置を示す線図、第３図（Ｃ）は位置データ演算開始タイ
ミングを示す線図、第４図はバランスモードにおける作
用を説明するための線図である。 ５は速度検出器、７はワーク、９は重量検出器、９ａは
重量記憶部、１０は加速度計、１５は指令演算部。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワーク７を昇降するアクチュエータと、このアクチュエ
   ータの速度を検出する速度検出器５と、ワーク７の重量
   を検出する重量検出器９と、ワーク７に作用する加速度
   を検出する加速度計１０と、上記重量検出器９からの信
   号によりワーク７自体の重量を記憶する重量記憶部９ａ
   と、これらの各出力信号を演算して上記アクチュエータ
   へ所定の指令値を出力する指令演算部１５とからなるバ
   ランサにおいて、速度検出器５の検出値を積分し、その
   値を位置データとして用いて指令演算部１５にて演算す
   るようにしたことを特徴とするバランサの簡易位置決め
   制御方法。