JPH0424178B2 - - Google Patents
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- JPH0424178B2 JPH0424178B2 JP60165135A JP16513585A JPH0424178B2 JP H0424178 B2 JPH0424178 B2 JP H0424178B2 JP 60165135 A JP60165135 A JP 60165135A JP 16513585 A JP16513585 A JP 16513585A JP H0424178 B2 JPH0424178 B2 JP H0424178B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positioning
- servo
- brake
- shaft
- servo motor
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- Machine Tool Positioning Apparatuses (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
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。
ものである。
従来の技術
近年、位置決め装置は工業用ロボツト、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。
−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。
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。
置決め装置の一例について説明する。
第５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ツク図である。第５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のカツプリングを介して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。５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。７はマイ
クロコンピユ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、
マイクロコンピユータ７によつて演算処理された
移動指令値とロータリーエンコーダ５からフイー
ドバツ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の出力パタ
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からのフイー
ドバツクを変換し、速度のフイードバツクとす
る。１１は電流ループでＤ／Ａ変換部９とＦ／Ｖ
変換部１０によつて速度制御された入力が電流値
に関するループによつ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
値によつて駆動させる。
ための位置決め装置のブロツク図である。第５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のカツプリングを介して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。５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。７はマイ
クロコンピユ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、
マイクロコンピユータ７によつて演算処理された
移動指令値とロータリーエンコーダ５からフイー
ドバツ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の出力パタ
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からのフイー
ドバツクを変換し、速度のフイードバツクとす
る。１１は電流ループでＤ／Ａ変換部９とＦ／Ｖ
変換部１０によつて速度制御された入力が電流値
に関するループによつ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
値によつて駆動させる。
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からのデータによりマイクロコンピユ
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からフイードバツクされた現在値に
よつて位置制御される。また、ロータリーエンコ
ーダ５からのフイードバツクは、Ｆ／Ｖ変換部１
０によつて速度のフイードバツクとなり、速度制
御される。さらに、電流ループ１１によつて加速
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つて、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。
タ入力部６からのデータによりマイクロコンピユ
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からフイードバツクされた現在値に
よつて位置制御される。また、ロータリーエンコ
ーダ５からのフイードバツクは、Ｆ／Ｖ変換部１
０によつて速度のフイードバツクとなり、速度制
御される。さらに、電流ループ１１によつて加速
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つて、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
しな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。また、ボールネジ２を鉛直方向に運動させた
場合にはサーボロツ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５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。
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。また、ボールネジ２を鉛直方向に運動させた
場合にはサーボロツ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５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。
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。
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
タエンコーダによつ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つてブレーキを作動させるブ
レーキ制御手段を有しサーボスイツチにより電源
を遮断されるサーボ制御手段という構成を備えた
ものである。
装置はサーボモータエンコーダと前記サーボモー
タエンコーダによつ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つてブレーキを作動させるブ
レーキ制御手段を有しサーボスイツチにより電源
を遮断されるサーボ制御手段という構成を備えた
ものである。
作 用
こ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つて正確に位置決
めされる。また、位置決め完了後はブレーキ制御
手段によつて位置決めされる軸が固定され、サー
ボスイツチによりサーボ制御手段の電源が遮断さ
れるため、位置決め後の無振動状態が可能とな
る。
ーダによるサーボ制御手段によつて正確に位置決
めされる。また、位置決め完了後はブレーキ制御
手段によつて位置決めされる軸が固定され、サー
ボスイツチによりサーボ制御手段の電源が遮断さ
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。
行ない、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。
て、図面を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
め装置のブロツ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りボールネジ２２
のナツト部が移動し、ナツト部に取付けられた２
４のテーブルが移動する。２５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
ツチにより固定する。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。２
９はマイクロコンピユータでデータ入力部２８か
らのデータ演算処理を行なう。３０は偏差カウン
タであり、マイクロコンピユータ２９によつて演
算処理された移動指令値とロータリーエンコーダ
２７からフイードバツクされた現在値との差を出
力する。３１はＤ／Ａ変換部であり、偏差カウン
タ３０の出力パ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からのフイードバツクを変換し、速度のフ
イードバツクとする。３３はサーボドライバで２
１のDCサーボモータを制御値によつて駆動させ
る。３４はサーボスイツチであり、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はボ
ールネジの軸である。３７はカツプリングで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。３
９は電磁ブレーキで電源が遮断された際に、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。
め装置のブロツ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りボールネジ２２
のナツト部が移動し、ナツト部に取付けられた２
４のテーブルが移動する。２５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
ツチにより固定する。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。２
９はマイクロコンピユータでデータ入力部２８か
らのデータ演算処理を行なう。３０は偏差カウン
タであり、マイクロコンピユータ２９によつて演
算処理された移動指令値とロータリーエンコーダ
２７からフイードバツクされた現在値との差を出
力する。３１はＤ／Ａ変換部であり、偏差カウン
タ３０の出力パ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からのフイードバツクを変換し、速度のフ
イードバツクとする。３３はサーボドライバで２
１のDCサーボモータを制御値によつて駆動させ
る。３４はサーボスイツチであり、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はボ
ールネジの軸である。３７はカツプリングで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。３
９は電磁ブレーキで電源が遮断された際に、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。
て、以下第１図及び第３図を用いてその動作を説
明する。
第３図は位置決め装置の位置決め動作のフロー
チヤートである。４０の位置決め開始信号によつ
て第１図の構成によつてデータ入力部２８からマ
イクロコンピユータ２９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
りテーブル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。
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、ブレーキスイツチ２６を４３のブレ
ーキスイツチOFF状態にし、４４のブレーキ作
動をさせ、電磁ブレーキ２５によりボールネジ２
２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
ーボスイツチ３４を４５のサーボスイツチOFF
状態にし、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、
４８の作業が行なわれる。無振動を要求する各種
計測器、高精度視覚認識装置（ビジヨンシステ
ム）等をテーブル２４に取り付けての作業が行え
る。４９の作業終了にともない、作業終了信号を
出力して、サーボスイツチ３４を５０のサーボス
イツチON状態にし、サーボドライバ３３を５１
のサーボスイツチON状態にする。また、ブレー
キスイツチ２６を５２のブレーキスイツチON状
態にし、電磁ブレーキ２５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
にフイードバツクされる。そして５４の判別によ
つて次の位置決めステツ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
御装置にくらべ、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
がかかつ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。
チヤートである。４０の位置決め開始信号によつ
て第１図の構成によつてデータ入力部２８からマ
イクロコンピユータ２９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
りテーブル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。
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、ブレーキスイツチ２６を４３のブレ
ーキスイツチOFF状態にし、４４のブレーキ作
動をさせ、電磁ブレーキ２５によりボールネジ２
２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
ーボスイツチ３４を４５のサーボスイツチOFF
状態にし、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、
４８の作業が行なわれる。無振動を要求する各種
計測器、高精度視覚認識装置（ビジヨンシステ
ム）等をテーブル２４に取り付けての作業が行え
る。４９の作業終了にともない、作業終了信号を
出力して、サーボスイツチ３４を５０のサーボス
イツチON状態にし、サーボドライバ３３を５１
のサーボスイツチON状態にする。また、ブレー
キスイツチ２６を５２のブレーキスイツチON状
態にし、電磁ブレーキ２５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
にフイードバツクされる。そして５４の判別によ
つて次の位置決めステツ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
御装置にくらべ、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
がかかつ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
エンコーダとサーボモータエンコーダによつて位
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つてブレーキ
を作動させるブレーキ制御手段を有しサーボスイ
ツチにより電源を遮断されるサーボ制御手段を設
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、位置決め後にブレーキ手段によ
り軸を固定できるとともに、サーボ制御手段の電
源を遮断するため、軸を無振動状態で完全に固定
できる。
エンコーダとサーボモータエンコーダによつて位
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つてブレーキ
を作動させるブレーキ制御手段を有しサーボスイ
ツチにより電源を遮断されるサーボ制御手段を設
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、位置決め後にブレーキ手段によ
り軸を固定できるとともに、サーボ制御手段の電
源を遮断するため、軸を無振動状態で完全に固定
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
施例としてロボツ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。５６は減速機である。５
７は旋回軸で減速機によつて減速されている。５
８は電磁ブレーキであり、旋回軸を固定する。
ネジによるテーブルの位置決めとしたが、他の実
施例としてロボツ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。５６は減速機である。５
７は旋回軸で減速機によつて減速されている。５
８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のカツプリングのかわりに
５６の減速機を、２２のボールネジのかわりに５
７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２４のテーブルを省略して、
第３図のフローチヤートの流れによつて位置決め
をさせても、第１の実施例と同様の効果が得られ
る。
５６の減速機を、２２のボールネジのかわりに５
７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２４のテーブルを省略して、
第３図のフローチヤートの流れによつて位置決め
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つて位置決め
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つてブレー
キを作動させるブレーキ制御手段を有しサーボス
イツチにより電源を遮断されるサーボ制御手段を
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、位置決め後にブレーキ手段に
より軸を固定できるとともに、サーボ制御手段の
電源を遮断するため、軸を無振動状態で完全に固
定できる。
と前記サーボモータエンコーダによつて位置決め
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つてブレー
キを作動させるブレーキ制御手段を有しサーボス
イツチにより電源を遮断されるサーボ制御手段を
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、位置決め後にブレーキ手段に
より軸を固定できるとともに、サーボ制御手段の
電源を遮断するため、軸を無振動状態で完全に固
定できる。
第１図は本発明の第１の実施例における位置決
め装置のブロツク図、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
のフローチヤート図、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ツク図である。 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……ブレーキスイツチ、２７……ロータリー
エンコーダ、２８……データ入力部、２９……マ
イクロコンピユータ、３０……偏差カウンタ、３
１……Ｄ／Ａ変換部、３１……Ｆ／Ｖ変換部、３
３……サーボドライバ、３４……サーボスイツ
チ。
め装置のブロツク図、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
のフローチヤート図、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ツク図である。 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……ブレーキスイツチ、２７……ロータリー
エンコーダ、２８……データ入力部、２９……マ
イクロコンピユータ、３０……偏差カウンタ、３
１……Ｄ／Ａ変換部、３１……Ｆ／Ｖ変換部、３
３……サーボドライバ、３４……サーボスイツ
チ。
Claims (1)
- １ サーボモータエンコーダと前記サーボモータ
エンコーダによつ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つてブレーキを作動させる
ブレーキ制御手段を有しサーボスイツチにより電
源を遮断されるサーボ制御手段とを備えた位置決
め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60165135A 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 |
|---|---|---|---|
| JP60165135A JPS6224942A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224942A JPS6224942A (ja) | 1987-02-02 |
| JPH0424178B2 true JPH0424178B2 (ja) | 1992-04-24 |
Family
ID=15806561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60165135A Granted JPS6224942A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6224942A (ja) |
Families Citing this family (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 |
| JP3312747B2 (ja) * | 1992-04-09 | 2002-08-12 | 畑村 洋太郎 | フェイルセイフ機構付き送りねじ装置 |
| US6497539B2 (en) | 2001-01-12 | 2002-12-24 | Vincent P. Marroncelli | Clamping device for a machine tool |
| JP5331597B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2013-10-30 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | ステージ装置及びステージ位置決め制御方法 |
| KR101371454B1 (ko) * | 2011-12-06 | 2014-03-11 | 현대자동차주식회사 | 이동 장치 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5649694B2 (ja) * | 1972-11-10 | 1981-11-24 | ||
| 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 JP60165135A patent/JPS6224942A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6224942A (ja) | 1987-02-02 |
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