JPH0448241B2

JPH0448241B2 -

Info

Publication number: JPH0448241B2
Application number: JP63007118A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Nakajima
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-01-16
Filing date: 1988-01-16
Publication date: 1992-08-06
Also published as: JPS63211407A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、被制御対象物をすみやかに位置決め
する位置決め装置に関する。

〔従来技術〕

第１図は位置決め装置の代表的構成を示したも
ので、１００はプリンタの活字ホイール、その他
の被制御対象物であり、サーボモータ１０により
制御される。サーボモータ１０の回転軸にはイン
ダクトシン、フオトセンサ等からなる位置信号検
出器１１が直接あるいは間接的に結合されてお
り、90°位相の異なる２つの周期的位置信号を検
出する。位置信号検出器１１で検出された各位置
信号は増巾器１２，１３で適当に増巾されて実速
度信号作成回路１４および指令速度信号作成回路
１５の入力となる。実速度信号作成回路１４は上
記位置信号から振巾がモータ１０の速度に比例し
て増減する実速度信号を作成する回路であるが、
これは例えば２つの位置信号及びそれらを反転し
た信号の合計４つの信号をそれぞれ微分し、各微
分信号を次々にサンプリングすることで作成す
る。更に、実速度信号作成回路１４はいずれか一
方の位置信号の零交叉信号を作成し、それをモー
タ１０の単位移動量を示すパルス（単位移動量パ
ルス）ｄとして出力する。この単位移動量パルス
ｄは図示しない計算装置の入力となり、モータ１
０の移動距離を計数するために用いられるが、こ
れについては後述する。指令速度信号作成回路１
５は一種のデイジタル・アナログ変換回路よりな
り、その基準電圧として上記２つの位置信号を全
波整流したものを用い、それを外部から与えられ
る速度指示値ｂで分割し、該速度指示値に対応し
た振巾レベルの指令速度信号を出力する。実速度
信号および指令速度信号は比較回路１６で両者の
差がとられインバータ１７の入力となる。インバ
ータ１７は外部から与えられる回転方向指示信号
ａにより、比較回路１６の出力をそのまゝモータ
駆動回路１８に与えるか、あるいは比較回路１６
の出力を極性反転してモータ駆動回路１８に与え
る回路である。サーボモータ１０はモータ駆動回
路１８により正あるいは負方向に回転し、その速
度はほゞ速度指示値ｂに落着く。

従つて、被制御対象物１００の移動距離が進む
につれて速度指示値ｂを可変として、指令速度信
号のレベルを次第に下げ、目的とする地点と零と
することにより、位置決め制御が達成される。な
お、停止命令ｃは被制御対象物１００が目的地の
近傍に達したとき、指令速度信号として位置信号
を直接出力するように指令速度信号作成回路１５
に指示するためのもので、これにより精密な位置
決め制御が達成される。

以上、代表的な位置決め装置について説明した
が、被制御対象物が例えば活字ホイールで、その
円周上に配置されている活字群から任意の活字を
選択し、それを印字位置に位置させるために活字
ホイールを回転させる場合、一般には活字ホイー
ル上の活字の位置関係から回転方向を決定し、そ
れによつて活字ホイールを現在位置から指令位置
にいたる最短距離回転させて選択した活字を印字
位置に位置決めする方式が採られる。第２図はそ
の従来方式を説明するためのブロツク図である。

第２図において、２１は第１図の実速度信号作
成回路１４で得られた単位移動量パルスｄを入力
し、被制御対象物１００すなわち活字ホイールの
正あるいは負方向回転によりカウント値をアツプ
あるいはダウンせしめるアツプ・ダウンカウンタ
で、該カウンタの内容が活字ホイールの現在位置
を示すことになる。２２は読取専用記憶装置
（ROM）で、信号線ｅを通して次に印字すべき
活字に対応したキヤラクタ・コードを入力する
と、該活字の活字ホイール上の配置位置を示す位
置コードを出力するものである。このROM２２
から出力される位置コードが、すなわち活字ホイ
ールが次に位置（停止）すべき指令位置を示して
おり、アツプ・ダウンカウンタ２１の出力（現在
位置情報）とゝもに差数演算部２３の入力とな
る。差数演算部２３はアツプ・ダウンカウンタ２
１から与えられる現在位置情報とROM２２から
与えられる指令位置情報との差を計算し、次のよ
うにして回転方向指示信号ａを作成する。すなわ
ち、現在位置情報と指令位置情報の差が正である
場合、その差数が活字ホイール上に配置されてい
る全活字の半分以下であると、回転方向指示信号
ａとして活字ホイールを正方向（例えば時計方
向）に回転せしめる信号を出力し、差数が全活字
数の半分以上であると負方向（例えば反時計方
向）の回転方向指示信号ａを出力する。又、現在
位置情報と指令位置情報の差が負である場合は、
その差数が活字ホイール上の全活字数の半分以下
であるときと半分以上であるときとで上記と逆の
関係の回転指示信号ａを出力する。この回転方向
指示信号ａが第１図のインバータ１７へ与えられ
るのである。

一方、差数演算部２３で計算された現在位置情
報と指令位置情報の差数（正確には、活字ホイー
ル上の全活字数の半分以下となるように現在位置
情報と指令位置情報との差を計算した値）は速度
レベル判断回路２４に与えられる。アツプ・ダウ
ンカウンタ２１の内容は活字ホイールの単位移動
量毎にアツプあるいはダウンし、それに対応して
上記現在位置情報と指令位置情報の差数、すなわ
ち現在位置から指令位置にいたる残余の距離は
時々刻々変化する。速度レベル判断回路２４はこ
の活字ホイールの移動距離に応じてモータの回転
速度を次第に低下させるべく速度指示値ｂを出力
する。この速度指示値ｂが第１図の指令速度信号
作成回路１５の入力となるものである。活字ホイ
ールの回転が進み、指令位置に達すると、差数演
算部２３は停止命令ｃを出力し、同時に速度レベ
ル判断回路２４は零レベルを示す速度指示値を出
力し、以後、制御はいわゆるデイテント領域の制
御に移るが、これは本発明と直接関係がないの
で、説明は省略する。

このように、被制御対象物を現在位置から指令
位置にいたる最短距離方向に回転させて位置決め
する場合、従来は差数演算部で、現在位置から指
令位置にいたる最短距離の回転方向を指示する信
号を作成するとゝもに、時々刻々変化する被制御
対象物の残余の移動距離を継続して次々に取込ん
で該被制御対象物の残余の移動距離を逐一計算
し、その値でもつて速度レベル判断回路はモータ
の速度レベルを指示している。この為、ある指令
位置が与えられると、その指令位置への位置決め
が完全に終了してからでないと、次の指令位置を
指定することができず、位置決め制御が間欠的に
なり、例えば被制御対象物が活字ホイールで、該
活字ホイールを正あるいは負方向に回転して指定
された活字を次々に印字位置に位置せしめて印字
するプリンタを対象とする場合、その印字速度を
上げるには限度があつた。

〔目的〕

本発明は上述の従来の問題点を解決するために
なされたもので、前の指令位置情報を一時記憶し
ておき、次の指令位置情報が与えられると、前の
位置決め動作がまだ完了しない前に、上記記憶し
ておいた前の指令位置情報の値を仮想現在位置と
して次に回転すべき方向を求めておき、前の位置
決め動作を完了したら、この求めておいた方向に
モータを駆動して次の位置決め動作を開始させる
ことにある。

〔構成〕

第３図は本発明の原理構成を示すブロツク図
で、第２図と異なる点は、アツプ・ダウンカウン
タ２１のかわりに前指令位置情報記憶レジスタ２
５を設け、また差数演算部２３と速度レベル判断
回路２４の間に減算カウンタ２６を設けたことで
ある。こゝで、前指令位置情報記憶レジスタ２５
は、ROM２２から新しく出力された位置コード
でその内容が置替わるまで前の位置コード（前指
令位置情報）を一時記憶しておくものである。第
２図の場合と同様に、信号線ｅを通して次に印字
すべき活字に対応したキヤラクタ・コードが入力
されると、ROM２２からは該活字の活字ホイー
ル上の位置を示す位置コードが読出され、指令位
置情報として差数演算部２３へ与えられるが、こ
の時、前指令位置情報記憶レジスタ２５の内容が
仮想現在位置情報として差数演算部２３へ与えら
れる。差数演算部２３は仮想現在位置情報と指令
位置情報の差数を、それが活字ホイール上の全活
字数の半分以下となるように計算して、その値を
減算カウンタ２６にセツトし、又、活字ホイール
を正あるいは負方向に回転すべく回転方向指示信
号ａを発する。減算カウンタ２６には、単位移動
量パルスｄが入力されており、その内容は該単位
移動量パルスｄが印加される毎に減算され、現在
位置から指令位置にいたる残余の距離を示すこと
になる。速度レベル判断回路２４はこの減算カウ
ンタ２６の内容に応じて速度指示値ｂを出力し、
減算カウンタ２６はその内容が零になると停止命
令ｃを出力する。

一方、回転方向決定手段でもある差数演算部２
３での差数計算が終了して、その値が減算カウン
タ２６にセツトされ、回転方向指示信号ａが発せ
られると、前指令位置情報記憶レジスタ２５の内
容は上記ROM２２から出力された新しい指令位
置情報で置替わる。そして、前の位置決め動作が
まだ実行中であつても、すなわち減算カウンタ２
６から停止命令が発せられる前であつても、次の
キヤラクタ・コードを信号線ｅを通して入力し、
それに対応してROM２２から出力される位置コ
ードを新しい指令位置情報とし、又、上記置替わ
つた前指令位置情報記憶レジスタ２５の内容を仮
想現在位置情報として、両者の差数計算の開始を
差数演算部２３へ指示せしめる。

第４図は本発明の一実施例の構成図であり、第
５図は第４図の動作を説明するためのフローチヤ
ートである。

動作の開始にあたり、前指令位置情報記憶レジ
スタ１０２には信号線ｓを通して初期値がセツト
され、以後はROM１０１の出力データにより
次々に更新される。今、この前指令位置情報記憶
レジスタ１０２に指令位置情報「Ｂ」が記憶され
ているとする。この状態で信号線ｅを通して次の
キヤラクタ・コード「Ｃ」が到来すると、ROM
１０１の出力側に該キヤラクタ・コードに対応し
た指令位置情報「Ｃ」が現われる。差数演算部１
０３は上記指令位置情報「Ｃ」を信号線ｆを通し
て取込むとゝに、信号線ｇを通して前指令位置情
報記憶レジスタ１０２の内容「Ｂ」を該指令位置
情報「Ｃ」に対する仮想現在位置情報として取込
み、差数「Ｂ−Ｃ」を計算する。差数演算部１０
３での演算動作が終了すると、演算終了信号ｈが
ハイとなつて指令位置情報「Ｃ」が前指令位置情
報記憶レジスタ１０２に記憶され、又、差数およ
び回転方向指示データは信号線ｊを通してバツフ
アレジスタ１０４に記憶される。

この間、前の位置決め動作はまだ実行中で、減
算カウンタ１０５の内容は単位移動量パルスｄで
順次減算され、その内容に対応した速度指示値ｂ
が始度レベル判断回路１０７よりサーボ制御装置
へ与えられる。位置決め動作が進み、減算カウン
タ１０５が零になつて停止命令ｃが出、その後、
位置決め動作終了を示す信号ｌがハイになると、
アンドゲートG₂のアンド条件が成立し、該アン
ドゲートの出力信号ｎがハイとなる。この信号ｎ
がハイとなつたことにより、バツフアレジスタ１
０４に記憶されている差数「Ｂ−Ｃ」は信号線ｋ
を通して減算カウンタ１０５に新しくセツトさ
れ、回転方向指示データは信号線k′を通して回転
方向バツフア１０６にセツトされる。回転方向バ
ツフア１０６の内容は回転方向指示信号ａとな
り、又、減算カウンタ１０５の内容に対応した速
度指示値ｂが速度レベル判断回路１０７で作成さ
れ、次の位置決め動作が開始される。

一方、バツフアレジスタ１０４はその内容が空
になると、次のデータ入力を許可すべく信号線ｍ
をハイとする。この時、演算終了を示す信号線ｈ
もハイとなつており、従つてアンドゲートG₁の
アンド条件が成立し、次のキヤラクタ・データの
転送要求を指示すべく信号線ｉがハイとなる。そ
の結果、キヤラクタ・データ「Ｄ」が到来し、対
応する指令位置情報「Ｄ」がROM１０１から出
力されると、差数演算部１０３は、そのとき前指
令位置情報記憶レジスタ１０２に記憶されている
前の指令位置情報「Ｃ」を上記指令位置情報
「Ｄ」に対する仮想現在位置情報として「Ｃ−Ｄ」
を計算する。そして、この差数演算部１０３で得
られた差数及び回転方向指示データはバツフアレ
ジスタ１０４へ記憶し、又、指令位置情報「Ｄ」
は前指令位置情報記憶レジスタ１０２へ記憶し
て、そのとき実行中の位置決め動作が終了するの
を待つことになる。

〔効果〕

以上説明したように、本発明によれば、被制御
対象物が第１の位置を経て第２の位置へ移動する
際、第１の位置へ位置決めされる前に、第１の位
置から第２の位置へ移動するためのモータの回転
方向を決定できる。したがつて、例えばシリア
ル・プリンタにおける活字ホイールの位置決め制
御に適用した場合、次々に指定される活字の印字
位置への位置決めが連続的に行われ、装置の高速
動作が達成される。勿論、本発明はプリンタ以外
の種々の制御装置にも適用可能であることは云う
までもない。

なお、実施例では或る位置決め制御の動作中に
次の位置決め制御を必要とする差数および回転方
向指示データを１組のみ計算し、それを一時記憶
するとしたが、前指令位置情報記憶レジスタおよ
び差数・回転方向指示データ用バツフアレジスタ
の容量を増加することにより、差数および回転方
向指示データを複数組、次々に計算してスタツク
しておくことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は位置決め装置の代表的構成例を示す
図、第２図は現在位置と指令位置の差数計算の従
来の方式を示す図、第３図は本発明の原理構成を
示す図、第４図は本発明の一実施例を示す図、第
５図は第４図の動作を説明するためのタイムチヤ
ートを示す図である。１０……サーボーモータ、１１……位置信号検
出器、１２，１３……増巾器、１４……実速度信
号作成回路、１５……指令速度信号作成回路、１
６……比較回路、１７……インバータ、１８……
モータ駆動回路、２２……読取専用記憶装置、２
３……差数演算部、２４……速度レベル判定回
路、２５……前指令位置情報記憶レジスタ、２６
……減算カウンタ、１００……被制御対象物。

Claims

【特許請求の範囲】１被制御対象物と、該被制御対象物を移動させ
るためのモータと、被制御対象物が位置決めされ
るべき位置に関する情報（以下、指令位置情報と
称す）を記憶する記憶手段と、前記指令位置情報
にもとづいてモータを駆動し、被制御対象物を位
置決めする手段とからなる位置決め装置におい
て、前記記憶手段の指令位置情報を先読みし、前記
被制御対象物が第１の位置を経て第２の位置へ移
動する際に第１の位置へ移動する前に第１の位置
から第２の位置へ移動するためのモータの回転方
向を決定する回転方向決定手段を有することを特
徴とする位置決め装置。