JPH06242831A - 駆動体の原点位置決め装置 - Google Patents

駆動体の原点位置決め装置

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JPH06242831A
JPH06242831A JP2429393A JP2429393A JPH06242831A JP H06242831 A JPH06242831 A JP H06242831A JP 2429393 A JP2429393 A JP 2429393A JP 2429393 A JP2429393 A JP 2429393A JP H06242831 A JPH06242831 A JP H06242831A
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JP
Japan
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origin
signal
motor
rotary encoder
output
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Application number
JP2429393A
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English (en)
Inventor
Shoichi Wakimoto
昭一 脇本
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】原点調整を容易にするとともに原点位置検出ス
イッチの作動不良を確実に検出できるようにする駆動体
の原点位置決め装置を提供することを目的とする。 【構成】原点位置決めの際、モータをオンしてから原点
位置検出手段の検出信号が出力されるまでのロ−タリエ
ンコ−ダの分割パルス信号をカウントするとともに、モ
ータをオンしてから原点位置検出手段の検出信号が出力
された後にロ−タリエンコ−ダの基準パルス信号が出力
されるまでのロ−タリエンコ−ダの分割パルス信号をカ
ウントし、これら2つのカウント値の差を求め、該カウ
ント値の差が設定された許容範囲内であるか否かを判定
し、許容範囲外である場合に所定のエラー処理を実行す
るようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、モータによって駆動
される駆動体の原点位置をロータリエンコーダを用いて
検出する駆動体の原点位置決め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、サーボモータによって駆動され
る系の一般的な構成を示したものであり、サ−ボモ−タ
1と、サ−ボアンプ2と、サ−ボモ−タ1の駆動軸に設
けられてサ−ボモ−タ1の回転位置を検出するロ−タリ
エンコ−ダ3と、ギア6,7と、ボールネジ8と、ボ−
ルネジ8の回転によって移動自在なスライドテ−ブル9
と、このスライドテ−ブル9の原点位置を検出する原点
位置検出スイッチ(リミットスイッチ)10と、NC装
置20とから構成されている。すなわちこの装置におい
ては、サ−ボモ−タ1の回転がギア6、7を介してボ−
ルネジ8に伝達されてスライドテ−ブル9が移動可能な
構成となっている。
【0003】このようなサーボ駆動系においては、所謂
原点合わせが必要になるが、従来は機器調整の際、調整
作業者が計測器(スケ−ル等)により装置基準点から所
定の距離だけ離れた位置を計測し、この位置に原点位置
検出スイッチ4を取付けている。そして、上記サ−ボ装
置を実際に作動させて動作試験を行って、原点位置検出
スイッチ4の取付け位置の調整を行っている。この調整
の際位置ズレが発生した場合は、調整作業者が経験と感
によって原点位置検出スイッチ4をロータリーエンコー
ダ3の1回転分の移動範囲内で移動させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の原点位置設定方法では、原点位置検出スイッチ4を
取付ける際に位置誤り(位置ずれ)を生じ易く、また原
点位置検出スイッチ4の取付け位置を調整する際に原点
位置検出スイッチ4の取付位置を移動させた場合、その
移動方向および移動距離が数値として表示されないため
に調整に多くの時間を必要とする問題があった。
【0005】また、従来技術では、サ−ボ装置が長期間
稼動されることによる原点位置検出スイッチ4の取付け
位置の位置ズレや該原点位置検出スイッチ4の経年変化
によるオン位置の変化によって発生する原点位置ずれな
どは検出されず、製品不良によってのみ原点位置ずれの
発生がオペレータに知らされるようになっている。
【0006】この発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、原点調整を容易にするとともに原点位置検出スイッ
チの作動不良を確実に検出できるようにする駆動体の原
点位置決め装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明では、
モータと、該モータによって駆動される駆動体と、該駆
動体の原点位置を検出する位置検出手段と、前記モータ
の回転軸に取付けられてモータ1回転当りに複数の分割
パルス信号と1個の基準パルス信号を出力するロ−タリ
エンコ−ダとを有する駆動体の原点位置決め装置におい
て、原点位置決めの際、前記モータをオンしてから前記
原点位置検出手段の検出信号が出力されるまでの前記ロ
−タリエンコ−ダの前記分割パルス信号をカウントする
第1のカウント手段と、前記モータをオンしてから前記
原点位置検出手段の検出信号が出力された後に前記ロ−
タリエンコ−ダの基準パルス信号が出力されるまでの前
記ロ−タリエンコ−ダの分割パルス信号をカウントする
第2のカウント手段と、前記第1及び第2のカウント手
段のカウント値の差を求め、該カウント値の差が設定さ
れた許容範囲内であるか否かを判定し、許容範囲外であ
る場合に所定のエラー処理を実行するエラー処理手段と
を具えるようにしている。
【0008】かかる発明では、原点位置検出手段がオン
してからロータリーエンコーダの基準パルス信号が出力
されるまでの原点マージンを数量化し、この数値が所定
の許容範囲内であるかを判定し、許容範囲外である場合
に所定のエラー処理を実行するようにしている。
【0009】
【実施例】以下に、この発明の実施例について、添付図
面を参照して説明する。
【0010】図1に、この発明の一実施例を示す。
【0011】この実施例は、NC装置20と、位置決め
すべき駆動体を駆動するサ−ボモ−タ1と、NC装置2
0からの駆動信号を増幅するサ−ボアンプ2と、モータ
軸の1回転当りに複数の分割パルス信号CPLSおよび1パ
ルスの基準パルス信号ZPLSを出力するインクリメンタル
型のロ−タリエンコ−ダ3と、原点位置検出スイッチ1
0とから構成される。
【0012】NC装置20は、原点位置検出スイッチ1
0からの検出信号POSを入力する入力回路21と、フリ
ップフロップ回路(以下、F/F回路という)23と、
入力回路21からのPOS信号とロ−タリエンコ−ダ3か
らのZPLS信号とF/F回路23からのPSET_信号(_は論
理反転のバーに対応する)との論理積をとるアンドゲー
ト22と、現在値カウンタ25及び指令位置カウンタ2
6のカウンタクリア信号CCLRを出力するオアゲート24
と、ロ−タリエンコ−ダ3からのCPLS信号をカウントす
る現在値カウンタ25と、サ−ボモ−タ1の駆動位置指
令を出力する指令位置カウンタ26と、指令位置カウン
タ26と現在値カウンタ25との偏差をとってこれを位
置指令として出力する偏差カウンタ27と、D/A変換
器28と、RAM29と、ROM30と、CRTディス
プレイ31と、これらを制御するCPU32とから構成
される。
【0013】ここで、RAM29には、原点位置検出ス
イッチ10からのPOS信号がLからHになってからロ−
タリエンコ−ダ3よりZPLS信号が出力されるまでのロ−
タリエンコ−ダ3が出力するCPLS信号のパルス数Pcの
最大許容値Dmaxおよび最小許容値Dminが設定記憶され
ている。
【0014】最大制限値Dmaxおよび最小制限値Dminに
ついて図4および図5を用いて説明する。ロ−タリエン
コ−ダ3が1回転当りに出力するCPLS信号をN個とする
と、原点位置検出スイッチ10からのPOS信号がLから
Hになってからロ−タリエンコ−ダ3からのZPLS信号が
出力されるまでの期間のロ−タリエンコ−ダ3からのCP
LS信号のパルス数Pcは、図4(a)に示すように、最
小値が0であり最大値がNである。
【0015】しかし、図4(b)または(c)に示すよ
うに、前記POS信号がLからHになる位置が、前記ZPLS
信号が出力される位置のすぐ近く、または1回転進んだ
ZPLS信号が出力される位置の近辺である場合には、原点
位置検出スイッチ10の動作遅れ、またはチャタリング
等により誤った位置を原点位置として検出する可能性が
ある。
【0016】すなわち、図4(b)および(c)に示す
ように、正規のZPLS信号の位置(A点)より1回転進ん
だZPLS信号の位置(A1点)または1回転遅れたZPLS信
号の位置(A2点)を誤って原点位置とすることが起こ
り得る。
【0017】従って、この実施例では、上記パルス数P
cの正常な値は、図5に示すように、ロ−タリエンコ−
ダ3のZPLS信号が出力される位置を基準にして前後30
゜の範囲でない部分として、上記のような原点位置の誤
判断を防止するようにしている。
【0018】すなわち、ロ−タリエンコ−ダ3が1回転
当りにN個のCPLS信号を出力するので、上記角度30゜
をパルス数に変換すると、最小値Dminは、 Dmin=N×30/360=N/12 最大値Dmaxは、 Dmax=N×330/360=11×N/12 となり、Dmin<Pc<Dmaxのときを正常とする。
【0019】また、上記パルス数Pcは、原点マージン
としてCRTディスプレイ31上に逐次表示されるよう
になっている。
【0020】以下、かかる実施例装置の動作について、
図2のタイムチャートおよび図3のフロ−チャ−トを参
照して説明する。
【0021】原点合わせを行う際、オペレータはまず、
電源スイッチをONし、さらに図示しない起動スイッチ
によってサ−ボ機構を作動させる(ステップ101)。
【0022】電源スイッチがONになると、これに伴い
1ショットの電源クリア信号PCLRがF/F回路23のリ
セット端子Rに入力される(図2(a))。これにより
F/F回路23から出力されるPSET信号がLとなり、ま
たPSET_信号がHになる(図2(b))。
【0023】この結果、オアゲート24からはPCLR信号
を通過させた1パルスのCCLR信号が出力され、現在値カ
ウンタ25および指令位置カウンタ26がクリアされる
(図2(a))。
【0024】次に、オペレータは位置決めすべき駆動体
が原点位置検出スイッチ10がONする方向へ移動する
ように指令を与える。この指令によりCPU32は、原
点位置検出スイッチ10がONする方向へサーボモータ
1が駆動されるよう指令位置カウンタ26に位置指令信
号を出力する。この位置指令信号が偏差カウンタ27、
D/A変換器28、サ−ボアンプ2を介してサ−ボモ−
タ1に出力され、サ−ボモ−タ1が駆動される(ステッ
プ102)。
【0025】このサーボモータ1の駆動によってロータ
リーエンコーダ3の出力パルスCPLSが現在値カウンタ2
5に入力され、現在値カウンタ25は該入力パルスCPLS
を計数する。この計数値は偏差カウンタ27に入力され
るとともに、データバスを介してCPU32に入力され
る。
【0026】その後、駆動体が原点位置検出スイッチ1
0の位置まで移動されて、原点位置検出スイッチ10の
検出信号POSがLからHになったとする。CPU32
は、これを検出すると、この時点での現在値カウンタ2
5の内容P0をRAM29に記憶する(ステップ10
4)。
【0027】そして、CPU32は、そのままの方向に
駆動体を移動させる。
【0028】この後、CPU32は上記駆動体の移動に
ともなって現在値カウンタ25の計数値Pを逐次取り込
み、該計数値Pと前記記憶した計数値P0との差P−P0
を求め、該差をCRTディスプレイ31上に表示する
(ステップ105)。
【0029】そして、その後、ロ−タリエンコ−ダ3の
ZPLS信号がAND回路22に出力されると(ステップ1
06)、アンド回路22の入力成立条件が満足されるの
で、AND回路22の出力SETがHになって原点F/F
回路23とOR回路24に出力される。
【0030】これによって、原点F/F回路23からの
PSET信号はLからHになる。CPU32は、前記PSET信
号の状態を監視しており、PSET信号がHになると、この
時点の現在値カウンタ25の内容をP1を取り込んでR
AM29に記憶するとともに、この時点でサーボモータ
1を停止する(ステップ107)。
【0031】また、上記ZPLS信号が出力された時点で、
オア回路24からCCLR信号が出力されるので、この時点
で、現在値カウンタ25および指令位置カウンタ26が
再クリアされる。
【0032】次に、CPU32は、RAM29に記憶さ
れた現在値カウンタ25の内容P1とP0との差(P1−
P0)を演算し、これをRAM29に記憶する(ステッ
プ108)。
【0033】ここで、CPU32は、RAM29に予め
記憶している前記最大制限値Dmaxおよび最小制限値Dm
inを読み出し、これらをステップ108で求めた値(P
1−P0)と比較する(ステップ109)。そしてこれら
の比較において、(P1−P0)が最小制限値Dminから
最大制限値Dmaxの範囲内でない場合には、CRTディ
スプレイ31にエラ−メッセージ、(P1−P0)等を表
示する(ステップ119)。
【0034】また、値(P1−P0)が最小制限値Dmin
から最大制限値Dmaxの範囲内に入っている場合には、
これで原点位置合わせを終了する。
【0035】このように、上記実施例においては、起動
ボタン投入から原点位置検出スイッチ10がオンするま
でのエンコーダのパルス数P0と、起動ボタン投入から
エンコーダのZパルスが出力されるまでのパルス数P1
との差をとることにより、原点マージンを求めるように
しているので、どの位置から原点位置合わせを開始する
ようにしてもよくなる。
【0036】また、原点マージンをCPLS信号のパルス量
の値として表示するようにしているので、原点位置の調
整する方向および調整量を容易に判断することができる
ようになる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、この発明よれば、
原点マージンを数量化するようにしているので、原点位
置検出スイッチの位置調整時における調整方向および調
整量を容易に判断することができるようになる。また、
原点マージンに許容範囲を設けるようにしているので、
装置の長期稼働による原点位置検出スイッチの取付け位
置ずれまたは原点位置検出スイッチの経年変化(不良等
を含む)によるオン位置のずれによる原点位置ずれを検
出できるとともに、このことによる製品不良を未然に防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明をサ−ボ機構に適用した一実施例の構
成を示した制御ブロック図。
【図2】図1の制御ブロック図での各信号のタイムチャ
−ト。
【図3】原点位置設定の動作フロ−チャ−ト。
【図4】原点位置ずれ発生メカニズムを示す図。
【図5】ロ−タリエンコ−ダのカウントパルス信号の制
限値を示す図。
【図6】サーボ装置の一般的な概略構成を示した構成
図。
【符号の説明】
1…サ−ボモ−タ 2…サ−ボアンプ 3…ロ−タリエンコ−ダ 10…原点位置検出スイッチ 20…NC装置 23…原点フリップフロップ回路 25…現在値カウンタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータと、該モータによって駆動される駆
    動体と、該駆動体の原点位置を検出する位置検出手段
    と、前記モータの回転軸に取付けられてモータ1回転当
    りに複数の分割パルス信号と1個の基準パルス信号を出
    力するロ−タリエンコ−ダとを有する駆動体の原点位置
    決め装置において、 原点位置決めの際、前記モータをオンしてから前記原点
    位置検出手段の検出信号が出力されるまでの前記ロ−タ
    リエンコ−ダの前記分割パルス信号をカウントする第1
    のカウント手段と、 前記モータをオンしてから前記原点位置検出手段の検出
    信号が出力された後に前記ロ−タリエンコ−ダの基準パ
    ルス信号が出力されるまでの前記ロ−タリエンコ−ダの
    分割パルス信号をカウントする第2のカウント手段と、 前記第1及び第2のカウント手段のカウント値の差を求
    め、該カウント値の差が設定された許容範囲内であるか
    否かを判定し、許容範囲外である場合に所定のエラー処
    理を実行するエラー処理手段と、 を具えるようにしたことを特徴とする駆動体の原点位置
    決め装置。
  2. 【請求項2】前記第1及び第2のカウント手段のカウン
    ト値の差を原点マージンとして表示する表示手段を更に
    具える請求項1記載の駆動体の原点位置決め装置。
JP2429393A 1993-02-12 1993-02-12 駆動体の原点位置決め装置 Pending JPH06242831A (ja)

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