JPH0916261A - 位置決め制御装置 - Google Patents
位置決め制御装置Info
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- JPH0916261A JPH0916261A JP16421395A JP16421395A JPH0916261A JP H0916261 A JPH0916261 A JP H0916261A JP 16421395 A JP16421395 A JP 16421395A JP 16421395 A JP16421395 A JP 16421395A JP H0916261 A JPH0916261 A JP H0916261A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coordinate system
- value
- electronic gear
- control device
- periodic function
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械側座標系とモータ側座標系とを分離し、
ユーザに意識させずに回転座標系での制御を行うことが
できる位置決め制御装置を提供すること。 【構成】 周期関数部４は、指令発生部３が生成した位
置指令を周期Ｔの周期関数に入力し、回転座標系におけ
る位置指令に変換する。電子ギア５は、回転座標系にお
ける位置指令に、電子ギア比（Ｐ／Ｑ）を乗算し、モー
タ側座標系における位置指令を算出する。比較器６，位
置ゲイン７，サーボアンプ８は、モータ側座標系におけ
る位置指令に基づいてサーボモータ９を駆動し、エンコ
ーダ１０は該回転に応じた数のパルスを生成する。電子
ギア１６は、該パルスの積算値に、電子ギア比（Ｑ／
Ｐ）を乗算し、位置フィードバック値を算出する。周期
関数部１７は、上記位置フィードバック値を、周期Ｔの
周期関数に入力し、回転座標系の位置フィードバック値
に変換する。
ユーザに意識させずに回転座標系での制御を行うことが
できる位置決め制御装置を提供すること。 【構成】 周期関数部４は、指令発生部３が生成した位
置指令を周期Ｔの周期関数に入力し、回転座標系におけ
る位置指令に変換する。電子ギア５は、回転座標系にお
ける位置指令に、電子ギア比（Ｐ／Ｑ）を乗算し、モー
タ側座標系における位置指令を算出する。比較器６，位
置ゲイン７，サーボアンプ８は、モータ側座標系におけ
る位置指令に基づいてサーボモータ９を駆動し、エンコ
ーダ１０は該回転に応じた数のパルスを生成する。電子
ギア１６は、該パルスの積算値に、電子ギア比（Ｑ／
Ｐ）を乗算し、位置フィードバック値を算出する。周期
関数部１７は、上記位置フィードバック値を、周期Ｔの
周期関数に入力し、回転座標系の位置フィードバック値
に変換する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ベルトコンベアやタ
ーンテーブル等のように、その座標系が回転座標系で表
される負荷を制御する位置決め制御装置に関する。
ーンテーブル等のように、その座標系が回転座標系で表
される負荷を制御する位置決め制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡＣサーボドライバの位置制御は、モー
タ側座標系に基づいてモータにパルスを与え、該パルス
にモータを追従させるパルス位置制御と、機械側座標系
に基づいて、ＰＴＰ（Point To Point）制御あるいはＣ
Ｐ（Continuous Pass）制御を行う数値位置制御とに大
別される。従来、上記ＡＣサーボドライバを用いた位置
決め制御装置としては、ＰＴＰ制御を行う一軸ポジショ
ナがあった。このアプリケーションにおいては、Ｘ−Ｙ
テーブル等に代表されるように、機械側座標系が直線座
標系で表されることが一般的であった。しかし、装置に
よっては、負荷としてベルトコンベアやターンテーブル
等が用いられる場合もあり、この場合、機械側座標系は
回転座標系で表されることになる。
タ側座標系に基づいてモータにパルスを与え、該パルス
にモータを追従させるパルス位置制御と、機械側座標系
に基づいて、ＰＴＰ（Point To Point）制御あるいはＣ
Ｐ（Continuous Pass）制御を行う数値位置制御とに大
別される。従来、上記ＡＣサーボドライバを用いた位置
決め制御装置としては、ＰＴＰ制御を行う一軸ポジショ
ナがあった。このアプリケーションにおいては、Ｘ−Ｙ
テーブル等に代表されるように、機械側座標系が直線座
標系で表されることが一般的であった。しかし、装置に
よっては、負荷としてベルトコンベアやターンテーブル
等が用いられる場合もあり、この場合、機械側座標系は
回転座標系で表されることになる。
【０００３】図３は、従来の位置決め制御装置の構成例
を示すブロック図である。図３に示す３’は指令発生
部、５’は電子ギア、６は比較器、７は位置ゲイン、８
はサーボアンプ、９はサーボモータ、１０はエンコー
ダ、１３はフィードバックカウンタである。電子ギア
５’は、内部に設定された電子ギア比（Ｐ／Ｑ）を用い
て、機械側座標系とモータ側座標系とのスケール変換を
行う。
を示すブロック図である。図３に示す３’は指令発生
部、５’は電子ギア、６は比較器、７は位置ゲイン、８
はサーボアンプ、９はサーボモータ、１０はエンコー
ダ、１３はフィードバックカウンタである。電子ギア
５’は、内部に設定された電子ギア比（Ｐ／Ｑ）を用い
て、機械側座標系とモータ側座標系とのスケール変換を
行う。
【０００４】この図において、電子ギア５’における電
子ギア比（Ｐ／Ｑ）が２に設定されており、また、サー
ボモータ１回転につきエンコーダ１０が１００００パル
スを出力する場合を考える。この場合、ユーザは、サー
ボモータ９を１回転させるためには、エンコーダ１０の
分解能と電子ギア比（Ｐ／Ｑ）とに基づいて、５０００
（＝１００００／２）という計算を行い、５０００パル
スという指令を与える。この５０００パルスという指令
は、電子ギア５’において、電子ギア比（Ｐ／Ｑ＝２）
が乗算され、１００００パルスに変換された後、サーボ
モータ９に与えられる。そして、サーボモータ９は、こ
の１００００パルスに基づいて１回転する。このよう
に、図３に示す従来例では、位置の管理は全て、エンコ
ーダ１０の分解能（即ち、パルス数）で表されるモータ
側座標系で行われる。
子ギア比（Ｐ／Ｑ）が２に設定されており、また、サー
ボモータ１回転につきエンコーダ１０が１００００パル
スを出力する場合を考える。この場合、ユーザは、サー
ボモータ９を１回転させるためには、エンコーダ１０の
分解能と電子ギア比（Ｐ／Ｑ）とに基づいて、５０００
（＝１００００／２）という計算を行い、５０００パル
スという指令を与える。この５０００パルスという指令
は、電子ギア５’において、電子ギア比（Ｐ／Ｑ＝２）
が乗算され、１００００パルスに変換された後、サーボ
モータ９に与えられる。そして、サーボモータ９は、こ
の１００００パルスに基づいて１回転する。このよう
に、図３に示す従来例では、位置の管理は全て、エンコ
ーダ１０の分解能（即ち、パルス数）で表されるモータ
側座標系で行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の位置決め制御装置においては、先に示したように、
ユーザは、エンコーダの分解能と電子ギア比とを常に頭
の中にいれておいて、両者を考慮しながら位置指令を計
算・入力しなくてはならず、非常にわかりにくい、とい
う欠点があった。また、従来の位置決め制御装置には回
転座標系という概念がないので、機械側座標系は直線座
標系でしか表現できず、負荷側の座標系が回転座標系で
ある場合（ベルトコンベアやターンテーブル等）、ユー
ザが、直線移動量を考慮しながら指令を与えなくてはな
らず、非常にわかりにくい、という欠点があった。
来の位置決め制御装置においては、先に示したように、
ユーザは、エンコーダの分解能と電子ギア比とを常に頭
の中にいれておいて、両者を考慮しながら位置指令を計
算・入力しなくてはならず、非常にわかりにくい、とい
う欠点があった。また、従来の位置決め制御装置には回
転座標系という概念がないので、機械側座標系は直線座
標系でしか表現できず、負荷側の座標系が回転座標系で
ある場合（ベルトコンベアやターンテーブル等）、ユー
ザが、直線移動量を考慮しながら指令を与えなくてはな
らず、非常にわかりにくい、という欠点があった。
【０００６】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、機械側座標系とモータ側座標系とを完全に分
離し、その座標系が一定の周期を有するものであること
をユーザに意識させずに回転座標系で表される負荷を制
御させることができる位置決め制御装置を提供すること
を目的とする。
たもので、機械側座標系とモータ側座標系とを完全に分
離し、その座標系が一定の周期を有するものであること
をユーザに意識させずに回転座標系で表される負荷を制
御させることができる位置決め制御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】請求項１記載の発明は、
サーボモータを用いた位置決め制御装置において、目標
位置と現在位置から得られる位置指令を、回転座標系に
おける位置指令に変換する第１の座標系変換手段と、前
記回転座標系における位置指令に所定のギア比を乗算
し、前記サーボモータ側の座標系における位置指令を算
出する第１の電子ギアと、前記サーボモータ側の座標系
における位置指令に基づいて前記サーボモータを回転さ
せるモータ駆動手段と、前記サーボモータの回転に伴っ
てエンコーダが出力するパルスの積算値に、前記第１の
電子ギアが有するギア比の逆数を乗算し、位置フィード
バック値を算出する第２の電子ギアと、前記位置フィー
ドバック値を、回転座標系における位置フィードバック
値に変換する第２の座標系変換手段とを具備することを
特徴としている。
サーボモータを用いた位置決め制御装置において、目標
位置と現在位置から得られる位置指令を、回転座標系に
おける位置指令に変換する第１の座標系変換手段と、前
記回転座標系における位置指令に所定のギア比を乗算
し、前記サーボモータ側の座標系における位置指令を算
出する第１の電子ギアと、前記サーボモータ側の座標系
における位置指令に基づいて前記サーボモータを回転さ
せるモータ駆動手段と、前記サーボモータの回転に伴っ
てエンコーダが出力するパルスの積算値に、前記第１の
電子ギアが有するギア比の逆数を乗算し、位置フィード
バック値を算出する第２の電子ギアと、前記位置フィー
ドバック値を、回転座標系における位置フィードバック
値に変換する第２の座標系変換手段とを具備することを
特徴としている。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の位
置決め制御装置において、前記第１の座標系変換手段お
よび前記第２の座標系変換手段は、入力値の増加に伴っ
て出力値が増加し、かつ、予め設定された一定周期毎に
該出力値を所定の基準値に戻す周期関数を有し、該周期
関数を用いて座標系の変換を行うことを特徴としてい
る。
置決め制御装置において、前記第１の座標系変換手段お
よび前記第２の座標系変換手段は、入力値の増加に伴っ
て出力値が増加し、かつ、予め設定された一定周期毎に
該出力値を所定の基準値に戻す周期関数を有し、該周期
関数を用いて座標系の変換を行うことを特徴としてい
る。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２のいずれかに記載の位置決め制御装置において、
前記第１の座標系変換手段および前記第２の座標系変換
手段は、外部からの設定によって、その変換処理を停止
させ、入力値をそのまま出力することを特徴としてい
る。
求項２のいずれかに記載の位置決め制御装置において、
前記第１の座標系変換手段および前記第２の座標系変換
手段は、外部からの設定によって、その変換処理を停止
させ、入力値をそのまま出力することを特徴としてい
る。
【００１０】
【作用】上記構成によれば、第１の座標系変換手段は、
目標位置と現在位置から得られる位置指令を、回転座標
系における位置指令に変換する。そして、第１の電子ギ
アは、回転座標系における位置指令に所定のギア比を乗
算し、サーボモータ側の座標系における位置指令を算出
する。次に、モータ駆動手段は、サーボモータ側の座標
系における位置指令に基づいて前記サーボモータを回転
させる。そして、第２の電子ギアは、サーボモータの回
転に伴ってエンコーダが出力するパルスの積算値に、第
１の電子ギアが有するギア比の逆数を乗算し、位置フィ
ードバック値を算出する。さらに、第２の座標系変換手
段は、位置フィードバック値を、回転座標系における位
置フィードバック値に変換する。
目標位置と現在位置から得られる位置指令を、回転座標
系における位置指令に変換する。そして、第１の電子ギ
アは、回転座標系における位置指令に所定のギア比を乗
算し、サーボモータ側の座標系における位置指令を算出
する。次に、モータ駆動手段は、サーボモータ側の座標
系における位置指令に基づいて前記サーボモータを回転
させる。そして、第２の電子ギアは、サーボモータの回
転に伴ってエンコーダが出力するパルスの積算値に、第
１の電子ギアが有するギア比の逆数を乗算し、位置フィ
ードバック値を算出する。さらに、第２の座標系変換手
段は、位置フィードバック値を、回転座標系における位
置フィードバック値に変換する。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。図１は、この発明の一実施例による位
置決め制御装置の構成を示すブロック図である。この図
において、図３の各部に対応する部分には同一の符号を
付け、その説明を省略する。本実施例に示す位置決め制
御装置は、大きく分けて、機械側座標系部１とモータ側
座標系部２とから構成される。また、この図に示す位置
決め制御装置が図３のものと異なる点は、新たに周期関
数４および位置計測カウンタ１４が追加された点であ
る。
ついて説明する。図１は、この発明の一実施例による位
置決め制御装置の構成を示すブロック図である。この図
において、図３の各部に対応する部分には同一の符号を
付け、その説明を省略する。本実施例に示す位置決め制
御装置は、大きく分けて、機械側座標系部１とモータ側
座標系部２とから構成される。また、この図に示す位置
決め制御装置が図３のものと異なる点は、新たに周期関
数４および位置計測カウンタ１４が追加された点であ
る。
【００１２】周期関数部４は、その入力値を、以下に示
す周期関数で演算し、その演算結果を出力する。図２
は、上記周期関数部４での演算に使用される周期関数に
ついて、その入出力値の関係を示すグラフである。この
周期関数は、入力値が０以上Ｔ未満の間は、入力値と出
力値とは一対一に対応して増加し、入力値がそのまま出
力値となる。しかし、入力値がＴに達した時点で、出力
値は０に戻る。以後、同様に、入力値の増加に伴って出
力値も増加するが、周期Ｔ毎に出力値は０に戻ることを
繰り返す。これによって、周期関数の出力値は、ある一
定の範囲（図２に示す例では、０〜Ｔ）を越えることは
あり得ない。
す周期関数で演算し、その演算結果を出力する。図２
は、上記周期関数部４での演算に使用される周期関数に
ついて、その入出力値の関係を示すグラフである。この
周期関数は、入力値が０以上Ｔ未満の間は、入力値と出
力値とは一対一に対応して増加し、入力値がそのまま出
力値となる。しかし、入力値がＴに達した時点で、出力
値は０に戻る。以後、同様に、入力値の増加に伴って出
力値も増加するが、周期Ｔ毎に出力値は０に戻ることを
繰り返す。これによって、周期関数の出力値は、ある一
定の範囲（図２に示す例では、０〜Ｔ）を越えることは
あり得ない。
【００１３】上述した周期Ｔの周期関数は、ベルトコン
ベアの駆動モータやターンテーブル等のように、その座
標系が回転座標系である負荷の制御に適している。そこ
で、以下に、ベルトコンベアおよびターンテーブルの例
を示す。
ベアの駆動モータやターンテーブル等のように、その座
標系が回転座標系である負荷の制御に適している。そこ
で、以下に、ベルトコンベアおよびターンテーブルの例
を示す。
【００１４】ベルトコンベア上に、一定ピッチＴ間隔で
ワークが順次配置されており、ベルトコンベアの駆動モ
ータが１回転する毎に、上記全てのワークは、同じ方向
へＴだけ移動する場合を考える。この場合、該ベルトコ
ンベアのユーザにとっては、上記一定ピッチＴの範囲内
において、ワークがどの位置に存在し、その位置からど
れだけの量を移動させるとよいか、という点のみが問題
となる。すなわち、周期Ｔ移動してしまうと、各ワーク
の位置が同一方向へＴだけずれるので、ユーザにとって
見かけ上のワークの配置は、周期Ｔ移動する前と同じ状
態になるのである。そして、このことは、周期Ｔの移動
毎に繰り返される。
ワークが順次配置されており、ベルトコンベアの駆動モ
ータが１回転する毎に、上記全てのワークは、同じ方向
へＴだけ移動する場合を考える。この場合、該ベルトコ
ンベアのユーザにとっては、上記一定ピッチＴの範囲内
において、ワークがどの位置に存在し、その位置からど
れだけの量を移動させるとよいか、という点のみが問題
となる。すなわち、周期Ｔ移動してしまうと、各ワーク
の位置が同一方向へＴだけずれるので、ユーザにとって
見かけ上のワークの配置は、周期Ｔ移動する前と同じ状
態になるのである。そして、このことは、周期Ｔの移動
毎に繰り返される。
【００１５】また、ターンテーブル上におかれたワーク
が、該ターンテーブルの回転に伴って円弧上を移動する
場合を考える。ターンテーブルにおいて、ワークは所定
の位置から移動を開始し、該ターンテーブルが１回転、
即ち、３６０゜回転すると元の位置に戻ってくる。この
場合、該ターンテーブルのユーザにとっては、一回転内
において、ワークがどの位置（角度）に存在し、その位
置からどれだけの量を移動させるとよいか、という点の
みが問題となる。すなわち、ターンテーブルが３６０゜
回転してしまうと、ユーザにとってのワークの配置は、
回転する前と同じ状態になるのである。そして、このこ
とは、ターンテーブルが３６０゜回転する度に繰り返さ
れる。このターンテーブルの例では、３６０゜が周期Ｔ
である。
が、該ターンテーブルの回転に伴って円弧上を移動する
場合を考える。ターンテーブルにおいて、ワークは所定
の位置から移動を開始し、該ターンテーブルが１回転、
即ち、３６０゜回転すると元の位置に戻ってくる。この
場合、該ターンテーブルのユーザにとっては、一回転内
において、ワークがどの位置（角度）に存在し、その位
置からどれだけの量を移動させるとよいか、という点の
みが問題となる。すなわち、ターンテーブルが３６０゜
回転してしまうと、ユーザにとってのワークの配置は、
回転する前と同じ状態になるのである。そして、このこ
とは、ターンテーブルが３６０゜回転する度に繰り返さ
れる。このターンテーブルの例では、３６０゜が周期Ｔ
である。
【００１６】以上の２つの例に示したように、周期関数
部４での演算に用いられる周期Ｔの周期関数は、その座
標系が回転座標系である負荷の制御に適している。もち
ろん、上述した周期Ｔの値は、ユーザ側で任意の値に設
定可能である。
部４での演算に用いられる周期Ｔの周期関数は、その座
標系が回転座標系である負荷の制御に適している。もち
ろん、上述した周期Ｔの値は、ユーザ側で任意の値に設
定可能である。
【００１７】また、図１に示す電子ギア５は、微分器，
電子ギア比乗算器およびカウンタから構成される（但
し、図１において、それぞれの図示は省略した）。電子
ギア５内の微分器は、ミリ，インチ，゜（角度）等の単
位で表される機械側座標系の位置指令を、電子ギア５を
演算する１制御演算ピッチ毎に比較し、前回の入力値と
現在の入力値との偏差を求める。電子ギア５内の電子ギ
ア比乗算器は、上記微分結果に、装置構成に合わせて予
め設定してある電子ギア比（Ｐ／Ｑ）を乗算する。電子
ギア５内のカウンタは、上記乗算値を積算し、エンコー
ダ分解能（即ち、パルス数）で表されるモータ側座標系
の位置指令に変換する。
電子ギア比乗算器およびカウンタから構成される（但
し、図１において、それぞれの図示は省略した）。電子
ギア５内の微分器は、ミリ，インチ，゜（角度）等の単
位で表される機械側座標系の位置指令を、電子ギア５を
演算する１制御演算ピッチ毎に比較し、前回の入力値と
現在の入力値との偏差を求める。電子ギア５内の電子ギ
ア比乗算器は、上記微分結果に、装置構成に合わせて予
め設定してある電子ギア比（Ｐ／Ｑ）を乗算する。電子
ギア５内のカウンタは、上記乗算値を積算し、エンコー
ダ分解能（即ち、パルス数）で表されるモータ側座標系
の位置指令に変換する。
【００１８】また、位置計測カウンタ１４は、カウンタ
１５，電子ギア１６および周期関数部１７から構成され
る。カウンタ１５は、入力されたパルス数の積算値を計
数する。電子ギア１６は、先に説明した電子ギア５とは
逆の演算を行う。すなわち、電子ギア１６は、エンコー
ダ分解能（即ち、パルス数）で表されるモータ側座標系
の位置フィードバック値に、電子ギア比（Ｑ／Ｐ）を乗
算し、ミリ，インチ，゜（角度）等の単位で表される機
械側座標系の位置フィードバック値に変換する。周期関
数部１７は、先に説明した（機械側座標系部１内の）周
期関数部４と同じものであるので、その説明を省略す
る。
１５，電子ギア１６および周期関数部１７から構成され
る。カウンタ１５は、入力されたパルス数の積算値を計
数する。電子ギア１６は、先に説明した電子ギア５とは
逆の演算を行う。すなわち、電子ギア１６は、エンコー
ダ分解能（即ち、パルス数）で表されるモータ側座標系
の位置フィードバック値に、電子ギア比（Ｑ／Ｐ）を乗
算し、ミリ，インチ，゜（角度）等の単位で表される機
械側座標系の位置フィードバック値に変換する。周期関
数部１７は、先に説明した（機械側座標系部１内の）周
期関数部４と同じものであるので、その説明を省略す
る。
【００１９】減速器１１は、サーボモータ９から伝達さ
れる軸の回転速度を、所定の速度に減速する。ベルトコ
ンベア１２は、減速器１１を介して伝達された力で駆動
され、該ベルトコンベア１２上のワークを移動させる。
れる軸の回転速度を、所定の速度に減速する。ベルトコ
ンベア１２は、減速器１１を介して伝達された力で駆動
され、該ベルトコンベア１２上のワークを移動させる。
【００２０】次に、上記構成による位置決め制御装置の
動作を説明する。まず、ユーザが、目標位置指令を指令
発生部３に与えると、該指令発生部３は、ユーザから与
えられた位置指令と、予め設定されたパラメータ（絶対
的移動／相対的移動）と、位置計測カウンタ１４からフ
ィードバックされる位置フィードバック値θLfという３
つの要素に基づいて、機械側座標系における位置指令を
出力する。すなわち、指令発生部３は、位置フィードバ
ック値θLfに基づいて現在位置を知り、該現在位置と与
えられた位置指令とに基づいて、実際の指令を計算す
る。
動作を説明する。まず、ユーザが、目標位置指令を指令
発生部３に与えると、該指令発生部３は、ユーザから与
えられた位置指令と、予め設定されたパラメータ（絶対
的移動／相対的移動）と、位置計測カウンタ１４からフ
ィードバックされる位置フィードバック値θLfという３
つの要素に基づいて、機械側座標系における位置指令を
出力する。すなわち、指令発生部３は、位置フィードバ
ック値θLfに基づいて現在位置を知り、該現在位置と与
えられた位置指令とに基づいて、実際の指令を計算す
る。
【００２１】次に、周期関数部４は、指令発生部３が出
力した上記位置指令を、上述した周期Ｔの周期関数に入
力し、その演算結果θL *を出力する。これにより、指令
発生部３が出力した位置指令は、回転座標系の位置指令
に変換される。
力した上記位置指令を、上述した周期Ｔの周期関数に入
力し、その演算結果θL *を出力する。これにより、指令
発生部３が出力した位置指令は、回転座標系の位置指令
に変換される。
【００２２】そして、電子ギア５内部に設けられた微分
器（図示略）は、１演算時間毎に、上記演算結果θL *に
ついて、前回の指令値と今回の指令値との偏差を求め
る。そして、電子ギア５内部に設けられた電子ギア比乗
算器（図示略）は、その偏差に、電子ギア比（Ｐ／Ｑ）
を乗算する。さらに、電子ギア５内部に設けられたカウ
ンタ（図示略）は、上記乗算値を積算し、該積算値θm *
を出力する。上述した電子ギア５における処理によっ
て、機械側座標系の位置指令θL *はモータ側座標系の位
置指令θm *に変換される。
器（図示略）は、１演算時間毎に、上記演算結果θL *に
ついて、前回の指令値と今回の指令値との偏差を求め
る。そして、電子ギア５内部に設けられた電子ギア比乗
算器（図示略）は、その偏差に、電子ギア比（Ｐ／Ｑ）
を乗算する。さらに、電子ギア５内部に設けられたカウ
ンタ（図示略）は、上記乗算値を積算し、該積算値θm *
を出力する。上述した電子ギア５における処理によっ
て、機械側座標系の位置指令θL *はモータ側座標系の位
置指令θm *に変換される。
【００２３】次に、比較器６は、電子ギア５が出力した
位置指令θm *と、フィードバックカウンタ１３から入力
される位置フィードバック値θfとを比較し、両者の偏
差を求める。次に、位置ゲイン７は、上記偏差に位置ゲ
インＫｐを乗算する。そして、サーボアンプ８は、位置
ゲイン７の出力値に基づいてサーボモータ９を駆動す
る。これによって、サーボモータ９は回転し、減速器１
１を介して、ベルトコンベア１２を駆動する。サーボモ
ータ９が回転すると、エンコーダ１０は、該回転に応じ
た数のパルスを生成する。フィードバックカウンタ１３
は、エンコーダ１０が生成したパルスを積算し、該積算
値θfを比較器６にフィードバックする。なお、上述し
た、比較器６，位置ゲイン７，サーボアンプ８，フィー
ドバックカウンタ１３を用いたサーボモータ９の駆動
は、従来より用いられている技術であるので、これ以上
の詳述は省略する。
位置指令θm *と、フィードバックカウンタ１３から入力
される位置フィードバック値θfとを比較し、両者の偏
差を求める。次に、位置ゲイン７は、上記偏差に位置ゲ
インＫｐを乗算する。そして、サーボアンプ８は、位置
ゲイン７の出力値に基づいてサーボモータ９を駆動す
る。これによって、サーボモータ９は回転し、減速器１
１を介して、ベルトコンベア１２を駆動する。サーボモ
ータ９が回転すると、エンコーダ１０は、該回転に応じ
た数のパルスを生成する。フィードバックカウンタ１３
は、エンコーダ１０が生成したパルスを積算し、該積算
値θfを比較器６にフィードバックする。なお、上述し
た、比較器６，位置ゲイン７，サーボアンプ８，フィー
ドバックカウンタ１３を用いたサーボモータ９の駆動
は、従来より用いられている技術であるので、これ以上
の詳述は省略する。
【００２４】上述したサーボモータ９の駆動と並行し
て、位置計測カウンタ１４内のカウンタ１５は、エンコ
ーダ１０が生成したパルスを積算する。電子ギア１６
は、カウンタ１５が計数したパルス数に、電子ギア比
（Ｑ／Ｐ）を乗算し、該パルス数を機械側座標系におけ
る位置フィードバック値に変換する。周期関数部１７
は、電子ギア１６が算出した上記位置フィードバック値
を、上述した周期Ｔの周期関数に入力し、回転座標系の
位置フィードバック値θLfに変換する。周期関数部１７
が求めた上記位置フィードバック値θLfは、指令発生部
３にフィードバックされる。以後、図１に示す位置決め
制御装置は、同様の処理を繰り返し、ベルトコンベアの
駆動量を制御する。
て、位置計測カウンタ１４内のカウンタ１５は、エンコ
ーダ１０が生成したパルスを積算する。電子ギア１６
は、カウンタ１５が計数したパルス数に、電子ギア比
（Ｑ／Ｐ）を乗算し、該パルス数を機械側座標系におけ
る位置フィードバック値に変換する。周期関数部１７
は、電子ギア１６が算出した上記位置フィードバック値
を、上述した周期Ｔの周期関数に入力し、回転座標系の
位置フィードバック値θLfに変換する。周期関数部１７
が求めた上記位置フィードバック値θLfは、指令発生部
３にフィードバックされる。以後、図１に示す位置決め
制御装置は、同様の処理を繰り返し、ベルトコンベアの
駆動量を制御する。
【００２５】次に、本願発明と本実施例との対応関係を
説明する。 第１の座標系変換手段……周期関数部４ 第１の電子ギア……電子ギア５ モータ駆動手段……比較器６，位置ゲイン７，サーボア
ンプ８，フィードバックカウンタ１３ 第２の電子ギア……電子ギア１６ 第２の座標系変換手段……周期関数部１７
説明する。 第１の座標系変換手段……周期関数部４ 第１の電子ギア……電子ギア５ モータ駆動手段……比較器６，位置ゲイン７，サーボア
ンプ８，フィードバックカウンタ１３ 第２の電子ギア……電子ギア１６ 第２の座標系変換手段……周期関数部１７
【００２６】以上、この発明の実施例を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。たとえば、上
述した一実施例では、周期Ｔの値はユーザ側で任意の値
に設定可能としたが、この値を、本位置決め制御装置が
制御できる移動範囲の限界値（例えば、３２ビットＣＰ
Ｕで制御している場合には２32）に設定することによっ
て、本装置を、直線座標系で表される負荷の制御に適用
することもできる。
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。たとえば、上
述した一実施例では、周期Ｔの値はユーザ側で任意の値
に設定可能としたが、この値を、本位置決め制御装置が
制御できる移動範囲の限界値（例えば、３２ビットＣＰ
Ｕで制御している場合には２32）に設定することによっ
て、本装置を、直線座標系で表される負荷の制御に適用
することもできる。
【００２７】さらに、上記の考えを一歩進めて、周期関
数部４および１７における処理を本装置から取り除くパ
ラメータ、すなわち、図１に示す装置を該装置から周期
関数部４および１７を取り除いた装置へ等価的に変更す
るパラメータを設け、負荷が直線座標系で表される場合
には、周期関数部４および１７における変換処理（回転
座標系への変換処理）を中止させることも考えられる。
数部４および１７における処理を本装置から取り除くパ
ラメータ、すなわち、図１に示す装置を該装置から周期
関数部４および１７を取り除いた装置へ等価的に変更す
るパラメータを設け、負荷が直線座標系で表される場合
には、周期関数部４および１７における変換処理（回転
座標系への変換処理）を中止させることも考えられる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第１の電子ギアおよび第２の電子ギアによって、機
械側座標系とモータ側座標系との間におけるギア比を調
整するので、両座標系を完全に分離することができ、ユ
ーザは機械側座標系のみを考慮することで位置管理がで
きる。また、第１の座標系変換手段および第２の座標系
変換手段によって、位置指令および位置フィードバック
値を一定周期を有する周期関数で変換するので、機械側
座標系を回転座標系として表現することができる。
ば、第１の電子ギアおよび第２の電子ギアによって、機
械側座標系とモータ側座標系との間におけるギア比を調
整するので、両座標系を完全に分離することができ、ユ
ーザは機械側座標系のみを考慮することで位置管理がで
きる。また、第１の座標系変換手段および第２の座標系
変換手段によって、位置指令および位置フィードバック
値を一定周期を有する周期関数で変換するので、機械側
座標系を回転座標系として表現することができる。
【図１】この発明の一実施例による位置決め制御装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】周期関数の入出力値の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図３】従来の位置決め制御装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１……機械側座標系部、 ２……モータ側座標系部、
３……指令発生部、４，１７……周期関数部、 ５，１
６……電子ギア、 ６……比較器、７……位置ゲイン、
８……サーボアンプ、 ９……サーボモータ、１０…
…エンコーダ、 １１……減速器、 １２……ベルトコ
ンベア、１３……フィードバックカウンタ、 １４……
位置計測カウンタ、１５……カウンタ
３……指令発生部、４，１７……周期関数部、 ５，１
６……電子ギア、 ６……比較器、７……位置ゲイン、
８……サーボアンプ、 ９……サーボモータ、１０…
…エンコーダ、 １１……減速器、 １２……ベルトコ
ンベア、１３……フィードバックカウンタ、 １４……
位置計測カウンタ、１５……カウンタ
Claims (3)
- 【請求項１】 サーボモータを用いた位置決め制御装置
において、 目標位置と現在位置から得られる位置指令を、回転座標
系における位置指令に変換する第１の座標系変換手段
と、 前記回転座標系における位置指令に所定のギア比を乗算
し、前記サーボモータ側の座標系における位置指令を算
出する第１の電子ギアと、 前記サーボモータ側の座標系における位置指令に基づい
て前記サーボモータを回転させるモータ駆動手段と、 前記サーボモータの回転に伴ってエンコーダが出力する
パルスの積算値に、前記第１の電子ギアが有するギア比
の逆数を乗算し、位置フィードバック値を算出する第２
の電子ギアと、 前記位置フィードバック値を、回転座標系における位置
フィードバック値に変換する第２の座標系変換手段とを
具備することを特徴とする位置決め制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の位置決め制御装置におい
て、 前記第１の座標系変換手段および前記第２の座標系変換
手段は、入力値の増加に伴って出力値が増加し、かつ、
予め設定された一定周期毎に該出力値を所定の基準値に
戻す周期関数を有し、該周期関数を用いて座標系の変換
を行うことを特徴とする位置決め制御装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２のいずれかに記
載の位置決め制御装置において、 前記第１の座標系変換手段および前記第２の座標系変換
手段は、外部からの設定によって、その変換処理を停止
させ、入力値をそのまま出力することを特徴とする位置
決め制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16421395A JPH0916261A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 位置決め制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16421395A JPH0916261A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 位置決め制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0916261A true JPH0916261A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=15788822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16421395A Pending JPH0916261A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 位置決め制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0916261A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006230150A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | モータ制御装置 |
| CN102664483A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-09-12 | 苏州汇川技术有限公司 | 电子齿轮比平滑切换系统及方法 |
| JP2017151937A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | オムロン株式会社 | 制御装置、制御プログラムおよび記録媒体 |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP16421395A patent/JPH0916261A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006230150A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | モータ制御装置 |
| CN102664483A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-09-12 | 苏州汇川技术有限公司 | 电子齿轮比平滑切换系统及方法 |
| JP2017151937A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | オムロン株式会社 | 制御装置、制御プログラムおよび記録媒体 |
| CN107134956A (zh) * | 2016-02-26 | 2017-09-05 | 欧姆龙株式会社 | 控制装置、控制程序以及记录介质 |
| EP3211498A3 (en) * | 2016-02-26 | 2017-12-06 | Omron Corporation | Control apparatus, control program, and recording medium |
| US9996076B2 (en) | 2016-02-26 | 2018-06-12 | Omron Corporation | Control apparatus, control program, and recording medium |
| CN107134956B (zh) * | 2016-02-26 | 2020-02-07 | 欧姆龙株式会社 | 控制装置、控制程序以及记录介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031021 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031222 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040213 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20040305 |