JPS59177601A - positioning device - Google Patents

positioning device

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JPS59177601A
JPS59177601A JP5227183A JP5227183A JPS59177601A JP S59177601 A JPS59177601 A JP S59177601A JP 5227183 A JP5227183 A JP 5227183A JP 5227183 A JP5227183 A JP 5227183A JP S59177601 A JPS59177601 A JP S59177601A
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JP
Japan
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signal
motor
speed
circuit
resistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP5227183A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoatsu Imamura
友厚 今村
Yoshiharu Niito
嘉春 新戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS59177601A publication Critical patent/JPS59177601A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Program-control systems
    • G05B19/02Program-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/21Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
    • G05B19/23Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
    • G05B19/231Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37388Acceleration or deceleration, inertial measurement

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Feedback Control In General (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ワイアー、ベルト等を介して間欠送りを行う
プリンター、複写機、ファクシミリ、フロッピーディス
ク装置等の可動部材位置決め装置で、特に停止時のハン
チングが早急に減衰する事が望まれる位置決め装置に関
するものである。
[Detailed Description of the Invention] Technical Field The present invention relates to a movable member positioning device for printers, copying machines, facsimile machines, floppy disk devices, etc. that performs intermittent feeding via wires, belts, etc. It relates to a positioning device that is desired to be attenuated.

従来技術 従来は、駆動源のサーホモータに間妾的な位置信号検出
57.L t+Aを設(づ、位置及び速度を検出して可
!Iすj部↑、1′の制御を行っていた。しかし、この
fjf:来方式については可動部(,4ど7y、弓i1
+源とか完全剛体ではなく、ハネ性を有するワイアー1
ヘル1〜等である為、可動部1,4とjIIIU動源の
動きに位相差を生し、′侍に11動部14のf1ン11
ゴ決め時におけるハンチングの収束に関し、層、速かつ
正確なタンピンクかライ「かしいという欠点があった。
PRIOR ART Conventionally, position signal detection 57. L t+A was installed to detect the position and speed and control the Isuj part ↑, 1'.
+Wire 1 that has springiness, rather than a source or a completely rigid body
Since it is Hell 1~, etc., a phase difference is created between the motion of the movable parts 1 and 4 and the jIIIU power source, and the
Regarding the convergence of hunting when determining the goal, there was a drawback that it was difficult to achieve a fast and accurate tan pink or lie.

則朔 本発明は、上述の点を改善するものである。即ち、タン
ピンク時に!51Rnf!+源の位置信号と速度信号の
他に可動部材加速度信号を加算した信号を増幅して駆動
源を制御し、以って可動部材の正確なダンビンクを行う
ことを目的とする。
The present invention improves the above points. That is, at the time of tan pink! 51Rnf! The purpose of this invention is to amplify a signal obtained by adding a movable member acceleration signal in addition to a position signal and a speed signal of a source to control a drive source, thereby performing accurate dumbing of a movable member.

実施例 第1図は本発明の位置決めサーボ制御方式の一実施例の
フロック図を示したものである。第1図において、10
はザーホモータであり、これには、そのローターの回転
にともない互いにπ/2位相の異なる位置信号を発生す
るフォトエンコーダ(位置検出器)11、モータ10に
より制御される負荷(可動部材)29が直接又は間接的
に互いに結合され、モータ10と共に同一回転、停止を
行なう。動作の開始にあたり、移動距離指令及び位置誤
差計数装置25は出力指令信号として可動部材29が移
動(又は回転)すべき距離と方向を示す信号、即ち、距
離情報は位置誤差指示信号のイニシャル値として速度指
令信号発生器20に送られ、その内容によって速度指令
信号Vcが決定される。即ち、負荷20の所要移動距離
が大きい程Vcは大きく、モータ10は高速回転を行う
Embodiment FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the positioning servo control system of the present invention. In Figure 1, 10
is a motor, in which a photo encoder (position detector) 11 that generates position signals with mutually different phases of π/2 as the rotor rotates, and a load (movable member) 29 controlled by the motor 10 are directly connected. Alternatively, they may be indirectly connected to each other and rotate and stop together with the motor 10. At the start of the operation, the movement distance command and position error counting device 25 outputs a signal indicating the distance and direction in which the movable member 29 should move (or rotate) as an output command signal, that is, the distance information is output as an initial value of the position error command signal. The signal is sent to the speed command signal generator 20, and the speed command signal Vc is determined based on its contents. That is, the larger the required moving distance of the load 20 is, the larger Vc is, and the motor 10 rotates at a higher speed.

他方、回転方向指示信号は選択回路24に送られ、反転
増幅器22の出力信号(Vc−+vω+)又は反転増幅
器23の出力信号(Vc++Vω−)のどちらか一方が
選択され増幅器28に送られる。
On the other hand, the rotation direction instruction signal is sent to the selection circuit 24, and either the output signal (Vc-+vω+) of the inverting amplifier 22 or the output signal (Vc++Vω-) of the inverting amplifier 23 is selected and sent to the amplifier 28.

さて、モータ10が回転を開始すると、フォトエンコー
ダ11からは負荷29の単位移動量を示す互いにπ/2
だけ位相の異った2つの周期的微少位置信号が検出され
る。この信号は位置信号増幅器12に送られ、ここで所
定の増幅に増幅されて位置信号A、位置信号Bが得られ
る。この2つの信号は鋸歯状波、正弦波あるいはそれに
類似した波形のいずれでもよい。2つの位置信号A、B
は微分器13,14で微分されて微分信号A′=dA/
dt、B′=dB/dtに変換された後、それぞれ全波
整流器16.17で整流され、さらに全波整流加算器1
8で加算される。即ち、この余波整流、加算器18の出
力がモータ10の実際の速度を表わす速度信号■ωであ
る。他方、前記位置信号A、Bは位置信号振幅平均値検
出器19にも送られ、その振幅変動を監視して位置信号
の振幅変動による速度信号の変動を相対的にキャンセル
するのに利用される。位置信号振幅平均値検出器19の
出力は速度指令信号発生器20の入力となる。更に、位
置信号Bは位置パルス信号発生器15にも送られ、モー
タ10の回転に伴ない、負荷29が単位距離移動するご
とに位置パルスが出される。後述する様に、この位置パ
ルス信号発生器15は位置信号シュミット回路よりなり
、そのバイアスとして前記位置信号振幅平均値検出器1
9で得られた信号を使用して、位置信号A、Bの振幅が
変動しても絶対位置に対する位置パルスのずれが起こら
ないようにしている。
Now, when the motor 10 starts rotating, the photo encoder 11 outputs a signal indicating the unit movement amount of the load 29 by π/2.
Two periodic minute position signals having different phases by the same amount are detected. This signal is sent to the position signal amplifier 12, where it is amplified to a predetermined level to obtain a position signal A and a position signal B. These two signals may be sawtooth waves, sine waves, or similar waveforms. Two position signals A, B
is differentiated by differentiators 13 and 14, and the differential signal A'=dA/
dt, B' = dB/dt, and then rectified by full-wave rectifiers 16 and 17, and further rectified by full-wave rectifier adder 1.
8 is added. That is, the output of the aftereffect rectifier and adder 18 is a speed signal ω representing the actual speed of the motor 10. On the other hand, the position signals A and B are also sent to a position signal amplitude average value detector 19, and the amplitude fluctuations thereof are monitored and used to relatively cancel the fluctuations in the speed signal due to the amplitude fluctuations of the position signals. . The output of the position signal amplitude average value detector 19 becomes the input of the speed command signal generator 20. Further, the position signal B is also sent to the position pulse signal generator 15, and as the motor 10 rotates, a position pulse is output every time the load 29 moves a unit distance. As will be described later, this position pulse signal generator 15 is composed of a position signal Schmitt circuit, and the position signal amplitude average value detector 1 is used as its bias.
The signal obtained in step 9 is used to prevent the position pulse from shifting from the absolute position even if the amplitudes of the position signals A and B vary.

上記位置パルス信号発生器15の位置パルス出力によっ
て、移動距離指令及び位置誤差計数装置25に内載され
ている周知の位置誤差カウンタの内容が減算されていく
。この位置誤差カウンタの出力が位置誤差指示信号とし
て速度指令信号発生器20へ与えられ、負荷29の目的
停止位置と現在位置との距離に応じたレベルの速度指令
信号VCが作成される。そして、この速度指令信号Vc
と全波整流加算器18の出力である実速度信号■ωがV
c、Vω加算器21で加算され、さらに反転増幅回路2
2、23で2回反転出力が選択回路24へ送られ、いず
れか一方の反転出力が選択されてモータ10が駆動され
る。モータ10が回転するにつれて位置誤差カウンタの
内容は減少していき、それにつれて速度指令信号■cの
レベルも減少し、モータ10の速度は低下していく。こ
のようにして位置誤差カウンタの内容が零になり、負荷
29が目的位置に到達すると、移動距離指令及び位置誤
差割数装置25から目的位置到達指示信号が選択回路2
4へ出力される。これによってVc、Vωは遮断され、
かわりに位置信号、微分信号及び加速度信号加算回路2
7を通して位置信号Aと微分信号A′及び加速度信号α
の加算信号が前記選択回路24で選択されて増幅器28
に送られ、モータ10は停止する。
By the position pulse output of the position pulse signal generator 15, the contents of a well-known position error counter included in the moving distance command and position error counting device 25 are subtracted. The output of this position error counter is given to the speed command signal generator 20 as a position error instruction signal, and a speed command signal VC of a level corresponding to the distance between the target stop position of the load 29 and the current position is created. This speed command signal Vc
and the actual speed signal ■ω which is the output of the full-wave rectification adder 18 is V
c, Vω are added by the adder 21, and further added by the inverting amplifier circuit 2
In steps 2 and 23, the twice-inverted output is sent to the selection circuit 24, and one of the inverted outputs is selected to drive the motor 10. As the motor 10 rotates, the content of the position error counter decreases, and accordingly, the level of the speed command signal c also decreases, and the speed of the motor 10 decreases. In this way, when the content of the position error counter becomes zero and the load 29 reaches the target position, a target position arrival instruction signal is sent from the movement distance command and position error dividing device 25 to the selection circuit 2.
Output to 4. This blocks Vc and Vω,
Instead, position signal, differential signal and acceleration signal addition circuit 2
7, the position signal A, the differential signal A', and the acceleration signal α
The added signal is selected by the selection circuit 24 and sent to the amplifier 28.
, and the motor 10 stops.

加速度信号発生装置は第3図に示すように感圧素子9、
慣性体8とバネ系7で構成され可動部材29に設置され
ている。
As shown in FIG. 3, the acceleration signal generator includes a pressure sensitive element 9,
It is composed of an inertial body 8 and a spring system 7, and is installed on a movable member 29.

感圧素子は、例えばセラミック等の材質で構成され、加
えられた圧力の変化にともない抵抗値が変化する性質を
応用するものである。
The pressure sensitive element is made of a material such as ceramic, and takes advantage of the property that its resistance value changes as the applied pressure changes.

したがって、感圧素子に対して抵抗体を経て電圧を印加
しておけば、圧力の変化を電圧変化として取り出すこと
ができる。
Therefore, if a voltage is applied to the pressure sensitive element via a resistor, a change in pressure can be extracted as a voltage change.

可動部材29が静止している時は、ダンピング時に感圧
素子に印加される最大圧力の概ね1/2の圧力が常時感
圧素子に印加される様に押えバネ系7でバイアスがかか
っている。従って加速度信号増幅器31は、可動部材が
静止している時には出力が零となるように電気的にバイ
アスを設定しておかねばならない。
When the movable member 29 is stationary, it is biased by the presser spring system 7 so that approximately 1/2 of the maximum pressure applied to the pressure sensitive element during damping is always applied to the pressure sensitive element. . Therefore, the acceleration signal amplifier 31 must be electrically biased so that its output is zero when the movable member is stationary.

第5図は、第1図の全体的な動作を説明するための主な
信号のタイムチャートで、特にモータが正方向回転する
場合を示したものである。即ち、モータ10つまり負萌
29の正方向回転指示とその移動距離か前記移動距離指
令及び位置誤差計数装置25から出力され、それに伴っ
て速度指令信号Vc+が増幅器28に入力され、増幅さ
れた電圧がモータ10の端子間に印加される。これによ
りモータ10が正方向に回転を始め、同時に位置信号A
、Bが出力され、この位置信号を微分整流して得られる
速度信号Mω−も増幅器28に人力される。これら■c
+と■ω−は互いに極性が逆で、常に相殺するように働
く。
FIG. 5 is a time chart of main signals for explaining the overall operation of FIG. 1, and particularly shows the case where the motor rotates in the forward direction. That is, a positive direction rotation instruction of the motor 10, that is, the negative mower 29, and its moving distance are outputted from the moving distance instruction and position error counting device 25, and accordingly, a speed instruction signal Vc+ is inputted to the amplifier 28, and the amplified voltage is output. is applied across the terminals of motor 10. As a result, the motor 10 starts rotating in the forward direction, and at the same time the position signal A
, B are output, and a speed signal Mω- obtained by differentially rectifying this position signal is also inputted to the amplifier 28. These ■c
+ and ■ω- have opposite polarities and always act to cancel each other out.

ところで、モータ10のローターイナーシャ、負荷イナ
ーシャ等の為に、モータ10の回転速度は、速度指令信
号V c十の変化に直ちに応答できす、ある勾配をもっ
て加減速していく。最初の加速度においては、(Vc+
)+(Vω−)〉0であり、モータ電流は負方向に流れ
、モータ10は加速を続けていく。モータ10の回転速
度がその位置誤差での設定速度に近づくと(Vc+)+
(Vω−)幼0となり、モータ電流はほぼ零となって定
速回転を行なう。モータ10の回転により位1面誤差カ
ウンタの内容か減少し、ある位置誤差に達すると速度指
令信号Vc+のレベルは切り換わり減少する。
By the way, due to the rotor inertia, load inertia, etc. of the motor 10, the rotational speed of the motor 10 cannot immediately respond to changes in the speed command signal Vc, but accelerates and decelerates with a certain gradient. At the initial acceleration, (Vc+
)+(Vω-)>0, the motor current flows in the negative direction, and the motor 10 continues to accelerate. When the rotational speed of the motor 10 approaches the set speed based on the position error, (Vc+)+
(Vω-) becomes 0, the motor current becomes almost zero, and the motor rotates at a constant speed. As the motor 10 rotates, the content of the positional error counter decreases, and when a certain positional error is reached, the level of the speed command signal Vc+ is switched and decreased.

これに対してモータ10の回転は即応できないので一時
的に(Vc+)+(Vω−)<0となり、モータ電流は
逆方向に流れる。即ち、速度指令信号■c+の減少も伴
ってモータ10は減速される。以下同様の動作を順次繰
り返し、負荷2gが目的位置に到達すると位置誤差カウ
ンタの内容は零となり、目的位置到達指示信号が選択回
路24へ出カされる。これによって(Vc+)+(Vω
−)は遮断され、かわりに位置信号Aとその微分信号A
′、加速度信号αが増幅器28に入力され、モータ10
はタンピングを行ないながら停止する。
On the other hand, since the rotation of the motor 10 cannot respond immediately, (Vc+)+(Vω-)<0 temporarily, and the motor current flows in the opposite direction. That is, the motor 10 is decelerated along with a decrease in the speed command signal c+. Thereafter, similar operations are repeated one after another, and when the load 2g reaches the target position, the content of the position error counter becomes zero, and a target position arrival instruction signal is output to the selection circuit 24. As a result, (Vc+)+(Vω
-) is blocked and replaced by the position signal A and its differential signal A.
', the acceleration signal α is input to the amplifier 28, and the motor 10
stops while tamping.

第2図は第1図中の主要回路の具体的構成例で、第1図
と同一部分には同一符号が付されている。
FIG. 2 shows a specific configuration example of the main circuit in FIG. 1, and the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals.

この第2図の定速時にむける主な信号波形を第4図に示
す。今、位置信号Aが微分器13のコンデンサC31に
入力されると、dA/dT≦0の場合は、C31と抵抗
R32からなる微分回路の定数で決まる微分波形がコン
デンサC31と抵抗R32との接続点に現われ、これが
全波整流器16の抵抗R33、R34及び全波整流加算
器18の抵抗R36を通ってVc、Vω加算器21に入
力される。なお、入力が負の時、全波整流器16のオペ
アンプOP37の出力は正になるので、この場合ダイオ
ードDi35によってオペアンプOP37の出力は微分
信号と分離される。一方、dA/dt≧0の場合はC3
1と抵抗R32の定数で法まる微分波形がコンデンサC
31と抵抗R32との接続点に現われ、これが全波整流
器16でR34/R33倍され、抵抗R36を通ってV
c、Vυ加算器21に入力される。以上の動作は位置信
号Bについても同様であり、このようにして位置信号A
、Bの微分信号を全波整流加算器18で加え合せたもの
がVc、Vω加算器21に送られる。以上は全波整流回
路を採用した揚台であるか、位置信号A、Bを反転して
合計4つの位置信号を半波整流しても同様の結果を期待
できることは言うまでもない。
FIG. 4 shows the main signal waveforms during the constant speed period shown in FIG. 2. Now, when the position signal A is input to the capacitor C31 of the differentiator 13, if dA/dT≦0, the differential waveform determined by the constant of the differentiator circuit consisting of C31 and the resistor R32 is the connection between the capacitor C31 and the resistor R32. This is input to the Vc, Vω adder 21 through the resistors R33 and R34 of the full-wave rectifier 16 and the resistor R36 of the full-wave rectifier adder 18. Note that when the input is negative, the output of the operational amplifier OP37 of the full-wave rectifier 16 becomes positive, so in this case, the output of the operational amplifier OP37 is separated from the differential signal by the diode Di35. On the other hand, if dA/dt≧0, C3
1 and the constant of resistor R32 is the differential waveform of capacitor C.
31 and resistor R32, this is multiplied by R34/R33 by the full-wave rectifier 16, and passed through resistor R36 to V
c and Vυ are input to the adder 21. The above operation is the same for the position signal B, and in this way the position signal A
, B are added by the full-wave rectification adder 18 and sent to the Vc, Vω adder 21. It goes without saying that similar results can be expected if the platform employs a full-wave rectifier circuit, or if position signals A and B are inverted and a total of four position signals are half-wave rectified.

第2図のブロック19、20は速度指令信号Vcと位置
パルス作成用バイアス電圧を得る回路部分の具体的構成
例である。ここで位置信号A、BはオペアンプOP41
、OP42で反転され、計4つの位置信号A、B、A、
Bの負のピーク値が各々ダイオードとコンデンサでサン
プリングホールドされる。例えば、ダイオードDi43
とコンデンサC44が位置信号Aを反転して得られた信
号Aのサンプリングホールド回路に担当する。これら4
つの信号を合計すると、オペアンプOP47の出力側に
は位置信号AとB振幅の平均値即ち、FB2=K(lA
l+lBl)が得られる。但し、Kは比例定数である。
Blocks 19 and 20 in FIG. 2 are specific examples of the configuration of circuit portions for obtaining the speed command signal Vc and the bias voltage for generating position pulses. Here, the position signals A and B are from the operational amplifier OP41.
, OP42, and a total of four position signals A, B, A,
The negative peak values of B are each sampled and held by a diode and a capacitor. For example, diode Di43
The capacitor C44 serves as a sampling and holding circuit for the signal A obtained by inverting the position signal A. These 4
When the two signals are summed, the output side of the operational amplifier OP47 is the average value of the amplitudes of the position signals A and B, that is, FB2=K(lA
l+lBl) is obtained. However, K is a proportionality constant.

これを速度指令信号を作成する際の基準信号として使用
することにより、位置信号A、Bの振幅が変化したとき
の速度信号の変動を相対的にキャンセルすることができ
る。なお、ダイオードDi1と抵抗R1によって生じる
電圧が抵抗R2を介してオペアンプOP47に入力され
ているが、これはダイオードDi43および他の同様の
3つのダイオードの温度によるドリフトを補償するもの
である。又、ダイオードDi2はダイオードDi43と
コンデンサC44との接点であるサンプリングホールド
部より負電源へ線接されているが、これは静止時に於け
るコンデンサC44の放電を防止するものである。他の
サンプリングホールド回路についても同様である。
By using this as a reference signal when creating a speed command signal, it is possible to relatively cancel fluctuations in the speed signal when the amplitudes of the position signals A and B change. Note that the voltage generated by the diode Di1 and the resistor R1 is input to the operational amplifier OP47 via the resistor R2, which compensates for the temperature-induced drift of the diode Di43 and other three similar diodes. Further, the diode Di2 is connected to the negative power supply from the sampling hold section which is the contact point between the diode Di43 and the capacitor C44, and this is to prevent the capacitor C44 from discharging when the device is at rest. The same applies to other sampling and holding circuits.

速度指令信号発生器20は上記位置信号振幅平均値検出
器19と■c、■ω加算器21との間に並列に接続され
た複数個の抵抗とスイッチの回路群から成り、各回路の
スイッチのオンオフ制御は移動距離指令及び位置誤差計
数装置25の位置誤差内容によって決定される。即ち、
位置誤差が大きい楊合、選択される抵抗は小さく、速度
基準信号FB2からVc、VC加算器21へ供給される
速度指令信号電流は大きい。逆に位置誤差が小さくなる
程、大きな抵抗が選択される。ここで速度指令信号の一
番小さな回路として抵抗R44、R47、タイオードD
i5、Di6、AND回路IC5,ダイオードDi3、
Di4があるが、これは速度指令信号切換のタイミング
とスイッチ素子の制約によって特に追加された回路であ
る。ダイオードDi5、Di6は■1がロー時のAND
回路IC5のVOLをここで吸収し、漏れ電流を防止す
る。位置信号振幅平均値検出器19のダイオードDi3
、Di4は■1がハイ時のダイオードDi5、Di6の
温度ドリフト補償用である。抵抗R44はVがハイ時の
AND回路IC5のIohを吸収し、この回路での速度
指令信号電流の変動をおさえる役目を有している。以上
の説明でも明らかであるが、速度指令信号発生器20の
回路はICと抵抗、タイオートのみでも構成できる。
The speed command signal generator 20 consists of a circuit group of a plurality of resistors and switches connected in parallel between the position signal amplitude average value detector 19 and the ■c, ■ω adder 21, and the switch of each circuit. The on/off control of is determined by the moving distance command and the position error content of the position error counting device 25. That is,
When the position error is large, the selected resistance is small and the speed command signal current supplied from the speed reference signal FB2 to the Vc and VC adder 21 is large. Conversely, the smaller the position error, the larger the resistance selected. Here, the smallest circuit for the speed command signal is resistors R44, R47, and diode D.
i5, Di6, AND circuit IC5, diode Di3,
There is Di4, which is a circuit added specifically due to the timing of speed command signal switching and restrictions on switch elements. Diodes Di5 and Di6 are ■AND when 1 is low
The VOL of circuit IC5 is absorbed here to prevent leakage current. Diode Di3 of position signal amplitude average value detector 19
, Di4 are for compensating for the temperature drift of the diodes Di5 and Di6 when ■1 is high. The resistor R44 has the role of absorbing Ioh of the AND circuit IC5 when V is high and suppressing fluctuations in the speed command signal current in this circuit. As is clear from the above explanation, the circuit of the speed command signal generator 20 can be constructed using only an IC, a resistor, and a tie.

位置パルス発生器15は速度基準信号(又は位置信号振
幅平均値)FB2をバイアスとして、抵抗R43、シュ
ミットIC1と抵抗R42、シュミットIC2とでそれ
ぞれ位置信号B、Bをシュミットする回路である。
The position pulse generator 15 is a circuit that uses the speed reference signal (or position signal amplitude average value) FB2 as a bias to generate position signals B and B using a resistor R43 and a Schmitt IC1, and a resistor R42 and a Schmitt IC2, respectively.

微分回路26、位置信号、微分信号及び加速度信号は抵
抗R8,R9.R10、R11、コンデンサC32で構
成され、位置信号Aが抵抗R9を介して、又、コンデン
サC32と抵抗R11によってきまる微分信号A′が抵
抗R10を介して、又、加速度信号αが抵抗R8を介し
て、それぞれ選択回路24に送られる。
Differential circuit 26, position signal, differential signal and acceleration signal are transmitted through resistors R8, R9. R10, R11, and a capacitor C32, the position signal A is passed through the resistor R9, the differential signal A' determined by the capacitor C32 and the resistor R11 is routed through the resistor R10, and the acceleration signal α is routed through the resistor R8. and are sent to the selection circuit 24, respectively.

選択回路24は、移動距離指令及び位置誤差計数装置2
5の位置誤差内容が零になるまでは反転増幅器22ある
いは23の出力を選択し、位置誤差内容が零になり装置
25から目的位置到達指示信号が出されると位置信号、
微分信号及び加速度信号加算回路27の出力を選択する
。なお、目的位置到達指示信号の出されるタイミングは
第5図に示さ九るように完全な目的位置てはなく、厳密
な意味での目的位置より位置信号の1/8周期手前であ
る。選択回路24で選択された信号は増幅器28のオペ
アンプ○P28に入力され増幅されるが、入力値がある
値を越えると抵抗R12とダイオードDi7との接続点
の電圧VsはダイオードDi7、Di8、程抗R13で
構成される定電圧回路によって一定値に飽和する。他方
、モータ10と直列にモータ電流険出用抵抗R16が接
続され、モータ電流によって電圧■1が発生する。
The selection circuit 24 is a moving distance command and position error counting device 2.
The output of the inverting amplifier 22 or 23 is selected until the position error content of 5 becomes zero, and when the position error content becomes zero and the target position arrival instruction signal is output from the device 25, the position signal,
The output of the differential signal and acceleration signal addition circuit 27 is selected. Note that the timing at which the destination position arrival instruction signal is issued is not at the complete target position as shown in FIG. 5, but is 1/8 period of the position signal before the target position in a strict sense. The signal selected by the selection circuit 24 is input to the operational amplifier ○P28 of the amplifier 28 and is amplified. However, when the input value exceeds a certain value, the voltage Vs at the connection point between the resistor R12 and the diode Di7 increases to It is saturated to a constant value by a constant voltage circuit made up of resistor R13. On the other hand, a motor current output resistor R16 is connected in series with the motor 10, and a voltage 1 is generated by the motor current.

ドライバDR■1の人力インピーダンスは非常に大きい
ので等価的に、V2=1×R1 6とおくことができ、これよりモータ電流1=となる。
Since the human power impedance of driver DR1 is very large, it can be equivalently set as V2=1×R16, and from this, motor current 1=.

従って■sが飽和したときは モータ電流は一定となる。なお、本実施例に示すように
、モータ電流秘出用抵抗R16の一端を接地し、他端よ
り電流値を検出する方式は、ドライバDRV1がT型の
場合に適用されるが、DRV1がH型の場合でも、モー
タ10と直列に接続されたモータ電流検出用抵抗の両端
子間電圧を検出することによって、同様の電流帰還が可
能である。
Therefore, when ■s is saturated, the motor current becomes constant. As shown in this embodiment, the method of grounding one end of the motor current secreting resistor R16 and detecting the current value from the other end is applied when the driver DRV1 is of T type, but when DRV1 is H In the case of the motor type, similar current feedback is possible by detecting the voltage between both terminals of a motor current detection resistor connected in series with the motor 10.

従来の定電流回路にはオペアンプの帰還抵抗と並列にツ
エナーダイオードを接続したものがあるが、この方式で
は入力信号に対してツエナーダイオードの動作抵抗が変
化し、完全な飽和電圧を得るのは難かしい。
Some conventional constant current circuits have a Zener diode connected in parallel with the feedback resistor of an operational amplifier, but with this method, the operating resistance of the Zener diode changes in response to the input signal, making it difficult to obtain a perfect saturation voltage. That's funny.

以上の説明においては、可動部材の位置を検出器として
、フォトエンコーダ方式のもので説明をおこなったか、
位置検出器が、いわゆるインダクトシンと呼ばれるもの
であっても、かまわなまい。
In the above explanation, the position of the movable member is used as a detector and the photo encoder type is used.
It does not matter if the position detector is what is called an inductosin.

また、可動部材の実速度信号の出し方に関しても、本実
施例では、π/2位相差を有する位置信号を必要とする
もので説明したが、技術的には、1つの位置信号からで
も可能である。
In addition, regarding how to output the actual speed signal of the movable member, in this example, the explanation was given as requiring a position signal with a π/2 phase difference, but technically it is possible to output the actual speed signal from a single position signal. It is.

すなわち、本発明は、位置信号と、実速度信号の検出手
段に関しては、何んら、特定されるべきものではないこ
とは、当然のことである。
That is, it is a matter of course that the present invention does not need to be specified in any way regarding the means for detecting the position signal and the actual speed signal.

効果 従来方式では、ワイヤー、ベルト等の弾性を有する伝達
手段を用いた場合、可動部材を正確に制御するのは困難
である。本発明のように可動部材の動きを直接監視して
フィードバックを行うことにより、より正確な制御が可
能となる。
Effects In the conventional method, when using an elastic transmission means such as a wire or a belt, it is difficult to accurately control the movable member. By directly monitoring the movement of the movable member and providing feedback as in the present invention, more accurate control becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の全体ブロック図、第2図は
第1図における主要部分の具体的構成例を示す図、第3
図は加速度信号発生装置の既略構成を示す図、第4図は
モータ定速回転時の主要信号波形図、第5図は第1図の
全体的な動作を説明するための主要信号波形図である。 7・・・バネ、8・・・慣性体、9・・・感圧素子10
・・・モータ、11・・・フォトエンコーダ(位置信号
検出器)、12・・・位置信号増幅器、13、14・・
・微分器、15・・・位置パルス信号発生器、16、1
7・・・全波整流器、18・・・全波整流加算器、19
・・・位置信号振幅平均検出器、20・・・速度指令信
号発生器、21・・・Vc、Vω加算器、22・・反転
増幅器、23・・・反転増幅器、24・・・選択回路、
25・・・移動距離指令及び位置誤差計数装置、26・
・・微分回路、27・・位置信号、微分信号及び加速度
信号加算回路、28・・・増幅器、29・・・負荷、3
0・・・加速度検出器、31・・・加速度信号増幅器特
許出願人 株式会社リコー 手続ネ[口正丑F(自発) ■、事件の表示 昭和58年特許願第52271号 2、発明の名称 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 j711コX 住 所 東京都大田区中馬込−丁目3番6号「ここまで
の説明では、駆動体の制御信号に加速度信号を帰還する
ものとして説明したか、この帰還信号としては加速度信
号以外に速度信号も有効であり、さらにダンピング時に
は駆動体の位置信号と速度信号を用いることも出来る。  この帰還信号としての速度信号は、加速度信号をコン
デンサーもしくはオペアンプ等の積分回路で積分するこ
とにより得られる。 さらにここまでは、DCモーター
制御について述へたが、パルスモータ−の制御に関して
も応用が可能であることはいうまでもない。」以上 8
FIG. 1 is an overall block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration example of the main parts in FIG. 1, and FIG.
The figure shows the default configuration of the acceleration signal generator, Figure 4 is a major signal waveform diagram when the motor rotates at a constant speed, and Figure 5 is a major signal waveform diagram to explain the overall operation of Figure 1. It is. 7... Spring, 8... Inertial body, 9... Pressure sensitive element 10
...Motor, 11...Photo encoder (position signal detector), 12...Position signal amplifier, 13, 14...
・Differentiator, 15...Position pulse signal generator, 16, 1
7...Full wave rectifier, 18...Full wave rectification adder, 19
... Position signal amplitude average detector, 20... Speed command signal generator, 21... Vc, Vω adder, 22... Inverting amplifier, 23... Inverting amplifier, 24... Selection circuit,
25... Movement distance command and position error counting device, 26.
...Differential circuit, 27...Position signal, differential signal and acceleration signal addition circuit, 28...Amplifier, 29...Load, 3
0... Acceleration detector, 31... Acceleration signal amplifier Patent applicant Ricoh Procedures Ne. , Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant J711Ko In addition to the acceleration signal, a speed signal is also effective as this feedback signal, and the position signal and speed signal of the driving body can also be used during damping. This can be obtained by integrating with an integrating circuit such as an operational amplifier.Furthermore, so far we have talked about DC motor control, but it goes without saying that it can also be applied to pulse motor control.''8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 可動部材をワイアー、ベルト等で駆動するモータと、前
記可動部材の加速度信号を得る手段と、前記モータの回
転軸に直接又は間接的に結ばれ、周期的位置信号を発生
する手段と、前記位置信号をそれぞれ微分した信号を得
る手段と、前記微分信号により、前記モータの実速度信
号を得る手段と、前記可動部材の現在位置と目的位間の
距離が大の時は前記速度指令信号と実速度信号とを加算
した信号を選択し、目的位置近辺では位置信号とそれの
微分信号と前記可動部材の加速度を示す加速度信号とを
加算した信号を選択する手段と、前記選択された信号を
増幅し、前記モータに供給する増幅器とを有しているこ
とを特徴とする位置決め装置。
a motor for driving a movable member with a wire, a belt, etc.; a means for obtaining an acceleration signal of the movable member; a means connected directly or indirectly to the rotating shaft of the motor to generate a periodic position signal; means for obtaining signals obtained by differentiating the signals; means for obtaining an actual speed signal of the motor from the differential signals; means for selecting a signal obtained by adding a velocity signal, and selecting a signal obtained by adding a position signal, its differential signal, and an acceleration signal indicating the acceleration of the movable member near the target position; and amplifying the selected signal. and an amplifier for supplying power to the motor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4878417A (en) * 1986-06-12 1989-11-07 Bertin & Cie Method and apparatus for servo-controlling the position of a pneumatic actuator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4878417A (en) * 1986-06-12 1989-11-07 Bertin & Cie Method and apparatus for servo-controlling the position of a pneumatic actuator

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