JPS63211407A

JPS63211407A - 位置決め装置

Info

Publication number: JPS63211407A
Application number: JP711888A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Nakajima; 中島　芳規
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-01-16
Filing date: 1988-01-16
Publication date: 1988-09-02
Also published as: JPH0448241B2

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。

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、１
００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、フォトセンサ等
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１ｏ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１０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１５は−種のディジタル・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す
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＼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、その速度ははゾ速度指示値すに落
着く。

従って、被制御対象物１００の移動距離が進むにつれて
速度指示値すを可変として、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、それによっ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ック図である。

第２図において、２１は第１図の実速度信号作成回路１
４で得られたｍ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ップあるいはダウンせしめるアッ
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
に対応したキャラクタ・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から構成される装置コード
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、アップ・ダウンカウンタ２１の出
力（現在位置情報）と＼もに差数演算部２３の入力とな
る。差数演算部２３はアップ・ダウンカウンタ２１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。アップ・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ッ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
るべく速度指示値すを出力する。この速度指示値すが第
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、制御はいわゆるディ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＼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。

その値でもっ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
限度があった。

〔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ック図で、第２図
と異なる点は、アップ・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２５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２
６を設けたことである。

こ＼で、前指令位置情報記憶レジスタ２５は、ＲＯＭ２
２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ャラクタ・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にセット
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すを出力し、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２３での差
数計算が終了して、その値が減算カウンタ２６にセット
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っても、すなわち減算カウ
ンタ２６から停止命令が発せられる前であっても、次の
キャラクタ・コニドを信号１１ｊＩｅを通して入力し、
それに対応してＲＯＭ２２から構成される装置コードを
新しい指令位置情報とし、又、上記置替わった前指令位
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ャートである。

動作の開始にあたり、前指令位置情報記憶レジスタ１０
２には信号線Ｓを通して初期値がセットされ、以後はＲ
ＯＭｌ０Ｉ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
ｒＢＪが記憶されているとする。この状態で信号線ｅを
通して次のキャラクタ・コードｒＣＪが到来すると、Ｒ
ＯＭ　１０１の出力側に該キャラクタ・コードに対応し
た指令位置情報ｒｃＪが現われる。差数演算部１０３は
上記指令位置情報ｒｃＪを信号線ｆを通して取込むとＮ
に、信号線ｇを通して前指令位置情報記憶レジスタ１０
２の内容ｒＢＪ　を該指令位置情報ｒｃＪに対する仮想
現在位置情報として取込み、差数ｒＢ−Ｃ」を計算する
。差数演算部１０３での演算動作が終了すると、演算終
了信号りがハイとなって指令位置情報「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を通してバッファレジス
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す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が零になって停止命令Ｃが
出、その後、位置決め動作終了を示す信号Ｑ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
となったことにより、バッファレジスタ１０４に記憶さ
れている差数ｒＢ−ＣＪは信号線ｋを通して減算カウン
タ１０５に新しくセットされ、回転方向指示データは信
号線に′を通して回転方向バッファ１０６にセットされ
る。回転方向バッファ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
度指示値す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、バッファレジスタ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りもハイとなっており、
従ってアンドゲートＧ工のアンド条件が成立し、次のキ
ャラクタ・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、キャラクタ・データ「Ｄ」が到来
し、対応する指令位置情報ｒ［）ＪがＲＯＭｌ０Ｉ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ｒＣＪを上記指令位置情報ｒＤＪに対する仮想現
在位置情報としてｒＣ−ＤＪ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
タはバッファレジスタ１０４へ記憶し、又、指令位置情
報ｒ［）Ｊ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。したがっ
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、実施例では成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、それを一時記憶すやとしたが、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
用バッファ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
タッ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
ためのタイムチャートを示す図である。１０・・・サーボ−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、１６・・・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、　２３・・・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。第２図第３図第４図を第５図

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
に関する情報を記憶する記憶手段と、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
置へ到着する前に第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と
を有していることを特徴とする位置決め装置。