JPS63265304A - 原点復帰方法 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は原点復帰方法に関し、特には産業用ロボットや
ＮＣ工作機械などの数値制御可能な位置決め装置におけ
る原点復帰方法に関するものである。

〈従来の技術〉 従来、ロボットやＮＣ工作機械等数値制御可能な位置決
め装置における原点復帰方式は、第４図の復帰移動過程
図に示す如く、ステージ等の位置決め対象物体を最小移
動分解能だけ移動させた後原点センサの信号を入力し、
原点センサの信号が変化していなければ前回と同方向に
同一制御移動量だけ再び移動させ、原点センサの信号が
変化するまで上記処理を単純に繰り返す方式が採られて
いる。

さらに位置決め装置のバツクラツシの影響による原点復
帰およびその後の位置決めの精度低下を抑えるため、第
５図の移動過程図に示す如く最終の原点復帰の方向を一
定方向（図中設定原点復帰方向Ｘ）からの位置決めに限
定する方式が用いられている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このように、原点復帰における制御移動量が一定である
復帰方式においては、制御移動量が一定値に設定されて
いる念め、特に可動範囲に対する最小移動分解能の比が
極めて小さい位置決め装置の場合に、原点復帰に暁闇を
要す石という問題がある。又、原点復帰やＮＣＣａＩ２
の位置決め金指令制御する回路を、システム全体を制御
する回路と独立させて設け、１回当りの位置決めに要す
る時間として、直接システムコントローラが位置決め指
令・制御を行う場合に要する時間に比べて長く設計され
ｔ装置においては、可動範囲に対する最小移動分解能の
比が小さくなればなるほど原点復帰に多くの時間を要す
るという問題点があり念。

く間■点を解決するための手段〉 本発明は高精度かつ高速な原点復帰が要求される装置、
もしくは、ステージの位置決め即ち原点復帰やＮＣ移動
を制御する回路がシステム全体を制御する回路と独立し
、１回当りの位置決めに要する時間が、直接システムコ
ントローラがステージを位置決めする時間に比べ長く要
する装置におけるその原点復帰方法に関するもので、原
点復帰において、原点センサがオン状態を保持する幅を
利用しで、原点復帰過程において原点センサの信号状態
により制御移動量および方向を適応的に変化させて原点
復帰させる。

４作ヨ甲ニ く作　用〉 原点センサ信号の状態変化に対応して、制御移動量が次
第に減少すると共に移動方向も変化するため、効率的に
原点復帰動作が進行する。

〈実施例〉 第１図において、位置決めステージ２に対して原点復帰
のための駆動源となるモータ１．タコジェネレータ１ａ
及びロータリーエンコータ１ｂが設けられている。これ
らタコジェネレータ１ａから出力される速度信号、ロー
タリーエンコーダ１ｂから構成される装置信号は、モー
タ駆ｕ１回路６に与えられ、該モータ駆動回路６からモ
ータｌに制御のｔめの信号を供給する。惰−夕駆動回路
６に対しての位置決め制御回路５が設けられて、モータ
１を制御する定めの指令パルス、指令方向信号を供給し
、位置決め完了信号がモータ駆動回路６から与えられる
。上記位置決め制御回路５Ｉ／ｉｔ之システムコントロ
ーラ４から移動量及び方向の情報が与えられる一方、位
置決め完了信号をシステムコントローラ４に転送スる。

システムコントローラ４には位置決めステージ２に載置
された可動側及び固定側の原点センサ８．８ａの出力が
与えられる。

上記構成からなる原点復帰システムを次に動作と共に更
に詳細に説明する。システム全体を制御５が受け、モー
タ駆動回路６へ指令パルスおよび指令方向の信号として
出力する。これら入力信号に基いてモータ駆動回路６は
モータｌに制御電流全供給し、タコジェネレータｌａ、
ｏ−夕ＩＪ−エンコーダ１ｂよりそれぞれ速度信号１位
置信号をノ入力してクローズトループ系を構成する。モ
ータ駆動回路６は、位置決め制御回路５からの指令パル
スとロータリーエンコーダ１ｂからの位置信号の差が一
定値以内になると位置決め完了信号を位置決め制御回路
５へ出力し、それを受けて位置決メ制御回路５Ｖｉ、シ
ステムコントローラ４へ位置決め完了信号を出力し、シ
ステムコントローラ４はその信号により位置決めが完了
したことを判定する。ま之、ステージ２に取り付けられ
た原点センサ（可動側３．固定側８ａ）によりシステム
コントローラ４へ原点信号を入力できる。

第２図に、上記システムの原点信号の出力側と原点復帰
の移動過程を示す。同図において、位置決めステージ２
が初期位置Ｐ。にあるとする。原点センサのオン状態の
区間幅ｅＬとすると、Ｌ　＞Ｄ、　となる移動量Ｄ１を
ステージの最小移動分解能Ｕに比べ充分大きい値で設定
する。今初期位置Ｐ０が、原点センサがオン状態の区間
内であれば移動量り、だけ正方向へ移動させ、原点セン
サがオフ状態になるまで繰り返す（第２図、位置Ｐｚ　
）。また第２図のように初期位置Ｐ０が、原点センナが
オフ状態の位置にある場合、原点センサ側へ移動量り、
づつ移動し、原点センサがオン状態になった所で、移動
方向を反対に取りＤ工だけ移動する（第２図、位置Ｐ２
）。次に移＃Ｊ量を２．８．４・・・）なる移動量を設
定し、原点方向へ移！Ｉｃ１Ｊ量Ｄ２づつ移動し、原点
センサがオン状態になった所で、移動方向を反対に取り
、Ｄ２だけ移動する。以降順次移動ステップをＤｉとし
て２．８．４・・・）なる移動量を設定し、上記制御を
繰り返す。最終的に移動量ＤｅとしてＤｅ＜Ｄｅ−１な
る移動量が最小移動分解能Ｕまたは原点復帰要望移動分
解能になり定時に、原点センサがオフ状態から初めてオ
ン状態になつｔ位置もしくは、その後移動方向を反対に
取りＤｅだけ移動した点を原点復帰位置とする。上記移
動量Ｄｉの設定はシステムコントローフ４にて実行され
る。第２図の例では、ｅ−８，Ｄ３−Ｕ、Ｎ１ｘ４．Ｎ
２＝ｍ４の場合の例を示した。第２図の例に対応する制
御フローチャー）ｔ−第８図に示す。またステップｅ及
びＮｉ（１−１＋　”・−６１）はステージの加減速追
従特性、原点センサのオン状態区間り、最小移動分解能
Ｕなどにより適当な数値を選ぶことにより適した原点復
帰を行うことができる。

第１図の例の他に、ＤＣモータの代りにｔ４ルスモータ
を用い、タコジェネレータｌａ、ロータリーエンコーダ
ｌｂｉ省略し乏場合、もしくは、システムコントローラ
４と位置決め制御コントローラｉ区別せずコントローラ
の下にモータドライバー回路を構成する場合においても
本発明を適用し効率的な原点復帰を行うことができる。

〈発明の効果〉 以上の説明から明ら力・なように、最小移動分解能が可
動範囲に比べ極めて小さい高精度位相位置決め装置や、
・位置決め制御コントローラがシステムコントローラに
対して独立・分散処理形態をとる制御装置等のように、
１回当りの位置決めに要する時間が通常のモータドライ
バーを直接制御する場合に比べて長い時間を要するよう
な装置の原点復帰過程では、１度当りの制御移動量およ
び方向を適時変化させ制御することにより、高速にｈつ
バツクラツシ等の影響の少い高精度の原点復帰を行うこ
とができ、自動制御機器等において動作の効率を著しく
高め得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する上での７１−ドウエア構成
図、第２図は本発明による原点復帰における移動過程と
そのステージ位置に対応し念原点センサ出力を表した図
、第３図は、第４図の原点復帰方式例に対応した制御フ
ローチャート図、第４図及び第５図は従来の原点復帰に
おける移動過程とそのステージ位置に対応し之原点セン
サ出力を表した図である。 １・・・ＤＣモータ、ｌａ・・・タコジェネレータ、１
ｂ・・・ロータリーエンコーダ、２・・・位置決めステ
ージ、３・・・原点センサ可動側、８ａ・・・原点セン
サ固定（ＩＩＪ、４・・・システムコントローラ、５・
・・位置決力制御回路、６・・・モータ駆動回路。 代理人　弁理士　杉　山　毅　至（他１名）′＄３　図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定幅以上の信号出力領域を有する原点センサで
   相対的な位置関係を検出し、該検出結果に基いて駆動源
   を作動させて原点復帰させる方法において駆動源を作動
   させる信号は原点センサ信号の状態変化に適応して制御
   移動量及び移動方向を可変制御されてなることを特徴と
   する原点復帰方法。