CN1165990A

CN1165990A - 定位控制装置

Info

Publication number: CN1165990A
Application number: CN 96105500
Authority: CN
Inventors: 大竹知之; 吉仓冬彦; 堀田茂雄; 伊藤镜二; 伊藤浩行; 佐藤秀树; 吉田幸浩
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 1997-11-26

Abstract

本发明为一种定位控制装置，它能将操作盘上的指示按钮的数限制在最少，能可靠地将可动部移动到定位坐标。由方向指定装置指定定位可动部的方向后，检索装置以由现在坐标检测装置检测的现在位置的坐标为基准，从存储器中存储的多个规定位置的坐标中检索指定方向上的规定位置的坐标。移动装置根据这样检索的规定位置移动可动部。因此，只要方向指定装置中备有移动可动部的方向，就能将该方向数限制在最少。

Description

定位控制装置

本发明涉及工作机械或机械手装置等设备中的定位控制装置，更具体地说，涉及将该设备的可动部定位于目标位置用的控制技术。

在工作机械或机械手装置等设备中，通常将该设备中备有的工作台或机械手等可动部定位于规定位置，然后对对象物进行加工等操作。移动该可动部时可采用按预定程序操作的方法，但根据不同情况，操作人员也可采用操作开关等定位到规定位置的方式。这种技术之一公开发表在特开平5-131340号公报中。

现参照图25说明这种指示可动部的移动的技术的具体内容。

在操作盘900上设有用于指示预先规定的多个规定位置或定位位置中的某一个位置的指示按钮。具体地说，一个定位位置配有一个指示按钮，图中示出了设有10个按钮的情况。而且，操作人员按压其中的一个指示按钮904时，该按压信号经PLC(Pro-grammable Logic Controller，可编程逻辑控制器)940被送给定位控制装置910的定位控制部914。

PLC940大多由时序电路构成，若用时序电路图表示与操作盘900上的指示按钮对应的电路结构，则如图26所示。即，与一个指示按钮904对应的一个时序电路904a由图示的电路构成，该时序电路904a由指示按钮904的开关SW20、继电装置D20、D22、D24、由结束信号驱动的接点开关R20、以及根据其它有效条件接通的电路X20构成。该电路必须对应于指示按钮数设置，在操作盘900的情况下，需要有10个时序电路904a、…、904j。

而且，收到来自操作盘的按压信号的定位控制部914，对应于按压的指示按钮904，从存储器912内预先存储的多个定位坐标912b中选择一个。然后，定位控制部914将驱动信号送给电机驱动装置916，直至现在的坐标与如上选择的定位坐标一致为止。收到了驱动信号的电机驱动装置916根据该驱动信号驱动电机920，移动可动部930。

这样，就能使可动部930移动到目标位置即由指示按钮904选择的定位坐标。

可是，在现有技术中，为了增加定位坐标数，必须增加操作盘上的指示按钮数。因此，以往需要更换备有多个指示按钮的操作盘。操作盘上设置的指示按钮增加后，还存在按错指示按钮等操作错误增多的问题。另外，设在操作盘上的指示按钮数增加后，需要修改PLC940内的时序电路，所以存在成本增大的问题。

本发明就是鉴于这一点而开发的，其课题在于实现将操作盘上的指示按钮数限制在最小，且能可靠地将可动部移动到定位位置的技术。

本发明的一种形态的定位控制装置如模式图1所示，它是沿由方向指定装置(10)指定的方向移动可动部(60)、将其定位于预定的多个规定位置(P1、P2、…)中的某个位置的定位控制装置，其特征在于：具有存储多个规定位置各自的坐标(P′1、P′2、…)的存储器(40)；检测可动部(60)的现在位置坐标的现在坐标检测装置(30)；以由现在坐标检测装置(30)检测的现在位置坐标为基准，从存储器(40)中存储的多个规定的位置坐标中检索由方向指定装置(10)指定方向上的规定位置坐标的检索装置(20)；以及根据由检索装置(20)检索的规定位置坐标移动可动部(60)的移动装置(50)。

这里，说到“方向”时，不仅指正向(“+”方向)/负向(“-”方向)，还包含上下左右各方向，或以矢量形式表示的方向。说到“坐标”时，不仅指正交坐标，还可以是曲线坐标、圆柱面坐标、极坐标、复数坐标等在一轴以上的坐标空间能单值确定位置的任意的坐标。

如果采用该形态的定位控制装置，则由方向指定装置(10)指定确定可动部(60)的位置的方向后，检索装置(20)将由现在坐标检测装置(30)检测的现在位置坐标作为基准，从存储器(40)中存储的多个规定的位置坐标中检索指定方向上的规定位置的坐标。移动装置(50)根据这样检索的规定位置的坐标移动可动部(60)。

因此，方向指定装置(10)最好备有用于指示移动可动部(60)的方向的按钮或开关，可将操作所必要的按钮或开关限制在最小限度。

在上述形态的定位控制装置中，如图2所示，存储器(40)存储着多个规定位置(P1、P2、…)的有关允许移动的出发位置和停止位置的组合(图2中用实线表示)、以及禁止移动的出发位置和停止位置的组合(图2中用虚线表示)的信息。

检索装置(20)最好检索从出发位置沿指定方向的规定位置中不是禁止移动的停止位置，而是允许移动的停止位置，而且是最靠近出发位置的停止位置。例如在图2中，出发位置为P4，指定方向“左”时，检索装置(20)不检索禁止移动的停止位置P3 ，而检索允许移动的停止位置P1的坐标P′。

如果采用该改进的形态，则能减少操作指定方向用的按钮或开关的次数。

本发明的另一种形态的定位控制装置如模式图3所示，它是沿由方向指定装置(10a)指定的方向移动可动部，将其定位于预定的多个规定位置(P11、P12、…)中的某个位置的定位控制装置，其特征在于：具有对每一出发位置(图3中用双线框表示)和方向存储停止位置的坐标的存储器(40a)；检测可动部的现在位置坐标的现在坐标检测装置(30a)；将由现在坐标检测装置(30a)检测的现在位置坐标作为出发位置，从存储装置(40a)中存储的多个停止位置坐标中检索由方向指定装置(10a)指定的方向上的停止位置坐标的检索装置(20a)；以及根据由检索装置(20a)检索的停止位置的坐标移动可动部的移动装置。

如果采用该形态，则能显著减少操作按钮或开关的次数。例如，在图3所示情况下，为了定位常用的规定位置P16，与其以前所在位置无关，操作一次开关就足够了。

本发明的另一种形态的定位控制装置如模式图4所示，它是使可在X-Y平面内移动的可动部沿着由可指定X轴的正向和负向及Y轴的正向和负向的方向指定装置(10)指定的方向移动，并将其定位在预定的多个规定位置((PX1、PY1)、(PX1、PY2)、…、(PX2、PY1)、…)中的任意位置的定位控制装置，其特征在于：具有存储多个规定位置各自的X坐标(P′X1、P′X2、…)的存储器(40C)；检测可动部的现在位置的X坐标的现在X坐标检测装置(30C)；以由现在X坐标检测装置(30C)检测的现在位置的X坐标为基准，从存储器(40C)中存储的多个规定位置的X坐标中检索由方向指定装置(10C)指定的X轴方向上的规定位置的X坐标的检索装置(20C)；根据由检索装置(20C)检索的规定位置的X坐标沿X轴移动可动部的X轴移动装置；存储多个规定位置各自的Y坐标(P′Y1、P′Y2、…)的存储器(40d)；检测可动部的现在位置的Y坐标的现在Y坐标检测装置(30d)；以由现在Y坐标检测装置(30d)检测的现在位置的Y坐标为基准，从存储器(40d)中存储的多个规定位置的Y坐标中检索由方向指定装置(10C)指定的Y轴方向上的规定位置的Y坐标的检索装置(20d)；根据由检索装置(20d)检索的规定位置的Y坐标沿Y轴移动可动部的Y轴移动装置。

如果采用该形态，由图4可知，在有宽阔平面的环境下，能利用少数按钮或开关确定多个位置。如果沿Z方向利用图1的形态，与图4的形态组合使用，则能在有X-Y-Z轴宽阔的立体环境下，确定与所希望的立***置有关的规定位置。

在该形态下，如模式图5所示，存储器(40C，40d)存储有关允许接近的X坐标和Y坐标的组合(如图5中的○所示)、以及禁止接近的X坐标和Y坐标的组合(如×所示)的信息，检索装置(20C，20d)最好在允许接近的条件下检索规定位置的X坐标和Y坐标。

这时即使误操作，也能禁止移动到禁止接近的位置。

另外，最好增加路径计算装置，用来当在由检索装置(20C，20d)检索的规定位置的X、Y坐标和现在位置的X、Y坐标之间包含禁止接近的区域时，算出回避禁止接近的区域而从现在位置的X、Y坐标到达所检索的X、Y坐标的路径。

如图6所示，在现在位置PS和检索位置之间包含禁止接近的区域F时，算出回避该区域F而从现在位置PS到达所检索的位置PE的路径R。如果采用该形态，则能回避禁止区域F，实现操作人员指定的工作内容。

图1是本发明的一种形态的定位控制装置的结构示意图。

图2是图1改进后的一种形态的模式图。

图3是本发明的另一形态的模式图。

图4是本发明的另一形态的模式图。

图5是图4改进后的一种形态的模式图。

图6是图4改进后的一种形态的模式图。

图7是表示定位控制装置(一轴)结构的框图。

图8是表示各种工作台的结构的图，(A)表示特定规定位置的坐标用的第1坐标设定表，(B)表示特定可移动的规定位置的坐标用的表。

图9定位控制的主处理程序的第1流程图。

图10是表示规定位置坐标的检索处理程序的第1流程图。

图11是与经过的时间一起表示定位控制的一例图。

图12是表示PLC的时序电路的图。

图13是表示特定规定位置的坐标用的第2坐标设定表。

图14是表示定位控制的主处理程序的第2流程图。

图15是表示定位控制的主处理程序的第3流程图。

图16是表示特定规定位置的坐标用的第3坐标设定表。

图17是表示输送产品的模式图，(A)为输送前、(B)为输送中、(C)为输送后的情况。

图18是表示根据现在位置指定可定位的规定位置坐标用的移动指定表。

图19是表示定位控制的主处理程序的第4流程图。

图20是表示定位控制装置(二轴)结构的框图。

图21(A)是表示输送产品的模式图，(B)是表示可从现在位置移动的规定位置的坐标用的表。

图22是表示定位控制装置(二轴)的另一结构的框图。

图23是表示输送产品的模式图，(A)表示通过禁止区时的情况，(B)表示迂回禁止区时的情况。

图24是表示规定位置坐标的检索处理程序的第2流程图。

图25是表示现有的定位控制装置的图。

图26是表示PLC的时序电路的图。

以下根据附图说明本发明的一实施例。为了简单，将现在位置的坐标称为“现在坐标”，将规定位置的坐标称为“定位坐标”。

首先，参照图1说明第1实施例的简略结构。

该结构如模式图1所示，它是备有利用电机等移动装置50移动的可动部60，使可动部60沿方向指定装置10指定的方向移动，将其定位于预定的多个规定位置P1、P2、P3、…中的某个位置的定位控制装置。

该装置有存储多个规定位置各自的坐标P′1、P′2、P′3…P′X的存储器40；检测可动部60的现在位置坐标的现在坐标检测装置30；以由现在坐标检测装置30检测的现在位置坐标为基准，从存储器40中存储的多个规定的位置坐标中检索由方向指定装置10指定方向上的规定位置坐标的检索装置20；以及根据由检索装置20检索的规定位置坐标移动可动部60的移动装置50。

其次，参照图7至图12具体说明第1实施例。在该具体例中说明备有NC工作机械的工作台的定位控制。

图7是表示NC工作机械的定位控制装置100的结构框图，表示用于实施本发明的结构。图中，定位控制装置100由CPU110、ROM102、RAM104、输入输出电路106、电机控制电路114、以及电机驱动电路116构成。

操作盘120是方向指定装置10中的一个，设有显示器122和二个指示按钮124、126。指示按钮124、126对每个可指定的方向(这时为正向和负向)分别设置一个。显示器122通常使用指示灯，但也可使用电灯或LED等能使操作人员认清定位结束的其它可能的显示装置。

CPU110根据ROM102中存储的定位控制程序，控制定位控制装置100的总体。为了抑制成本，ROM102使用EPROM，但不受此限，也可使用EEPROM。上述定位控制程序包含进行定位用的主控程序、检索定位坐标用的检索程序、以及进行微进给用的微进给控制程序等控制程序。

RAM104是存储器40中的一个，同时也是现在坐标检测装置30中的一个。为了快速访问，该RAM104通常使用DRAM，但也可使用SRAM或特快存储器等非易失存储装置。

在RAM104中存储着表示可动部60(具体说就是工作台300)的现在位置坐标的现在坐标、将可动部60定位在多个规定位置用的多个定位坐标(即，规定位置的坐标P′1、P′2、…P′X)、以及有关允许移动的出发位置和停止位置的组合及禁止移动的出发位置和停止位置的组合的信息(例如在图2所示例的情况下，禁止从P4移动到P3，允许从P4移动到P1)，或存储从操作盘120送来的按压信号等各种数据或输入输出信号。

输入输出装置106是与通过PLC130连接的操作盘120之间进行信号的收发用的电路。即，接收从操作盘120通过PLC130送来的指示按钮124、126等的按压信号，在方向指定装置100内变换成可处理的数据形式，通过总线112输送给CPU110或RAM104。输入输出装置106接收从CPU110通过总线112送来的结束信息后变换成结束信号，将该结束信号通过PLC130送给操作盘120，使显示器122亮灯。说到显示器122“亮灯”时，在本说明书中包括闪烁的情况。这时，也可按移动时闪烁而定位结束时亮灯等其它形态实施。

电机控制电路114将从CPU110通过总线112送来的驱动数据(数字数据)变换成控制伺服电机200用的驱动信号(模拟信号)，送给电机驱动电路116。电机驱动电路116将该驱动信号放大到驱动伺服电机200所必要的电平(电压值或电流值)后输出。这样，通过旋转驱动伺服电机200，沿图面的左右移动备有NC工作机械的工作台300。该工作台300是可动部60。

上述的CPU110、电机控制电路114、电机驱动电路116、以及伺服电机200已使移动装置50具体化了。

上述各构成部分都互相与总线112连接。

其次，参照图8至图12说明第1实施例中的处理顺序。图9和图10是实施第1实施例用的流程图。通过CPU110执行ROM102中存储的主控程序，能实施图9所示的流程，而执行ROM102中存储的检索程序，则能实施图10所示的流程。

首先说明图8所示的两个表。图8所示的表都存储在RAM104中。图8(A)中的坐标设定表400是预先设定多个定位坐标P′1、P′2、…和给进速度用的表。给进速度随定位坐标的不同而不同，例如定位在定位坐标P′1时，以20单位的给进速度移动现在坐标检测装置300。图8(B)中的移动禁止表410是预先设定允许移动的出发位置和停止位置的组合(图中用○表示)、以及禁止移动的出发位置和停止位置的组合(图中用×表示)。

上述两个表400、411中示出设定4个定位坐标的情况，但不限于该个数，可设定预定的任意个数的定位坐标。与图8(A)、(B)所示的表对应的数存储在RAM104。

当操作人员操作按钮124、126，将工作台300移动到新的定位位置时，执行图9中的处理。在图9所示的流程中，等待到按压操作盘120上的指示按钮124、126中的任意一个(步S10)，如果按压了任意一个指示按钮，便进行定位坐标的检索(步S12)。参照图10说明该定位坐标的检索的具体处理顺序。

图10所示的检索处理是将检索装置20具体化了的处理顺序。在图示的流程中，首先判断现在坐标是否在允许工作台300移动范围内(步S30)。如果现在坐标不在工作台300的允许范围内时(NO)，即出现了异常，这时进入步S40，进行错误设定，此后结束本检索处理。

另一方面，如果现在坐标在允许工作台300移动范围内(YES)时，则以现在位置为基准，沿按压的指示按钮指示的方向检索定位坐标(步S32)。

例如，在图1中，当可动部60位于PP时，按压表示“左”的指示按钮124后，以现在位置为基准，沿负向(负向即指向图的左方)检索，按压指示按钮126后，以现在位置为基准，沿正向检索。在该实施例中，检索最近的规定位置坐标。

这样检索的结果，判断是否看到该定位坐标(步S34)。如果未看到该定位坐标(NO)时，进入步S40，进行错误设定后，结束本检索处理。另一方面，当看到该定位坐标(YES)时，判断该定位坐标是否是允许移动的停止位置(步S36)。具体地说，按照图8(B)所示的移动禁止表410判断。即，在移动禁止表410中，○表示允许的停止位置，×表示禁止的停止位置。例如，当现在位置为P2时，则断定位置P3为允许的停止位置，位置P4为禁止的停止位置。如果现在坐标在预先设定的多个定位坐标中一个也没有时，则断定设定的全部定位坐标都是可停止的位置。

如果断定检索的定位坐标是可停止的位置(YES)时，设定该坐标值(步S38)，结束本检索处理。另一方面，当断定检索的定位坐标不是可移动的位置(NO)时，返回步S32，检索其它定位坐标(步S32至步S36)。这样，以现在位置为基准，能沿指示的方向从多个定位坐标中检索允许停止的最近的规定位置坐标。该处理结果是以出发位置为基准，沿指定的方向检索在允许停止的条件中最近的停止位置。

图10所示的检索处理结束后，返回图9的步S14，判断检索处理中是否产生错误(步514)。如果产生了错误(YES)时，结束该主控处理，不移动工作台300。

当检索处理中未产生错误(NO)时，开始驱动伺服电机200，开始移动工作台300(S16)。即在图7中，从CPU110通过总线112，将驱动数据送给电机控制电路114，通过电机驱动电路116驱动伺服电机200(步S16)。其结果是使工作台300移动，用其移动量更新RAM104中存储的现在坐标。

然后，在步S18中判断在步S10中按压过的按钮是否继续按压。如果在到达在步S12中检索的定位坐标之间，中断按钮的按压操作，则步S18为NO(否)。这时使伺服电机200停止(步S24)，结束该主控处理。即在图7中，停上从CPU110通过总线112送给电机控制电路114的驱动数据。其结果是工作台300停止在操作人员中断按钮的按压操作时的位置。

继续按压同一按钮时(步S18中的YES)，在到达步S12中检索的定位坐标前，继续驱动伺服电机200(步S20)。然后，现在坐标到达步S12中检索的定位坐标时，输出结束信号，操作盘120上的显示器122亮灯(步S22)。此后，停止伺服电机200(步S24)，结束该主控处理。

这样，操作人员按压指示移动工作台300的方向(负向的指示按钮为124，正向的指示按钮为126)的指示按钮后，沿以现在坐标为基准按压的方向检索定位坐标，能在到达检索的定位坐标之前，驱动伺服电机200，移动工作台300。

参照图11说明按照上述处理顺序使工作台300定位的一例。图11是与经过的时间一起表示定位控制的一例图。以纵轴为工作台300的坐标(现在坐标)，横轴为时间t。

工作台300的坐标以图面的上方为正向，以图面的下方为负向。假定工作台300的开始时的现在坐标P0位于定位坐标P1和定位坐标P3之间，且假定定位坐标P3、P4、P2依次位于正向。

图中，操作人员在时刻t10首先按压图7所示的操作盘120上的指示按钮126，在图9所示的主控处理部S12中，寻找定位坐标P3。该检索结果是工作台300开始沿正向移动。这时，如果操作人员继续按压指示按钮126，则工作台300的现在坐标便到达定位坐标P3，所以在图9的步S20中断定为“YES”，在时刻tl2停止。在该时刻t12，操作盘120的显示器122亮灯。停止状态一直维持到操作人员下次按压指示按钮为止。指示按钮一旦断开，显示器122的灯便熄灭。

此后，操作人员在时刻t14再次按压指示按钮126，便在主控处理步S12中寻找定位坐标P4。该检索结果是工作台300开始沿正向移动。在向该定位坐标P4移动过程中，如果操作人员的手离开按钮126，则在图9的步S18中便断定“NO”，所以工作台300立刻减速停止。

然后，如果操作人员在时刻t18按压按钮126，工作台300将再开始沿正向移动，与上述相同，到达检索的定位坐标P4停止(时刻t20)。

如果操作人员在时刻t22按压指示按钮126，与上述相同，工作台300开始沿正向移动，到达步S12中检索的定位坐标P2停止(时刻t24)。

在时刻t24以后，操作人员即使按压指示按钮126，在步S12中，沿正向不能找到比定位坐标P2更靠前的定位坐标。因此，在步S14中断定有错误，所以工作台300停止。

另一方面，操作人员在时刻t26按压指示按钮124，在主处理程序步S12中寻找定位坐标P3。即，由于沿负向离定位坐标P2最近的是定位坐标P4，按照图8(B)所示的移动禁止表410，禁止从定位坐标P2向定位坐标P4移动，因此在图10所示的步S36中断定为“NO”。

该检索结果是工作台300开使向负向移动。然后，如果操作人员继续按压指示按钮124，则工作台300的现在坐标便到达定位坐标P3，所以在步S20断定为“YES”而停止(时刻t28)。

在第1实施例中，如果按压操作盘120(方向指定装置10)上的指示工作台300(可动部60)移动的指示按钮124、126(指定方向)，则图10所示的检索处理(检索装置20)根据按压的指示按钮的方向，沿该指示按钮的反向，检索RAM104(存储器40)中预先存储的多个定位坐标。电机控制电路114和电机驱动电路116根据该检索的定位坐标驱动伺服电机200(电机60)，使工作台300移动，进行定位。

因此，不管定位位置数有多少，只要操作盘120上备有指示移动工作台300的方向的指示按钮(在本实施例中，负向的指示按钮124和正向的指示按钮126)即可，因此能将操作盘120(方向指定装置10)上设置的指示按钮的个数限制在最小。这样，即使定位位置数增或减，都能有效地使用同一个操作盘120，非常经济。

这时，因指示按钮个数少，所以能使操作盘120本身小型化。所以还能减轻操作盘120的重量，易于操作。因指示按钮数减少所以能防止操作错误。当工作台300到达定位坐标时显示器122亮灯，因此操作人员能容易知道工作台300已定位。

PLC130的时序电路根据操作盘120的指示按钮124、126按照图12所示的时序电路图构成即可。即，指示按钮124的开关SW10和指示按钮126的开关SW12成为开始各方向定位的条件，继电器D10的接点部和继电器W10的线圈部成为负向的定位指令，继电器D12的接点部和继电器W12的线圈部成为正向的定位指令，按照结束信号动作的接点R10和继电器W14的线圈部定位结束。

这样，由于指示按钮的数少，时序电路的设计变得简单，能减少设计工时数。

即使增减RAM104中存处的定位坐标数，设在操作盘120上的指示按钮数也能一定，所以不用重新修改PLC130的时序电路。

从这一点看，也能降低方向指定装置10总体制造成本。

进行定位用的定位坐标按输入的顺序设定在图8(A)所示的坐标设定表40中，但实际定位前设定的各定位坐标是按顺序排列的，可构成图13所示的坐标设定表402。具体地说，通过备有使坐标设定表40中的各定位坐标的坐标值按上升顺序(或下降顺序)排列的方法(排序程序)即可实现。排序方法例如快速排序程序是一般的技术，说明从略。

如果采用这种结构，如图13中的坐标设定表402所示，作为现在坐标指示器PTR1指示定位坐标P3时，操作人员按压正向指示按钮时，如指示定位坐标P4的指示器PTR2所示，只变更指示器的位置即可。因此，检索处理的程序也简单，能减少该开发所必要的工时。因此能降低方向指定装置10的总体制造成本。

在上述实施例中，只当操作人员按压指示按钮时才移动工作台300(图9中的步S18)，但也可采用只在最初按压操作盘120上的指示按钮来定位工作台300的结构。

具体地说，如图14中的处理顺序所示，可省去图9的主控程序中的步S18反复进行步S20的判断，直至到达定位坐标。

如果采用该结构，则在工作台300从现在坐标移动到下一个定位坐标期间，操作人员不必经常按压指示按钮。因此操作盘120的操作轻松。如果需要在预定位置以外的位置停止，可在操作盘120上设置对应的指示按钮(例如紧急停止按钮)，按压该指示按钮时强制使工作台300停止。

在本实施例中，如图8(B)中的数据所示，预先设定了不停止的组合。因此，图11所示的P2→P3的移动只须操作一次按钮。当然还可利用图8(B)中的数据，采用这种方式，可暂时停在各给定位置。

其次参照图15说明第2实施例。该具体例与第1实施例一样，是备有NC工作机械的工作台的定位控制的实施例。

与图9所示的主控处理程序不同，图15所示的主控处理程序存储在ROM102，允许范围的数据(例如最大值和最小值)存储在RAM104，除此之外，方向指定装置10的结构与图7所示的框图相同，说明从略。

图15是表示实施第2实施例用的处理顺序的流程图，通过CPU110执行ROM102中存储的主控程序来实现。与图9所示的主控处理程序相同的处理内容标以同一符号，具体说明(即从步S10至步S16的过程)从略。

在图15中，在步S16中驱动检索装置20后，在步S50中判断是否继续按压在步S10按压过的指示按钮。如果在达到在步S12检索的定位坐标之前，不按压同一按钮(NO)时，使检索装置20停止(步S58)，结束该主控处理。步S58所示的处理与图9所示的步S24的处理相同。

另一方面，继续按压同一按钮(步S50的YES)时，判断工作台300的现在坐标是否到达以在步S12检索的定位坐标为基准的允许范围内(步S52)。如果工作台300的现在坐标到达了上述允许范围内(YES)时，输出结束信号，操作盘120上的显示器122亮灯(步S54)。然后，在工作台300到达检索的定位坐标之前，继续驱动伺服电机200(步S56)，使伺服电机200停止(步S58)。此后，结束该主控处理。

因此，在第2实施例中，电机控制电路114和电机驱动电路116根据在步S12检索的定位坐标驱动伺服电机200，移动工作台300(可动部60)，现在坐标到达允许范围内时，输出结束信号，显示器122亮灯，进行定位。

因此，操作人员通过显示器122亮灯，能知道工作台300到达以定位坐标为基准的允许范围内，所以能进行下一次工作的准备。

在第2实施例中，如果到达一个公用的允许范围内，便输出结束信号，但也可按每个定位坐标设定允许范围内，如果到达该允许范围内便输出结束信号。

具体地说，将图16所示的坐标设定表404预先存入RAM104，在步S52判断是否到达与检索的定位坐标对应的允许范围内即可。可对多个定位坐标中的每个定位坐标将允许范围和送给速度设定在坐标设定表404中。

如果采用这种结构，能对每一现在坐标确认允许范围，所以能将某一定位坐标的允许范围设定得宽些，而将另一定位坐标的允许范围设定得窄宽些。因此能根据定位的给定位置的种类，在最佳时期输出结束信号，能弹性地对应加工准备等。

其次，参照图3简单地说明第3实施例。

其结构如模式图3所示，它是沿由方向指定装置(10a)指定的方向移动可动部，将其定位于预定的多个规定位置(P11、P12、…)中的某个位置的定位控制装置，它具有出发位置(图3中用双线框表示)和方向存储停止位置的坐标的存储器(40a)；检测可动部的现在位置坐标的现在坐标检测装置(30a)；将由现在坐标检测装置(30a)检测的现在位置坐标作为出发位置，从存储器(40a)中存储的多个停止位置坐标中检索由方向指定装置(10a)指定方向上的停止位置坐标的检索装置(20a)；以及根据由检索装置(20a)检索的规定位置坐标移动可动部的移动装置。

其次，参照图17至图19说明第3实施例的具体例。该具体例如图17所示，它是在备有输送产品504等的输送装置的定位控制装置中对沿导轨500移动的移动体502进行定位控制的实施例。

定位控制装置100的结构除一部分外，与图7所示的框图相同，说明从略。不同之处在于用图18所示的移动指定表412代替图8(B)中的移动禁止表402，它被存入RAM104，用图19所示的控制处理程序代替图9所示的主控处理程序，它被存入ROM102，以及用移动体502(可动部60之一)代替工作台300。

图18中的移动指定表412是预先设定从现在位置(现在坐标)定位到下一个移动位置(定位坐标)用的表。该移动指定表412沿以现在坐标为基准按压的指示按钮的方向(即，正方和负向)设定下一个定位的定位坐标。

各定位坐标P11、P12、…、P17的坐标值预先设定在图8(A)所示的坐标设定表400等中。表中有×的地方表示无对应的定位坐标，所以此处定位无效。例如，对现在坐标(现在的定位坐标)P14，对应于正向的指示按钮126设定定位坐标P16，对应于负向的指示按钮124设定定位坐标P13。

图19是表示实施第3实施例用的处理顺序的流程图，通过CPU110执行ROM102中存储的主控程序来实现。与图9所示主控处理相同的处理内容标以同一步骤编号，说明从略。

在步S10中，如果按压操作盘120上的指示按钮，则从移动指定表412检索应定位的定位坐标(步S12a)。然后，在步S12a中判断是否能沿检索的方向定位，即定位是否无效(步S14a)。如果为无效定位指示(YES)，结束该主控处理。这时移动体502停止。

当不是无效定位指示即检索下一个应定位的定位坐标(步S14a的NO)时，将移动体502移动到检索的定位坐标，进行定位(步S1 6以后)。

返回图17，说明按照上述处理顺序定位移动体502之一例。图17是输送产品的模式图，图17(A)为输送前、图17(B)为输送中、图17(C)为输送后的情况。

储料器510、512、514、516、518(以下简称“储料器510等”)是存放产品的地方，送出口520、522如图所示，依次位于定位坐标P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17。

在图17(A)中，首先，移动体502位于现在坐标P11时，放下移动体502，保持产品504。此后，操作人员按压图7所示的操作盘120上的指示按钮124时，因沿负向无定位坐标，所以在图19中的步S14a中断定为无效。所以移动体502停止。

当操作人员按压操作盘120上的指示按钮126时，在步S12a中，检索定位坐标P16，通过执行此后的步S16至步S20，如图17(B)所示，移动体502沿导轨500向定位坐标P16移动。

因此，在第3实施例中，在步S12a中检索下一个应定位的定位坐标(检索装置20)，它只要不是无效，电机控制电路114和电机驱动电路116驱动伺服电机200，移动移动体502(可动部60)，进行定位。

因此，从各种位置(现在坐标)定位到特定位置(定位坐标)的频度高时，上述第3实施例有利。这时，操作人员不必按压数次指示按钮，能减少操作次数。于是能快速将移动体502定位在目标位置。

在第3实施例中，是从某位置(现在坐标)直接定位到特定位置(定位坐标)，但也可以从某位置(现在坐标)经第3位置(中间坐标)定位到特定位置(定位坐标)。具体地说，在图18所示的移动指定表412中设指定中间坐标的栏，可在图19的步S18之前执行该中间坐标的定位处理。

例如，在多工序自动数控机床等中，在使工具从现在坐标返回原点(定位于原点)时，便于在途中使工具移动到修整器所在位置，经研磨(修整)后再返回原点。

从第1实施例至第3实施例，说明了在一轴上控制可动部60的情况。与此不同，在第4实施例中是在二轴上控制可动部60。第4实施例的简略结构如模式图4所示，它是沿由可指定X轴的正向和负向及Y轴的正向和负向的方向指定装置(10c)指定的方向在X-Y平面内移动可动部，将其定位于预定的多个规定位置((PX1、PY1)，(PX1、PY2)，…，(PX2、PY1)，…)中的某个位置的定位控制装置，它具有存储多个规定位置各自的X坐标(P′X1、P′X2、…)的存储器(40C)；检测可动部的现在位置的X坐标的现在X坐标检测装置(30C)；以由现在X坐标检测装置(30C)检测的现在位置的X坐标为基准，从存储器(40C)中存储的多个规定位置的X坐标中检索由方向指定装置(10C)指定的X轴方向上的规定位置的X坐标的检索装置(20C)；根据由检索装置(20C)检索的规定位置的X坐标沿X轴移动可动部的X轴移动装置；存储多个规定位置各自的Y坐标(P′Y1、P′Y2、…)的存储器(40d)；检测可动部的现在位置的Y坐标的现在Y坐标检测装置(30d)；以由现在Y坐标检测装置(30d)检测的现在位置的Y坐标为基准，从存储器(40d)中存储的多个规定位置的Y坐标中检索由方向指定装置(10C)指定的Y轴方向上的规定位置的Y坐标的检索装置(20d)；根据由检索装置(20d)检索的规定位置的Y坐标沿Y轴移动可动部的Y轴移动装置。该具体例与第1实施例一样，是备有NC工作机械的工作台的定位控制的实施例。

图20的框图示出了备有用托盘302输送产品等的输送装置的定位控制装置100的结构。图7相同的部分标以相同的符号，说明从略。与图7所示的部件不同点如下。

即，多个规定位置各自的X坐标和各自的Y坐标存储在定位控制装置100内的RAM104。由RAM104实现存储装置40c、40d(参照图3)。在该RAM104中不存储图8(B)所示的移动禁止表410，而存储图21(B)所示的移动禁止表414(表示允许或禁止可动体接近用X坐标和Y坐标指定的位置的信息)。

另外，不用操作盘120，而用备有4个指示按钮124a、124b、124c、124d的操作盘120a(方向指定装置10a之一)，用来指示XY移动机构的X轴和Y轴各自的正向/负向。另外，电机控制电路114不连接电机驱动电路116，而连接电机驱动电路116a，用来驱动沿X轴方向移动可动部60之一的托盘302的伺服电机200和沿Y轴方向移动可动部60之一的托盘302的伺服电机202。

在图21(A)中，储料器530、532、534、540、542、544是存放产品的地方，送入口552是送入产品的地方，送出口550是送出产品的地方。假定它们分别位于如下坐标处。

即，用表示成[第1轴(例如X轴)，第2轴(例如Y轴)]的直角坐标形式表示，储料器530位于[P21，P34]。同样，储料器532位于[P21，P33]，储料器534位于[P21，P32]。储料器540，542，544，除第1轴位于P22外，第2轴的位置分别依次与储料器530，532，534相同。

送出口550位于[P23，P35]，送入口552位于[P23，P31]。

坐标[P21，P35]，[P22，P35]，[P21，P31]，[P22，P31]如图中斜线部所示，是无论什么原因都禁止托盘302接近的区域(以下将该区域称为“禁止区域”)。因此，在图21(B)所示的移动禁止表414中预先设定不属于禁止区域的坐标位置的定位有效(表中用○表示)，属于禁止区域的坐标位置的定位无效(表中用×表示)。

利用上述结构，分别对X轴和Y轴执行图9所示的主控处理，以及图10所示的检索处理(检索装置20c，d之一)，能分别沿第1轴(X轴)和第2轴(Y轴)对托盘302定位。即，如果按压操作盘120a的指示按钮124a或124b，能沿第1轴定位托盘302，如果按压指示按钮124c，124d，则能沿第2轴定位托盘302。

各处理顺序除图10的步S36外，与图10相同，说明从略。在该图10的步S36中参照移动禁止表414，判断是哪个定位坐标。即判断在步S32中检索的定位坐标有效或无效。

例如托盘302位于储料器530处时，操作人员即使按压操作盘120a的指示按钮124c，也不能将托盘302定位于坐标[P21，P35]处。即托盘302停止。

这时，按压指示按钮124a，沿第1轴的正向移动托盘302，将其定位于储料器540处。或者按压指示按钮124d，沿第2轴的负向移动托盘302，将其定位于储料器532处。

这样，在第4实施例中，利用操作盘120a(方向指定装置10a)指定沿X轴方向定位托盘302(可动部60)后，由图10所示的检索处理(检索装置20c)以RAM104中存储的现在的X坐标(用现在X坐标检测装置30C检测的现在的X坐标)为基准，从RAM104(存储装置40c)中存储的多个X坐标中检索指定方向的X坐标中不属于禁止区域的坐标。根据该检索的X坐标驱动由电机控制电路114和电机驱动电路116和伺服电机200构成的X轴移动装置(50X)，沿X轴方向移动托盘302，沿X轴方向定位。另外，利用操作盘120a(方向指定装置10a)指定沿Y轴方向定位托盘302(可动部60)后，由图10所示的检索处理(检索装置20d)以RAM104中存储的现在的Y坐标(用现在Y坐标检测装置30d检测的现在的Y坐标)为基准，从RAM104(存储装置40d)中存储的多个Y坐标中检索指定方向的Y坐标中不属于禁止区域的坐标。根据该检索的Y坐标驱动由电机控制电路114和电机驱动电路116和伺服电机202构成的Y轴移动装置(50Y)，沿Y轴方向移动托盘302，沿Y轴方向定位。

因此，定位托盘302时，不需要在时序电路上联锁。从而能将操作盘120a(方向指定装置10a)上设的指示按钮(指示方向)的个数限制在最小，能可靠地防止禁止区域内的存在物的干扰。

检索时，根据移动禁止表414、即描述第1轴和第2轴之间的制约关系的信息，确定下次定位的定位坐标，所以能可靠地检索不属于禁止区域的定位坐标。因此，即使从现在坐标不能直接移动到目标的定位坐标，但通过沿第1轴和第2轴中的任意一轴移动，能一边迂回，一边定位于目标的定位坐标。如果允许接近所有的点，则图21(B)所示的表可不要。

在第4实施例中，示出了用两轴定位可动部60时沿每一轴进行控制的方法。与此不同，在第5实施例中说明同时控制两轴来控制可动部60的情况。

该结构是沿由方向指定装置指定的方向移动可动部，将其定位于预定的多个规定位置中的某个位置的定位控制装置。

它具有存储多个规定位置的坐标、同时存储表示禁止可动部移动的区域的禁止区域的存储器；检测可动部的现在位置坐标的现在坐标检测装置；以由现在坐标检测装置检测的现在位置坐标为基准，从存储器中存储的多个规定的位置坐标中检索由方向指定装置指定方向上的规定位置坐标的检索装置；当在由检索装置检索的规定的位置坐标和现在位置坐标之间包含禁止区域时生成迂回禁止区域而到达由检索装置从现在位置坐标检索的规定的位置坐标的移动路径的路径生成部；以及沿由路径生成部生成的移动路径移动可动部的移动装置。

其次，参照图22至图24说明第5实施例的具体例。

与第4实施例相同，图22的框图示出了备有用托盘302输送产品等的输送装置的定位控制装置100的结构。图20相同的部分标以相同的符号，说明从略。与图20所示的部件不同点如下。

即，在定位控制装置100中的ROM102中不存储图10所示的检索处理程序，而存储实施图24所示的检索处理的检索处理程序。另外，在RAM104中存储表示禁止托盘302移动的区域的禁止区域的数据。另外，不使用操作盘120，而使用操作盘120b，它备有指示按钮124e、124f、124g、124h，用来指示两轴(X轴和Y轴)的定位方向(到平面坐标系中的第1象限至第4象限各象限的方向)。

利用上述结构，通过进行图9所示的主控处理，以及图24所示的检索处理，能沿两轴同时对托盘302定位。有关与图9和图10所示的处理步相同的步，说明从略。

如图23(A)所示，当托盘302位于储料器540时，如果操作人员按压操作盘120b的指示按钮124，便进行图9中的步S12所示的定位坐标检索。由此检索与用指示按钮124g指示的方向(第1象限的方向)对应的坐标(图24所示的步S32)。即对第1轴和第2轴同时检索位于正向的定位坐标的送出口550。

在图23(A)中，当托盘302位于储料器540时，也可以按压指示第1轴为正向、第2轴为负向(第4象限的方向)的指示按钮124h。

操作检索第1象限的指示按钮124g时，在检索的送出口550和出发位置(储料器540)之间存在用斜线部图示的禁止区域。因此在图24所示的步S60中判断是否包含禁止区域。

在检索的定位坐标和现在坐标之间包含禁止区域(YES)时，执行路径生成处理(步S62)。该路径生成处理是后面所述的使路径生成部具体化的处理，在检索的定位坐标和现在坐标之间有禁止区域时，生成图23(B)所示的移动路径L2。路径生成处理的具体处理顺序是一般的技术，说明从略。

通过沿这样生成的移动路径L2移动托盘302(可动部60)，将其定位到目标送出口550，能可靠地防止禁止区域内的存在物的干扰。

由于在操作盘120b上设有与至4个象限方向对应的指示按钮124e、124f、124g、124h，所以能更好地按压与定位托盘302的方向对应的指示按钮，提高了可操作性。

以上说明了定位控制装置的一实施例，但该定位控制装置中的其它部分的结构、形状、大小、材料、个数、配置及动作条件等，不限定于本实施例。

例如，本发明的定位控制装置100是以适用于NC工作机械、输送装置时的实施例示出的，但不受这些装置的限制，也能适用于一般的加工机械、控制机械手的机械手控制装置、输送装置等、以及进行可动部的定位所必要的控制装置。

加工机械包括车床、钻床、镗床、铣床、磨床、拉床等一般的工作机械、以及放电加工机、或固定机械、传送装置等组合专用工作机械。机械手包括多关节机械手、正交机械手、焊接机械手等机械手。输送装置包括回转器、翻转机、升降机、台式传送机等输送装置。

例如将本发明的定位控制装置100应用于机械手控制装置时，在示教等中，能减少指定进行机械臂的定位方向的数，能防止操作错误。

可动部60采用了NC工作机械中备有的工作台300、输送产品等的输送装置中备有的移动体502或托盘302，但不限于此，本发明能适用于从某位置(现在坐标)定位到目标位置(定位坐标)所必要的全部可动部。在备有这种可动部的装置中，也能将指定定位方向的数限制在最小。

采用了指示按钮指定方向，但也可采用手动脉冲发生器或控制杆等能用一个指示器进行多向指示的装置。控制杆是备有可沿二维方向移动的操纵杆。

在图8所示的坐标设定表400中预先设定了定位坐标P1、P2、P3、P4等，但这些定位坐标可在任意时期增加、删除、更新。具体地说，在ROM102中存储的定位控制程序中包含增加、删除、更新定位坐标的坐标编辑程序(坐标编辑方法)即可。

如果采用该结构，不仅能设定一定的定位坐标，而且能设定操作人员所希望的定位坐标(定位的位置)，提高了自由度。

以上说明了本发明的实施例，但在本发明的实施例中，除了后面的权利要求中记载的技术事项外，还有以下各种技术事项的实施形态。

一种沿由方向指定装置指定的方向移动可动部，将其定位于预定的多个规定位置中的某个位置的定位控制装置，其特征为：它具有存储多个规定位置的坐标、同时存储表示禁止可动部移动的区域的禁止区域的存储器；检测可动部的现在位置坐标的现在坐标检测装置；以由现在坐标检测装置检测的现在位置坐标为基准，从存储器中存储的多个规定的位置坐标中检索由方向指定装置指定方向上的规定位置坐标的检索装置；当在由检索装置检索的规定的位置坐标和现在位置坐标之间包含禁止区域时生成迂回禁止区域而到达由检索装置从现在位置坐标检索的规定的位置坐标的移动路径的路径生成部；以及为了沿由路径生成部生成的移动路径移动可动部而驱动上述电机的驱动装置。

按照上述结构的技术事项，检索装置以现在位置坐标为基准，从存储器中存储的多个规定的位置坐标中检索由方向指定装置指定方向上的规定位置坐标。当这样检索的规定的位置坐标和现在位置坐标之间包含禁止区域时，路径生成部生成迂回禁止区域而到达由检索装置从现在位置坐标检索的规定的位置坐标的移动路径。然后，驱动装置根据生成的移动路径，驱动电机，移动可动部，定位在检索的规定位置。

检索的规定的位置坐标和现在位置坐标之间包含禁止区域的方向即使由方向指定装置指定，也能迂回该禁止区域生成移动路径。因此，可动部进行定位移动时，能可靠地防止禁止区域内的存在物的干扰。

如上所述，如果采用本发明，即使规定的位置坐标增加时，也能将方向指定装置中指定方向的按钮或开关等的个数限制在最少，能防止操作错误。规定位置坐标增或减，方向指定装置的方向数仍能不变，不必修改PLC内的时序电路。

如果采用本发明，由于可动部不能移动到禁止移动的区域内的规定位置坐标，所以能可靠地防止禁止区域内的存在物的干扰。

Claims

1.一种定位控制装置，该装置沿由方向指定装置(10)指定的方向移动可动部(60)，将其定位于预定的多个规定位置(P1、P2、…)中的某个位置，其特征在于：具有存储多个规定位置各自的坐标(P’1、P’2、…)的存储器(40)；检测可动部(60)的现在位置坐标的现在坐标检测装置(30)；以由现在坐标检测装置(30)检测的现在位置坐标为基准，从存储器(40)中存储的多个规定的位置坐标中检索由方向指定装置(10)指定方向上的规定位置坐标的检索装置(20)；以及根据由检索装置(20)检索的规定位置坐标移动可动部(60)的移动装置(50)。

2.根据权利要求1所述的定位控制装置，其特征在于：存储器(40)存储着多个规定位置(P1、P2、…)有关允许移动的出发位置和停止位置的组合、以及禁止移动的出发位置和停止位置的组合的信息，检索装置(20)从出发位置沿指定方向的规定位置中检索不是禁止移动的停止位置，而且是最靠近出发位置的停止位置。

3.一种定位控制装置，该装置沿由方向指定装置(10a)指定的方向移动可动部，将其定位于预定的多个规定位置(P11、P12、…)中的某个位置，其特征在于：具有对每一出发位置和方向存储停止位置的坐标的存储器(40a)；检测可动部的现在位置坐标的现在坐标检测装置(30a)；将由现在坐标检测装置(30a)检测的现在位置坐标作为出发位置，从存储装置(40a)中存储的多个停止位置坐标中检索由方向指定装置(10a)指定的方向上的停止位置坐标的检索装置(20a)；以及根据由检索装置(20a)检索的停止位置的坐标移动可动部的移动装置。

4.一种定位控制装置，该装置使可在X-Y平面内移动的可动部沿着由可指定X轴的正向和负向及Y轴的正向和负向的方向指定装置(10)指定的方向移动，将其定位在预定的多个规定位置((PX1、PY1)、(PX1、PY2)、…、(PX2、PY1)、…)中的任意位置，其特征在于：具有存储多个规定位置各自的X坐标(P’X1、P’X2、…)的存储器(40C)；检测可动部的现在位置的X坐标的现在X坐标检测装置(30C)；以由现在X坐标检测装置(30C)检测的现在位置的X坐标为基准，从存储器(40C)中存储的多个规定位置的X坐标中检索由方向指定装置(10C)指定的X轴方向上的规定位置的X坐标的检索装置(20C)；根据由检索装置(20C)检索的规定位置的X坐标沿X轴移动可动部的X轴移动装置；存储多个规定位置各自的Y坐标(P’Y1、P’Y2、…)的存储器(40d)；检测可动部的现在位置的Y坐标的现在Y坐标检测装置(30d)；以由现在Y坐标检测装置(30d)检测的现在位置的Y坐标为基准，从存储器(40d)中存储的多个规定位置的Y坐标中检索由方向指定装置(10C)指定的Y轴方向上的规定位置的Y坐标的检索装置(20d)；根据由检索装置(20d)检索的规定位置的Y坐标沿Y轴移动可动部的Y轴移动装置。

5.根据权利要求4所述的定位控制装置，其特征在于：存储器(40C，40d)存储着有关允许接近的X坐标和Y坐标的组合、以及禁止接近的X坐标和Y坐标的组合的信息，检索装置(20C，20d)在允许接近的条件下检索规定位置的X坐标和Y坐标。

6.一种定位控制装置，其特征在于：在权利要求5所述的定位控制装置中，还有当在由检索装置(20C，20d)检索的规定位置的X、Y坐标和现在位置的X、Y坐标之间包含禁止接近的区域时，算出回避禁止接近的区域而从现在位置的X、Y坐标到达所检索的X、Y坐标的路径的路径计算装置。