JPS59177601A - 位置決め装置 - Google Patents
位置決め装置Info
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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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- motor
- speed
- acceleration
- circuit
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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 programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical 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 programme 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
- G05B19/21—Numerical 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 programme 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
- G05B19/23—Numerical 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 programme 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
- G05B19/231—Numerical 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 programme 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
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37388—Acceleration or deceleration, inertial measurement
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- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)
- 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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
と同一部分には同一符号が付されている。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (1)
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5227183A JPS59177601A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5227183A JPS59177601A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 位置決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59177601A true JPS59177601A (ja) | 1984-10-08 |
Family
ID=12910109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5227183A Pending JPS59177601A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59177601A (ja) |
Cited By (1)
| 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 |
-
1983
- 1983-03-28 JP JP5227183A patent/JPS59177601A/ja active Pending
Cited By (1)
| 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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