JPS6257010A - 位置制御装置 - Google Patents

位置制御装置

Info

Publication number
JPS6257010A
JPS6257010A JP19792085A JP19792085A JPS6257010A JP S6257010 A JPS6257010 A JP S6257010A JP 19792085 A JP19792085 A JP 19792085A JP 19792085 A JP19792085 A JP 19792085A JP S6257010 A JPS6257010 A JP S6257010A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
ultrasonic
oscillator
output
rail
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19792085A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Nomura
正 野村
Hiroshi Inada
稲田 博司
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP19792085A priority Critical patent/JPS6257010A/ja
Publication of JPS6257010A publication Critical patent/JPS6257010A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Position Or Direction (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモータ及び位置検出器を用いて可動部材の速成
、位置を制御する位置制御装置に関する。
〔従来技術とその問題点〕
活字型シリアルプリンタにおいては、活字ヘッドを搭載
したキャリッジを所定の位置まで移動、位置決めして印
字が行われる。このキャリッジの移動、位置決めの制御
は、回転型DCモータからワイヤ・プーリー系を介して
キャリッジに伝達される駆動力と回転型DCモータの軸
上に取り付けられた回転位置検出器から得られる位置情
報とを用いて行われている。即ち、直接的にはモータの
回転角の回転速度、停止位置の制御を行い、この回転角
?ワイヤ・プーリー系に工りキャリッジの動作に伝達す
る構成ケとっている。従って、実際に得られるキャリッ
ジの速度、位置にはワイヤープーリー系の特性が直接影
響を与え、例えばワイヤの伸びによる振動、ワイヤとプ
ーリーとの摩擦による停止位置のばらつき等が生じ、こ
のため、キャリッジの位置決め速度、位置決め精度が制
限され、プリンタとしての印字速度、印字品位を向上さ
せることができない原因となっている。
キャリッジの位置精度を確保するためには、直接キャリ
ッジ位置を検出するリニア位置検出器を用いて制御を行
うことが考えられるが、この場合キャリッジの駆動を従
来と同じワイヤプーリー系を介して行っては、ワイヤ・
プーリー系による伝達遅れのため制御系の発振が避けら
れず、リニアDCモータ等、直接キャリッジを駆動する
モータを用いる必要がある。
しかし、リニアDCモータはキャリッジの可動範囲全体
にわたって磁気回路を形成する必要があり、モータの大
型化、重量増加が避けられず、小型、軽量化が必須条件
となっているプリンタに応用することはできない。
又、キャリッジの可動範囲全体にわたってキャリッジの
位it検出できる位置検出器も従来の光学式、誘導式の
ものは高価で取り付は勇整が微妙であり、やはりプリン
タに組み込んで使用することはできない。
また、直交座標系で動作する工業用ロボットにはリニア
DCモータと光学式リニア位置検出器とを用い可動部の
位置決め制御を行っているものがあるが、上述のプリン
タにおけるのと同様罠、より小型、軽量なIJ ニアモ
ータと、安価で取り付けの容易な位置検出器との実現が
強く望まれている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上述した欠点ケ除き、超音波モータと
超音波位置検出器とを同一の超音波伝送用レールを用い
て実現し友小型、軽量、安価でかつ構成が簡単な位置制
御装置を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明の位置制御装&は、レールと、第一の発ぞれの付
近に接触した一対の出力に応じて前記レールに接触し前
記超音波進行波に接続された一対の発振器と、前記レー
ルの一端付近に接触し前記第二の発振器の出力に応じて
前記レールに位置検出用超音波振動を送波する第二の超
音波振動子と、前記スライダ上に搭載され前記位置検出
用超音波振勧會受波する検出器と、前記第二の発振器の
出力信号から対応する前記検出器の出力信号までの信号
遅れ時間を検出し前記スライダの位置に対応した位置信
号を出力する位置検出回路と、前記位置信号に応じて前
記第一の発振器の出力を変化させるとともに一対の前記
第一の超音波振動子のいずれか?超音波を発生させるも
のとしそ選択することにより前記超音波進行波の大きさ
と方向とを制御する制御回路とを含んで構成される。
回路とを含んで構成される。
〔実施例〕
以下図面ケ用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は、本発明による位置制御装置の一実施例を示す
ブロック図である、 レールlの両端付近の適切な位置に接触した超音波振動
子2,2′の一方の超音波振動子2を励振してレールl
に駆動用超音波振動を発生し、他方の超音波振動子2′
にて前記駆動用超音波振動を吸撮すると、前記駆動用超
音波振動は超音波振動子2から2′への方向に進む進行
波となシ、前記レール1に適当な圧力で接触させられて
いるスライダ3が前記レール1よシ進行波の進行方向と
逆方向に駆動される。これはレールlの表面の各点は進
行波により随円軌動を描いて運動し、進行波の頂点付近
のみがスライダ3と接触するためでsb、超音波モータ
としてよく知られており、その原理的説明は省略する。
一方、第二の発振器4の出力に応じてレール1の一端付
近に接触した第二の超音波振動子5からレール1に位置
検出用超音波振動を送波し、この振動をスライダ3上に
搭載された検出器6にて受波し、位置検出回路7にて第
二の発振器4の出力と検出器6の出力とを入力してこの
両信号間の遅延時間を測定することにより、スライダ3
の位置が検出され、位置信号71として出力される。
なお、位置検出用超音波振動は十分高い周波数に設定す
ることにより、特に吸振器等を設けなくても、レールl
の端部を処理して散乱させる等して実用的な進行波を得
ることができる。
位置信号71は制御回路8に入力され、必要忙応じて速
度信号を生成する等の処理を施されて、外部の制御機器
(図示せず)より与えられる制御入力信号80より指定
される目標位11f5るいは目標速度と比較され、この
結果に基づいて第一の超音波振動子2,2′の出力レベ
ルを決める第一の発振器82の出力レベルの設定、前記
第一の超音波振動子2.2′のどちらを発振器とし、ど
ちらを吸振器とするかの回路の切り換えか行われる。こ
の結果、前述したレールl上に発生される駆動用超音波
振動の強さ、方向が定められる。
以上述べた構成により、超音波モータでスライダ3を動
かし、このスライダ30位tItt超音波位籠検出器で
検出してフィードバックするサーボ系が形成され、位置
制御装置が構成される。この位置制御装置!cは駆動力
がスライダ3とレールlとの接触部で発生されるため、
スライダ3が直接駆動され、ワイヤ・プーリー系を必要
とせず大きく重い磁気回路も不要である。又、位置検出
もスライダ3の位置を直接測定できる上に駆動系と同一
のレールtt共用するので特に複雑な構成となることが
ない。この結果、スライダ3に対し直接駆動、直接位置
検出を行えることによシ高精度、高帯域な位置制御が行
え、しかも小型、軽量、安価でかつ構成が簡単な位置制
御装置が得られる。
第2図は位置検出回路7のブロック図である。
第1図の第二の発振器4より間欠的に出力されるバース
ト信号41及び検出器6より検出されたバースト信号6
1は位置検出回路7に入力されると、それぞれバースト
検出回路72.73にて例えハハーストの開始を検出す
ること等によシ互いに対応したタイミング信号を発生し
これtカウンタクリア信号721.ラッチ信号731と
して出力する。このカウンタクリア信号721H,りQ
ツク発生器74よシ発生され几クロック741によりカ
ウントアツプされているカウンタ75をクリアし前記バ
ースト信号41が発生されるごとに積算が開始されるカ
ウンタ751 を発生し、ラッチ76へ入力する。ラッ
チ信号731は前記ラッチ76に入力されたカクンタ出
カフ51 をラッチし位置信号71として出力する。
従って、位置検出回路7の出力となる位置信号71は、
第一図において第二の発振器4からバースト信号が発生
されて検出器6からバースト信号が検出されるまでの遅
れ時間に対応した値を有しておシ、この遅れ時間は第二
の発振器4からスライダ3までの距離に比例するので、
スライダ30位mを示す信号となる。
位置信号71は、第二の発振器4のバースト信号41の
発生周期により決るスライダ位置に対する繰シ返し周期
と、クロック741にょシ決る分解能を有し、第二の発
振器4のバースト信号発生周期ごとに得られる位置信号
となる。従って前記第二の発振器4のバースト信号発生
周期を、超音波がレールlの全長を伝播するに要する時
間以上に設定しておくことにより、レールl上の位置と
位置信号71とが一対一に対応するように設定すること
ができる。
又、本実施例においては第二の発振器4よシ出力される
バースト信号41を入力してバースト信号4Iの発生の
タイミングを検出する方法をとったために、バースト信
号検出回路72が必要となったが第二の発振器4の内部
で用いられるバースト信号41発生のためのタイミング
信号を位置検出回路7に入力し、直接カウンタ75のク
リア信号721として用いることも、もちろん可能であ
る。
第3図は制御回路8のブロック図である。
スライダ3を目標位置まで移動位置決めする際には、ス
ライダ3が目標位置近傍のあらかじめ定められた範囲内
に入るまではスライダ3の速度t制御する速度側のモー
ド、入った後はスライダ3の位置全制御する位置制御モ
ードと、モードを切り換えて制御を行う。このモード全
切り換える信号は、外部の制御機器より与えられる目標
位置を示す制御入力信号80と位置信号71とをモード
信号発生器81にて比較することによりモード信号81
1 として発生される。
速度制御モードでは、制御入力信号8oが基準速度発生
器83に、位置信号71が基準速度発生器83と速度信
号発生器84とに入力され、基準速度発生器83におい
て目標位置までの残差距離に応じて適切に定められたス
ライダ3のとるべき基準速度を示す基準速度信号831
を発生する一方で、速度信号発生器84においてスライ
ダ3の速11f’に示す速度信号841 を生成し、減
算器85でこの基準速度信号831から速度信号841
に減算し速度偏差信号851を出力する。この速度偏差
信号851は前述したモード信号8目により切り換えが
行われるセレクタ86に入力され前記モード信号811
が速度制御モードを示していることを受けて制御偏差信
号861  として出力される。制御偏差信号861は
絶対値を示す信号862と符号を示す信号863とから
成シ、このうち絶対値を示す信号862は第一の発振器
82に入力されこの出力レベルを定め、さらにこの第一
の発振器82の出力と符号を示す信号863とは駆動回
路87に入力され、前記符号を示す信号863に応じて
制御回路8の2本の出力871゜872(それぞれが超
音波振動子2.2′に入力)の一方に前記第一の発振器
82の出力に応じた駆動信号を出力し、他方ケ駆動回路
87の内部にある吸振回路に接続する。この結果、第一
図における第一の超音波振動子2.2′のどちらから超
音波振動が発生されどちらに吸収されるかが符号を示す
信号863によシ決まり、その超音波振動の強さが絶対
値ケ示す信号862により決まることになり、レール1
上に発生される駆動用超音波振動の強さと方向とが定め
られる。
一方、位置制御モードでは、目標位置を示す制御入力信
号80と位置信号71とは位置誤差信号発生器88に入
力され、目標位置までの残差距離を示す信号ケ出力し、
さらに補償器89において位相補償されて位置偏差信号
891 e出力する。
この位置偏差信号891は、前述したセレクタ86に入
力され、モード信号811が位置制御モードを示してい
ることケ受けて制御偏差信号861として出力される。
この制御偏差信号861は、先に速度制御モードにおい
て説明したのと同様に制御回路8の出力871.872
ft決定し、レールl上に発生される駆動用超音波振動
の強さと方向とを定める。
以上述べた制御回路8の働きによりレールl上のスライ
ダ3は、外部の制御機器より与えられる制御人力信号8
0に従って、目標位置近傍までは速度があらかじめ定め
られた基準速度に追従し、目標位置近傍では目標位置に
停止するように制御される。
なお、ここで述べた制御回路8においては、スライダ3
をある目標位置に位置決めすること?主眼とした制御回
路について述べたか、制御式カイぎ号80として速度選
択信号を付加し前述したスライダ3のとるべき基準速度
をこの速度選択信号により選択する構成とすることによ
り容易にスライダ3の移動速度を制御することを主眼と
した制御回路を実現することもできる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、超音波モータと
超音波位置検出器とを同一の超音波伝送用のレール金柑
いて実現した、小型、軽量、安価で構成が簡単であシか
つ高精度高帯域な制御が行える位置制御装置が得られる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図に示す位置検出回路7のブロック図、第3図は第
1図に示す制御回路8のブロック図でろる。 !・・・・・・レール、2.2′・旧・・第一の超音波
振動子、3・・・・・・スライダ、4・・・・・・第二
の発振器、5・・・・・・第二の超音波振動子、6・・
・・・・検出器、7・・・・・・位置検出回路、8・・
・・・・制御回路、82・・・・・・第一の発振器。 代理人 弁理士  内 原   音 生1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レールと、第一の発振器と、この第一の発振器の出力に
    応じて前記レールに超音波進行波を発生させ前記レール
    の両端それぞれの付近に接続された一対の第一の超音波
    振動子と、前記レールに接触し前記超音波進行波により
    駆動されるスライダと、第二の発振器と、前記レールの
    一端付近に接続され前記第二の発振器の出力に応じて前
    記レールに位置検出用超音波振動を送波する第二の超音
    波振動子と、前記スライダ上に搭載され前記位置検出用
    超音波振動を受波する検出器と、前記第二の発振器の出
    力信号から対応する前記検出器の出力信号までの信号遅
    れ時間を検出し前記スライダの位置に対応した位置信号
    を出力する位置検出回路と、前記位置信号に応じて前記
    第一の発振器の出力を変化させるとともに一対の前記第
    一の超音波振動子のいずれかを超音波を発生させるもの
    として選択することにより前記超音波進行波の大きさと
    方向とを制御する制御回路とを含むことを特徴とする位
    置制御装置。
JP19792085A 1985-09-06 1985-09-06 位置制御装置 Pending JPS6257010A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19792085A JPS6257010A (ja) 1985-09-06 1985-09-06 位置制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19792085A JPS6257010A (ja) 1985-09-06 1985-09-06 位置制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6257010A true JPS6257010A (ja) 1987-03-12

Family

ID=16382472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19792085A Pending JPS6257010A (ja) 1985-09-06 1985-09-06 位置制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6257010A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0230573A (ja) * 1988-07-21 1990-01-31 Canon Inc シリアル記録装置
JPH0230574A (ja) * 1988-07-21 1990-01-31 Canon Inc シリアル記録装置
JPH0230572A (ja) * 1988-07-21 1990-01-31 Canon Inc シリアル記録装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0230573A (ja) * 1988-07-21 1990-01-31 Canon Inc シリアル記録装置
JPH0230574A (ja) * 1988-07-21 1990-01-31 Canon Inc シリアル記録装置
JPH0230572A (ja) * 1988-07-21 1990-01-31 Canon Inc シリアル記録装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4591969A (en) Microprocessor-controlled positioning system
JPH0664029B2 (ja) 平衡型走査機構
JP3001612B2 (ja) スキャナ用ガルバノメータの作動制御装置
JPS6257010A (ja) 位置制御装置
JPS6257009A (ja) 位置制御装置
JP2798928B2 (ja) 位置決め制御装置
US6466890B1 (en) Device for detecting rotational position deviation
JP3047549B2 (ja) シルアルプリンタおよびそのホーム位置設定方法
JPH0424178B2 (ja)
JPH038616A (ja) 電動機制御装置
SU1765690A1 (ru) Ультразвуковой преобразователь перемещений
JPH01136582A (ja) 速度制御装置
JPS58198779A (ja) 超音波センサ−装置
JPH03190577A (ja) 超音波モータの制御装置
JPH04315553A (ja) 位置決め制御装置
JP2694233B2 (ja) 超音波モータ及び超音波モータ付電子機器
JPH0973317A (ja) 位置決め装置
SU779972A1 (ru) Двухканальный след щий привод
JPS6114966A (ja) 印字駆動制御装置
JPS62245311A (ja) サ−ボモ−タ制御装置
JP2004195088A (ja) 機械走査型超音波診断装置
JP2520200B2 (ja) 高速度変位測定装置
JPH01301261A (ja) シリアルプリンタの印字指令信号発生装置
JPS63217267A (ja) 超音波検査装置
JPS61196782A (ja) 直流サ−ボモ−タの駆動装置