JPH0731546B2 - Positioning device for rotating body - Google Patents
Positioning device for rotating bodyInfo
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- JPH0731546B2 JPH0731546B2 JP15391986A JP15391986A JPH0731546B2 JP H0731546 B2 JPH0731546 B2 JP H0731546B2 JP 15391986 A JP15391986 A JP 15391986A JP 15391986 A JP15391986 A JP 15391986A JP H0731546 B2 JPH0731546 B2 JP H0731546B2
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Description
本発明は、シーケンスコントローラ等の制御により駆動
される回転テーブル等の位置決め装置、特にフィードバ
ック信号としての回転角を絶対回転角とする装置の手動
送り機能を改良したものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning device such as a rotary table driven by control of a sequence controller or the like, and more particularly to a device for improving a manual feed function of a device that uses a rotation angle as a feedback signal as an absolute rotation angle.
従来、シーケンスコントローラ等の制御装置により、回
転テーブルの角度及び速度を制御する場合、制御装置の
負担を軽くし、制御が容易になるように、制御装置と回
転テーブルの駆動装置との間に位置決め装置を介在させ
ている。 係る位置決め装置には、回転テーブルの角度のフィード
バック信号として、角度検出装置から定周期で出力され
る絶対角度を用いたものが有る。このような絶対角度に
よる位置決め装置は、シーケンスコントローラ等の制御
装置によって指令された目標角度と指令速度により、一
定時間毎に、目標角度に近づく様に補間された制御目標
角を発生させ、その角に対する検出された角度の偏差に
応じた大きさの速度信号を駆動装置に出力することによ
り、回転テーブルの角度を補間された制御目標角度に逐
次追随させるようにした装置である。Conventionally, when controlling the angle and speed of a rotary table with a control device such as a sequence controller, positioning is performed between the control device and the drive device of the rotary table so as to reduce the burden on the control device and facilitate control. The device is interposed. Some of such positioning devices use an absolute angle output from the angle detection device in a fixed cycle as a feedback signal of the angle of the rotary table. Such an absolute angle positioning device generates a control target angle that is interpolated so as to approach the target angle at regular time intervals based on the target angle and command speed commanded by a control device such as a sequence controller, and the angle It is a device that outputs the speed signal having a magnitude corresponding to the deviation of the detected angle to the drive device so that the angle of the rotary table sequentially follows the interpolated control target angle.
上記の角度検出装置は、絶対角度で回転テーブルの回転
角度を検出するため、検出可能な範囲が存在する。例え
ば、第6図に示す様に、検出可能な範囲は、回転テーブ
ルの1回転(2π)に設定されているとする。すると、
角度検出装置の出力信号は図示するように最大検出角度
を境に不連続な周期関数となる。即ち、角度検出装置に
より検出される回転テーブルの角度は、最大検出角度を
越えると最小検出角度に戻ってしまう。この為、最大検
出角度を越えた角度にサーボ制御することは出来ない。
例えば、位置決めの目標角度を3πとしてサーボ制御し
ようとすると、補間された制御目標値は順次3πに収束
して行くにも拘わらず、検出角度は境界で不連続とな
り、その境界で追随偏差が跳躍的に大きくなるので、サ
ーボ制御は不可能である。 ところで、通常、上記の回転テーブルの位置決め装置
は、手動送り信号を入力している間、指令された方向に
回転テーブルを回転させる手動送り機能を有している
が、上記理由のためサーボ制御をすれば、手動送りの範
囲は検出可能範囲に限定しなければならいないし、逆に
検出可能範囲を越えて手動送りをするには、サーボ制御
によらない送りにしなければならなかった。この為、前
者の場合には、位置決めの方向に制約が生じるため、最
短距離での位置決めが出来ないという問題があった。
又、後者の場合には、特に低速送りをする時は、サーボ
制御していないため安定した速度で回転テーブルを回転
させることが出来ず、手動による精度の高い位置決めを
実施することが困難であった。 本発明は、従来の係る欠点を改良するために成されたも
のであり、その目的とするところは、絶対角度による角
度検出装置の検出可能範囲を越えたサーボ制御による手
動送りを可能にする事である。The angle detection device described above detects the rotation angle of the rotary table by an absolute angle, and therefore has a detectable range. For example, as shown in FIG. 6, it is assumed that the detectable range is set to one turn (2π) of the turntable. Then,
The output signal of the angle detecting device becomes a discontinuous periodic function with the maximum detected angle as a boundary, as shown in the figure. That is, the angle of the turntable detected by the angle detection device returns to the minimum detection angle when it exceeds the maximum detection angle. Therefore, the servo control cannot be performed at an angle exceeding the maximum detection angle.
For example, when servo control is performed with the target angle of positioning set to 3π, the detected angle becomes discontinuous at the boundary and the tracking deviation jumps at the boundary, although the interpolated control target value gradually converges to 3π. Servo control is impossible. By the way, normally, the above-described rotary table positioning device has a manual feed function of rotating the rotary table in a commanded direction while a manual feed signal is being input. In that case, the range of the manual feed must be limited to the detectable range, and conversely, in order to perform the manual feed beyond the detectable range, the feed should not be performed by the servo control. For this reason, in the former case, there is a problem that the positioning in the shortest distance cannot be performed because the positioning direction is restricted.
In the latter case, especially when performing low-speed feed, the rotary table cannot be rotated at a stable speed because servo control is not performed, and it is difficult to perform highly accurate manual positioning. It was The present invention has been made in order to improve the above-mentioned drawbacks, and an object thereof is to enable manual feed by servo control beyond the detectable range of the angle detection device by absolute angle. Is.
上記問題点を解決するために採られた発明の構成は次の
通りであり、その構成が第1図に示されている。 即ち、本発明は、順次位置決めの目標角度に近づく様に
補間された制御目標角度を発生する(A5)と共に、 角度検出装置Cから角度信号S1を入力し、 前記角度信号に対応した回転体の現在角度と前記制御目
標角度との偏差に応じて、駆動装置Bへ、速度信号S4を
出力する(A6)ようにした位置決め装置Aにおいて、 手動送り指令信号S5を入力した時に起動される手段であ
って、 手動送り開始時に、前記角度検出装置Cにより検出され
る角度範囲の周期をTとする時、その角度範囲の値に2T
を加減算して得られる範囲に、前記位置決めの目標角度
を設定する目標角度設定部A1と、 初期状態に於いては、前記角度検出装置Cにより検出さ
れた角度をそのまま前記現在角度として出力し、前記角
度検出装置Cにより検出された角度が最大検出角度を正
方向に越えた時、又は最小検出角度を負方向に越えた時
は、その後の検出された角度に、それぞれ、Tを加算し
又は減算して得られた角度を前記現在角度として出力
し、その後、後記判定部A3の判定に応じて、前記現在角
度の出力状態を前記初期状態に復帰させる角度変換部A2
と、 前記角度変換部A2の出力する前記現在角度又はそれに対
応する補間された制御目標角度と前記位置決めの目標角
度との差の絶対値を演算し、その値がT以下となったこ
とを判定する判定部A3と、 前記判定部A3によりT以下と判定された時は、前記補間
された制御目標角度をTだけ前記位置決めの目標角度に
対し遠ざかる方向に推移させる制御目標角度修正部A4
と、を設け、 手動送り指令信号S5を入力している間、前記角度変換部
A2の出力する現在位置と、補間された制御目標位置との
偏差に基づいて、速度信号S4を出力することを特徴とす
るものである。The structure of the invention adopted to solve the above problems is as follows, and the structure is shown in FIG. That is, the present invention generates a control target angle interpolated so as to sequentially approach the target angle for positioning (A5), inputs the angle signal S1 from the angle detection device C, and rotates the rotor corresponding to the angle signal. In the positioning device A which outputs the speed signal S4 to the drive device B (A6) according to the deviation between the current angle and the control target angle, the means which is activated when the manual feed command signal S5 is input. If the cycle of the angular range detected by the angle detecting device C is T at the start of manual feeding, the value of the angular range is 2T.
In the range obtained by adding and subtracting, the target angle setting unit A1 for setting the target angle of the positioning, and in the initial state, the angle detected by the angle detection device C is output as it is as the current angle, When the angle detected by the angle detection device C exceeds the maximum detection angle in the positive direction or exceeds the minimum detection angle in the negative direction, T is added to each of the detected angles thereafter, or The angle obtained by subtraction is output as the current angle, and then the angle conversion unit A2 that returns the output state of the current angle to the initial state according to the determination of the determination unit A3 described later.
And the absolute value of the difference between the present angle or the corresponding interpolated control target angle output by the angle conversion unit A2 and the positioning target angle is calculated, and it is determined that the value is T or less. And a control target angle correction unit A4 that shifts the interpolated control target angle in a direction away from the positioning target angle by T when the determination unit A3 determines T or less.
And are provided, and while the manual feed command signal S5 is being input, the angle conversion unit
The speed signal S4 is output based on the deviation between the current position output by A2 and the interpolated control target position.
本発明の作用を第5図に基づいて説明する。角度検出装
置Cによって検出される角度(以下「検出角度」とい
う)の周期はTで表されている。説明の都合上、正方向
に送り制御する場合に限定して説明する。手動送り指令
信号S5が入力されると、目標角度設定部A1により、角度
検出装置Cにより検出され得る角度範囲の値に2Tを加算
して得られる範囲に、位置決めの目標角度M(以下単に
「目標角度」という)が設定される。その後、補間され
た制御目標角度(以下単に「制御目標角度」という)が
順次発生され(S2)、回転体の現在角度との偏差(以下
「追随偏差」という)が演算され、その追随偏差に応じ
て速度信号S4が出力される。こうして、回転体は初期角
度P0から目標角度P4に向かってサーボ制御される。この
時、検出範囲の境界P2までは、角度変換部A2の出力S3は
初期状態にあり、角度検出装置Cの検出角度がそのまま
回転体の現在角度として出力されており、サーボ制御は
障害なく遂行される。又、境界角度P2を回転体が越える
と、角度検出装置Cの出力S1は、最低角度に跳躍的に推
移するのであるが、現在角度は、角度変換部A2の作用に
より、その後の検出角度に周期Tが加算された値として
求められる。即ち、現在角度は、Tから2Tの範囲(P2か
らP4にかけての延長線上)の対応角度で与えられる。そ
の結果、検出角度が境界を越えて不連続的に変化して
も、現在角度は連続的に変化する。したがって、境界角
度P2を越えても尚正常なサーボ制御が遂行される。 さして、さらに、制御が遂行され、現在角度が位置決め
の目標角度P4に対して周期T内の角度P3に達したこと
が、判定部A3により判定されると、角度変換部A2はその
出力状態を、検出角度をそのまま現在角度とする初期状
態に変化させる。即ち、現在角度はP3からP5に推移する
ことになる。又、制御目標角度修正部A4の作用により、
その時の制御目標角度はTだけ減算され、同じく、P3か
らP5に推移する。その後は、修正された制御目標角度が
始点となって、目標角度P6(角度としては、P4に等し
い)に対し補間演算が行われ順次制御目標角度が発生さ
れる。この状態は、手動送り指令信号S5が入力された当
初と同じ状態(P0とP5が必ずしも同一角度とはならない
が、第2サイクル以降の対応点は、同一角度となる。)
となる。したがって、係る1サイクルの処理を繰り返し
実行することにより、サーボ制御による手動送りが障害
なく継続される。 尚、負方向の回転については、目標角度が第5図の−T
〜−2Tの範囲に設定され、検出角度が最低値を負方向に
越えると、その後の検出角度にTを減算した値が現在角
度となる。そして、目標角度に対しT以内に近づくと、
その後の現在角度は検出角度に変換される。又、その時
の制御目標角度はTだけ加算された値に修正され、その
値を基に次の制御目標値が発生される。The operation of the present invention will be described with reference to FIG. The cycle of the angle detected by the angle detection device C (hereinafter referred to as “detection angle”) is represented by T. For convenience of description, only the case where the feed control is performed in the forward direction will be described. When the manual feed command signal S5 is input, the target angle setting unit A1 adds a 2T to the value of the angle range that can be detected by the angle detection device C, and the target angle M for positioning (hereinafter simply referred to as ""Targetangle") is set. After that, the interpolated control target angle (hereinafter simply referred to as "control target angle") is sequentially generated (S2), the deviation from the current angle of the rotating body (hereinafter referred to as "following deviation") is calculated, and the following deviation is calculated. Accordingly, the speed signal S4 is output. In this way, the rotating body is servo-controlled from the initial angle P 0 toward the target angle P 4 . At this time, until the boundary P 2 of the detection range, the output S3 of the angle conversion unit A2 is in the initial state, the detected angle of the angle detection device C is output as it is as the current angle of the rotating body, and the servo control is not obstructed. Carried out. Further, when the rotating member crosses a boundary angle P 2, the output S1 of the angle detection apparatus C, although to jump to transition to the lowest angle, current angle by the action of the angle conversion unit A2, then the detection angle Is obtained as a value obtained by adding the period T to. That is, the present angle is given as a corresponding angle in the range from T to 2T (on the extension line from P 2 to P 4 ). As a result, even if the detected angle changes discontinuously across the boundary, the current angle changes continuously. Therefore, normal servo control is performed even if the boundary angle P 2 is exceeded. Terribly, further control is performed, is that the current angle reaches the angle P 3 in the period T with respect to the target angle P 4 of the positioning, it is determined by the determination unit A3, the angle conversion unit A2 is the output The state is changed to the initial state in which the detected angle is the current angle as it is. That is, the current angle changes from P 3 to P 5 . Also, by the action of the control target angle correction unit A4,
The control target angle at that time is subtracted by T, and similarly, the control target angle changes from P 3 to P 5 . After that, the corrected control target angle becomes the starting point, and interpolation calculation is performed on the target angle P 6 (the angle is equal to P 4 ) to sequentially generate the control target angle. This state is the same as when the manual feed command signal S5 was input (P 0 and P 5 do not necessarily have the same angle, but the corresponding points after the second cycle have the same angle).
Becomes Therefore, by repeatedly executing the one cycle process, the manual feed by the servo control is continued without any trouble. Regarding the rotation in the negative direction, the target angle is -T in FIG.
When the detected angle exceeds the minimum value in the negative direction in the range of --2T, the value obtained by subtracting T from the detected angle thereafter becomes the current angle. When the target angle is within T,
The current angle thereafter is converted into a detected angle. Further, the control target angle at that time is corrected to a value obtained by adding T, and the next control target value is generated based on the value.
以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。 第2図は、本発明の一実施例に係る位置決め装置を用い
た装置の構成を示す図である。第2図において、Aは、
位置決め装置、Bは、サーボユニット、Cは、角度検出
装置である。 位置決め装置Aは、主として、制御演算を行うマイクロ
プロセッサユニット1(以下「MPU」と略記する)とそ
の制御プログラムを記憶したROM2とキーボード等のデー
タ入力装置3とバッテリバックアップしたRAM4とから成
る。RAM4には、予め定めた複数の位置決め点毎の位置番
号と角度データとその各点までの移動速度を指令する速
度データとが記憶された位置決めデータテーブルPDTが
形成されている。又、角度検出装置から検出角度を入力
する度に、その値を記憶する検出角度レジスタDAR、回
転テーブル10の現在角度が検出される度にこの値を記憶
する現在角度レジスタAARと目標角度を記憶する目標角
度レジスタOARと制御目標角度の目標角度に対する角度
差(以下「理論残移動角度」という)を記憶する理論残
移動角度レジスタIRRと回転テーブルの現在角度の目標
角度に対する角度差(以下「実残移動角度」という)を
記憶する実残移動角度レジスタARRが形成されている。R
OM2には、本発明に係る手動送りの為の処理を行い、一
定時間毎に追随偏差を演算し速度信号をレジスタ5に出
力するための追随制御プログラムが記憶されている。 サーボユニットBは、主として、レジスタ5とDA変換器
7と駆動回路8とで構成されている。MPU1から出力され
た速度信号S4はレジスタ5に入力し、DA変換器7により
アナログ信号に変換されて、駆動回路8に出力される。
駆動回路8は、この信号を入力してサーボモータ9に電
力を供給して、それを回転させる。 このサーボモータ9の出力軸には回転テーブル10を回転
させるための歯車機構11が機械的に連結されている。従
って、出力軸の絶対角度は、回転テーブル10の絶対角度
に対応しているものとみなすことができる。更にサーボ
モータ9の出力軸には、回転デーブル10の移動速度を検
出して駆動回路8に速度フィードバック信号を送出する
速度検出器12が結合されている。 角度検出装置Cは、主として、サーボモータ9の出力軸
に機械的に結合している第1のレゾルバ13と、減速機構
14を介して第1のレゾルバ13に結合している第2のレゾ
ルバ15と、レゾルバ励磁回路16と、第1のレゾルバ13の
位相角を検出する第1位相比較回路17と、第2のレゾル
バ15の位相角を検出する第2位相比較回路18と、その両
者の出力から回転テーブル10の絶対角度を演算する絶対
角度演算回路19と、その回路19を一定周期で駆動し絶対
角度の検出タイミングを与えるリアルタイムクロック
(以下「RTC」と略記する)20とから成る。第1のレゾ
ルバ13はサーボモータ9の出力軸が1回転するとその入
力軸が1回転し、かつ第2のレゾルバ15は回転テーブル
10が1回転する間にその入力軸が1回転するように構成
されている。したがって、本角度検出装置Cの検出角度
の周期(検出可能範囲)は2πである。レゾルバの出力
電圧と励磁電圧との位相差は、その入力軸の回転角度に
対応して変化する。第1位相比較回路17は、第1のレゾ
ルバ13の出力電圧の励磁電圧に対する位相差を、カウン
タによりカウントしてディジタル値に変換して絶対角度
演算回路19に出力する。同様に第2位相比較回路18は、
第2のレゾルバ15の出力電圧の励磁電圧に対する位相差
を、ディジタル値に変換して絶対角度演算回路19に出力
する。絶対角度演算回路19は、RTC20から検出タイミン
グ信号Dを2ms周期で入力する毎に起動され、両位相比
較回路17、18から位相データを入力し回転テーブル10の
絶対角度を演算して、インタフェース回路(IF)を介し
てMPU1に出力している。又、絶対角度演算回路19は、絶
対角度の演算が完了した時、そのデータの出力時期を与
える割り込み信号S8をMPU1の割り込み入力端子(NMI)
に出力している。MPU1は、後述する様に、係る割り込み
信号S8を入力した時は、所定の追随制御のためのプログ
ラムの実行を開始し速度信号を出力する。この割り込み
信号S8はRTC20から出力される検出タイミング信号Dに
対し一定時間遅れており、2ms周期で出力される。 6は所定の工程に従って位置決めすべき位置番号をイン
ターフェイス回路(IF)を介してMPU1に送出したり、手
動送り指令信号S5を出力する公知のストアードプログラ
ム方式のシーケンスコントローラである。このシーケン
スコントローラ6には、手動送りの速度を設定するダイ
ヤル、正方向手動送りボタン、負方向手動送りボタンを
有した操作盤21が接続されている。 次に本実施例装置の作用を第3図、第4図に示すフロー
チャートに基づいて説明する。 第3図のプログラムは、手動送り指令信号S5が入力され
た時に起動されるプログラムで、20ms毎のタイマ割り込
みにより起動されるメインプログラムから分岐したもの
である。先ず、手動送りボタンがオン状態に変化した後
の最初の実行サイクルの時は、ステップ102〜114の初期
セットが行われる。指令された手動送りの方向に対応し
て符号Zが設定される(104〜108)。次に、検出角度レ
ジスタDARに記憶されている検出角度Dが読み取られ、
その値に4πZが加算されて目標角度Mが求められ、そ
の値は目標角度レジスタOARに記憶される(110〜11
2)。即ち、第5図に於いて、初期角度P0は手動送り指
令信号S5を入力した時の検出角度レジスタDARに記憶さ
れている値であるので、正方向の手動送りであれば、そ
の値に4πを加算すれば、2T〜3Tの角度範囲に目標角度
P4が設定される。又、負方向の手動送りであれば、初期
角度P0から4πを減算すれば、−T〜−2Tの範囲に目標
角度が設定される。尚、本実施例では、検出角度の周期
Tは2πであり、目標角度を所定範囲に設定する一例と
して、初期角度P0に4πを加減算する方法を採ってい
る。係るステップ110〜112が、目標角度設定部A1に相当
する。次に理論残移動角度レジスタIRRに、理論残移動
角度IRの初期値として4πが設定される(114)。次に
理論残移動角度IRは、後述する第4図のプログラムによ
り手動送りの進行に伴って順次減少され、2πより小さ
いかが判定されるのであるが、当初は当然2πより大き
いので、ステップ122へ移行して、本プログラムの最初
の実行サイクルが終了する。 第4図のプログラムは2ms毎に角度検出装置Cからの割
り込み信号により実行されるプログラムである。先ず、
検出角度Dが角度検出装置Cから入力され、その値が以
前に入力された値と比較され検出範囲の境界を越えたも
のかが判定される(200、202)。当初は境界を越えてい
ないので、ステップ206へ移行して、フラグFLGが判定さ
れる。このフラグは、現在角度Rを検出角度Dから求め
る変換手段を選択するためのものであり、初期値はオフ
となっている。当初はFLGがオフであるので、検出角度
Dがそのまま現在角度Rとされ、その値が現在角度レジ
スタAARに記憶される(208、212)。 次に、ステップ214以下の追随制御の処理が実行され
る。上記のステップで求められている現在角度Rと目標
角度Mが読み出され、その差の絶対値である実残移動角
度ARが算定され(214〜218)、その時の制御目標角度に
対応して理論残移動角度IRが算定される(222)。この
値は、制御の開始時には回転テーブル10が徐加速して定
常速度に達する様に、又停止時には、定常速度から徐減
速する様に設定される。次に、実残移動角度ARと理論残
移動角度IRとの偏差△Rが演算され、その偏差に応じて
速度信号が出力される(224〜228)。速度信号が負値の
時は、負方向の回転を示している。この様にして最初の
実行サイクルが終了する。 上記の実行サイクルは、角度検出装置から割り込み信号
が入力される毎に実行され、回転テーブルは目標角度M
に位置決めされる様に制御される。追随制御が進行して
検出範囲の境界P2に達すると、ステップ202の判定がYES
となり、FLGがオンに設定され(204)、その後の実行サ
イクルでは、現在角度Rは検出角度Dに2πZを加算し
た値に設定される(210)。そして、この様な現在位置
を用いて追随制御が進行される。 制御目標角度が目標角度Mに対し周期T以内に近づく
と、第3図のステップ116の判定がYESとなり、FLGがリ
セットされると共に、理論残移動角度IRは、2πが加算
される(118、120)。又、FLGがリセットされると、そ
の後の現在角度Rは、検出角度Dとされる(208)即
ち、現在角度と制御目標角度が共に、P3からP5に推移し
たことになる。この状態は初期状態と等価であるので、
更に、制御目標値に対する追随制御を継続して行うこと
が出来る。 結局、上記の処理は、手動送りボタンがオンの状態にあ
る間、継続的に実行され、回転テーブル10は、サーボ制
御されながら終端なく回転する。手動送りボタンがオフ
になると、ステップ100、122の処理により、回転テーブ
ル10の回転は停止される。 尚、角度変換部A2はステップ200〜212の処理に、判定部
A3はステップ116〜118の処理に、制御目標角度修正部A4
はステップ120の処理に、それぞれ、対応する。又、制
御目標角度発生部A5はステップ114、222の処理に、追随
偏差演算部A6はステップ224〜228の処理に類似的に対応
する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an apparatus using a positioning device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, A is
A positioning device, B is a servo unit, and C is an angle detection device. The positioning device A mainly comprises a microprocessor unit 1 (hereinafter abbreviated as “MPU”) for performing control calculation, a ROM 2 storing a control program therefor, a data input device 3 such as a keyboard, and a battery-backed RAM 4. The RAM 4 is formed with a positioning data table PDT in which position numbers and angle data for each of a plurality of predetermined positioning points and speed data for instructing a moving speed to each point are stored. In addition, each time a detected angle is input from the angle detection device, a detected angle register DAR that stores the value, a current angle register AAR that stores this value each time the current angle of the rotary table 10 is detected, and a target angle are stored. Target angle register OAR and the target target angle of the control target angle (hereinafter referred to as "theoretical remaining movement angle") that stores the theoretical remaining movement angle register IRR and the angle difference between the current angle of the rotary table and the target angle (hereinafter "actual The actual remaining movement angle register ARR for storing the "remaining movement angle") is formed. R
The OM2 stores a tracking control program for performing a process for manual feeding according to the present invention, calculating a tracking deviation at regular time intervals, and outputting a speed signal to the register 5. The servo unit B is mainly composed of a register 5, a DA converter 7 and a drive circuit 8. The speed signal S4 output from the MPU1 is input to the register 5, converted into an analog signal by the DA converter 7, and output to the drive circuit 8.
The drive circuit 8 inputs this signal and supplies power to the servo motor 9 to rotate it. A gear mechanism 11 for rotating the rotary table 10 is mechanically connected to the output shaft of the servomotor 9. Therefore, the absolute angle of the output shaft can be regarded as corresponding to the absolute angle of the rotary table 10. Further, a speed detector 12 is connected to the output shaft of the servomotor 9 to detect the moving speed of the rotary table 10 and send a speed feedback signal to the drive circuit 8. The angle detection device C mainly includes a first resolver 13 mechanically coupled to the output shaft of the servomotor 9 and a reduction mechanism.
A second resolver 15 coupled to the first resolver 13 via 14, a resolver excitation circuit 16, a first phase comparison circuit 17 for detecting the phase angle of the first resolver 13, and a second resolver. The second phase comparison circuit 18 for detecting the phase angle of 15, the absolute angle calculation circuit 19 for calculating the absolute angle of the rotary table 10 from the outputs of both, and the absolute angle detection timing for driving the circuit 19 at a constant cycle. And a real-time clock (hereinafter abbreviated as “RTC”) 20 for providing The input shaft of the first resolver 13 rotates once when the output shaft of the servomotor 9 rotates once, and the second resolver 15 rotates the rotary table.
The input shaft makes one revolution while the ten revolutions. Therefore, the cycle (detectable range) of the detection angle of the angle detection device C is 2π. The phase difference between the output voltage of the resolver and the excitation voltage changes according to the rotation angle of the input shaft. The first phase comparison circuit 17 counts the phase difference of the output voltage of the first resolver 13 with respect to the excitation voltage by a counter, converts it into a digital value, and outputs it to the absolute angle calculation circuit 19. Similarly, the second phase comparison circuit 18
The phase difference of the output voltage of the second resolver 15 with respect to the excitation voltage is converted into a digital value and output to the absolute angle calculation circuit 19. The absolute angle calculation circuit 19 is activated each time the detection timing signal D is input from the RTC 20 in a cycle of 2 ms, the phase data is input from both phase comparison circuits 17 and 18, the absolute angle of the rotary table 10 is calculated, and the interface circuit is calculated. Output to MPU1 via (IF). When the absolute angle calculation is completed, the absolute angle calculation circuit 19 sends an interrupt signal S8, which gives the output timing of the data, to the interrupt input terminal (NMI) of the MPU1.
Is output to. When the interrupt signal S8 is input, the MPU 1 starts execution of a program for predetermined follow-up control and outputs a speed signal, as described later. The interrupt signal S8 is delayed by a fixed time with respect to the detection timing signal D output from the RTC 20, and is output in a 2 ms cycle. Reference numeral 6 is a known stored program type sequence controller which sends a position number to be positioned according to a predetermined process to the MPU 1 through an interface circuit (IF) and outputs a manual feed command signal S5. An operation panel 21 having a dial for setting a manual feed speed, a positive manual feed button, and a negative manual feed button is connected to the sequence controller 6. Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be described based on the flowcharts shown in FIGS. The program shown in FIG. 3 is a program that is started when the manual feed command signal S5 is input, and is a branch from the main program that is started by a timer interrupt every 20 ms. First, in the first execution cycle after the manual feed button is turned on, the initial setting of steps 102 to 114 is performed. The code Z is set according to the commanded manual feed direction (104 to 108). Next, the detected angle D stored in the detected angle register DAR is read,
4πZ is added to the value to obtain the target angle M, and the value is stored in the target angle register OAR (110 to 11).
2). That is, in FIG. 5, the initial angle P 0 is the value stored in the detected angle register DAR when the manual feed command signal S5 is input. If 4π is added, the target angle becomes within the angle range of 2T to 3T.
P 4 is set. Further, in the case of manual feed in the negative direction, if 4π is subtracted from the initial angle P 0 , the target angle is set within the range of −T to −2T. In this embodiment, the period T of the detected angle is 2π, and as an example of setting the target angle within a predetermined range, a method of adding / subtracting 4π to / from the initial angle P 0 is adopted. The steps 110 to 112 correspond to the target angle setting unit A1. Next, 4π is set in the theoretical remaining movement angle register IRR as an initial value of the theoretical remaining movement angle IR (114). Next, the theoretical remaining movement angle IR is sequentially decreased by the program of FIG. 4 described later as the manual feeding progresses, and it is determined whether it is smaller than 2π, but initially it is naturally larger than 2π, so step 122 , And the first execution cycle of this program ends. The program shown in FIG. 4 is a program executed by an interrupt signal from the angle detecting device C every 2 ms. First,
The detection angle D is input from the angle detection device C, and its value is compared with the previously input value and it is determined whether or not it exceeds the boundary of the detection range (200, 202). Initially, since the boundary has not been crossed, the routine proceeds to step 206, where the flag FLG is judged. This flag is for selecting the conversion means for obtaining the current angle R from the detected angle D, and the initial value is off. Since FLG is initially off, the detected angle D is set as the current angle R as it is, and the value is stored in the current angle register AAR (208, 212). Next, the follow-up control process from step 214 onward is executed. The current angle R and the target angle M obtained in the above steps are read out, and the actual remaining movement angle AR which is the absolute value of the difference is calculated (214 to 218), and corresponding to the control target angle at that time. The theoretical residual movement angle IR is calculated (222). This value is set so that the rotary table 10 gradually accelerates to reach a steady speed at the start of the control, and gradually decelerates from the steady speed at the stop. Next, a deviation ΔR between the actual remaining movement angle AR and the theoretical remaining movement angle IR is calculated, and a speed signal is output according to the deviation (224 to 228). When the speed signal has a negative value, the rotation is in the negative direction. In this way, the first execution cycle ends. The above execution cycle is executed every time an interrupt signal is input from the angle detection device, and the rotary table is set to the target angle M.
It is controlled to be positioned at. When the follow-up control progresses and reaches the detection range boundary P 2 , the determination in step 202 is YES.
Then, FLG is set to ON (204), and in the subsequent execution cycle, the current angle R is set to a value obtained by adding 2πZ to the detected angle D (210). Then, the follow-up control is advanced using such a current position. When the control target angle approaches the target angle M within the period T, the determination in step 116 of FIG. 3 becomes YES, FLG is reset, and 2π is added to the theoretical residual movement angle IR (118, 120). Further, when FLG is reset, the subsequent current angle R, are detected angle D (208) i.e., the current angle and the control target angle together, so that remained from P 3 to P 5. This state is equivalent to the initial state, so
Further, the follow-up control for the control target value can be continuously performed. After all, the above process is continuously executed while the manual feed button is in the ON state, and the rotary table 10 is rotated without end while being servo-controlled. When the manual feed button is turned off, the rotation of the rotary table 10 is stopped by the processing of steps 100 and 122. The angle conversion unit A2 uses the determination unit for the processing of steps 200 to 212.
A3 is the process of steps 116 to 118, the control target angle correction unit A4
Corresponds to the processing of step 120, respectively. Further, the control target angle generation unit A5 corresponds to the processing of steps 114 and 222, and the tracking deviation calculation unit A6 similarly corresponds to the processing of steps 224 to 228.
以上説明した様に、本発明は、所定の範囲に目標角度を
設定して、この目標角度に対し補間した制御目標角度を
発生すると共に、角度検出装置によって検出される角度
に所定の変換を施して連続的に変化する現在角度を得
て、これらの値から追随制御を実行し、目標角度に対し
所定の関係の角度に近づいた時に、現在角度と制御目標
角度を共に目標角度に対し、角度検出装置の検出範囲だ
け遠ざかる方向に修正するようにしたものである。 したがって、追随制御の対象となる制御目標角度と回転
体の現在角度との跳躍的な変化を同期させ、両者を共
に、連続して変化させることができるので、絶対角度検
出による回転体の検出可能範囲を越えたサーボ制御の手
動送りが可能となる。As described above, the present invention sets a target angle in a predetermined range, generates a control target angle interpolated with respect to this target angle, and performs a predetermined conversion on the angle detected by the angle detection device. The current angle that changes continuously is obtained, follow-up control is executed from these values, and when the target angle approaches the angle of the predetermined relationship, both the current angle and the control target angle are The correction is made so as to move away from the detection range of the detection device. Therefore, it is possible to synchronize the jumping change of the control target angle, which is the target of the follow-up control, with the current angle of the rotating body, and to change both of them continuously, so that the rotating body can be detected by the absolute angle detection. Servo control manual feed beyond the range is possible.
第1図は、本発明の構成を示したブロックダイヤグラ
ム、第2図は、本発明の具体的な一実施例に係る位置決
め装置を用いた回転体制御装置の構成を示したブロック
ダイヤグラム、第3図、第4図は、それぞれ、本実施例
装置に使用したMPUの処理手順を示したフローチャー
ト、第5図は、本発明装置及び実施例装置の作用を示し
た説明図、第6図は、従来装置の欠点を説明する為の説
明図である。 1……マイクロプロセッサユニット、9……サーボモー
タ、10……回転テーブル、11……歯車機構、13……第1
のレゾルバ、15……第2のレゾルバFIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a rotating body control device using a positioning device according to a specific embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flow chart showing the processing procedure of the MPU used in the apparatus of the present embodiment, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the apparatus of the present invention and the apparatus of the embodiment, and FIG. It is an explanatory view for explaining a fault of a conventional device. 1 ... Microprocessor unit, 9 ... Servo motor, 10 ... Rotary table, 11 ... Gear mechanism, 13 ... First
Resolver, 15 …… second resolver
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 秀樹 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 井川 正治 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 成瀬 勝俊 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 杉戸 弥寿徳 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 伊藤 政司 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内Front page continuation (72) Hideki Sato Inventor Hideki Sato 1-1 Asahi-cho, Kariya city, Aichi Toyota Koki Co., Ltd. (72) Inventor Masaharu Igawa 1 Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Toyota Motor Co., Ltd. (72 ) Inventor Katsutoshi Naruse 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Yasutoku Sugito, Toyota City, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota City, Toyota District (72) Inventor, Masashi Ito Aichi Prefecture 1 Toyota-cho, Toyota City Toyota Motor Corporation
Claims (1)
た速度とから、一定時間毎に、順次位置決めの目標角度
に近づく様に補間された制御目標角度を発生すると共
に、 回転体を一方向に回転させた時、最大検出角度を越えた
時は、最小検出角度から順次増加する周期的な角度信号
を、一定時間毎に出力する角度検出装置から角度信号を
入力し、 前記角度信号に対応した回転体の現在角度と補間された
前記制御目標角度との偏差に応じて、前記回転体を指令
速度で駆動する駆動装置へ、速度信号を出力することに
より、 指令された前記目標角度に前記回転体を位置決めする位
置決め装置において、 手動送り指令信号を入力した時に起動される手段であっ
て、 手動送り開始時に、前記角度検出装置の出力する角度範
囲の周期をTとする時、その角度範囲の値に2Tを加減算
して得られる範囲に、前記位置決めの目標角度を設定す
る目標角度設定部と、 初期状態に於いては、前記角度検出装置により検出され
た角度をそのまま前記現在角度として出力し、前記角度
検出装置により検出された角度が最大検出角度を正方向
に越えた時、又は最小検出角度を負方向に越えた時は、
その後の検出された角度に、それぞれ、Tを加算し又は
減算して得られた角度を前記現在角度として出力し、そ
の後、後記判定部の判定に応じて、前記現在角度の出力
状態を前記初期状態に復帰させる角度変換部と、 前記角度変換部の出力する前記現在角度又はそれに対応
する補間された制御目標角度と前記位置決めの目標角度
との差の絶対値を演算し、その値がT以下となったこと
を判定する判定部と、 前記判定部によりT以下と判定された時は、前記補間さ
れた制御目標角度をTだけ前記位置決めの目標角度に対
し遠ざかる方向に推移させる制御目標角度修正部と、を
設け、 手動送り指令信号を入力している間、前記角度変換部の
出力する現在位置と、補間された制御目標位置との偏差
に基づいて、速度信号を出力することを特徴とする回転
体の位置決め装置。1. A control target angle interpolated so as to sequentially approach a target angle for positioning is generated from a commanded target angle for positioning and a commanded speed at regular time intervals, and a rotating body is moved in one direction. When the maximum detection angle is exceeded when rotated, the periodic angle signal that sequentially increases from the minimum detection angle is input, and the angle signal is input from the angle detection device that outputs at fixed time intervals, and the angle signal is supported. According to the deviation between the present angle of the rotating body and the interpolated control target angle, by outputting a speed signal to the drive device that drives the rotating body at the command speed, A positioning device for positioning a rotating body, which is a means which is activated when a manual feed command signal is input, wherein when the manual feed is started, when the cycle of the angle range output by the angle detection device is T, In the range obtained by adding or subtracting 2T to the value of the angle range of, the target angle setting unit that sets the target angle of the positioning, and in the initial state, the angle detected by the angle detection device is the current Output as an angle, when the angle detected by the angle detection device exceeds the maximum detection angle in the positive direction, or when it exceeds the minimum detection angle in the negative direction,
The angle obtained by adding or subtracting T to each of the detected angles is output as the current angle, and then the output state of the current angle is changed to the initial value according to the determination of the determination unit described later. An angle conversion unit for returning to a state, and an absolute value of a difference between the present angle output by the angle conversion unit or a corresponding control target angle and the target angle for positioning output, and the value is T or less. And a control target angle correction that shifts the interpolated control target angle in a direction away from the positioning target angle by T when the determination unit determines T or less. And a speed signal is output based on a deviation between the current position output by the angle conversion unit and the interpolated control target position while the manual feed command signal is input. You Positioning device of the rotating body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15391986A JPH0731546B2 (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Positioning device for rotating body |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP15391986A JPH0731546B2 (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Positioning device for rotating body |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS6310211A JPS6310211A (en) | 1988-01-16 |
| JPH0731546B2 true JPH0731546B2 (en) | 1995-04-10 |
Family
ID=15572962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731546B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2687639B2 (en) * | 1989-12-26 | 1997-12-08 | 日産自動車株式会社 | Motor control device |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP15391986A patent/JPH0731546B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6310211A (en) | 1988-01-16 |
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