JP2000222040A - サーボ系の異常検出装置 - Google Patents
サーボ系の異常検出装置Info
- Publication number
- JP2000222040A JP2000222040A JP11025154A JP2515499A JP2000222040A JP 2000222040 A JP2000222040 A JP 2000222040A JP 11025154 A JP11025154 A JP 11025154A JP 2515499 A JP2515499 A JP 2515499A JP 2000222040 A JP2000222040 A JP 2000222040A
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- Japan
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- servo system
- deceleration
- acceleration
- speed
- position deviation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工作機械における位置指令値と位置帰還値と
の偏差の過大を加速、定速及び減速中に亘って監視して
サーボ系の異常を検出すること。 【解決手段】 位置指令信号１とサーボモータからの位
置帰還信号２とに基づいて制御対象物の位置制御を行う
サーボ系において、加速、等速及び減速時の速度パター
ンに対応した位置偏差許容値を設定する許容値可変設定
部１２を設け、位置制御される前記制御対象物の加速、
等速及び減速時の速度パターンに亘って位置指令信号１
と位置帰還信号２とを比較してそれぞれの速度パターン
での位置偏差を求め、前記位置偏差と前記位置偏差許容
値とを比較して、前記位置偏差が前記加速、等速及び減
速時の速度パターンに対応した位置偏差許容値を超えた
場合にサーボ系の異常であるみなしてサーボ系を遮断す
るサーボ系の異常検出装置。
の偏差の過大を加速、定速及び減速中に亘って監視して
サーボ系の異常を検出すること。 【解決手段】 位置指令信号１とサーボモータからの位
置帰還信号２とに基づいて制御対象物の位置制御を行う
サーボ系において、加速、等速及び減速時の速度パター
ンに対応した位置偏差許容値を設定する許容値可変設定
部１２を設け、位置制御される前記制御対象物の加速、
等速及び減速時の速度パターンに亘って位置指令信号１
と位置帰還信号２とを比較してそれぞれの速度パターン
での位置偏差を求め、前記位置偏差と前記位置偏差許容
値とを比較して、前記位置偏差が前記加速、等速及び減
速時の速度パターンに対応した位置偏差許容値を超えた
場合にサーボ系の異常であるみなしてサーボ系を遮断す
るサーボ系の異常検出装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】数値制御装置付き工作機械に
おける位置指令値と位置帰還値との偏差の過大を加速、
定速及び減速中に亘って監視して、サーボ系の異常を検
出する装置に関する。
おける位置指令値と位置帰還値との偏差の過大を加速、
定速及び減速中に亘って監視して、サーボ系の異常を検
出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、数値制御装置付き工作機械におけ
るサーボ系の異常に対する保護としては、位置指令値と
位置帰還値の位置偏差を監視して、この位置偏差が所定
の許容値を超えた場合にアラームとする方法が一般的で
あり、この許容値はサーボシステムの一定の等速度にお
ける位置偏差に対して決定されており、サーボ制御軸の
加速時又は減速時の位置偏差の変化は検出していない。
るサーボ系の異常に対する保護としては、位置指令値と
位置帰還値の位置偏差を監視して、この位置偏差が所定
の許容値を超えた場合にアラームとする方法が一般的で
あり、この許容値はサーボシステムの一定の等速度にお
ける位置偏差に対して決定されており、サーボ制御軸の
加速時又は減速時の位置偏差の変化は検出していない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、サーボ
制御軸の加速時又は減速時における位置偏差を検出して
いないので、加速時又は減速時のように速度が小さい場
合、大きな偏差が設定されているために位置精度がばら
ついた。
制御軸の加速時又は減速時における位置偏差を検出して
いないので、加速時又は減速時のように速度が小さい場
合、大きな偏差が設定されているために位置精度がばら
ついた。
【０００４】本発明の目的は、等速時に限らず、全ての
速度範囲で位置精度の優れる数値制御装置を提供するこ
とにある。
速度範囲で位置精度の優れる数値制御装置を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は次のような構成を採用する。
に、本発明は次のような構成を採用する。
【０００６】位置指令信号とサーボモータからの位置帰
還信号とに基づいて制御対象物の位置制御を行うサーボ
系において、加速、等速及び減速時の速度パターンに対
応した位置偏差許容値を設定する許容値可変設定部を設
け、位置制御される前記制御対象物の加速、等速及び減
速時の前記速度パターンに亘って位置指令信号と位置帰
還信号とを比較してそれぞれの速度パターンでの位置偏
差を求め、前記位置偏差と前記位置偏差許容値とを比較
して、前記位置偏差が前記加速、等速及び減速時の速度
パターンに対応した位置偏差許容値を超えた場合にサー
ボ系の異常であるとみなしてサーボ系を遮断するサーボ
系の異常検出装置。
還信号とに基づいて制御対象物の位置制御を行うサーボ
系において、加速、等速及び減速時の速度パターンに対
応した位置偏差許容値を設定する許容値可変設定部を設
け、位置制御される前記制御対象物の加速、等速及び減
速時の前記速度パターンに亘って位置指令信号と位置帰
還信号とを比較してそれぞれの速度パターンでの位置偏
差を求め、前記位置偏差と前記位置偏差許容値とを比較
して、前記位置偏差が前記加速、等速及び減速時の速度
パターンに対応した位置偏差許容値を超えた場合にサー
ボ系の異常であるとみなしてサーボ系を遮断するサーボ
系の異常検出装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係るサーボ系
の異常検出装置について、図面を用いて以下説明する。
図１は本発明の実施形態に係るサーボ系の異常検出装置
を示すブロック図であり、図２は、加速、等速及び減速
時における位置指令値と位置帰還値との位置偏差を示す
図であり、図３は、加速、等速及び減速時における位置
偏差許容値の設定値を示す図である。
の異常検出装置について、図面を用いて以下説明する。
図１は本発明の実施形態に係るサーボ系の異常検出装置
を示すブロック図であり、図２は、加速、等速及び減速
時における位置指令値と位置帰還値との位置偏差を示す
図であり、図３は、加速、等速及び減速時における位置
偏差許容値の設定値を示す図である。
【０００８】ここで、図１は、位置指令１と位置帰還２
により位置制御部３で位置偏差をサーボゲイン倍して速
度指令を作成して、サーボアンプ４の速度制御部及びモ
ータドライブ部を介してサーボモータ６を駆動し、前記
サーボモータに直結されたエンコーダ７とリニアスケー
ル８の位置検出器が動作し、帰還データが分周カウンタ
５を介して位置帰還２とされる、デジタルサーボの構成
である。
により位置制御部３で位置偏差をサーボゲイン倍して速
度指令を作成して、サーボアンプ４の速度制御部及びモ
ータドライブ部を介してサーボモータ６を駆動し、前記
サーボモータに直結されたエンコーダ７とリニアスケー
ル８の位置検出器が動作し、帰還データが分周カウンタ
５を介して位置帰還２とされる、デジタルサーボの構成
である。
【０００９】そして、Ｄ／Ａ変換部９で、位置指令１と
位置帰還２をそれぞれＤ／Ａ変換して比較器１０で比較
され、その比較結果である位置偏差が更に比較器１１の
一方の入力として与えられる。比較器１１の他方の入力
は許容値可変設定部１２からの出力信号である。
位置帰還２をそれぞれＤ／Ａ変換して比較器１０で比較
され、その比較結果である位置偏差が更に比較器１１の
一方の入力として与えられる。比較器１１の他方の入力
は許容値可変設定部１２からの出力信号である。
【００１０】許容値可変設定部１２は加速、等速、減速
のそれぞれの速度パターンに応じた予め定められた位置
偏差の許容値（以下、許容設定値Ｋという）を生成して
出力するものである。前記位置偏差の許容値は、例え
ば、図３に示すように、等速期間中は一定値とし、加速
及び減速中はその速度に対応した許容値とするものであ
る。
のそれぞれの速度パターンに応じた予め定められた位置
偏差の許容値（以下、許容設定値Ｋという）を生成して
出力するものである。前記位置偏差の許容値は、例え
ば、図３に示すように、等速期間中は一定値とし、加速
及び減速中はその速度に対応した許容値とするものであ
る。
【００１１】比較器１１では、位置偏差の許容設定値Ｋ
と実際の位置偏差とが比較され、実際の位置偏差が許容
設定値Ｋを超えた場合はサーボ系の異常とみなし、継電
器１３により速度制御部の入力指令をＯＶにクランプし
てサーボオフするように動作させる。
と実際の位置偏差とが比較され、実際の位置偏差が許容
設定値Ｋを超えた場合はサーボ系の異常とみなし、継電
器１３により速度制御部の入力指令をＯＶにクランプし
てサーボオフするように動作させる。
【００１２】位置偏差の許容設定値Ｋは計算装置のパラ
メータに設定してあり、この一連の処理はデジタルサー
ボ系のサンプリング周期に同期して実施される。
メータに設定してあり、この一連の処理はデジタルサー
ボ系のサンプリング周期に同期して実施される。
【００１３】次に、工作機械における実際の制御の場合
を例に挙げて、本発明の実施形態の動作を更に説明す
る。本発明が対象としている工作機械には、プリント基
板のＡ点からＢ点への水平移動を伴う穴明け加工のよう
なポジショニング制御を行うものがあり、この場合に
は、Ｘテーブル、Ｙテーブル及びＺ軸のドリルを用いて
穴明けを行うが、Ａ点から加速が始まりやがて一定の等
速となって移動し最後に減速してＢ点にＸ及びＹテーブ
ルが位置決めされる。この際、Ｂ点へのテーブルの減速
中にＺ軸が穴明け動作の時間短縮のため同時並行的に下
降動作を開始して、テーブルが停止した時に丁度ドリル
の先端がプリント基板に接触するように制御される。
を例に挙げて、本発明の実施形態の動作を更に説明す
る。本発明が対象としている工作機械には、プリント基
板のＡ点からＢ点への水平移動を伴う穴明け加工のよう
なポジショニング制御を行うものがあり、この場合に
は、Ｘテーブル、Ｙテーブル及びＺ軸のドリルを用いて
穴明けを行うが、Ａ点から加速が始まりやがて一定の等
速となって移動し最後に減速してＢ点にＸ及びＹテーブ
ルが位置決めされる。この際、Ｂ点へのテーブルの減速
中にＺ軸が穴明け動作の時間短縮のため同時並行的に下
降動作を開始して、テーブルが停止した時に丁度ドリル
の先端がプリント基板に接触するように制御される。
【００１４】このようなテーブルの減速期間中において
は、等速期間中（ドリルがプリント基板から一定の距離
を隔てて離隔している期間）の位置偏差の許容値よりも
小さい値で制御されないと、ドリルとプリント基板とが
接触するおそれが生じる。また、最近の高密度の穴明け
加工においては、一定の等速に達する以前に減速に至る
ような、加速と減速とが連続して起こるようなポジショ
ニング制御が求められている。このような制御において
は、加速及び減速に応じた位置偏差の許容値を比較の基
準値にすることにより位置精度の優れる加工ができる。
は、等速期間中（ドリルがプリント基板から一定の距離
を隔てて離隔している期間）の位置偏差の許容値よりも
小さい値で制御されないと、ドリルとプリント基板とが
接触するおそれが生じる。また、最近の高密度の穴明け
加工においては、一定の等速に達する以前に減速に至る
ような、加速と減速とが連続して起こるようなポジショ
ニング制御が求められている。このような制御において
は、加速及び減速に応じた位置偏差の許容値を比較の基
準値にすることにより位置精度の優れる加工ができる。
【００１５】さらに、工作機械の制御として、曲率半径
を有した外径加工のような軌跡制御（コンタリング制
御）があるが（例えば、基板から円形形状物をカッター
で加工する場合）、この場合に、ＸテーブルとＹテーブ
ルは加速と減速を繰り返して移動され、この繰り返しを
微小時間にするほど、すなわち、移動単位を小さくする
ほど、例えば、ギサギザがなくて円形形状に近似でき
る。本発明は、このような軌跡制御において、許容され
る位置偏差を速度に応じて、例えば制御対象物の移動速
度に略比例して、設定するために（図３参照）、実際の
位置と指令値との差を小さくでき、位置精度の優れる加
工ができる。。
を有した外径加工のような軌跡制御（コンタリング制
御）があるが（例えば、基板から円形形状物をカッター
で加工する場合）、この場合に、ＸテーブルとＹテーブ
ルは加速と減速を繰り返して移動され、この繰り返しを
微小時間にするほど、すなわち、移動単位を小さくする
ほど、例えば、ギサギザがなくて円形形状に近似でき
る。本発明は、このような軌跡制御において、許容され
る位置偏差を速度に応じて、例えば制御対象物の移動速
度に略比例して、設定するために（図３参照）、実際の
位置と指令値との差を小さくでき、位置精度の優れる加
工ができる。。
【００１６】以上のように、本発明の実施形態によれ
ば、被加工物の加速、等速及び減速期間に亘って位置偏
差の許容値をその速度に対応して設定するものであっ
て、特に、曲線の加工に有効なものである。また、軌跡
制御に有効であるのに加えて、本発明の実施形態では、
位置偏差許容値の可変設定部を備えているので、ポジシ
ョニング制御にも特別の手段を付加することなく適用で
き、工作機械の数値制御装置に汎用性をもって適用でき
るものである。
ば、被加工物の加速、等速及び減速期間に亘って位置偏
差の許容値をその速度に対応して設定するものであっ
て、特に、曲線の加工に有効なものである。また、軌跡
制御に有効であるのに加えて、本発明の実施形態では、
位置偏差許容値の可変設定部を備えているので、ポジシ
ョニング制御にも特別の手段を付加することなく適用で
き、工作機械の数値制御装置に汎用性をもって適用でき
るものである。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、サーボ系の位置、速度
ループゲイン等のパラメータ設定に不備がありサーボの
調整が不完全の場合、また、速度データおよび位置フィ
ードバック系に異常が発生した場合も、瞬時に異常の検
出が可能となるので、加工対象物の保護が可能となる効
果がある。
ループゲイン等のパラメータ設定に不備がありサーボの
調整が不完全の場合、また、速度データおよび位置フィ
ードバック系に異常が発生した場合も、瞬時に異常の検
出が可能となるので、加工対象物の保護が可能となる効
果がある。
【図１】本発明の実施形態に係るサーボ系の異常検出装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
【図２】加速、等速及び減速時における位置指令値と位
置帰還値との位置偏差を示す図である。
置帰還値との位置偏差を示す図である。
【図３】加速、等速及び減速時における位置偏差許容値
の設定値を示す図である。
の設定値を示す図である。
１ 位置指令 ２ 位置帰還 ３ 位置制御部（速度指令） ４ サーボアンプ ５ 分周カウンタ ６ サーボモータ ７ エンコーダ ８ リニアスケール ９ Ｄ／Ａ変換部 １０ 比較器 １１ 比較器 １２ 位置偏差許容値可変設定部 １３ 継電器
Claims (2)
- 【請求項１】 位置指令信号とサーボモータからの位置
帰還信号とに基づいて制御対象物の位置制御を行うサー
ボ系において、 加速、等速及び減速時の速度パターンに対応した位置偏
差許容値を設定する許容値可変設定部を設け、 位置制御される前記制御対象物の加速、等速及び減速時
の前記速度パターンに亘って位置指令信号と位置帰還信
号とを比較してそれぞれの速度パターンでの位置偏差を
求め、 前記位置偏差と前記位置偏差許容値とを比較して、前記
位置偏差が前記加速、等速及び減速時の速度パターンに
対応した位置偏差許容値を超えた場合にサーボ系の異常
であるとみなしてサーボ系を遮断することを特徴とする
サーボ系の異常検出装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のサーボ系の異常検出装
置において、 前記加速及び減速時の位置偏差許容値は、加速及び減速
時の速度に略比例関係を有することをことを特徴とする
サーボ系の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11025154A JP2000222040A (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | サーボ系の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11025154A JP2000222040A (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | サーボ系の異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000222040A true JP2000222040A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=12158113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11025154A Withdrawn JP2000222040A (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | サーボ系の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000222040A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006174611A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Yaskawa Electric Corp | サーボアンプとその保護方法 |
| WO2015041084A1 (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-26 | シチズンホールディングス株式会社 | 棒材供給装置および棒材供給装置付きの数値制御工作機械 |
| JP2017005913A (ja) * | 2015-06-12 | 2017-01-05 | ファナック株式会社 | 非常停止時にサーボモータを制御して停止させるサーボモータ停止制御装置 |
-
1999
- 1999-02-02 JP JP11025154A patent/JP2000222040A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006174611A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Yaskawa Electric Corp | サーボアンプとその保護方法 |
| JP4556234B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2010-10-06 | 株式会社安川電機 | サーボアンプとその保護方法 |
| WO2015041084A1 (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-26 | シチズンホールディングス株式会社 | 棒材供給装置および棒材供給装置付きの数値制御工作機械 |
| JP2015058494A (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-30 | シチズンホールディングス株式会社 | 棒材供給装置および棒材供給装置付きの数値制御工作機械 |
| CN105555446A (zh) * | 2013-09-18 | 2016-05-04 | 西铁城控股株式会社 | 棒材供应装置及带有棒材供应装置的数控工作机械 |
| US9731353B2 (en) | 2013-09-18 | 2017-08-15 | Citizen Machinery Co., Ltd. | Bar material supplying device and numerical control machine tool having the same |
| KR101811151B1 (ko) * | 2013-09-18 | 2017-12-20 | 시티즌 도케이 가부시키가이샤 | 봉재 공급 장치 및 봉재 공급 장치를 갖는 수치 제어 공작 기계 |
| TWI632006B (zh) * | 2013-09-18 | 2018-08-11 | 西鐵城時計股份有限公司 | Bar supply device and numerical control machine tool with bar supply device |
| JP2017005913A (ja) * | 2015-06-12 | 2017-01-05 | ファナック株式会社 | 非常停止時にサーボモータを制御して停止させるサーボモータ停止制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |