JP2000298521A - 位置決め制御装置 - Google Patents
位置決め制御装置Info
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Abstract
ボールネジ等により負荷の位置を制御する位置決め制御
において、停止時の残留振動を抑え、停止精度の向上と
整定時間の短縮(位置決めの高速化)を行うことができ
る位置決め制御装置を提供する。 【解決手段】 速度曲線を演算する条件に移動時間の項
目を設け、与えられた最高速度と最高加速度を越えない
かどうかをステップ#2,ステップ#4,ステップ#8
で判別して状態を選別し、ステップ#5またはステップ
#6またはステップ#9またはステップ#10の何れか
を実行して速度曲線を演算して指令速度を出力すること
で、メカ機構の固有振動数を避けて、停止時の残留振動
を抑え、停止精度の向上と整定時間の短縮(位置決めの
高速化)を行うことができる。
Description
よって駆動機構を駆動して制御対象位置を制御する位置
決め制御装置に関するものである。
駆動して負荷の位置を制御する位置決め制御装置におい
ては、最高速度と加速度のパラメータにより速度曲線を
作成して位置決め制御を行うものが既にある。この種の
位置決め制御装置は図5に示すように構成されている。
4によってメカ機構5を駆動して位置決め制御する場合
の前記メカ機構5の具体例としては、ボールネジでテー
ブル(負荷)が駆動されるXYテーブルを挙げることが
できる。サーボモータ4は、メインコントローラ1が位
置決めコントローラ2とサーボドライバ3を介して運転
している。
テーブル(負荷)の移動量(S),その際の移動の最高
速度(Vmax),その移動の際の移動の加速度(α)と
の指令を出力する。位置決めコントローラ2は、メイン
コントローラ1から与えられた前記指令に基づいて速度
曲線を制御して、時々の速度指令を出力する。
ラ2から与えられた時々の速度指令に基づきサーボモー
タ4を駆動する。位置決めコントローラ2の具体例は、
図6(a)(b)に示すように構成されている。位置決
めコントローラ2は、メインコントローラ1から与えら
れた指令に基づき図6(a)に示すように速度曲線を演
算し、メカ機構5の加減速時の振動を押さえるために速
度曲線の変化点を図6(b)に示すように滑らかにする
速度曲線を演算して速度指令として出力するように構成
されている。
速度曲線の演算方法では、与えられた移動量により移動
時間が異なり、メカ機構5の固有振動数と一致した場合
などにはメカ機構5の停止時に残留振動が発生し、位置
決め精度と高速化の妨げとなる。ここで問題となる残留
振動発生のメカニズムを、図7と図8に示す。
部品実装機において、プリント基板6を搭載してY方向
に移動自在のYテーブル機構の位置決めを行うメカ機構
を表している。図7において、4aはエンコーダ付きの
サーボモータ、7はカップリング、8はサーボモータ4
により回転されるボールネジ、9はボールネジ8に螺合
したナット、10はプリント基板6を保持するフレー
ム、11はフレーム10をナット9と結合する連結部、
12はリニアガイドである。
(a)に示すように加速・減速して位置決めを行うと、
フレーム10などの負荷は、加速時には図8(b)に示
すように加速の反力により移動方向とは逆の方向に振ら
れ、その後ばね反力により図8(c)に示すように移動
方向に振られる。さらに減速時には図8(d)に示すよ
うに振動が増加し、停止時には図8(e)に示すように
残留振動を生じた状態となってしまう。
た時の残留振動の変化を測定したY軸誤差とY軸速度の
結果を示す。図9(a)(b)は図6(a)の速度曲線
による位置決め時の測定結果のパルス波形とY軸誤差、
Y軸速度を示している。図10(a)(b)は図6
(b)の速度曲線による位置決め時の測定結果のパルス
波形とY軸誤差、Y軸速度を示している。
(区間A)に大きな残留振動があり、また、周期的に発
生することがわかる。また、その周期(固有振動数)
は、30msecとわかる。さらに、図10の測定結果
より、速度曲線の変化点をなめらかにする速度曲線を演
算しても、移動量が少ない時(30msec以下)には
振動を抑える効果はないことがわかる。具体的には、区
間Bの波形には振動が無くなっているが、区間Aの波形
には振動が残っている。
え、停止精度の向上と整定時間の短縮(位置決めの高速
化)を行うことができる位置決め制御装置を提供するこ
とを目的とする。
置は、速度曲線を演算する条件に移動時間の項目を設
け、与えられた最高速度と最高加速度を越えない速度曲
線を演算し、指令速度を出力することを特徴とする。こ
の本発明の構成によると、メカ機構の停止時の残留振動
を抑え、停止精度の向上と整定時間の短縮(位置決めの
高速化)を行うことができる。
め制御装置は、速度曲線を演算する条件に移動時間dを
備え、速度曲線を演算するものである。これにより、あ
らかじめメカの固有振動数を計測し、もしくはシュミレ
ーションにより算出することにより、メカ機構の停止時
の残留振動を抑え、停止精度の向上と整定時間の短縮
(位置決めの高速化)を行うことができる。
置は、位置決め制御装置が電子部品実装機に設けてなる
ものである。以下、本発明の実施の形態を図1〜図4を
用いて説明する。図1は電子部品実装機に設けられた位
置決め制御装置を示す。同図に示すように、この位置決
め制御構成は、負荷の移動量(S),最高速度(Vma
x),最高加速度(αmax),移動時間(T)の指令を出
力するメインコントローラ1と、与えられた指令に基づ
き速度曲線を演算して指令速度を出力する位置決めコン
トローラ2と、サーボドライバ3と、メカ機構に取り付
けられたサーボモータ4と、最終の位置決め対象である
メカ機構5とを備えている。
る速度曲線の演算、指令速度の出力の動作を図2,図3
を参照しながら説明する。メインコントローラより与え
られるS,Vmax,αmax,Tにより指令速度の算
出は図3にで示す4通り発生し、その中で
の3通りの例を図2に示す。詳細は以下の通りであ
る。
間Tにより速度vを演算する。ステップ#2では、最高
速度Vmaxとステップ#1で演算した速度vと与えられ
たを比較し、速度vが小さい時はステップ#3に進み、
速度vと移動時間Tにより加速度αを演算する。ステッ
プ#4では、与えられた最高加速度αmaxとステップ#
3で演算した加速度α1とを比較し、加速度α1が小さ
い時にはステップ#5に進み演算した速度vと加速度α
1に基づいた速度曲線を演算して指令速度を出力す
る。
度αmaxより大きい時にはステップ#6に進み、演算し
た速度vと与えられた最高加速度αmaxに基づいた速度
曲線を演算して指令速度を出力する。前記ステップ#2
において、速度vが最高速度Vmaxより大きい場合に
は、ステップ#7以下を実行する。
し、加速度α2を算出する。ステップ#8では、最高加
速度αmaxと演算した加速度α2とを比較し、加速度α
2が小さい時にはステップ#9に進み、与えられた最高
速度Vmaxと演算した加速度α2に基づいた速度曲線を
演算して指令速度を出力する。前記ステップ#8で加
速度α2が与えられた最高加速度αmaxより大きい時に
は、ステップ#10に進み、与えられた最高加速度Vma
xと最高加速度αmaxに基づく速度曲線を演算して指令速
度を出力する。
振動数を計測し、もしくはシュミレーションにより算出
することにより、メカ機構5の停止時の残留振動を抑
え、停止精度の向上と整定時間の短縮(位置決めの高速
化)を行うことができる。また、実測した一例を図4に
示す。波形の上に示す数値は移動量(S)を示してお
り、移動量が少ないときには大きな効果がある。
装機に設けたり、適用することによって、高速・高精度
な位置決めを必要とする停止時の残留振動を抑え、高速
・高精度な位置決めが可能となる。なお、本発明の位置
決め制御装置は電子部品実装機に適用することに限定さ
れるものではないことはいうまでもない。
ータ等のアクチュエータを駆動し、ボールネジ等により
負荷の位置を制御する位置決め制御において、固有振動
数を避けることにより、停止時の残留振動を抑え、停止
精度の向上と整定時間の短縮(位置決めの高速化)を行
うことができる。
装機の要部の構成図
曲線図
Claims (2)
- 【請求項1】サーボモータ等のアクチュエータによって
ボールねじ等の駆動機構を駆動してにより駆動対象の負
荷の位置を制御する位置決め制御装置において、 最高速度と加速度のパラメータにより速度曲線を作成す
る機能を有し、動作時間パラメータを設け、与えられた
最高速度と最高加速度を越えない速度曲線を演算して指
令速度を出力するよう構成した位置決め制御装置。 - 【請求項2】請求項1の位置決め制御装置を有する電子
部品実装機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11107321A JP2000298521A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 位置決め制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11107321A JP2000298521A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 位置決め制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000298521A true JP2000298521A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14456111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11107321A Pending JP2000298521A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 位置決め制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000298521A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002318609A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Yaskawa Electric Corp | 最適指令生成方法 |
JP2009266011A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Fanuc Ltd | サイクルタイム短縮のためのロボットの移動制御装置及び移動制御方法 |
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CN106873636A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-06-20 | 欧姆龙株式会社 | 指令生成装置 |
CN111376243A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 深圳市优必选科技有限公司 | 一种舵机位置控制方法、装置及终端设备 |
-
1999
- 1999-04-15 JP JP11107321A patent/JP2000298521A/ja active Pending
Cited By (11)
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CN105308526A (zh) * | 2013-06-12 | 2016-02-03 | 三菱电机株式会社 | 指令生成装置 |
KR101630141B1 (ko) | 2013-06-12 | 2016-06-13 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 지령 생성 장치 |
CN106873636A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-06-20 | 欧姆龙株式会社 | 指令生成装置 |
US10365631B2 (en) | 2015-10-30 | 2019-07-30 | Omron Corporation | Instruction generating device |
CN106873636B (zh) * | 2015-10-30 | 2019-08-30 | 欧姆龙株式会社 | 指令生成装置 |
CN111376243A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 深圳市优必选科技有限公司 | 一种舵机位置控制方法、装置及终端设备 |
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