JP2001198765A - 送り駆動装置の位置制御方法および位置制御装置 - Google Patents
送り駆動装置の位置制御方法および位置制御装置Info
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- 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
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- 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
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 送りねじ機構間のピッチ誤差相違量に拘わら
ず、また、ボールねじ相互に温度差が生じても、移動体
を捻るような力が発生することを回避して移動体の位置
決め精度を向上でき、併せてモータが過負荷状態になる
ことを防止すること。 【解決手段】 一つの移動体を互いに並設された複数個
の送りねじ機構により送り駆動し、その複数個の送りね
じ機構を各々個別のサーボモータ１０５、１０６により
回転駆動する送り駆動装置の位置制御方法において、各
送りねじ機構のサーボモータ１０５、１０６のトルクを
検出し、スレーブ側のサーボモータ１０６のトルクがマ
スタ側のサーボモータ１０５のトルクに揃うように、サ
ーボモータ１０６に与える位置指令を補正する。
ず、また、ボールねじ相互に温度差が生じても、移動体
を捻るような力が発生することを回避して移動体の位置
決め精度を向上でき、併せてモータが過負荷状態になる
ことを防止すること。 【解決手段】 一つの移動体を互いに並設された複数個
の送りねじ機構により送り駆動し、その複数個の送りね
じ機構を各々個別のサーボモータ１０５、１０６により
回転駆動する送り駆動装置の位置制御方法において、各
送りねじ機構のサーボモータ１０５、１０６のトルクを
検出し、スレーブ側のサーボモータ１０６のトルクがマ
スタ側のサーボモータ１０５のトルクに揃うように、サ
ーボモータ１０６に与える位置指令を補正する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１ 】
【発明の属する技術分野】この発明は、送り駆動装置の
位置制御方法および位置制御装置に関し、大型の移動体
の送り駆動に使用される双軸式の送り駆動装置の位置制
御方法および位置制御装置に関するものである。
位置制御方法および位置制御装置に関し、大型の移動体
の送り駆動に使用される双軸式の送り駆動装置の位置制
御方法および位置制御装置に関するものである。
【０００２ 】
【従来の技術】大型の工作機械のワークテーブル等、一
つの移動体を送り駆動する場合に、１組の送りねじ機構
およびそれを回転駆動するサーボモータでは、トルク不
足が発生するような場合には、一つの移動体を互いに並
設された複数個（多くの場合、２個）の送りねじ機構に
より送り駆動し、その複数個の送りねじ機構を各々個別
のサーボモータにより回転駆動することが行われる。
つの移動体を送り駆動する場合に、１組の送りねじ機構
およびそれを回転駆動するサーボモータでは、トルク不
足が発生するような場合には、一つの移動体を互いに並
設された複数個（多くの場合、２個）の送りねじ機構に
より送り駆動し、その複数個の送りねじ機構を各々個別
のサーボモータにより回転駆動することが行われる。
【０００３ 】上述のような送り駆動装置では、各送り
ねじ機構のサーボモータに同一の位置指令を与えること
により、位置制御が行われる。
ねじ機構のサーボモータに同一の位置指令を与えること
により、位置制御が行われる。
【０００４ 】
【発明が解決しようとする課題】上述のような送り駆動
装置においては、各送りねじ機構のピッチ誤差等が互い
に同一であれば、問題を生じない。しかし、多くの場
合、送りねじ機構のピッチ誤差が送りねじ機構間で相違
し、各送りねじ機構のサーボモータに同一の位置指令を
与えてサーボモータの回転位置を同じにしても、ピッチ
誤差の相違によって各送りねじ機構による移動体の移動
位置にずれが生じ、このために、移動体を捻るような力
が発生し、移動体の位置決め精度を悪化させることにな
る。また、各送りねじ機構のサーボモータ間で、反発し
合うトルクが生じ、モータが過負荷状態になる。
装置においては、各送りねじ機構のピッチ誤差等が互い
に同一であれば、問題を生じない。しかし、多くの場
合、送りねじ機構のピッチ誤差が送りねじ機構間で相違
し、各送りねじ機構のサーボモータに同一の位置指令を
与えてサーボモータの回転位置を同じにしても、ピッチ
誤差の相違によって各送りねじ機構による移動体の移動
位置にずれが生じ、このために、移動体を捻るような力
が発生し、移動体の位置決め精度を悪化させることにな
る。また、各送りねじ機構のサーボモータ間で、反発し
合うトルクが生じ、モータが過負荷状態になる。
【０００５ 】また、送りねじ機構間のピッチ誤差を極
力揃えて、ピッチ誤差相違量を少なくしても、送りねじ
機構のボールねじ相互に温度差が生じれば、ピッチ誤差
相違量がある場合と同様の現象が生じる。
力揃えて、ピッチ誤差相違量を少なくしても、送りねじ
機構のボールねじ相互に温度差が生じれば、ピッチ誤差
相違量がある場合と同様の現象が生じる。
【０００６ 】この発明は、上述の如き問題点を解消す
るためになされたもので、送りねじ機構間のピッチ誤差
相違量に拘わらず、また、ボールねじ相互に温度差が生
じても、移動体を捻るような力が発生することを回避し
て移動体の位置決め精度を向上でき、併せてモータが過
負荷状態になることを防止する送り駆動装置の位置制御
方法および位置制御装置を提供することを目的としてい
る。
るためになされたもので、送りねじ機構間のピッチ誤差
相違量に拘わらず、また、ボールねじ相互に温度差が生
じても、移動体を捻るような力が発生することを回避し
て移動体の位置決め精度を向上でき、併せてモータが過
負荷状態になることを防止する送り駆動装置の位置制御
方法および位置制御装置を提供することを目的としてい
る。
【０００７ 】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による送り駆動装置の位置制御方法は、
一つの移動体を互いに並設された複数個の送りねじ機構
により送り駆動し、その複数個の送りねじ機構を各々個
別のサーボモータにより回転駆動する送り駆動装置の位
置制御方法において、各送りねじ機構のサーボモータの
トルクを検出し、各サーボモータのトルクが揃うよう
に、サーボモータに与える位置指令を補正することを特
徴とするものである。
めに、この発明による送り駆動装置の位置制御方法は、
一つの移動体を互いに並設された複数個の送りねじ機構
により送り駆動し、その複数個の送りねじ機構を各々個
別のサーボモータにより回転駆動する送り駆動装置の位
置制御方法において、各送りねじ機構のサーボモータの
トルクを検出し、各サーボモータのトルクが揃うよう
に、サーボモータに与える位置指令を補正することを特
徴とするものである。
【０００８ 】また、この発明による送り駆動装置の位
置制御方法は、各送りねじ機構のサーボモータのトルク
平均値を算出し、各サーボモータのトルクが前記平均値
トルクに揃うように、各サーボモータに与える位置指令
を補正するものである。
置制御方法は、各送りねじ機構のサーボモータのトルク
平均値を算出し、各サーボモータのトルクが前記平均値
トルクに揃うように、各サーボモータに与える位置指令
を補正するものである。
【０００９ 】また、この発明による送り駆動装置の位
置制御方法は、一つの送りねじ機構をマスタ軸とし、残
りの送りねじ機構をスレーブ軸とし、マスタ軸のサーボ
モータのトルクとスレーブ軸のサーボモータのトルクと
の偏差が零になるように、スレーブ軸のサーボモータに
与える位置指令を補正するものである。
置制御方法は、一つの送りねじ機構をマスタ軸とし、残
りの送りねじ機構をスレーブ軸とし、マスタ軸のサーボ
モータのトルクとスレーブ軸のサーボモータのトルクと
の偏差が零になるように、スレーブ軸のサーボモータに
与える位置指令を補正するものである。
【００１０ 】また、上述の目的を達成するために、こ
の発明による送り駆動装置の位置制御装置は、一つの移
動体を互いに並設された複数個の送りねじ機構により送
り駆動し、その複数個の送りねじ機構を各々個別のサー
ボモータにより回転駆動する送り駆動装置の位置制御装
置において、各送りねじ機構のサーボモータのトルクを
検出し、各サーボモータのトルクが揃うように、サーボ
モータに与える位置指令を補正するモータトルク対応の
位置指令補正手段を有しているものである。
の発明による送り駆動装置の位置制御装置は、一つの移
動体を互いに並設された複数個の送りねじ機構により送
り駆動し、その複数個の送りねじ機構を各々個別のサー
ボモータにより回転駆動する送り駆動装置の位置制御装
置において、各送りねじ機構のサーボモータのトルクを
検出し、各サーボモータのトルクが揃うように、サーボ
モータに与える位置指令を補正するモータトルク対応の
位置指令補正手段を有しているものである。
【００１１ 】また、この発明による送り駆動装置の位
置制御装置では、前記位置指令補正手段は、各送りねじ
機構のサーボモータのトルク平均値を算出し、各サーボ
モータのトルクが前記平均値トルクに揃うように、各サ
ーボモータに与える位置指令を補正するものである。
置制御装置では、前記位置指令補正手段は、各送りねじ
機構のサーボモータのトルク平均値を算出し、各サーボ
モータのトルクが前記平均値トルクに揃うように、各サ
ーボモータに与える位置指令を補正するものである。
【００１２ 】また、この発明による送り駆動装置の位
置制御装置では、前記位置指令補正手段は、一つの送り
ねじ機構をマスタ軸とし、残りの送りねじ機構をスレー
ブ軸とし、マスタ軸のサーボモータのトルクとスレーブ
軸のサーボモータのトルクとの偏差が零になるように、
スレーブ軸のサーボモータに与える位置指令を補正する
ものである。
置制御装置では、前記位置指令補正手段は、一つの送り
ねじ機構をマスタ軸とし、残りの送りねじ機構をスレー
ブ軸とし、マスタ軸のサーボモータのトルクとスレーブ
軸のサーボモータのトルクとの偏差が零になるように、
スレーブ軸のサーボモータに与える位置指令を補正する
ものである。
【００１３ 】また、この発明による送り駆動装置の位
置制御装置は、位置制御器を具備した位置ループと、速
度制御器を具備した速度ループとをカスケードに有し、
前記速度制御器がサーボモータの電流制御器へトルク指
令を出力すよう構成され、前記位置指令補正手段は前記
速度制御器が出力するトルク指令の指令値を前記サーボ
モータのトルクとして補正演算を行うものである。
置制御装置は、位置制御器を具備した位置ループと、速
度制御器を具備した速度ループとをカスケードに有し、
前記速度制御器がサーボモータの電流制御器へトルク指
令を出力すよう構成され、前記位置指令補正手段は前記
速度制御器が出力するトルク指令の指令値を前記サーボ
モータのトルクとして補正演算を行うものである。
【００１４ 】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。
明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５ 】（実施の形態１）図１はこの発明による
送り駆動装置の位置制御装置の実施の形態１を示してい
る。この発明による位置制御装置を適用される送り駆動
装置は、一つの移動体１００に並設された同一構造の第
１送りナット１０１および第２送りナット１０２と、第
１送りナット１０１と第２送りナット１０２の各々に個
別に螺合する同一構造の第１ボールねじ１０３と第２ボ
ールねじ１０４とを有している。
送り駆動装置の位置制御装置の実施の形態１を示してい
る。この発明による位置制御装置を適用される送り駆動
装置は、一つの移動体１００に並設された同一構造の第
１送りナット１０１および第２送りナット１０２と、第
１送りナット１０１と第２送りナット１０２の各々に個
別に螺合する同一構造の第１ボールねじ１０３と第２ボ
ールねじ１０４とを有している。
【００１６ 】第１ボールねじ１０３と第２ボールねじ
１０４とは互いに並行して配置され、第１ボールねじ１
０３は第１軸サーボモータ１０５により、第２ボールね
じ１０３は第２軸サーボモータ１０６により各々個別に
回転駆動されるようになっている。
１０４とは互いに並行して配置され、第１ボールねじ１
０３は第１軸サーボモータ１０５により、第２ボールね
じ１０３は第２軸サーボモータ１０６により各々個別に
回転駆動されるようになっている。
【００１７ 】なお、第１軸サーボモータ１０５には、
第１軸サーボモータ１０５の回転位置（モータ位置）を
検出するモータ位置検出器として、第１軸用ロータリエ
ンコーダ１０７が、また、第２軸サーボモータ１０６に
は、第２軸サーボモータ１０６の回転位置（モータ位
置）を検出するモータ位置検出器として、第２軸用ロー
タリエンコーダ１０８が各々取り付けられている。
第１軸サーボモータ１０５の回転位置（モータ位置）を
検出するモータ位置検出器として、第１軸用ロータリエ
ンコーダ１０７が、また、第２軸サーボモータ１０６に
は、第２軸サーボモータ１０６の回転位置（モータ位
置）を検出するモータ位置検出器として、第２軸用ロー
タリエンコーダ１０８が各々取り付けられている。
【００１８ 】位置制御装置１は、第１軸用位置制御部
１０と、第２軸用位置制御部２０と、補正値演算部３０
により構成されている。なお、この実施の形態では、第
１軸をマスタ軸とし、第２軸をスレーブ軸とする。
１０と、第２軸用位置制御部２０と、補正値演算部３０
により構成されている。なお、この実施の形態では、第
１軸をマスタ軸とし、第２軸をスレーブ軸とする。
【００１９ 】マスタ軸側の第１軸用位置制御部１０
は、位置指令を入力し、位置指令値と第１軸用ロータリ
エンコーダ１０７による検出される第１軸サーボモータ
１０５の位置（位置フィードバック信号）との偏差を算
出する位置偏差算出部１１と、第１軸の位置偏差が零に
なるような速度指令を生成する位置制御器１２と、第１
軸用ロータリエンコーダ１０７の位置信号を微分して第
１軸サーボモータ１０５の速度フィードバック信号を生
成する微分器１３と、位置制御器１２が出力する速度指
令値と微分器１３よりの速度フィードバック信号による
モータ速度との偏差を算出する速度偏差算出部１４と、
第１軸の速度偏差が零になるようにトルク指令を生成す
る速度制御器１５と、速度制御器１５よりトルク指令を
与えられてトルク指令値に応じた電流指令を作成する電
流指令作成部１６と、電流指令作成部１６より電流指令
を与えられる第１軸サーボモータ用のサーボアンプ１７
とにより構成されている。
は、位置指令を入力し、位置指令値と第１軸用ロータリ
エンコーダ１０７による検出される第１軸サーボモータ
１０５の位置（位置フィードバック信号）との偏差を算
出する位置偏差算出部１１と、第１軸の位置偏差が零に
なるような速度指令を生成する位置制御器１２と、第１
軸用ロータリエンコーダ１０７の位置信号を微分して第
１軸サーボモータ１０５の速度フィードバック信号を生
成する微分器１３と、位置制御器１２が出力する速度指
令値と微分器１３よりの速度フィードバック信号による
モータ速度との偏差を算出する速度偏差算出部１４と、
第１軸の速度偏差が零になるようにトルク指令を生成す
る速度制御器１５と、速度制御器１５よりトルク指令を
与えられてトルク指令値に応じた電流指令を作成する電
流指令作成部１６と、電流指令作成部１６より電流指令
を与えられる第１軸サーボモータ用のサーボアンプ１７
とにより構成されている。
【００２０ 】スレーブ軸の第２軸用位置制御部２０
は、位置指令値（第１軸用位置制御部１０に与える位置
指令値と同値の位置指令値）に、後述する補正値演算部
３０により生成されるモータトルク対応の補正値を加算
する位置指令補正部３１を前段に有している。
は、位置指令値（第１軸用位置制御部１０に与える位置
指令値と同値の位置指令値）に、後述する補正値演算部
３０により生成されるモータトルク対応の補正値を加算
する位置指令補正部３１を前段に有している。
【００２１ 】第２軸用位置制御部２０は、更に、位置
指令補正部３１よりの補正後の位置指令値と第２軸用ロ
ータリエンコーダ１０７による検出される第２軸サーボ
モータ１０６の位置（位置フィードバック信号）との偏
差を算出する位置偏差算出部２１と、第２軸の位置偏差
が零になるような速度指令を生成する位置制御器２２
と、第２軸用ロータリエンコーダ１０８の位置信号を微
分して第２軸サーボモータ１０６の速度フィードバック
信号を生成する微分器２３と、位置制御器２２が出力す
る速度指令値と微分器２３よりの速度フィードバック信
号によるモータ速度との偏差を算出する速度偏差算出部
２４と、第２軸の速度偏差が零になるようにトルク指令
を生成する速度制御器２５と、速度制御器２５よりトル
ク指令を与えられてトルク指令値に応じた電流指令を作
成する電流指令作成部２６と、電流指令作成部２６より
電流指令を与えられる第２軸サーボモータ用のサーボア
ンプ２７とにより構成されている。
指令補正部３１よりの補正後の位置指令値と第２軸用ロ
ータリエンコーダ１０７による検出される第２軸サーボ
モータ１０６の位置（位置フィードバック信号）との偏
差を算出する位置偏差算出部２１と、第２軸の位置偏差
が零になるような速度指令を生成する位置制御器２２
と、第２軸用ロータリエンコーダ１０８の位置信号を微
分して第２軸サーボモータ１０６の速度フィードバック
信号を生成する微分器２３と、位置制御器２２が出力す
る速度指令値と微分器２３よりの速度フィードバック信
号によるモータ速度との偏差を算出する速度偏差算出部
２４と、第２軸の速度偏差が零になるようにトルク指令
を生成する速度制御器２５と、速度制御器２５よりトル
ク指令を与えられてトルク指令値に応じた電流指令を作
成する電流指令作成部２６と、電流指令作成部２６より
電流指令を与えられる第２軸サーボモータ用のサーボア
ンプ２７とにより構成されている。
【００２２ 】位置指令補正手段は、補正値演算部３０
と、位置指令補正部３１により構成されており、マスタ
軸側の速度制御器１５が出力するトルク指令の指令値を
第１軸サーボモータ１０５のトルクＴｍとして補正値演
算部３０に入力すると共に、スレーブ軸側の速度制御器
２５が出力するトルク指令の指令値を第２軸サーボモー
タ１０６のトルクＴｓとして補正値演算部３０に入力す
る。補正値演算部３０は、マスタ軸側の第１軸サーボモ
ータ１０５のトルクＴｍとスレーブ軸側の第２軸サーボ
モータ１０６のトルクＴｓとの偏差が零になるように、
第２軸サーボモータ１０６に与える位置指令を補正する
ための補正値（モータトルク対応の補正値）を生成す
る。なお、この補正値をローパスフィルタに通すことに
より、ノイズ成分を除去することができる。
と、位置指令補正部３１により構成されており、マスタ
軸側の速度制御器１５が出力するトルク指令の指令値を
第１軸サーボモータ１０５のトルクＴｍとして補正値演
算部３０に入力すると共に、スレーブ軸側の速度制御器
２５が出力するトルク指令の指令値を第２軸サーボモー
タ１０６のトルクＴｓとして補正値演算部３０に入力す
る。補正値演算部３０は、マスタ軸側の第１軸サーボモ
ータ１０５のトルクＴｍとスレーブ軸側の第２軸サーボ
モータ１０６のトルクＴｓとの偏差が零になるように、
第２軸サーボモータ１０６に与える位置指令を補正する
ための補正値（モータトルク対応の補正値）を生成す
る。なお、この補正値をローパスフィルタに通すことに
より、ノイズ成分を除去することができる。
【００２３ 】上述の構成により、スレーブ軸側は、マ
スタ軸側の第１軸サーボモータ１０５のトルクＴｍとス
レーブ軸側の第２軸サーボモータ１０６のトルクＴｓと
の偏差が零になるように補正された位置指令により位置
制御が行われる。これにより、第１軸側の送りねじのピ
ッチ誤差と第２軸側の送りねじのピッチ誤差とに相違が
あっても、また、第１ボールねじ１０３と第２ボールね
じ１０４相互に温度差が生じても、移動体１００を捻る
ような異常な力が発生することが回避され、移動体１０
０の位置決め精度が向上する。また、マスタ・スレーブ
間で、サーボモータ１０５、１０６が押しつけ合った
り、反発し合ったりすることがなく、これらサーボモー
タ１０５、１０６が過負荷状態になることが未然に回避
される。
スタ軸側の第１軸サーボモータ１０５のトルクＴｍとス
レーブ軸側の第２軸サーボモータ１０６のトルクＴｓと
の偏差が零になるように補正された位置指令により位置
制御が行われる。これにより、第１軸側の送りねじのピ
ッチ誤差と第２軸側の送りねじのピッチ誤差とに相違が
あっても、また、第１ボールねじ１０３と第２ボールね
じ１０４相互に温度差が生じても、移動体１００を捻る
ような異常な力が発生することが回避され、移動体１０
０の位置決め精度が向上する。また、マスタ・スレーブ
間で、サーボモータ１０５、１０６が押しつけ合った
り、反発し合ったりすることがなく、これらサーボモー
タ１０５、１０６が過負荷状態になることが未然に回避
される。
【００２４ 】上述の実施の形態では、位置制御装置を
モータ位置によるセミクローズドループ方式のものにし
たが、この発明による位置制御装置は、これに限られる
ことはなく、図２に示されているように、マスタ軸側は
リニアスケール１１０により検出される移動体１００の
実移動位置によるフィードバック信号により位置ループ
を構成するフルクローズドループ方式によるものや、そ
の他、フルクローズドループ方式とセミクローズドルー
プ方式とを組み合わせたハイブリッド制御方式のものに
適用できる。
モータ位置によるセミクローズドループ方式のものにし
たが、この発明による位置制御装置は、これに限られる
ことはなく、図２に示されているように、マスタ軸側は
リニアスケール１１０により検出される移動体１００の
実移動位置によるフィードバック信号により位置ループ
を構成するフルクローズドループ方式によるものや、そ
の他、フルクローズドループ方式とセミクローズドルー
プ方式とを組み合わせたハイブリッド制御方式のものに
適用できる。
【００２５ 】（実施の形態２）図３はこの発明による
送り駆動装置の位置制御装置の実施の形態２を示してい
る。なお、図３において、図１に対応する部分は、図１
に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略す
る。
送り駆動装置の位置制御装置の実施の形態２を示してい
る。なお、図３において、図１に対応する部分は、図１
に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略す
る。
【００２６ 】この実施の形態では、補正値演算部４０
は、速度制御器１５が出力するトルク指令の指令値を第
１軸サーボモータ１０５のトルクＴｍとして補正値演算
部３０に入力すると共に、速度制御器２５が出力するト
ルク指令の指令値を第２軸サーボモータ１０６のトルク
Ｔｓとして入力し、この両トルクの平均値を算出し、各
軸のトルクが平均値トルクに揃うように、第１軸サーボ
モータ１０５に与える位置指令を補正するための補正値
と、第２軸サーボモータ１０６に与える位置指令を補正
するための補正値を生成する。
は、速度制御器１５が出力するトルク指令の指令値を第
１軸サーボモータ１０５のトルクＴｍとして補正値演算
部３０に入力すると共に、速度制御器２５が出力するト
ルク指令の指令値を第２軸サーボモータ１０６のトルク
Ｔｓとして入力し、この両トルクの平均値を算出し、各
軸のトルクが平均値トルクに揃うように、第１軸サーボ
モータ１０５に与える位置指令を補正するための補正値
と、第２軸サーボモータ１０６に与える位置指令を補正
するための補正値を生成する。
【００２７ 】第１軸用位置制御部２０は、位置指令値
に、補正値演算部４０により生成されたモータトルク対
応の補正値を加算する位置指令補正部４１を前段に有し
ており、また、第２軸用位置制御部２０は、位置指令値
（第１軸用位置制御部１０に与える位置指令値と同値の
位置指令値）に、補正値演算部４０により生成されたモ
ータトルク対応の補正値を加算する位置指令補正部４２
を前段に有している。
に、補正値演算部４０により生成されたモータトルク対
応の補正値を加算する位置指令補正部４１を前段に有し
ており、また、第２軸用位置制御部２０は、位置指令値
（第１軸用位置制御部１０に与える位置指令値と同値の
位置指令値）に、補正値演算部４０により生成されたモ
ータトルク対応の補正値を加算する位置指令補正部４２
を前段に有している。
【００２８ 】上述の構成により、第１軸サーボモータ
１０５のトルクＴｍと第２軸サーボモータ１０６のトル
クＴｓとが共に平均値トルクに揃うように補正された位
置指令により位置制御が行われる。これにより、第１軸
側の送りねじのピッチ誤差と第２軸側の送りねじのピッ
チ誤差とに相違があっても、また、第１ボールねじ１０
３と第２ボールねじ１０４相互に温度差が生じても、移
動体１００を捻るような異常な力が発生することが回避
され、移動体１００の位置決め精度が向上する。また、
マスタ・スレーブ間で、サーボモータ１０５、１０６が
押しつけ合ったり、反発し合ったりすることがなく、こ
れらサーボモータ１０５、１０６が過負荷状態になるこ
とが未然に回避される。
１０５のトルクＴｍと第２軸サーボモータ１０６のトル
クＴｓとが共に平均値トルクに揃うように補正された位
置指令により位置制御が行われる。これにより、第１軸
側の送りねじのピッチ誤差と第２軸側の送りねじのピッ
チ誤差とに相違があっても、また、第１ボールねじ１０
３と第２ボールねじ１０４相互に温度差が生じても、移
動体１００を捻るような異常な力が発生することが回避
され、移動体１００の位置決め精度が向上する。また、
マスタ・スレーブ間で、サーボモータ１０５、１０６が
押しつけ合ったり、反発し合ったりすることがなく、こ
れらサーボモータ１０５、１０６が過負荷状態になるこ
とが未然に回避される。
【００２９ 】なお、この実施の形態でも、位置制御装
置は、セミクローズドループ方式のものに限られること
はなく、リニアスケール等により検出される移動体の実
移動位置によるフィードバック信号により位置ループを
構成するフルクローズドループ方式によるものや、その
他、フルクローズドループ方式とセミクローズドループ
方式とを組み合わせたハイブリッド制御方式のものに適
用できる。
置は、セミクローズドループ方式のものに限られること
はなく、リニアスケール等により検出される移動体の実
移動位置によるフィードバック信号により位置ループを
構成するフルクローズドループ方式によるものや、その
他、フルクローズドループ方式とセミクローズドループ
方式とを組み合わせたハイブリッド制御方式のものに適
用できる。
【００３０ 】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による送り駆動装置の位置制御方法および装置によれ
ば、各サーボモータのトルクが揃うように、サーボモー
タに与える位置指令を補正するから、送りねじ機構間の
ピッチ誤差相違量に拘わらず、また、ボールねじ相互に
温度差が生じても、移動体を捻るような異常な力が発生
することを回避して移動体の位置決め精度を向上でき、
併せてモータが過負荷状態になることを防止できる。
明による送り駆動装置の位置制御方法および装置によれ
ば、各サーボモータのトルクが揃うように、サーボモー
タに与える位置指令を補正するから、送りねじ機構間の
ピッチ誤差相違量に拘わらず、また、ボールねじ相互に
温度差が生じても、移動体を捻るような異常な力が発生
することを回避して移動体の位置決め精度を向上でき、
併せてモータが過負荷状態になることを防止できる。
【００３１ 】この発明による送り駆動装置の位置制御
方法および装置によれば、各サーボモータのトルクを揃
えることは、一つの送りねじ機構をマスタ軸とし、残り
の送りねじ機構をスレーブ軸とし、マスタ軸のサーボモ
ータのトルクとスレーブ軸のサーボモータのトルクとの
偏差が零になるように、スレーブ軸のサーボモータに与
える位置指令を補正するか、あるいは、各送りねじ機構
のサーボモータのトルク平均値を算出し、各サーボモー
タのトルクが前記平均値トルクに揃うに、各サーボモー
タに与える位置指令を補正するかの何れかに一方により
行われてよく、何れの場合も、送りねじ機構間のピッチ
誤差相違量等に拘わらず、移動体を捻るような異常な力
が発生することを回避して移動体の位置決め精度を向上
でき、併せてモータが過負荷状態になることを防止でき
る。
方法および装置によれば、各サーボモータのトルクを揃
えることは、一つの送りねじ機構をマスタ軸とし、残り
の送りねじ機構をスレーブ軸とし、マスタ軸のサーボモ
ータのトルクとスレーブ軸のサーボモータのトルクとの
偏差が零になるように、スレーブ軸のサーボモータに与
える位置指令を補正するか、あるいは、各送りねじ機構
のサーボモータのトルク平均値を算出し、各サーボモー
タのトルクが前記平均値トルクに揃うに、各サーボモー
タに与える位置指令を補正するかの何れかに一方により
行われてよく、何れの場合も、送りねじ機構間のピッチ
誤差相違量等に拘わらず、移動体を捻るような異常な力
が発生することを回避して移動体の位置決め精度を向上
でき、併せてモータが過負荷状態になることを防止でき
る。
【００３２ 】また、この発明による送り駆動装置の位
置制御装置によれば、速度制御器が出力するトルク指令
の指令値をサーボモータのトルクとして使用するから、
サーボモータのトルク検出のための特別な手段を必要と
することがない。
置制御装置によれば、速度制御器が出力するトルク指令
の指令値をサーボモータのトルクとして使用するから、
サーボモータのトルク検出のための特別な手段を必要と
することがない。
【図１】この発明による送り駆動装置の位置制御装置の
実施の形態１を示すブロック線図である。
実施の形態１を示すブロック線図である。
【図２】この発明による送り駆動装置の位置制御装置の
実施の形態１の応用例を示すブロック線図である。
実施の形態１の応用例を示すブロック線図である。
【図３】この発明による送り駆動装置の位置制御装置の
実施の形態２を示すブロック線図である。
実施の形態２を示すブロック線図である。
１ 位置制御装置 １０ 第１軸用位置制御部 １２ 位置制御器 １５ 速度制御器 １６ 電流指令作成部 １７ サーボアンプ ２０ 第２軸用位置制御部 ２２ 位置制御器 ２５ 速度制御器 ２６ 電流指令作成部 ２７ サーボアンプ ３０ 補正値演算部 ３１ 位置指令補正部 ４０ 補正値演算部 ４１ 位置指令補正部 ４２ 位置指令補正部 １００ 移動体 １０１ 第１送りナット １０２ 第２送りナット １０３ 第１ボールねじ １０４ 第２ボールねじ １０５ 第１軸サーボモータ １０６ 第２軸サーボモータ １０７ 第１軸用ロータリエンコーダ １０８ 第２軸用ロータリエンコーダ
Claims (7)
- 【請求項１】 一つの移動体を互いに並設された複数個
の送りねじ機構により送り駆動し、その複数個の送りね
じ機構を各々個別のサーボモータにより回転駆動する送
り駆動装置の位置制御方法において、 各送りねじ機構のサーボモータのトルクを検出し、各サ
ーボモータのトルクが揃うように、サーボモータに与え
る位置指令を補正することを特徴とする送り駆動装置の
位置制御方法。 - 【請求項２】 各送りねじ機構のサーボモータのトルク
平均値を算出し、各サーボモータのトルクが前記平均値
トルクに揃うように、各サーボモータに与える位置指令
を補正することを特徴とする請求項１に記載の送り駆動
装置の位置制御方法。 - 【請求項３】 一つの送りねじ機構をマスタ軸とし、残
りの送りねじ機構をスレーブ軸とし、マスタ軸のサーボ
モータのトルクとスレーブ軸のサーボモータのトルクと
の偏差が零になるように、スレーブ軸のサーボモータに
与える位置指令を補正することを特徴とする請求項１に
記載の送り駆動装置の位置制御方法。 - 【請求項４】 一つの移動体を互いに並設された複数個
の送りねじ機構により送り駆動し、その複数個の送りね
じ機構を各々個別のサーボモータにより回転駆動する送
り駆動装置の位置制御装置において、 各送りねじ機構のサーボモータのトルクを検出し、各サ
ーボモータのトルクが揃うように、サーボモータに与え
る位置指令を補正するモータトルク対応の位置指令補正
手段を有していることを特徴とする送り駆動装置の位置
制御装置。 - 【請求項５】 前記位置指令補正手段は、各送りねじ機
構のサーボモータのトルク平均値を算出し、各サーボモ
ータのトルクが前記平均値トルクに揃うように、各サー
ボモータに与える位置指令を補正することを特徴とする
請求項４に記載の送り駆動装置の位置制御装置。 - 【請求項６】 前記位置指令補正手段は、一つの送りね
じ機構をマスタ軸とし、残りの送りねじ機構をスレーブ
軸とし、マスタ軸のサーボモータのトルクとスレーブ軸
のサーボモータのトルクとの偏差が零になるように、ス
レーブ軸のサーボモータに与える位置指令を補正するこ
とを特徴とする請求項４に記載の送り駆動装置の位置制
御装置。 - 【請求項７】 位置制御器を具備した位置ループと、速
度制御器を具備した速度ループとをカスケードに有し、
前記速度制御器がサーボモータの電流制御器へトルク指
令を出力すよう構成され、前記位置指令補正手段は前記
速度制御器が出力するトルク指令の指令値を前記サーボ
モータのトルクとして補正演算を行うことを特徴とする
請求項４〜６の何れかに記載の送り駆動装置の位置制御
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000009260A JP2001198765A (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | 送り駆動装置の位置制御方法および位置制御装置 |
| KR10-2001-0002350A KR100404153B1 (ko) | 2000-01-18 | 2001-01-16 | 반송 구동 장치의 위치 제어 방법 및 위치 제어 시스템 |
| US09/760,830 US6771036B2 (en) | 2000-01-18 | 2001-01-17 | Position control method and position control system for drive feed equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000009260A JP2001198765A (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | 送り駆動装置の位置制御方法および位置制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001198765A true JP2001198765A (ja) | 2001-07-24 |
Family
ID=18537433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000009260A Pending JP2001198765A (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | 送り駆動装置の位置制御方法および位置制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6771036B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001198765A (ja) |
| KR (1) | KR100404153B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017041075A (ja) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置、位置制御システム、及びモータ制御方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3923047B2 (ja) * | 2003-03-04 | 2007-05-30 | ファナック株式会社 | 同期制御装置 |
| WO2008041598A1 (fr) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Servomécanisme |
| JP2011217530A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Toshiba Mach Co Ltd | サーボ制御方法及びサーボ制御装置 |
| US10635089B2 (en) * | 2016-06-09 | 2020-04-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Servo control device |
| JP6999456B2 (ja) * | 2018-03-15 | 2022-01-18 | オークマ株式会社 | 位置制御システム |
| TWI726498B (zh) | 2019-11-22 | 2021-05-01 | 財團法人工業技術研究院 | 龍門機構線上慣量匹配同步控制方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS526429B2 (ja) * | 1971-07-07 | 1977-02-22 | ||
| DE2139571A1 (de) * | 1971-08-06 | 1973-02-15 | Linde Ag | Fahrzeugantrieb mit zwei elektromotoren |
| ATE53720T1 (de) * | 1982-09-28 | 1990-06-15 | Yang Tai Her | Schrittmotor. |
| US4629955A (en) * | 1985-09-04 | 1986-12-16 | French Daniel B | Method and apparatus for machine control |
| US4808899A (en) * | 1987-03-02 | 1989-02-28 | Cincinnati Milacron Inc. | Method and apparatus for automatic servo gain adjustment for machine control |
| JPH0732979B2 (ja) * | 1987-06-17 | 1995-04-12 | ファナック株式会社 | 加減速制御装置 |
| US4812725A (en) * | 1987-10-16 | 1989-03-14 | Anwar Chitayat | Positioning device with dual linear motor |
| JPH01217604A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-08-31 | Fanuc Ltd | 同期制御方式 |
| JP3259371B2 (ja) * | 1992-11-17 | 2002-02-25 | 三菱電機株式会社 | 工作機械のワーク保持方法及びその装置 |
| US5903125A (en) * | 1997-02-06 | 1999-05-11 | Speedline Technologies, Inc. | Positioning system |
| US5917300A (en) * | 1997-03-10 | 1999-06-29 | Convolve, Inc. | Method and apparatus for the control of gantry machines |
| JP3478946B2 (ja) * | 1997-07-02 | 2003-12-15 | 東芝機械株式会社 | サーボ調整方法およびその装置 |
| KR100335317B1 (ko) * | 1997-07-02 | 2002-05-06 | 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시 | 서보모터의 동기제어장치 |
| US6246203B1 (en) * | 1999-02-05 | 2001-06-12 | Silicon Valley Group, Inc. | Direct skew control and interlock of gantry |
-
2000
- 2000-01-18 JP JP2000009260A patent/JP2001198765A/ja active Pending
-
2001
- 2001-01-16 KR KR10-2001-0002350A patent/KR100404153B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-01-17 US US09/760,830 patent/US6771036B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017041075A (ja) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置、位置制御システム、及びモータ制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6771036B2 (en) | 2004-08-03 |
| KR100404153B1 (ko) | 2003-11-01 |
| US20010008370A1 (en) | 2001-07-19 |
| KR20010081999A (ko) | 2001-08-29 |
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