JP2001309677A - Drive control method for servomotor and drive control device using it - Google Patents
Drive control method for servomotor and drive control device using itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、振動要素を含む
駆動対象を無振動状態に位置決めすることができるサー
ボモータの駆動制御方法と、それを使用する駆動制御装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control method for a servomotor capable of positioning a drive target including a vibration element in a non-vibration state, and a drive control device using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】互いに直交する駆動軸１、２にそれぞれ
サーボモータＭ1 、Ｍ2 を連結し、駆動対象３をＸ方
向、Ｙ方向に駆動する直交２軸サーボシステムが広く使
用されている（図８（Ａ））。2. Description of the Related Art An orthogonal two-axis servo system in which servo motors M1 and M2 are connected to drive shafts 1 and 2 which are orthogonal to each other to drive an object 3 in an X direction and a Y direction is widely used (FIG. 8). (A)).
【０００３】サーボモータＭ1 、Ｍ2 は、それぞれカッ
プリング１ａ、２ａを介してボールねじ式の駆動軸１、
２に連結されており、サーボモータＭ2 は、駆動軸１を
介して駆動する補助ベース４上に搭載されている。そこ
で、補助ベース４、駆動対象３は、サーボモータＭ1 、
駆動軸１を介し、リニアガイド１ｂ、１ｃに沿ってＸ方
向に正逆に駆動することができ、駆動対象３は、サーボ
モータＭ2 、駆動軸２を介し、リニアガイド２ｂに沿っ
てＹ方向に正逆に駆動することができる。すなわち、駆
動対象３は、サーボモータＭ1 、Ｍ2 の各駆動量を適切
に定めることにより、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置に位置
決めすることができる。[0003] Servo motors M1 and M2 are connected to ball screw drive shafts 1 and 2 via couplings 1a and 2a, respectively.
The servomotor M2 is mounted on an auxiliary base 4 which is driven via a drive shaft 1. Therefore, the auxiliary base 4 and the driven object 3 are servo motors M1,
The drive object 3 can be driven in the X direction along the linear guides 1b and 1c via the drive shaft 1, and the drive object 3 can be driven in the Y direction along the linear guide 2b via the servomotor M2 and the drive shaft 2. It can be driven in reverse. That is, the drive target 3 can be positioned at an arbitrary position on the XY plane by appropriately determining the drive amounts of the servomotors M1 and M2.
【０００４】このような駆動系は、サーボモータＭ1 か
ら見て、等価的に同図（Ｂ）のように考えることができ
る。すなわち、補助ベース４から駆動対象３に至る一連
の系は、仮想剛体５、ばね材からなる振動要素６、等価
質量７に置き換えることができる。ここで、振動要素６
のばね定数は、たとえば駆動軸１、２の遊び、リニアガ
イド２ｂの曲げ剛性、リニアガイド１ｂ、１ｃ、２ｂの
遊びなどに基づき、等価質量７は、補助ベース４、駆動
対象３の重量などに基づく。ただし、同図（Ｂ）におい
て、補助ベース４から等価質量７に至る一連の部材は、
便宜的に駆動対象３として図示されている。すなわち、
駆動対象３は、振動要素６を含むものとして想定されて
いる。Such a drive system can be equivalently considered as shown in FIG. 1B when viewed from the servomotor M1. That is, a series of systems from the auxiliary base 4 to the drive target 3 can be replaced with the virtual rigid body 5, the vibration element 6 made of a spring material, and the equivalent mass 7. Here, the vibration element 6
Is determined based on, for example, the play of the drive shafts 1 and 2, the bending stiffness of the linear guide 2b, the play of the linear guides 1b, 1c, and 2b. Based. However, in FIG. 7B, a series of members from the auxiliary base 4 to the equivalent mass 7 are:
It is illustrated as a drive target 3 for convenience. That is,
The driving target 3 is assumed to include the vibration element 6.
【０００５】かかる駆動系において、サーボモータＭ1
を駆動すると、振動要素６、等価質量７に基づく駆動対
象３の有害な振動が避けられず、所定の位置決め精度を
達成することが難しい場合が少なくない。そこで、駆動
対象３の振動を抑えるために、サーボモータＭ1 の加減
速曲線を緩やかなＳ字カーブとして系に与える衝撃をで
きるだけ小さくしたり、駆動対象３に加速度センサを付
設し、加速度センサによって検出される駆動対象３の加
速度を許容値以下に抑えるようにサーボモータＭ1 の加
減速曲線を緩やかに設定したりするなどの手法が採用さ
れている。なお、以上の点は、サーボモータＭ2 を駆動
する場合も全く同様であって、そのときの振動要素６の
ばね定数は、駆動軸２、リニアガイド２ｂの遊びなどに
基づき、等価質量７は、駆動対象３の重量などに基づ
く。In such a drive system, a servo motor M1
, Harmful vibration of the driven object 3 based on the vibration element 6 and the equivalent mass 7 cannot be avoided, and it is often difficult to achieve a predetermined positioning accuracy. Therefore, in order to suppress the vibration of the driven object 3, the acceleration and deceleration curve of the servomotor M1 is made as a gentle S-shaped curve to minimize the impact given to the system, or an acceleration sensor is attached to the driven object 3 and detected by the acceleration sensor. The acceleration and deceleration curves of the servo motor M1 are set gently so as to keep the acceleration of the driven object 3 below an allowable value. The above point is exactly the same when the servo motor M2 is driven. At this time, the spring constant of the vibration element 6 is based on the play of the drive shaft 2 and the linear guide 2b, and the equivalent mass 7 is Based on the weight of the driving target 3 and the like.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術の前者
によるときは、加減速用のＳ字カーブをカットアンドト
ライによって設定せざるを得ない上、加減速に要する時
間が過大になりがちであるという問題があり、後者によ
るときは、信頼性の高い小形低価格の加速度センサがな
く、駆動対象に加速度センサを搭載するため、制御系が
複雑高価となり、加速度センサの重量により全体の制御
性を却って劣化させるおそれがあるという問題が避けら
れなかった。In the former case of the prior art, the S-curve for acceleration / deceleration must be set by cut and try, and the time required for acceleration / deceleration tends to be too long. In the case of the latter, there is no reliable small and low-cost acceleration sensor, and since the acceleration sensor is mounted on the drive target, the control system becomes complicated and expensive, and the overall controllability is reduced by the weight of the acceleration sensor. The problem of deterioration on the contrary was unavoidable.
【０００７】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、加速期間、減速期間がそれぞれ駆動対
象の一次振動の周期の整数倍に相当するようにサーボモ
ータの駆動速度パターンを定めることによって、従来の
問題を一掃し、有害な振動を生じることなく駆動対象を
速やかに精度よく位置決めすることができるサーボモー
タの駆動制御方法と、それを使用する駆動制御装置を提
供することにある。It is an object of the present invention to determine a driving speed pattern of a servomotor such that an acceleration period and a deceleration period each correspond to an integral multiple of the period of the primary vibration of the driven object in view of the problems of the prior art. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a drive control method of a servomotor capable of quickly and accurately positioning a drive target without causing harmful vibration, and a drive control device using the same.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの出願に係る第１発明の構成は、振動要素を含む
駆動対象をサーボモータにより駆動して位置決めするに
際し、駆動対象の一次固有値を計測し、加速期間、減速
期間がそれぞれ駆動対象の一次振動の周期の整数倍に相
当する駆動速度パターンを定め、駆動速度パターンに従
ってサーボモータを駆動制御することをその要旨とす
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a driving apparatus including a vibrating element, which is driven by a servomotor to determine a primary eigenvalue of the driving object. The gist is to measure and determine a drive speed pattern in which the acceleration period and the deceleration period are each an integral multiple of the period of the primary vibration of the drive target, and drive-control the servomotor according to the drive speed pattern.
【０００９】第２発明の構成は、サーボモータの駆動速
度パターンを定めるパターン決定手段と、パターン決定
手段からの駆動速度パターンに従って速度指令信号を作
る速度指令手段とを備えてなり、パターン決定手段は、
駆動対象の一次固有値に基づき、加速期間、減速期間が
それぞれ駆動対象の一次振動の周期の整数倍に相当する
駆動速度パターンを定めることをその要旨とする。A second aspect of the present invention comprises pattern determining means for determining a driving speed pattern of the servomotor, and speed command means for generating a speed command signal in accordance with the driving speed pattern from the pattern determining means. ,
The gist of the present invention is to determine a driving speed pattern in which the acceleration period and the deceleration period are each equal to an integral multiple of the period of the primary vibration of the driving target based on the primary eigenvalue of the driving target.
【００１０】なお、パターン決定手段は、サーボモータ
の最大加速度、最大速度の範囲内において、加速期間、
減速期間が最短の駆動速度パターンを定めることがで
き、加速期間、減速期間の間に最大速度期間を有する駆
動速度パターンを定めることができる。[0010] The pattern determining means determines an acceleration period, within the range of the maximum acceleration and the maximum speed of the servomotor.
A drive speed pattern having a shortest deceleration period can be determined, and a drive speed pattern having a maximum speed period between an acceleration period and a deceleration period can be determined.
【００１１】また、パターン決定手段、速度指令手段の
いずれか一方には、駆動対象の振動の減衰特性を補正す
る速度補正手段を付設することができる。Further, one of the pattern determining means and the speed command means may be provided with a speed correcting means for correcting the vibration damping characteristic of the driven object.
【００１２】さらに、振動計測手段を付設し、振動計測
手段は、駆動対象の一次固有値の実測値をパターン決定
手段に供給してもよい。Further, a vibration measuring means may be provided, and the vibration measuring means may supply an actual measured value of the primary eigenvalue of the driven object to the pattern determining means.
【００１３】[0013]
【作用】かかる第１発明の構成によるときは、サーボモ
ータは、加速期間、減速期間がそれぞれ駆動対象の一次
振動の周期の整数倍に相当するような駆動速度パターン
に従って駆動される。すなわち、サーボモータは、駆動
対象の振動速度のゼロクロス点において駆動対象の加
速、減速を終了させるから、その後の駆動対象は、有害
な振動を継続することなく、定速状態または停止状態に
円滑に移行することができる。サーボモータは、加速期
間、減速期間の各始点において、駆動対象を加振して駆
動対象に振動速度を与えるが、加速期間、減速期間の各
終点において、それぞれ加速度、減速度をゼロに変化さ
せ、加速期間、減速期間の始点以前のエネルギ状態を再
現することにより、駆動対象の振動速度を消滅させ、そ
の後の駆動対象の振動を適確に抑えることができるから
である。なお、駆動対象の振動は、一次振動に着目すれ
ば十分であり、したがって、駆動対象の一次固有値と
は、駆動対象の固有一次振動の周波数または周期をい
う。According to the first aspect of the invention, the servomotor is driven according to a driving speed pattern in which the acceleration period and the deceleration period each correspond to an integral multiple of the period of the primary vibration of the driven object. That is, the servomotor ends the acceleration and deceleration of the driving object at the zero-cross point of the vibration speed of the driving object, so that the subsequent driving object smoothly moves to the constant speed state or the stop state without continuing harmful vibration. Can be migrated. At each start point of the acceleration period and the deceleration period, the servomotor vibrates the drive target to give a vibration speed to the drive target, but changes the acceleration and deceleration to zero at each end point of the acceleration period and the deceleration period. By reproducing the energy state before the start point of the acceleration period and the deceleration period, the vibration speed of the driven object can be eliminated, and the vibration of the driven object thereafter can be appropriately suppressed. It is sufficient to focus on the primary vibration for the vibration of the driven object. Therefore, the primary eigenvalue of the driven object refers to the frequency or cycle of the natural primary vibration of the driven object.
【００１４】第２発明の構成によるときは、パターン決
定手段は、加速期間、減速期間がそれぞれ駆動対象の一
次振動の周期の整数倍に相当する駆動速度パターンを定
め、速度指令手段は、パターン決定手段からの駆動速度
パターンに従って速度指令信号を作成する。そこで、サ
ーボモータは、速度指令手段からの速度指令信号に従っ
て駆動することにより、第１発明の駆動制御方法によっ
て制御することができる。According to the second aspect of the present invention, the pattern determining means determines a driving speed pattern in which the acceleration period and the deceleration period each correspond to an integral multiple of the period of the primary vibration of the driven object. A speed command signal is generated according to a driving speed pattern from the means. Therefore, the servo motor can be controlled by the drive control method of the first invention by driving according to the speed command signal from the speed command means.
【００１５】なお、第１発明、第２発明において、駆動
速度パターンは、加速期間中の加速度、減速期間中の減
速度をそれぞれ一定値とし、サーボモータを直線的に加
減速するものとする。また、駆動速度パターンは、その
決定手法を簡単化するために、サーボモータの最大加速
度、最大速度の範囲内において加速期間、減速期間を同
一にとり、加速期間中の加速度、減速期間中の減速度の
絶対値を同一にすることが好ましい。ただし、加速期
間、減速期間は、それぞれ駆動対象の一次振動の周期の
整数倍に相当する限り、必ずしも同一に設定する必要は
ない。In the first and second aspects of the present invention, the driving speed pattern is such that the acceleration during the acceleration period and the deceleration during the deceleration period are each set to a constant value, and the servomotor is linearly accelerated and decelerated. In order to simplify the method of determining the driving speed pattern, the acceleration period and the deceleration period are set to be the same within the range of the maximum acceleration and the maximum speed of the servomotor, and the acceleration during the acceleration period and the deceleration during the deceleration period are set. Are preferably the same. However, the acceleration period and the deceleration period do not necessarily need to be set to be the same as long as they correspond to integral multiples of the period of the primary vibration of the driven object.
【００１６】パターン決定手段は、サーボモータの最大
加速度、最大速度の範囲内において加速期間、減速期間
が最短の駆動速度パターンを定めることにより、サーボ
モータによる駆動対象の総駆動時間を最短にすることが
できる。このときのサーボモータは、駆動ストロークが
短いとき、駆動ストロークの中点において最大の到達速
度となり、いわゆる三角駆動パターンをとることがで
き、駆動ストロークが長いとき、加速期間、減速期間の
間に最大速度期間を設け、いわゆる台形駆動パターンを
とることができるからである。ただし、最大速度期間と
は、サーボモータの最大速度に相当する到達速度を維持
する期間をいう。The pattern determining means determines the driving speed pattern in which the acceleration period and the deceleration period are shortest within the range of the maximum acceleration and the maximum speed of the servomotor, thereby minimizing the total driving time of the object driven by the servomotor. Can be. When the driving stroke is short, the servo motor has a maximum reaching speed at the middle point of the driving stroke, and can take a so-called triangular driving pattern.When the driving stroke is long, the servo motor has a maximum driving speed during the acceleration period and the deceleration period. This is because a so-called trapezoidal driving pattern can be provided by providing a speed period. However, the maximum speed period refers to a period during which the arrival speed corresponding to the maximum speed of the servo motor is maintained.
【００１７】速度指令手段に付設する速度補正手段は、
駆動対象の振動の減衰特性を補償するようにして、速度
指令手段が作成する速度指令信号を補正し、サーボモー
タを介して加減速中の駆動対象を積極的に加振すること
ができる。よって、駆動対象は、加速期間、減速期間の
各終点において、それぞれの各始点において与えられた
振動速度をそのまま維持しており、加速期間、減速期間
の各終点において加速度、減速度をゼロに変化させ、加
速期間、減速期間の各始点以前のエネルギ状態を再現す
ることにより、その後の振動を適確に抑えることができ
る。なお、速度補正手段は、パターン決定手段に付設
し、同様にして、パターン決定手段が定める駆動速度パ
ターンを補正してもよい。The speed correction means attached to the speed command means is
By compensating for the damping characteristic of the vibration of the driven object, the speed command signal generated by the speed command means can be corrected, and the driven object during acceleration / deceleration can be vibrated positively via the servomotor. Therefore, at the end points of the acceleration period and the deceleration period, the drive object maintains the vibration speed given at each start point, and changes the acceleration and deceleration to zero at each end point of the acceleration period and the deceleration period. Then, by reproducing the energy state before the start point of each of the acceleration period and the deceleration period, the subsequent vibration can be appropriately suppressed. Note that the speed correction means may be attached to the pattern determination means and similarly correct the drive speed pattern determined by the pattern determination means.
【００１８】振動計測手段を付設すれば、別置きの計測
機器を使用することなく、振動計測手段を介して随時駆
動対象の一次固有値を実測し、一次固有値の実測値をパ
ターン決定手段に供給することができる。すなわち、パ
ターン決定手段は、最新の一次固有値に基づいて駆動速
度パターンを決定することができる。If the vibration measuring means is provided, the primary eigenvalue of the driven object is measured at any time via the vibration measuring means without using a separate measuring device, and the measured value of the primary eigenvalue is supplied to the pattern determining means. be able to. That is, the pattern determining means can determine the driving speed pattern based on the latest primary eigenvalue.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図面を以って発明の実施の
形態を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２０】サーボモータの駆動制御装置１０は、パタ
ーン決定手段１２と、速度指令手段１３とを備えてなる
（図１）。ただし、図１において、駆動軸１を介してサ
ーボモータＭ1 に連結する駆動対象３は、図８（Ｂ）に
倣って、補助ベース４、振動要素６、等価質量７を含む
ものとして図示されている。The drive control device 10 for the servo motor includes a pattern determination means 12 and a speed command means 13 (FIG. 1). However, in FIG. 1, the drive target 3 connected to the servomotor M1 via the drive shaft 1 is illustrated as including an auxiliary base 4, a vibration element 6, and an equivalent mass 7, as shown in FIG. I have.
【００２１】速度指令手段１３は、パターン決定手段１
２を介して統括制御手段１１に接続されている。また、
統括制御手段１１には、外部からの駆動指令信号Ｓ1 が
入力されている。速度指令手段１３の出力は、速度指令
信号Ｓ2 として加え合せ点１４の加算端子に入力され、
加え合せ点１４の出力は、切換スイッチ１５の一方の切
換接点、外部の増幅器ＡＭを介してサーボモータＭ1 に
接続されている。サーボモータＭ1 には、エンコーダＥ
Ｎが連結され、エンコーダＥＮの出力は、速度演算手段
１６を介して加え合せ点１４の減算端子に分岐接続する
とともに、統括制御手段１１に接続されている。なお、
エンコーダＥＮは、サーボモータＭ1 の回転角度を検出
し、サーボモータＭ1 、駆動軸１を介して駆動する駆動
対象３の現在位置Ｘを検出するものとする。The speed instructing means 13 comprises a pattern determining means 1
2 is connected to the overall control means 11. Also,
An external drive command signal S1 is input to the overall control means 11. The output of the speed command means 13 is inputted as a speed command signal S2 to the addition terminal of the addition point 14,
The output of the addition point 14 is connected to the servomotor M1 via one of the changeover contacts of the changeover switch 15 and an external amplifier AM. The servo motor M1 has an encoder E
The output of the encoder EN is connected to the subtraction terminal of the addition point 14 via the speed calculation means 16 and is connected to the general control means 11. In addition,
The encoder EN detects the rotation angle of the servomotor M1 and detects the current position X of the drive target 3 driven via the servomotor M1 and the drive shaft 1.
【００２２】駆動対象３の近傍には、センサ８が配設さ
れている。ただし、センサ８は、振動要素６による駆動
対象３の機械的な振動を検出し、たとえばＸ方向の振幅
を電気信号として出力するものとする。センサ８の出力
は、振動計測手段１７を介して統括制御手段１１に接続
されている。A sensor 8 is provided near the object 3 to be driven. However, it is assumed that the sensor 8 detects mechanical vibration of the driving target 3 by the vibration element 6 and outputs, for example, an amplitude in the X direction as an electric signal. The output of the sensor 8 is connected to the overall control unit 11 via the vibration measuring unit 17.
【００２３】なお、統括制御手段１１には、加振手段１
８が接続され、加振手段１８の出力は、切換スイッチ１
５の別の切換接点に接続されている。また、統括制御手
段１１には、計測モードを指示する手動スイッチＳＷが
付設されている。The general control means 11 includes the vibration means 1
8 is connected, and the output of the vibrating means 18 is
5 switching contacts. The general control means 11 is provided with a manual switch SW for instructing the measurement mode.
【００２４】手動スイッチＳＷを押し操作して計測モー
ドにすると、統括制御手段１１は、切換スイッチ１５を
加振手段１８側に切り換えて加振手段１８を起動する。
そこで、加振手段１８は、たとえば単発のパルス状の駆
動信号Ｓ3 を発生し、サーボモータＭ1 は、駆動信号Ｓ
3 のパルス幅相当の期間だけ駆動対象３を駆動する。こ
のとき、駆動対象３は、振動要素６のばね定数、等価質
量７の質量によって定まる固有振動を発生し、センサ８
は、駆動対象３の振動を検知する。よって、振動計測手
段１７は、センサ８によって検知される駆動対象３の振
動波形を観測し、駆動対象３の固有一次振動の周期Ｔ1
を見出して統括制御手段１１に送出し、統括制御手段１
１は、周期Ｔ1 を記憶することができる。When the measurement mode is set by pressing the manual switch SW, the general control means 11 switches the changeover switch 15 to the vibration means 18 to activate the vibration means 18.
Then, the vibration means 18 generates a single-pulse drive signal S3, for example, and the servomotor M1 outputs the drive signal S3.
The driving target 3 is driven for a period corresponding to the pulse width of 3. At this time, the driven object 3 generates a natural vibration determined by the spring constant of the vibration element 6 and the mass of the equivalent mass 7, and the sensor 8
Detects the vibration of the driving target 3. Therefore, the vibration measuring means 17 observes the vibration waveform of the driving target 3 detected by the sensor 8 and determines the period T1 of the natural primary vibration of the driving target 3.
And sends it to the general control means 11, and the general control means 1
1 can store the period T1.
【００２５】なお、統括制御手段１１は、駆動対象３の
一次固有値として周期Ｔ1 が得られたら、切換スイッチ
１５を加え合せ点１４側に復帰させて待機する。また、
統括制御手段１１には、サーボモータＭ1 の最大加速度
Ａm 、最大速度Ｖm があらかじめ記憶されている。When the cycle T1 is obtained as the primary eigenvalue of the driven object 3, the central control means 11 adds the changeover switch 15 to return to the matching point 14 and waits. Also,
In the general control means 11, the maximum acceleration Am and the maximum speed Vm of the servo motor M1 are stored in advance.
【００２６】統括制御手段１１は、駆動対象３の目標位
置Ｘ1 を指定して外部から駆動指令信号Ｓ1 が与えられ
ると、サーボモータＭ1 による駆動対象３の駆動ストロ
ークＬ＝Ｘ1 −Ｘを算出してパターン決定手段１２を起
動する。ただし、Ｘは、エンコーダＥＮによって検出す
る駆動対象３の現在位置であり、駆動ストロークＬは、
符号の正負によってサーボモータＭ1 、駆動対象３の駆
動方向を示す。なお、以下の説明は、簡単のため、Ｌ≧
０として述べる。When the overall control means 11 designates the target position X1 of the drive target 3 and receives a drive command signal S1 from the outside, it calculates the drive stroke L = X1-X of the drive target 3 by the servo motor M1. The pattern determining means 12 is started. Here, X is the current position of the driving target 3 detected by the encoder EN, and the driving stroke L is
The sign of the sign indicates the driving direction of the servomotor M1 and the driven object 3. In the following description, for simplicity, L ≧
It is described as 0.
【００２７】パターン決定手段１２は、統括制御手段１
１により起動されると、図２のプログラムフローチャー
トに従って作動する。ただし、パターン決定手段１２
は、統括制御手段１１に記憶されているサーボモータＭ
1 の最大加速度Ａm 、最大速度Ｖm の他、駆動対象３の
固有一次振動の周期Ｔ1 を使用し、駆動対象３を駆動ス
トロークＬだけ駆動するためのサーボモータＭ1 の駆動
速度パターンＰＤを定めている。The pattern determining means 12 is an integrated control means 1
When activated by 1, the program operates according to the program flowchart of FIG. However, the pattern determining means 12
Is the servo motor M stored in the overall control means 11
The driving speed pattern PD of the servomotor M1 for driving the driving target 3 by the driving stroke L is determined by using the period T1 of the natural primary vibration of the driving target 3 in addition to the maximum acceleration Am and the maximum speed Vm of 1. .
【００２８】パターン決定手段１２のプログラムは、変
数Ｔを周期Ｔ1 とした上（図２のプログラムステップ
（１）、以下、単に（１）のように記す）、Ｌ／Ｔ≦Ｖ
m であり（２）、しかもＬ／Ｔ2 ≦Ａm であるとき
（３）、加速度Ａ＝Ｌ／Ｔ2 、減速度（−Ａ）＝−Ｌ／
Ｔ2 、到達速度Ｖ1 ＝Ｌ／Ｔ≦Ｖm に決定する（４）。
また、プログラムは、Ｌ／Ｔ＞Ｖm であり（２）、しか
もＶm ／Ｔ≦Ａm であるとき（５）、加速度Ａ＝Ｖm ／
Ｔ≦Ａm 、減速度（−Ａ）＝−Ｖm ／Ｔ、到達速度Ｖ1
＝Ｖm にするとともに（６）、到達速度Ｖ1 ＝Ｖm を維
持する最大速度期間Ｔm ＝Ｌ／Ｖm −Ｔ＞０に決定する
（７）。さらに、プログラムは、それ以外のすべてのケ
ースにおいて（（２）、（５）または（２）、
（３））、Ｔ＝Ｔ＋Ｔ1として（８）、同様のルーチン
を繰り返す。The program of the pattern deciding means 12 sets the variable T to the cycle T1 (program step (1) in FIG. 2, hereinafter simply referred to as (1)), and L / T ≦ V
m (2), and when L / T 2 ≦ Am (3), acceleration A = L / T 2 , deceleration (−A) = − L /
T 2 , the arrival speed V1 is determined to be L1 = L / T ≦ Vm (4).
When the program is L / T> Vm (2) and Vm / T ≦ Am (5), the acceleration A = Vm /
T≤Am, deceleration (-A) =-Vm / T, ultimate speed V1
= Vm (6), and it is determined that the maximum speed period Tm = L / Vm-T> 0 in which the reaching speed V1 = Vm is maintained (7). In addition, the program in all other cases ((2), (5) or (2),
(3)), T = T + T1 (8), and the same routine is repeated.
【００２９】パターン決定手段１２は、図２のプログラ
ムステップ（４）の結果により、図３（Ａ）の駆動速度
パターンＰＤを定めることができる。ただし、図３にお
いて、横軸は、時刻ｔの時間軸であり、縦軸は、駆動対
象３の駆動速度Ｖである。図３（Ａ）の駆動速度パター
ンＰＤは、加速度Ａ≦Ａm による加速期間Ｔa 、減速度
（−Ａ）による減速期間Ｔd がＴa ＝Ｔd ＝ｎＴ1 （ｎ
＝１、２…）であり、到達速度Ｖ1 ≦Ｖm の三角駆動パ
ターンとなっている。一方、パターン決定手段１２は、
図２のプログラムステップ（６）、（７）の結果によ
り、図３（Ｂ）の駆動速度パターンＰＤを定める。図３
（Ｂ）の駆動速度パターンＰＤは、加速度Ａ≦Ａm によ
る加速期間Ｔa ＝ｎＴ1 、減速度（−Ａ）による減速期
間Ｔd ＝ｎＴ1 の間に到達速度Ｖ1 ＝Ｖm を維持する最
大速度期間Ｔm ＝Ｌ／Ｖm −Ｔ＝Ｌ／Ｖm −ｎＴ1 ＞０
を有する台形駆動パターンとなっている。The pattern determining means 12 can determine the driving speed pattern PD of FIG. 3A based on the result of the program step (4) of FIG. However, in FIG. 3, the horizontal axis is the time axis of the time t, and the vertical axis is the driving speed V of the driving target 3. The drive speed pattern PD in FIG. 3A has an acceleration period Ta due to an acceleration A ≦ Am and a deceleration period Td due to a deceleration (−A) of Ta = Td = nT1 (n
= 1, 2,...), And has a triangular drive pattern with an arrival speed V1 ≤ Vm. On the other hand, the pattern determining means 12
The drive speed pattern PD in FIG. 3B is determined based on the results of the program steps (6) and (7) in FIG. FIG.
The driving speed pattern PD shown in FIG. 3B is such that the maximum speed period Tm = L in which the reaching speed V1 = Vm is maintained during the acceleration period Ta = nT1 due to the acceleration A≤Am and the deceleration period Td = nT1 due to the deceleration (-A). / Vm-T = L / Vm-nT1> 0
And a trapezoidal drive pattern having
【００３０】すなわち、パターン決定手段１２は、Ｔa
＝Ｔd ＝ｎＴ1 とすることにより、加速期間Ｔa 、減速
期間Ｔd がそれぞれ駆動対象３の一次振動の周期Ｔ1 の
整数倍に相当するとともに、サーボモータＭ1 の最大加
速度Ａm 、最大速度Ｖm の範囲内において、加速期間Ｔ
a 、減速期間Ｔd が最短の駆動速度パターンＰＤを定
め、さらに、駆動ストロークＬ＞Ｖm Ｔ＝Ｖm ｎＴ1 の
とき、加速期間Ｔa 、減速期間Ｔd の間に最大速度期間
Ｔm を有する駆動速度パターンＰＤを定めることができ
る。That is, the pattern determining means 12 determines that Ta
= Td = nT1, so that the acceleration period Ta and the deceleration period Td each correspond to an integral multiple of the period T1 of the primary vibration of the driven object 3, and within the range of the maximum acceleration Am and the maximum speed Vm of the servomotor M1. , Acceleration period T
a, the driving speed pattern PD having the shortest deceleration period Td is determined. Further, when the driving stroke L> VmT = VmnT1, the driving speed pattern PD having the maximum speed period Tm between the acceleration period Ta and the deceleration period Td is determined. Can be determined.
【００３１】なお、図２のプログラムステップ（２）〜
（４）の各数式は、到達速度Ｖ1 、加速度Ａによる加速
期間Ｔa 、減速度（−Ａ）による減速期間Ｔd がＴa ＝
Ｔd＝Ｔの三角駆動パターンをとる場合、駆動ストロー
クＬ＝Ｖ1 Ｔ、加速度Ａ＝Ｌ／Ｔ2 となることに基づい
ている。また、プログラムステップ（５）、（６）の各
数式は、同様の台形駆動パターンをとる場合、加速度Ａ
＝Ｖ1 ／Ｔとなることに基づいている。さらに、プログ
ラムステップ（７）の数式の根拠は、次のとおりであ
る。すなわち、図３（Ｂ）において、ｎＴ1 ＝Ｔとおく
と、 ＡＴ2 ＋Ｖm Ｔm ＝Ｌ が成立する。一方、Ａ＝Ｖm ／Ｔであるから（６）、 Ｔm ＝（Ｌ−ＡＴ2 ）／Ｖm ＝Ｌ／Ｖm −Ｔ となり、プログラムステップ（７）の数式を得ることが
できる。The program steps (2) to (2) shown in FIG.
In the equations (4), the arrival speed V1, the acceleration period Ta due to the acceleration A, and the deceleration period Td due to the deceleration (-A) are Ta =
When taking a triangular drive pattern of td = T, the driving stroke L = V1 T, is based on the acceleration A = L / T 2. In addition, the respective mathematical expressions in the program steps (5) and (6) indicate that the acceleration A
= V1 / T. Further, the basis of the mathematical expression of the program step (7) is as follows. That is, in FIG. 3 (B), the putting and nT1 = T, AT 2 + Vm Tm = L is established. On the other hand, since it is A = Vm / T (6) , Tm = (L-AT 2) / Vm = L / Vm -T next, it is possible to obtain a formula of the program step (7).
【００３２】図３において、駆動対象３は、加速期間Ｔ
a の始点において加速度Ａによる加速が開始され、振動
要素６による周期Ｔ1 の振動が発生する。すなわち、加
速期間Ｔa 中の駆動対象３の実際の速度は、駆動速度Ｖ
に対し、周期Ｔ1 の振動速度ｖが重畳されている（図
４）。一方、周期Ｔ1 の振動速度ｖは、加速期間Ｔa ＝
ｎＴ1 の終点において、加速期間Ｔa の始点におけると
同位相の節点に到達してゼロとなる上、この時点におい
て加速度Ａによる加速を停止させることにより、駆動対
象３は、加速期間Ｔa の始点以前のエネルギ状態を再現
し、その後の振動速度ｖを消滅させることができる。す
なわち、加速期間Ｔa の終点以後、駆動対象３は、駆動
速度Ｖに振動速度ｖが重畳されることがない。同様に、
減速期間Ｔd の始点において重畳される周期Ｔ1 の振動
速度ｖも、減速期間Ｔd ＝ｎＴ1 の終点以後において駆
動速度Ｖに重畳されることがない。In FIG. 3, the driving target 3 is an acceleration period T
At the start point of a, the acceleration by the acceleration A is started, and the vibration of the cycle T1 is generated by the vibration element 6. That is, the actual speed of the driving target 3 during the acceleration period Ta is the driving speed V
Is superimposed on the vibration velocity v of the period T1 (FIG. 4). On the other hand, the vibration velocity v of the cycle T1 is determined by the acceleration period Ta =
At the end point of nT1, a node having the same phase as that at the start point of the acceleration period Ta is reached and becomes zero, and at this time point, the acceleration by the acceleration A is stopped, so that the driven object 3 is moved before the start point of the acceleration period Ta. The energy state can be reproduced and the subsequent vibration velocity v can be eliminated. That is, after the end point of the acceleration period Ta, the driving object 3 does not have the vibration speed v superimposed on the driving speed V. Similarly,
The vibration speed v of the cycle T1 superimposed at the start point of the deceleration period Td is not superimposed on the drive speed V after the end point of the deceleration period Td = nT1.
【００３３】よって、駆動対象３は、図３の駆動速度パ
ターンＰＤに従って駆動することにより、有害な振動を
生じることなく、加速期間Ｔa から減速期間Ｔd または
最大速度期間Ｔm に円滑に移行し、減速期間Ｔd から停
止状態に円滑に移行することができる。ただし、図３
（Ａ）の三角駆動パターンの場合、加速期間Ｔa 、減速
期間Ｔd の間に最大速度期間Ｔm ＝０が存在するとして
考えればよい。Therefore, the driving target 3 is smoothly driven from the acceleration period Ta to the deceleration period Td or the maximum speed period Tm without causing harmful vibration by being driven in accordance with the driving speed pattern PD of FIG. The transition from the period Td to the stop state can be smoothly performed. However, FIG.
In the case of the triangular drive pattern of FIG. 9A, it may be considered that there is a maximum speed period Tm = 0 between the acceleration period Ta and the deceleration period Td.
【００３４】パターン決定手段１２は、以上のようにし
て駆動速度パターンＰＤを定め、速度指令手段１３に送
出する（図１）。そこで、速度指令手段１３は、駆動速
度パターンＰＤに従って時間的に変化する速度指令信号
Ｓ2 を作成し、加え合せ点１４、増幅器ＡＭを介してサ
ーボモータＭ1 を速度制御して駆動対象３を駆動ストロ
ークＬだけ駆動することができる。速度演算手段１６
は、エンコーダＥＮからの現在位置Ｘの変化に基づいて
駆動対象３の現在速度Ｖ1 を算出し、加え合せ点１４に
フィードバックしているからである。また、統括制御手
段１１は、駆動対象３が目標位置Ｘ1 に到達したことを
検出すると、パターン決定手段１２からの駆動速度パタ
ーンＰＤをクリアし、速度指令手段１３からサーボモー
タＭ1 に至る全部材を待機状態に復帰させる。The pattern determining means 12 determines the driving speed pattern PD as described above and sends it to the speed command means 13 (FIG. 1). Accordingly, the speed command means 13 generates a speed command signal S2 which changes with time in accordance with the drive speed pattern PD, and controls the speed of the servomotor M1 via the addition point 14 and the amplifier AM to drive the drive target 3 in the drive stroke. Only L can be driven. Speed calculation means 16
This is because the current speed V1 of the driven object 3 is calculated based on the change of the current position X from the encoder EN, and is fed back to the addition point 14. When detecting that the drive target 3 has reached the target position X1, the general control means 11 clears the drive speed pattern PD from the pattern determination means 12 and controls all members from the speed command means 13 to the servomotor M1. Return to the standby state.
【００３５】[0035]
【他の実施の形態】速度指令手段１３には、速度補正手
段１９を付設することができる（図５）。なお、振動計
測手段１７の出力は、速度補正手段１９にも接続され、
速度補正手段１９の出力は、速度指令手段１３に接続さ
れている。また、このときの駆動対象３には、振動要素
６に並列の減衰要素（ダンパ要素）６ａが含まれてい
る。Other Embodiments The speed commanding means 13 may be provided with a speed correcting means 19 (FIG. 5). The output of the vibration measuring means 17 is also connected to the speed correcting means 19,
The output of the speed correction means 19 is connected to the speed command means 13. In addition, the driving target 3 at this time includes a damping element (damper element) 6 a parallel to the vibration element 6.
【００３６】手動スイッチＳＷを押し操作して計測モー
ドにすると、振動計測手段１７は、駆動対象３の一次振
動の周期Ｔ1 を見出して統括制御手段１１に送出すると
ともに、駆動対象３の一次振動の減衰曲線Ｃ2 を見出し
て速度補正手段１９に送出する（図６）。ただし、図６
において、振動曲線Ｃ1 は、減衰要素６ａを含む駆動対
象３の実際の固有一次振動の振動速度ｖを示しており、
減衰曲線Ｃ2 は、振動曲線Ｃ1 の包絡線である。When the measuring mode is set by pressing the manual switch SW, the vibration measuring means 17 finds the period T 1 of the primary vibration of the driven object 3 and sends it to the overall control means 11, and at the same time, detects the primary vibration of the driven object 3. The decay curve C2 is found and sent to the speed correcting means 19 (FIG. 6). However, FIG.
, The vibration curve C1 represents the actual natural primary vibration velocity v of the driven object 3 including the damping element 6a,
The damping curve C2 is the envelope of the vibration curve C1.
【００３７】そこで、速度補正手段１９は、振動曲線Ｃ
1 の減衰特性を補償して減衰がない振動曲線Ｃ1aを得る
ための補正曲線Ｃ2aを作成し、速度指令手段１３に送出
する。ただし、補正曲線Ｃ2aは、たとえば減衰曲線Ｃ2
を時間軸に平行な直線Ｃo に対して上下に反転させ、直
線Ｃo を横軸とする時間関数として表わせばよい。Therefore, the speed correcting means 19 calculates the vibration curve C
A correction curve C2a for compensating for the damping characteristic 1 and obtaining a vibration curve C1a having no damping is created and sent to the speed command means 13. However, the correction curve C2a is, for example, the attenuation curve C2
May be inverted up and down with respect to a straight line Co parallel to the time axis, and expressed as a time function with the straight line Co as the horizontal axis.
【００３８】一方、速度指令手段１３は、パターン決定
手段１２からの駆動速度パターンＰＤに従って速度指令
信号Ｓ2 を作成するに際し、速度補正手段１９からの補
正曲線Ｃ2aを反映させる。すなわち、速度指令手段１３
は、駆動速度パターンＰＤの加速期間Ｔa 、減速期間Ｔ
d における駆動速度Ｖに対し、図６の振動曲線Ｃ1 、Ｃ
1aの差相当の振動速度ｖを重畳させて速度指令信号Ｓ2
を作り、サーボモータＭ1 を介し、駆動対象３の減衰要
素６ａの影響を消去して加速中、減速中の駆動対象３の
振動を一定に維持することができる。そこで、このとき
の駆動対象３は、加速期間Ｔa 、減速期間Ｔd の各終点
において、加速度Ａ、減速度（−Ａ）をゼロに変化さ
せ、その後の振動を消滅させることができる。On the other hand, the speed command means 13 reflects the correction curve C2a from the speed correction means 19 when generating the speed command signal S2 according to the drive speed pattern PD from the pattern determination means 12. That is, the speed command means 13
Are the acceleration period Ta and the deceleration period T of the driving speed pattern PD.
The vibration curves C1, C2 in FIG.
The speed command signal S2 is superimposed on the vibration speed v corresponding to the difference of 1a.
To eliminate the influence of the damping element 6a of the driven object 3 via the servo motor M1 so that the vibration of the driven object 3 during acceleration and deceleration can be kept constant. Therefore, the driving target 3 at this time can change the acceleration A and the deceleration (-A) to zero at each end point of the acceleration period Ta and the deceleration period Td, and can eliminate the subsequent vibration.
【００３９】なお、図５において、速度補正手段１９の
出力は、速度指令手段１３に接続するに代えて、パター
ン決定手段１２に接続してもよい。このとき、パターン
決定手段１２は、駆動速度パターンＰＤに対して速度補
正手段１９からの補正曲線Ｃ2aを反映させ、速度指令手
段１３に送出すればよい。In FIG. 5, the output of the speed correcting means 19 may be connected to the pattern determining means 12 instead of being connected to the speed commanding means 13. At this time, the pattern determining means 12 may reflect the correction curve C2a from the speed correcting means 19 on the driving speed pattern PD and send it to the speed commanding means 13.
【００４０】また、速度指令手段１３、加え合せ点１４
の間には、位置指令手段１３ａ、加え合せ点１３ｂを挿
入し（図７）、加え合せ点１３ｂには、エンコーダＥＮ
からの現在位置Ｘをフィードバックすることができる。
位置指令手段１３ａは、速度指令手段１３からの速度指
令信号Ｓ2 を時間積分して位置指令信号Ｓ2aを作り、加
え合せ点１３ｂ、１４、増幅器ＡＭを介し、駆動速度パ
ターンＰＤに従ってサーボモータＭ1 を位置制御するこ
とができる。なお、図７において、加え合せ点１４は、
速度演算手段１６からの現在速度Ｖ1 をフィードバック
し、サーボモータＭ1 の速度マイナループを形成してい
る。The speed command means 13 and the addition point 14
In between, the position command means 13a and the addition point 13b are inserted (FIG. 7).
From the current position X can be fed back.
The position command means 13a time-integrates the speed command signal S2 from the speed command means 13 to produce a position command signal S2a, and positions the servo motor M1 in accordance with the drive speed pattern PD via the addition points 13b and 14 and the amplifier AM. Can be controlled. In FIG. 7, the addition point 14 is
The current speed V1 from the speed calculating means 16 is fed back to form a speed minor loop of the servo motor M1.
【００４１】以上の説明において、センサ８は、たとえ
ば図示しないプラグインコネクタを介して駆動制御装置
１０に接続してもよい。センサ８は、必要に応じて駆動
対象３の近傍に設置し、駆動対象３の振動波形を検出す
ればよいからである。また、振動計測手段１７は、周期
Ｔ1 に代えて、駆動対象３の一次振動の周波数ｆ1 を見
出して統括制御手段１１に送出してもよい。ただし、こ
のときの統括制御手段１１は、周期Ｔ1 ＝１／ｆ1 を算
出して記憶し、または、パターン決定手段１２は、統括
制御手段１１からの周波数ｆ1 に基づき、周期Ｔ1 ＝１
／ｆ1 を算出して使用すればよい。In the above description, the sensor 8 may be connected to the drive control device 10 via a plug-in connector (not shown). This is because the sensor 8 may be installed in the vicinity of the driving target 3 as needed to detect the vibration waveform of the driving target 3. Further, the vibration measuring means 17 may find out the frequency f1 of the primary vibration of the driven object 3 and send it to the general control means 11 instead of the cycle T1. However, at this time, the general control means 11 calculates and stores the cycle T1 = 1 / f1, or the pattern determination means 12 calculates the cycle T1 = 1 / f1 based on the frequency f1 from the general control means 11.
/ F1 may be calculated and used.
【００４２】また、加振手段１８は、これを省略しても
よい。センサ８、振動計測手段１７を介して周期Ｔ1 ま
たは周波数ｆ1 を見出すとき、サーボモータＭ1 は、た
とえば手動スイッチを介し、適当なパルス状の駆動信号
Ｓ3 を与えても十分であるからである。The vibration means 18 may be omitted. This is because, when finding the cycle T1 or the frequency f1 via the sensor 8 and the vibration measuring means 17, it is sufficient for the servo motor M1 to supply an appropriate pulse-like drive signal S3 via, for example, a manual switch.
【００４３】さらに、パターン決定手段１２は、図２の
プログラムステップ（７）において、加速期間Ｔa の終
点すなわち最大速度期間Ｔm の始点、最大速度期間Ｔm
の終点すなわち減速期間Ｔd の始点に相当する駆動スト
ロークＬ1 、Ｌ2 を、それぞれＬ1 ＝ＡＴ2 ／２＝Ｖm
Ｔ／２、Ｌ2 ＝Ｌ−ＡＴ2 ／２＝Ｌ−Ｖm Ｔ／２として
算出してもよい。ただし、このときの速度指令手段１３
は、エンコーダＥＮからの現在位置Ｘを利用して、駆動
対象３が駆動ストロークＬ1 、Ｌ2 に到達したタイミン
グを検出して速度指令信号Ｓ2 の屈曲点を見出すことが
できる。Further, in the program step (7) of FIG. 2, the pattern determining means 12 determines the end point of the acceleration period Ta, that is, the start point of the maximum speed period Tm, and the maximum speed period Tm.
Endpoint that is, the driving stroke L1, L2 corresponding to the start of the deceleration period Td, respectively L1 = AT 2/2 = Vm
T / 2, L2 = L- AT 2/2 = may be calculated as L-Vm T / 2. However, the speed command means 13 at this time
Can use the current position X from the encoder EN to detect the timing at which the drive target 3 reaches the drive strokes L1 and L2 and find the bending point of the speed command signal S2.
【００４４】なお、この発明は、直交２軸サーボシステ
ムに限らず、３軸以上のサーボシステムや、１軸サーボ
システムであって、サーボモータから駆動対象に至る駆
動系の剛性が小さいシステムなどに対し、広く一般的に
有効に適用することができる。The present invention is not limited to the orthogonal two-axis servo system, but may also be applied to a servo system having three or more axes or a one-axis servo system in which the rigidity of the drive system from the servomotor to the drive target is small. On the other hand, it can be applied widely and generally effectively.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上説明したように、この出願に係る第
１発明によれば、加速期間、減速期間がそれぞれ駆動対
象の一次振動の周期の整数倍に相当する駆動速度パター
ンに従ってサーボモータを駆動制御することによって、
サーボモータは、加速期間、減速期間の各始点において
駆動対象に与えた振動速度を加速期間、減速期間の各終
点において消滅させることができるから、有害な振動を
生じることなく、駆動対象を速やかに精度よく無振動状
態に位置決めすることができるという極めて優れた効果
がある。As described above, according to the first aspect of the present invention, the servo motor is driven in accordance with the driving speed pattern in which the acceleration period and the deceleration period each correspond to an integral multiple of the period of the primary vibration of the driven object. By controlling
Since the servomotor can eliminate the vibration speed given to the drive target at each start point of the acceleration period and the deceleration period at each end point of the acceleration period and the deceleration period, the drive target can be quickly moved without causing harmful vibration. There is an extremely excellent effect that positioning can be accurately performed in a non-vibration state.
【００４６】第２発明によれば、パターン決定手段、速
度指令手段を備えることにより、第１発明を有効に実施
することができる。According to the second invention, the first invention can be effectively implemented by providing the pattern determining means and the speed command means.
【図１】 全体構成ブロック系統図FIG. 1 is a block diagram of the overall configuration
【図２】 プログラムフローチャートFIG. 2 Program flowchart
【図３】 動作説明線図（１）FIG. 3 is an operation explanatory diagram (1).
【図４】 動作説明線図（２）FIG. 4 is an operation explanatory diagram (2).
【図５】 他の実施の形態を示す要部ブロック系統図
（１）FIG. 5 is a main part block diagram showing another embodiment (1).
【図６】 動作説明線図（３）FIG. 6 is an operation explanatory diagram (3).
【図７】 他の実施の形態を示す要部ブロック系統図
（２）FIG. 7 is a main block diagram showing another embodiment (2).
【図８】 駆動系の構成説明図FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of a drive system.
Ｍ1 …サーボモータ Ａm …最大加速度 Ｖm …最大速度 ＰＤ…駆動速度パターン Ｔa …加速期間 Ｔd …減速期間 Ｔm …最大速度期間 Ｔ1 …周期 Ｓ2 …速度指令信号 ３…駆動対象 ６…振動要素 １０…駆動制御装置 １２…パターン決定手段 １３…速度指令手段 １７…振動計測手段 １９…速度補正手段 M1 ... Servo motor Am ... Maximum acceleration Vm ... Maximum speed PD ... Driving speed pattern Ta ... Acceleration period Td ... Deceleration period Tm ... Maximum speed period T1 ... Period S2 ... Speed command signal 3 ... Drive target 6 ... Vibration element 10 ... Drive control Apparatus 12: Pattern determination means 13: Speed command means 17: Vibration measurement means 19: Speed correction means
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１３年７月９日（２００１．７．９）[Submission date] July 9, 2001 (2001.7.9)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００８[Correction target item name] 0008
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの出願に係る第１発明の構成は、振動要素を含む
駆動対象をサーボモータにより駆動して位置決めするに
際し、加速度一定の加速期間、減速度一定の減速期間が
それぞれ駆動対象の一次振動の周期の整数倍に相当する
駆動速度パターンを定め、駆動対象の振動の減衰特性を
補償して加速中、減速中の駆動対象の振動を一定に維持
しながら、駆動速度パターンに従ってサーボモータを駆
動制御することをその要旨とする。According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a driving object including a vibrating element is driven by a servomotor to position the object. A deceleration period in which the deceleration is constant is defined as a driving speed pattern corresponding to an integral multiple of the period of the primary vibration of the driving target, and the vibration of the driving target during acceleration and deceleration is fixed during acceleration by compensating for the damping characteristics of the driving target vibration The main point is to drive and control the servo motor in accordance with the driving speed pattern while maintaining the driving speed.
【手続補正３】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００９[Correction target item name] 0009
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００９】第２発明の構成は、サーボモータの駆動速
度パターンを定めるパターン決定手段と、パターン決定
手段からの駆動速度パターンに従って速度指令信号を作
る速度指令手段と、パターン決定手段、速度指令手段の
いずれか一方に付設する速度補正手段とを備えてなり、
パターン決定手段は、加速度一定の加速期間、減速度一
定の減速期間がそれぞれ駆動対象の一次振動の周期の整
数倍に相当する駆動速度パターンを定め、速度補正手段
は、駆動対象の振動の減衰特性を補償して加速中、減速
中の駆動対象の振動を一定に維持するように、駆動速度
パターンまたは速度指令信号を補正することをその要旨
とする。According to a second aspect of the invention, there is provided a pattern determining means for determining a driving speed pattern of a servomotor, a speed commanding means for generating a speed command signal in accordance with the driving speed pattern from the pattern determining means, Speed correction means attached to one of them,
The pattern deciding means determines a driving speed pattern in which the constant acceleration period and the constant deceleration period each correspond to an integral multiple of the period of the primary vibration of the driving target, and the speed correction unit determines a damping characteristic of the vibration of the driving target. The gist of the present invention is to correct the driving speed pattern or the speed command signal so that the vibration of the driving object during acceleration and deceleration is maintained constant during acceleration.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１０[Correction target item name] 0010
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１０】なお、パターン決定手段は、サーボモータ
の最大加速度、最大速度の範囲内において、加速期間、
減速期間が最短の駆動速度パターンを定めることができ
る。[0010] The pattern determining means determines an acceleration period, within the range of the maximum acceleration and the maximum speed of the servomotor.
A drive speed pattern with the shortest deceleration period can be determined.
【手続補正５】[Procedure amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１１[Correction target item name] 0011
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１１】また、パターン決定手段は、加速期間、減
速期間の間に最大速度期間を有する駆動速度パターンを
定めることができる。The pattern determining means can determine a driving speed pattern having a maximum speed period between the acceleration period and the deceleration period.
【手続補正６】[Procedure amendment 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１５[Correction target item name] 0015
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１５】速度指令手段に付設する速度補正手段は、
駆動対象の振動の減衰特性を補償するようにして、速度
指令手段が作成する速度指令信号を補正し、サーボモー
タを介して加減速中の駆動対象を積極的に加振すること
ができる。よって、駆動対象は、加速期間、減速期間の
各終点において、それぞれの各始点において与えられた
振動速度をそのまま維持しており、加速期間、減速期間
の各終点において加速度、減速度をゼロに変化させ、加
速期間、減速期間の各始点以前のエネルギ状態を再現す
ることにより、その後の振動を適確に抑えることができ
る。ただし、速度補正手段は、パターン決定手段に付設
し、同様にして、パターン決定手段が定める駆動速度パ
ターンを補正してもよい。The speed correction means attached to the speed command means is
By compensating for the damping characteristic of the vibration of the driven object, the speed command signal generated by the speed command means can be corrected, and the driven object during acceleration / deceleration can be vibrated positively via the servomotor. Therefore, at the end points of the acceleration period and the deceleration period, the drive object maintains the vibration speed given at each start point, and changes the acceleration and deceleration to zero at each end point of the acceleration period and the deceleration period. Then, by reproducing the energy state before the start point of each of the acceleration period and the deceleration period, the subsequent vibration can be appropriately suppressed. However, the speed correcting means may be attached to the pattern determining means, and similarly may correct the driving speed pattern determined by the pattern determining means.
【手続補正７】[Procedure amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１６[Correction target item name] 0016
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１６】なお、第１発明、第２発明において、駆動
速度パターンは、加速期間中の加速度、減速期間中の減
速度をそれぞれ一定値とし、サーボモータを直線的に加
減速する。また、駆動速度パターンは、その決定手法を
簡単化するために、サーボモータの最大加速度、最大速
度の範囲内において加速期間、減速期間を同一にとり、
加速期間中の加速度、減速期間中の減速度の絶対値を同
一にすることが好ましい。ただし、加速期間、減速期間
は、それぞれ駆動対象の一次振動の周期の整数倍に相当
する限り、必ずしも同一に設定する必要はない。In the first and second aspects of the present invention, the drive speed pattern linearly accelerates and decelerates the servomotor with the acceleration during the acceleration period and the deceleration during the deceleration period being constant values. In addition, in order to simplify the method of determining the drive speed pattern, the acceleration period and the deceleration period are set to be the same within the range of the maximum acceleration and the maximum speed of the servo motor,
It is preferable that the absolute values of the acceleration during the acceleration period and the deceleration during the deceleration period be the same. However, the acceleration period and the deceleration period do not necessarily need to be set to be the same as long as they correspond to integral multiples of the period of the primary vibration of the driven object.
【手続補正８】[Procedure amendment 8]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１７[Correction target item name] 0017
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１７】パターン決定手段は、サーボモータの最大
加速度、最大速度の範囲内において加速期間、減速期間
が最短の駆動速度パターンを定めることにより、サーボ
モータによる駆動対象の総駆動時間を最短にすることが
できる。このときのサーボモータは、駆動ストロークが
短いとき、駆動ストロークの中点において最大の到達速
度となり、いわゆる三角駆動パターンをとることがで
き、駆動ストロークが長いとき、加速期間、減速期間の
間に最大速度期間を設け、いわゆる台形駆動パターンを
とることができるからである。ただし、最大速度期間と
は、サーボモータの最大速度に相当する到達速度を維持
する期間をいう。The pattern determining means determines the driving speed pattern in which the acceleration period and the deceleration period are shortest within the range of the maximum acceleration and the maximum speed of the servomotor, thereby minimizing the total driving time of the object to be driven by the servomotor. Can be. When the driving stroke is short, the servo motor has a maximum reaching speed at the middle point of the driving stroke, and can take a so-called triangular driving pattern.When the driving stroke is long, the servo motor has a maximum driving speed during the acceleration period and the deceleration period. This is because a so-called trapezoidal driving pattern can be provided by providing a speed period. However, the maximum speed period refers to a period during which the arrival speed corresponding to the maximum speed of the servo motor is maintained.
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Claims (6)
により駆動して位置決めするに際し、駆動対象の一次固
有値を計測し、加速期間、減速期間がそれぞれ駆動対象
の一次振動の周期の整数倍に相当する駆動速度パターン
を定め、駆動速度パターンに従ってサーボモータを駆動
制御することを特徴とするサーボモータの駆動制御方
法。When a driving target including a vibration element is driven by a servomotor and positioned, a primary eigenvalue of the driving target is measured, and an acceleration period and a deceleration period each correspond to an integral multiple of a period of a primary vibration of the driving target. A drive control method for a servo motor, wherein a drive speed pattern to be performed is determined, and drive control of the servo motor is performed according to the drive speed pattern.
るパターン決定手段と、該パターン決定手段からの駆動
速度パターンに従って速度指令信号を作る速度指令手段
とを備えてなり、前記パターン決定手段は、駆動対象の
一次固有値に基づき、加速期間、減速期間がそれぞれ駆
動対象の一次振動の周期の整数倍に相当する駆動速度パ
ターンを定めることを特徴とするサーボモータの駆動制
御装置。2. The apparatus according to claim 1, further comprising: pattern determining means for determining a driving speed pattern of the servomotor; and speed command means for generating a speed command signal in accordance with the driving speed pattern from the pattern determining means. A drive speed pattern in which the acceleration period and the deceleration period each correspond to an integral multiple of the cycle of the primary vibration of the drive target based on the primary eigenvalue of the drive motor.
の最大加速度、最大速度の範囲内において、加速期間、
減速期間が最短の駆動速度パターンを定めることを特徴
とする請求項２記載のサーボモータの駆動制御装置。3. The method according to claim 1, wherein the pattern determining means sets an acceleration period within a range of a maximum acceleration and a maximum speed of the servomotor.
3. The drive control device for a servo motor according to claim 2, wherein the drive speed pattern in which the deceleration period is shortest is determined.
速期間の間に最大速度期間を有する駆動速度パターンを
定めることを特徴とする請求項３記載のサーボモータの
駆動制御装置。4. The drive control device for a servo motor according to claim 3, wherein said pattern determination means determines a drive speed pattern having a maximum speed period between an acceleration period and a deceleration period.
いずれか一方には、駆動対象の振動の減衰特性を補正す
る速度補正手段を付設することを特徴とする請求項２な
いし請求項４のいずれか記載のサーボモータの駆動制御
装置。5. The apparatus according to claim 2, wherein one of said pattern determining means and said speed commanding means is provided with a speed correcting means for correcting a damping characteristic of vibration of a driven object. The drive control device for a servo motor according to any one of the preceding claims.
は、駆動対象の一次固有値の実測値を前記パターン決定
手段に供給することを特徴とする請求項２ないし請求項
５のいずれか記載のサーボモータの駆動制御装置。6. The apparatus according to claim 2, further comprising a vibration measuring unit, wherein the vibration measuring unit supplies an actual measured value of a primary eigenvalue of the driven object to the pattern determining unit. Drive control device for servo motor.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007531945A (en) * | 2004-04-05 | 2007-11-08 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Motor control device and corresponding control method |
| JP2009033783A (en) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Controller and control program of motor |
| JP2009122777A (en) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Mitsubishi Electric Corp | Device and method for generating instruction |
| CN101902193A (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-01 | 株式会社安川电机 | Motor control device and motor control system |
| JP2021022176A (en) * | 2019-07-27 | 2021-02-18 | 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 | Movable part control device, movable part control method and program |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007531945A (en) * | 2004-04-05 | 2007-11-08 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Motor control device and corresponding control method |
| JP2009033783A (en) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Controller and control program of motor |
| JP2009122777A (en) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Mitsubishi Electric Corp | Device and method for generating instruction |
| JP4601659B2 (en) * | 2007-11-12 | 2010-12-22 | 三菱電機株式会社 | Command generation apparatus and command generation method |
| CN101902193A (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-01 | 株式会社安川电机 | Motor control device and motor control system |
| JP2011010533A (en) * | 2009-05-25 | 2011-01-13 | Yaskawa Electric Corp | Motor control device and motor control system |
| JP2021022176A (en) * | 2019-07-27 | 2021-02-18 | 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 | Movable part control device, movable part control method and program |
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