JP2003076425A - 送り駆動系の制御装置 - Google Patents
送り駆動系の制御装置Info
- Publication number
- JP2003076425A JP2003076425A JP2001268313A JP2001268313A JP2003076425A JP 2003076425 A JP2003076425 A JP 2003076425A JP 2001268313 A JP2001268313 A JP 2001268313A JP 2001268313 A JP2001268313 A JP 2001268313A JP 2003076425 A JP2003076425 A JP 2003076425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control unit
- speed
- friction
- friction force
- drive system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 工作機械等の送り駆動系の精度を向上する制
御装置を提供する。 【解決手段】 全体を符号１で示す制御装置は、位置指
令生成装置１０を有し、位置指令生成装置１０からの位
置指令信号Ｓ１は、位置制御部２０、速度制御部３０を
介して電流制御部４０へ送られる。電流制御部４０の出
力は、サーボモータ５０へ送られ、サーボモータ５０は
ボールねじ７０を回転駆動する。ボールねじ７０の回転
速度と回転量に応じてボールナット７５を介してテーブ
ル８０は、直線運動を行う。サーボモータ５０の回転は
エンコーダ６０で検出されて、位置のデータとして位置
制御部２０へフィードバックされるとともに、微分回路
２５で微分されて速度データとして速度制御部３０へフ
ィードバックされる。この位置制御系に摩擦力補正装置
１００を付加した構成を備える。この摩擦力補正装置１
００は、摩擦力推測装置１１０と、補正量算出装置１６
０を有する。
御装置を提供する。 【解決手段】 全体を符号１で示す制御装置は、位置指
令生成装置１０を有し、位置指令生成装置１０からの位
置指令信号Ｓ１は、位置制御部２０、速度制御部３０を
介して電流制御部４０へ送られる。電流制御部４０の出
力は、サーボモータ５０へ送られ、サーボモータ５０は
ボールねじ７０を回転駆動する。ボールねじ７０の回転
速度と回転量に応じてボールナット７５を介してテーブ
ル８０は、直線運動を行う。サーボモータ５０の回転は
エンコーダ６０で検出されて、位置のデータとして位置
制御部２０へフィードバックされるとともに、微分回路
２５で微分されて速度データとして速度制御部３０へフ
ィードバックされる。この位置制御系に摩擦力補正装置
１００を付加した構成を備える。この摩擦力補正装置１
００は、摩擦力推測装置１１０と、補正量算出装置１６
０を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械のテーブ
ル等の送り駆動系において、摩擦力に起因する位置決め
誤差および運動軌跡の誤差を補正する制御装置に関す
る。
ル等の送り駆動系において、摩擦力に起因する位置決め
誤差および運動軌跡の誤差を補正する制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】工作機械のテーブル等の送り駆動系にお
いて、送り方向が反転する際に発生するバックラッシを
補正する手段は、例えば、特開平８−２６３１１７号公
報に開示されている。この公報に示された補正装置は、
円運動において送り速度に対応したバックラッシの補正
装置を提案している。また、特開平１０−１５４００７
号公報は、円運動等における運動方向の反転時に発生す
るバックラッシの補正装置を開示する。
いて、送り方向が反転する際に発生するバックラッシを
補正する手段は、例えば、特開平８−２６３１１７号公
報に開示されている。この公報に示された補正装置は、
円運動において送り速度に対応したバックラッシの補正
装置を提案している。また、特開平１０−１５４００７
号公報は、円運動等における運動方向の反転時に発生す
るバックラッシの補正装置を開示する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した公報に示され
たものは、いずれもバックラッシの補正のみに着目して
おり、送り駆動系の摩擦による機械の歪を対象としては
いない。機械の歪は運動の速度や方向によって変化する
送り駆動系の摩擦の影響を大きく受ける。このため、従
来のバックラッシ補正では、運動方向反転時に発生する
バックラッシは補正できても、随時、運動速度が変化す
るような運動軌跡の誤差を十分に補正することはできな
かった。そこで本発明は、送り駆動系の摩擦による機械
の歪による誤差の補正装置を付加することにより、位置
決め誤差や円運動に発生するバックラッシだけでなく自
由な曲線と自由な速度変化をもった運動軌跡の誤差を補
正する制御装置を提供するものである。
たものは、いずれもバックラッシの補正のみに着目して
おり、送り駆動系の摩擦による機械の歪を対象としては
いない。機械の歪は運動の速度や方向によって変化する
送り駆動系の摩擦の影響を大きく受ける。このため、従
来のバックラッシ補正では、運動方向反転時に発生する
バックラッシは補正できても、随時、運動速度が変化す
るような運動軌跡の誤差を十分に補正することはできな
かった。そこで本発明は、送り駆動系の摩擦による機械
の歪による誤差の補正装置を付加することにより、位置
決め誤差や円運動に発生するバックラッシだけでなく自
由な曲線と自由な速度変化をもった運動軌跡の誤差を補
正する制御装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の制御装置は、エ
ンコーダを有するサーボモータと、サーボモータの回転
運動を直線運動に変換して送られるテーブルまたは工具
を有するコラム等の機械構造物と、サーボモータに位置
指令信号を出力する位置指令生成装置と、位置指令信号
にエンコーダからの位置フィードバックを追従させるべ
く制御する位置制御部と、位置制御部からの出力を速度
指令としてエンコーダからの信号を微分して得られる速
度フィードバックを追従させるべく制御する速度制御部
と、速度制御部からの出力を電流指令としてサーボモー
タに流れる電流を制御する電流制御部を備えるととも
に、位置指令生成装置の出力信号を入力信号として、摩
擦力に対応して装置のひずみ量を算出して位置制御部へ
出力する摩擦力補正装置を備えるものである。
ンコーダを有するサーボモータと、サーボモータの回転
運動を直線運動に変換して送られるテーブルまたは工具
を有するコラム等の機械構造物と、サーボモータに位置
指令信号を出力する位置指令生成装置と、位置指令信号
にエンコーダからの位置フィードバックを追従させるべ
く制御する位置制御部と、位置制御部からの出力を速度
指令としてエンコーダからの信号を微分して得られる速
度フィードバックを追従させるべく制御する速度制御部
と、速度制御部からの出力を電流指令としてサーボモー
タに流れる電流を制御する電流制御部を備えるととも
に、位置指令生成装置の出力信号を入力信号として、摩
擦力に対応して装置のひずみ量を算出して位置制御部へ
出力する摩擦力補正装置を備えるものである。
【０００５】そして、摩擦力補正装置は、摩擦力推測装
置と、摩擦力推測装置の出力信号を位置補正量に変換す
る補正量算出装置を備える。
置と、摩擦力推測装置の出力信号を位置補正量に変換す
る補正量算出装置を備える。
【０００６】さらに、摩擦力推測装置は、送り速度に対
応した摩擦絶対値を算出する摩擦絶対値算出部と、送り
方向の軸が反転するときの摩擦挙動を再現する摩擦挙動
再現部を備えるものである。
応した摩擦絶対値を算出する摩擦絶対値算出部と、送り
方向の軸が反転するときの摩擦挙動を再現する摩擦挙動
再現部を備えるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の制御装置の構成
を示すシステムブロック図である。全体を符号１で示す
制御装置は、位置指令生成装置１０を有し、位置指令生
成装置１０からの位置指令信号Ｓ１は、位置制御部２
０、速度制御部３０を介して電流制御部４０へ送られ
る。電流制御部４０の出力は、サーボモータ５０へ送ら
れ、サーボモータ５０はボールねじ７０を回転駆動す
る。ボールねじ７０の回転速度と回転量に応じてボール
ナット７５を介してテーブル８０は、直線運動を行う。
を示すシステムブロック図である。全体を符号１で示す
制御装置は、位置指令生成装置１０を有し、位置指令生
成装置１０からの位置指令信号Ｓ１は、位置制御部２
０、速度制御部３０を介して電流制御部４０へ送られ
る。電流制御部４０の出力は、サーボモータ５０へ送ら
れ、サーボモータ５０はボールねじ７０を回転駆動す
る。ボールねじ７０の回転速度と回転量に応じてボール
ナット７５を介してテーブル８０は、直線運動を行う。
【０００８】サーボモータ５０の回転はエンコーダ６０
で検出されて、位置のデータとして位置制御部２０へフ
ィードバックされるとともに、微分回路２５で微分され
て速度データとして速度制御部３０へフィードバックさ
れる。
で検出されて、位置のデータとして位置制御部２０へフ
ィードバックされるとともに、微分回路２５で微分され
て速度データとして速度制御部３０へフィードバックさ
れる。
【０００９】本発明の制御装置にあっては、この位置制
御系に摩擦力補正装置１００を付加した構成を備える。
この摩擦力補正装置１００は、摩擦力推測装置１１０
と、補正量算出装置１６０を有する。
御系に摩擦力補正装置１００を付加した構成を備える。
この摩擦力補正装置１００は、摩擦力推測装置１１０
と、補正量算出装置１６０を有する。
【００１０】図２は、摩擦力補正装置１００のシステム
ブロック図である。位置指令信号Ｓ １は、摩擦力推測装
置１１０へ送られ、差分算出部１２０で差分の信号に変
換され、速度に対応した摩擦絶対値算出部１３０と軸反
転時の摩擦挙動再現部１４０へ送られる。速度に対応し
た摩擦絶対値算出部１３０の出力と、軸反転時の摩擦挙
動再現部１４０の出力は、乗算部１５０で乗算され、補
正量算出装置１６０へ送られる。補正量算出装置１６０
は、機械剛性の逆数算出部１６２を有し、機械剛性に対
応する歪量を演算し、補正量Ｃ１として出力する。機械
剛性はボールねじのナット位置によって変化するので公
知の剛性計算に従い毎度更新する。
ブロック図である。位置指令信号Ｓ １は、摩擦力推測装
置１１０へ送られ、差分算出部１２０で差分の信号に変
換され、速度に対応した摩擦絶対値算出部１３０と軸反
転時の摩擦挙動再現部１４０へ送られる。速度に対応し
た摩擦絶対値算出部１３０の出力と、軸反転時の摩擦挙
動再現部１４０の出力は、乗算部１５０で乗算され、補
正量算出装置１６０へ送られる。補正量算出装置１６０
は、機械剛性の逆数算出部１６２を有し、機械剛性に対
応する歪量を演算し、補正量Ｃ１として出力する。機械
剛性はボールねじのナット位置によって変化するので公
知の剛性計算に従い毎度更新する。
【００１１】図３は、摩擦力推測装置１１０のシステム
構成をより詳細に示すブロック図である。速度に対応し
た摩擦絶対値算出部１３０は、差分算出部１２０の出力
する位置の差分値Δｐを入力とし、その入力に比例する
速度に対応した摩擦絶対値を出力する。摩擦絶対値算出
部１３０は速度をインデクスにもった摩擦絶対値データ
の参照テーブルでもよいし、摩擦絶対値が速度の関数と
なるように Ｆ＝ａ＋ｂ・ｆ＋ｃ・ｆ２＋ｄ・ｌｎ（ｆ） ただし
Ｆ：摩擦、ｆ：速度 等のように表される速度ｆの多項式を用意し、係数ａ，
ｂ，ｃ，ｄ等を回帰分析などの統計手法で求めておいて
もよい。
構成をより詳細に示すブロック図である。速度に対応し
た摩擦絶対値算出部１３０は、差分算出部１２０の出力
する位置の差分値Δｐを入力とし、その入力に比例する
速度に対応した摩擦絶対値を出力する。摩擦絶対値算出
部１３０は速度をインデクスにもった摩擦絶対値データ
の参照テーブルでもよいし、摩擦絶対値が速度の関数と
なるように Ｆ＝ａ＋ｂ・ｆ＋ｃ・ｆ２＋ｄ・ｌｎ（ｆ） ただし
Ｆ：摩擦、ｆ：速度 等のように表される速度ｆの多項式を用意し、係数ａ，
ｂ，ｃ，ｄ等を回帰分析などの統計手法で求めておいて
もよい。
【００１２】軸反転時に摩擦挙動再現部１４０は軸反転
時挙動を一方の飽和状態から他方の飽和状態に推移する
図６に示すようなアルゴリズムを実現するブロック図で
ある。今、図６に示すような推移点（ｕ，ｖ）を使って
このアルゴリズムを説明する。
時挙動を一方の飽和状態から他方の飽和状態に推移する
図６に示すようなアルゴリズムを実現するブロック図で
ある。今、図６に示すような推移点（ｕ，ｖ）を使って
このアルゴリズムを説明する。
【００１３】運動が正負のどちらに進んでいるかを求め
る正負判定部１７０が出力する正か負の符号に基準振幅
を掛けることで、現在の推移点、図６の（ｕ，ｖ）のｖ
が最終的に飽和する振幅値Ｖｒを算出する。偏差量算出
部２３０において、最終飽和振幅値Ｖｒから推移値ｖ算
出部２８０が保持する前回計算の推移値ｖを差し引くこ
とで、現在の推移点が最終的に飽和するまでの振幅の変
化残量Δｖを算出する。一方、運転が正負のどちらに進
んでいるかを求める正負判定部１９０が出力する正か負
の符号に飽和距離の１／２を掛けることで、現在の推移
点、図６の（ｕ，ｖ）のｕが最終的に飽和する値Ｕｒを
算出する。偏差量算出部２４０において、最終飽和距離
Ｕｒから推移値ｕ算出部２１０が出力する現在の推移値
ｕを差し引くことで、現在の推移点が最終的に飽和する
までの距離の変化残量Δｕを算出する。推移値ｕ算出部
２１０においては、位置の差分値Δｐを積算し、制限部
２２０で飽和距離の１／２の値の９５％を下限、上限値
となるように値を制限する。９５％としたのは偏差量算
出部２４０においてΔｕが０となって、次に説明する割
り算部２５０でゼロ割のエラーを生じさせないためであ
る。その割り算部２５０において、現在の推移点が最終
的に飽和するまでの振幅の変化残量Δｖを現在の推移点
が最終的に飽和するまでの距離の変化残量Δｕで割った
値に倍率部２６０の示す倍率値を掛けた値が、現在の推
移点（ｕ，ｖ）が変化する方向を表す（ｄｖ／ｄｕ）と
なる。倍率部２６０の倍率値を図３、図６では４とおい
たが、この値が推移点の経路形状を決める。実際の摩擦
の挙動に合うように以上の値をあらかじめ決めておく。
この（ｄｖ／ｄｕ）に掛け算部２７０にて差分算出部１
２０の出力する位置の差分値Δｐを掛け、推移値ｖ算出
部２８０に入力する。推移値ｕ算出部２８０では（ｄｕ
／ｄｖ）×Δｐを積算し、制限部２９０で基準振幅の値
を下限、上限となるように値を制限し、新たな推移点
（ｕ，ｖ）のｖを算出する。ｖは負の飽和点から正の飽
和点または正の飽和点から負の飽和点への推移点の振幅
を表し、これが軸反転時の摩擦挙動再現部の出力とな
る。
る正負判定部１７０が出力する正か負の符号に基準振幅
を掛けることで、現在の推移点、図６の（ｕ，ｖ）のｖ
が最終的に飽和する振幅値Ｖｒを算出する。偏差量算出
部２３０において、最終飽和振幅値Ｖｒから推移値ｖ算
出部２８０が保持する前回計算の推移値ｖを差し引くこ
とで、現在の推移点が最終的に飽和するまでの振幅の変
化残量Δｖを算出する。一方、運転が正負のどちらに進
んでいるかを求める正負判定部１９０が出力する正か負
の符号に飽和距離の１／２を掛けることで、現在の推移
点、図６の（ｕ，ｖ）のｕが最終的に飽和する値Ｕｒを
算出する。偏差量算出部２４０において、最終飽和距離
Ｕｒから推移値ｕ算出部２１０が出力する現在の推移値
ｕを差し引くことで、現在の推移点が最終的に飽和する
までの距離の変化残量Δｕを算出する。推移値ｕ算出部
２１０においては、位置の差分値Δｐを積算し、制限部
２２０で飽和距離の１／２の値の９５％を下限、上限値
となるように値を制限する。９５％としたのは偏差量算
出部２４０においてΔｕが０となって、次に説明する割
り算部２５０でゼロ割のエラーを生じさせないためであ
る。その割り算部２５０において、現在の推移点が最終
的に飽和するまでの振幅の変化残量Δｖを現在の推移点
が最終的に飽和するまでの距離の変化残量Δｕで割った
値に倍率部２６０の示す倍率値を掛けた値が、現在の推
移点（ｕ，ｖ）が変化する方向を表す（ｄｖ／ｄｕ）と
なる。倍率部２６０の倍率値を図３、図６では４とおい
たが、この値が推移点の経路形状を決める。実際の摩擦
の挙動に合うように以上の値をあらかじめ決めておく。
この（ｄｖ／ｄｕ）に掛け算部２７０にて差分算出部１
２０の出力する位置の差分値Δｐを掛け、推移値ｖ算出
部２８０に入力する。推移値ｕ算出部２８０では（ｄｕ
／ｄｖ）×Δｐを積算し、制限部２９０で基準振幅の値
を下限、上限となるように値を制限し、新たな推移点
（ｕ，ｖ）のｖを算出する。ｖは負の飽和点から正の飽
和点または正の飽和点から負の飽和点への推移点の振幅
を表し、これが軸反転時の摩擦挙動再現部の出力とな
る。
【００１４】図４は、本発明に使用される摩擦力推測装
置が適用される送り駆動系をモデル化したものである。
サーボモータ５０は、トルクＴ１を発生し、ボールねじ
７０を回転駆動させる。サーボモータ５０の回転軸は、
軸受により支持されており、この軸受部において転がり
摩擦Ｆ１が発生する。サーボモータ５０は、モータイナ
ーシャＩ１を有し、サーボモータの回転軸とボールねじ
７０は、ねじり剛性Ｇ１を有する。ボールねじ７０は、
ボールナット７５に螺合する。ボールねじ７０とボール
ナット７５の間には、転がり摩擦Ｆ２が発生し、ボール
ねじの軸受部には、軸受部転がり摩擦Ｆ３が発生する。
置が適用される送り駆動系をモデル化したものである。
サーボモータ５０は、トルクＴ１を発生し、ボールねじ
７０を回転駆動させる。サーボモータ５０の回転軸は、
軸受により支持されており、この軸受部において転がり
摩擦Ｆ１が発生する。サーボモータ５０は、モータイナ
ーシャＩ１を有し、サーボモータの回転軸とボールねじ
７０は、ねじり剛性Ｇ１を有する。ボールねじ７０は、
ボールナット７５に螺合する。ボールねじ７０とボール
ナット７５の間には、転がり摩擦Ｆ２が発生し、ボール
ねじの軸受部には、軸受部転がり摩擦Ｆ３が発生する。
【００１５】ボールナット７５はテーブル８０に取り付
けられており、テーブル８０をリニアガイドレールに沿
って変位させる。回転するボールねじ７０は、ボールね
じイナーシャＩ２を有し、ボールねじ７０とボールナッ
ト７５とテーブルは、変位する軸方向に対して軸方向剛
性Ｇ２を有する。テーブルに取り付けられたボールナッ
トは、リニアガイドレールとの間でリニアガイド転がり
摩擦Ｆ４を発生させる。
けられており、テーブル８０をリニアガイドレールに沿
って変位させる。回転するボールねじ７０は、ボールね
じイナーシャＩ２を有し、ボールねじ７０とボールナッ
ト７５とテーブルは、変位する軸方向に対して軸方向剛
性Ｇ２を有する。テーブルに取り付けられたボールナッ
トは、リニアガイドレールとの間でリニアガイド転がり
摩擦Ｆ４を発生させる。
【００１６】図５は、横軸に送り速度を、たて軸に摩擦
力をとったときの実験結果を示すグラフであって、送り
速度に応じて摩擦力が変化することを示している。
力をとったときの実験結果を示すグラフであって、送り
速度に応じて摩擦力が変化することを示している。
【００１７】図６は、本発明の摩擦力補正装置における
軸反転時の摩擦挙動再現部１４０を構築するための軸反
転時挙動と飽和状態を再現するアルゴリズムを示してい
る。横軸に飽和距離を、たて軸に基準振幅をとったもの
で、転がり案内の場合のアルゴリズムを示している。
軸反転時の摩擦挙動再現部１４０を構築するための軸反
転時挙動と飽和状態を再現するアルゴリズムを示してい
る。横軸に飽和距離を、たて軸に基準振幅をとったもの
で、転がり案内の場合のアルゴリズムを示している。
【００１８】図７は、軸反転時のロストモーションのヒ
ステリシスの形状を示すもので、横軸に軸反転後の移動
距離を、たて軸にロストモーション量をとったときのグ
ラフを示す。図の（ｂ）は（ａ）のＫ１の領域を横軸方
向に伸長したもので、ロストモーションが漸増する領域
を示す。図（ｂ）に示すように、ロストモーションが漸
増する領域内で軸が反転すると、ヒステリシスをもっ
て、はじめの起点に戻ることが確認された。これは図６
に示す軸反転時の摩擦挙動と飽和状態を再現するアルゴ
リズムが実察をうまく表現していることを裏づけてい
る。
ステリシスの形状を示すもので、横軸に軸反転後の移動
距離を、たて軸にロストモーション量をとったときのグ
ラフを示す。図の（ｂ）は（ａ）のＫ１の領域を横軸方
向に伸長したもので、ロストモーションが漸増する領域
を示す。図（ｂ）に示すように、ロストモーションが漸
増する領域内で軸が反転すると、ヒステリシスをもっ
て、はじめの起点に戻ることが確認された。これは図６
に示す軸反転時の摩擦挙動と飽和状態を再現するアルゴ
リズムが実察をうまく表現していることを裏づけてい
る。
【００１９】図８は、横軸に円弧運動の１軸に注目した
軸反転後の移動距離を、たて軸にロストモーション量を
とったグラフで、送り速度を変化させたときの各線図が
記載されている。送り速度によって摩擦力が変化するた
めに、ロストモーション量が変化する状態を示してい
る。
軸反転後の移動距離を、たて軸にロストモーション量を
とったグラフで、送り速度を変化させたときの各線図が
記載されている。送り速度によって摩擦力が変化するた
めに、ロストモーション量が変化する状態を示してい
る。
【００２０】図９は、横軸に送り速度を、たて軸にロス
トモーション量をとったグラフであって、送り速度が増
加するのに伴ない、ロストモーション量が低減する状態
を示す。
トモーション量をとったグラフであって、送り速度が増
加するのに伴ない、ロストモーション量が低減する状態
を示す。
【００２１】図１０は、本発明の効果を従来の補正手段
に対比して示す説明図である。図（ａ）は、第３象限と
第４象限の間で軸が反転する間のロストモーション量の
変化を示すもので、送り速度Ｆに応じてロストモーショ
ン量が変化する状態を示す。Ｆの数値は送り速度を示
し、数値が小さいものは、送り速度が低く、数値が大き
いものは、送り速度が高い。
に対比して示す説明図である。図（ａ）は、第３象限と
第４象限の間で軸が反転する間のロストモーション量の
変化を示すもので、送り速度Ｆに応じてロストモーショ
ン量が変化する状態を示す。Ｆの数値は送り速度を示
し、数値が小さいものは、送り速度が低く、数値が大き
いものは、送り速度が高い。
【００２２】図の（ａ）は、バックラッシ補正を行わな
いときの変化を示し、図の（ｂ）は従来の補正によるも
のを示している。バックラッシ補正が送り速度に対応で
きない状態を示している。図の（ｃ）は、本発明の補正
装置による補正を示し、送り速度の変化に対応して補正
がなされていることを示している。
いときの変化を示し、図の（ｂ）は従来の補正によるも
のを示している。バックラッシ補正が送り速度に対応で
きない状態を示している。図の（ｃ）は、本発明の補正
装置による補正を示し、送り速度の変化に対応して補正
がなされていることを示している。
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上のように、工作機械のテー
ブル等の送り駆動系の制御装置において、駆動時に発生
する摩擦力による機械のひずみ量を算出する装置を備え
て、送り量の補正を行うものである。この補正により、
送り速度が変化しても、送り方向が反転する領域にあっ
ても、適正な補正を行うことができ、精度の高い送り制
御を行うことができる。
ブル等の送り駆動系の制御装置において、駆動時に発生
する摩擦力による機械のひずみ量を算出する装置を備え
て、送り量の補正を行うものである。この補正により、
送り速度が変化しても、送り方向が反転する領域にあっ
ても、適正な補正を行うことができ、精度の高い送り制
御を行うことができる。
【図１】本発明の制御装置のシステムブロック図。
【図２】摩擦力補正装置のシステムブロック図。
【図３】摩擦力推測装置のシステムブロック図。
【図４】送り駆動系のモデル。
【図５】実験結果を示す図表。
【図６】本発明の動作原理を示す説明図。
【図７】ロストモーションのヒステリシス形状を示す
図。
図。
【図８】送り速度に対するロストモーションの変化を示
す図。
す図。
【図９】送り速度に対するロストモーションの変化を示
す図。
す図。
【図１０】本発明の効果を示す図。
１ 制御装置
１０ 位置指令生成装置
２０ 位置制御部
３０ 速度制御部
４０ 電流制御部
５０ サーボモータ
６０ エンコーダ
７０ ボールねじ
７５ ボールナット
８０ テーブル
１００ 摩擦力補正装置
１１０ 摩擦力推測装置
１２０ 差分検出部
１３０ 摩擦絶対値算出部
１４０ 摩擦挙動再現部
１６０ 補正量算出装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H269 AB01 BB03 CC01 DD01 EE05
FF06 GG02 HH03 JJ02
5H303 AA01 BB01 BB06 BB12 CC02
CC07 DD01 DD25 GG06 GG11
HH05 JJ02 KK03 KK08 KK10
KK25 KK36 LL03
Claims (4)
- 【請求項１】 エンコーダを有するサーボモータと、サ
ーボモータの回転運動を直線運動に変換して送られるテ
ーブルまたは工具を有するコラム等の機械構造物と、サ
ーボモータに位置指令信号を出力する位置指令生成装置
と、位置指令信号にエンコーダからの位置フィードバッ
クを追従させるべく制御する位置制御部と、位置制御部
からの出力を速度指令としてエンコーダからの信号を微
分して得られる速度フィードバックを追従させるべく制
御する速度制御部と、速度制御部からの出力を電流指令
としてサーボモータに流れる電流を制御する電流制御部
を備える送り駆動系の制御装置において、 位置指令生成装置の出力信号を入力信号として、摩擦力
に対応して装置のひずみ量を算出して位置制御部へ出力
する摩擦力補正装置を備えることを特徴とする送り駆動
系の制御装置。 - 【請求項２】 摩擦力補正装置は、摩擦力推測装置と、
摩擦力推測装置の出力信号を位置補正量に変換する補正
量算出装置を備える請求項１記載の送り駆動系の制御装
置。 - 【請求項３】 摩擦力推測装置は、送り速度に対応した
摩擦絶対値を算出する摩擦絶対値算出部と、送り方向の
軸が反転するときの摩擦挙動を再現する摩擦挙動再現部
を備える請求項２記載の送り駆動系の制御装置。 - 【請求項４】 軸反転時の摩擦挙動を再現する方法とし
て一定の飽和距離と振幅をもった領域内で一方の飽和点
から領域の対角線上の他方の飽和点への推移をもって表
現する摩擦挙動再現部を備える請求項３記載の送り駆動
系の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001268313A JP2003076425A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 送り駆動系の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001268313A JP2003076425A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 送り駆動系の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003076425A true JP2003076425A (ja) | 2003-03-14 |
Family
ID=19094315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001268313A Pending JP2003076425A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 送り駆動系の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003076425A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007105527A1 (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | National University Cooperation Nagoya Institute Of Technology | 位置決め機構の制御方法および制御装置 |
| JP2010079845A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JP2011175308A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Osaka Kiko Co Ltd | 工作機械の送り駆動系の制御方法及び制御装置 |
| CN102621989A (zh) * | 2011-01-30 | 2012-08-01 | 中央大学 | 太阳追踪方法及太阳追踪系统装置 |
| JP2014109785A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Fanuc Ltd | 被駆動体の位置補正機能を有するサーボ制御装置 |
| CN104950917A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-09-30 | 浙江工业大学 | 一种位置自校准的升降舞台控制系统及控制方法 |
| US9182471B2 (en) | 2011-01-27 | 2015-11-10 | National Central University | Sun tracking method and sun tracking system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001175313A (ja) * | 1999-10-05 | 2001-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御システムおよびそれに用いられる位置指令値補正装置 |
| JP2001202136A (ja) * | 2000-01-19 | 2001-07-27 | Toshiba Mach Co Ltd | モーションコントローラにおける動的たわみ補正方法およびモーションコントローラ |
-
2001
- 2001-09-05 JP JP2001268313A patent/JP2003076425A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001175313A (ja) * | 1999-10-05 | 2001-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御システムおよびそれに用いられる位置指令値補正装置 |
| JP2001202136A (ja) * | 2000-01-19 | 2001-07-27 | Toshiba Mach Co Ltd | モーションコントローラにおける動的たわみ補正方法およびモーションコントローラ |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007105527A1 (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | National University Cooperation Nagoya Institute Of Technology | 位置決め機構の制御方法および制御装置 |
| JP2010079845A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JP2011175308A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Osaka Kiko Co Ltd | 工作機械の送り駆動系の制御方法及び制御装置 |
| US9182471B2 (en) | 2011-01-27 | 2015-11-10 | National Central University | Sun tracking method and sun tracking system |
| CN102621989A (zh) * | 2011-01-30 | 2012-08-01 | 中央大学 | 太阳追踪方法及太阳追踪系统装置 |
| JP2014109785A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Fanuc Ltd | 被駆動体の位置補正機能を有するサーボ制御装置 |
| US10247301B2 (en) | 2012-11-30 | 2019-04-02 | Fanuc Corporation | Servo control system with position compensation function for driven member |
| CN104950917A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-09-30 | 浙江工业大学 | 一种位置自校准的升降舞台控制系统及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5096019B2 (ja) | サーボモータ制御装置 | |
| WO2000019288A1 (fr) | Dispositif de commande de position | |
| WO2002039574A1 (en) | Servo controller and method | |
| JP5183399B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| JP2000250614A (ja) | バックラッシ補正装置および数値制御システム | |
| JPH07110717A (ja) | モータの制御方式 | |
| JPH08179831A (ja) | フルクローズド・ループ方式における象限突起補正方法 | |
| JP6214948B2 (ja) | 摩擦補償装置及び摩擦補償方法並びにサーボ制御装置 | |
| JP5739400B2 (ja) | 被駆動体の位置補正機能を有するサーボ制御装置 | |
| JP6051970B2 (ja) | 数値制御装置と摩擦補償方法 | |
| US10031507B2 (en) | Servo control device | |
| JP2010049599A (ja) | 工作機械 | |
| JP4361285B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| JP2003076425A (ja) | 送り駆動系の制御装置 | |
| JP4183057B2 (ja) | 数値制御システム | |
| JP4448219B2 (ja) | モーションコントローラにおける動的たわみ補正方法およびモーションコントローラ | |
| JP4510722B2 (ja) | ロストモーション補正機能を有する位置制御装置 | |
| JP2810246B2 (ja) | 駆動制御装置 | |
| JP2019221032A (ja) | 電動機の制御装置 | |
| WO2018142868A1 (ja) | 位置制御装置及び方法 | |
| JP3176003B2 (ja) | 制御装置 | |
| JP6316905B1 (ja) | サーボモータ制御装置 | |
| JP2003047269A (ja) | サーボ制御装置 | |
| JP3438195B2 (ja) | モータの制御装置 | |
| JP3097182B2 (ja) | ねじ加工装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040818 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060421 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060509 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060710 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070206 |