JP2010236603A - Backlash removing control device - Google Patents
Backlash removing control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010236603A JP2010236603A JP2009084683A JP2009084683A JP2010236603A JP 2010236603 A JP2010236603 A JP 2010236603A JP 2009084683 A JP2009084683 A JP 2009084683A JP 2009084683 A JP2009084683 A JP 2009084683A JP 2010236603 A JP2010236603 A JP 2010236603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- command
- value
- torque command
- threshold
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
Description
本発明はバックラッシュ除去制御装置に関し、加工時において確実にバックラッシュやロストモーションの発生を防止することができると共に、状況に応じて可動部材を高速移動させたり高トルク移動させたりすることができるようにしたものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlash removal control device, which can reliably prevent backlash and lost motion during processing, and can move a movable member at a high speed or a high torque depending on the situation. It is what I did.
工作機械においては、モータの回転力(駆動力)を、動力伝達機構を介して、可動部材であるテーブルや主軸に伝達して、可動部材(テーブルや主軸)を移動させている。
可動部材が、例えばテーブル等のように大重量の場合には、モータと可動部材の間に減速機を介して駆動する。また、送り機構の場合は、ボールねじや、ラック&ピニオンなどの機構を介して駆動する。
In a machine tool, the rotational force (driving force) of a motor is transmitted to a table and a main shaft, which are movable members, via a power transmission mechanism, and the movable member (table and main shaft) is moved.
When the movable member is heavy, such as a table, the movable member is driven via a speed reducer between the motor and the movable member. In the case of a feed mechanism, it is driven via a mechanism such as a ball screw or a rack and pinion.
このような動力伝達機構には歯車が組み込まれているため、正確な位置制御、ひいては精度の良い加工をする場合には、バックラッシュが問題となる。
即ち、バックラッシュが存在すると、可動部材を位置精度良く安定に駆動することが難しくなり、加工精度に悪影響を及ぼしてしまうのである。
Since a gear is incorporated in such a power transmission mechanism, backlash becomes a problem when performing accurate position control, and hence accurate machining.
That is, if backlash exists, it becomes difficult to drive the movable member stably with high positional accuracy, which adversely affects machining accuracy.
更に、バックラッシュが存在すると、可動部材の加速度が反転する際に、入力側(モータ側)のギアの歯と、出力側(可動部材側)のギアの歯との噛み合いが変わるため、ロストモーション、即ち、噛み合いがはずれてから再度噛み合うまでの間において入力側ギア歯と出力側ギア歯とが噛み合っていない状態が発生する。
ロストモーションが発生している間では、モータのトルクは可動部材に伝達しないので、一時的に無制御の状態が発生し、位置決め精度が悪化してしまう。
Furthermore, if backlash is present, when the acceleration of the movable member reverses, the meshing between the gear teeth on the input side (motor side) and the gear teeth on the output side (movable member side) changes, so the lost motion That is, a state occurs in which the input side gear teeth and the output side gear teeth are not engaged with each other during the period from when the engagement is released until the engagement is performed again.
While the lost motion is occurring, the torque of the motor is not transmitted to the movable member, so that an uncontrolled state occurs temporarily and the positioning accuracy deteriorates.
ここで、モータ側に接続された歯車と、可動部材側(例えばテーブルに連結されたボールねじ軸)に接続された歯車との間で発生するロストモーションについて、図6A〜図6Dを参照して説明する。なお図6A〜図6Dでは、歯車に備えた歯の一部のみを図示している。
また、モータ側に接続された歯車を「モータ側歯車GM」、可動部材側に接続された歯車を「可動部材側歯車GL」として説明をする。
Here, the lost motion generated between the gear connected to the motor side and the gear connected to the movable member side (for example, a ball screw shaft coupled to the table) is described with reference to FIGS. explain. 6A to 6D show only a part of the teeth provided on the gear.
The gear connected to the motor side will be described as “motor side gear G M ”, and the gear connected to the movable member side will be described as “movable member side gear G L ”.
バックラッシュによるロストモーションは、可動部材の移動方向(加速度)が反転する際に、可動部材側歯車GLの歯と、モータ側歯車GMの歯との噛み合いが離れて浮くために発生するものである。 Lost motion by backlash, which in the moving direction of the movable member (acceleration) is inverted, occurs because the float with the teeth of the movable member side gear G L, apart engagement with the teeth of the motor side gear G M It is.
図6Aは、モータ側歯車GMの歯面と可動部材側歯車GLの歯面とが接触し、モータ側歯車GMが時計回り方向に回転することにより、可動部材側歯車GLが反時計回り方向に回転している状態を示している。 Figure 6A is in contact tooth surfaces of the motor side gear G M and the tooth surface of the movable member side gear G L is, by the motor side gear G M is rotated in the clockwise direction, the movable member side gear G L are anti A state of rotating clockwise is shown.
モータが減速すると、可動部材(例えばテーブル)は自らの慣性により動き続けるので、図6Bに示すように、モータ側歯車GMの歯と可動部材側歯車GLの歯との噛み合いが離れ始める。 When the motor is decelerated, the movable member (e.g., a table) continues to move due to its own inertia, as shown in FIG. 6B, the engagement of the teeth of the movable member side gear G L of the motor side gear G M starts away.
その後、図6Cに示すように、モータの回転方向が反転してモータ側歯車GMが反時計回り方向に回転し始めるが、可動部材(例えばテーブル)が停止して可動部材側歯車GLは静止するため、モータ側歯車GMの歯と可動部材側歯車GLの歯とが完全に離れた状態となり、ロストモーションが発生する。 Thereafter, as shown in FIG. 6C, although the motor side gear G M in the rotating direction of the motor is inverted starts to rotate in the counterclockwise direction, the movable member side gear G L movable member (e.g., a table) is stopped to stationary, the teeth of the motor side gear G M and the teeth of the movable member side gear G L becomes completely separated state, lost motion will occur.
ロストモーションは、図6Dに示すように、モータ側歯車GMの歯と可動部材側歯車GLの歯とが再び噛み合うまで続く。 It lost motion, as shown in FIG. 6D, until the teeth of the motor side gear G M and the teeth of the movable member side gear G L meshes again.
このようにしてロストモーションが発生し、これが位置決め誤差の主要因となっている。 In this way, lost motion occurs, which is the main cause of positioning error.
上述したバックラッシュの発生や、ロストモーションの発生を防止しつつ、モータ側歯車から可動部材側歯車に動力を伝達するために、従来では、2台のモータで可動部材を駆動する構成を採用しつつ、両モータの駆動を最適に制御する手法が開発されている。 In order to transmit power from the motor side gear to the movable member side gear while preventing the occurrence of backlash and lost motion as described above, conventionally, a configuration in which the movable member is driven by two motors has been adopted. However, a method for optimally controlling the driving of both motors has been developed.
ここで、このような従来技術の一例を、図7を参照しつつ説明する。
図7に示すように、この例では、可動部材に接続された可動部材側歯車GLには、第1のモータ側歯車GM1と、第2のモータ側歯車GM2が噛み合っている。
Here, an example of such a prior art will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 7, in this example, the first motor side gear G M1 and the second motor side gear G M2 are engaged with the movable member side gear GL connected to the movable member.
第1のモータ側歯車GM1は第1のモータ11に接続されており、モータ11が回転駆動することによりモータ側歯車GM1が回転する。第2のモータ側歯車GM2は第2のモータ21に接続されており、モータ21が回転駆動することによりモータ側歯車GM2が回転する。
The first motor side gear G M1 is connected to the
制御系を説明すると、駆動トルク指令部30は駆動トルク指令τdを出力し、オフセットトルク指令部31はオフセットトルク指令τoを出力する。
Explaining the control system, the drive
駆動トルク指令τdの値(絶対値)は、可動側歯車GLを介して可動部材を移動させるのに必要なトルク値であり、加工プログラム等に応じて設定される。この駆動トルク指令τdの極性は、加工状況等に応じて、正になることも、負になることもある。
オフセットトルク指令τoの値(絶対値)は、可動部材の重量や摩擦等を考慮して設定されており、オフセットトルク指令τoの値(絶対値)は、駆動トルク指令τdの値(絶対値)よりも小さくなっている。このオフセットトルク指令τoの極性は常に正になっている。
The value (absolute value) of the drive torque command τ d is a torque value necessary for moving the movable member via the movable gear GL , and is set according to the machining program or the like. The polarity of the drive torque command τ d may be positive or negative depending on the machining situation or the like.
The value of the offset torque command tau o (absolute value) is set in consideration of the weight and friction of the movable member, the value of the offset torque command tau o (absolute value), the driving torque command tau value of d ( It is smaller than the absolute value. The polarity of this offset torque command τ o is always positive.
ゼロトルクリミッタ12は、駆動トルク指令τdが入力されると、その極性が正である場合にのみ、その駆動トルク指令τdを出力する。ゼロトルクリミッタ22は、駆動トルク指令τdが入力されると、その極性が負である場合にのみ、その駆動トルク指令τdを出力する。 When the drive torque command τ d is input, the zero torque limiter 12 outputs the drive torque command τ d only when the polarity is positive. When the driving torque command τ d is input, the zero torque limiter 22 outputs the driving torque command τ d only when the polarity is negative.
加算部13は、ゼロトルクリミッタ12から出力された駆動トルク指令τdに、オフセットトルク指令τoを加えて総合トルク指令τt1とし、この総合トルク指令τt1をサーボアンプ14に送る。
減算部23は、ゼロトルクリミッタ22から出力された駆動トルク指令τdから、オフセットトルク指令τoを減算して総合トルク指令τt2とし、この総合トルク指令τt2をサーボアンプ24に送る。
The
The
サーボアンプ(電流制御部)14は、総合トルク指令τt1に応じた電流をモータ11に供給し、モータ11は総合トルク指令τt1に応じたトルクを出力して、モータ側歯車GM1を回転駆動する。
The servo amplifier (current control unit) 14 supplies a current corresponding to the total torque command τ t1 to the
サーボアンプ(電流制御部)24は、総合トルク指令τt2に応じた電流をモータ21に供給し、モータ21は総合トルク指令τt2に応じたトルクを出力して、モータ側歯車GM2を回転駆動する。
The servo amplifier (current control unit) 24 supplies a current corresponding to the total torque command τ t2 to the
かかる構成となっている従来技術の動作を説明する。
例えば、駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdの値(絶対値)が10で極性が正(つまり駆動トルク指令τdの指令値が+10)であり、オフセットトルク指令部31から出力されるオフセットトルク指令τoの値(絶対値)が1で極性が正(つまりオフセットトルク指令τoの指令値が+1)である場合について説明する。
The operation of the prior art having such a configuration will be described.
For example, the value of the driving torque command tau d output from the driving torque command section 30 (absolute value) is a polar positive 10 (i.e. command value is +10 in the drive torque command tau d), from the offset
この例の場合には、駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdは、ゼロトルクリミッタ12を通過してゼロトルクリミッタ12から出力されるが、ゼロトルクリミッタ22では遮断されてゼロトルクリミッタ22からは出力されない。
In this example, the drive torque command τ d output from the drive
加算部13は、指令値が+10の駆動トルク指令τdと、指令値が+1のオフセットトルク指令τoを加算して、指令値が+11の総合トルク指令τt1を出力する。
サーボアンプ(電流制御部)14は、総合トルク指令τt1に応じた電流をモータ11に供給し、モータ11は、指令値が+11の総合トルク指令τt1に応じて、正回転方向(時計回り方向)で「11」に相当するトルクを出力して、モータ側歯車GM1を正回転方向(時計回り方向)に回転駆動し、可動側歯車GLを負回転方向(反時計回り方向)に回転駆動する。
The servo amplifier (current control unit) 14 supplies a current corresponding to the total torque command τ t1 to the
減算部23は、指令値が0の駆動トルク指令τdから、指令値が+1のオフセットトルク指令τoを減算して、指令値が−1の総合トルク指令τt2を出力する。
サーボアンプ(電流制御部)24は、総合トルク指令τt2に応じた電流をモータ21に供給し、モータ21は、指令値が−1の総合トルク指令τt2に応じて、負回転方向(反時計回り方向)で「1」に相当するトルクを出力して、モータ側歯車GM2に負回転方向(反時計回り方向)のトルクを作用させ、可動側歯車GLに正回転方向(時計回り方向)のトルクを作用させる。このトルクが、プリロードトルク(オフセットトルク)となる。
The
The servo amplifier (current control unit) 24 supplies a current corresponding to the total torque command τ t2 to the
この結果、可動部材側歯車GLには、負回転方向(反時計回り方向)に「11」に相当するトルクが作用し、正回転方向(時計回り方向)に「1」に相当するトルクが作用する。このため、可動部材側歯車GLは、負回転方向(反時計回り方向)に沿い「10」に相当するトルクで回転する。 As a result, a torque corresponding to “11” acts on the movable member side gear GL in the negative rotation direction (counterclockwise direction), and a torque corresponding to “1” in the positive rotation direction (clockwise direction). Works. For this reason, the movable member side gear GL rotates with a torque corresponding to “10” along the negative rotation direction (counterclockwise direction).
負回転方向(反時計回り方向)のトルクと正回転方向(時計回り方向)のトルクの差は、値が「1」の内力となる。この内力「1」は、モータ側歯車GM1の歯と可動部材側歯車GLの歯とを噛み合わせると共に、モータ側歯車GM2の歯と可動部材側歯車GLの歯とを噛み合わせて、バックラッシュの発生及びロストモーションの発生を防止する機能を発揮する。 The difference between the torque in the negative rotation direction (counterclockwise direction) and the torque in the positive rotation direction (clockwise direction) is an internal force having a value of “1”. This internal force “1” meshes the teeth of the motor side gear GM1 and the teeth of the movable member side gear GL , and also meshes the teeth of the motor side gear GM2 and the teeth of the movable member side gear GL. It demonstrates the function of preventing the occurrence of backlash and lost motion.
また、例えば、駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdの値(絶対値)が10で極性が負(つまり駆動トルク指令τdの指令値が−10)であり、オフセットトルク指令部31から出力されるオフセットトルク指令τoの値(絶対値)が1で極性が正(つまりオフセットトルク指令τoの指令値が+1)である場合には、加算部13は、指令値が+1の総合トルク指令τt1を出力し、減算部23は、指令値が−11の総合トルク指令τt2を出力する。
Further, for example, the value (absolute value) of the drive torque command τ d output from the drive
このため、モータ11は、指令値が+1の総合トルク指令τt1に応じて、正回転方向(時計回り方向)で「1」に相当するトルクを出力し、モータ21は、指令値が−11の総合トルク指令τt2に応じて、負回転方向(反時計回り方向)で「11」に相当するトルクを出力する。
Therefore, the
この結果、可動部材側歯車GLには、負回転方向(反時計回り方向)に「1」に相当するトルクが作用し、正回転方向(時計回り方向)に「11」に相当するトルクが作用し、可動部材側歯車GLは、正回転方向(時計回り方向)に沿い「10」に相当するトルクで回転する。 As a result, the torque corresponding to “1” acts on the movable member side gear GL in the negative rotation direction (counterclockwise direction) and the torque corresponding to “11” in the positive rotation direction (clockwise direction). Acting, the movable member side gear GL rotates with a torque corresponding to “10” along the forward rotation direction (clockwise direction).
負回転方向(反時計回り方向)のトルクと正回転方向(時計回り方向)のトルクの差は、値が「1」の内力となる。この内力「1」は、モータ側歯車GM1の歯と可動部材側歯車GLの歯とを噛み合わせると共に、モータ側歯車GM2の歯と可動部材側歯車GLの歯とを噛み合わせて、バックラッシュの発生及びロストモーションの発生を防止する機能を発揮する。 The difference between the torque in the negative rotation direction (counterclockwise direction) and the torque in the positive rotation direction (clockwise direction) is an internal force having a value of “1”. This internal force “1” meshes the teeth of the motor side gear GM1 and the teeth of the movable member side gear GL , and also meshes the teeth of the motor side gear GM2 and the teeth of the movable member side gear GL. It demonstrates the function of preventing the occurrence of backlash and lost motion.
ところで図7に示すような従来技術では次のような課題があった。
即ち、従来技術では、2つのモータ11,12があるにもかかわらず、可動部材の移動は一方のモータの駆動力でのみ行い、他方のモータの駆動力はバックラッシュやロストモーションの発生を防止するようにギア歯を突っ張らせるためにだけ使用している。
つまり、可動部材を移動させるために、一つのモータの駆動力が寄与しているにすぎず、もう一つのモータは内力を発生させるためにのみ使用されている。
Incidentally, the prior art as shown in FIG. 7 has the following problems.
That is, in the prior art, although there are two
That is, only the driving force of one motor contributes to move the movable member, and the other motor is used only to generate an internal force.
2つのモータがあるため、両モータの駆動力を合わせて、可動部材の移動に用いることができれば、送り動作時において可動部材を高速で移動させたり、加工動作時において可動部材を高トルクで移動させたりすることができるが、従来技術ではこのような動作はできなかった。
結局、従来技術では、2つのモータを備える装置構成としているため、コストがかかるが、その割にはコストパフォーマンスが悪かったという問題があった。
Since there are two motors, if the driving force of both motors can be combined and used to move the movable member, the movable member can be moved at high speed during the feeding operation, or the movable member can be moved at high torque during the machining operation. However, in the prior art, such an operation could not be performed.
After all, in the conventional technology, since the device configuration includes two motors, the cost is high, but there is a problem that the cost performance is poor.
本発明は、上記従来技術に鑑み、バックラッシュやロストモーションの発生を防止する必要がある状態では、確実にバックラッシュやロストモーションの発生を防止することができると共に、可動部材を高速移動させたり高トルク移動させたりする必要がある状態では、2つのモータのトルクを合わせて可動部材の移動をすることができるようにした、バックラッシュ除去制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above prior art, the present invention can reliably prevent the occurrence of backlash and lost motion in a state where it is necessary to prevent the occurrence of backlash and lost motion, and can move the movable member at high speed. An object of the present invention is to provide a backlash removal control device that can move a movable member by combining the torques of two motors in a state that requires high torque movement.
上記課題を解決する本発明の構成は、
可動部材に接続された可動部材側歯車と、
前記可動部材側歯車に噛み合うと共に、第1のモータにより回転駆動される第1のモータ側歯車と、
前記可動部材側歯車に噛み合うと共に、第2のモータにより回転駆動される第2のモータ側歯車と、
バックラッシュ除去制御指令が入力されると、極性が正になっている駆動トルク指令は通過させるが極性が負になっている駆動トルク指令は遮断するゼロトルクリミット機能を発揮し、バックラッシュ除去制御指令が入力されなくなると極性にかかわらず駆動トルク指令をそのまま通過させる第1のゼロトルクリミッタと、
バックラッシュ除去制御指令が入力されると、極性が負になっている駆動トルク指令は通過させるが極性が正になっている駆動トルク指令は遮断するゼロトルクリミット機能を発揮し、バックラッシュ除去制御指令が入力されなくなると極性にかかわらず駆動トルク指令をそのまま通過させる第2のゼロトルクリミッタと、
バックラッシュ除去制御指令が入力されると、オフセットトルク指令を出力し、バックラッシュ除去制御指令が入力されなくなると、オフセットトルク指令の出力を停止するオフセットトルク指令部と、
第1のゼロトルクリミッタを通過してきた駆動トルク指令に前記オフセットトルク指令を加算して得た総合トルク指令の値に応じたトルクを発生し且つ当該総合トルク指令の極性に応じた回転方向となるように、前記第1のモータに電流を供給する第1の電流制御部と、
第2のゼロトルクリミッタを通過してきた駆動トルク指令から前記オフセットトルク指令を減算して得た総合トルク指令の値に応じたトルクを発生し且つ当該総合トルク指令の極性に応じた回転方向となるように、前記第2のモータに電流を供給する第2の電流制御部と、
前記可動部材の精密位置決めが必要なときには、第1のゼロトルクリミッタ及び第2のゼロトルクリミッタならびに前記オフセットトルク指令部にバックラッシュ除去制御指令を入力し、前記可動部材を高速移動させる必要があるときには、第1のゼロトルクリミッタ及び第2のゼロトルクリミッタならびに前記オフセットトルク指令部へのバックラッシュ除去制御指令の入力を停止するバックラッシュ除去制御指令発令部とを有することを特徴とする。
The configuration of the present invention for solving the above problems is as follows.
A movable member side gear connected to the movable member;
A first motor side gear that meshes with the movable member side gear and is driven to rotate by a first motor;
A second motor side gear that meshes with the movable member side gear and is rotationally driven by a second motor;
When a backlash removal control command is input, a zero-torque limit function is provided that allows a drive torque command with a positive polarity to pass but blocks a drive torque command with a negative polarity to pass. A first zero torque limiter that passes the drive torque command as it is regardless of the polarity when the command is not input;
When a backlash removal control command is input, a zero-torque limit function that allows the drive torque command with a negative polarity to pass but cuts off the drive torque command with a positive polarity is demonstrated. A second zero torque limiter that passes the drive torque command as it is regardless of the polarity when the command is not input;
An offset torque command unit that outputs an offset torque command when a backlash removal control command is input, and stops outputting an offset torque command when the backlash removal control command is not input;
Torque is generated according to the value of the total torque command obtained by adding the offset torque command to the drive torque command that has passed through the first zero torque limiter, and the rotation direction is in accordance with the polarity of the total torque command. A first current controller for supplying a current to the first motor,
Torque is generated according to the value of the total torque command obtained by subtracting the offset torque command from the drive torque command that has passed through the second zero torque limiter, and the rotational direction is in accordance with the polarity of the total torque command. A second current controller for supplying a current to the second motor,
When precise positioning of the movable member is required, it is necessary to input a backlash removal control command to the first zero torque limiter, the second zero torque limiter, and the offset torque command unit to move the movable member at high speed. In some cases, a first zero torque limiter, a second zero torque limiter, and a backlash removal control command issuing unit for stopping input of a backlash removal control command to the offset torque command unit are provided.
また本発明の構成は、
可動部材に接続された可動部材側歯車と、
前記可動部材側歯車に噛み合うと共に、第1のモータにより回転駆動される第1のモータ側歯車と、
前記可動部材側歯車に噛み合うと共に、第2のモータにより回転駆動される第2のモータ側歯車と、
正側閾値が固定設定されており負側閾値が可変設定されると共に、駆動トルク指令が入力されるとその値を正側閾値と負側閾値により制限して出力する第1の閾値可変トルクリミッタと、
負側閾値が固定設定されており正側閾値が可変設定されると共に、駆動トルク指令が入力されるとその値を負側閾値と正側閾値により制限して出力する第2の閾値可変トルクリミッタと、
オフセットトルク指令を出力するオフセットトルク指令部と、
第1の閾値可変トルクリミッタを通過してきた駆動トルク指令に前記オフセットトルク指令を加算して得た総合トルク指令の値に応じたトルクを発生し且つ当該総合トルク指令の極性に応じた回転方向となるように、前記第1のモータに電流を供給する第1の電流制御部と、
第2の閾値可変トルクリミッタを通過してきた駆動トルク指令から前記オフセットトルク指令を減算して得た総合トルク指令の値に応じたトルクを発生し且つ当該総合トルク指令の極性に応じた回転方向となるように、前記第2のモータに電流を供給する第2の電流制御部と、
第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の極性が正である場合には、第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の絶対値と第1の閾値可変トルクリミッタの正側閾値の絶対値との差の値を、第2の閾値可変トルクリミッタの正側閾値の絶対値として設定し、第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の極性が負である場合には、第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の絶対値と第2の閾値可変トルクリミッタの負側閾値の絶対値との差の値を、第1の閾値可変トルクリミッタの負側閾値の絶対値として設定する閾値変更部とを有することを特徴とする。
The configuration of the present invention is as follows.
A movable member side gear connected to the movable member;
A first motor side gear that meshes with the movable member side gear and is driven to rotate by a first motor;
A second motor side gear that meshes with the movable member side gear and is rotationally driven by a second motor;
A first threshold variable torque limiter in which the positive threshold is fixedly set, the negative threshold is variably set, and when a drive torque command is input, the value is limited and output by the positive threshold and the negative threshold. When,
A second threshold variable torque limiter in which the negative threshold is fixedly set, the positive threshold is variably set, and when a drive torque command is input, the value is limited and output by the negative threshold and the positive threshold. When,
An offset torque command section for outputting an offset torque command;
A torque corresponding to the value of the total torque command obtained by adding the offset torque command to the drive torque command that has passed through the first threshold variable torque limiter, and a rotation direction corresponding to the polarity of the total torque command; A first current controller for supplying a current to the first motor,
A torque corresponding to the value of the total torque command obtained by subtracting the offset torque command from the drive torque command passing through the second threshold variable torque limiter, and a rotation direction corresponding to the polarity of the total torque command; A second current control unit for supplying current to the second motor,
When the polarity of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters is positive, the absolute value of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters and the first A difference value from the absolute value of the positive threshold value of the second threshold variable torque limiter is set as an absolute value of the positive threshold value of the second threshold variable torque limiter, and is input to the first and second threshold variable torque limiters. When the polarity of the drive torque command is negative, the absolute value of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters and the absolute value of the negative threshold of the second threshold variable torque limiter are And a threshold value changing unit that sets the difference value as an absolute value of the negative side threshold value of the first threshold value variable torque limiter.
また本発明の構成は、
可動部材に接続された可動部材側歯車と、
前記可動部材側歯車に噛み合うと共に、第1のモータにより回転駆動される第1のモータ側歯車と、
前記可動部材側歯車に噛み合うと共に、第2のモータにより回転駆動される第2のモータ側歯車と、
オフセットトルク指令を出力するオフセットトルク指令部と、
正側閾値が固定設定されており負側閾値が可変設定されると共に、駆動トルク指令が入力されるとその値を正側閾値と負側閾値により制限して出力する第1の閾値可変トルクリミッタと、
負側閾値が固定設定されており正側閾値が可変設定されると共に、駆動トルク指令が入力されるとその値を負側閾値と正側閾値により制限して出力する第2の閾値可変トルクリミッタと、
第1の閾値可変トルクリミッタを通過してきた駆動トルク指令とオフセットトルク指令とを加算した得た第1の総合トルク指令の値に応じたトルクを発生し且つ当該第1の総合トルク指令の極性に応じた回転方向となるように、前記第1のモータに電流を供給する第1の電流制御部と、
第2の閾値可変トルクリミッタを通過してきた駆動トルク指令からオフセットトルク指を減算して得た第2の総合トルク指令の値に応じたトルクを発生し且つ当該第2の総合トルク指令の極性に応じた回転方向となるように、前記第2のモータに電流を供給する第2の電流制御部と、
閾値・オフセットトルク値変更部とを有し、
前記閾値・オフセットトルク値変更部は、
第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の極性が正であるときに、第1の閾値可変トルクリミッタの正側閾値が、第1の総合トルク指令よりも小さく、かつ、駆動トルク指令よりも大きい場合には、第1の閾値可変トルクリミッタの正側閾値から駆動トルク指令を減算した値の絶対値をオフセットトルク指令の指令値として設定し、
第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の極性が正であるときに、第1の閾値可変トルクリミッタの正側閾値が駆動トルク指令よりも小さい場合には、オフセットトルク指令の指令値を0にし、かつ駆動トルク指令から第1の閾値可変トルクリミッタの正側閾値を減算した値を、第2の閾値可変トルクリミッタの正側閾値の値として設定し、
第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の極性が負であるときに、第2の閾値可変トルクリミッタの負側閾値が、第2の総合トルク指令よりも大きく、かつ、駆動トルク指令よりも小さい場合には、駆動トルク指令から第2の閾値可変トルクリミッタの負側閾値を減算した値の絶対値をオフセットトルク指令の指令値として設定し、
第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の極性が負であるときに、第2の閾値可変トルクリミッタの負側閾値が駆動トルク指令よりも大きい場合には、オフセットトルクを0にし、かつ駆動トルク指令から第2の閾値可変トルクリミッタの負側閾値を減算した値を、第1の閾値可変トルクリミッタの負側閾値の値として設定することを特徴とする。
The configuration of the present invention is as follows.
A movable member side gear connected to the movable member;
A first motor side gear that meshes with the movable member side gear and is driven to rotate by a first motor;
A second motor side gear that meshes with the movable member side gear and is rotationally driven by a second motor;
An offset torque command section for outputting an offset torque command;
A first threshold variable torque limiter in which the positive threshold is fixedly set, the negative threshold is variably set, and when a drive torque command is input, the value is limited and output by the positive threshold and the negative threshold. When,
A second threshold variable torque limiter in which the negative threshold is fixedly set, the positive threshold is variably set, and when a drive torque command is input, the value is limited and output by the negative threshold and the positive threshold. When,
A torque corresponding to the value of the first total torque command obtained by adding the drive torque command that has passed through the first threshold variable torque limiter and the offset torque command is generated, and the polarity of the first total torque command is set. A first current control unit for supplying current to the first motor so as to have a corresponding rotation direction;
Torque is generated according to the value of the second total torque command obtained by subtracting the offset torque finger from the drive torque command that has passed through the second threshold variable torque limiter, and the polarity of the second total torque command is set. A second current control unit for supplying a current to the second motor so as to have a corresponding rotation direction;
A threshold value / offset torque value changing unit,
The threshold value / offset torque value changing unit is:
When the polarity of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters is positive, the positive threshold of the first threshold variable torque limiter is smaller than the first total torque command, and If the driving torque command is larger than the driving torque command, the absolute value of the value obtained by subtracting the driving torque command from the positive threshold value of the first threshold variable torque limiter is set as the command value of the offset torque command.
When the polarity of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters is positive and the positive threshold of the first threshold variable torque limiter is smaller than the drive torque command, the offset torque A value obtained by subtracting the positive threshold value of the first threshold variable torque limiter from the drive torque command is set as the positive threshold value of the second threshold variable torque limiter, with the command value of the command set to 0.
When the polarity of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters is negative, the negative threshold of the second threshold variable torque limiter is greater than the second total torque command, and When the driving torque command is smaller than the driving torque command, the absolute value of the value obtained by subtracting the negative threshold value of the second threshold variable torque limiter from the driving torque command is set as the command value of the offset torque command.
When the polarity of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters is negative and the negative threshold of the second threshold variable torque limiter is greater than the drive torque command, the offset torque And a value obtained by subtracting the negative threshold value of the second threshold variable torque limiter from the drive torque command is set as the negative threshold value of the first threshold variable torque limiter.
本発明によれば、加工時には、2つのモータが互いに逆回転方向のトルクを発生することにより、バックラッシュやロストモーションの発生を防止でき、送り時には、2つのモータが可動部材を同方向に移動させるトルクを発生することにより、可動部材を高速移動させることができる。 According to the present invention, during processing, the two motors generate torques in the reverse rotation direction, thereby preventing backlash and lost motion. During feeding, the two motors move the movable member in the same direction. By generating the torque to be generated, the movable member can be moved at a high speed.
また本発明によれば、加工時において、一方のモータのトルクのみで可動部材を送り動作するのに必要なトルクを発生することができるときには、一方のモータのみで送り動作のためのトルクを発生し、駆動トルク指令が大きくなって一方のモータのトルクのみで可動部材を送り動作するのに必要なトルクを発生することができないときには、2つのモータで送り動作のためのトルクを発生することにより、可動部材を高トルク移動させることができる。 Further, according to the present invention, when the torque necessary for feeding the movable member can be generated only by the torque of one motor during machining, the torque for the feeding operation is generated only by one motor. However, when the drive torque command becomes large and the torque necessary for feeding the movable member with only the torque of one motor cannot be generated, the torque for the feeding operation is generated by the two motors. The movable member can be moved with high torque.
また本発明によれば、バックラッシュ除去状態をなるべく長く維持できると共に、発生トルクの急変を防止することができる。 Further, according to the present invention, the backlash removal state can be maintained as long as possible, and a sudden change in generated torque can be prevented.
以下、本発明を実施するための形態を、実施例に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated in detail based on an Example.
本発明の実施例1にかかるバックラッシュ除去制御装置を、図1を参照して説明する。なお図7に示す従来技術と同一機能を果たす部分には同一符号を付して説明をする。 A backlash removal control apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that portions having the same functions as those of the prior art shown in FIG.
<工夫点>
実施例1のバックラッシュ除去制御装置は、加工時においてはバックラッシュやロストモーションの発生を確実に防止し、かつ、送り動作時においては可動部材を高速で移動させることができるように工夫したものである。
<Ingenuity>
The backlash removal control device according to the first embodiment is devised so as to reliably prevent the occurrence of backlash and lost motion during machining and to move the movable member at high speed during feeding operation. It is.
<構成>
可動部材側歯車GLは、可動部材(例えばテーブルに連結されたボールねじ軸)に接続されている。この可動部材側歯車GLには、第1のモータ側歯車GM1と、第2のモータ側歯車GM2が噛み合っている。
<Configuration>
The movable member side gear GL is connected to a movable member (for example, a ball screw shaft coupled to a table). The first motor side gear G M1 and the second motor side gear G M2 are meshed with the movable member side gear G L.
図1では、歯車同士の噛み合い状態を簡略化して示しているが、第1のモータ側歯車GM1が正回転方向(時計回り方向)に回転すると、可動部材側歯車GLは負回転方向(反時計回り方向)に回転し、第1のモータ側歯車GM1が負回転方向(反時計回り方向)に回転すると、可動部材側歯車GLは正回転方向(時計回り方向)に回転するように、歯車の噛み合い状態を設定している。 In FIG. 1, the meshing state of the gears is shown in a simplified manner. However, when the first motor side gear G M1 rotates in the positive rotation direction (clockwise direction), the movable member side gear G L rotates in the negative rotation direction ( When the first motor side gear G M1 is rotated in the counterclockwise direction) and the first motor side gear G M1 is rotated in the negative rotation direction (counterclockwise direction), the movable member side gear G L is rotated in the positive rotation direction (clockwise direction). In addition, the meshing state of the gears is set.
同様に、第2のモータ側歯車GM2が正回転方向(時計回り方向)に回転すると、可動部材側歯車GLは負回転方向(反時計回り方向)に回転し、第2のモータ側歯車GM2が負回転方向(反時計回り方向)に回転すると、可動部材側歯車GLは正回転方向(時計回り方向)に回転するように、歯車の噛み合い状態を設定している。 Similarly, when the second motor side gear G M2 rotates in the positive rotation direction (clockwise direction), the movable member side gear G L rotates in the negative rotation direction (counterclockwise direction), and the second motor side gear When G M2 is rotated in the negative rotation direction (counterclockwise direction), the movable member side gear G L is to rotate in the normal rotation direction (clockwise direction), and sets the state meshing gears.
第1のモータ側歯車GM1は第1のモータ11に接続されており、モータ11が回転駆動することによりモータ側歯車GM1が回転する。第2のモータ側歯車GM2は第2のモータ21に接続されており、モータ21が回転駆動することによりモータ側歯車GM2が回転する。
The first motor side gear G M1 is connected to the
制御系を説明すると、制御系は、ゼロトルクリミッタ12a,22a、加算部13、減算部23、サーボアンプ(電流制御部)14,24、駆動トルク指令部30、オフセットトルク指令部31の他に、バックラッシュ除去制御指令発令部40を有している。
The control system will be described in addition to the zero
バックラッシュ除去制御指令発令部40は、可動部材の精密位置決めが必要な状況になっているときと判断したときには、バックラッシュ除去制御指令BRを出力し、可動部材の精密位置決めが必要ではない状況になっているときと判断したときには、バックラッシュ除去制御指令BRの出力を停止する。
バックラッシュ除去制御指令BRは、ゼロトルクリミッタ12a,22a及びオフセットトルク指令部31に送出される。
When the backlash removal control
The backlash removal control command BR is sent to the zero
バックラッシュ除去制御指令発令部40は、可動部材の精密位置決めが必要な状況になっているか否かを判断するが、その判断手法としては、以下のような、各種の手法を採用することができる。
(1)加工プログラム等を参照して、切削加工中であるか送り動作中であるかを判断し、切削加工中であれば精密位置決めが必要な状況であると判断し、送り動作中であれば精密位置決めが不必要な状況であると判断する。
(2)切削ドリルが回転しているか停止しているかを検出し、切削ドリルが回転していると検出した場合には加工中であるので精密位置決めが必要な状況であると判断し、切削ドリルが停止していると検出した場合には送り動作中等の非加工中であるので精密位置決めが不必要な状況であると判断する。
(3)操作者が外部から手動で、精密位置決めが必要である状況であるか否かの状況信号を入力することにより、バックラッシュ除去制御指令発令部40が、精密位置決めが必要な状況であるか否かを判断する。
The backlash removal control
(1) Referring to the machining program, etc., determine whether cutting or feeding is in progress. If cutting is in progress, determine that precise positioning is necessary. It is judged that the precise positioning is unnecessary.
(2) It is detected whether the cutting drill is rotating or stopped, and if it is detected that the cutting drill is rotating, it is determined that a precise positioning is necessary because it is being processed. If it is detected that the position is stopped, it is determined that the precise positioning is not necessary because it is not being processed such as during a feeding operation.
(3) The backlash removal control
駆動トルク指令部30は駆動トルク指令τdを出力する。
駆動トルク指令τdの値(絶対値)は、可動側歯車GLを介して可動部材を移動させるのに必要なトルク値であり、加工プログラム等に応じて設定される。この駆動トルク指令τdの極性は、加工状況等に応じて、正になることも、負になることもある。
The drive
The value (absolute value) of the drive torque command τ d is a torque value necessary for moving the movable member via the movable gear GL , and is set according to the machining program or the like. The polarity of the drive torque command τ d may be positive or negative depending on the machining situation or the like.
オフセットトルク指令部31は、バックラッシュ除去制御指令BRが入力されているときには、オフセットトルク指令τoを出力し、バックラッシュ除去制御指令BRが入力されていないときには、オフセットトルク指令τoの出力を停止する。
Offset
オフセットトルク指令τoの値(絶対値)は、可動部材の重量や摩擦等を考慮して設定されており、オフセットトルク指令τoの値(絶対値)は、駆動トルク指令τdの値(絶対値)よりも小さくなっている。このオフセットトルク指令τoの極性は常に正になっている。 The value of the offset torque command tau o (absolute value) is set in consideration of the weight and friction of the movable member, the value of the offset torque command tau o (absolute value), the driving torque command tau value of d ( It is smaller than the absolute value. The polarity of this offset torque command τ o is always positive.
ゼロトルクリミッタ12aは、バックラッシュ除去制御指令BRが入力されているときには、駆動トルク指令τdが入力されると、その極性が正である場合にのみ駆動トルク指令τdを通過させて出力し、その極性が負であるときには駆動トルク指令τdの出力を遮断する。
また、ゼロトルクリミッタ12aは、バックラッシュ除去制御指令BRが入力されていないときには、ゼロトルクリミットの機能が無くなり、駆動トルク指令τdが入力されると、その極性が正であるか負であるかにかかわらず、駆動トルク指令τdをそのまま通過させて出力する。
Zero
Further, the zero
ゼロトルクリミッタ22aは、バックラッシュ除去制御指令BRが入力されているときには、駆動トルク指令τdが入力されると、その極性が負である場合にのみ駆動トルク指令τdを通過させて出力し、その極性が正であるときには駆動トルク指令τdの出力を遮断する。
また、ゼロトルクリミッタ22aは、バックラッシュ除去制御指令BRが入力されていないときには、ゼロトルクリミットの機能が無くなり、駆動トルク指令τdが入力されると、その極性が正であるか負であるかにかかわらず、駆動トルク指令τdをそのまま通過させて出力する。
Zero
Further, the zero
加算部13は、ゼロトルクリミッタ12aから出力された駆動トルク指令τdに、オフセットトルク指令τoを加えて総合トルク指令τt1とし、この総合トルク指令τt1をサーボアンプ14に送る。
減算部23は、ゼロトルクリミッタ22aから出力された駆動トルク指令τdから、オフセットトルク指令τoを減算して総合トルク指令τt2とし、この総合トルク指令τt2をサーボアンプ24に送る。
The adding
The subtracting
サーボアンプ(電流制御部)14は、総合トルク指令τt1に応じた電流をモータ11に供給し、モータ11は総合トルク指令τt1に応じたトルクを出力して、モータ側歯車GM1を回転駆動する。
The servo amplifier (current control unit) 14 supplies a current corresponding to the total torque command τ t1 to the
サーボアンプ(電流制御部)24は、総合トルク指令τt2に応じた電流をモータ21に供給し、モータ21は総合トルク指令τt2に応じたトルクを出力して、モータ側歯車GM2を回転駆動する。
The servo amplifier (current control unit) 24 supplies a current corresponding to the total torque command τ t2 to the
<バックラッシュ除去動作>
かかる構成となっている本実施例の動作を説明する。
バックラッシュ除去制御指令発令部40からバックラッシュ除去制御指令BRが出力されているとき、即ち、加工中であるため精密位置決めが必要なときには、ゼロトルクリミッタ12a,22aがゼロトルクリミット機能を発揮し、且つ、オフセットトルク指令部31からオフセットトルク指令τoが出力されるため、図7に示す従来技術と同様な動作が行われる。
<Backlash removal operation>
The operation of this embodiment having such a configuration will be described.
When the backlash removal control command BR is output from the backlash removal control
例えば、駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdの値(絶対値)が10で極性が正(つまり駆動トルク指令τdの指令値が+10)であり、オフセットトルク指令部31から出力されるオフセットトルク指令τoの値(絶対値)が1で極性が正(つまりオフセットトルク指令τoの指令値が+1)である場合について説明する。
For example, the value of the driving torque command tau d output from the driving torque command section 30 (absolute value) is a polar positive 10 (i.e. command value is +10 in the drive torque command tau d), from the offset
この例の場合には、駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdは、ゼロトルクリミッタ12aを通過してゼロトルクリミッタ12aから出力されるが、ゼロトルクリミッタ22aでは遮断されてゼロトルクリミッタ22aからは出力されない。
In this example, the drive torque command τ d output from the drive
加算部13は、指令値が+10の駆動トルク指令τdと、指令値が+1のオフセットトルク指令τoを加算して、指令値が+11の総合トルク指令τt1を出力する。
サーボアンプ(電流制御部)14は、総合トルク指令τt1に応じた電流をモータ11に供給し、モータ11は、指令値が+11の総合トルク指令τt1に応じて、正回転方向(時計回り方向)で「11」に相当するトルクを出力して、モータ側歯車GM1を正回転方向(時計回り方向)に回転駆動し、可動部材側歯車GLを負回転方向(反時計回り方向)に回転駆動する。
The servo amplifier (current control unit) 14 supplies a current corresponding to the total torque command τ t1 to the
減算部23は、指令値が0の駆動トルク指令τdから、指令値が+1のオフセットトルク指令τoを減算して、指令値が−1の総合トルク指令τt2を出力する。
サーボアンプ(電流制御部)24は、総合トルク指令τt2に応じた電流をモータ21に供給し、モータ21は、指令値が−1の総合トルク指令τt2に応じて、負回転方向(反時計回り方向)で「1」に相当するトルクを出力して、モータ側歯車GM2に負回転方向(反時計回り方向)のトルクを作用させ、可動部材側歯車GLに正回転方向(時計回り方向)のトルクを作用させる。このトルクが、プリロードトルク(オフセットトルク)となる。
The subtracting
The servo amplifier (current control unit) 24 supplies a current corresponding to the total torque command τ t2 to the
この結果、可動部材側歯車GLには、負回転方向(反時計回り方向)に「11」に相当するトルクが作用し、正回転方向(時計回り方向)に「1」に相当するトルクが作用する。このため、可動部材側歯車GLは、負回転方向(反時計回り方向)に沿い「10」に相当するトルクで回転する。 As a result, a torque corresponding to “11” acts on the movable member side gear GL in the negative rotation direction (counterclockwise direction), and a torque corresponding to “1” in the positive rotation direction (clockwise direction). Works. For this reason, the movable member side gear GL rotates with a torque corresponding to “10” along the negative rotation direction (counterclockwise direction).
負回転方向(反時計回り方向)のトルクと正回転方向(時計回り方向)のトルクの差は、値が「1」の内力となる。この内力「1」は、モータ側歯車GM1の歯と可動部材側歯車GLの歯とを噛み合わせると共に、モータ側歯車GM2の歯と可動部材側歯車GLの歯とを噛み合わせて、バックラッシュの発生及びロストモーションの発生を防止する機能を発揮する。 The difference between the torque in the negative rotation direction (counterclockwise direction) and the torque in the positive rotation direction (clockwise direction) is an internal force having a value of “1”. This internal force “1” meshes the teeth of the motor side gear GM1 and the teeth of the movable member side gear GL , and also meshes the teeth of the motor side gear GM2 and the teeth of the movable member side gear GL. It demonstrates the function of preventing the occurrence of backlash and lost motion.
また、例えば、駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdの値(絶対値)が10で極性が負(つまり駆動トルク指令τdの指令値が−10)であり、オフセットトルク指令部31から出力されるオフセットトルク指令τoの値(絶対値)が1で極性が正(つまりオフセットトルク指令τoの指令値が+1)である場合には、加算部13は、指令値が+1の総合トルク指令τt1を出力し、減算部23は、指令値が−11の総合トルク指令τt2を出力する。
Further, for example, the value (absolute value) of the drive torque command τ d output from the drive
このため、モータ11は、指令値が+1の総合トルク指令τt1に応じて、正回転方向(時計回り方向)で「1」に相当するトルクを出力し、モータ21は、指令値が−11の総合トルク指令τt2に応じて、負回転方向(反時計回り方向)で「11」に相当するトルクを出力する。
Therefore, the
この結果、可動部材側歯車GLには、負回転方向(反時計回り方向)に「1」に相当するトルクが作用し、正回転方向(時計回り方向)に「11」に相当するトルクが作用し、可動部材側歯車GLは、正回転方向(時計回り方向)に沿い「10」に相当するトルクで回転する。 As a result, the torque corresponding to “1” acts on the movable member side gear GL in the negative rotation direction (counterclockwise direction) and the torque corresponding to “11” in the positive rotation direction (clockwise direction). Acting, the movable member side gear GL rotates with a torque corresponding to “10” along the forward rotation direction (clockwise direction).
負回転方向(反時計回り方向)のトルクと正回転方向(時計回り方向)のトルクの差は、値が「1」の内力となる。この内力「1」は、モータ側歯車GM1の歯と可動部材側歯車GLの歯とを噛み合わせると共に、モータ側歯車GM2の歯と可動部材側歯車GLの歯とを噛み合わせて、バックラッシュの発生及びロストモーションの発生を防止する機能を発揮する。 The difference between the torque in the negative rotation direction (counterclockwise direction) and the torque in the positive rotation direction (clockwise direction) is an internal force having a value of “1”. This internal force “1” meshes the teeth of the motor side gear GM1 and the teeth of the movable member side gear GL , and also meshes the teeth of the motor side gear GM2 and the teeth of the movable member side gear GL. It demonstrates the function of preventing the occurrence of backlash and lost motion.
<高速送り動作>
一方、バックラッシュ除去制御指令発令部40からバックラッシュ除去制御指令BRが出力されていないとき、即ち、非加工中(例えば送り動作中)であるため精密位置決めが必要ではないときには、ゼロトルクリミッタ12a,22aがゼロトルクリミット機能を発揮しなくなり、且つ、オフセットトルク指令部31からオフセットトルク指令τoが出力されなくなる。
<High-speed feed operation>
On the other hand, when the backlash removal control command BR is not output from the backlash removal control
この場合には、駆動トルク指令部30から出力された駆動トルク指令τdは、ゼロトルクリミッタ12a及び加算部13をそのまま通過してサーボアンプ14に入力され、また同時に、ゼロトルクリミッタ22a及び減算部23をそのまま通過してサーボアンプ24に入力される。
つまり、総合トルク指令τt1と駆動トルク指令τdが等しくなり、総合トルク指令τt2と駆動トルク指令τdが等しくなる。
In this case, the drive torque command τ d output from the drive
That is, the total torque command τ t1 and the drive torque command τ d are equal, and the total torque command τ t2 and the drive torque command τ d are equal.
このため、例えば、駆動トルク指令τdの値(絶対値)が10で極性が正(つまり駆動トルク指令τdの指令値が+10)である場合には、次のような動作が行われる。 Therefore, for example, when the value (absolute value) of the drive torque command τ d is 10 and the polarity is positive (that is, the command value of the drive torque command τ d is +10), the following operation is performed.
サーボアンプ(電流制御部)14は、駆動トルク指令τd(=総合トルク指令τt1)に応じた電流をモータ11に供給し、モータ11は、指令値が+10の駆動トルク指令τdに応じて、正回転方向(時計回り方向)で「10」に相当するトルクを出力して、モータ側歯車GM1を正回転方向(時計回り方向)に回転駆動する。
これにより、可動部材側歯車GLには、負回転方向(反時計回り方向)に「10」に相当するトルクが作用する。
The servo amplifier (current control unit) 14 supplies a current corresponding to the drive torque command τ d (= total torque command τ t1 ) to the
Thereby, a torque corresponding to “10” acts on the movable member side gear GL in the negative rotation direction (counterclockwise direction).
同時に、サーボアンプ(電流制御部)24は、駆動トルク指令τd(=総合トルク指令τt2)に応じた電流をモータ21に供給し、モータ21は、指令値が+10の駆動トルク指令τdに応じて、正回転方向(時計回り方向)で「10」に相当するトルクを出力して、モータ側歯車GM2を正回転方向(時計回り方向)に回転駆動する。
これにより、可動部材側歯車GLには、負回転方向(反時計回り方向)に「10」に相当するトルクが作用する。
At the same time, the servo amplifier (current control unit) 24 supplies a current corresponding to the drive torque command τ d (= total torque command τ t2 ) to the
Thereby, a torque corresponding to “10” acts on the movable member side gear GL in the negative rotation direction (counterclockwise direction).
結局、可動部材側歯車GLには、負回転方向(反時計回り方向)に、合わせて「20」に相当するトルクが作用する。このように可動部材側歯車GLに作用するトルクが2倍になるため、送り動作中などのように精度はそれ程必要ないが高速動作が要求される状況において、可動部材を負方向に高速で移動させることが可能となる。 Eventually, the torque corresponding to “20” acts on the movable member side gear GL in the negative rotation direction (counterclockwise direction). Since the torque acting on the movable member side gear GL is doubled as described above, the movable member can be moved in the negative direction at a high speed in a situation where high accuracy is required, such as during a feeding operation, but high accuracy is required. It can be moved.
一方、例えば、駆動トルク指令τdの値(絶対値)が10で極性が負(つまり駆動トルク指令τdの指令値が−10)である場合には、上記と同様にして、可動部材側歯車GLには、正回転方向(時計回り方向)に、合わせて「20」に相当するトルクが作用する。このように可動部材側歯車GLに作用するトルクが2倍になるため、送り動作中などのように精度はそれ程必要ないが高速動作が要求される状況において、可動部材を正方向に高速で移動させることが可能となる。 On the other hand, for example, when the value (absolute value) of the drive torque command τ d is 10 and the polarity is negative (that is, the command value of the drive torque command τ d is −10), the movable member side is the same as above. A torque corresponding to “20” is applied to the gear GL in the forward rotation direction (clockwise direction). Since the torque acting on the movable member side gear GL is doubled as described above, the movable member can be moved in the positive direction at a high speed in a situation where high accuracy is required, such as during feeding operation, but high accuracy is not required. It can be moved.
結局、加工中においては、バックラッシュ除去制御指令BRが出力されることにより、従来と同様にして、ゼロトルクリミッタ12a,22a及びオフセットトルク指令部31の機能が発揮されてプリロードトルク(オフセットトルク)が発生し、バックラッシュの発生及びロストモーションの発生を防止でき、精密位置決めが可能となり加工精度の向上を図ることができる。
Eventually, during machining, the backlash removal control command BR is output, so that the functions of the zero
一方、送り動作中においては、バックラッシュ除去制御指令BRが出力されなくなることにより、ゼロトルクリミッタ12a,22a及びオフセットトルク指令部31の機能が停止されて、駆動トルク指令τdの指令値に応じて二つのモータ11,21が同方向に回転し、両モータ11,21によるトルクを合わせたトルクが可動部材側歯車GLに作用して、可動部材の高速送りが実現できる。
On the other hand, during the feeding operation, by the backlash elimination control command BR is not output, the zero
本発明の実施例2にかかるバックラッシュ除去制御装置を、図2を参照して説明する。なお図1に示す実施例1と同一機能を果たす部分には同一符号を付し、重複する部分の説明は省略する。 A backlash removal control apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Parts having the same functions as those in the first embodiment shown in FIG.
<工夫点>
実施例2のバックラッシュ除去制御装置は、加工時など精密位置決めが要求されている状況下で可動部材を動かしている最中に、1つのモータのトルクだけでは可動部材を駆動するためのトルクが不足した場合に、もう1つのモータを共働させてトルクを補うようにして、軌道追従性を保持したものである。
<Ingenuity>
In the backlash removal control apparatus according to the second embodiment, the torque for driving the movable member can be obtained only by the torque of one motor while the movable member is being moved in a situation where precise positioning is required such as during machining. In the case of a shortage, the track followability is maintained by cooperating another motor to compensate for the torque.
<構成>
モータ11,21、可動部材側歯車GL、モータ側歯車GM1,GM2の機能・構成は、実施例1と同様である。
<Configuration>
The functions and configurations of the
制御系を説明すると、制御系は、閾値可変トルクリミッタ12b,22b、加算部13、減算部23、サーボアンプ(電流制御部)14,24、駆動トルク指令部30、オフセットトルク指令部31の他に、閾値変更部50を有している。
Explaining the control system, the control system includes threshold
閾値可変トルクリミッタ12bには、正側閾値Shp1と負側閾値Shm1が設定される。この場合、正側閾値Shp1は固定値(例えば+10)であり、負側閾値Shm1は、後述するように、閾値変更部50により可変設定される(図3A,図3B参照)。
A positive threshold value Shp1 and a negative threshold value Shm1 are set in the threshold
固定値である正側閾値Shp1は、閾値可変トルクリミッタ12bを通過した駆動トルク指令τdの指令値が+10のとき(つまり、駆動トルク指令τdにオフセットトルク指令τoを合わせた総合トルク指令τt1の指令値が+11のとき)に、モータ11が最大トルクを出力することができることを考慮して設定してある。
The positive-side threshold value Shp1 that is a fixed value is the total torque command when the command value of the drive torque command τ d that has passed through the threshold
駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdは、その値(絶対値)が10以下でその極性が正である場合には、閾値可変トルクリミッタ12bをそのまま通過するが、その値(絶対値)が10を越えてその極性が正である場合には、極性は正のままであるが正側閾値Shp1により値(絶対値)が10に制限されて閾値可変トルクリミッタ12bから出力される。
また駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdは、その極性が負である場合には、極性は負のままであるが負側閾値Shm1によりその値(絶対値)が制限されて閾値可変トルクリミッタ12bから出力される。
When the value (absolute value) is 10 or less and the polarity is positive, the drive torque command τ d output from the drive
Further, when the polarity of the drive torque command τ d output from the drive
閾値可変トルクリミッタ22bには、正側閾値Shp2と負側閾値Shm2が設定される。この場合、負側閾値Shm2は固定値(例えば−10)であり、正側閾値Shp2は、後述するように、閾値変更部50により可変設定される(図4A,図4B参照)。
A positive threshold value Shp2 and a negative threshold value Shm2 are set in the threshold
固定値である負側閾値Shm2は、閾値可変トルクリミッタ22bを通過した駆動トルク指令τdの指令値が−10のとき(つまり、駆動トルク指令τdにオフセットトルク指令τoを合わせた総合トルク指令τt2の指令値が−11のとき)に、モータ21が最大トルクを出力することができることを考慮して設定してある。
The negative threshold value Shm2, which is a fixed value, is the total torque obtained by adding the offset torque command τ o to the drive torque command τ d when the command value of the drive torque command τ d that has passed the threshold
駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdは、その値(絶対値)が10以下でその極性が負である場合には、閾値可変トルクリミッタ22bをそのまま通過するが、その値(絶対値)が10を越えてその極性が負である場合には、極性は負のままであるが負側閾値Shm2により値(絶対値)が10に制限されて閾値可変トルクリミッタ22bから出力される。
また駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdは、その極性が正である場合には、極性は正のままであるが正側閾値Shp2によりその値(絶対値)が制限されて閾値可変トルクリミッタ22bから出力される。
When the value (absolute value) is 10 or less and the polarity is negative, the drive torque command τ d output from the drive
In addition, when the polarity of the drive torque command τ d output from the drive
閾値変更部50は、駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdの値(絶対値)と極性に応じて、閾値可変トルクリミッタ12bの負側閾値Shm1や、閾値可変トルクリミッタ22bの正側閾値Shp2を変更する。
The threshold
例えば、駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdの極性が正であって、その値(絶対値)が、閾値可変トルクリミッタ12bに設定した正側閾値Shp1の閾値(絶対値)よりも大きい場合には、駆動トルク指令τdの値(絶対値)と正側閾値Shp1の閾値(絶対値)の偏差(絶対値)を、閾値可変トルクリミッタ22bの、正側閾値Shp2の値(絶対値)として設定する。
このため、例えば、駆動トルク指令τdの指令値が+12である場合には、閾値可変トルクリミッタ12bの正側閾値Shp1が+10であるので、閾値可変トルクリミッタ22bの正側閾値Shp2は+2となる(図4B参照)。
For example, the polarity of the drive torque command τ d output from the drive
Therefore, for example, when the command value of the drive torque command τ d is +12, the positive threshold value Shp1 of the threshold
また、駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdの極性が負であって、その値(絶対値)が、閾値可変トルクリミッタ22bに設定した負側閾値Shm2の閾値(絶対値)よりも大きい場合には、駆動トルク指令τdの値(絶対値)と負側閾値Shm2の閾値(絶対値)の偏差(絶対値)を、閾値可変トルクリミッタ12bの、負側閾値Shm1の値(絶対値)として設定する。
このため、例えば、駆動トルク指令τdの指令値が−12である場合には、閾値可変トルクリミッタ22bの負側閾値Shp2が−10であるので、閾値可変トルクリミッタ12bの負側閾値Shm1は−2となる(図3B参照)。
Further, the polarity of the drive torque command τ d output from the drive
Therefore, for example, when the command value of the drive torque command τ d is −12, the negative threshold value Shp2 of the threshold
駆動トルク指令部30は駆動トルク指令τdを出力する。
駆動トルク指令τdの値(絶対値)は、可動側歯車GLを介して可動部材を移動させるのに必要なトルク値であり、加工プログラム等に応じて設定される。この駆動トルク指令τdの極性は、加工状況等に応じて、正になることも、負になることもある。
The drive
The value (absolute value) of the drive torque command τ d is a torque value necessary for moving the movable member via the movable gear GL , and is set according to the machining program or the like. The polarity of the drive torque command τ d may be positive or negative depending on the machining situation or the like.
オフセットトルク指令部31は、オフセットトルク指令τoを出力する。
オフセットトルク指令τoの値(絶対値)は、可動部材の重量や摩擦等を考慮して設定されており、オフセットトルク指令τoの値(絶対値)は、駆動トルク指令τdの値(絶対値)よりも小さくなっている。このオフセットトルク指令τoの極性は常に正になっている。
本例では、オフセットトルク指令τoの指令値を例えば+1としている。
The offset
The value of the offset torque command tau o (absolute value) is set in consideration of the weight and friction of the movable member, the value of the offset torque command tau o (absolute value), the driving torque command tau value of d ( It is smaller than the absolute value. The polarity of this offset torque command τ o is always positive.
In this example, the command value of the offset torque command τ o is set to +1, for example.
<高トルク移動動作>
かかる構成となっている本実施例の動作を説明する。
例えば、駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdの値(絶対値)が12で極性が正(つまり駆動トルク指令τdの指令値が+12)であり、オフセットトルク指令部31から出力されるオフセットトルク指令τoの値(絶対値)が1で極性が正(つまりオフセットトルク指令τoの指令値が+1)である場合について説明する。
<High torque movement>
The operation of this embodiment having such a configuration will be described.
For example, the value (absolute value) of the drive torque command τ d output from the drive
この場合には、閾値可変トルクリミッタ12bの閾値特性は図3Aのままであるが、閾値可変トルクリミッタ22bの閾値特性は、閾値変更部50により変更される。
即ち、駆動トルク指令τdの指令値が+12であるので、閾値変更部50は、閾値可変トルクリミッタ12bの正側閾値Shp1が+10であることを考慮して、閾値可変トルクリミッタ22bの正側閾値Shp2を+2に変更する(図4B参照)。
In this case, the threshold characteristic of the threshold
That is, since the command value of the drive torque command τ d is +12, the threshold
駆動トルク指令部30から出力される指令値が+12の駆動トルク指令τdは、閾値可変トルクリミッタ12bを通過することにより指令値が+10に制限されて出力され、閾値可変トルクリミッタ22bを通過することにより指令値が+2に制限されて出力される。
The drive torque command τ d having a command value of +12 output from the drive
加算部13は、指令値が+10の駆動トルク指令τdと、指令値が+1のオフセットトルク指令τoを加算して、指令値が+11の総合トルク指令τt1を出力する。
サーボアンプ(電流制御部)14は、総合トルク指令τt1に応じた電流をモータ11に供給し、モータ11は、指令値が+11の総合トルク指令τt1に応じて、正回転方向(時計回り方向)で「11」に相当するトルクを出力して、モータ側歯車GM1を正回転方向(時計回り方向)に回転駆動し、可動部材側歯車GLを負回転方向(反時計回り方向)に回転駆動する。
The servo amplifier (current control unit) 14 supplies a current corresponding to the total torque command τ t1 to the
減算部23は、指令値が+2の駆動トルク指令τdから、指令値が+1のオフセットトルク指令τoを減算して、指令値が+1の総合トルク指令τt2を出力する。
サーボアンプ(電流制御部)24は、総合トルク指令τt2に応じた電流をモータ21に供給し、モータ21は、指令値が+1の総合トルク指令τt2に応じて、正回転方向(時計回り方向)で「1」に相当するトルクを出力して、モータ側歯車GM2を正回転方向(時計回り方向)に回転駆動し、可動部材側歯車GLを負回転方向(反時計回り方向)に回転駆動する。
The subtracting
The servo amplifier (current control unit) 24 supplies a current corresponding to the total torque command τ t2 to the
この結果、モータ11,21が発生した同一回転方向のトルクにより、可動部材側歯車GLには、負回転方向(反時計回り方向)に「12」に相当するトルクが作用して、負回転方向(反時計回り方向)に沿い回転する。
As a result, the torque corresponding to “12” acts in the negative rotation direction (counterclockwise direction) on the movable member side gear G L due to the torque in the same rotation direction generated by the
このときには、モータ11,21が共働して、可動部材側歯車GLを負回転方向(反時計回り方向)に駆動しているため、可動部材の慣性力により、モータ側歯車GM1の歯と可動部材側歯車GLの歯との噛み合わせ、及び、モータ側歯車GM2の歯と可動部材側歯車GLの歯との噛み合わせが維持されて、バックラッシュの発生及びロストモーションの発生は無い。
At this time, the
結局、駆動トルク指令τdの指令値が+12となっていて、個々のモータ11,12の個別の最大出力トルクを越える指令値となっていても、両モータ11,12が共働して発生した同回転方向のトルクを可動部材側歯車GLに伝達するようにしているため、駆動トルク指令τdが要求している高トルクでもって可動部材を移動させることが可能となる。
Eventually, even if the command value of the drive torque command τ d is +12 and the command value exceeds the individual maximum output torque of the
次に、例えば、駆動トルク指令部30から出力される駆動トルク指令τdの値(絶対値)が12で極性が負(つまり駆動トルク指令τdの指令値が−12)であり、オフセットトルク指令部31から出力されるオフセットトルク指令τoの値(絶対値)が1で極性が正(つまりオフセットトルク指令τoの指令値が+1)である場合について説明する。
Next, for example, the value (absolute value) of the drive torque command τ d output from the drive
この場合には、閾値可変トルクリミッタ22bの閾値特性は図4Aのままであるが、閾値可変トルクリミッタ12bの閾値特性は、閾値変更部50により変更される。
即ち、駆動トルク指令τdの指令値が−12であるので、閾値変更部50は、閾値可変トルクリミッタ22bの負側閾値Shm2が−10であることを考慮して、閾値可変トルクリミッタ12bの負側閾値Shm1を−2に変更する(図3B参照)。
In this case, the threshold characteristic of the threshold
That is, since the command value of the drive torque command τ d is −12, the threshold
駆動トルク指令部30から出力される指令値が−12の駆動トルク指令τdは、閾値可変トルクリミッタ22bを通過することにより指令値が−10に制限されて出力され、閾値可変トルクリミッタ12bを通過することにより指令値が−2に制限されて出力される。
The drive torque command τ d having a command value of −12 output from the drive
減算部23は、指令値が−10の駆動トルク指令τdから、指令値が+1のオフセットトルク指令τoを減算して、指令値が−11の総合トルク指令τt2を出力する。
サーボアンプ(電流制御部)24は、総合トルク指令τt2に応じた電流をモータ21に供給し、モータ21は、指令値が−11の総合トルク指令τt2に応じて、負回転方向(反時計回り方向)で「11」に相当するトルクを出力して、モータ側歯車GM2を負回転方向(反時計回り方向)に回転駆動し、可動部材側歯車GLを正回転方向(時計回り方向)に回転駆動する。
The subtracting
The servo amplifier (current control unit) 24 supplies a current corresponding to the total torque command τ t2 to the
加算部13は、指令値が−2の駆動トルク指令τdと、指令値が+1のオフセットトルク指令τoを加算して、指令値が−1の総合トルク指令τt1を出力する。
サーボアンプ(電流制御部)14は、総合トルク指令τt1に応じた電流をモータ11に供給し、モータ11は、指令値が−1の総合トルク指令τt1に応じて、負回転方向(反時計回り方向)で「1」に相当するトルクを出力して、モータ側歯車GM1を負回転方向(反時計回り方向)に回転駆動し、可動部材側歯車GLを正回転方向(時計回り方向)に回転駆動する。
The adding
The servo amplifier (current control unit) 14 supplies a current corresponding to the total torque command τ t1 to the
この結果、モータ11,21が発生した同一回転方向のトルクにより、可動部材側歯車GLには、正回転方向(時計回り方向)に「12」に相当するトルクが作用して、回転方向(時計回り方向)に沿い回転する。
As a result, the torque corresponding to “12” acts on the movable member side gear GL in the positive rotation direction (clockwise direction) due to the torque in the same rotation direction generated by the
このときには、モータ11,21が共働して、可動部材側歯車GLを正回転方向(時計回り方向)に駆動しているため、可動部材の慣性力により、モータ側歯車GM1の歯と可動部材側歯車GLの歯との噛み合わせ、及び、モータ側歯車GM2の歯と可動部材側歯車GLの歯との噛み合わせが維持されて、バックラッシュの発生及びロストモーションの発生は無い。
At this time, since the
結局、駆動トルク指令τdの指令値が+12となっていて、個々のモータ11,12の個別の最大出力トルクを越える指令値となっていても、両モータ11,12が共働して発生した同回転方向のトルクを可動部材側歯車GLに伝達するようにしているため、駆動トルク指令τdが要求している高トルクでもって可動部材を移動させることが可能となる。
Eventually, even if the command value of the drive torque command τ d is +12 and the command value exceeds the individual maximum output torque of the
<バックラッシュ除去動作>
軌道反転のため減速が始まり、駆動トルク指令τdの絶対値が10よりも小さくなったときには、実施例1においてバックラッシュ除去制御指令BRが出力されているときの状態と同様にして、モータ11,12の一方により、駆動トルク指令τdに応じた駆動トルクとオフセットトルク指令τoに応じたプリロード(オフセット)トルクを発生し、モータ11,12の他方により、オフセットトルク指令τoに応じたプリロード(オフセット)トルクを発生することにより、バックラッシュの発生及びロストモーションの発生を防止しつつ、可動部材を移動させることができる。
<Backlash removal operation>
When the absolute value of the drive torque command τ d becomes smaller than 10 due to the reversal of the trajectory, the
本発明の実施例3にかかるバックラッシュ除去制御装置を、図5を参照して説明する。なお、図2に示す実施例2と同一機能を果たす部分には同一符号を付し、重複する部分の説明は省略する。 A backlash removal control apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that parts having the same functions as those of the second embodiment shown in FIG.
<工夫点>
実施例3のバックラッシュ除去制御装置は、オフセットトルク指令τoを更に有効活用して、できるだけ長くバックラッシュ除去状態を維持すると共に、オフセットトルク指令τoのトルク値を連続的に増減させることにより、総合トルク指令τt1,τt2の急変を防止するようにしたものである。
<Ingenuity>
Backlash removal control apparatus of the third embodiment, and further effectively utilizing the offset torque command tau o, while maintaining as long as possible backlash elimination condition, by continuously increasing or decreasing the torque value of the offset torque command tau o Thus, sudden changes in the total torque commands τ t1 and τ t2 are prevented.
<構成>
閾値可変トルクリミッタ12cには、正側閾値Shp1と負側閾値Shm1が設定される。この場合、正側閾値Shp1は固定値(例えば+10)であり、負側閾値Shm1は、後述するように、閾値・オフセットトルク値変更部60により可変設定される。
なお、負側閾値Shm1の値は、閾値・オフセットトルク値変更部60により可変設定されていない状態では、例えば、0にしている。
<Configuration>
A positive threshold value Shp1 and a negative threshold value Shm1 are set in the threshold
The value of the negative side threshold Shm1 is set to 0, for example, in a state where it is not variably set by the threshold / offset torque
閾値可変トルクリミッタ22cには、正側閾値Shp2と負側閾値Shm2が設定される。この場合、負側閾値Shm2は固定値(例えば−10)であり、正側閾値Shp2は、後述するように、閾値・オフセットトルク値変更部60により可変設定される。
なお、正側閾値Shp2は、閾値・オフセットトルク値変更部60により可変設定されていない状態では、例えば、0にしている。
A positive threshold value Shp2 and a negative threshold value Shm2 are set in the threshold
The positive side threshold value Shp2 is set to 0, for example, in a state where it is not variably set by the threshold value / offset torque
オフセットトルク指令部31aは、オフセットトルク指令τoを出力するが、オフセットトルク指令τoのトルク値は、後述するように、閾値・オフセットトルク値変更部60により可変設定される。
なお、オフセットトルク指令τoのトルク値は、閾値・オフセットトルク値変更部60により可変設定されていない状態では、例えば、+3にしている。
Offset
Note that the torque value of the offset torque command τ o is, for example, +3 in a state where it is not variably set by the threshold / offset torque
閾値・オフセットトルク値変更部60は、駆動トルク指令τdと、総合トルク指令τt1,τt2と閾値可変トルクリミッタ12c,22cの情報を得ている。
そして、閾値・オフセットトルク値変更部60は、詳細は後述するように、これらの情報を基に、
(1)オフセットトルク指令τoのトルク値と、
(2)閾値可変トルクリミッタ12cの負側閾値Shm1と、
(3)閾値可変トルクリミッタ22cの正側閾値Shp2と、
を最適に可変設定する。
The threshold / offset torque
Then, the threshold value / offset torque
(1) The torque value of the offset torque command τ o ,
(2) the negative threshold value Shm1 of the threshold
(3) the positive threshold value Shp2 of the threshold
Is optimally variably set.
他の部分の構成は、図2に示す実施例2と同様である。 The configuration of other parts is the same as that of the second embodiment shown in FIG.
<動作>
かかる構成となっている本実施例の動作を、第1から第6の状態に分けて説明する。
<Operation>
The operation of the present embodiment having such a configuration will be described by dividing it into first to sixth states.
(1)トルク指令τdの指令値が正であり、且つ、Shp1>τt1の場合。
この場合には、閾値・オフセットトルク値変更部60は、閾値可変トルクリミッタ12cの負側閾値Shm1、閾値可変トルクリミッタ22cの正側閾値Shp2、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値、について変更をしない。
(1) When the command value of the torque command τ d is positive and Shp1> τ t1 .
In this case, the threshold / offset torque
したがって例えば、トルク指令τdの指令値が+6であるとすると、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値は+3であり、閾値可変トルクリミッタ12cから出力される指令値は+6であるため、加算器13から出力される総合トルク指令τt1の指令値は+9になる。
また、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値は+3であり、閾値可変トルクリミッタ22cから出力される指令値は0であるため、減算器23から出力される総合トルク指令τt2の指令値は−3になる。
Therefore, for example, if the command value of the torque command τ d is +6, the torque value of the offset torque command τ o output from the offset
Further, since the torque value of the offset torque command τ o output from the offset
このためモータ11は、指令値が+9の総合トルク指令τt1に応じて正回転方向(時計回り方向)で「9」に相当するトルクを出力し、モータ21は、指令値が−3の総合トルク指令τt2に応じて負回転方向(反時計回り方向)で「3」に相当するトルクを出力し、可動部材側歯車GLは負回転方向(反時計回り方向)に沿い「6」に相当するトルクで回転する。
このとき発生した内力「3」は、バックラッシュの発生及びロストモーションの発生を防止する機能を発揮する。
Therefore, the
The internal force “3” generated at this time exhibits a function of preventing the occurrence of backlash and the generation of lost motion.
(2)トルク指令τdの指令値が正であり、且つ、τt1≧Shp1≧τdの場合。
この場合には、閾値・オフセットトルク値変更部60は、閾値可変トルクリミッタ12cの負側閾値Shm1、閾値可変トルクリミッタ22cの正側閾値Shp2については変更をしないが、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値については、次式に示すような演算をして変更をする。
τo=|Shp1−τd|
(2) When the command value of the torque command τ d is positive and τ t1 ≧ Shp1 ≧ τ d .
In this case, the threshold / offset torque
τ o = | Shp1-τ d |
したがって例えば、トルク指令τdの指令値が+8であるとすると、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoの変更前のトルク値は+3であり、閾値可変トルクリミッタ12cから出力される指令値は+8であるため、加算器13から出力される総合トルク指令τt1の指令値は+11になる。つまりτt1≧Shp1≧τdとなる。
そこで、閾値・オフセットトルク値変更部60は、τo=|Shp1−τd|=|10−8|=2の演算をして、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値を+3から+2に変更する。
Therefore, for example, if the command value of the torque command τ d is +8, the torque value before the change of the offset torque command τ o output from the offset
Therefore, the threshold / offset torque
そうすると、トルク指令τdの指令値が+8であり、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値は+2であり、閾値可変トルクリミッタ12cから出力される指令値は+8であるため、加算器13から出力される総合トルク指令τt1の指令値は+10になる。
また、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値は+2であり、閾値可変トルクリミッタ22cから出力される指令値は0であるため、減算器23から出力される総合トルク指令τt2の指令値は−2になる。
Then, the command value of the torque command τ d is +8, the torque value of the offset torque command τ o output from the offset
Further, since the torque value of the offset torque command τ o output from the offset
このためモータ11は、指令値が+10の総合トルク指令τt1に応じて正回転方向(時計回り方向)で「10」に相当するトルクを出力し、モータ21は、指令値が−2の総合トルク指令τt2に応じて負回転方向(反時計回り方向)で「2」に相当するトルクを出力し、可動部材側歯車GLは負回転方向(反時計回り方向)に沿い「8」に相当するトルクで回転する。
このとき発生した内力「2」は、バックラッシュの発生及びロストモーションの発生を防止する機能を発揮する。
つまりバックラッシュ除去状態が維持される。
Therefore, the
The internal force “2” generated at this time exhibits a function of preventing the occurrence of backlash and the generation of lost motion.
That is, the backlash removal state is maintained.
(3)トルク指令τdの指令値が正であり、且つ、τd>Shp1の場合。
この場合には、閾値・オフセットトルク値変更部60は、閾値可変トルクリミッタ12cの負側閾値Shm1については変更をしないが、閾値可変トルクリミッタ22cの正側閾値Shp2の値、及び、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値については、次式に示すような演算をして変更をする。
Shp2=τd−Shp1
τo=0
(3) When the command value of the torque command τ d is positive and τ d > Shp1.
In this case, the threshold / offset torque
Shp2 = τ d -Shp1
τ o = 0
したがって例えば、トルク指令τdの指令値が+11であるとすると、閾値可変トルクリミッタ12cの正側閾値Shp1が+10であるので、τd>Shp1となる。
そこで、閾値・オフセットトルク値変更部60は、Shp2=τd−Shp1=11−10=1の演算をして、閾値可変トルクリミッタ22cの正側閾値Shp2の値を0から1に変更する。
また閾値・オフセットトルク値変更部60は、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値を+3から0に変更する。
Therefore, for example, if the command value of the torque command τ d is +11, since the positive threshold value Shp1 of the threshold
Therefore, the threshold value / offset torque
The threshold / offset torque
そうすると、トルク指令τdの指令値が+11であり、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値は0であり、閾値可変トルクリミッタ12cから出力される指令値は10であるため、加算器13から出力される総合トルク指令τt1の指令値は+10になる。
また、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値は0であり、閾値可変トルクリミッタ22cから出力される指令値は+1であるため、減算器23から出力される総合トルク指令τt2の指令値は+1になる。
Then, the command value of the torque command τ d is +11, the torque value of the offset torque command τ o output from the offset
Further, since the torque value of the offset torque command τ o output from the offset
このためモータ11は、指令値が+10の総合トルク指令τt1に応じて正回転方向(時計回り方向)で「10」に相当するトルクを出力し、モータ21は、指令値が+1の総合トルク指令τt2に応じて正回転方向(時計回り方向)で「1」に相当するトルクを出力し、可動部材側歯車GLは負回転方向(反時計回り方向)に沿い「11」に相当するトルクで回転する。
つまりバックラッシュ除去状態が解除され、両モータ11,21が共働して高トルクでもって可動部材を移動させることができる。
Therefore, the
That is, the backlash removal state is released, and both the
(4)トルク指令τdの指令値が負であり、且つ、Shm2<τt2の場合。
この場合には、閾値・オフセットトルク値変更部60は、閾値可変トルクリミッタ12cの負側閾値Shm1、閾値可変トルクリミッタ22cの正側閾値Shp2、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値、について変更をしない。
(4) When the command value of the torque command τ d is negative and Shm2 <τ t2 .
In this case, the threshold / offset torque
したがって例えば、トルク指令τdの指令値が−6であるとすると、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値は+3であり、閾値可変トルクリミッタ12cから出力される指令値は0であるため、加算器13から出力される総合トルク指令τt1の指令値は+3になる。
また、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値は+3であり、閾値可変トルクリミッタ22cから出力される指令値は−6であるため、減算器23から出力される総合トルク指令τt2の指令値は−9になる。
Therefore, for example, if the command value of the torque command τ d is −6, the torque value of the offset torque command τ o output from the offset
Further, the torque value of the offset torque command τ o output from the offset
このためモータ11は、指令値が+3の総合トルク指令τt1に応じて正回転方向(時計回り方向)で「3」に相当するトルクを出力し、モータ21は、指令値が−9の総合トルク指令τt2に応じて負回転方向(反時計回り方向)で「9」に相当するトルクを出力し、可動部材側歯車GLは正回転方向(時計回り方向)に沿い「6」に相当するトルクで回転する。
このとき発生した内力「3」は、バックラッシュの発生及びロストモーションの発生を防止する機能を発揮する。
Therefore, the
The internal force “3” generated at this time exhibits a function of preventing the occurrence of backlash and the generation of lost motion.
(5)トルク指令τdの指令値が負であり、且つ、τt2≦Shm2≦τdの場合。
この場合には、閾値・オフセットトルク値変更部60は、閾値可変トルクリミッタ12cの負側閾値Shm1、閾値可変トルクリミッタ22cの正側閾値Shp2については変更をしないが、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値については、次式に示すような演算をして変更をする。
τo=|τd−Shm2|
(5) When the command value of the torque command τ d is negative and τ t2 ≦ Shm2 ≦ τ d .
In this case, the threshold / offset torque
τ o = | τ d -Shm2 |
したがって例えば、トルク指令τdの指令値が−8であるとすると、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoの変更前のトルク値は+3であり、閾値可変トルクリミッタ22cから出力される指令値は−8であるため、減算器23から出力される総合トルク指令τt2の指令値は−11になる。つまりτt2≦Shm2≦τdとなる。
そこで、閾値・オフセットトルク値変更部60は、τo=|τd−Shm2|=|−8−(−10)|=2の演算をして、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値を+3から+2に変更する。
Therefore, for example, when the command value of the torque command τ d is −8, the torque value before the change of the offset torque command τ o output from the offset
Therefore, the threshold / offset torque
そうすると、トルク指令τdの指令値が−8であり、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値は+2であり、閾値可変トルクリミッタ12cから出力される指令値は0であるため、加算器13から出力される総合トルク指令τt1の指令値は+2になる。
また、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値は+2であり、閾値可変トルクリミッタ22cから出力される指令値は−8であるため、減算器23から出力される総合トルク指令τt2の指令値は−10になる。
Then, the command value of the torque command τ d is −8, the torque value of the offset torque command τ o output from the offset
Further, the torque value of the offset torque command τ o output from the offset
このためモータ11は、指令値が+2の総合トルク指令τt1に応じて正回転方向(時計回り方向)で「2」に相当するトルクを出力し、モータ21は、指令値が−10の総合トルク指令τt2に応じて負回転方向(反時計回り方向)で「10」に相当するトルクを出力し、可動部材側歯車GLは正回転方向(時計回り方向)に沿い「8」に相当するトルクで回転する。
このとき発生した内力「2」は、バックラッシュの発生及びロストモーションの発生を防止する機能を発揮する。
つまりバックラッシュ除去状態が維持される。
Therefore, the
The internal force “2” generated at this time exhibits a function of preventing the occurrence of backlash and the generation of lost motion.
That is, the backlash removal state is maintained.
(6)トルク指令τdの指令値が負であり、且つ、τd<Shm2の場合。
この場合には、閾値・オフセットトルク値変更部60は、閾値可変トルクリミッタ22cの正側閾値Shp1については変更をしないが、閾値可変トルクリミッタ12cの負側閾値Shm1の値、及び、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値については、次式に示すような演算をして変更をする。
Shm1=τd−Shm2
τo=0
(6) When the command value of the torque command τ d is negative and τ d <Shm2.
In this case, the threshold / offset torque
Shm1 = τ d -Shm2
τ o = 0
したがって例えば、トルク指令τdの指令値が−11であるとすると、閾値可変トルクリミッタ22cの負側閾値Shpmが−10であるので、τd<Shm2となる。
そこで、閾値・オフセットトルク値変更部60は、Shm1=τd−Shm2=−11−(−10)=−1の演算をして、閾値可変トルクリミッタ12cの負側閾値Shm1の値を0から−1に変更する。
また閾値・オフセットトルク値変更部60は、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値を+3から0に変更する。
Therefore, for example, if the command value of the torque command τ d is −11, the negative threshold value Shpm of the threshold
Therefore, the threshold / offset torque
The threshold / offset torque
そうすると、トルク指令τdの指令値が−11であり、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値は0であり、閾値可変トルクリミッタ12cから出力される指令値は−1であるため、加算器13から出力される総合トルク指令τt1の指令値は−1になる。
また、オフセットトルク指令部31aから出力されるオフセットトルク指令τoのトルク値は0であり、閾値可変トルクリミッタ22cから出力される指令値は−10であるため、減算器23から出力される総合トルク指令τt2の指令値は−10になる。
Then, the command value of the torque command τ d is −11, the torque value of the offset torque command τ o output from the offset
Further, since the torque value of the offset torque command τ o output from the offset
このためモータ11は、指令値が−1の総合トルク指令τt1に応じて負回転方向(反時計回り方向)で「1」に相当するトルクを出力し、モータ21は、指令値が−10の総合トルク指令τt2に応じて負回転方向(反時計回り方向)で「10」に相当するトルクを出力し、可動部材側歯車GLは正回転方向(時計回り方向)に沿い「11」に相当するトルクで回転する。
つまりバックラッシュ除去状態が解除され、両モータ11,21が共働して高トルクでもって可動部材を移動させることができる。
Therefore, the
That is, the backlash removal state is released, and both the
11,21 モータ
12,22,12a,22a ゼロトルクリミッタ
12b,12c,22b,22c 閾値可変トルクリミッタ
13 加算器
23 減算器
14,24 サーボアンプ(電流制御部)
30 駆動トルク指令部
31、31a オフセットトルク指令部
40 バックラッシュ除去制御指令発令部
50 閾値変更部
60 閾値・オフセットトルク値変更部
11, 21
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記可動部材側歯車に噛み合うと共に、第1のモータにより回転駆動される第1のモータ側歯車と、
前記可動部材側歯車に噛み合うと共に、第2のモータにより回転駆動される第2のモータ側歯車と、
バックラッシュ除去制御指令が入力されると、極性が正になっている駆動トルク指令は通過させるが極性が負になっている駆動トルク指令は遮断するゼロトルクリミット機能を発揮し、バックラッシュ除去制御指令が入力されなくなると極性にかかわらず駆動トルク指令をそのまま通過させる第1のゼロトルクリミッタと、
バックラッシュ除去制御指令が入力されると、極性が負になっている駆動トルク指令は通過させるが極性が正になっている駆動トルク指令は遮断するゼロトルクリミット機能を発揮し、バックラッシュ除去制御指令が入力されなくなると極性にかかわらず駆動トルク指令をそのまま通過させる第2のゼロトルクリミッタと、
バックラッシュ除去制御指令が入力されると、オフセットトルク指令を出力し、バックラッシュ除去制御指令が入力されなくなると、オフセットトルク指令の出力を停止するオフセットトルク指令部と、
第1のゼロトルクリミッタを通過してきた駆動トルク指令に前記オフセットトルク指令を加算して得た総合トルク指令の値に応じたトルクを発生し且つ当該総合トルク指令の極性に応じた回転方向となるように、前記第1のモータに電流を供給する第1の電流制御部と、
第2のゼロトルクリミッタを通過してきた駆動トルク指令から前記オフセットトルク指令を減算して得た総合トルク指令の値に応じたトルクを発生し且つ当該総合トルク指令の極性に応じた回転方向となるように、前記第2のモータに電流を供給する第2の電流制御部と、
前記可動部材の精密位置決めが必要なときには、第1のゼロトルクリミッタ及び第2のゼロトルクリミッタならびに前記オフセットトルク指令部にバックラッシュ除去制御指令を入力し、前記可動部材を高速移動させる必要があるときには、第1のゼロトルクリミッタ及び第2のゼロトルクリミッタならびに前記オフセットトルク指令部へのバックラッシュ除去制御指令の入力を停止するバックラッシュ除去制御指令発令部と、
を有することを特徴とするバックラッシュ除去制御装置。 A movable member side gear connected to the movable member;
A first motor side gear that meshes with the movable member side gear and is driven to rotate by a first motor;
A second motor side gear that meshes with the movable member side gear and is rotationally driven by a second motor;
When a backlash removal control command is input, a zero-torque limit function is provided that allows a drive torque command with a positive polarity to pass but blocks a drive torque command with a negative polarity to pass. A first zero torque limiter that passes the drive torque command as it is regardless of the polarity when the command is not input;
When a backlash removal control command is input, a zero-torque limit function that allows the drive torque command with a negative polarity to pass but cuts off the drive torque command with a positive polarity is demonstrated. A second zero torque limiter that passes the drive torque command as it is regardless of the polarity when the command is not input;
An offset torque command unit that outputs an offset torque command when a backlash removal control command is input, and stops outputting an offset torque command when the backlash removal control command is not input;
Torque is generated according to the value of the total torque command obtained by adding the offset torque command to the drive torque command that has passed through the first zero torque limiter, and the rotation direction is in accordance with the polarity of the total torque command. A first current controller for supplying a current to the first motor,
Torque is generated according to the value of the total torque command obtained by subtracting the offset torque command from the drive torque command that has passed through the second zero torque limiter, and the rotational direction is in accordance with the polarity of the total torque command. A second current controller for supplying a current to the second motor,
When precise positioning of the movable member is required, it is necessary to input a backlash removal control command to the first zero torque limiter, the second zero torque limiter, and the offset torque command unit to move the movable member at high speed. Sometimes, the first zero torque limiter, the second zero torque limiter, and the backlash removal control command issuing unit for stopping the input of the backlash removal control command to the offset torque command unit;
A backlash removal control device comprising:
前記可動部材側歯車に噛み合うと共に、第1のモータにより回転駆動される第1のモータ側歯車と、
前記可動部材側歯車に噛み合うと共に、第2のモータにより回転駆動される第2のモータ側歯車と、
正側閾値が固定設定されており負側閾値が可変設定されると共に、駆動トルク指令が入力されるとその値を正側閾値と負側閾値により制限して出力する第1の閾値可変トルクリミッタと、
負側閾値が固定設定されており正側閾値が可変設定されると共に、駆動トルク指令が入力されるとその値を負側閾値と正側閾値により制限して出力する第2の閾値可変トルクリミッタと、
オフセットトルク指令を出力するオフセットトルク指令部と、
第1の閾値可変トルクリミッタを通過してきた駆動トルク指令に前記オフセットトルク指令を加算して得た総合トルク指令の値に応じたトルクを発生し且つ当該総合トルク指令の極性に応じた回転方向となるように、前記第1のモータに電流を供給する第1の電流制御部と、
第2の閾値可変トルクリミッタを通過してきた駆動トルク指令から前記オフセットトルク指令を減算して得た総合トルク指令の値に応じたトルクを発生し且つ当該総合トルク指令の極性に応じた回転方向となるように、前記第2のモータに電流を供給する第2の電流制御部と、
第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の極性が正である場合には、第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の絶対値と第1の閾値可変トルクリミッタの正側閾値の絶対値との差の値を、第2の閾値可変トルクリミッタの正側閾値の絶対値として設定し、第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の極性が負である場合には、第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の絶対値と第2の閾値可変トルクリミッタの負側閾値の絶対値との差の値を、第1の閾値可変トルクリミッタの負側閾値の絶対値として設定する閾値変更部と、
を有することを特徴とするバックラッシュ除去制御装置。 A movable member side gear connected to the movable member;
A first motor side gear that meshes with the movable member side gear and is driven to rotate by a first motor;
A second motor side gear that meshes with the movable member side gear and is rotationally driven by a second motor;
A first threshold variable torque limiter in which the positive threshold is fixedly set, the negative threshold is variably set, and when a drive torque command is input, the value is limited and output by the positive threshold and the negative threshold. When,
A second threshold variable torque limiter in which the negative threshold is fixedly set, the positive threshold is variably set, and when a drive torque command is input, the value is limited and output by the negative threshold and the positive threshold. When,
An offset torque command section for outputting an offset torque command;
A torque corresponding to the value of the total torque command obtained by adding the offset torque command to the drive torque command that has passed through the first threshold variable torque limiter, and a rotation direction corresponding to the polarity of the total torque command; A first current controller for supplying a current to the first motor,
A torque corresponding to the value of the total torque command obtained by subtracting the offset torque command from the drive torque command passing through the second threshold variable torque limiter, and a rotation direction corresponding to the polarity of the total torque command; A second current control unit for supplying current to the second motor,
When the polarity of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters is positive, the absolute value of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters and the first A difference value from the absolute value of the positive threshold value of the second threshold variable torque limiter is set as an absolute value of the positive threshold value of the second threshold variable torque limiter, and is input to the first and second threshold variable torque limiters. When the polarity of the drive torque command is negative, the absolute value of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters and the absolute value of the negative threshold of the second threshold variable torque limiter are A threshold value changing unit that sets the difference value of the absolute value of the negative threshold value of the first threshold variable torque limiter;
A backlash removal control device comprising:
前記可動部材側歯車に噛み合うと共に、第1のモータにより回転駆動される第1のモータ側歯車と、
前記可動部材側歯車に噛み合うと共に、第2のモータにより回転駆動される第2のモータ側歯車と、
オフセットトルク指令を出力するオフセットトルク指令部と、
正側閾値が固定設定されており負側閾値が可変設定されると共に、駆動トルク指令が入力されるとその値を正側閾値と負側閾値により制限して出力する第1の閾値可変トルクリミッタと、
負側閾値が固定設定されており正側閾値が可変設定されると共に、駆動トルク指令が入力されるとその値を負側閾値と正側閾値により制限して出力する第2の閾値可変トルクリミッタと、
第1の閾値可変トルクリミッタを通過してきた駆動トルク指令とオフセットトルク指令とを加算した得た第1の総合トルク指令の値に応じたトルクを発生し且つ当該第1の総合トルク指令の極性に応じた回転方向となるように、前記第1のモータに電流を供給する第1の電流制御部と、
第2の閾値可変トルクリミッタを通過してきた駆動トルク指令からオフセットトルク指を減算して得た第2の総合トルク指令の値に応じたトルクを発生し且つ当該第2の総合トルク指令の極性に応じた回転方向となるように、前記第2のモータに電流を供給する第2の電流制御部と、
閾値・オフセットトルク値変更部とを有し、
前記閾値・オフセットトルク値変更部は、
第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の極性が正であるときに、第1の閾値可変トルクリミッタの正側閾値が、第1の総合トルク指令よりも小さく、かつ、駆動トルク指令よりも大きい場合には、第1の閾値可変トルクリミッタの正側閾値から駆動トルク指令を減算した値の絶対値をオフセットトルク指令の指令値として設定し、
第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の極性が正であるときに、第1の閾値可変トルクリミッタの正側閾値が駆動トルク指令よりも小さい場合には、オフセットトルク指令の指令値を0にし、かつ駆動トルク指令から第1の閾値可変トルクリミッタの正側閾値を減算した値を、第2の閾値可変トルクリミッタの正側閾値の値として設定し、
第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の極性が負であるときに、第2の閾値可変トルクリミッタの負側閾値が、第2の総合トルク指令よりも大きく、かつ、駆動トルク指令よりも小さい場合には、駆動トルク指令から第2の閾値可変トルクリミッタの負側閾値を減算した値の絶対値をオフセットトルク指令の指令値として設定し、
第1及び第2の閾値可変トルクリミッタに入力される駆動トルク指令の極性が負であるときに、第2の閾値可変トルクリミッタの負側閾値が駆動トルク指令よりも大きい場合には、オフセットトルクを0にし、かつ駆動トルク指令から第2の閾値可変トルクリミッタの負側閾値を減算した値を、第1の閾値可変トルクリミッタの負側閾値の値として設定する、
ことを特徴とするバックラッシュ除去制御装置。 A movable member side gear connected to the movable member;
A first motor side gear that meshes with the movable member side gear and is driven to rotate by a first motor;
A second motor side gear that meshes with the movable member side gear and is rotationally driven by a second motor;
An offset torque command section for outputting an offset torque command;
A first threshold variable torque limiter in which the positive threshold is fixedly set, the negative threshold is variably set, and when a drive torque command is input, the value is limited and output by the positive threshold and the negative threshold. When,
A second threshold variable torque limiter in which the negative threshold is fixedly set, the positive threshold is variably set, and when a drive torque command is input, the value is limited and output by the negative threshold and the positive threshold. When,
A torque corresponding to the value of the first total torque command obtained by adding the drive torque command that has passed through the first threshold variable torque limiter and the offset torque command is generated, and the polarity of the first total torque command is set. A first current control unit for supplying current to the first motor so as to have a corresponding rotation direction;
Torque is generated according to the value of the second total torque command obtained by subtracting the offset torque finger from the drive torque command that has passed through the second threshold variable torque limiter, and the polarity of the second total torque command is set. A second current control unit for supplying a current to the second motor so as to have a corresponding rotation direction;
A threshold value / offset torque value changing unit,
The threshold value / offset torque value changing unit is:
When the polarity of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters is positive, the positive threshold of the first threshold variable torque limiter is smaller than the first total torque command, and If the driving torque command is larger than the driving torque command, the absolute value of the value obtained by subtracting the driving torque command from the positive threshold value of the first threshold variable torque limiter is set as the command value of the offset torque command.
When the polarity of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters is positive and the positive threshold of the first threshold variable torque limiter is smaller than the drive torque command, the offset torque A value obtained by subtracting the positive threshold value of the first threshold variable torque limiter from the drive torque command is set as the positive threshold value of the second threshold variable torque limiter, with the command value of the command set to 0.
When the polarity of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters is negative, the negative threshold of the second threshold variable torque limiter is greater than the second total torque command, and When the driving torque command is smaller than the driving torque command, the absolute value of the value obtained by subtracting the negative threshold value of the second threshold variable torque limiter from the driving torque command is set as the command value of the offset torque command.
When the polarity of the drive torque command input to the first and second threshold variable torque limiters is negative and the negative threshold of the second threshold variable torque limiter is greater than the drive torque command, the offset torque And a value obtained by subtracting the negative threshold value of the second threshold variable torque limiter from the drive torque command is set as the negative threshold value of the first threshold variable torque limiter.
A backlash removal control device characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009084683A JP2010236603A (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Backlash removing control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009084683A JP2010236603A (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Backlash removing control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010236603A true JP2010236603A (en) | 2010-10-21 |
Family
ID=43091117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009084683A Withdrawn JP2010236603A (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Backlash removing control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010236603A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012165610A (en) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Okuma Corp | Motor controller |
US8511192B2 (en) | 2010-03-29 | 2013-08-20 | Hitec Luxembourg S.A. | System and method of positional control with backlash compensation |
CN104052341A (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-17 | 发那科株式会社 | Motor control device generating preload torque value |
CN105156654A (en) * | 2015-09-23 | 2015-12-16 | 路斯特运动控制技术(上海)有限公司 | RPDC (Rack and Pinion Drive Control) electrical synchronization gap elimination device and gas elimination method thereof |
US10298156B2 (en) | 2017-03-02 | 2019-05-21 | Ricoh Company, Ltd. | Driving device, drive system, image forming apparatus, conveyance device, and driving method |
CN109921693A (en) * | 2018-12-21 | 2019-06-21 | 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 | A kind of more motors electrically disappear gap and automatic fault partition method |
US10747194B2 (en) | 2017-09-12 | 2020-08-18 | Fanuc Corporation | Motor control device and motor control method |
CN116436343A (en) * | 2023-06-15 | 2023-07-14 | 成都熊谷加世电器有限公司 | Motor control method and system based on non-whole gear ring double-gear meshing mechanism |
-
2009
- 2009-03-31 JP JP2009084683A patent/JP2010236603A/en not_active Withdrawn
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8511192B2 (en) | 2010-03-29 | 2013-08-20 | Hitec Luxembourg S.A. | System and method of positional control with backlash compensation |
JP2012165610A (en) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Okuma Corp | Motor controller |
CN104052341A (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-17 | 发那科株式会社 | Motor control device generating preload torque value |
JP2014178753A (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Fanuc Ltd | Motor control device for generating preload torque value corresponding to acceleration of motor |
US9228509B2 (en) | 2013-03-13 | 2016-01-05 | Fanuc Corporation | Motor control apparatus that generates preload torque value as function of motor acceleration |
CN104052341B (en) * | 2013-03-13 | 2016-06-01 | 发那科株式会社 | Generate the control device of electric motor of preload torque value |
CN105156654A (en) * | 2015-09-23 | 2015-12-16 | 路斯特运动控制技术(上海)有限公司 | RPDC (Rack and Pinion Drive Control) electrical synchronization gap elimination device and gas elimination method thereof |
US10298156B2 (en) | 2017-03-02 | 2019-05-21 | Ricoh Company, Ltd. | Driving device, drive system, image forming apparatus, conveyance device, and driving method |
US10747194B2 (en) | 2017-09-12 | 2020-08-18 | Fanuc Corporation | Motor control device and motor control method |
CN109921693A (en) * | 2018-12-21 | 2019-06-21 | 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 | A kind of more motors electrically disappear gap and automatic fault partition method |
CN116436343A (en) * | 2023-06-15 | 2023-07-14 | 成都熊谷加世电器有限公司 | Motor control method and system based on non-whole gear ring double-gear meshing mechanism |
CN116436343B (en) * | 2023-06-15 | 2023-08-29 | 成都熊谷加世电器有限公司 | Motor control method and system based on non-whole gear ring double-gear meshing mechanism |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010236603A (en) | Backlash removing control device | |
JP4928905B2 (en) | Backlash removal device | |
JP2016004316A (en) | Motor control device for controlling motor | |
WO2011093194A1 (en) | Electric power consumption control system | |
TW201435529A (en) | Servo control device | |
JP6703021B2 (en) | Servo control device | |
JP2015103074A (en) | Servo control device including function for reducing brake falling amount | |
WO2017020873A1 (en) | Method for external force to drive moving piece in mechanical joint | |
KR950009962B1 (en) | Rotary drive device | |
JP2014207770A (en) | Motor controller | |
JP5895211B2 (en) | Electric tool and control device for electric tool | |
US9804583B2 (en) | Numerical control device | |
JP2009044812A (en) | Position or speed controller | |
JP4838817B2 (en) | Lost motion elimination control device | |
JP2005186192A (en) | Index turning table | |
JP2010209993A (en) | Backlash removing control device | |
JP5409877B1 (en) | Motor control device for electric vehicle and motor control method for electric vehicle | |
JP2017080819A (en) | Robot hand | |
JP2007288924A5 (en) | ||
WO2018003089A1 (en) | Numerical control device | |
JP2007288924A (en) | Motor driving device and emergency stop method therefor | |
JP2010194645A (en) | Robot, and device and method for current limiting | |
JP6992443B2 (en) | Drives, control methods and programs | |
JP6715053B2 (en) | Chatter control method for machine tools | |
JP2015159660A (en) | Servo motor controller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111121 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120904 |