JP2010236603A - Backlash removing control device - Google Patents

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Tadashi Murata
直史 村田
Akihiro Maekawa
明寛 前川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of backlash and lost motion when working and feed a movable member at a high speed when feeding. <P>SOLUTION: In working, one of two motors 11, 21 generates torque for moving the movable member GL and both the motors 11, 21 generate offset torque in a reverse rotation direction, so that generation of backlash and lost motion is prevented. In feeding, both the motors 11, 21 generate torque for moving the movable member GL in the same direction so that the movable member GL is operated for high-speed moving. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

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 first motor 11, and the motor side gear G M1 rotates when the motor 11 rotates. The second motor side gear G M2 is connected to the second motor 21, and the motor side gear G M2 rotates when the motor 21 rotates.

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 torque command unit 30 outputs a drive torque command τ d , and the offset torque command unit 31 outputs an offset torque command τ o .

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 adder 13 adds the offset torque command τ o to the drive torque command τ d output from the zero torque limiter 12 to obtain a total torque command τ t1, and sends the total torque command τ t1 to the servo amplifier 14.
The subtracting unit 23 subtracts the offset torque command τ o from the drive torque command τ d output from the zero torque limiter 22 to obtain a total torque command τ t 2, and sends the total torque command τ t 2 to the servo amplifier 24.

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 motor 11, and the motor 11 outputs a torque corresponding to the total torque command τ t1 to rotate the motor side gear GM1 . To drive.

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 motor 21, and the motor 21 outputs a torque corresponding to the total torque command τ t2 to rotate the motor side gear GM2 . To drive.

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 torque command section 31 The case where the value (absolute value) of the output offset torque command τ o is 1 and the polarity is positive (that is, the command value of the offset torque command τ o is +1) will be described.

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 torque command unit 30 passes through the zero torque limiter 12 and is output from the zero torque limiter 12, but is blocked by the zero torque limiter 22 and zeroed. It is not output from the torque limiter 22.

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。
Addition unit 13, a drive torque command tau d command value is +10, command value by adding the offset torque command tau o +1, command value to output the total torque command tau t1 of +11.
The servo amplifier (current control unit) 14 supplies a current corresponding to the total torque command τ t1 to the motor 11, and the motor 11 rotates in the positive rotation direction (clockwise) according to the total torque command τ t1 whose command value is +11. Direction) to output a torque corresponding to “11”, rotationally drive the motor side gear GM1 in the forward rotation direction (clockwise direction), and move the movable side gear GL in the negative rotation direction (counterclockwise direction). Rotating drive.

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 subtracting unit 23 subtracts the offset torque command τ o having a command value of +1 from the drive torque command τ d having a command value of 0, and outputs a total torque command τ t2 having a command value of −1.
The servo amplifier (current control unit) 24 supplies a current corresponding to the total torque command τ t2 to the motor 21, and the motor 21 responds to the total torque command τ t2 whose command value is −1 in the negative rotation direction (reverse direction). The torque corresponding to “1” is output in the clockwise direction), the torque in the negative rotation direction (counterclockwise direction) is applied to the motor side gear GM2, and the positive rotation direction (clockwise rotation) is applied to the movable side gear GL. Direction) torque. This torque becomes the preload torque (offset torque).

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 torque command unit 30 is 10 and the polarity is negative (that is, the command value of the drive torque command τ d is −10), and the offset torque command When the value (absolute value) of the offset torque command τ o output from the unit 31 is 1 and the polarity is positive (that is, the command value of the offset torque command τ o is +1), the adding unit 13 determines that the command value is The +1 total torque command τ t1 is output, and the subtracting unit 23 outputs the total torque command τ t2 having a command value of -11.

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 motor 11 outputs a torque corresponding to “1” in the forward rotation direction (clockwise direction) in response to the total torque command τ t1 having a command value of +1, and the motor 21 has a command value of −11. depending on the overall torque command tau t2, and outputs the torque corresponding to "11" in the negative direction of rotation (counterclockwise direction).

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.

特開平4−109890号公報JP-A-4-109890

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 motors 11 and 12, the movable member is moved only by the driving force of one motor, and the driving force of the other motor prevents the occurrence of backlash and lost motion. It is only used to stretch the gear teeth.
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.

本発明の実施例1に係るバックラッシュ除去制御装置を示す構成図。The block diagram which shows the backlash removal control apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係るバックラッシュ除去制御装置を示す構成図。The block diagram which shows the backlash removal control apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 実施例2に用いる第1の閾値可変トルクリミッタの特性を示す特性図。FIG. 9 is a characteristic diagram illustrating characteristics of a first threshold variable torque limiter used in the second embodiment. 実施例2に用いる第1の閾値可変トルクリミッタの特性を示す特性図。FIG. 9 is a characteristic diagram illustrating characteristics of a first threshold variable torque limiter used in the second embodiment. 実施例2に用いる第2の閾値可変トルクリミッタの特性を示す特性図。FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating characteristics of a second threshold variable torque limiter used in the second embodiment. 実施例2に用いる第2の閾値可変トルクリミッタの特性を示す特性図。FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating characteristics of a second threshold variable torque limiter used in the second embodiment. 本発明の実施例3に係るバックラッシュ除去制御装置を示す構成図。The block diagram which shows the backlash removal control apparatus which concerns on Example 3 of this invention. ロストモーションの発生状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the generation | occurrence | production state of a lost motion. ロストモーションの発生状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the generation | occurrence | production state of a lost motion. ロストモーションの発生状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the generation | occurrence | production state of a lost motion. ロストモーションの発生状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the generation | occurrence | production state of a lost motion. 従来のバックラッシュ除去制御装置を示す構成図。The block diagram which shows the conventional backlash removal control apparatus.

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 first motor 11, and the motor side gear G M1 rotates when the motor 11 rotates. The second motor side gear G M2 is connected to the second motor 21, and the motor side gear G M2 rotates when the motor 21 rotates.

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 torque limiters 12a and 22a, the addition unit 13, the subtraction unit 23, the servo amplifiers (current control units) 14 and 24, the drive torque command unit 30, and the offset torque command unit 31. The backlash removal control command issuing unit 40 is provided.

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 command issuing unit 40 determines that the precise positioning of the movable member is necessary, the backlash removal control command issuing unit 40 outputs the backlash removal control command BR so that the precise positioning of the movable member is not necessary. If it is determined that the backlash is not, the output of the backlash removal control command BR is stopped.
The backlash removal control command BR is sent to the zero torque limiters 12a and 22a and the offset torque command unit 31.

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 command issuing unit 40 determines whether or not a precise positioning of the movable member is necessary, and various methods such as the following can be adopted as the determination method. .
(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 command issuing unit 40 is in a situation where precise positioning is required by inputting a status signal indicating whether or not precise positioning is required manually by the operator from the outside. Determine whether or not.

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 torque command unit 30 outputs a drive torque command τ d .
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 torque command unit 31, when the backlash elimination control command BR is input, and outputs the offset torque command tau o, when the backlash elimination control command BR is not input, the output of the offset torque command tau o Stop.

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 torque limiter 12a, when the backlash elimination control command BR is input, the drive torque command tau d is input, and outputs only passes the command drive torque tau d when its polarity is positive When the polarity is negative, the output of the drive torque command τ d is cut off.
Further, the zero torque limiter 12a has no zero torque limit function when the backlash removal control command BR is not input, and when the drive torque command τ d is input, the polarity is positive or negative. Regardless, the drive torque command τ d is passed and output as it is.

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 torque limiter 22a, when the backlash elimination control command BR is input, the drive torque command tau d is input, and outputs only passes the command drive torque tau d when the polarity is negative When the polarity is positive, the output of the drive torque command τ d is cut off.
Further, the zero torque limiter 22a has no zero torque limit function when the backlash removal control command BR is not input, and the polarity is positive or negative when the drive torque command τ d is input. Regardless, the drive torque command τ d is passed and output as it is.

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 unit 13 adds an offset torque command τ o to the drive torque command τ d output from the zero torque limiter 12 a to obtain a total torque command τ t 1, and sends the total torque command τ t 1 to the servo amplifier 14.
The subtracting unit 23 subtracts the offset torque command τ o from the drive torque command τ d output from the zero torque limiter 22 a to obtain a total torque command τ t 2, and sends this total torque command τ t 2 to the servo amplifier 24.

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 motor 11, and the motor 11 outputs a torque corresponding to the total torque command τ t1 to rotate the motor side gear GM1 . To drive.

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 motor 21, and the motor 21 outputs a torque corresponding to the total torque command τ t2 to rotate the motor side gear GM2 . To drive.

<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 command issuing unit 40, that is, when precise positioning is necessary because the machining is in progress, the zero torque limiters 12a and 22a exhibit the zero torque limit function. In addition, since the offset torque command τ o is output from the offset torque command unit 31, an operation similar to that of the prior art shown in FIG. 7 is performed.

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 torque command section 31 The case where the value (absolute value) of the output offset torque command τ o is 1 and the polarity is positive (that is, the command value of the offset torque command τ o is +1) will be described.

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 torque command unit 30 passes through the zero torque limiter 12a and is output from the zero torque limiter 12a, but is blocked by the zero torque limiter 22a to zero. It is not output from the torque limiter 22a.

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。
Addition unit 13, a drive torque command tau d command value is +10, command value by adding the offset torque command tau o +1, command value to output the total torque command tau t1 of +11.
The servo amplifier (current control unit) 14 supplies a current corresponding to the total torque command τ t1 to the motor 11, and the motor 11 rotates in the positive rotation direction (clockwise) according to the total torque command τ t1 whose command value is +11. Direction) to output a torque corresponding to “11”, rotationally drive the motor side gear GM1 in the forward rotation direction (clockwise direction), and move the movable member side gear GL in the negative rotation direction (counterclockwise direction). To rotate.

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 unit 23 subtracts the offset torque command τ o having a command value of +1 from the drive torque command τ d having a command value of 0, and outputs a total torque command τ t2 having a command value of −1.
The servo amplifier (current control unit) 24 supplies a current corresponding to the total torque command τ t2 to the motor 21, and the motor 21 responds to the total torque command τ t2 whose command value is −1 in the negative rotation direction (reverse direction). The torque corresponding to “1” is output in the clockwise direction), the torque in the negative rotation direction (counterclockwise direction) is applied to the motor side gear GM2, and the positive rotation direction (clockwise) is applied to the movable member side gear GL. (Turning direction) torque is applied. This torque becomes the preload torque (offset torque).

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 torque command unit 30 is 10 and the polarity is negative (that is, the command value of the drive torque command τ d is −10), and the offset torque command When the value (absolute value) of the offset torque command τ o output from the unit 31 is 1 and the polarity is positive (that is, the command value of the offset torque command τ o is +1), the adding unit 13 determines that the command value is The +1 total torque command τ t1 is output, and the subtracting unit 23 outputs the total torque command τ t2 having a command value of -11.

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 motor 11 outputs a torque corresponding to “1” in the forward rotation direction (clockwise direction) in response to the total torque command τ t1 having a command value of +1, and the motor 21 has a command value of −11. depending on the overall torque command tau t2, and outputs the torque corresponding to "11" in the negative direction of rotation (counterclockwise direction).

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 command issuing unit 40, that is, when precise positioning is not required because it is not being processed (for example, during a feed operation), the zero torque limiter 12a. , 22a does not exhibit the zero torque limit function, and the offset torque command τ o is not output from the offset torque command unit 31.

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 torque command unit 30 passes through the zero torque limiter 12a and the addition unit 13 as they are and is input to the servo amplifier 14, and at the same time, the zero torque limiter 22a and the subtraction are performed. The signal passes through the section 23 as it is and is input to the servo amplifier 24.
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 motor 11, and the motor 11 responds to the drive torque command τ d having a command value of +10. Thus, a torque corresponding to “10” is output in the forward rotation direction (clockwise direction), and the motor side gear GM1 is rotationally driven in the forward rotation direction (clockwise direction).
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 motor 21, and the motor 21 has a drive torque command τ d with a command value of +10. Accordingly, a torque corresponding to “10” is output in the forward rotation direction (clockwise direction), and the motor side gear GM2 is rotationally driven in the forward rotation direction (clockwise direction).
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 torque limiters 12a and 22a and the offset torque command unit 31 are exhibited and the preload torque (offset torque) is performed as in the conventional case. As a result, backlash and lost motion can be prevented, precise positioning can be performed, and machining accuracy can be improved.

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 torque limiter 12a, and functions 22a and offset the torque command section 31 is stopped, according to a command value of the driving torque command tau d The two motors 11 and 21 rotate in the same direction, and the torque obtained by combining the torques of both the motors 11 and 21 acts on the movable member side gear GL , so that high-speed feeding of the movable member can be realized.

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 motors 11 and 21, the movable member side gear G L , and the motor side gears G M1 and G M2 are the same as those in the first embodiment.

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 variable torque limiters 12b and 22b, addition unit 13, subtraction unit 23, servo amplifiers (current control units) 14 and 24, drive torque command unit 30, and offset torque command unit 31. In addition, a threshold value changing unit 50 is provided.

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 variable torque limiter 12b. In this case, the positive threshold value Shp1 is a fixed value (for example, +10), and the negative threshold value Shm1 is variably set by the threshold value changing unit 50 as described later (see FIGS. 3A and 3B).

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 variable torque limiter 12b is +10 (that is, the total torque command that combines the offset torque command τ o with the drive torque command τ d This is set in consideration that the motor 11 can output the maximum torque when the command value of τ t1 is +11).

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 torque command unit 30 passes through the threshold variable torque limiter 12b as it is. If the absolute value exceeds 10 and the polarity is positive, the polarity remains positive, but the value (absolute value) is limited to 10 by the positive side threshold Shp1 and output from the threshold variable torque limiter 12b. The
Further, when the polarity of the drive torque command τ d output from the drive torque command unit 30 is negative, the polarity remains negative, but the value (absolute value) is limited by the negative threshold value Shm1. It is output from the threshold variable torque limiter 12b.

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 variable torque limiter 22b. In this case, the negative threshold value Shm2 is a fixed value (for example, −10), and the positive threshold value Shp2 is variably set by the threshold value changing unit 50 as described later (see FIGS. 4A and 4B).

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 variable torque limiter 22b is -10. This is set in consideration that the motor 21 can output the maximum torque when the command value of the command τ t2 is −11).

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 torque command unit 30 passes through the threshold variable torque limiter 22b as it is. If the absolute value exceeds 10 and the polarity is negative, the polarity remains negative, but the value (absolute value) is limited to 10 by the negative threshold value Shm2, and is output from the threshold variable torque limiter 22b. The
In addition, when the polarity of the drive torque command τ d output from the drive torque command unit 30 is positive, the polarity remains positive, but the value (absolute value) is limited by the positive threshold value Shp2. It is output from the threshold variable torque limiter 22b.

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 value changing unit 50 determines the negative threshold value Shm1 of the threshold variable torque limiter 12b or the threshold variable torque limiter 22b according to the value (absolute value) and polarity of the drive torque command τ d output from the drive torque command unit 30. The positive threshold value Shp2 is changed.

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 torque command unit 30 is positive, and the value (absolute value) is the threshold value (absolute value) of the positive threshold value Shp1 set in the threshold variable torque limiter 12b. Is larger than the difference (absolute value) between the value (absolute value) of the drive torque command τ d and the threshold value (absolute value) of the positive threshold value Shp1, the value of the positive threshold value Shp2 of the threshold variable torque limiter 22b. Set as (absolute value).
Therefore, for example, when the command value of the drive torque command τ d is +12, the positive threshold value Shp1 of the threshold variable torque limiter 12b is +10, so the positive threshold value Shp2 of the threshold variable torque limiter 22b is +2. (See FIG. 4B).

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 torque command unit 30 is negative, and the value (absolute value) is the threshold value (absolute value) of the negative threshold value Shm2 set in the threshold variable torque limiter 22b. Is larger than the difference (absolute value) between the value (absolute value) of the drive torque command τ d and the threshold value (absolute value) of the negative threshold value Shm2, the value of the negative threshold value Shm1 of the threshold variable torque limiter 12b. Set as (absolute value).
Therefore, for example, when the command value of the drive torque command τ d is −12, the negative threshold value Shp2 of the threshold variable torque limiter 22b is −10, and therefore the negative threshold value Shm1 of the threshold variable torque limiter 12b is -2 (see FIG. 3B).

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 torque command unit 30 outputs a drive torque command τ d .
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 torque command unit 31 outputs an offset torque command τ o .
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 torque command unit 30 is 12 and the polarity is positive (that is, the command value of the drive torque command τ d is +12). The case where the value (absolute value) of the output offset torque command τ o is 1 and the polarity is positive (that is, the command value of the offset torque command τ o is +1) will be described.

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 variable torque limiter 12b remains as shown in FIG. 3A, but the threshold characteristic of the threshold variable torque limiter 22b is changed by the threshold changing unit 50.
That is, since the command value of the drive torque command τ d is +12, the threshold value changing unit 50 takes into account that the positive side threshold value Shp1 of the threshold value variable torque limiter 12b is +10, and the positive side of the threshold value variable torque limiter 22b. The threshold value Shp2 is changed to +2 (see FIG. 4B).

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 torque command unit 30 is output with the command value being limited to +10 by passing through the threshold variable torque limiter 12b, and passes through the threshold variable torque limiter 22b. As a result, the command value is limited to +2 and output.

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。
Addition unit 13, a drive torque command tau d command value is +10, command value by adding the offset torque command tau o +1, command value to output the total torque command tau t1 of +11.
The servo amplifier (current control unit) 14 supplies a current corresponding to the total torque command τ t1 to the motor 11, and the motor 11 rotates in the positive rotation direction (clockwise) according to the total torque command τ t1 whose command value is +11. Direction) to output a torque corresponding to “11”, rotationally drive the motor side gear GM1 in the forward rotation direction (clockwise direction), and move the movable member side gear GL in the negative rotation direction (counterclockwise direction). To rotate.

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 unit 23 subtracts an offset torque command τ o having a command value of +1 from a drive torque command τ d having a command value of +2, and outputs a total torque command τ t2 having a command value of +1.
The servo amplifier (current control unit) 24 supplies a current corresponding to the total torque command τ t2 to the motor 21, and the motor 21 rotates in the positive rotation direction (clockwise) according to the total torque command τ t2 whose command value is +1. Direction) to output a torque corresponding to “1”, rotationally drive the motor side gear GM2 in the forward rotation direction (clockwise direction), and move the movable member side gear GL in the negative rotation direction (counterclockwise direction). To rotate.

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 motors 11 and 21, thereby causing the negative rotation. Rotate along direction (counterclockwise).

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 motor 11 and 21 to cooperate, because it drives the movable member side gear G L in the negative rotation direction (counterclockwise direction) by the inertia force of the movable member, the teeth of the motor side gear G M1 and engagement with the teeth of the movable member side gear G L, and engagement with the teeth of the movable member side gear G L of the motor side gear G M2 is maintained, backlash occurs and lost motion generation There is no.

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 individual motors 11 and 12, both the motors 11 and 12 are generated in cooperation. Since the torque in the same rotational direction is transmitted to the movable member side gear GL , the movable member can be moved with a high torque required by the drive torque command τ d .

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 torque command unit 30 is 12 and the polarity is negative (that is, the command value of the drive torque command τ d is −12), and the offset torque A case where the value (absolute value) of the offset torque command τ o output from the command unit 31 is 1 and the polarity is positive (that is, the command value of the offset torque command τ o is +1) will be described.

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 variable torque limiter 22b remains as shown in FIG. 4A, but the threshold characteristic of the threshold variable torque limiter 12b is changed by the threshold changing unit 50.
That is, since the command value of the drive torque command τ d is −12, the threshold value changing unit 50 considers that the negative side threshold value Shm2 of the threshold value variable torque limiter 22b is −10. The negative threshold value Shm1 is changed to −2 (see FIG. 3B).

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 torque command unit 30 is output with the command value being limited to −10 by passing through the threshold variable torque limiter 22b, and the threshold variable torque limiter 12b is output. By passing, the command value is limited to -2 and output.

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 unit 23 subtracts the offset torque command τ o having a command value of +1 from the drive torque command τ d having a command value of −10, and outputs a total torque command τ t2 having a command value of −11.
The servo amplifier (current control unit) 24 supplies a current corresponding to the total torque command τ t2 to the motor 21, and the motor 21 responds to the total torque command τ t2 having a command value of -11 in the negative rotation direction (reverse direction). The torque corresponding to “11” is output in the clockwise direction), the motor side gear GM2 is rotationally driven in the negative rotation direction (counterclockwise direction), and the movable member side gear GL is rotated in the positive rotation direction (clockwise). Direction).

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 unit 13 adds the drive torque command τ d having the command value of −2 and the offset torque command τ o having the command value of +1, and outputs the total torque command τ t1 having the command value of −1.
The servo amplifier (current control unit) 14 supplies a current corresponding to the total torque command τ t1 to the motor 11, and the motor 11 responds to the total torque command τ t1 having a command value of −1 in the negative rotation direction (counterclockwise). The torque corresponding to “1” is output in the clockwise direction), the motor side gear G M1 is rotated in the negative rotation direction (counterclockwise direction), and the movable member side gear G L is rotated in the positive rotation direction (clockwise). Direction).

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 motors 11 and 21, and the rotation direction ( Rotate along (clockwise direction).

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 motors 11 and 21 work together to drive the movable member side gear GL in the forward rotation direction (clockwise direction), the inertial force of the movable member and the teeth of the motor side gear GM1 engagement with the teeth of the movable member side gear G L, and engagement with the teeth of the movable member side gear G L of the motor side gear G M2 is maintained, the generation and development of lost motion backlash No.

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 individual motors 11 and 12, both the motors 11 and 12 are generated in cooperation. Since the torque in the same rotational direction is transmitted to the movable member side gear GL , the movable member can be moved with a high torque required by the drive torque command τ d .

<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 motor 11 is similar to the state when the backlash removal control command BR is output in the first embodiment. , by one of 12, preload (offset) torque generated according to the drive torque and the offset torque command tau o according to the drive torque command tau d, by the other motors 11 and 12, corresponding to the offset torque command tau o By generating the preload (offset) torque, it is possible to move the movable member while preventing the occurrence of backlash and the generation of lost motion.

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 variable torque limiter 12c. In this case, the positive threshold value Shp1 is a fixed value (for example, +10), and the negative threshold value Shm1 is variably set by the threshold value / offset torque value changing unit 60 as described later.
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 value changing unit 60.

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 variable torque limiter 22c. In this case, the negative threshold value Shm2 is a fixed value (for example, −10), and the positive threshold value Shp2 is variably set by the threshold value / offset torque value changing unit 60 as described later.
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 value changing unit 60.

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 torque command unit 31a is output to offset torque command tau o, the torque value of the offset torque command tau o, as will be described later, is variably set by a threshold offset torque value changing section 60.
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 value changing unit 60.

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 value changing unit 60 obtains information on the drive torque command τ d , the total torque commands τ t1 , τ t2 and the threshold variable torque limiters 12c, 22c.
Then, the threshold value / offset torque value changing unit 60, based on such information, as will be described in detail later.
(1) The torque value of the offset torque command τ o ,
(2) the negative threshold value Shm1 of the threshold variable torque limiter 12c;
(3) the positive threshold value Shp2 of the threshold variable torque limiter 22c;
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 value changing unit 60 includes the negative threshold value Shm1 of the threshold variable torque limiter 12c, the positive threshold value Shp2 of the threshold variable torque limiter 22c, and the offset torque command τ output from the offset torque command unit 31a. The torque value of o is not changed.

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 torque command unit 31a is +3, and the command value output from the threshold variable torque limiter 12c. Is +6, the command value of the total torque command τ t1 output from the adder 13 is +9.
Further, since the torque value of the offset torque command τ o output from the offset torque command unit 31 a is +3 and the command value output from the threshold variable torque limiter 22 c is 0, the total torque output from the subtractor 23. The command value of the command τ t2 is −3.

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 motor 11 outputs a torque corresponding to “9” in the positive rotation direction (clockwise direction) in response to the total torque command τ t1 having the command value +9, and the motor 21 has a total command value of −3. Torque corresponding to “3” is output in the negative rotation direction (counterclockwise direction) according to the torque command τ t2 , and the movable member side gear GL corresponds to “6” along the negative rotation direction (counterclockwise direction). Rotate with torque
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 value changing unit 60 does not change the negative side threshold Shm1 of the threshold variable torque limiter 12c and the positive side threshold Shp2 of the threshold variable torque limiter 22c, but outputs from the offset torque command unit 31a. The torque value of the offset torque command τ o to be executed is changed by calculation as shown in the following equation.
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 torque command unit 31a is +3, and is output from the threshold variable torque limiter 12c. Since the command value is +8, the command value of the total torque command τ t1 output from the adder 13 is +11. That is, τ t1 ≧ Shp1 ≧ τ d .
Therefore, the threshold / offset torque value changing unit 60 calculates τ o = | Shp1-τ d | = | 10−8 | = 2, and calculates the offset torque command τ o output from the offset torque command unit 31a. Change the torque value from +3 to +2.

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 torque command unit 31a is +2, and the command value output from the threshold variable torque limiter 12c is +8. Therefore , the command value of the total torque command τ t1 output from the adder 13 is +10.
Further, since the torque value of the offset torque command τ o output from the offset torque command unit 31a is +2 and the command value output from the threshold variable torque limiter 22c is 0, the total torque output from the subtractor 23 The command value of the command τ t2 is −2.

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 motor 11 outputs a torque corresponding to “10” in the forward rotation direction (clockwise direction) in response to the total torque command τ t1 having the command value +10, and the motor 21 has a total command value of −2. Torque corresponding to “2” is output in the negative rotation direction (counterclockwise direction) according to the torque command τ t2 , and the movable member side gear GL corresponds to “8” along the negative rotation direction (counterclockwise direction). Rotate with torque
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 value changing unit 60 does not change the negative threshold value Shm1 of the threshold variable torque limiter 12c, but the value of the positive threshold value Shp2 of the threshold variable torque limiter 22c and the offset torque command The torque value of the offset torque command τ o output from the unit 31a is changed by calculation as shown in the following equation.
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 variable torque limiter 12c is +10, τ d > Shp1.
Therefore, the threshold value / offset torque value changing unit 60 calculates Shp2 = τ d −Shp1 = 11−10 = 1 and changes the value of the positive threshold value Shp2 of the threshold variable torque limiter 22c from 0 to 1.
The threshold / offset torque value changing unit 60 changes the torque value of the offset torque command τ o output from the offset torque command unit 31a from +3 to 0.

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 torque command unit 31a is 0, and the command value output from the threshold variable torque limiter 12c is 10. Therefore , the command value of the total torque command τ t1 output from the adder 13 is +10.
Further, since the torque value of the offset torque command τ o output from the offset torque command unit 31a is 0 and the command value output from the threshold variable torque limiter 22c is +1, the total torque output from the subtractor 23 The command value of the command τ t2 becomes +1.

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 motor 11 outputs a torque corresponding to “10” in the positive rotation direction (clockwise direction) in response to the total torque command τ t1 having a command value of +10, and the motor 21 has a total torque having a command value of +1. Torque corresponding to “1” is output in the positive rotation direction (clockwise direction) according to the command τ t2 , and the movable member side gear GL is torque corresponding to “11” along the negative rotation direction (counterclockwise direction). Rotate with.
That is, the backlash removal state is released, and both the motors 11 and 21 can work together to move the movable member with high torque.

(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 value changing unit 60 includes the negative threshold value Shm1 of the threshold variable torque limiter 12c, the positive threshold value Shp2 of the threshold variable torque limiter 22c, and the offset torque command τ output from the offset torque command unit 31a. The torque value of o is not changed.

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 torque command unit 31a is +3, and the command output from the threshold variable torque limiter 12c. Since the value is 0, the command value of the total torque command τ t1 output from the adder 13 is +3.
Further, the torque value of the offset torque command τ o output from the offset torque command unit 31a is +3, and the command value output from the threshold variable torque limiter 22c is −6. The command value of the torque command τ t2 is −9.

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 motor 11 outputs a torque corresponding to “3” in the forward rotation direction (clockwise direction) in response to the total torque command τ t1 having the command value +3, and the motor 21 has a total command value of −9. Torque corresponding to “9” is output in the negative rotation direction (counterclockwise direction) according to the torque command τ t2 , and the movable member side gear GL corresponds to “6” along the positive rotation direction (clockwise direction). It rotates with torque.
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 value changing unit 60 does not change the negative side threshold Shm1 of the threshold variable torque limiter 12c and the positive side threshold Shp2 of the threshold variable torque limiter 22c, but outputs from the offset torque command unit 31a. The torque value of the offset torque command τ o to be executed is changed by calculation as shown in the following equation.
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 torque command unit 31a is +3, and is output from the threshold variable torque limiter 22c. Since the command value to be executed is -8, the command value of the total torque command τ t2 output from the subtractor 23 is -11. That is, τ t2 ≦ Shm2 ≦ τ d .
Therefore, the threshold / offset torque value changing unit 60 calculates τ o = | τ d -Shm2 | = | −8 − (− 10) | = 2 and outputs the offset torque output from the offset torque command unit 31a. The torque value of the command τ o is changed from +3 to +2.

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 torque command unit 31a is +2, and the command value output from the threshold variable torque limiter 12c is 0. Therefore , the command value of the total torque command τ t1 output from the adder 13 is +2.
Further, the torque value of the offset torque command τ o output from the offset torque command unit 31a is +2, and the command value output from the threshold variable torque limiter 22c is −8. The command value of the torque command τ t2 is −10.

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 motor 11 outputs a torque corresponding to “2” in the positive rotation direction (clockwise direction) in response to the total torque command τ t1 having the command value +2, and the motor 21 has a total command value of −10. Torque corresponding to “10” is output in the negative rotation direction (counterclockwise direction) according to the torque command τ t2 , and the movable member side gear GL corresponds to “8” along the positive rotation direction (clockwise direction). It rotates with torque.
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 value changing unit 60 does not change the positive side threshold Shp1 of the threshold variable torque limiter 22c, but the value of the negative side threshold Shm1 of the threshold variable torque limiter 12c and the offset torque command The torque value of the offset torque command τ o output from the unit 31a is changed by calculation as shown in the following equation.
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 variable torque limiter 22c is −10, and thus τ d <Shm2.
Therefore, the threshold / offset torque value changing unit 60 calculates Shm1 = τ d −Shm2 = −11 − (− 10) = − 1, and sets the value of the negative threshold value Shm1 of the threshold variable torque limiter 12c from 0. Change to -1.
The threshold / offset torque value changing unit 60 changes the torque value of the offset torque command τ o output from the offset torque command unit 31a from +3 to 0.

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 torque command unit 31a is 0, and the command value output from the threshold variable torque limiter 12c is − Since it is 1, the command value of the total torque command τ t1 output from the adder 13 is −1.
Further, since the torque value of the offset torque command τ o output from the offset torque command unit 31a is 0 and the command value output from the threshold variable torque limiter 22c is −10, the total value output from the subtractor 23 is output. The command value of the torque command τ t2 is −10.

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 motor 11 outputs a torque corresponding to “1” in the negative rotation direction (counterclockwise direction) according to the total torque command τ t1 having a command value of −1, and the motor 21 has a command value of −10. Torque corresponding to “10” is output in the negative rotation direction (counterclockwise direction) according to the total torque command τ t2 , and the movable member side gear GL is set to “11” along the positive rotation direction (clockwise direction). It rotates with the corresponding torque.
That is, the backlash removal state is released, and both the motors 11 and 21 can work together to move the movable member with high torque.

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 Motor 12, 22, 12a, 22a Zero torque limiter 12b, 12c, 22b, 22c Threshold variable torque limiter 13 Adder 23 Subtractor 14, 24 Servo amplifier (current control unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Drive torque command part 31, 31a Offset torque command part 40 Backlash removal control command issuing part 50 Threshold change part 60 Threshold value / offset torque value change part

Claims (3)

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:
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:
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.
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