JP3083870B2 - 数値制御装置 - Google Patents
数値制御装置Info
- Publication number
- JP3083870B2 JP3083870B2 JP03135660A JP13566091A JP3083870B2 JP 3083870 B2 JP3083870 B2 JP 3083870B2 JP 03135660 A JP03135660 A JP 03135660A JP 13566091 A JP13566091 A JP 13566091A JP 3083870 B2 JP3083870 B2 JP 3083870B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acceleration
- torque
- time constant
- deceleration time
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 57
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37391—Null, initial load, no load torque detection or other parameter at no load
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43009—Acceleration deceleration for each block of data, segment
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43023—Switch from acceleration to deceleration if mid stroke speed not reached
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43046—Determine time constant from command speed and needed max acceleration torque
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43056—Asynchronous acceleration between slow, fast axes, rotational, linear axes
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43059—Accelerate, decelerate all axis as function of max, min, average speed axis
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43099—Select acceleration deceleration time constants as function of weight, load, position
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はサーボモータの加減速時
定数を決定しながら、工作機械の可動部の動作を制御す
るサーボモータの加減速時定数制御方式に関し、特にブ
ロック毎に最適な加減速時定数を決定しながら、工作機
械の可動部の動作を制御するサーボモータの加減速時定
数制御方式に関する。
定数を決定しながら、工作機械の可動部の動作を制御す
るサーボモータの加減速時定数制御方式に関し、特にブ
ロック毎に最適な加減速時定数を決定しながら、工作機
械の可動部の動作を制御するサーボモータの加減速時定
数制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】数値制御装置の現地調整作業時に、各駆
動軸を駆動する各サーボモータの加速時定数、減速時定
数を設定する。ここで、加速時定数及び減速時定数を含
めて加減速時定数という。この加減速時定数は数値制御
装置の使用状況によって大きく左右され、一律に決定す
ることは困難である。従って、経験上の判断や、仮運転
等によって決定している。
動軸を駆動する各サーボモータの加速時定数、減速時定
数を設定する。ここで、加速時定数及び減速時定数を含
めて加減速時定数という。この加減速時定数は数値制御
装置の使用状況によって大きく左右され、一律に決定す
ることは困難である。従って、経験上の判断や、仮運転
等によって決定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの時定
数を余裕をもって設定するとサイクルタイムが長くな
り、逆に小さな値に設定すると振動等が発生して、位置
決め精度を低下させたりする。従って、的確な値に設定
することが要請されるが、短時間で客観的に判断する基
準を発見するのが困難であった。このために、余裕度を
大きくとった加減速時定数で工作機械の可動部を制御
し、サーボモータのトルクに余裕があっても動作速度を
上げることが難しかった。本発明はこのような点に鑑み
てなされたものであり、サーボモータの加減速時定数を
移動量、負荷等による最適な加減速時定数を決定するサ
ーボモータの加減速時定数制御方式を提供することを目
的とする。
数を余裕をもって設定するとサイクルタイムが長くな
り、逆に小さな値に設定すると振動等が発生して、位置
決め精度を低下させたりする。従って、的確な値に設定
することが要請されるが、短時間で客観的に判断する基
準を発見するのが困難であった。このために、余裕度を
大きくとった加減速時定数で工作機械の可動部を制御
し、サーボモータのトルクに余裕があっても動作速度を
上げることが難しかった。本発明はこのような点に鑑み
てなされたものであり、サーボモータの加減速時定数を
移動量、負荷等による最適な加減速時定数を決定するサ
ーボモータの加減速時定数制御方式を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、サーボモータの加減速時定数をブロック
毎に最適な値に決定しながら工作機械を制御する数値制
御装置において、ブロックの移動量、最高速度及び指定
された時定数から到達速度を求める到達速度演算手段
と、サーボモータの速度・トルク特性から前記到達速度
に対応するサーボモータの出力トルクを求める出力トル
ク演算手段と、前記出力トルクから静負荷トルクを減じ
て加速トルクを求める加速トルク演算手段と、前記加速
トルクと前記サーボモータの負荷イナーシャから加速度
を求める加速度演算手段と、前記加速度から加減速時定
数を決定する加減速時定数決定手段と、を有することを
特徴とする数値制御装置が、提供される。
決するために、サーボモータの加減速時定数をブロック
毎に最適な値に決定しながら工作機械を制御する数値制
御装置において、ブロックの移動量、最高速度及び指定
された時定数から到達速度を求める到達速度演算手段
と、サーボモータの速度・トルク特性から前記到達速度
に対応するサーボモータの出力トルクを求める出力トル
ク演算手段と、前記出力トルクから静負荷トルクを減じ
て加速トルクを求める加速トルク演算手段と、前記加速
トルクと前記サーボモータの負荷イナーシャから加速度
を求める加速度演算手段と、前記加速度から加減速時定
数を決定する加減速時定数決定手段と、を有することを
特徴とする数値制御装置が、提供される。
【０００５】
【作用】到達速度演算手段は、ブロックの移動量、最高
速度及び指定された時定数から到達速度を求める。サー
ボモータの速度・トルク特性から到達速度に対応したサ
ーボモータの出力トルクを求める。この出力トルクか
ら、摩擦トルク、重力によるトルク等からなる静負荷ト
ルクを減じると、負荷を加速する加速トルクが得られ
る。この加速トルクから加減速時定数を決定し、工作機
械の加減速を制御する。
速度及び指定された時定数から到達速度を求める。サー
ボモータの速度・トルク特性から到達速度に対応したサ
ーボモータの出力トルクを求める。この出力トルクか
ら、摩擦トルク、重力によるトルク等からなる静負荷ト
ルクを減じると、負荷を加速する加速トルクが得られ
る。この加速トルクから加減速時定数を決定し、工作機
械の加減速を制御する。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は工作機械の各駆動軸の移動距離と到達速
度の関係を示すグラフである。図２の横軸は時間、縦軸
は速度を表す。移動距離（あるいは回転角度）が充分大
きいときは、線２で示すように、各点ｏａｂｃを通る。
すなわち、予め指定された時定数τ0でａ点まで加速さ
れ、指令速度Ｖｔで移動し、減速して点ｃで停止する。
ここで、点ｏａｂｃｏをそれぞれ結ぶ線で囲まれた面積
が移動距離となる。移動距離が小さくなると、ａｂ間の
速度一定の時間が小さくなる。ａｂ間の距離が０より大
きいときを、ロングモーション、０以下のときをショー
トモーションと呼ぶ。ロングモーションとショートモー
ションの境界では線３で示すｏａｃ１の軌跡を描く。
明する。図２は工作機械の各駆動軸の移動距離と到達速
度の関係を示すグラフである。図２の横軸は時間、縦軸
は速度を表す。移動距離（あるいは回転角度）が充分大
きいときは、線２で示すように、各点ｏａｂｃを通る。
すなわち、予め指定された時定数τ0でａ点まで加速さ
れ、指令速度Ｖｔで移動し、減速して点ｃで停止する。
ここで、点ｏａｂｃｏをそれぞれ結ぶ線で囲まれた面積
が移動距離となる。移動距離が小さくなると、ａｂ間の
速度一定の時間が小さくなる。ａｂ間の距離が０より大
きいときを、ロングモーション、０以下のときをショー
トモーションと呼ぶ。ロングモーションとショートモー
ションの境界では線３で示すｏａｃ１の軌跡を描く。
【０００７】さらに、移動距離が短くなると、時定数τ
0と最高速度Ｖｍａｘで定義される直線ｏｄまで加速度
が変化し、線４で示すｏａ１ｃ２となる。さらに、移動
距離が短くなると、線５で示すｏａ２ｃ３となる。この
時の速度の最大はＶｕとなり、この速度Ｖｕを到達速度
と称する。（ただし、図２ではショートモーションの 場
合は、指令速度は最高速度Ｖｍａｘとして表してい
る。）図３はサーボモータの速度とトルクの関係を示す
グラフである。図３では横軸は速度（Ｖ）、縦軸はトル
ク（Ｔ）である。すなわち、ある速度Ｖが決まると、そ
れに対応する最大トルクＴｍａｘが決定される。これら
の関係は工作機械の各サーボモータ毎にデータとして数
値制御装置に格納されている。
0と最高速度Ｖｍａｘで定義される直線ｏｄまで加速度
が変化し、線４で示すｏａ１ｃ２となる。さらに、移動
距離が短くなると、線５で示すｏａ２ｃ３となる。この
時の速度の最大はＶｕとなり、この速度Ｖｕを到達速度
と称する。（ただし、図２ではショートモーションの 場
合は、指令速度は最高速度Ｖｍａｘとして表してい
る。）図３はサーボモータの速度とトルクの関係を示す
グラフである。図３では横軸は速度（Ｖ）、縦軸はトル
ク（Ｔ）である。すなわち、ある速度Ｖが決まると、そ
れに対応する最大トルクＴｍａｘが決定される。これら
の関係は工作機械の各サーボモータ毎にデータとして数
値制御装置に格納されている。
【０００８】工作機械の第１軸から第３軸目までの位置
をそれぞれＰ1〜Ｐ3とし、ワーク重量をＷとすると、各
軸のイナーシャ、静負荷トルクは以下の式で表すことが
できる。ここで、静負荷トルクは摩擦トルク、重力分ト
ルクを含むものである。ここで、第１軸のイナーシャを
Ｉ1、第２軸のイナーシャをＩ2、第３軸のイナーシャを
Ｉ3とする。また、第１軸の静負荷トルクをＴw1、第２
軸の静負荷トルクをＴw2、第３軸の静負荷をＴw3とする
と、これらの値は以下の式から求められる。 Ｉ1＝Ｆ1（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｗ） Ｉ2＝Ｆ2（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｗ） Ｉ3＝Ｆ3（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｗ） Ｔw1＝Ｇ1（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｗ） Ｔw2＝Ｇ2（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｗ） Ｔw3＝Ｇ3（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｗ）
をそれぞれＰ1〜Ｐ3とし、ワーク重量をＷとすると、各
軸のイナーシャ、静負荷トルクは以下の式で表すことが
できる。ここで、静負荷トルクは摩擦トルク、重力分ト
ルクを含むものである。ここで、第１軸のイナーシャを
Ｉ1、第２軸のイナーシャをＩ2、第３軸のイナーシャを
Ｉ3とする。また、第１軸の静負荷トルクをＴw1、第２
軸の静負荷トルクをＴw2、第３軸の静負荷をＴw3とする
と、これらの値は以下の式から求められる。 Ｉ1＝Ｆ1（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｗ） Ｉ2＝Ｆ2（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｗ） Ｉ3＝Ｆ3（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｗ） Ｔw1＝Ｇ1（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｗ） Ｔw2＝Ｇ2（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｗ） Ｔw3＝Ｇ3（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｗ）
【０００９】これらの関数Ｆ1〜Ｆ3、Ｇ1〜Ｇ3は工作機
械の構造から計算することができる。従って、工作機械
がある特定の状態にあるときは、これらのイナーシャＩ
1〜Ｉ3及び静負荷トルクＴw1〜Ｔw3は数値制御装置内で
計算によって求めることができる。ここで、ＮＣプログ
ラム動作時に、現在位置Ｐnと移動目標位置Ｐn+1につい
て、これらのイナーシャ及び静負荷トルクを逐次計算す
る。ただし、ＷについてはＮＣプログラムで指令する。
械の構造から計算することができる。従って、工作機械
がある特定の状態にあるときは、これらのイナーシャＩ
1〜Ｉ3及び静負荷トルクＴw1〜Ｔw3は数値制御装置内で
計算によって求めることができる。ここで、ＮＣプログ
ラム動作時に、現在位置Ｐnと移動目標位置Ｐn+1につい
て、これらのイナーシャ及び静負荷トルクを逐次計算す
る。ただし、ＷについてはＮＣプログラムで指令する。
【００１０】図４は本発明を実施するための数値制御装
置の概略のブロック図である。数値制御装置３０にはプ
ロセッサボード３１があり、プロセッサボード３１には
プロセッサ３１ａ、ＲＯＭ３１ｂ、ＲＡＭ３１ｃがあ
る。プロセッサ３１ａはＲＯＭ３１ｂに格納されたシス
テムプログラムに従って、数値制御装置３０全体を制御
する。ＲＡＭ３１ｃには先に述べたＷ等のデータ、ＮＣ
プログラム等が格納される。ＲＡＭ３１ｃの一部は不揮
発性メモリとして構成されており、これ等のデータ、Ｎ
Ｃプログラム等は不揮発性メモリ部分に格納されてい
る。プロセッサボード３１はバス３９に結合されてい
る。
置の概略のブロック図である。数値制御装置３０にはプ
ロセッサボード３１があり、プロセッサボード３１には
プロセッサ３１ａ、ＲＯＭ３１ｂ、ＲＡＭ３１ｃがあ
る。プロセッサ３１ａはＲＯＭ３１ｂに格納されたシス
テムプログラムに従って、数値制御装置３０全体を制御
する。ＲＡＭ３１ｃには先に述べたＷ等のデータ、ＮＣ
プログラム等が格納される。ＲＡＭ３１ｃの一部は不揮
発性メモリとして構成されており、これ等のデータ、Ｎ
Ｃプログラム等は不揮発性メモリ部分に格納されてい
る。プロセッサボード３１はバス３９に結合されてい
る。
【００１１】ディジタルサーボ制御回路３２はバス３９
に結合され、プロセッサボード３１からの指令によっ
て、サーボアンプ３３を経由して、サーボモータ５１、
５２および５３を駆動する。これらのサーボモータは工
作機械１に内蔵され、工作機械１の各軸を動作させる。
シリアルポート３４はバス３９に結合され、操作盤５
４、その他のＲＳ２３２Ｃ機器５５と接続されている。
操作盤５４は工作機械の手動操作に使用する。また、シ
リアルポートにはＣＲＴ３６ａが接続されている。
に結合され、プロセッサボード３１からの指令によっ
て、サーボアンプ３３を経由して、サーボモータ５１、
５２および５３を駆動する。これらのサーボモータは工
作機械１に内蔵され、工作機械１の各軸を動作させる。
シリアルポート３４はバス３９に結合され、操作盤５
４、その他のＲＳ２３２Ｃ機器５５と接続されている。
操作盤５４は工作機械の手動操作に使用する。また、シ
リアルポートにはＣＲＴ３６ａが接続されている。
【００１２】ディジタルＩ／Ｏ３５には操作パネル３６
ｂが接続されている。また、ディジタルＩ／Ｏ３５及び
アナログＩ／Ｏ３７を経由して外部への出力信号が出力
される。また、大容量メモリ３８にはプログラムデー
タ、使用中以外のＮＣプログラム等が格納される。上記
の説明ではサーボ制御回路３２はディジタルサーボ制御
回路で説明したが、アナログサーボ制御回路でも同様で
ある。
ｂが接続されている。また、ディジタルＩ／Ｏ３５及び
アナログＩ／Ｏ３７を経由して外部への出力信号が出力
される。また、大容量メモリ３８にはプログラムデー
タ、使用中以外のＮＣプログラム等が格納される。上記
の説明ではサーボ制御回路３２はディジタルサーボ制御
回路で説明したが、アナログサーボ制御回路でも同様で
ある。
【００１３】図１は本発明のサーボモータの加減速時定
数制御方式のフローチャートである。図において、Ｓに
続く数値はステップ番号を示す。 〔Ｓ１〕移動目標位置までの距離から、速度が指令速度
Ｖｔに到達するかどうか判別し、到達するときはＳ２
へ、そうでないときはＳ３へ進む。 〔Ｓ２〕プログラム速度Ｖｔを速度Ｖとする。 〔Ｓ３〕到達速度Ｖｕを以下の式から求める。 Ｖｕ＝（Ｘ・Ｖｍａｘ／τ0）1/2 （勿論、ここで時定数τ 0 は、予め指定された時定数で
あるが、ショートモーションの場合は、最高速度Ｖｍａ
ｘを目指して加速するものとしている。Ｘはこのブロッ
クの移動距離である。） 〔Ｓ４〕到達速度Ｖｕを速度Ｖとする。 〔Ｓ５〕図３に示すトルクカーブから、速度Ｖに対応す
る最大トルクＴｍａｘを求める。
数制御方式のフローチャートである。図において、Ｓに
続く数値はステップ番号を示す。 〔Ｓ１〕移動目標位置までの距離から、速度が指令速度
Ｖｔに到達するかどうか判別し、到達するときはＳ２
へ、そうでないときはＳ３へ進む。 〔Ｓ２〕プログラム速度Ｖｔを速度Ｖとする。 〔Ｓ３〕到達速度Ｖｕを以下の式から求める。 Ｖｕ＝（Ｘ・Ｖｍａｘ／τ0）1/2 （勿論、ここで時定数τ 0 は、予め指定された時定数で
あるが、ショートモーションの場合は、最高速度Ｖｍａ
ｘを目指して加速するものとしている。Ｘはこのブロッ
クの移動距離である。） 〔Ｓ４〕到達速度Ｖｕを速度Ｖとする。 〔Ｓ５〕図３に示すトルクカーブから、速度Ｖに対応す
る最大トルクＴｍａｘを求める。
【００１４】〔Ｓ６〕この最大トルクＴｍａｘから静負
荷トルクＴwを減じ、加速トルクＴａを求める。現在位
置の静負荷トルクをＴwn、目標位置の静負荷トルクをＴ
wn+1とし、それぞれについて加速トルクＴａn、Ｔａn+1
を求める。 Ｔａn＝Ｔｍａｘ−Ｔwn Ｔａn+1＝Ｔｍａｘ−Ｔwn+1 〔Ｓ７〕加速トルクＴａn、Ｔａn+1と、現在位置のイナ
ーシャをＩn、目標位置のイナーシャをＩn+1とし、それ
ぞれについて加速度ａn、ａn+1を求める。 ａn＝（Ｔａn／Ｉn） ａn+1＝（Ｔａn+1／Ｉn+1） ここで加速度ａとしてのａnとａn+1の小さい方をとる。
荷トルクＴwを減じ、加速トルクＴａを求める。現在位
置の静負荷トルクをＴwn、目標位置の静負荷トルクをＴ
wn+1とし、それぞれについて加速トルクＴａn、Ｔａn+1
を求める。 Ｔａn＝Ｔｍａｘ−Ｔwn Ｔａn+1＝Ｔｍａｘ−Ｔwn+1 〔Ｓ７〕加速トルクＴａn、Ｔａn+1と、現在位置のイナ
ーシャをＩn、目標位置のイナーシャをＩn+1とし、それ
ぞれについて加速度ａn、ａn+1を求める。 ａn＝（Ｔａn／Ｉn） ａn+1＝（Ｔａn+1／Ｉn+1） ここで加速度ａとしてのａnとａn+1の小さい方をとる。
【００１５】〔Ｓ８〕加速度ａと速度Ｖから、加減速時
定数τを以下の式から計算する。 τ＝ａ／Ｖ ただし、ここでプログラムの各プログラム点毎に微調整
用定数Ａをかけて、加減速時定数等を調整することがで
きる。また、Ｓ１〜Ｓ８のステップは各軸ごとに求め
る。 〔Ｓ９〕３軸中の最も大きいτを各軸の加減速時定数と
する。これは加減速時定数を同じ値として、工作機械の
工具先端の軌跡がプログラムした軌跡からはずれないよ
うにするためである。なお、Ｓ１〜Ｓ４のステップを実
行しないでプログラム速度を速度Ｖとしてプログラム速
度からサーボモータの出力トルクを求めるようにするこ
ともできる。ただし、早送りでは全軸の加減速時定数を
一致させる必要がなく、それぞれ各軸の最適な加減速時
定数を決定することができる。上記の説明では、３軸の
工作機械を例に説明したが、その他の形式の工作機械で
も同様に加減速時定数を最適な値にして、加工時間を短
縮することができる。また、主軸の位置決め制御を行う
スピンドルモータ等のサーボモータにも同様に適用する
ことができる。
定数τを以下の式から計算する。 τ＝ａ／Ｖ ただし、ここでプログラムの各プログラム点毎に微調整
用定数Ａをかけて、加減速時定数等を調整することがで
きる。また、Ｓ１〜Ｓ８のステップは各軸ごとに求め
る。 〔Ｓ９〕３軸中の最も大きいτを各軸の加減速時定数と
する。これは加減速時定数を同じ値として、工作機械の
工具先端の軌跡がプログラムした軌跡からはずれないよ
うにするためである。なお、Ｓ１〜Ｓ４のステップを実
行しないでプログラム速度を速度Ｖとしてプログラム速
度からサーボモータの出力トルクを求めるようにするこ
ともできる。ただし、早送りでは全軸の加減速時定数を
一致させる必要がなく、それぞれ各軸の最適な加減速時
定数を決定することができる。上記の説明では、３軸の
工作機械を例に説明したが、その他の形式の工作機械で
も同様に加減速時定数を最適な値にして、加工時間を短
縮することができる。また、主軸の位置決め制御を行う
スピンドルモータ等のサーボモータにも同様に適用する
ことができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、各軸の
加減速時定数を、ブロック間の距離、最高速度及び指定
された時定数から到達速度を求め、サーボモータの速度
・トルク特性から到達速度に対応したサーボモータの出
力トルクを求め、この出力トルクから、加速トルクを求
め、加減速時定数を決定するようにしたので、最適な加
減速時定数を決定でき、加工時間を短縮することができ
る。
加減速時定数を、ブロック間の距離、最高速度及び指定
された時定数から到達速度を求め、サーボモータの速度
・トルク特性から到達速度に対応したサーボモータの出
力トルクを求め、この出力トルクから、加速トルクを求
め、加減速時定数を決定するようにしたので、最適な加
減速時定数を決定でき、加工時間を短縮することができ
る。
【図１】本発明のサーボモータの加減速時定数制御方式
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図２】工作機械の各駆動軸の移動距離と到達速度の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図３】サーボモータの速度とトルクの関係を示す図で
ある。
ある。
【図４】本発明を実施するための数値制御装置の概略の
ブロック図である。
ブロック図である。
１ 工作機械 ３０ 数値制御装置 ３１ プロセッサボード ３２ ディジタルサーボ制御回路 ３３ サーボアンプ ３４ シリアルポート ５１〜５３ サーボモータ ５４ 操作盤
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−31406（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−12407（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−30203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−114317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−157910（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−49882（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (5)
- 【請求項１】 サーボモータの加減速時定数をブロック
毎に最適な値に決定しながら工作機械を制御する数値制
御装置において、 ブロックの移動量、最高速度及び指定された時定数から
到達速度を求める到達速度演算手段と、 サーボモータの速度・トルク特性から前記到達速度に対
応するサーボモータの出力トルクを求める出力トルク演
算手段と、 前記出力トルクから静負荷トルクを減じて加速トルクを
求める加速トルク演算手段と、 前記加速トルクと前記サーボモータの負荷イナーシャか
ら加速度を求める加速度演算手段と、 前記加速度から加減速時定数を決定する加減速時定数決
定手段と、 を有することを特徴とする数値制御装置。 - 【請求項２】 前記静負荷トルクを書き換え可能なパラ
メータとして、サーボモータの負荷に応じて加減速時定
数を変化できるようにしたことを特徴とする請求項１記
載の数値制御装置。 - 【請求項３】 ＮＣプログラムの各プログラム点で、前
記加速度あるいは前記加減速時定数を所定の定数で調整
できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の数値
制御装置。 - 【請求項４】 各サーボモータの前記加減速時定数のう
ちの最大な値を選択して、全サーボモータを制御するこ
とを特徴とする請求項１記載の数値制御装置。 - 【請求項５】 各サーボモータの前記加減速時定数を個
別に決定することを特徴とする請求項１記載の数値制御
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03135660A JP3083870B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 数値制御装置 |
| PCT/JP1992/000563 WO1992021074A1 (en) | 1991-05-10 | 1992-04-28 | Acceleration/deceleration time constant control system for servo motor |
| EP92909569A EP0538483A4 (en) | 1991-05-10 | 1992-04-28 | Acceleration/deceleration time constant control system for servo motor |
| US08/233,500 US5371452A (en) | 1991-05-10 | 1992-04-28 | Adjustable time constant control and method system for a servomotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03135660A JP3083870B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 数値制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04335410A JPH04335410A (ja) | 1992-11-24 |
| JP3083870B2 true JP3083870B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=15156966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03135660A Expired - Fee Related JP3083870B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 数値制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5371452A (ja) |
| EP (1) | EP0538483A4 (ja) |
| JP (1) | JP3083870B2 (ja) |
| WO (1) | WO1992021074A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0618522A4 (en) * | 1992-10-09 | 1994-11-30 | Fanuc Ltd | NUMERIC CONTROL DEVICE. |
| US5599268A (en) * | 1994-07-20 | 1997-02-04 | Tetra Laval Holdings & Finance S.A. | Belt driven linear transport apparatus for packaging machine |
| JPH08137524A (ja) * | 1994-11-09 | 1996-05-31 | Fanuc Ltd | ロボットの軌道計画時における時定数の設定方法 |
| JPH0916241A (ja) * | 1995-06-29 | 1997-01-17 | Fanuc Ltd | ロボットの加減速動作の設定方法 |
| DE69605640T2 (de) * | 1995-08-23 | 2000-04-13 | Fanuc Ltd | Numerische verschnellungs-/verzogerungs steuergerat und verfahren |
| JP3296419B2 (ja) * | 1998-03-12 | 2002-07-02 | 株式会社安川電機 | サーボシステムの制御装置および制御方法 |
| JP2001169584A (ja) | 1999-09-28 | 2001-06-22 | Seiko Epson Corp | プリンタ用モータの制御装置およびその制御方法ならびに制御プログラムを記録した記録媒体 |
| DE10149175A1 (de) * | 2001-10-04 | 2003-04-17 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Verfahren zur Bahnsteuerung |
| WO2007046257A1 (ja) * | 2005-10-18 | 2007-04-26 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | モータ制御装置及び方法及びプログラム記憶媒体 |
| FI120789B (fi) * | 2008-06-23 | 2010-03-15 | Konecranes Oyj | Menetelmä nopeussäädettävän nostinkäytön moottorin pyörimisnopeuden ohjaamiseksi ja nostinkäyttö |
| JP6522930B2 (ja) * | 2014-11-28 | 2019-05-29 | ファナック株式会社 | 可動部を直接手動で操作可能な数値制御工作機械 |
| JP6356658B2 (ja) * | 2015-12-25 | 2018-07-11 | ファナック株式会社 | プレスの調整が容易な数値制御装置 |
| FR3073161B1 (fr) * | 2017-11-07 | 2020-02-21 | Amada Europe | Dispositif d'entrainement de pieces dans une installation de traitement de pieces |
| CN109298739A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-02-01 | 西门子工厂自动化工程有限公司 | 控制测功机的方法、装置、系统、存储介质和终端 |
| JP7230872B2 (ja) * | 2020-03-31 | 2023-03-01 | ブラザー工業株式会社 | 数値制御装置及び数値制御方法 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5962909A (ja) * | 1982-10-01 | 1984-04-10 | Fanuc Ltd | 加減速装置 |
| US4500823A (en) * | 1983-02-25 | 1985-02-19 | Westinghouse Electric Corp. | Electro-optical tracking system with adaptive bearing friction compensation |
| JPS59168513A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-22 | Fanuc Ltd | 加減速制御方式 |
| CA1199675A (en) * | 1983-03-31 | 1986-01-21 | Canadian General Electric Company Limited | Speed controller for mill drives and the like |
| JPS59197901A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-09 | Canon Inc | 運動制御装置 |
| JPS6118009A (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-25 | Fanuc Ltd | 加減速制御方式 |
| EP0207166A4 (en) * | 1984-12-22 | 1989-06-21 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | METHOD AND DEVICE FOR REGULATING A SERVOMOTOR. |
| JPS61157909A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-17 | Fanuc Ltd | ロボツトの経路誤差補正方式 |
| JPS6231406A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多関節ロボツトの位置決め制御装置 |
| JPS6261104A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-17 | Fanuc Ltd | 水平関節型ロボツトの加減速制御方式 |
| US4652806A (en) * | 1986-01-23 | 1987-03-24 | Aerotech, Inc. | Micro-stepping translator controller |
| JPS62251810A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-11-02 | Seiko Epson Corp | ロボツトア−ムの加減速制御装置 |
| JPS63273108A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-10 | Fanuc Ltd | 速度制御装置 |
| JPS6436303A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Angular acceleration control method |
| JP2707087B2 (ja) * | 1987-09-09 | 1998-01-28 | ファナック株式会社 | ロボット制御装置 |
| JPH01164280A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-28 | Fanuc Ltd | 加減速制御方式 |
| JP2649815B2 (ja) * | 1988-02-19 | 1997-09-03 | オークマ 株式会社 | 工作機械の数値制御方法 |
| JPH0212407A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Okuma Mach Works Ltd | 数値制御装置 |
| JP2824588B2 (ja) * | 1989-08-24 | 1998-11-11 | 株式会社エスジー | サーボモータ同期制御方式 |
| JP2709969B2 (ja) * | 1989-12-12 | 1998-02-04 | ファナック株式会社 | サーボモータの制御方法 |
| JPH03290706A (ja) * | 1990-04-09 | 1991-12-20 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JPH0430203A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-02-03 | Fanuc Ltd | ロボットの加減速時定数制御方法 |
-
1991
- 1991-05-10 JP JP03135660A patent/JP3083870B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-04-28 EP EP92909569A patent/EP0538483A4/en not_active Withdrawn
- 1992-04-28 US US08/233,500 patent/US5371452A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-28 WO PCT/JP1992/000563 patent/WO1992021074A1/ja not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1992021074A1 (en) | 1992-11-26 |
| US5371452A (en) | 1994-12-06 |
| EP0538483A4 (en) | 1995-03-08 |
| EP0538483A1 (en) | 1993-04-28 |
| JPH04335410A (ja) | 1992-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3083870B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| US5325467A (en) | Robot control method based on an acceleration/deceleration time constant | |
| EP0299080B1 (en) | Speed controller in a servo system | |
| JPS6130857B2 (ja) | ||
| EP0357778B1 (en) | Method of speed control for servomotor | |
| JPH0969013A (ja) | サーボモータを用いたサーボ系の制御モード切り換え方法 | |
| JP3481004B2 (ja) | 外乱オブザーバを使用したバックラッシュ補正方法 | |
| JP2000094371A (ja) | ロボットの最短時間制御装置 | |
| JPH06337708A (ja) | ロボットの加減速時定数制御方式 | |
| JPH07110714A (ja) | 複数モータによる位置、速度、トルク制御方法 | |
| JPH0752365B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| JPH04142604A (ja) | サーボモータの制御方式 | |
| JPH0812562B2 (ja) | 直交座標型ロボットにおける動作速度制御方法 | |
| JPH07194157A (ja) | サーボモータ制御装置 | |
| JPH086628A (ja) | 加々々速度に制限を持つ移動指令の計画・作成方法 | |
| JPH06131050A (ja) | サーボモータで駆動される可動部の衝突検出方法 | |
| JPH0639066B2 (ja) | 産業用ロボツトの制御方法 | |
| JP3242190B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| JP3403628B2 (ja) | 数値制御における送り軸の加減速制御方法および装置 | |
| JP3188396B2 (ja) | 数値制御における送り速度制御方法および装置 | |
| JPH0258106A (ja) | 加減速時定数制御方式 | |
| JPH0683430A (ja) | 数値制御装置 | |
| JP2838428B2 (ja) | ロボットの制御方法 | |
| JP3301190B2 (ja) | 主軸運転切り換え方法 | |
| JPH08132369A (ja) | ロボット制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080630 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090630 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |