JP3285401B2 - 応答特性測定機能付数値制御装置 - Google Patents
応答特性測定機能付数値制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、応答特性測定機能を有
する数値制御装置に関するものである。
する数値制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＮＣ工作機械等のサーボ調整を行なう際
には、実際に制御対象を駆動してその応答を観測しなが
ら所定のパラメータの値を決めていく作業が頻繁に発生
する。これらの応答の観測手段としてオシロスコープや
ＦＦＴアナライザ等の測定器を用いることが多いが、こ
れらは大きくて重いので可搬性が悪く、高価であり、Ｎ
Ｃ工作機械等のサーボ調整対象が設置されている場所ま
でその都度運ぶ必要があった。このためサーボ調整作業
のセットアップに多大の時間がかかっていた。
には、実際に制御対象を駆動してその応答を観測しなが
ら所定のパラメータの値を決めていく作業が頻繁に発生
する。これらの応答の観測手段としてオシロスコープや
ＦＦＴアナライザ等の測定器を用いることが多いが、こ
れらは大きくて重いので可搬性が悪く、高価であり、Ｎ
Ｃ工作機械等のサーボ調整対象が設置されている場所ま
でその都度運ぶ必要があった。このためサーボ調整作業
のセットアップに多大の時間がかかっていた。
【０００３】この改善策として、サーボモータに取付け
られた位置検出器からの検出情報を数値制御装置自身で
解析するという方法がある。図４はこの方法による数値
制御装置の構成ブロックを示す図である。図４におい
て、数値制御装置１にはサーボモータ３に電力を供給す
るパワーアンプ２とサーボモータ３の回転位置を検出す
る位置検出器４が接続されている。また数値制御装置１
は数値制御装置１を応答特性測定モードあるいは通常の
数値制御（ＮＣ）運転モードに切り替えるモード切替え
部７と、応答特性測定モードが指定されると予め用意さ
れた応答特性測定用加工プログラムを解釈しサーボ制御
部５に対して必要な動作指令データを生成する指令デー
タ作成部８と、パワーアンプ２を介してサーボモータ３
の位置・速度及び電流を制御するサーボ制御部５と、サ
ーボモータ３に取付けられた位置検出器４からの位置情
報を格納する測定データバッファ６と、測定データバッ
ファ６に格納された位置検出データを処理・解析する解
析部９と、解析部９の解析結果を図形もしくは文字にて
数値制御装置１内の図示しない表示装置に出力するグラ
フィック表示部１０とを有している。
られた位置検出器からの検出情報を数値制御装置自身で
解析するという方法がある。図４はこの方法による数値
制御装置の構成ブロックを示す図である。図４におい
て、数値制御装置１にはサーボモータ３に電力を供給す
るパワーアンプ２とサーボモータ３の回転位置を検出す
る位置検出器４が接続されている。また数値制御装置１
は数値制御装置１を応答特性測定モードあるいは通常の
数値制御（ＮＣ）運転モードに切り替えるモード切替え
部７と、応答特性測定モードが指定されると予め用意さ
れた応答特性測定用加工プログラムを解釈しサーボ制御
部５に対して必要な動作指令データを生成する指令デー
タ作成部８と、パワーアンプ２を介してサーボモータ３
の位置・速度及び電流を制御するサーボ制御部５と、サ
ーボモータ３に取付けられた位置検出器４からの位置情
報を格納する測定データバッファ６と、測定データバッ
ファ６に格納された位置検出データを処理・解析する解
析部９と、解析部９の解析結果を図形もしくは文字にて
数値制御装置１内の図示しない表示装置に出力するグラ
フィック表示部１０とを有している。
【０００４】次に、第４図に示す従来技術による応答特
性測定機能付数値制御装置の応答特性測定モードにおけ
る動作を図５の流れ図により説明する。数値制御装置１
の正常動作中において、数値制御装置１はモード切替え
部７からのモード切り替え信号を定期的に読み込み（ス
テップＳ１）、応答特性測定モードあるいは通常のＮＣ
運転モードのどちらのモードが現在指定されているかを
判断する（ステップＳ２）。通常のＮＣ運転モードが指
定された場合には、公知の技術により所望のＮＣ運転処
理を実行する（ステップＳ３）。応答特性測定モードが
指定された場合には、まず指令データ作成部８において
予め用意された応答特性測定用加工プログラムを解釈
し、サーボ制御部５に対してステップ応答などの必要な
動作指令データが生成され、この指令に基づいてサーボ
制御部５において所望の位置・速度あるいは電流制御ル
ープの演算処理が行なわれる（ステップＳ１１）。サー
ボ制御部５からの指令によりモータ３の位置は刻々と変
化し、位置検出器４によりこの位置情報がフィードバッ
クされて測定データバッファ６に順次格納される（ステ
ップＳ１２）。一連の測定動作指令実行の結果としての
位置情報が測定バッファ６に格納されるとこの位置情報
に基づいて実際の位置応答の時間的推移や速度・加速度
という時間領域データが算出される（ステップＳ１
３）。この算出結果が数値制御装置１に備えられた表示
装置に出力され表示される（ステップＳ１４）。その後
サーボ調整オペレータの応答特性測定再実行の指示があ
るかどうかを判断し（ステップＳ１５）、再実行指定時
にはステップ１１以降を繰り返し、特性測定を終了する
場合にはステップ１に戻る。このようにして、位置検出
器からの位置情報を解析することによって速度変動や加
減速時間をチェックし、必要に応じて加減速時定数や制
御ループゲインの設定を変えながら応答特性測定をオシ
ロスコープ等の測定器なしにて繰り返すことが出来る。
性測定機能付数値制御装置の応答特性測定モードにおけ
る動作を図５の流れ図により説明する。数値制御装置１
の正常動作中において、数値制御装置１はモード切替え
部７からのモード切り替え信号を定期的に読み込み（ス
テップＳ１）、応答特性測定モードあるいは通常のＮＣ
運転モードのどちらのモードが現在指定されているかを
判断する（ステップＳ２）。通常のＮＣ運転モードが指
定された場合には、公知の技術により所望のＮＣ運転処
理を実行する（ステップＳ３）。応答特性測定モードが
指定された場合には、まず指令データ作成部８において
予め用意された応答特性測定用加工プログラムを解釈
し、サーボ制御部５に対してステップ応答などの必要な
動作指令データが生成され、この指令に基づいてサーボ
制御部５において所望の位置・速度あるいは電流制御ル
ープの演算処理が行なわれる（ステップＳ１１）。サー
ボ制御部５からの指令によりモータ３の位置は刻々と変
化し、位置検出器４によりこの位置情報がフィードバッ
クされて測定データバッファ６に順次格納される（ステ
ップＳ１２）。一連の測定動作指令実行の結果としての
位置情報が測定バッファ６に格納されるとこの位置情報
に基づいて実際の位置応答の時間的推移や速度・加速度
という時間領域データが算出される（ステップＳ１
３）。この算出結果が数値制御装置１に備えられた表示
装置に出力され表示される（ステップＳ１４）。その後
サーボ調整オペレータの応答特性測定再実行の指示があ
るかどうかを判断し（ステップＳ１５）、再実行指定時
にはステップ１１以降を繰り返し、特性測定を終了する
場合にはステップ１に戻る。このようにして、位置検出
器からの位置情報を解析することによって速度変動や加
減速時間をチェックし、必要に応じて加減速時定数や制
御ループゲインの設定を変えながら応答特性測定をオシ
ロスコープ等の測定器なしにて繰り返すことが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のような数値制御
装置においては上述のごとく予め用意された応答特性測
定用加工プログラムを解釈してサーボ制御部５への入力
を生成しているが、この方法によればサーボ制御部５へ
の入力は基本的には位置指令に限定されることになる。
サーボ制御部５の内部において生成される速度指令は必
ず加減速処理が施されるため、速度制御ループに対する
速度のステップ状の変化指令（速度ステップ応答を観測
するための速度指令）を生成することが出来ないという
問題点がある。電流制御ループについても同じ問題点が
ある。また、測定データバッファ６に格納されるデータ
は位置検出器４から得られる位置情報のみであり、モー
タ３に実際に流れている電流値については全く情報が得
られないばかりでなく、実際の速度・加速度（トルク）
の値についても位置の変化となって現われないかぎりは
観測することが出来ないという課題があった。サーボ制
御系の重要な性能評価指標の一つに図６（ａ）及び図６
（ｂ）に示す周波数特性があるが、図４に示す数値制御
装置においてはそれ自身にて周波数領域の解析が出来な
いため、周波数領域の測定・解析を行なうためのＦＦＴ
アナライザの如き特別の測定器を別途用意する必要があ
る。したがって、周波数領域の解析を行なう場合には可
搬性が悪く高価であるＦＦＴアナライザ等の測定器をサ
ーボ調整対象が設置されている場所までその都度運ぶ必
要があり、サーボ調整作業のセットアップに多大の時間
がかかるという課題が依然として残っている。
装置においては上述のごとく予め用意された応答特性測
定用加工プログラムを解釈してサーボ制御部５への入力
を生成しているが、この方法によればサーボ制御部５へ
の入力は基本的には位置指令に限定されることになる。
サーボ制御部５の内部において生成される速度指令は必
ず加減速処理が施されるため、速度制御ループに対する
速度のステップ状の変化指令（速度ステップ応答を観測
するための速度指令）を生成することが出来ないという
問題点がある。電流制御ループについても同じ問題点が
ある。また、測定データバッファ６に格納されるデータ
は位置検出器４から得られる位置情報のみであり、モー
タ３に実際に流れている電流値については全く情報が得
られないばかりでなく、実際の速度・加速度（トルク）
の値についても位置の変化となって現われないかぎりは
観測することが出来ないという課題があった。サーボ制
御系の重要な性能評価指標の一つに図６（ａ）及び図６
（ｂ）に示す周波数特性があるが、図４に示す数値制御
装置においてはそれ自身にて周波数領域の解析が出来な
いため、周波数領域の測定・解析を行なうためのＦＦＴ
アナライザの如き特別の測定器を別途用意する必要があ
る。したがって、周波数領域の解析を行なう場合には可
搬性が悪く高価であるＦＦＴアナライザ等の測定器をサ
ーボ調整対象が設置されている場所までその都度運ぶ必
要があり、サーボ調整作業のセットアップに多大の時間
がかかるという課題が依然として残っている。
【０００６】更に図４に示す数値制御装置においては測
定された応答特性データの記録・保存については特に考
慮されていないため、後からデータを確認するためには
データ記録機能付きの測定器等を用意する必要がある。
この際、測定データと合わせて制御対象の機械仕様（機
種、付加軸、変速機構、パワーアンプ、モータの仕様
等）、製造情報（ユーザ名、製造月、製造番号等）、測
定条件（サーボパラメータ設定値等）ファイル作成情報
（測定／ファイル作成日時、測定／ファイル作成者名
等）を記録する必要があるが、これらのデータについて
はサーボ調整担当者が測定データとは別途記録する必要
があり、記録の際の転記ミスなどの混入や測定データそ
の物と一体化していないが為の測定データとこれら情報
との対応付けの誤りの発生といった問題点がある。
定された応答特性データの記録・保存については特に考
慮されていないため、後からデータを確認するためには
データ記録機能付きの測定器等を用意する必要がある。
この際、測定データと合わせて制御対象の機械仕様（機
種、付加軸、変速機構、パワーアンプ、モータの仕様
等）、製造情報（ユーザ名、製造月、製造番号等）、測
定条件（サーボパラメータ設定値等）ファイル作成情報
（測定／ファイル作成日時、測定／ファイル作成者名
等）を記録する必要があるが、これらのデータについて
はサーボ調整担当者が測定データとは別途記録する必要
があり、記録の際の転記ミスなどの混入や測定データそ
の物と一体化していないが為の測定データとこれら情報
との対応付けの誤りの発生といった問題点がある。
【０００７】本発明が解決しようとする課題は、上述の
問題点の解決であり、オシロスコープやＦＦＴアナライ
ザの如き特別な測定器を用意することなく当該サーボ制
御系の位置・速度・電流の各制御ループにおける時間領
域や周波数領域等の応答特性を１台の数値制御装置にて
測定できる装置を提供することである。また測定された
応答特性データの記録・保存に際しては制御対象の機械
仕様、製造情報、測定条件と合わせて１本のデータファ
イルを作成できる装置を提供することである。
問題点の解決であり、オシロスコープやＦＦＴアナライ
ザの如き特別な測定器を用意することなく当該サーボ制
御系の位置・速度・電流の各制御ループにおける時間領
域や周波数領域等の応答特性を１台の数値制御装置にて
測定できる装置を提供することである。また測定された
応答特性データの記録・保存に際しては制御対象の機械
仕様、製造情報、測定条件と合わせて１本のデータファ
イルを作成できる装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、サーボ制御部によりサーボモータを数値制
御して運転する数値制御運転モードと、サーボ制御に対
する応答特性を測定する応答特性測定モードの二つの操
作モードを選択して操作できる数値制御装置において、
応答特性測定時の前記サーボ制御部の動作条件を設定す
る測定条件設定部であって、複数種類の制御ループから
測定対象とする制御ループを選択可能であり、また選択
された制御ループに対する測定条件データを入力可能と
する、測定条件設定部と、応答特性測定時において、前
記動作条件に基づき、前記サーボ制御部の動作指令デー
タを作成する指令データ作成部と、前記動作指令データ
を格納する指令データバッファと、前記選択された制御
ループに対し前記動作指令データを前記サーボ制御部に
入力し、前記選択された制御ループのフィードバックデ
ータを出力する入出力切替え部と、前記入出力切替え部
から出力されたフィードバックデータを測定データとし
て格納する測定データバッファと、前記指令データバッ
ファに格納された指令データと前記測定データバッファ
に格納された測定データとに基づいて応答特性の解析を
行う解析部と、を有している。更には制御対象の機械仕
様及び製造情報をデータとして保持している数値制御装
置において、測定・解析された応答特性データに機械仕
様データ、製造情報及び測定条件を加えて１本のデータ
ファイルを生成するファイル生成部を有している。
に本発明は、サーボ制御部によりサーボモータを数値制
御して運転する数値制御運転モードと、サーボ制御に対
する応答特性を測定する応答特性測定モードの二つの操
作モードを選択して操作できる数値制御装置において、
応答特性測定時の前記サーボ制御部の動作条件を設定す
る測定条件設定部であって、複数種類の制御ループから
測定対象とする制御ループを選択可能であり、また選択
された制御ループに対する測定条件データを入力可能と
する、測定条件設定部と、応答特性測定時において、前
記動作条件に基づき、前記サーボ制御部の動作指令デー
タを作成する指令データ作成部と、前記動作指令データ
を格納する指令データバッファと、前記選択された制御
ループに対し前記動作指令データを前記サーボ制御部に
入力し、前記選択された制御ループのフィードバックデ
ータを出力する入出力切替え部と、前記入出力切替え部
から出力されたフィードバックデータを測定データとし
て格納する測定データバッファと、前記指令データバッ
ファに格納された指令データと前記測定データバッファ
に格納された測定データとに基づいて応答特性の解析を
行う解析部と、を有している。更には制御対象の機械仕
様及び製造情報をデータとして保持している数値制御装
置において、測定・解析された応答特性データに機械仕
様データ、製造情報及び測定条件を加えて１本のデータ
ファイルを生成するファイル生成部を有している。
【０００９】
【実施例】図１は本発明に係る応答特性測定機能を採用
した数値制御装置の一構成例を示すブロック図であり、
図２は本発明の実施例における応答特性測定の動作を説
明する流れ図である。図１及び図２において、従来技術
を示す図４及び図５と同一番号にて示されている構成要
素あるいは動作ステップについての機能・処理内容は従
来技術と同一であるので説明を省略し、本発明の本質的
な部分についてのみを以下に説明する。
した数値制御装置の一構成例を示すブロック図であり、
図２は本発明の実施例における応答特性測定の動作を説
明する流れ図である。図１及び図２において、従来技術
を示す図４及び図５と同一番号にて示されている構成要
素あるいは動作ステップについての機能・処理内容は従
来技術と同一であるので説明を省略し、本発明の本質的
な部分についてのみを以下に説明する。
【００１０】図１において、数値制御装置１は数値制御
装置１を応答特性測定モードあるいは通常のＮＣ運転モ
ードに切り替えるモード切替え部７と、サーボモータを
制御するためのサーボ制御部５と、操作者から対話的に
入力されるステップ応答あるいは周波数応答等の測定項
目指定・入力データの振幅／周波数設定・入力データを
入力する制御ループ（位置・速度・電流）の指定・測定
するデータ及びそのサンプリング間隔の指定等の各種デ
ータに基づいてサーボ制御部の動作条件を生成する測定
条件設定部１１と、この測定条件設定部１１からのデー
タに基づいてサーボ制御部５の各制御ループに対応した
動作指令を生成する指令データ作成部８と、指令データ
作成部８からの動作指令データを所定量格納する指令デ
ータバッファ１２と、測定条件設定部１１からの選択信
号ＳＥＬに基づいて指令データバッファ１２に格納され
た動作指令データを位置制御ループ、速度指令ループあ
るいは電流指令ループのいずれかを選択してサーボ制御
部５に入力すると共にサーボ制御部５内部の指定データ
を測定データバッファ６に選択格納するための入出力切
替え部１３と、測定条件設定部１１の出力により指定さ
れる被測定データを指定のサンプリング間隔にて格納す
るための測定データバッファ６と、測定データバッファ
６に格納された被測定データと指令データバッファ１２
に格納された動作指令データを処理・解析する解析部９
と、解析部９での解析処理に必要となるフィルタリング
処理や自己相関・相互相関関数計算ルーチン等の時間領
域のデータ処理ルーチンを格納するｔ領域解析ライブラ
リ１４ａ及びパワースペクトルやボード線図等の周波数
領域のデータ処理ルーチンを格納するｆ領域解析ライブ
ラリ１４ｂと、解析結果を図形もしくは文字にて数値制
御装置１内の図示しない表示装置に出力するグラフィッ
ク表示部１０と、制御対象の機械仕様及び製造情報をデ
ータとして保持している機械仕様データ格納部１６と、
測定・解析された応答特性データに機械仕様データ、製
造情報、測定条件及びファイル作成情報を加えて１本の
データファイルを生成するファイル生成部１５を有して
いる。
装置１を応答特性測定モードあるいは通常のＮＣ運転モ
ードに切り替えるモード切替え部７と、サーボモータを
制御するためのサーボ制御部５と、操作者から対話的に
入力されるステップ応答あるいは周波数応答等の測定項
目指定・入力データの振幅／周波数設定・入力データを
入力する制御ループ（位置・速度・電流）の指定・測定
するデータ及びそのサンプリング間隔の指定等の各種デ
ータに基づいてサーボ制御部の動作条件を生成する測定
条件設定部１１と、この測定条件設定部１１からのデー
タに基づいてサーボ制御部５の各制御ループに対応した
動作指令を生成する指令データ作成部８と、指令データ
作成部８からの動作指令データを所定量格納する指令デ
ータバッファ１２と、測定条件設定部１１からの選択信
号ＳＥＬに基づいて指令データバッファ１２に格納され
た動作指令データを位置制御ループ、速度指令ループあ
るいは電流指令ループのいずれかを選択してサーボ制御
部５に入力すると共にサーボ制御部５内部の指定データ
を測定データバッファ６に選択格納するための入出力切
替え部１３と、測定条件設定部１１の出力により指定さ
れる被測定データを指定のサンプリング間隔にて格納す
るための測定データバッファ６と、測定データバッファ
６に格納された被測定データと指令データバッファ１２
に格納された動作指令データを処理・解析する解析部９
と、解析部９での解析処理に必要となるフィルタリング
処理や自己相関・相互相関関数計算ルーチン等の時間領
域のデータ処理ルーチンを格納するｔ領域解析ライブラ
リ１４ａ及びパワースペクトルやボード線図等の周波数
領域のデータ処理ルーチンを格納するｆ領域解析ライブ
ラリ１４ｂと、解析結果を図形もしくは文字にて数値制
御装置１内の図示しない表示装置に出力するグラフィッ
ク表示部１０と、制御対象の機械仕様及び製造情報をデ
ータとして保持している機械仕様データ格納部１６と、
測定・解析された応答特性データに機械仕様データ、製
造情報、測定条件及びファイル作成情報を加えて１本の
データファイルを生成するファイル生成部１５を有して
いる。
【００１１】次に、第１図に示す本発明による応答特性
測定機能付数値制御装置の応答特性測定モードにおける
動作を図２の流れ図により説明する。図２において応答
特性測定モードが指定された場合には、まず図示しない
対話入力手段により操作者から対話的にステップ応答あ
るいは周波数応答等測定項目指定・入力データの振幅／
周波数設定・入力データを入力する制御ループ（位置・
速度・電流）の指定・測定するデータ及びそのサンプリ
ング間隔・データ収集時間の指定、解析結果の表示方法
等の各種データが測定条件設定部１１に入力され、これ
らの入力データにより測定条件設定部１１にて被測定デ
ータの特定、入出力切替え部１３に対する切替え信号Ｓ
ＥＬの生成、解析手順及びこれに伴う解析ライブラリ中
の処理ルーチン実行順序の確定等の測定・解析条件の決
定を行なう（ステップＳ２１）。次に、この測定条件設
定部１１からのデータに基づいてサーボ制御部５の各制
御ループに対応した動作指令が指令データ作成部８で生
成され、所定量だけ指令データバッファ１２に格納され
る（ステップＳ２２）。例えば、応答特性測定項目とし
て速度制御ループのステップ応答が指定された場合には
測定条件設定部１１からの出力にしたがってステップ状
に変化する速度指令値が速度制御ループの制御周期毎に
予め指令データ作成部８で生成され、指定されたデータ
収集時間の相当する量だけ指令データバッファ１２に格
納される。
測定機能付数値制御装置の応答特性測定モードにおける
動作を図２の流れ図により説明する。図２において応答
特性測定モードが指定された場合には、まず図示しない
対話入力手段により操作者から対話的にステップ応答あ
るいは周波数応答等測定項目指定・入力データの振幅／
周波数設定・入力データを入力する制御ループ（位置・
速度・電流）の指定・測定するデータ及びそのサンプリ
ング間隔・データ収集時間の指定、解析結果の表示方法
等の各種データが測定条件設定部１１に入力され、これ
らの入力データにより測定条件設定部１１にて被測定デ
ータの特定、入出力切替え部１３に対する切替え信号Ｓ
ＥＬの生成、解析手順及びこれに伴う解析ライブラリ中
の処理ルーチン実行順序の確定等の測定・解析条件の決
定を行なう（ステップＳ２１）。次に、この測定条件設
定部１１からのデータに基づいてサーボ制御部５の各制
御ループに対応した動作指令が指令データ作成部８で生
成され、所定量だけ指令データバッファ１２に格納され
る（ステップＳ２２）。例えば、応答特性測定項目とし
て速度制御ループのステップ応答が指定された場合には
測定条件設定部１１からの出力にしたがってステップ状
に変化する速度指令値が速度制御ループの制御周期毎に
予め指令データ作成部８で生成され、指定されたデータ
収集時間の相当する量だけ指令データバッファ１２に格
納される。
【００１２】測定動作指令データの準備が終了すると、
この動作指令データは位置制御ループ入力指定時には位
置指令データＰｒとしてサーボ制御部５内の位置制御ル
ープに入力されるべく、速度制御ループ入力指定時には
速度指令データＶｒとしてサーボ制御部５内の速度制御
ループに入力されるべく、電流制御ループ入力指定時に
は電流指令データＩｒとしてサーボ制御部５内の電流制
御ループに入力されるべく、入出力切替え部１３により
切替え信号ＳＥＬに基づいて入力部分のスイッチングが
行なわれる。また、入出力切替え部１３は、切替え信号
ＳＥＬに基づいて位置検出値Ｐａ、速度検出値Ｖａ、電
流検出値Ｉａのいずれかを選択して測定データバッファ
６に接続する。この際、位置検出値Ｐａおよび電流検出
値Ｉａについては夫々位置検出器及び電流検出器による
検出データがそのまま使用されるが、速度検出値Ｖａに
ついては公知の方法により位置検出値Ｐａから算出され
るものである。入出力の切替えが終了すると指令データ
バッファ１２内の動作指令データが順次サーボ制御部５
の指定の制御ループ入力として入力され所定のサーボ制
御動作が実行される。その結果指定された被測定データ
が所定のサンプリング間隔にて順次測定データバッファ
６に格納される（ステップＳ２３）。
この動作指令データは位置制御ループ入力指定時には位
置指令データＰｒとしてサーボ制御部５内の位置制御ル
ープに入力されるべく、速度制御ループ入力指定時には
速度指令データＶｒとしてサーボ制御部５内の速度制御
ループに入力されるべく、電流制御ループ入力指定時に
は電流指令データＩｒとしてサーボ制御部５内の電流制
御ループに入力されるべく、入出力切替え部１３により
切替え信号ＳＥＬに基づいて入力部分のスイッチングが
行なわれる。また、入出力切替え部１３は、切替え信号
ＳＥＬに基づいて位置検出値Ｐａ、速度検出値Ｖａ、電
流検出値Ｉａのいずれかを選択して測定データバッファ
６に接続する。この際、位置検出値Ｐａおよび電流検出
値Ｉａについては夫々位置検出器及び電流検出器による
検出データがそのまま使用されるが、速度検出値Ｖａに
ついては公知の方法により位置検出値Ｐａから算出され
るものである。入出力の切替えが終了すると指令データ
バッファ１２内の動作指令データが順次サーボ制御部５
の指定の制御ループ入力として入力され所定のサーボ制
御動作が実行される。その結果指定された被測定データ
が所定のサンプリング間隔にて順次測定データバッファ
６に格納される（ステップＳ２３）。
【００１３】応答特性測定項目として周波数特性が指定
された場合には、入力周波数を適宜変更して前述のステ
ップ２２及びステップ２３を繰り返すことになる。一連
の測定動作指令実行の結果として被測定データが測定バ
ッファ６に格納されると、この被測定データと指令デー
タバッファ１２に格納された一連の動作指令データに基
づき、測定条件設定部１１にて決定された解析手順及び
これに伴う解析ライブラリ中の処理ルーチン実行順序に
したがって指定された解析が解析部９にて実行される
（ステップＳ２４）。
された場合には、入力周波数を適宜変更して前述のステ
ップ２２及びステップ２３を繰り返すことになる。一連
の測定動作指令実行の結果として被測定データが測定バ
ッファ６に格納されると、この被測定データと指令デー
タバッファ１２に格納された一連の動作指令データに基
づき、測定条件設定部１１にて決定された解析手順及び
これに伴う解析ライブラリ中の処理ルーチン実行順序に
したがって指定された解析が解析部９にて実行される
（ステップＳ２４）。
【００１４】この解析結果はグラフィック表示部１０に
より図形もしくは文字にて数値制御装置１内の図示しな
い表示装置に出力される（ステップＳ２５）。その後操
作者によるデータファイル作成の指定の有無をチェック
し（ステップＳ２６）、データファイル作成指示のない
場合は後述のステップＳ２８に進む。データファイル作
成指示のある場合は制御対象の機械仕様及び製造情報を
データとして保持している機械仕様データ格納部１６か
らこれらのデータを読み出し、ファイル生成部１５にお
いて測定・解析された応答特性データに機械仕様デー
タ、製造情報、測定条件及びファイル作成情報を加えて
図３に示すような１本のデータファイルを生成する（ス
テップＳ２７）。その後、サーボ調整オペレータの応答
特性測定再実行の指示があるかどうかを判断し（ステッ
プＳ２８）、再実行指定時にはステップ２１以降を繰り
返し、応答特性測定を終了する場合にはステップ１に戻
る。このようにして、応答特性測定をオシロスコープや
ＦＦＴアナライザ等の測定器なしにて繰り返すことがで
き、必要に応じて測定データファイルを作成することが
出来る。
より図形もしくは文字にて数値制御装置１内の図示しな
い表示装置に出力される（ステップＳ２５）。その後操
作者によるデータファイル作成の指定の有無をチェック
し（ステップＳ２６）、データファイル作成指示のない
場合は後述のステップＳ２８に進む。データファイル作
成指示のある場合は制御対象の機械仕様及び製造情報を
データとして保持している機械仕様データ格納部１６か
らこれらのデータを読み出し、ファイル生成部１５にお
いて測定・解析された応答特性データに機械仕様デー
タ、製造情報、測定条件及びファイル作成情報を加えて
図３に示すような１本のデータファイルを生成する（ス
テップＳ２７）。その後、サーボ調整オペレータの応答
特性測定再実行の指示があるかどうかを判断し（ステッ
プＳ２８）、再実行指定時にはステップ２１以降を繰り
返し、応答特性測定を終了する場合にはステップ１に戻
る。このようにして、応答特性測定をオシロスコープや
ＦＦＴアナライザ等の測定器なしにて繰り返すことがで
き、必要に応じて測定データファイルを作成することが
出来る。
【００１５】なお、本実施例においては被測定データと
して位置検出値Ｐａ、速度検出値Ｖａ、電流検出値Ｉａ
のいずれかを指定する場合についてのみ説明したが、こ
れらの他に、サーボ制御部５の内部変数、例えばトルク
オブザーバによる推定外乱トルクを指定できるようにす
るなど、多くの変形例が考え得るものである。また同時
に複数の内部変数や検出データを被測定データとして測
定バッファ６に格納できるようにしてもよい。
して位置検出値Ｐａ、速度検出値Ｖａ、電流検出値Ｉａ
のいずれかを指定する場合についてのみ説明したが、こ
れらの他に、サーボ制御部５の内部変数、例えばトルク
オブザーバによる推定外乱トルクを指定できるようにす
るなど、多くの変形例が考え得るものである。また同時
に複数の内部変数や検出データを被測定データとして測
定バッファ６に格納できるようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればオ
シロスコープやＦＦＴアナライザの如き特別な測定器を
用意することなく当該サーボ制御系の位置・速度・電流
等の制御要素の各制御ループにおける時間領域及び周波
数領域の応答特性を１台の数値制御装置にて測定できる
ようになり、また、測定された応答特性データの記録・
保存に際しては制御対象の機械仕様、製造情報、測定条
件と合わせて１本のデータファイルを作成できるように
なったという効果がある。
シロスコープやＦＦＴアナライザの如き特別な測定器を
用意することなく当該サーボ制御系の位置・速度・電流
等の制御要素の各制御ループにおける時間領域及び周波
数領域の応答特性を１台の数値制御装置にて測定できる
ようになり、また、測定された応答特性データの記録・
保存に際しては制御対象の機械仕様、製造情報、測定条
件と合わせて１本のデータファイルを作成できるように
なったという効果がある。
【図１】本発明の一実施例の応答特性測定機能付数値制
御装置のブロック図である。
御装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施例における応答特性測定の動作を
説明する流れ図である。
説明する流れ図である。
【図３】本発明による数値制御装置内で生成される応答
特性データファイルの構造の一例を示す図である。
特性データファイルの構造の一例を示す図である。
【図４】従来技術による応答特性測定機能付数値制御装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図５】従来技術による応答特性測定の動作を説明する
流れ図である。
流れ図である。
【図６】応答特性の内の周波数特性の表示例を示す図で
ある。
ある。
１ 数値制御装置 ６ 測定データバッファ ７ モード切替え部 ８ 指令データ作成部 ９ 解析部 １１ 測定条件設定部 １２ 指令データバッファ １３ 入出力切替え部 １４ａ ｔ領域解析ライブラリ １４ｂ ｆ領域解析ライブラリ １５ ファイル生成部 １６ 機械仕様データ格納部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 19/18 - 19/46 B23Q 15/00 - 15/28 B23Q 17/00 - 23/00 G05B 13/02
Claims (2)
- 【請求項１】 サーボ制御部によりサーボモータを数値
制御して運転する数値制御運転モードと、サーボ制御に
対する応答特性を測定する応答特性測定モードの二つの
操作モードを選択して操作できる数値制御装置におい
て、 応答特性測定時の前記サーボ制御部の動作条件を設定す
る測定条件設定部であって、複数種類の制御ループから
測定対象とする制御ループを選択可能であり、 また選択された制御ループに対する測定条件データを入
力可能とする、測定条件設定部 と、応答特性測定時において、 前記動作条件に基づき、前記
サーボ制御部の動作指令データを作成する指令データ作
成部と、 前記動作指令データを格納する指令データバッファと、 前記選択された制御ループに対し前記動作指令データを
前記サーボ制御部に入力し、前記選択された制御ループ
のフィードバックデータを出力する入出力切替え部と、 前記入出力切替え部から出力されたフィードバックデー
タを測定データとして格納する測定データバッファと、 前記指令データバッファに格納された指令データと前記
測定データバッファに格納された測定データとに基づい
て応答特性の解析を行う解析部と、 を有することを特徴とする数値制御装置。 - 【請求項２】 制御対象の機械仕様及び製造情報をデー
タとして保持している数値制御装置において、測定・解
析された応答特性データに機械仕様データ、製造情報及
び測定条件を加えてデータファイルを生成することを特
徴とした請求項１に記載の数値制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33871092A JP3285401B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 応答特性測定機能付数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33871092A JP3285401B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 応答特性測定機能付数値制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06182651A JPH06182651A (ja) | 1994-07-05 |
| JP3285401B2 true JP3285401B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=18320736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33871092A Expired - Fee Related JP3285401B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 応答特性測定機能付数値制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3285401B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6865440B1 (en) | 2004-02-26 | 2005-03-08 | Sodick Co., Ltd. | Numeric control apparatus for machine tools |
| JP5002555B2 (ja) * | 2008-07-30 | 2012-08-15 | 株式会社フジキカイ | 縦形製袋充填機の作動状態表示装置 |
| JP7132166B2 (ja) * | 2019-04-04 | 2022-09-06 | ファナック株式会社 | 数値制御装置及び数値制御システム |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33871092A patent/JP3285401B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06182651A (ja) | 1994-07-05 |
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