JP3452899B2 - 同期制御方法及び装置 - Google Patents
同期制御方法及び装置Info
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- JP3452899B2 JP3452899B2 JP2000400228A JP2000400228A JP3452899B2 JP 3452899 B2 JP3452899 B2 JP 3452899B2 JP 2000400228 A JP2000400228 A JP 2000400228A JP 2000400228 A JP2000400228 A JP 2000400228A JP 3452899 B2 JP3452899 B2 JP 3452899B2
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- 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
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43094—Acceleration and deceleration together with their respective time
-
- 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
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50216—Synchronize speed and position of several axis, spindles
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- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械、産業用
機械、ロボット等の作動部分を有する機械類の制御にお
いて、複数の作動部材を同期させて駆動する同期制御に
関する。
機械、ロボット等の作動部分を有する機械類の制御にお
いて、複数の作動部材を同期させて駆動する同期制御に
関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械、産業用機械、及びロボット等
の作動部分を有する機械類の制御において、複数の作動
部材を同期させて制御する場合がある。このような同期
制御において、複数の作動部材を駆動側と従動側に区分
し、従動側部材の位置制御を駆動側部材の位置データに
対応させて行う同期制御が知られている。この同期制御
は、いわゆる電子カムによる同期制御として知られてお
り、従動側部材はサーボモータ等の駆動機構を備え、該
駆動機構を駆動側部材の位置データに応じて位置制御す
る。この同期制御によって、従動側部材は駆動側部材に
同期した動作を行う。
の作動部分を有する機械類の制御において、複数の作動
部材を同期させて制御する場合がある。このような同期
制御において、複数の作動部材を駆動側と従動側に区分
し、従動側部材の位置制御を駆動側部材の位置データに
対応させて行う同期制御が知られている。この同期制御
は、いわゆる電子カムによる同期制御として知られてお
り、従動側部材はサーボモータ等の駆動機構を備え、該
駆動機構を駆動側部材の位置データに応じて位置制御す
る。この同期制御によって、従動側部材は駆動側部材に
同期した動作を行う。
【０００３】図１１は従来の同期制御を説明するための
概略構成図である。図１１において、従動側２は制御装
置６の移動指令に基づいてサーボモータ４によって駆動
される。制御装置６は、駆動側１と従動側２の各部材が
同期して作動するときの各部材間の位置関係を記憶し、
所定間隔で駆動側１側の部材位置に対する従動側２側の
部材位置の位置データを前記位置関係から求め、この位
置関係に基づいて移動指令を従動側２の部材駆動用のサ
ーボモータ４に与えて、従動側２の部材の位置制御を行
う。これによって、駆動側１と従動側２との同期をとる
ことができる。
概略構成図である。図１１において、従動側２は制御装
置６の移動指令に基づいてサーボモータ４によって駆動
される。制御装置６は、駆動側１と従動側２の各部材が
同期して作動するときの各部材間の位置関係を記憶し、
所定間隔で駆動側１側の部材位置に対する従動側２側の
部材位置の位置データを前記位置関係から求め、この位
置関係に基づいて移動指令を従動側２の部材駆動用のサ
ーボモータ４に与えて、従動側２の部材の位置制御を行
う。これによって、駆動側１と従動側２との同期をとる
ことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の同期制御では、
停止状態の従動側の部材を駆動中の駆動側の部材に同期
させると機械的衝撃が大きくなるという場合があり、駆
動側の速度を低速とする必要がある。
停止状態の従動側の部材を駆動中の駆動側の部材に同期
させると機械的衝撃が大きくなるという場合があり、駆
動側の速度を低速とする必要がある。
【０００５】例えば、同期制御では、従動側部材の移動
を開始する場合、従動側部材の位置と同期位置との偏差
を減少させる位置制御を行う。この位置制御によって、
従動側部材は同期位置に移動し、同期速度となる。しか
しながら、このとき、従動側部材が同期位置に向かう加
速度と同期位置上における加速度はその方向が大きく異
なるため、駆動側部材と従動側部材との間で機械的衝撃
が発生する。
を開始する場合、従動側部材の位置と同期位置との偏差
を減少させる位置制御を行う。この位置制御によって、
従動側部材は同期位置に移動し、同期速度となる。しか
しながら、このとき、従動側部材が同期位置に向かう加
速度と同期位置上における加速度はその方向が大きく異
なるため、駆動側部材と従動側部材との間で機械的衝撃
が発生する。
【０００６】そこで、本発明は従来の問題点を解決し、
駆動側と従動側の同期制御において、円滑な同期開始を
行うことを目的とし、また、円滑な同期により駆動側と
従動側間の機械的衝撃を低減することを目的とする。
駆動側と従動側の同期制御において、円滑な同期開始を
行うことを目的とし、また、円滑な同期により駆動側と
従動側間の機械的衝撃を低減することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の同期制御方法及
び同期制御装置は、従動側部材の駆動を開始して駆動側
部材の動作に同期させる際に、同期した動作を開始する
同期開始位置より前の時点で従動側部材の移動を開始
し、同期開始位置において、駆動側部材と従動側部材の
同期を合わせるものであり、これによって、円滑な同期
開始を行い、また、円滑な同期により駆動側と従動側間
の機械的衝撃を低減するものである。
び同期制御装置は、従動側部材の駆動を開始して駆動側
部材の動作に同期させる際に、同期した動作を開始する
同期開始位置より前の時点で従動側部材の移動を開始
し、同期開始位置において、駆動側部材と従動側部材の
同期を合わせるものであり、これによって、円滑な同期
開始を行い、また、円滑な同期により駆動側と従動側間
の機械的衝撃を低減するものである。
【０００８】本発明の第１の態様は、駆動側部材の位置
と該位置に対する従動側部材の位置との位置関係に基づ
き駆動側部材の位置に対する従動側部材の位置データを
求め、該位置データに基づく移動指令を従動側部材を駆
動する駆動機構に与えて、駆動側部材と従動側部材との
同期制御を行う同期制御において、駆動側部材と従動側
部材との同期動作を開始する同期開始位置を与え、従動
側部材の駆動機構は、同期開始位置より前の時点の移動
開始位置から同期開始位置間での間において加減速制御
を行い、同期開始位置より以降は前記位置データに基づ
く位置制御を行う。
と該位置に対する従動側部材の位置との位置関係に基づ
き駆動側部材の位置に対する従動側部材の位置データを
求め、該位置データに基づく移動指令を従動側部材を駆
動する駆動機構に与えて、駆動側部材と従動側部材との
同期制御を行う同期制御において、駆動側部材と従動側
部材との同期動作を開始する同期開始位置を与え、従動
側部材の駆動機構は、同期開始位置より前の時点の移動
開始位置から同期開始位置間での間において加減速制御
を行い、同期開始位置より以降は前記位置データに基づ
く位置制御を行う。
【０００９】図１は本発明の同期制御方法及び同期制御
装置を適用した構成を説明するためのブロック図であ
る。図１において、従動側２の部材は、制御装置３の制
御によって駆動側１の部材の動作に同期した動作をす
る。本発明の第１の態様によれば、制御装置３は、記憶
手段５内に同期位置プロファイルγ、同期開始位置Ｐを
備える。制御装置３は、駆動側１の部材が動作中にその
位置データを入力し、同期位置プロファイルγから駆動
側の位置に対する従動側の位置データを求め、該位置デ
ータに基づいて移動指令を形成する。従動側２のサーボ
モータ４は該移動指令を受けて動作し、従動側２の部材
を駆動する。
装置を適用した構成を説明するためのブロック図であ
る。図１において、従動側２の部材は、制御装置３の制
御によって駆動側１の部材の動作に同期した動作をす
る。本発明の第１の態様によれば、制御装置３は、記憶
手段５内に同期位置プロファイルγ、同期開始位置Ｐを
備える。制御装置３は、駆動側１の部材が動作中にその
位置データを入力し、同期位置プロファイルγから駆動
側の位置に対する従動側の位置データを求め、該位置デ
ータに基づいて移動指令を形成する。従動側２のサーボ
モータ４は該移動指令を受けて動作し、従動側２の部材
を駆動する。
【００１０】同期制御において、駆動側１が動作中で従
動側２が停止している場合、制御装置３は停止中の従動
側部材を始動させ、駆動側１の部材の動作に同期を合わ
せる。この同期合わせにおいて、駆動側部材と従動側部
材との同期動作を開始する同期開始位置を与え、この同
期開始位置において、従動側部材の位置及び速度を同期
時の位置及び速度と一致させる。
動側２が停止している場合、制御装置３は停止中の従動
側部材を始動させ、駆動側１の部材の動作に同期を合わ
せる。この同期合わせにおいて、駆動側部材と従動側部
材との同期動作を開始する同期開始位置を与え、この同
期開始位置において、従動側部材の位置及び速度を同期
時の位置及び速度と一致させる。
【００１１】同期合わせは、同期開始位置より前の時点
の移動開始位置から同期開始位置までの間において加減
速制御することによって行う。同期開始位置で同期合わ
せが完了した後は、駆動側１の位置データに基づいて位
置制御を行う。
の移動開始位置から同期開始位置までの間において加減
速制御することによって行う。同期開始位置で同期合わ
せが完了した後は、駆動側１の位置データに基づいて位
置制御を行う。
【００１２】本発明の第２の態様は、第１の態様の加減
速制御を直線的な加減速曲線で行うものである。第２の
態様では、同期開始位置より所定距離だけ前方の位置を
移動開始位置とし、該移動開始位置と同期開始位置とを
結ぶ直線を同期合わせ用の経路とし、加減速制御を行
う。
速制御を直線的な加減速曲線で行うものである。第２の
態様では、同期開始位置より所定距離だけ前方の位置を
移動開始位置とし、該移動開始位置と同期開始位置とを
結ぶ直線を同期合わせ用の経路とし、加減速制御を行
う。
【００１３】本発明の第３の態様は、第１の態様の加減
速制御を同期合わせ用の加減速曲線で行うものであり、
加減速曲線の終点を同期開始位置に一致させて加減速制
御を行う。
速制御を同期合わせ用の加減速曲線で行うものであり、
加減速曲線の終点を同期開始位置に一致させて加減速制
御を行う。
【００１４】本発明の第４の態様は、同期動作を行う従
動側の部材を減速，停止させ、同期を外すものであり、
従動側部材の停止動作制御を第２の加減速曲線により行
う。
動側の部材を減速，停止させ、同期を外すものであり、
従動側部材の停止動作制御を第２の加減速曲線により行
う。
【００１５】本発明の第５の態様は、駆動側に同期して
動作する従動側の部材を複数個とするものであり、複数
個の従動側部材に対して個別に同期開始位置を与えて定
め、各従動側部材を独立して同期制御を行う。複数個の
従動側部材は、各独立した部材や連結した部材や、ある
いは一部材を駆動するｘ軸方向，ｙ軸方向，ｚ軸方向の
各軸方向に対応させることができる。
動作する従動側の部材を複数個とするものであり、複数
個の従動側部材に対して個別に同期開始位置を与えて定
め、各従動側部材を独立して同期制御を行う。複数個の
従動側部材は、各独立した部材や連結した部材や、ある
いは一部材を駆動するｘ軸方向，ｙ軸方向，ｚ軸方向の
各軸方向に対応させることができる。
【００１６】本発明によれば、同期開始位置Ｐにおい
て、同期位置プロファイルγとの速度差を小さくするこ
とによって、同期時に発生する機械的衝撃を減少させる
ことができる。
て、同期位置プロファイルγとの速度差を小さくするこ
とによって、同期時に発生する機械的衝撃を減少させる
ことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。本発明の第１の形態につ
いて、図１〜図３に基づいて説明する。図２は本発明の
第１の形態の同期制御による駆動側及び従動側の位置を
説明する図であり、図３は本発明の第１の形態の同期制
御方法及び装置のフローチャートである。
参照しながら詳細に説明する。本発明の第１の形態につ
いて、図１〜図３に基づいて説明する。図２は本発明の
第１の形態の同期制御による駆動側及び従動側の位置を
説明する図であり、図３は本発明の第１の形態の同期制
御方法及び装置のフローチャートである。
【００１８】第１の形態において、図１に示す制御装置
３中の記憶手段５は、駆動側と従動側の位置関係を表す
同期位置プロファイルγ、同期を開始する位置を表す同
期開始位置Ｐ、同期開始位置Ｐより所定距離だけ前方の
位置において、従動側部材の移動を開始する移動開始位
置Ａ、停止動作開始位置Ｑ、及び減速停止用位置プロフ
ァイルβの各データを記憶し設定する。なお、停止動作
開始位置Ｑ及び減速停止用位置プロファイルβは、同期
して動作している従動側の同期を外して、停止させる制
御に用いるデータである。停止動作開始位置Ｑは同期位
置プロファイルγからの同期を外れる位置を定め、減速
停止用位置プロファイルβは、減速状態及び停止位置を
定める。これら各データは、外部から図示しない入力手
段によって設定することができる（ステップＳ１）。
３中の記憶手段５は、駆動側と従動側の位置関係を表す
同期位置プロファイルγ、同期を開始する位置を表す同
期開始位置Ｐ、同期開始位置Ｐより所定距離だけ前方の
位置において、従動側部材の移動を開始する移動開始位
置Ａ、停止動作開始位置Ｑ、及び減速停止用位置プロフ
ァイルβの各データを記憶し設定する。なお、停止動作
開始位置Ｑ及び減速停止用位置プロファイルβは、同期
して動作している従動側の同期を外して、停止させる制
御に用いるデータである。停止動作開始位置Ｑは同期位
置プロファイルγからの同期を外れる位置を定め、減速
停止用位置プロファイルβは、減速状態及び停止位置を
定める。これら各データは、外部から図示しない入力手
段によって設定することができる（ステップＳ１）。
【００１９】第１の形態は同期合わせのために行う加減
速制御を直線的な加減速曲線に従って行うものであり、
移動開始位置Ａ及び同期開始位置Ｐを用いて直線的な加
減速曲線を形成する。なお、以下の図２，３の説明で
は、同期開始位置Ｐ，移動開始位置Ａ，及び停止動作開
始位置Ｑは駆動側の位置として扱うが、同期位置プロフ
ァイルγに示される位置関係を用いることによって、同
期開始位置Ｐ，移動開始位置Ａ，及び停止動作開始位置
Ｑを従動側の位置として扱うこともできる。
速制御を直線的な加減速曲線に従って行うものであり、
移動開始位置Ａ及び同期開始位置Ｐを用いて直線的な加
減速曲線を形成する。なお、以下の図２，３の説明で
は、同期開始位置Ｐ，移動開始位置Ａ，及び停止動作開
始位置Ｑは駆動側の位置として扱うが、同期位置プロフ
ァイルγに示される位置関係を用いることによって、同
期開始位置Ｐ，移動開始位置Ａ，及び停止動作開始位置
Ｑを従動側の位置として扱うこともできる。
【００２０】図２（ａ）は、駆動側部材が周期的にスト
ローク動作を繰り返す場合を示している。図中の点Ａ及
び点Ｐは、移動開始位置Ａ及び同期開始位置Ｐを示して
いる。
ローク動作を繰り返す場合を示している。図中の点Ａ及
び点Ｐは、移動開始位置Ａ及び同期開始位置Ｐを示して
いる。
【００２１】制御装置３は、記憶手段５から同期開始位
置Ｐを読み出し（ステップＳ２）、同期フラグＦを０に
設定する。同期フラグＦは、制御装置３は同期位置プロ
ファイルγに従って同期制御を行っているか否かの判定
に用いるフラグである。ここでは、同期制御を行ってい
ない場合を同期フラグＦ＝０とし、同期制御を行ってい
る場合を同期フラグＦ＝１とする（ステップＳ３）。
置Ｐを読み出し（ステップＳ２）、同期フラグＦを０に
設定する。同期フラグＦは、制御装置３は同期位置プロ
ファイルγに従って同期制御を行っているか否かの判定
に用いるフラグである。ここでは、同期制御を行ってい
ない場合を同期フラグＦ＝０とし、同期制御を行ってい
る場合を同期フラグＦ＝１とする（ステップＳ３）。
【００２２】同期フラグＦが０である場合（ステップＳ
４）、制御装置３は同期信号の入力を待ち、この間、同
期制御以外の制御を行う。同期信号は同期制御を行うか
否かを定めるトリガー信号となり、制御装置３は同期信
号がオンの状態において同期合わせ及び同期制御を行
い、同期信号がオンからオフに変化したとき同期を外
し、オフ状態では同期制御を行わない（ステップＳ
５）。
４）、制御装置３は同期信号の入力を待ち、この間、同
期制御以外の制御を行う。同期信号は同期制御を行うか
否かを定めるトリガー信号となり、制御装置３は同期信
号がオンの状態において同期合わせ及び同期制御を行
い、同期信号がオンからオフに変化したとき同期を外
し、オフ状態では同期制御を行わない（ステップＳ
５）。
【００２３】制御装置３は同期信号がオン状態となった
ことを検出すると、記憶装置５から移動開始位置Ａを読
み出し（ステップＳ６）、駆動側の位置データ（図２
（ａ））を入力して駆動側位置ｘｂを取り込む。図２で
は、移動開始位置Ａ及び駆動側位置ｘｂは位相データで
表している。なお、駆動側位置ｘｂは所定間隔毎に駆動
側１から入力することができる（ステップＳ７）。取り
込んだ駆動側位置ｘｂと移動開始位置Ａとを比較し、駆
動側位置ｘｂが移動開始位置Ａに到達したか否かを判定
する（ステップＳ８）。
ことを検出すると、記憶装置５から移動開始位置Ａを読
み出し（ステップＳ６）、駆動側の位置データ（図２
（ａ））を入力して駆動側位置ｘｂを取り込む。図２で
は、移動開始位置Ａ及び駆動側位置ｘｂは位相データで
表している。なお、駆動側位置ｘｂは所定間隔毎に駆動
側１から入力することができる（ステップＳ７）。取り
込んだ駆動側位置ｘｂと移動開始位置Ａとを比較し、駆
動側位置ｘｂが移動開始位置Ａに到達したか否かを判定
する（ステップＳ８）。
【００２４】駆動側位置ｘｂが移動開始位置Ａに到達す
ると、この移動開始位置Ａから同期開始位置Ｐまでの間
において、同期合わせの制御を行う。この同期合わせの
制御は、移動開始位置Ａに対応する従動側の位置Ａ’と
同期開始位置Ｐに対応する従動側の位置Ｐ’を記憶手段
５から読み出し、読み出した位置Ａ’と位置Ｐ’とを結
ぶ直線を形成する。
ると、この移動開始位置Ａから同期開始位置Ｐまでの間
において、同期合わせの制御を行う。この同期合わせの
制御は、移動開始位置Ａに対応する従動側の位置Ａ’と
同期開始位置Ｐに対応する従動側の位置Ｐ’を記憶手段
５から読み出し、読み出した位置Ａ’と位置Ｐ’とを結
ぶ直線を形成する。
【００２５】なお、図２（ｂ）において、曲線αは、同
期開始位置Ｐ’を通り、従動側移動開始位置Ｄに接し、
同期開始位置Ｐ’での接線を共有する放物線である。図
において、駆動側が一定速度で動くものと想定すると、
位相は時間とみなすこともできる。この曲線αと従動側
移動開始位置Ｄとの交点Ａ’が移動開始位置となる。移
動開始後、曲線αの実線部分の軌跡を通って同期開始位
置Ｐ’で同期を開始する。点Ａ’から点Ｐ’までの移動
は、駆動側が一定速度で動くものと想定すると、図２
（ｃ）の従動側速度に示すように直線となる。
期開始位置Ｐ’を通り、従動側移動開始位置Ｄに接し、
同期開始位置Ｐ’での接線を共有する放物線である。図
において、駆動側が一定速度で動くものと想定すると、
位相は時間とみなすこともできる。この曲線αと従動側
移動開始位置Ｄとの交点Ａ’が移動開始位置となる。移
動開始後、曲線αの実線部分の軌跡を通って同期開始位
置Ｐ’で同期を開始する。点Ａ’から点Ｐ’までの移動
は、駆動側が一定速度で動くものと想定すると、図２
（ｃ）の従動側速度に示すように直線となる。
【００２６】同期合わせの制御は、形成した直線を加減
速曲線として位相ｘｂに対する従動側の位置Ｂを算出し
（ステップＳ９）、算出した位置Ｂのデータに基づいて
分配パルスを形成してサーボモータ４を駆動する。この
サーボ制御によって、従動側の駆動側に対する同期合わ
せを行う（ステップＳ１０）。
速曲線として位相ｘｂに対する従動側の位置Ｂを算出し
（ステップＳ９）、算出した位置Ｂのデータに基づいて
分配パルスを形成してサーボモータ４を駆動する。この
サーボ制御によって、従動側の駆動側に対する同期合わ
せを行う（ステップＳ１０）。
【００２７】制御装置３は、駆動側位置ｘｂが同期開始
位置Ｐに到達したか否かを監視し、駆動側位置ｘｂが同
期開始位置Ｐに到達するまで前記ステップＳ４〜ステッ
プＳ１０を繰り返す（ステップＳ１１）。駆動側位置ｘ
ｂが同期開始位置Ｐに到達した時点を同期合わせの終了
時点とする。以後、同期フラグＦ＝１とし、同期位置プ
ロファイルγに従った同期制御を行う（ステップＳ１
２）。なお、前記ステップＳ１１，１２の工程は、ステ
ップＳ１３，１４を通過した場合には不要となる。
位置Ｐに到達したか否かを監視し、駆動側位置ｘｂが同
期開始位置Ｐに到達するまで前記ステップＳ４〜ステッ
プＳ１０を繰り返す（ステップＳ１１）。駆動側位置ｘ
ｂが同期開始位置Ｐに到達した時点を同期合わせの終了
時点とする。以後、同期フラグＦ＝１とし、同期位置プ
ロファイルγに従った同期制御を行う（ステップＳ１
２）。なお、前記ステップＳ１１，１２の工程は、ステ
ップＳ１３，１４を通過した場合には不要となる。
【００２８】ステップＳ４において同期フラグＦ＝１の
場合には、同期制御中であることを示している。ここ
で、制御装置３は同期信号がオン状態であるか、あるい
はオン状態からオフ状態に変化しているかの判定を行う
（ステップＳ１３）。同期信号がオン状態である場合に
は、同期位置プロファイルγ上において、駆動側位置ｘ
ｃに対する従動側の位置Ｃ（図２（ｂ））を算出し（ス
テップＳ１４）、算出した位置Ｃのデータに基づいてス
テップＳ１０のサーボ制御を行う。
場合には、同期制御中であることを示している。ここ
で、制御装置３は同期信号がオン状態であるか、あるい
はオン状態からオフ状態に変化しているかの判定を行う
（ステップＳ１３）。同期信号がオン状態である場合に
は、同期位置プロファイルγ上において、駆動側位置ｘ
ｃに対する従動側の位置Ｃ（図２（ｂ））を算出し（ス
テップＳ１４）、算出した位置Ｃのデータに基づいてス
テップＳ１０のサーボ制御を行う。
【００２９】また、ステップＳ１３の同期信号の判定に
おいて、オン状態からオフ状態に変化している場合に
は、同期制御を解除するものと判定し、減速停止処理を
行って従動側の部材を停止させ、同期を解除する（ステ
ップＳ４０）。
おいて、オン状態からオフ状態に変化している場合に
は、同期制御を解除するものと判定し、減速停止処理を
行って従動側の部材を停止させ、同期を解除する（ステ
ップＳ４０）。
【００３０】なお、図２（ｂ）では、同期開始位置Ｐに
対応する従動側の位置Ｐ’は同期位置プロファイルγ上
のピーク位置の場合を示しているが、該位置Ｐ’は同期
位置プロファイルγ上の任意の位置とすることができ
る。また、移動開始位置Ａにおける従動側の位置Ａ’は
基底位置（図中の０の位置）の場合を示しているが、駆
動側部材や他の従動側部材と干渉しない位置であれば、
任意の位置とすることができる。図２（ｃ）は、従動側
の位置を基底位置（図中の０の位置）からはずれた位置
Ａ''の場合について示している。この場合の同期合わせ
の制御及び同期制御は、図２（ｂ）の場合と同様に行う
ことができる。
対応する従動側の位置Ｐ’は同期位置プロファイルγ上
のピーク位置の場合を示しているが、該位置Ｐ’は同期
位置プロファイルγ上の任意の位置とすることができ
る。また、移動開始位置Ａにおける従動側の位置Ａ’は
基底位置（図中の０の位置）の場合を示しているが、駆
動側部材や他の従動側部材と干渉しない位置であれば、
任意の位置とすることができる。図２（ｃ）は、従動側
の位置を基底位置（図中の０の位置）からはずれた位置
Ａ''の場合について示している。この場合の同期合わせ
の制御及び同期制御は、図２（ｂ）の場合と同様に行う
ことができる。
【００３１】本発明の第２の形態について、図１，図
４，図５に基づいて説明する。図４は本発明の第２の形
態の同期制御による駆動側及び従動側の位置を説明する
図であり、図５は本発明の第２の形態の同期制御方法及
び装置のフローチャートである。
４，図５に基づいて説明する。図４は本発明の第２の形
態の同期制御による駆動側及び従動側の位置を説明する
図であり、図５は本発明の第２の形態の同期制御方法及
び装置のフローチャートである。
【００３２】第２の形態において、図１に示す制御装置
３中の記憶手段５は、駆動側と従動側の位置関係を表す
同期位置プロファイルγ、同期を開始する位置を表す同
期開始位置Ｐ、同期合わせ用位置プロファイルα、停止
動作開始位置Ｑ、及び減速停止用位置プロファイルβの
各データを記憶し設定する。同期合わせ用位置プロファ
イルαは、同期開始位置Ｐにおいて、同期位置プロファ
イルγとの速度差が小さくなるよう設定することによっ
て、同期時に発生する機械的衝撃を減少させることがで
きる。これら各データは、外部から図示しない入力手段
によって設定することができる（ステップＳ２１）。
３中の記憶手段５は、駆動側と従動側の位置関係を表す
同期位置プロファイルγ、同期を開始する位置を表す同
期開始位置Ｐ、同期合わせ用位置プロファイルα、停止
動作開始位置Ｑ、及び減速停止用位置プロファイルβの
各データを記憶し設定する。同期合わせ用位置プロファ
イルαは、同期開始位置Ｐにおいて、同期位置プロファ
イルγとの速度差が小さくなるよう設定することによっ
て、同期時に発生する機械的衝撃を減少させることがで
きる。これら各データは、外部から図示しない入力手段
によって設定することができる（ステップＳ２１）。
【００３３】第２の形態は、加減速制御を同期合わせ用
の加減速曲線で行うものであり、加減速曲線の終点を同
期開始位置に一致させて加減速制御を行う。なお、以下
の図４，５の説明では、同期開始位置Ｐ及び停止動作開
始位置Ｑは駆動側の位置として扱うが、同期位置プロフ
ァイルγに示される位置関係を用いることによって、同
期開始位置Ｐ及び停止動作開始位置Ｑを従動側の位置と
して扱うこともできる。
の加減速曲線で行うものであり、加減速曲線の終点を同
期開始位置に一致させて加減速制御を行う。なお、以下
の図４，５の説明では、同期開始位置Ｐ及び停止動作開
始位置Ｑは駆動側の位置として扱うが、同期位置プロフ
ァイルγに示される位置関係を用いることによって、同
期開始位置Ｐ及び停止動作開始位置Ｑを従動側の位置と
して扱うこともできる。
【００３４】図４（ａ）は図２（ａ）と同様に、駆動側
部材が周期的にストローク動作を繰り返す場合を示して
いる。図中の点Ｐは、同期開始位置Ｐを示している。
部材が周期的にストローク動作を繰り返す場合を示して
いる。図中の点Ｐは、同期開始位置Ｐを示している。
【００３５】制御装置３は、記憶手段５から同期開始位
置Ｐを読み出し（ステップＳ２２）、同期フラグＦを０
に設定する。なお、同期フラグＦは前記ステップＳ３と
同様とすることができる（ステップＳ２３）。
置Ｐを読み出し（ステップＳ２２）、同期フラグＦを０
に設定する。なお、同期フラグＦは前記ステップＳ３と
同様とすることができる（ステップＳ２３）。
【００３６】同期フラグＦが０である場合（ステップＳ
２４）、制御装置３は同期信号の入力を待ち、この間、
同期制御以外の制御を行う。制御装置３は同期信号がオ
ンの状態において同期合わせ及び同期制御を行い、同期
信号がオンからオフに変化したとき同期を外し、オフ状
態では同期制御を行わない（ステップＳ２５）。
２４）、制御装置３は同期信号の入力を待ち、この間、
同期制御以外の制御を行う。制御装置３は同期信号がオ
ンの状態において同期合わせ及び同期制御を行い、同期
信号がオンからオフに変化したとき同期を外し、オフ状
態では同期制御を行わない（ステップＳ２５）。
【００３７】制御装置３は同期信号がオン状態となった
ことを検出すると、記憶装置５から同期合わせ用位置プ
ロファイルαを読み出し（ステップＳ２６）、同期合わ
せ用位置プロファイルαから同期合わせを開始する移動
開始位置Ａ’を算出する。同期合わせ用位置プロファイ
ルαは、同期開始位置Ｐ’及び移動開始位置Ａ’と両位
置を結ぶ加減速曲線で形成される（ステップＳ２７）。
ことを検出すると、記憶装置５から同期合わせ用位置プ
ロファイルαを読み出し（ステップＳ２６）、同期合わ
せ用位置プロファイルαから同期合わせを開始する移動
開始位置Ａ’を算出する。同期合わせ用位置プロファイ
ルαは、同期開始位置Ｐ’及び移動開始位置Ａ’と両位
置を結ぶ加減速曲線で形成される（ステップＳ２７）。
【００３８】駆動側の位置データ（図４（ａ））を入力
して駆動側位置ｘｂを取り込む。図４では、同期開始位
置Ｐ及び駆動側位置ｘｂは位相データで表している。な
お、駆動側位置ｘｂは所定間隔毎に駆動側１から入力す
ることができる（ステップＳ２８）。取り込んだ駆動側
位置ｘｂと移動開始位置Ａ’とを比較し、駆動側位置ｘ
ｂが移動開始位置Ａ’に到達したか否かを判定する（ス
テップＳ２９）。
して駆動側位置ｘｂを取り込む。図４では、同期開始位
置Ｐ及び駆動側位置ｘｂは位相データで表している。な
お、駆動側位置ｘｂは所定間隔毎に駆動側１から入力す
ることができる（ステップＳ２８）。取り込んだ駆動側
位置ｘｂと移動開始位置Ａ’とを比較し、駆動側位置ｘ
ｂが移動開始位置Ａ’に到達したか否かを判定する（ス
テップＳ２９）。
【００３９】駆動側位置ｘｂが移動開始位置Ａ’に到達
すると、この移動開始位置Ａ’から同期開始位置Ｐ’ま
での間において、同期合わせ用位置プロファイルαに従
って同期合わせの制御を行う。同期合わせの制御は、同
期合わせ用位置プロファイルα上において位相ｘｂに対
する従動側の位置Ｂを算出し（ステップＳ３０）、算出
した位置Ｂのデータに基づいて分配パルスを形成してサ
ーボモータ４を駆動する。このサーボ制御によって、従
動側の駆動側に対する同期合わせを行う（ステップＳ３
１）。
すると、この移動開始位置Ａ’から同期開始位置Ｐ’ま
での間において、同期合わせ用位置プロファイルαに従
って同期合わせの制御を行う。同期合わせの制御は、同
期合わせ用位置プロファイルα上において位相ｘｂに対
する従動側の位置Ｂを算出し（ステップＳ３０）、算出
した位置Ｂのデータに基づいて分配パルスを形成してサ
ーボモータ４を駆動する。このサーボ制御によって、従
動側の駆動側に対する同期合わせを行う（ステップＳ３
１）。
【００４０】制御装置３は、駆動側位置ｘｂが同期開始
位置Ｐに到達したか否かを監視し、駆動側位置ｘｂが同
期開始位置Ｐに到達するまで前記ステップＳ２４〜ステ
ップＳ３１を繰り返す（ステップＳ３２）。駆動側位置
ｘｂが同期開始位置Ｐに到達した時点を同期合わせの終
了時点とする。以後、同期フラグＦ＝１とし、同期位置
プロファイルγに従った同期制御を行う（ステップＳ３
３）。
位置Ｐに到達したか否かを監視し、駆動側位置ｘｂが同
期開始位置Ｐに到達するまで前記ステップＳ２４〜ステ
ップＳ３１を繰り返す（ステップＳ３２）。駆動側位置
ｘｂが同期開始位置Ｐに到達した時点を同期合わせの終
了時点とする。以後、同期フラグＦ＝１とし、同期位置
プロファイルγに従った同期制御を行う（ステップＳ３
３）。
【００４１】ステップＳ２４において同期フラグＦ＝１
の場合には、同期制御中であることを示している。制御
装置３は同期信号がオン状態であるか、あるいはオン状
態からオフ状態に変化しているかの判定を行う（ステッ
プＳ３４）。同期信号がオン状態である場合には、同期
位置プロファイルγ上において、駆動側位置ｘｃに対す
る従動側の位置Ｃ（図４（ｂ））を算出し（ステップＳ
３５）、算出した位置Ｃのデータに基づいてステップＳ
３１のサーボ制御を行う。なお、前記ステップＳ３２，
３３の工程は、ステップＳ３４，３５を通過した場合に
は不要となる。
の場合には、同期制御中であることを示している。制御
装置３は同期信号がオン状態であるか、あるいはオン状
態からオフ状態に変化しているかの判定を行う（ステッ
プＳ３４）。同期信号がオン状態である場合には、同期
位置プロファイルγ上において、駆動側位置ｘｃに対す
る従動側の位置Ｃ（図４（ｂ））を算出し（ステップＳ
３５）、算出した位置Ｃのデータに基づいてステップＳ
３１のサーボ制御を行う。なお、前記ステップＳ３２，
３３の工程は、ステップＳ３４，３５を通過した場合に
は不要となる。
【００４２】また、ステップＳ３４の同期信号の判定に
おいて、オン状態からオフ状態に変化している場合に
は、同期制御を解除するものと判定し、減速停止処理を
行って従動側の部材を停止させ、同期を解除する（ステ
ップＳ４０）。
おいて、オン状態からオフ状態に変化している場合に
は、同期制御を解除するものと判定し、減速停止処理を
行って従動側の部材を停止させ、同期を解除する（ステ
ップＳ４０）。
【００４３】なお、図４（ｂ）では、同期開始位置Ｐに
対応する従動側の位置Ｐ’は同期位置プロファイルγ上
のピーク位置の場合を示しているが、該位置Ｐ’は同期
位置プロファイルγ上の任意の位置とすることができ
る。また、図４（ｂ）において、従動側の位置Ａ’は基
底位置（図中の０の位置）の場合を示しているが、駆動
側部材や他の従動側部材と干渉しない位置であれば、任
意の位置とすることができる。図４（ｃ）は、従動側の
位置を基底位置（図中の０の位置）からはずれた位置
Ａ''の場合について示している。この場合の同期合わせ
用位置プロファイルα’は、前記の位置Ａ’を基底位置
とする同期合わせ用位置プロファイルαを変形すること
によって形成することができる。なお、同期合わせ用位
置プロファイルα’を用いた同期合わせの制御及び同期
制御は、図４（ｂ）の場合と同様に行うことができる。
対応する従動側の位置Ｐ’は同期位置プロファイルγ上
のピーク位置の場合を示しているが、該位置Ｐ’は同期
位置プロファイルγ上の任意の位置とすることができ
る。また、図４（ｂ）において、従動側の位置Ａ’は基
底位置（図中の０の位置）の場合を示しているが、駆動
側部材や他の従動側部材と干渉しない位置であれば、任
意の位置とすることができる。図４（ｃ）は、従動側の
位置を基底位置（図中の０の位置）からはずれた位置
Ａ''の場合について示している。この場合の同期合わせ
用位置プロファイルα’は、前記の位置Ａ’を基底位置
とする同期合わせ用位置プロファイルαを変形すること
によって形成することができる。なお、同期合わせ用位
置プロファイルα’を用いた同期合わせの制御及び同期
制御は、図４（ｂ）の場合と同様に行うことができる。
【００４４】次に、ステップＳ４０の減速停止処理につ
いて、図６，７を用いて説明する。図６は本発明の減速
停止処理による駆動側及び従動側の位置を説明する図で
あり、図７は本発明の減速停止処理のフローチャートで
ある。
いて、図６，７を用いて説明する。図６は本発明の減速
停止処理による駆動側及び従動側の位置を説明する図で
あり、図７は本発明の減速停止処理のフローチャートで
ある。
【００４５】記憶手段５から減速停止用位置プロファイ
ルβと停止動作開始位置Ｑを読み出す。なお、停止動作
開始位置Ｑは駆動側の位相で表される（ステップＳ４
１）。駆動側の位相ｘｃを取り込み（ステップＳ４
２）、位相ｘｃが停止動作開始位置Ｑに達するまで同期
位置プロファイルγに同期したサーボ制御を行う。この
サーボ制御は、前記ステップＳ１４，１０、及びステッ
プＳ３５，３１と同様に、同期位置プロファイルγ上に
おいて、駆動側の位相ｘｃに対する従動側の位置を算出
し、該位置に対する分配パルスを形成し、サーボに与え
ることによって行う（ステップＳ４３、４４、４５）。
ルβと停止動作開始位置Ｑを読み出す。なお、停止動作
開始位置Ｑは駆動側の位相で表される（ステップＳ４
１）。駆動側の位相ｘｃを取り込み（ステップＳ４
２）、位相ｘｃが停止動作開始位置Ｑに達するまで同期
位置プロファイルγに同期したサーボ制御を行う。この
サーボ制御は、前記ステップＳ１４，１０、及びステッ
プＳ３５，３１と同様に、同期位置プロファイルγ上に
おいて、駆動側の位相ｘｃに対する従動側の位置を算出
し、該位置に対する分配パルスを形成し、サーボに与え
ることによって行う（ステップＳ４３、４４、４５）。
【００４６】位相ｘｃが停止動作開始位置Ｑに達した場
合（ステップＳ４３）、減速停止位置プロファイルβに
沿って従動側部材を減速し停止させる。この減速停止
は、駆動側の位相ｘｄを取り込み（ステップＳ４６）、
減速停止用プロファイルβ上において、該位相ｘｄに対
する従動側の位置Ｄを算出し（ステップＳ４７）、該位
置Ｄに対する分配パルスを形成し、サーボに与えること
によって行う（ステップＳ４８）。
合（ステップＳ４３）、減速停止位置プロファイルβに
沿って従動側部材を減速し停止させる。この減速停止
は、駆動側の位相ｘｄを取り込み（ステップＳ４６）、
減速停止用プロファイルβ上において、該位相ｘｄに対
する従動側の位置Ｄを算出し（ステップＳ４７）、該位
置Ｄに対する分配パルスを形成し、サーボに与えること
によって行う（ステップＳ４８）。
【００４７】本発明の同期制御方法及び装置において、
従動側は複数とすることができ、例えば、各従動側を３
軸方向に対応させることができる。図８は複数の従動側
の位置関係を示す説明図であり、図９は複数の従動側を
制御する一構成例を説明するブロック図である。
従動側は複数とすることができ、例えば、各従動側を３
軸方向に対応させることができる。図８は複数の従動側
の位置関係を示す説明図であり、図９は複数の従動側を
制御する一構成例を説明するブロック図である。
【００４８】図８において、図８（ａ）は周期的な駆動
側のストロークを示し、図８（ｂ）は、駆動側に同期し
た３つの従動側（第１従動側，第２従動側，第３従動
側）の状態を示している。各第１従動側，第２従動側，
第３従動側はそれぞれ同期位置プロファイルγ１，γ
２，γ３を備え、該プロファイルγ１，γ２，γ３に従
うとともに駆動側の位置に同期して移動する。各第１従
動側，第２従動側，第３従動側の位相は独立したものと
することができ、例えば、駆動側の位置Ｕに対して、第
１従動側，第２従動側，第３従動側の各位置はＶ１，Ｖ
２，Ｖ３とすることができる。なお、同期位置プロファ
イルγ１，γ２，γ３は異なるパターンとすることも、
あるいは同一のパターンとすることもできる。また、上
記第１従動側，第２従動側，第３従動側は、別個の従動
側とすることも、あるいは、同一の従動側が備える複数
の各部材とすることもできる。
側のストロークを示し、図８（ｂ）は、駆動側に同期し
た３つの従動側（第１従動側，第２従動側，第３従動
側）の状態を示している。各第１従動側，第２従動側，
第３従動側はそれぞれ同期位置プロファイルγ１，γ
２，γ３を備え、該プロファイルγ１，γ２，γ３に従
うとともに駆動側の位置に同期して移動する。各第１従
動側，第２従動側，第３従動側の位相は独立したものと
することができ、例えば、駆動側の位置Ｕに対して、第
１従動側，第２従動側，第３従動側の各位置はＶ１，Ｖ
２，Ｖ３とすることができる。なお、同期位置プロファ
イルγ１，γ２，γ３は異なるパターンとすることも、
あるいは同一のパターンとすることもできる。また、上
記第１従動側，第２従動側，第３従動側は、別個の従動
側とすることも、あるいは、同一の従動側が備える複数
の各部材とすることもできる。
【００４９】各従動側について同期制御を適用するか否
かの制御は、例えば図９の構成によって行うことができ
る。図９において、駆動側は、駆動側制御部１０ａと加
減速制御部１０ｃとディジタルサーボ回路１０ｄとサー
ボモータ１０ｅとを備える。加減速制御部１０ｃは、駆
動側制御部１０ａが備える駆動側分配信号処理部１０ｂ
から出力される分配信号を受けてサーボモータ１０ｅを
駆動し、駆動側部材を駆動する。
かの制御は、例えば図９の構成によって行うことができ
る。図９において、駆動側は、駆動側制御部１０ａと加
減速制御部１０ｃとディジタルサーボ回路１０ｄとサー
ボモータ１０ｅとを備える。加減速制御部１０ｃは、駆
動側制御部１０ａが備える駆動側分配信号処理部１０ｂ
から出力される分配信号を受けてサーボモータ１０ｅを
駆動し、駆動側部材を駆動する。
【００５０】一方、従動側は、第１，２，３従動側分配
信号処理部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂと加減速制御部２１
ｃ，２２ｃ，２３ｃとディジタルサーボ回路２１ｄ，２
２ｄ，２３ｄとサーボモータ２１ｅ，２２ｅ，２３ｅと
を備える。第１，２，３従動側分配信号処理部２１ｂ，
２２ｂ，２３ｂは、駆動側分配信号処理部１０ｂから出
力される分配信号を受け、各従動側に応じた分配信号を
形成し加減速制御部２１ｃ，２２ｃ，２３ｃに送る。
信号処理部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂと加減速制御部２１
ｃ，２２ｃ，２３ｃとディジタルサーボ回路２１ｄ，２
２ｄ，２３ｄとサーボモータ２１ｅ，２２ｅ，２３ｅと
を備える。第１，２，３従動側分配信号処理部２１ｂ，
２２ｂ，２３ｂは、駆動側分配信号処理部１０ｂから出
力される分配信号を受け、各従動側に応じた分配信号を
形成し加減速制御部２１ｃ，２２ｃ，２３ｃに送る。
【００５１】第１，２，３従動側の同期制御の切り替え
は、駆動側分配信号処理部１０ｂと第１，２，３従動側
分配信号処理部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂとの間に設けた
切り替え手段により行うことができ、該切り替えは同期
信号のオン，オフで行うことができる。なお、図８，９
の例では、複数の従動側として３つの場合を示している
が、該例に限らず任意の複数個とすることができる。
は、駆動側分配信号処理部１０ｂと第１，２，３従動側
分配信号処理部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂとの間に設けた
切り替え手段により行うことができ、該切り替えは同期
信号のオン，オフで行うことができる。なお、図８，９
の例では、複数の従動側として３つの場合を示している
が、該例に限らず任意の複数個とすることができる。
【００５２】また、本発明の同期制御方法及び同期制御
装置は数値制御装置に適用することができる。図１０は
本発明の同期制御方法及び装置を適用する数値制御装置
１００のブロック図である。ＣＰＵ１１は数値制御装置
１００を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１
１は、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムをバ
ス２０を介して読み出し、該システムプログラムに従っ
て数値制御装置全体を制御する。ＲＡＭ１３には一時的
な計算データや表示データ及びＣＲＴ／ＭＤＩユニット
７０を介してオペレータが入力した各種データが格納さ
れる。ＣＭＯＳメモリ１４は図示しないバッテリでバッ
クアップされ、数値制御装置１００の電源がオフされて
も記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成され
る。ＣＭＯＳメモリ１４中には、インターフェイス１５
を介して読み込まれた加工プログラムやＣＲＴ／ＭＤＩ
ユニット７０を介して入力された加工プログラム等が記
憶される。また、ＲＯＭ１２には、加工プログラムの作
成及び編集のために必要とされる編集モードの処理や自
動運転のための処理を実施するための各種システムプロ
グラムがあらかじめ書き込まれている。
装置は数値制御装置に適用することができる。図１０は
本発明の同期制御方法及び装置を適用する数値制御装置
１００のブロック図である。ＣＰＵ１１は数値制御装置
１００を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１
１は、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムをバ
ス２０を介して読み出し、該システムプログラムに従っ
て数値制御装置全体を制御する。ＲＡＭ１３には一時的
な計算データや表示データ及びＣＲＴ／ＭＤＩユニット
７０を介してオペレータが入力した各種データが格納さ
れる。ＣＭＯＳメモリ１４は図示しないバッテリでバッ
クアップされ、数値制御装置１００の電源がオフされて
も記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成され
る。ＣＭＯＳメモリ１４中には、インターフェイス１５
を介して読み込まれた加工プログラムやＣＲＴ／ＭＤＩ
ユニット７０を介して入力された加工プログラム等が記
憶される。また、ＲＯＭ１２には、加工プログラムの作
成及び編集のために必要とされる編集モードの処理や自
動運転のための処理を実施するための各種システムプロ
グラムがあらかじめ書き込まれている。
【００５３】本発明の同期制御を行うプログラムは、Ｒ
ＯＭ１２等に書き込んでおくことができ、同期合わせ用
位置プロファイルα，減速停止位置プロファイルβ，同
期位置プロファイルγ，同期開始位置Ｐ，移動開始位置
Ａ，停止動作開始位置Ｑ等の各データは、インターフェ
イス１５やＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０を介して入力
し、ＣＭＯＳメモリ１４に格納することができる。
ＯＭ１２等に書き込んでおくことができ、同期合わせ用
位置プロファイルα，減速停止位置プロファイルβ，同
期位置プロファイルγ，同期開始位置Ｐ，移動開始位置
Ａ，停止動作開始位置Ｑ等の各データは、インターフェ
イス１５やＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０を介して入力
し、ＣＭＯＳメモリ１４に格納することができる。
【００５４】インターフェイス１５は、数値制御装置１
００とアダプタ等の外部機器７２との接続を可能とする
ものである。外部機器７２側からは加工プログラムや同
期制御のためのパラメータα，β，γ，Ｐ，Ａ，Ｑ等が
読み込まれる。また、数値制御装置１００内で編集した
加工プログラムは、外部機器７２を介して外部記憶手段
に記憶させることができる。ＰＭＣ（プログラマブル・
マシン・コントローラ）１６は、数値制御装置１００に
内蔵されたシーケンスプログラムで工作機械の補助装置
（例えば、工具交換用のロボットハンドといったアクチ
ュエータ）にＩ／Ｏユニット１７を介して信号を出力し
制御する。また、工作機械の本体に配備された操作盤の
各種スイッチ等の信号を受け、必要な信号処理をした
後、ＣＰＵ１１に渡す。なお、機械側からの信号を、本
発明の同期信号として用いることができる。
００とアダプタ等の外部機器７２との接続を可能とする
ものである。外部機器７２側からは加工プログラムや同
期制御のためのパラメータα，β，γ，Ｐ，Ａ，Ｑ等が
読み込まれる。また、数値制御装置１００内で編集した
加工プログラムは、外部機器７２を介して外部記憶手段
に記憶させることができる。ＰＭＣ（プログラマブル・
マシン・コントローラ）１６は、数値制御装置１００に
内蔵されたシーケンスプログラムで工作機械の補助装置
（例えば、工具交換用のロボットハンドといったアクチ
ュエータ）にＩ／Ｏユニット１７を介して信号を出力し
制御する。また、工作機械の本体に配備された操作盤の
各種スイッチ等の信号を受け、必要な信号処理をした
後、ＣＰＵ１１に渡す。なお、機械側からの信号を、本
発明の同期信号として用いることができる。
【００５５】ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０はディスプレ
イやキーボード等を備えた手動データ入力装置であり、
インターフェイス１８はＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０の
キーボードからの指令，データを受けてＣＰＵ１１に渡
す。インターフェイス１９は手動パルス発生器７１に接
続されパルスを受ける。手動パルス発生器７１は操作盤
に実装され、手動操作に基づいて形成された分配パルス
によって、各軸制御で工具を精密に位置決めするために
使用される。
イやキーボード等を備えた手動データ入力装置であり、
インターフェイス１８はＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０の
キーボードからの指令，データを受けてＣＰＵ１１に渡
す。インターフェイス１９は手動パルス発生器７１に接
続されパルスを受ける。手動パルス発生器７１は操作盤
に実装され、手動操作に基づいて形成された分配パルス
によって、各軸制御で工具を精密に位置決めするために
使用される。
【００５６】各軸の軸制御回路３０〜３３はＣＰＵ１１
からの各軸の移動指令量を受けて、各軸の指令をサーボ
アンプ４０〜４３に出力する。サーボアンプ４０〜４３
はこの指令を受けて、各軸のサーボモータ５０〜５３を
駆動する。各軸のサーボモータ５０〜５３は位置・速度
検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置。速
度フィードバック信号を軸制御回路３０〜３３にフィー
ドバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。
なお、図１０では、位置・速度のフィードバックについ
ては省略している。
からの各軸の移動指令量を受けて、各軸の指令をサーボ
アンプ４０〜４３に出力する。サーボアンプ４０〜４３
はこの指令を受けて、各軸のサーボモータ５０〜５３を
駆動する。各軸のサーボモータ５０〜５３は位置・速度
検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置。速
度フィードバック信号を軸制御回路３０〜３３にフィー
ドバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。
なお、図１０では、位置・速度のフィードバックについ
ては省略している。
【００５７】軸制御回路３０〜３３，サーボアンプ４０
〜４３，及びサーボモータ５０〜５３で駆動側あるいは
従動側の制御系を構成することができ、何れを駆動側と
し何れを従動側とするかは、設定により定めることがで
きる。
〜４３，及びサーボモータ５０〜５３で駆動側あるいは
従動側の制御系を構成することができ、何れを駆動側と
し何れを従動側とするかは、設定により定めることがで
きる。
【００５８】また、スピンドル制御回路６０は主軸回転
指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信
号を出力する。スピンドルアンプ６１はスピンドル速度
信号を受けて、主軸モータ６２を指令された回転速度で
回転させる。ポジションコーダ６３は、主軸モータ６２
の回転に同期して帰還パルスをスピンドル制御回路６０
にフィードバックし、速度制御を行う。なお、このスピ
ンドル制御は、本発明の同期制御と独立して行うことが
できる。
指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信
号を出力する。スピンドルアンプ６１はスピンドル速度
信号を受けて、主軸モータ６２を指令された回転速度で
回転させる。ポジションコーダ６３は、主軸モータ６２
の回転に同期して帰還パルスをスピンドル制御回路６０
にフィードバックし、速度制御を行う。なお、このスピ
ンドル制御は、本発明の同期制御と独立して行うことが
できる。
【００５９】ＣＰＵ１１は、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７
０や機械側から受けた同期信号に基づき、ＲＯＭ１２に
格納した同期制御のプログラムやＣＭＯＳ１４等に格納
した各パラメータに従って、同期制御を行う。
０や機械側から受けた同期信号に基づき、ＲＯＭ１２に
格納した同期制御のプログラムやＣＭＯＳ１４等に格納
した各パラメータに従って、同期制御を行う。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動側と従動側の同期制御において、円滑な同期開始を
行うことができる。また、円滑な同期により駆動側と従
動側間の機械的衝撃を低減することができる。
駆動側と従動側の同期制御において、円滑な同期開始を
行うことができる。また、円滑な同期により駆動側と従
動側間の機械的衝撃を低減することができる。
【図１】本発明の同期制御方法及び装置を適用した構成
を説明するためのブロック図である。
を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の第１の形態の同期制御による駆動側及
び従動側の位置を説明する図である。
び従動側の位置を説明する図である。
【図３】本発明の第１の形態の同期制御方法及び装置の
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】本発明の第２の形態の同期制御による駆動側及
び従動側の位置を説明する図である。
び従動側の位置を説明する図である。
【図５】本発明の第２の形態の同期制御方法及び装置の
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】本発明の減速停止処理による駆動側及び従動側
の位置を説明する図である。
の位置を説明する図である。
【図７】本発明の減速停止処理のフローチャートであ
る。
る。
【図８】複数の従動側の位置関係を説明する図である。
【図９】複数の従動側を制御する一構成例を説明するブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１０】本発明の同期制御方法及び装置を適用する数
値制御装置のブロック図である。
値制御装置のブロック図である。
【図１１】従来の同期制御を説明するための概略構成図
である。
である。
１ 駆動側
２ 従動側
３ 制御装置
４ サーボモータ
５ 記憶手段
１０ａ 駆動側制御部
１０ｂ 駆動側分配信号処理部
１０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ 加減速制御部
１０ｄ，２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ ディジタルサーボ回
路 １０ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ サーボモータ ２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ 従動側分配信号処理部 １１ ＣＰＵ １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ １４ ＣＭＯＳ １５，１８，１９ ＩＮＴ １６ ＰＭＣ １７ Ｉ／Ｏユニット ２０ バス ３０〜３３ 軸制御回路 ４０〜４３ サーボアンプ ５０〜５３ サーボモータ ６０ スピンドル制御回路 ６１ スピンドルアンプ ６２ 主軸モータ ６３ ポジションコーダ ７０ ＣＲＴ／ＭＤＩユニット ７１ 手動パルス発生器 ７２ ＦＣＡ １００ 数値制御装置 α 同期合わせ用位置プロファイル β 減速停止用位置プロファイル γ 同期位置プロファイル Ａ 移動開始位置 Ｐ 同期開始位置 Ｑ 停止動作開始位置
路 １０ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ サーボモータ ２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ 従動側分配信号処理部 １１ ＣＰＵ １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ １４ ＣＭＯＳ １５，１８，１９ ＩＮＴ １６ ＰＭＣ １７ Ｉ／Ｏユニット ２０ バス ３０〜３３ 軸制御回路 ４０〜４３ サーボアンプ ５０〜５３ サーボモータ ６０ スピンドル制御回路 ６１ スピンドルアンプ ６２ 主軸モータ ６３ ポジションコーダ ７０ ＣＲＴ／ＭＤＩユニット ７１ 手動パルス発生器 ７２ ＦＣＡ １００ 数値制御装置 α 同期合わせ用位置プロファイル β 減速停止用位置プロファイル γ 同期位置プロファイル Ａ 移動開始位置 Ｐ 同期開始位置 Ｑ 停止動作開始位置
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平６−138920（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−187220（ＪＰ，Ａ)
特開2000−15339（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−19832（ＪＰ，Ａ)
実開 昭63−151289（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G05D 3/00 - 3/20
G05B 19/18
B25Q 15/00 - 15/28
B25J 1/00 - 21/02
Claims (8)
- 【請求項１】 駆動側部材の位置と該位置に対する従動
側部材の位置との位置関係に基づき駆動側部材の位置に
対する従動側部材の位置データを求め、該位置データに
基づく移動指令を従動側部材を駆動する駆動機構に与え
て、駆動側部材と従動側部材との同期制御を行う同期制
御方法において、同期開始位置より所定距離だけ前方の位置を移動開始位
置とし、 該移動開始位置と同期開始位置とを結ぶ直線を同期合わ
せ用の経路として加減速制御を行い、 同期開始位置より以降は前記位置データに基づく位置制
御を行うことを特徴とする、同期制御方法。 - 【請求項２】 駆動側部材の位置と該位置に対する従動
側部材の位置との位置関係に基づき駆動側部材の位置に
対する従動側部材の位置データを求め、該位置データに
基づく移動指令を従動側部材を駆動する駆動機構に与え
て、駆動側部材と従動側部材との同期制御を行う同期制
御方法において、 駆動側部材と従動側部材との同期動作を開始する同期開
始位置を与え、 同期合わせ用の加減速曲線を備え、該加減速曲線の終点
を同期開始位置に一致させて加減速制御を行い、 同期開始位置より以降は前記位置データに基づく位置制
御を行うことを特徴とする、 同期制御方法。 - 【請求項３】 第２の加減速曲線により従動側部材を停
止させ、駆動側部材と従動側部材との同期をはずすこと
を特徴とする、請求項１又は２に記載の同期制御方法。 - 【請求項４】 複数個の従動側部材に対して同期開始位
置を個別に与え、各従動側部材を独立して同期制御を行
うことを特徴とする、請求項１乃至３の何れかに記載の
同期制御方法。 - 【請求項５】 駆動側部材と従動側部材とを同期制御す
る同期制御装置であって、 駆動側部材の位置と該位置に対する従動側部材の位置と
の位置関係に関する同期位置プロファイルデータ、駆動
側部材と従動側部材との同期動作を開始する同期開始位
置に関する位置データを記憶手段に備え、 前記同期開始位置より該移動開始位置の位置データと前
記同期開始位置の位置データから直線的な加減速曲線を
形成し、該加減速曲線を同期合わせ用経路として加減速
制御を行い、 同期開始位置より以降は同期位置プロファイルデータの
位置関係に基づいて駆動側部材の位置に対する従動側部
材の位置データを求め、該位置データに基づく移動指令
を形成し、該移動指令を従動側部材の駆動機構に送るこ
とを特徴とする同期制御装置。 - 【請求項６】 駆動側部材と従動側部材とを同期制御す
る同期制御装置であって、 駆動側部材の位置と該位置に対する従動側部材の位置と
の位置関係に関する同期位置プロファイルデータ、駆動
側部材と従動側部材との同期動作を開始する同期開始位
置に関する位置データ、同期合わせ用の加減速曲線に関
するデータを記憶手段に備え、 前記同期開始位置より該加減速曲線の終点を前記同期開
始位置に一致させて 加減速制御を行い、 同期開始位置より以降は同期移動プロファイルデータの
位置関係に基づいて駆動側部材の位置に対する従動側部
材の位置データを求め、該位置データに基づく移動指令
を形成し、該移動指令を従動側部材の駆動機構に送るこ
とを特徴とする同期制御装置。 - 【請求項７】 前記記憶手段は従動側部材の停止動作に
かかわる第２の加減速曲線に関するデータを備え、 該第２の加減速曲線により従動側部材を停止させ、駆動
側部材と従動側部材との同期をはずすことを特徴とす
る、請求項５又は６に記載の同期制御装置。 - 【請求項８】 前記記憶手段は、前記各データを複数個
の各従動側部材毎に備え、 前記各従動側部材に対して同期開始位置を個別に与え、
各従動側部材を独立して同期制御を行うことを特徴とす
る請求項５乃至７の何れかに記載の同期制御装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2000400228A JP3452899B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 同期制御方法及び装置 |
| DE60102130T DE60102130T2 (de) | 2000-12-28 | 2001-12-21 | Verfahren und Vorrichtung zur synchronen Regelung |
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|---|---|---|---|
| JP2000400228A JP3452899B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 同期制御方法及び装置 |
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-
2001
- 2001-12-21 DE DE60102130T patent/DE60102130T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-21 US US10/023,944 patent/US6909938B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-21 EP EP01310816A patent/EP1221640B1/en not_active Expired - Lifetime
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| US20020103567A1 (en) | 2002-08-01 |
| EP1221640B1 (en) | 2004-02-25 |
| EP1221640A3 (en) | 2002-07-24 |
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| EP1221640A2 (en) | 2002-07-10 |
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