JP3494685B2 - 非常停止方法及び非常停止装置 - Google Patents
非常停止方法及び非常停止装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械や産業用ロボ
ット等のモータで駆動される機械において、モータを緊
急停止させる場合に用いる非常停止方法及び非常停止装
置に関する。
ット等のモータで駆動される機械において、モータを緊
急停止させる場合に用いる非常停止方法及び非常停止装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械や産業用ロボット等のモータで
駆動される機械において、安全上対策等の要請により、
非常停止スイッチが押されたり、アラームの発生等によ
って非常停止状態となり、被駆動体を非常停止させる必
要がある場合がある。このような被駆動体の非常停止
は、被駆動体を駆動するモータを非常停止させることに
より行っているが、従来、該サーボモータを非常停止さ
せる方法として、ダイナミックブレーキ用抵抗（以下、
ＤＢ抵抗という）を用いる方法が知られている。
駆動される機械において、安全上対策等の要請により、
非常停止スイッチが押されたり、アラームの発生等によ
って非常停止状態となり、被駆動体を非常停止させる必
要がある場合がある。このような被駆動体の非常停止
は、被駆動体を駆動するモータを非常停止させることに
より行っているが、従来、該サーボモータを非常停止さ
せる方法として、ダイナミックブレーキ用抵抗（以下、
ＤＢ抵抗という）を用いる方法が知られている。
【０００３】図４は、従来の非常停止方法を説明するブ
ロック図である。図において、モータを駆動するアンプ
内にあるマグネットコンタクタ（ＭＣＣ）は、通常はア
ンプのモータ制御電流発生回路とモータを接続している
が、非常停止スイッチがオン状態となったり、アラーム
の発生等による非常停止状態を検出すると（図中の破線
で示される）、モータ制御電流発生回路との接続を切
り、モータ側をＤＢ抵抗側に接続する。モータとＤＢ抵
抗が接続されると、モータが持つ運動エネルギーは、Ｄ
Ｂ抵抗において熱エネルギーに変換されて減少する。そ
して、このモータの運動エネルギーの減少によって、モ
ータの停止を行っている。
ロック図である。図において、モータを駆動するアンプ
内にあるマグネットコンタクタ（ＭＣＣ）は、通常はア
ンプのモータ制御電流発生回路とモータを接続している
が、非常停止スイッチがオン状態となったり、アラーム
の発生等による非常停止状態を検出すると（図中の破線
で示される）、モータ制御電流発生回路との接続を切
り、モータ側をＤＢ抵抗側に接続する。モータとＤＢ抵
抗が接続されると、モータが持つ運動エネルギーは、Ｄ
Ｂ抵抗において熱エネルギーに変換されて減少する。そ
して、このモータの運動エネルギーの減少によって、モ
ータの停止を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来のＤＢ抵抗による非常停止方法においては、停止
トルクが小さいため、緊急停止指令が出てからモータが
停止するまでの距離が長くなるという問題点がある。図
５は、従来の非常停止方法によるモータの速度変化図で
あり、（ａ）に示すように緊急停止指令が出力されると
（図中では、信号の立ち下がり時点）、ＭＣＣが切れて
モータ側の端子がＮＣ装置側からＤＢ抵抗に切り換わる
まで等に時間による遅延時間の後、ＤＢ抵抗による運動
エネルギーの消費によってモータの速度は徐々に減速さ
れ停止する。緊急停止指令が出力されてからＤＢ抵抗に
よる運動エネルギーの消費が行われるまでの間はモータ
は惰走を行い、また、ＤＢ抵抗の接続後においてもＤＢ
抵抗による停止トルクも小さいため、モータの停止に要
する距離が長くなり、場合によっては、被駆動体が機械
の他の部分と衝突を起こし、機械破損の原因となる。
た従来のＤＢ抵抗による非常停止方法においては、停止
トルクが小さいため、緊急停止指令が出てからモータが
停止するまでの距離が長くなるという問題点がある。図
５は、従来の非常停止方法によるモータの速度変化図で
あり、（ａ）に示すように緊急停止指令が出力されると
（図中では、信号の立ち下がり時点）、ＭＣＣが切れて
モータ側の端子がＮＣ装置側からＤＢ抵抗に切り換わる
まで等に時間による遅延時間の後、ＤＢ抵抗による運動
エネルギーの消費によってモータの速度は徐々に減速さ
れ停止する。緊急停止指令が出力されてからＤＢ抵抗に
よる運動エネルギーの消費が行われるまでの間はモータ
は惰走を行い、また、ＤＢ抵抗の接続後においてもＤＢ
抵抗による停止トルクも小さいため、モータの停止に要
する距離が長くなり、場合によっては、被駆動体が機械
の他の部分と衝突を起こし、機械破損の原因となる。
【０００５】そこで、本発明は前記した従来の非常停止
方法の問題点を解決し、緊急停止指令によるモータの停
止距離を短縮することができる非常停止方法及び非常停
止装置を提供することを目的とする。
方法の問題点を解決し、緊急停止指令によるモータの停
止距離を短縮することができる非常停止方法及び非常停
止装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、緊急停止指令
に応じてモータの励磁を切る非常停止方法及び非常停止
装置において、緊急停止指令を検出してからモータの励
磁が切れるまでの間に、モータに対して駆動方向と逆向
きのトルクを加えることにより、前記目的を達成する。
に応じてモータの励磁を切る非常停止方法及び非常停止
装置において、緊急停止指令を検出してからモータの励
磁が切れるまでの間に、モータに対して駆動方向と逆向
きのトルクを加えることにより、前記目的を達成する。
【０００７】本発明の非常停止方法及び非常停止装置に
おける、逆向きのトルクは、緊急停止指令を検出してか
らモータの励磁が切れるまでの間に加えられる。そし
て、緊急停止指令に応じてモータに対して駆動方向と逆
向きのトルクの発生は、緊急停止指令により、速度指令
を０にすることにより得ることができ、また、緊急停止
指令により、位置ループのエラーカウンタを緊急停止指
令の発生時における初期値を設定可能な緊急停止用のエ
ラーカウンタに切り換え、緊急停止が検出された位置に
引き戻す方向のトルクを発生させることもできる。
おける、逆向きのトルクは、緊急停止指令を検出してか
らモータの励磁が切れるまでの間に加えられる。そし
て、緊急停止指令に応じてモータに対して駆動方向と逆
向きのトルクの発生は、緊急停止指令により、速度指令
を０にすることにより得ることができ、また、緊急停止
指令により、位置ループのエラーカウンタを緊急停止指
令の発生時における初期値を設定可能な緊急停止用のエ
ラーカウンタに切り換え、緊急停止が検出された位置に
引き戻す方向のトルクを発生させることもできる。
【０００８】
【作用】本発明によれば、モータの非常停止方法及び非
常停止装置において、緊急停止指令に応じて、モータに
印加するトルクを駆動方向と逆方向とする。そして、逆
向きのトルクは、緊急停止指令を検出してからモータの
励磁が切れるまでの間に加えられ、緊急停止指令に応じ
て、モータの速度補償器に入力する速度指令を強制的に
０にすることにより行うことができる。
常停止装置において、緊急停止指令に応じて、モータに
印加するトルクを駆動方向と逆方向とする。そして、逆
向きのトルクは、緊急停止指令を検出してからモータの
励磁が切れるまでの間に加えられ、緊急停止指令に応じ
て、モータの速度補償器に入力する速度指令を強制的に
０にすることにより行うことができる。
【０００９】また、緊急停止指令により、位置ループの
エラーカウンタを、通常のエラーカウンタから緊急停止
指令の発生時における初期値を設定可能な緊急停止用の
エラーカウンタに切り換え、その初期値である緊急停止
が検出された位置に引き戻すような逆方向のトルクを発
生させる。
エラーカウンタを、通常のエラーカウンタから緊急停止
指令の発生時における初期値を設定可能な緊急停止用の
エラーカウンタに切り換え、その初期値である緊急停止
が検出された位置に引き戻すような逆方向のトルクを発
生させる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでは
ない。
細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでは
ない。
【００１１】以下、本発明の非常停止方法及び非常停止
装置をサーボモータを例として説明する。図３は、本発
明の一実施例を実施するデジタルサーボ系の要部ブロッ
ク図である。図中、２はサーボモータを有するロボット
や産業機械を制御する数値制御装置（以下、ＮＣ装置と
いう）で、該ＮＣ装置から各サーボモータへの移動指令
を共有メモリ４を介してデジタルサーボ回路６に出力す
る。デジタルサーボ回路６は、プロセッサ等で構成さ
れ、共有メモリ４を介して入力された移動指令に対し、
位置ループ制御、速度ループ制御等を行い、サーボアン
プ８にトルク指令値（駆動電流値）を出力する。サーボ
アンプ８は、サーボモータ１０を駆動する。なお、符号
１２は、サーボモータ１０の１回転当たりの所定のフィ
ードバックパルスを出力するパルスコーダである。上記
デジタルサーボ制御の構成は、従来から公知であるた
め、詳細な説明は省略する。
装置をサーボモータを例として説明する。図３は、本発
明の一実施例を実施するデジタルサーボ系の要部ブロッ
ク図である。図中、２はサーボモータを有するロボット
や産業機械を制御する数値制御装置（以下、ＮＣ装置と
いう）で、該ＮＣ装置から各サーボモータへの移動指令
を共有メモリ４を介してデジタルサーボ回路６に出力す
る。デジタルサーボ回路６は、プロセッサ等で構成さ
れ、共有メモリ４を介して入力された移動指令に対し、
位置ループ制御、速度ループ制御等を行い、サーボアン
プ８にトルク指令値（駆動電流値）を出力する。サーボ
アンプ８は、サーボモータ１０を駆動する。なお、符号
１２は、サーボモータ１０の１回転当たりの所定のフィ
ードバックパルスを出力するパルスコーダである。上記
デジタルサーボ制御の構成は、従来から公知であるた
め、詳細な説明は省略する。
【００１２】（実施例１の構成）図１は、本発明の非常
停止方法及び非常停止装置の一実施例である実施例１を
説明するためのサーボ制御系のブロック線図である。
停止方法及び非常停止装置の一実施例である実施例１を
説明するためのサーボ制御系のブロック線図である。
【００１３】符号１は位置、速度制御周期等のサンプリ
ング間隔毎の移動指令（ＭＣＭＤ）とパルスコーダから
のフィードバックパルス数との差を積算し、位置偏差を
求める項、符号３は上記位置位置偏差にポジションゲイ
ンＫｐを乗じて速度指令（ＶＣＭＤ）を求める項、符号
５は速度指令（ＶＣＭＤ）とサーボモータの実速度の差
である速度偏差からトルク指令を求める速度ループ処理
の項である速度補償器、符号７はモータの伝達関数の項
であり、トルク定数をモータのイナーシャで除した値を
有している。前記符号１，３，５，７の項で構成される
ブロック線図は、通常のサーボ位置制御ループのブロッ
ク線図を表している。
ング間隔毎の移動指令（ＭＣＭＤ）とパルスコーダから
のフィードバックパルス数との差を積算し、位置偏差を
求める項、符号３は上記位置位置偏差にポジションゲイ
ンＫｐを乗じて速度指令（ＶＣＭＤ）を求める項、符号
５は速度指令（ＶＣＭＤ）とサーボモータの実速度の差
である速度偏差からトルク指令を求める速度ループ処理
の項である速度補償器、符号７はモータの伝達関数の項
であり、トルク定数をモータのイナーシャで除した値を
有している。前記符号１，３，５，７の項で構成される
ブロック線図は、通常のサーボ位置制御ループのブロッ
ク線図を表している。
【００１４】本発明の非常停止方法及び非常停止装置の
一実施例である実施例１においては、前記サーボ位置制
御ループのブロック線図で、符号３の項と符号５の項と
の間の部分において緊急停止指令の入力によって、速度
指令の切り換えを行う構成とするものである。
一実施例である実施例１においては、前記サーボ位置制
御ループのブロック線図で、符号３の項と符号５の項と
の間の部分において緊急停止指令の入力によって、速度
指令の切り換えを行う構成とするものである。
【００１５】この速度指令の切り換えは、緊急停止指令
が入力されると、速度指令（ＶＣＭＤ）を求める項３と
速度補償器の項５との接続を切って、速度補償器の項５
に入力される速度指令の値を、位置偏差にポジションゲ
インＫｐを乗じた値に代えて、速度指令ＶＣＭＤ＝０の
値とするものである。この速度補償器の項５への速度指
令の値を「０」とすることにより、モータに逆向きのト
ルクを発生させ、モータの停止距離を短縮する。
が入力されると、速度指令（ＶＣＭＤ）を求める項３と
速度補償器の項５との接続を切って、速度補償器の項５
に入力される速度指令の値を、位置偏差にポジションゲ
インＫｐを乗じた値に代えて、速度指令ＶＣＭＤ＝０の
値とするものである。この速度補償器の項５への速度指
令の値を「０」とすることにより、モータに逆向きのト
ルクを発生させ、モータの停止距離を短縮する。
【００１６】（実施例１の作用）前記実施例１の構成に
おいて、図２に示す本発明の非常停止方法及び非常停止
装置の同実施例のフローチャートを用いて、実施例１の
作用について説明する。なお、以下においては、ステッ
プＳの符号を用いて説明する。
おいて、図２に示す本発明の非常停止方法及び非常停止
装置の同実施例のフローチャートを用いて、実施例１の
作用について説明する。なお、以下においては、ステッ
プＳの符号を用いて説明する。
【００１７】ステップＳ１：デジタルサーボ回路６のプ
ロセッサは、サンプリング間隔で速度ループ処理を行
う。この速度ループ処理は、従来の速度ループ処理と同
様であって、共有メモリ４から位置、速度制御周期毎の
移動指令（ＭＣＭＤ）を読み取り、該移動指令（ＭＣＭ
Ｄ）とパルスエンコーダ１２からの当該周期におけるフ
ィードバックパルス数（位置フィードバック）との差を
積算する。フローチャートにおいては、移動指令（ＭＣ
ＭＤ）を（指令）で表し、移動指令（ＭＣＭＤ）とパル
スエンコーダ１２からのフィードバックパルス数（位置
フィードバック）との差の積算値を（エラー）で表示し
ており、（エラー）＋（指令）−（位置フードバック）
の演算による演算値を新たな（エラー）とする。
ロセッサは、サンプリング間隔で速度ループ処理を行
う。この速度ループ処理は、従来の速度ループ処理と同
様であって、共有メモリ４から位置、速度制御周期毎の
移動指令（ＭＣＭＤ）を読み取り、該移動指令（ＭＣＭ
Ｄ）とパルスエンコーダ１２からの当該周期におけるフ
ィードバックパルス数（位置フィードバック）との差を
積算する。フローチャートにおいては、移動指令（ＭＣ
ＭＤ）を（指令）で表し、移動指令（ＭＣＭＤ）とパル
スエンコーダ１２からのフィードバックパルス数（位置
フィードバック）との差の積算値を（エラー）で表示し
ており、（エラー）＋（指令）−（位置フードバック）
の演算による演算値を新たな（エラー）とする。
【００１８】ステップＳ２：前記速度ループの処理中に
おいて、緊急停止フラグの値を判定する。緊急停止フラ
グは、非常停止信号に同期して、ＮＣ装置が持つシステ
ムソフトが共有メモリ４を通じて送られる信号であり、
非常停止信号が入力されている場合には「１」の値を有
し、非常停止信号が入力されていない場合には「０」の
値を有するよう設定する。
おいて、緊急停止フラグの値を判定する。緊急停止フラ
グは、非常停止信号に同期して、ＮＣ装置が持つシステ
ムソフトが共有メモリ４を通じて送られる信号であり、
非常停止信号が入力されている場合には「１」の値を有
し、非常停止信号が入力されていない場合には「０」の
値を有するよう設定する。
【００１９】このステップにおいて、前記緊急停止フラ
グの値を判定し、その値が「０」の場合には緊急停止信
号の入力がないものと判断して、緊急停止を行わない通
常の速度ループ処理を行うために次のステップＳ３に進
む。一方、緊急停止フラグの値が「１」の場合には緊急
停止信号の入力があったものと判断して、緊急停止の処
理を行うためにステップＳ５に進む。
グの値を判定し、その値が「０」の場合には緊急停止信
号の入力がないものと判断して、緊急停止を行わない通
常の速度ループ処理を行うために次のステップＳ３に進
む。一方、緊急停止フラグの値が「１」の場合には緊急
停止信号の入力があったものと判断して、緊急停止の処
理を行うためにステップＳ５に進む。
【００２０】ステップＳ３：緊急停止フラグの値が
「０」の場合には、図１におけるブロック線図におい
て、速度指令（ＶＣＭＤ）を求める項３と速度補償器の
項５とは接続状態にあり、図中の破線で示される切断処
理や速度指令の値が「０」の入力は行われていない。そ
して、緊急停止を行わないため、通常の速度ループ処理
を行う。そのために、前記ステップＳ１で求めた（エラ
ー）の値にポジションゲインＫｐを乗じて速度指令（Ｖ
ＣＭＤ）を求める。
「０」の場合には、図１におけるブロック線図におい
て、速度指令（ＶＣＭＤ）を求める項３と速度補償器の
項５とは接続状態にあり、図中の破線で示される切断処
理や速度指令の値が「０」の入力は行われていない。そ
して、緊急停止を行わないため、通常の速度ループ処理
を行う。そのために、前記ステップＳ１で求めた（エラ
ー）の値にポジションゲインＫｐを乗じて速度指令（Ｖ
ＣＭＤ）を求める。
【００２１】ステップＳ４：速度補償器５は、ステップ
Ｓ３で求めた速度指令（ＶＣＭＤ）と速度フィードバッ
ク量（当該周期のフィードバックパルス数）とから、従
来と同様に速度ループ処理を行ってトルク指令を求め、
電流ループへ出力してモータ７を駆動する。
Ｓ３で求めた速度指令（ＶＣＭＤ）と速度フィードバッ
ク量（当該周期のフィードバックパルス数）とから、従
来と同様に速度ループ処理を行ってトルク指令を求め、
電流ループへ出力してモータ７を駆動する。
【００２２】ステップＳ５：前記ステップＳ２におい
て、緊急停止フラグの値が「１」の場合には、図１にお
けるブロック線図において、図中の破線で示されるよう
に、速度指令（ＶＣＭＤ）を求める項３と速度補償器の
項５との接続を切るとともに、速度指令（ＶＣＭＤ）の
値「０」の入力を行う。
て、緊急停止フラグの値が「１」の場合には、図１にお
けるブロック線図において、図中の破線で示されるよう
に、速度指令（ＶＣＭＤ）を求める項３と速度補償器の
項５との接続を切るとともに、速度指令（ＶＣＭＤ）の
値「０」の入力を行う。
【００２３】この速度指令（ＶＣＭＤ）の値を「０」と
することにより、速度補償器５は、速度フィードバック
量（当該周期のフィードバックパルス数）に対応する値
の負のトルク指令を発生する。この負のトルク指令は、
モータを停止させる方向である逆向きのトルクを発生す
るものであり、この逆向きのトルクによりＤＢ抵抗のみ
による減速と比較して、減速が早まり、停止距離が短縮
する。
することにより、速度補償器５は、速度フィードバック
量（当該周期のフィードバックパルス数）に対応する値
の負のトルク指令を発生する。この負のトルク指令は、
モータを停止させる方向である逆向きのトルクを発生す
るものであり、この逆向きのトルクによりＤＢ抵抗のみ
による減速と比較して、減速が早まり、停止距離が短縮
する。
【００２４】緊急停止信号が出てからＭＣＣが切り換わ
ることによって、モータはＤＢ抵抗と接続されることに
なるが、速度指令「０」の入力による逆トルクの発生
は、緊急停止フラグが上がってからＭＣＣが制御電流端
子から切り離されるまでの間に行われ、ＤＢ抵抗に接続
された後は、従来と同様にして、このモータ側へのＤＢ
抵抗の接続によりのモータの運動エネルギーの熱エネル
ギーへの変換によって、モータの停止が行われる。
ることによって、モータはＤＢ抵抗と接続されることに
なるが、速度指令「０」の入力による逆トルクの発生
は、緊急停止フラグが上がってからＭＣＣが制御電流端
子から切り離されるまでの間に行われ、ＤＢ抵抗に接続
された後は、従来と同様にして、このモータ側へのＤＢ
抵抗の接続によりのモータの運動エネルギーの熱エネル
ギーへの変換によって、モータの停止が行われる。
【００２５】（実施例１の効果）したがって、実施例１
において、非常停止信号により制御電流回路からＤＢ抵
抗への切り換えが行われるまでの間において、モータの
回転方向と逆方向の減速トルクが加えられるため、ＤＢ
抵抗のみによる減速と比較して、モータの減速を早く行
うことができる。
において、非常停止信号により制御電流回路からＤＢ抵
抗への切り換えが行われるまでの間において、モータの
回転方向と逆方向の減速トルクが加えられるため、ＤＢ
抵抗のみによる減速と比較して、モータの減速を早く行
うことができる。
【００２６】（実施例２の構成）図６は、本発明の非常
停止方法及び非常停止装置の一実施例である実施例２を
説明するためのサーボ制御系のブロック線図である。
停止方法及び非常停止装置の一実施例である実施例２を
説明するためのサーボ制御系のブロック線図である。
【００２７】符号１，３，５，７の項で構成されるブロ
ック線図は、通常のサーボ位置制御ループのブロック線
図を表しており、各符号１，３，５，７の項は前記実施
例１と同様であるため、ここでは説明を省略する。実施
例２の構成においては、前記実施例１の構成に加えて、
２つのエラーカウンタ９，１１を有している。エラーカ
ウンタ９は、通常のエラーカウンタであって、項１と項
３の間に接続されている。このエラーカウンタ９のカウ
ンタ値を（エラー１）とする。また、エラーカウンタ１
１は、緊急停止用のエラーカウンタであって、モータ７
と項３の間に接続されるものである。このエラーカウン
タ１１のカウンタ値を（エラー２）とする。
ック線図は、通常のサーボ位置制御ループのブロック線
図を表しており、各符号１，３，５，７の項は前記実施
例１と同様であるため、ここでは説明を省略する。実施
例２の構成においては、前記実施例１の構成に加えて、
２つのエラーカウンタ９，１１を有している。エラーカ
ウンタ９は、通常のエラーカウンタであって、項１と項
３の間に接続されている。このエラーカウンタ９のカウ
ンタ値を（エラー１）とする。また、エラーカウンタ１
１は、緊急停止用のエラーカウンタであって、モータ７
と項３の間に接続されるものである。このエラーカウン
タ１１のカウンタ値を（エラー２）とする。
【００２８】本発明の非常停止方法及び非常停止装置の
一実施例である実施例２においては、図６のサーボ位置
制御ループのブロック線図において、緊急停止指令の入
力によって、符号１の位置偏差を求める項と符号３の速
度指令（ＶＣＭＤ）を求める項との接続を切って、項３
への位置偏差の入力を停止するとともに、エラーカウン
タの切り換えを行う構成とするものである。
一実施例である実施例２においては、図６のサーボ位置
制御ループのブロック線図において、緊急停止指令の入
力によって、符号１の位置偏差を求める項と符号３の速
度指令（ＶＣＭＤ）を求める項との接続を切って、項３
への位置偏差の入力を停止するとともに、エラーカウン
タの切り換えを行う構成とするものである。
【００２９】すなわち、通常の速度ループ処理において
は、位置偏差を求める項１の出力をカウントしておく通
常のエラーカウンタであるエラーカウンタ９が、速度指
令（ＶＣＭＤ）を求める項３に接続されていて、緊急停
止用のエラーカウンタであるエラーカウンタ１１は接続
されていない。これに対して、緊急停止指令が発せられ
ると、図６の破線で示されるように、エラーカウンタ９
の接続が切られ、代わりに初期値が「０」の緊急停止用
のエラーカウンタであるエラーカウンタ１１が項３へ接
続される。
は、位置偏差を求める項１の出力をカウントしておく通
常のエラーカウンタであるエラーカウンタ９が、速度指
令（ＶＣＭＤ）を求める項３に接続されていて、緊急停
止用のエラーカウンタであるエラーカウンタ１１は接続
されていない。これに対して、緊急停止指令が発せられ
ると、図６の破線で示されるように、エラーカウンタ９
の接続が切られ、代わりに初期値が「０」の緊急停止用
のエラーカウンタであるエラーカウンタ１１が項３へ接
続される。
【００３０】この緊急停止指令の入力によるエラーカウ
ンタの切り換えは、項３に入力される位置偏差の値を変
更して、緊急停止指令の入力時における位置を初期値
「０」とし、緊急停止指令の入力時からの進み量である
ずれ量を求め、このずれた距離分だけ逆方向に戻す位置
制御を行うことにより、モータに逆向きのトルクを発生
させ、モータの停止距離を短縮するものである。
ンタの切り換えは、項３に入力される位置偏差の値を変
更して、緊急停止指令の入力時における位置を初期値
「０」とし、緊急停止指令の入力時からの進み量である
ずれ量を求め、このずれた距離分だけ逆方向に戻す位置
制御を行うことにより、モータに逆向きのトルクを発生
させ、モータの停止距離を短縮するものである。
【００３１】（実施例２の作用）前記実施例２の構成に
おいて、図７に示す本発明の非常停止方法及び非常停止
装置の同実施例のフローチャートを用いて、実施例２の
作用について説明する。なお、以下においては、ステッ
プＴの符号を用いて説明する。
おいて、図７に示す本発明の非常停止方法及び非常停止
装置の同実施例のフローチャートを用いて、実施例２の
作用について説明する。なお、以下においては、ステッ
プＴの符号を用いて説明する。
【００３２】ステップＴ１：デジタルサーボ回路６のプ
ロセッサは、サンプリング間隔で速度ループ処理を行
う。この速度ループ処理は、従来の速度ループ処理と同
様であって、共有メモリ４から位置、速度制御周期毎の
移動指令（ＭＣＭＤ）を読み取り、該移動指令（ＭＣＭ
Ｄ）とパルスエンコーダ１２からの当該周期におけるフ
ィードバックパルス数（位置フィードバック）との差を
積算する。フローチャートにおいては、移動指令（ＭＣ
ＭＤ）を（指令）で表し、移動指令（ＭＣＭＤ）とパル
スエンコーダ１２からのフィードバックパルス数（位置
フィードバック）との差の積算値を（エラー）で表示し
ており、（エラー）＋（指令）−（位置フィードバッ
ク）の演算値を新たな（エラー）とする。
ロセッサは、サンプリング間隔で速度ループ処理を行
う。この速度ループ処理は、従来の速度ループ処理と同
様であって、共有メモリ４から位置、速度制御周期毎の
移動指令（ＭＣＭＤ）を読み取り、該移動指令（ＭＣＭ
Ｄ）とパルスエンコーダ１２からの当該周期におけるフ
ィードバックパルス数（位置フィードバック）との差を
積算する。フローチャートにおいては、移動指令（ＭＣ
ＭＤ）を（指令）で表し、移動指令（ＭＣＭＤ）とパル
スエンコーダ１２からのフィードバックパルス数（位置
フィードバック）との差の積算値を（エラー）で表示し
ており、（エラー）＋（指令）−（位置フィードバッ
ク）の演算値を新たな（エラー）とする。
【００３３】ステップＴ２：前記速度ループの処理中に
おいて、緊急停止フラグの値を判定する。緊急停止フラ
グは、非常停止信号に同期して、ＮＣ装置が持つシステ
ムソフトが共有メモリ４を通じて送られる信号であり、
非常停止信号が入力されている場合には「１」の値を有
し、非常停止信号が入力されていない場合には「０」の
値を有するよう設定する。
おいて、緊急停止フラグの値を判定する。緊急停止フラ
グは、非常停止信号に同期して、ＮＣ装置が持つシステ
ムソフトが共有メモリ４を通じて送られる信号であり、
非常停止信号が入力されている場合には「１」の値を有
し、非常停止信号が入力されていない場合には「０」の
値を有するよう設定する。
【００３４】このステップにおいて、前記緊急停止フラ
グの値を判定し、その値が「０」の場合には緊急停止信
号の入力がないものと判断して、緊急停止を行わない通
常の速度ループ処理を行うために次のステップＴ３に進
む。一方、緊急停止フラグの値が「１」の場合には緊急
停止信号の入力があったものと判断して、緊急停止の処
理を行うためにステップＴ５以下の工程に進む。
グの値を判定し、その値が「０」の場合には緊急停止信
号の入力がないものと判断して、緊急停止を行わない通
常の速度ループ処理を行うために次のステップＴ３に進
む。一方、緊急停止フラグの値が「１」の場合には緊急
停止信号の入力があったものと判断して、緊急停止の処
理を行うためにステップＴ５以下の工程に進む。
【００３５】ステップＴ３：緊急停止フラグの値が
「０」の場合には、図６におけるブロック線図におい
て、エラーカウンタ９と速度指令（ＶＣＭＤ）を求める
項３とは接続状態にあり、図中の破線で示される切断処
理、及びエラーカウンタの切り換えは行われていない。
そして、緊急停止を行わず、通常の速度ループ処理を行
う。そのために、前記ステップＴ１で求めた（エラー）
の値である、エラーカウンタ９の（エラー１）の値に、
ポジションゲインＫｐを乗じて速度指令（ＶＣＭＤ）を
求める。
「０」の場合には、図６におけるブロック線図におい
て、エラーカウンタ９と速度指令（ＶＣＭＤ）を求める
項３とは接続状態にあり、図中の破線で示される切断処
理、及びエラーカウンタの切り換えは行われていない。
そして、緊急停止を行わず、通常の速度ループ処理を行
う。そのために、前記ステップＴ１で求めた（エラー）
の値である、エラーカウンタ９の（エラー１）の値に、
ポジションゲインＫｐを乗じて速度指令（ＶＣＭＤ）を
求める。
【００３６】ステップＴ４：速度補償器５は、ステップ
Ｔ３で求めた速度指令（ＶＣＭＤ）と速度フィードバッ
ク量（当該周期のフィードバックパルス数）とから、従
来と同様に速度ループ処理を行ってトルク指令を求め、
電流ループへ出力してモータ７を駆動する。
Ｔ３で求めた速度指令（ＶＣＭＤ）と速度フィードバッ
ク量（当該周期のフィードバックパルス数）とから、従
来と同様に速度ループ処理を行ってトルク指令を求め、
電流ループへ出力してモータ７を駆動する。
【００３７】ステップＴ５：前記ステップＴ２におい
て、緊急停止フラグの値が「１」の場合には、図６にお
けるブロック線図において、図中の破線で示されるよう
に、エラーカウンタ９と速度指令（ＶＣＭＤ）を求める
項３との接続を切るとともに、緊急停止用のエラーカウ
ンタ１１を項３に接続して、エラーカウンタの切り換え
を行う。
て、緊急停止フラグの値が「１」の場合には、図６にお
けるブロック線図において、図中の破線で示されるよう
に、エラーカウンタ９と速度指令（ＶＣＭＤ）を求める
項３との接続を切るとともに、緊急停止用のエラーカウ
ンタ１１を項３に接続して、エラーカウンタの切り換え
を行う。
【００３８】そして、緊急停止用のエラーカウンタ１１
のセットフラグの値の判定を行う。この緊急停止用のエ
ラーカウンタ１１のセットフラグは、エラーカウンタ１
１の初期値がセットされているか否かの判定を行うため
のフラグであり、エラーカウンタ１１の初期セットされ
ていない場合には「０」の値に設定され、エラーカウン
タ１１が初期セットされている場合には「１」の値に設
定されている。
のセットフラグの値の判定を行う。この緊急停止用のエ
ラーカウンタ１１のセットフラグは、エラーカウンタ１
１の初期値がセットされているか否かの判定を行うため
のフラグであり、エラーカウンタ１１の初期セットされ
ていない場合には「０」の値に設定され、エラーカウン
タ１１が初期セットされている場合には「１」の値に設
定されている。
【００３９】ステップＴ６：前記ステップＴ５におい
て、（エラー２）のセットフラグの値が「０」の場合に
は、初期セットされていないため、この工程において
（エラー２）の値を「０」として、初期値の設定を行
う。この（エラー２）の初期値「０」は、緊急停止信号
の入力時における位置を記憶するものであり、（エラー
２）の値は緊急停止信号が入力された後に進んだモータ
の位置を表している。
て、（エラー２）のセットフラグの値が「０」の場合に
は、初期セットされていないため、この工程において
（エラー２）の値を「０」として、初期値の設定を行
う。この（エラー２）の初期値「０」は、緊急停止信号
の入力時における位置を記憶するものであり、（エラー
２）の値は緊急停止信号が入力された後に進んだモータ
の位置を表している。
【００４０】ステップＴ７：前記ステップＴ６におい
て、エラーカウンタ１１の値の初期セットが終了してい
るため、緊急停止用のエラーカウンタ１１のセットフラ
グの値を「１」として初期セットされたことを記録して
おく。
て、エラーカウンタ１１の値の初期セットが終了してい
るため、緊急停止用のエラーカウンタ１１のセットフラ
グの値を「１」として初期セットされたことを記録して
おく。
【００４１】ステップＴ８：前記ステップＴ６で設定し
た（エラー２）の初期値「０」にポジションゲインＫｐ
を乗じて速度指令（ＶＣＭＤ）を求め、この求めた速度
指令（ＶＣＭＤ）により、ステップＴ４において速度ル
ープ処理を行う。
た（エラー２）の初期値「０」にポジションゲインＫｐ
を乗じて速度指令（ＶＣＭＤ）を求め、この求めた速度
指令（ＶＣＭＤ）により、ステップＴ４において速度ル
ープ処理を行う。
【００４２】ステップＴ９：ステップＴ５における緊急
停止用のエラーカウンタ１１のセットフラグの値が
「１」の場合には、前記ステップＴ６，ステップＴ７，
ステップＴ８，及びステップＴ４の（エラー２）の値が
初期値「０」の場合の速度ループ処理が終了したことを
示しており、モータの位置は前記制御により変更されて
いる。そこで、（エラー２）から（位置フィードバッ
ク）の値を減算した値を新たな（エラー２）の値とし
て、この新たな（エラー２）の値を用いて、さらにステ
ップＴ８，ステップＴ９の処理を行う。
停止用のエラーカウンタ１１のセットフラグの値が
「１」の場合には、前記ステップＴ６，ステップＴ７，
ステップＴ８，及びステップＴ４の（エラー２）の値が
初期値「０」の場合の速度ループ処理が終了したことを
示しており、モータの位置は前記制御により変更されて
いる。そこで、（エラー２）から（位置フィードバッ
ク）の値を減算した値を新たな（エラー２）の値とし
て、この新たな（エラー２）の値を用いて、さらにステ
ップＴ８，ステップＴ９の処理を行う。
【００４３】この実施例２においては、緊急停止指令に
より通常エラーカウンタ９から、緊急停止指令入力時の
位置を記憶する緊急停止用エラーカウンタ１１に切り換
えることにより、速度補償器５は、緊急停止指令入力時
におけるモータの位置からのずれに対応した負のトルク
指令を発生する。この負のトルク指令は、モータを停止
させる方向である逆向きのトルクを発生するものであ
り、この逆向きのトルクによりＤＢ抵抗のみによる減速
と比較して、減速が早まり、停止距離が短縮する。
より通常エラーカウンタ９から、緊急停止指令入力時の
位置を記憶する緊急停止用エラーカウンタ１１に切り換
えることにより、速度補償器５は、緊急停止指令入力時
におけるモータの位置からのずれに対応した負のトルク
指令を発生する。この負のトルク指令は、モータを停止
させる方向である逆向きのトルクを発生するものであ
り、この逆向きのトルクによりＤＢ抵抗のみによる減速
と比較して、減速が早まり、停止距離が短縮する。
【００４４】緊急停止信号が出てからＭＣＣが切り換わ
ることによって、モータはＤＢ抵抗と接続されることに
なるが、速度指令「０」の入力による逆トルクの発生
は、緊急停止フラグが上がってからＭＣＣが制御電流端
子から切り離されるまでの間に行われ、ＤＢ抵抗に接続
された後は、従来と同様にして、このモータ側へのＤＢ
抵抗の接続によりのモータの運動エネルギーの熱エネル
ギーへの変換によって、モータの停止が行われる。
ることによって、モータはＤＢ抵抗と接続されることに
なるが、速度指令「０」の入力による逆トルクの発生
は、緊急停止フラグが上がってからＭＣＣが制御電流端
子から切り離されるまでの間に行われ、ＤＢ抵抗に接続
された後は、従来と同様にして、このモータ側へのＤＢ
抵抗の接続によりのモータの運動エネルギーの熱エネル
ギーへの変換によって、モータの停止が行われる。
【００４５】（実施例２の効果）したがって、実施例２
において、非常停止信号によりモータ側のＮＣ装置から
ＤＢ抵抗への切り換えが行われるまでの間において、緊
急停止指令入力時におけるモータの位置からのずれに対
応した負のトルク指令により、モータの回転方向と逆方
向の減速トルクが加えられるため、ＤＢ抵抗のみによる
減速と比較して、モータの減速を早く行うことができ
る。図８は、実施例２による速度変化を示す図であり、
図中のの部分において減速トルクによる大きな速度減
少が得られ、図の部分においてＤＢ抵抗による減速が
行われる。なお、図中のの部分は、ＭＣＣが制御電流
にもＤＢ抵抗にも接続されていない惰走部分である。
において、非常停止信号によりモータ側のＮＣ装置から
ＤＢ抵抗への切り換えが行われるまでの間において、緊
急停止指令入力時におけるモータの位置からのずれに対
応した負のトルク指令により、モータの回転方向と逆方
向の減速トルクが加えられるため、ＤＢ抵抗のみによる
減速と比較して、モータの減速を早く行うことができ
る。図８は、実施例２による速度変化を示す図であり、
図中のの部分において減速トルクによる大きな速度減
少が得られ、図の部分においてＤＢ抵抗による減速が
行われる。なお、図中のの部分は、ＭＣＣが制御電流
にもＤＢ抵抗にも接続されていない惰走部分である。
【００４６】（変形例）前記実施例２において、緊急停
止用エラーカウンタに設定する初期値の値を「０」以外
の値とすることにより、逆トルクの大きさ、及び停止位
置の調節を行うことができる。
止用エラーカウンタに設定する初期値の値を「０」以外
の値とすることにより、逆トルクの大きさ、及び停止位
置の調節を行うことができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
緊急停止指令によるモータの停止距離を短縮することが
できる。
緊急停止指令によるモータの停止距離を短縮することが
できる。
【図１】本発明の非常停止方法及び非常停止装置の一実
施例である実施例１を説明するためのサーボ制御系のブ
ロック線図である。
施例である実施例１を説明するためのサーボ制御系のブ
ロック線図である。
【図２】本発明の非常停止方法及び非常停止装置の実施
例のフローチャートである。
例のフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例を実施するデジタルサーボ系
の要部ブロック図である。
の要部ブロック図である。
【図４】従来の非常停止方法を説明するブロック図であ
る。
る。
【図５】従来の非常停止方法によるモータの速度変化図
である。
である。
【図６】本発明の非常停止方法及び非常停止装置の一実
施例である実施例２を説明するためのサーボ制御系のブ
ロック線図である。
施例である実施例２を説明するためのサーボ制御系のブ
ロック線図である。
【図７】本発明の非常停止方法及び非常停止装置の実施
例２のフローチャートである。
例２のフローチャートである。
【図８】実施例２によるモータの速度変化図である。
１ 位置偏差を求める項
３ 速度指令（ＶＣＭＤ）を求める項
５ 速度補償器
７ モータ
９ 通常エラーカウンタ
１１ 緊急停止用エラーカウンタ
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｇ０５Ｂ 19/19 Ｇ０５Ｂ 19/19 Ｘ
Ｇ０５Ｄ 3/00 Ｇ０５Ｄ 3/00 Ｘ
Ｈ０２Ｐ 3/20 Ｈ０２Ｐ 3/20 Ｚ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 3/10
B23Q 15/00
G05D 3/00
Claims (2)
- 【請求項１】 緊急停止指令に応じてモータの励磁を切
る非常停止方法において、緊急停止を検出してからモー
タの励磁が切れるまでの間に、位置ループのエラーカウ
ンタを緊急停止指令の発生時における初期値を設定可能
な緊急停止用のエラーカウンタに切り換え、緊急停止が
検出された位置に引き戻す方向のトルクを発生させるこ
とにより、モータの停止距離を短縮することを特徴とす
る非常停止方法。 - 【請求項２】 緊急停止指令に応じてモータの励磁を切
る非常停止装置において、位置ループのエラーカウンタ
と、緊急停止指令の発生時における初期値を設定可能な
緊急停止用のエラーカウンタとを備え、緊急停止を検出
してからモータの励磁が切れるまでの間に、位置ループ
のエラーカウンタから緊急停止用のエラーカウンタに切
り換え、緊急停止が検出された位置に引き戻す方向のト
ルクを発生させることにより、モータの停止距離を短縮
することを特徴とする非常停止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30965693A JP3494685B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | 非常停止方法及び非常停止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30965693A JP3494685B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | 非常停止方法及び非常停止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07143780A JPH07143780A (ja) | 1995-06-02 |
| JP3494685B2 true JP3494685B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=17995685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30965693A Expired - Fee Related JP3494685B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | 非常停止方法及び非常停止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3494685B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4066290B2 (ja) * | 1999-02-02 | 2008-03-26 | ソニー株式会社 | アクチュエータ制御装置及びアクチュエータ制御方法 |
| JP3459973B2 (ja) | 1999-10-22 | 2003-10-27 | 川崎重工業株式会社 | 駆動制御方法および駆動制御装置 |
| JP2003236787A (ja) | 2002-02-18 | 2003-08-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 駆動制御方法および駆動制御装置 |
| JP2011062794A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Denso Wave Inc | ロボットシステム |
| JP5775336B2 (ja) * | 2011-03-17 | 2015-09-09 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | モータ制御装置 |
| JP5612058B2 (ja) | 2012-11-09 | 2014-10-22 | ファナック株式会社 | 送り軸モータおよび主軸モータを有する工作機械の制御装置 |
| JP5746276B2 (ja) | 2013-07-17 | 2015-07-08 | ファナック株式会社 | 工作機械の停電時保護を実現するモータ制御装置 |
| JP6377985B2 (ja) | 2014-07-24 | 2018-08-22 | ファナック株式会社 | 停電時におけるトルク指令制限機能を備えたモータ制御装置 |
| JP6121972B2 (ja) | 2014-10-22 | 2017-04-26 | ファナック株式会社 | モータ停止距離を短縮する数値制御装置 |
| CN110181507B (zh) * | 2019-05-07 | 2020-11-20 | 成都卡诺普自动化控制技术有限公司 | 一种用于机器人的急停控制方法及系统 |
| CN112936101B (zh) * | 2021-01-29 | 2022-11-01 | 天津中屹铭科技有限公司 | 一种应用于自动化打磨切割设备的柔性控制方法 |
-
1993
- 1993-11-17 JP JP30965693A patent/JP3494685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07143780A (ja) | 1995-06-02 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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