JPH01217604A - 同期制御方式 - Google Patents
同期制御方式Info
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- JPH01217604A JPH01217604A JP63043961A JP4396188A JPH01217604A JP H01217604 A JPH01217604 A JP H01217604A JP 63043961 A JP63043961 A JP 63043961A JP 4396188 A JP4396188 A JP 4396188A JP H01217604 A JPH01217604 A JP H01217604A
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
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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
- G05B19/406—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 monitoring or safety
- G05B19/4062—Monitoring servoloop, e.g. overload of servomotor, loss of feedback or reference
-
- 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
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42186—Master slave, motion proportional to 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
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42268—Safety, excess in error
-
- 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
- G05B2219/50015—Multi cutting, twin tools contact at same time workpiece, balance cutting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は多系統制御工作機械の異なる系統間で同期かつ
重畳運転を行う同期制御方式に関し、特に同期かつ重畳
運転時の信頌性を向上させた同期制御方式に関する。
重畳運転を行う同期制御方式に関し、特に同期かつ重畳
運転時の信頌性を向上させた同期制御方式に関する。
数値制御工作機械、特に数値制御旋盤等ではワークの加
工をより高速化するために、多数の刃物台を設け、ワー
クを複数の工具で加工するような数値制御旋盤が使用さ
れつつある。このために、ある刃物台は主軸の動きに対
して相対的移動のみでは足りず、主軸の移動骨を加算し
た動きをする必要があり、これを重畳運転と称している
。
工をより高速化するために、多数の刃物台を設け、ワー
クを複数の工具で加工するような数値制御旋盤が使用さ
れつつある。このために、ある刃物台は主軸の動きに対
して相対的移動のみでは足りず、主軸の移動骨を加算し
た動きをする必要があり、これを重畳運転と称している
。
第3図に複数の刃物台を有する多系統制御工作機械であ
る数値制御旋盤の概略の構成図を示す。
る数値制御旋盤の概略の構成図を示す。
図において、61は主軸であり、Z方向に制御され、こ
れを71軸とする。数値制御旋盤では、Z軸は主軸61
の回転に対して、同期運転される。
れを71軸とする。数値制御旋盤では、Z軸は主軸61
の回転に対して、同期運転される。
62は第1の刃物台であり、X方向のみ制御され、これ
をXl軸とする。従って、主軸61と第1の刃物台62
では、通常のX−Z座標を構成する。
をXl軸とする。従って、主軸61と第1の刃物台62
では、通常のX−Z座標を構成する。
63は第2の刃物台であり、X軸及びZ軸方向に制御さ
れ、これをX2軸及び22軸とする。第2の刃物台63
は主軸61がZl軸の動きをしないときは、単独のX−
Z座標で運転される。しかし、主軸61がZl軸方向に
移動すると、Zl軸の移動量を含めた動きをする必要が
あり、22軸は主軸61のZl軸に対して、重畳運転を
される。
れ、これをX2軸及び22軸とする。第2の刃物台63
は主軸61がZl軸の動きをしないときは、単独のX−
Z座標で運転される。しかし、主軸61がZl軸方向に
移動すると、Zl軸の移動量を含めた動きをする必要が
あり、22軸は主軸61のZl軸に対して、重畳運転を
される。
すなわち、Z2軸は本来の22軸の移動量に対して、Z
l軸の移動量を加算した移動をする必要がある。
l軸の移動量を加算した移動をする必要がある。
64は第3の刃物台であり、Z軸方向のみ制御され、こ
れを23軸とする。23軸もZl軸に対して重畳運転さ
れる。
れを23軸とする。23軸もZl軸に対して重畳運転さ
れる。
このような重畳運転がされる多系統制御工作機械では、
1つの座標軸が別のサーボモータで制御されていること
になり、従来のサーボモータ制御系統では、相互の追従
誤差を検出していないので、サーボモータの制御に異常
が生じても、アラームの検出が困難である。
1つの座標軸が別のサーボモータで制御されていること
になり、従来のサーボモータ制御系統では、相互の追従
誤差を検出していないので、サーボモータの制御に異常
が生じても、アラームの検出が困難である。
すなわち、第3図のZl軸と22軸では、それぞれの軸
を制御するサーボモータ制御回路では、単独で、追従誤
差量の誤差過大等を監視している。
を制御するサーボモータ制御回路では、単独で、追従誤
差量の誤差過大等を監視している。
が、相対的な誤差等は一切監視されていない。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、同
期かつ重畳運転時の信頼性を向上させた同期制御方式を
提供することを目的とする。
期かつ重畳運転時の信頼性を向上させた同期制御方式を
提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、多系統制御工作
機械の異なる系統間で同期かつ重畳運転を行う同期制御
方式において、重畳指令分に対するサーボモータの追従
誤差をシュミレートし、 重畳運転軸のサーボモータの追従誤差から、重畳指令分
に対する追従誤差を引いた差分を求め、該差分と同期運
転軸のサーボモータの追従誤差とを比較して、 同期かつ重畳運転時のアラームを検出するようにしたこ
とを特徴とする同期制御方式が、提供される。
機械の異なる系統間で同期かつ重畳運転を行う同期制御
方式において、重畳指令分に対するサーボモータの追従
誤差をシュミレートし、 重畳運転軸のサーボモータの追従誤差から、重畳指令分
に対する追従誤差を引いた差分を求め、該差分と同期運
転軸のサーボモータの追従誤差とを比較して、 同期かつ重畳運転時のアラームを検出するようにしたこ
とを特徴とする同期制御方式が、提供される。
重畳運転軸のサーボモータ制御回路は同期運転軸の移動
量が重畳されるので、重畳運転軸の単独の移動量の追従
誤差量をシュミレートし、重畳運転軸のサーボモータ制
御回路の追従誤差量から差し引くと、同期運転軸の誤差
量が得られる。
量が重畳されるので、重畳運転軸の単独の移動量の追従
誤差量をシュミレートし、重畳運転軸のサーボモータ制
御回路の追従誤差量から差し引くと、同期運転軸の誤差
量が得られる。
ここで、重畳運転軸と同期運転軸の動作が正常であれば
、この求められた追従誤差量と同期運転軸のサーボモー
タ制御回路の追従誤差量とは一致するはずである。
、この求められた追従誤差量と同期運転軸のサーボモー
タ制御回路の追従誤差量とは一致するはずである。
従って、両者を比較することにより、同期運転軸と重畳
運転軸とが正常に動作しているか確認することができる
。
運転軸とが正常に動作しているか確認することができる
。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に本発明の同期制御方式の制御のブロック図を示
す。ここでは、理解を容易にするために、第3図のZl
軸(同期運転軸)と22軸(重畳運転軸)のみの制御に
ついて述べる。
す。ここでは、理解を容易にするために、第3図のZl
軸(同期運転軸)と22軸(重畳運転軸)のみの制御に
ついて述べる。
図において、10はサーボモータ制御回路であり、Zl
軸と22軸の速度制御及び電流制御を行う。サーボモー
タ制御回路10はマイクロプロセッサ、あるいはDSP
(ディジタル・シグナル・プロセッサ)等で構成され
ている。従って、以下の伝達関数はマイクロプロセッサ
でのソフトウェアあるいは、DSP (ディジタル・シ
グナル・プロセッサ)で処理される。
軸と22軸の速度制御及び電流制御を行う。サーボモー
タ制御回路10はマイクロプロセッサ、あるいはDSP
(ディジタル・シグナル・プロセッサ)等で構成され
ている。従って、以下の伝達関数はマイクロプロセッサ
でのソフトウェアあるいは、DSP (ディジタル・シ
グナル・プロセッサ)で処理される。
図において、10はサーボモータ制御回路であり、ここ
ではZl軸と22軸の制御を行う。11は加算器であり
、Zl軸の移動指令ZICと22軸への移動指令Z2C
が加算される。12は加算器であり、移動指令から位置
帰還量を減算して出力する。加算器12の出力は22軸
の追従誤差量ε2となる。13はゲインであり、14は
速度、電流制御回路であり、速度制御及び電流制御を行
う。
ではZl軸と22軸の制御を行う。11は加算器であり
、Zl軸の移動指令ZICと22軸への移動指令Z2C
が加算される。12は加算器であり、移動指令から位置
帰還量を減算して出力する。加算器12の出力は22軸
の追従誤差量ε2となる。13はゲインであり、14は
速度、電流制御回路であり、速度制御及び電流制御を行
う。
15は22軸の移動指令単独のみの追従誤差量をシュミ
レートするためのシュミレーション回路であり、Z2軸
単独の誤差量ε3を出力する。
レートするためのシュミレーション回路であり、Z2軸
単独の誤差量ε3を出力する。
16は加算器であり、Zl軸の移動指令ZICからZl
軸の位置帰還量を減算して出力する。その出力ε1がZ
l軸の追従誤差量である。17はゲインであり、18は
速度、電流制御回路であり、速度制御及び電流制御を行
う。
軸の位置帰還量を減算して出力する。その出力ε1がZ
l軸の追従誤差量である。17はゲインであり、18は
速度、電流制御回路であり、速度制御及び電流制御を行
う。
19は加算器であり、22軸の追従誤差量ε2から22
軸の単独移動の追従誤差量ε3を減算して出力する。2
0は比較器であり、加算器19の出力とZl軸の出力を
比較する。Zl軸と22軸が正常に動作していれば、比
較器200Å力は一致するはずである。従って、両者の
差が一定以上になった時点でアラームとする。勿論ε3
はシュミレーションの結果であるので、比較器の入力は
厳密に一致しないので、所定値の相違は無視する。
軸の単独移動の追従誤差量ε3を減算して出力する。2
0は比較器であり、加算器19の出力とZl軸の出力を
比較する。Zl軸と22軸が正常に動作していれば、比
較器200Å力は一致するはずである。従って、両者の
差が一定以上になった時点でアラームとする。勿論ε3
はシュミレーションの結果であるので、比較器の入力は
厳密に一致しないので、所定値の相違は無視する。
31はZ2軸のサーボアンプ、32はサーボモータであ
り、Z2軸の機構部、すなわち第3図の刃物台63を2
軸方向に移動制御する。
り、Z2軸の機構部、すなわち第3図の刃物台63を2
軸方向に移動制御する。
41は22軸のサーボアンプ、42はサーボモータであ
り、Zl軸の機構部、すなわち第3図の主軸61をZ軸
方向に移動制御する。
り、Zl軸の機構部、すなわち第3図の主軸61をZ軸
方向に移動制御する。
第2図にシュミレーション回路15の詳細を示す。図に
おいて、51は加算器であり、52はゲイン、53は積
分器であり、積分器53の出力を加算器51に負帰還す
る。
おいて、51は加算器であり、52はゲイン、53は積
分器であり、積分器53の出力を加算器51に負帰還す
る。
このように構成すれば、式54に示すように、第3図の
シュミレーション回路15の伝達関数が得られる。
シュミレーション回路15の伝達関数が得られる。
以上説明したように本発明では、重畳運転軸の単独の移
動量の追従誤差量をシュミレートし、重畳運転軸のサー
ボモータ制御回路の追従誤差量誤差量から差し引き、同
期運転軸の追従誤差量を求めて、実際の同期運転軸の追
従誤差量と比較するようにしたので、同期ずれのチエツ
クができなかった重畳運転でも同期ずれがチエツクでき
、多系統制御工作機械の信頼性が向上する。
動量の追従誤差量をシュミレートし、重畳運転軸のサー
ボモータ制御回路の追従誤差量誤差量から差し引き、同
期運転軸の追従誤差量を求めて、実際の同期運転軸の追
従誤差量と比較するようにしたので、同期ずれのチエツ
クができなかった重畳運転でも同期ずれがチエツクでき
、多系統制御工作機械の信頼性が向上する。
第1図は本発明の同期制御方式の制御のプロ・ンク図、
第2図はシュミレーション回路の詳細を示す図、第3図
は複数の刃物台を有する多系統制御工作機械である数値
制御旋盤の概略の構成図である。 10−・−・−・・−サーボモータ制御回路14.18
−・・・・−・・−・・−速度制御及び電流制御回路1
5・・・−−−−−−・・−シュミレーション回路20
−−−−一・−・−・−比較器 31.41−・・・・・・・・・・・・・サーボアンプ
32.42−・−・・・・−−−−−−・−サーボモー
タ61−・−・−・−一−−−−−主軸 62・・−・・・・−一−−−−−第1の刃物台63・
−・−−一−−−−−−−−−第2の刃物台z1・−・
−・−・−・・・・・・・同期運転軸z2−・−一−−
−・−−一−−−・重畳運転軸特許出願人 ファナック
株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖 第2図 第3図
は複数の刃物台を有する多系統制御工作機械である数値
制御旋盤の概略の構成図である。 10−・−・−・・−サーボモータ制御回路14.18
−・・・・−・・−・・−速度制御及び電流制御回路1
5・・・−−−−−−・・−シュミレーション回路20
−−−−一・−・−・−比較器 31.41−・・・・・・・・・・・・・サーボアンプ
32.42−・−・・・・−−−−−−・−サーボモー
タ61−・−・−・−一−−−−−主軸 62・・−・・・・−一−−−−−第1の刃物台63・
−・−−一−−−−−−−−−第2の刃物台z1・−・
−・−・−・・・・・・・同期運転軸z2−・−一−−
−・−−一−−−・重畳運転軸特許出願人 ファナック
株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖 第2図 第3図
Claims (3)
- (1)多系統制御工作機械の異なる系統間で同期かつ重
畳運転を行う同期制御方式において、重畳指令分に対す
るサーボモータの追従誤差をシュミレートし、 重畳運転軸のサーボモータの追従誤差から、重畳指令分
に対する追従誤差を引いた差分を求め、該差分と同期運
転軸のサーボモータの追従誤差とを比較して、 同期かつ重畳運転時のアラームを検出するようにしたこ
とを特徴とする同期制御方式。 - (2)前記シュミレート、前記差分の算出、前記比較は
サーボモータ制御回路のプロセッサで処理されることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の同期制御方式。 - (3)前記サーボモータの制御回路はディジタル的に制
御されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
同期制御方式。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63043961A JPH01217604A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 同期制御方式 |
US07/427,124 US5025200A (en) | 1988-02-26 | 1989-02-23 | Synchronous control system |
EP89902818A EP0358776B1 (en) | 1988-02-26 | 1989-02-23 | CONTROL SYSTEM FOR SYNCHRONIZATION. |
PCT/JP1989/000193 WO1989008289A1 (en) | 1988-02-26 | 1989-02-23 | Synchronization control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63043961A JPH01217604A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 同期制御方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01217604A true JPH01217604A (ja) | 1989-08-31 |
Family
ID=12678304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63043961A Pending JPH01217604A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 同期制御方式 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5025200A (ja) |
EP (1) | EP0358776B1 (ja) |
JP (1) | JPH01217604A (ja) |
WO (1) | WO1989008289A1 (ja) |
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-
1988
- 1988-02-26 JP JP63043961A patent/JPH01217604A/ja active Pending
-
1989
- 1989-02-23 WO PCT/JP1989/000193 patent/WO1989008289A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1989-02-23 EP EP89902818A patent/EP0358776B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-23 US US07/427,124 patent/US5025200A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03222012A (ja) * | 1990-01-26 | 1991-10-01 | Nakamuratome Seimitsu Kogyo Kk | 2主軸対向型cnc旋盤及びワーク加工方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0358776A1 (en) | 1990-03-21 |
EP0358776B1 (en) | 1994-01-19 |
US5025200A (en) | 1991-06-18 |
WO1989008289A1 (en) | 1989-09-08 |
EP0358776A4 (en) | 1990-12-19 |
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