JPH0212507A - 速度制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ業上の利用分野） 本発明は、例えば主軸モータ等を制御するための定位置
停止制御機能を有する速度制御装置に関する。

（従来の技術） 通掌の工作機械においては、主軸を一定速度で回転させ
る機能に加えて主軸の所定部分を定位置に停止させる機
能が要求される。たとえば、マシニングセンタでは、工
具交換を円滑に行なうために主軸所定部を定位置に停止
させる必要があり、又、ターニングセンタでは、主軸に
装着されたワークの所定回転角位置に、溝、穴等を加工
するために、該ワークあるいは主軸を所定の回転角位置
に停止させる必要があった。

こうした主軸モータの速度を制御して、精度良くオリエ
ンテーションを行なうためには、定位置停止制御機能を
有する速度制御装置が必要である。

（発明が解決しようとする課題） このような従来の速度制御装置で定位置停止制御を行な
う場合に、制動トルクを大きくして停止位置精度を高め
ることが必要であり、そのため速度制御時と同様の比例
・積分制御により行なわれていた。しかし、積分回路に
は、減速時に蓄積された速度偏差量が残るから、それに
応じた速度指令が出力されることにより、主軸モータに
オーバシュートが生じるという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
オーバシュートが発生しに＜＜、かつ精度良い定位置停
止制御が可能な速度制御装置を提供することを目的とし
ている。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、比例・積分制御部と比例制御部とを有
し、定位置停止制御時に位置制御を行なう速度制御装置
において、検出速度が所定の停止速度近傍に到達したこ
とを検出する検出手段と、比例・積分制御部と比例制御
部との間で制御ループを切替る切替手段とを具備し、停
止速度近傍での定位置停止制御は、比例・積分制御によ
り行なうようにしたことを特徴とする速度制御装置を提
供できる。

（作用） 本発明の速度制御装置では、停止指令を受けたあとに、
−旦比例制御により速度制御を行ない、停止速度近傍に
到達したことを検出したあとには、再度、比例・積分制
御に切替ることにより定位置停止制御を行なうようにし
ている。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。

第１図は、主軸モータの速度フィードバック信号から速
度指令に対応するトルク指令を形成する速度制御装置の
要部を示すブロック図であり、比例・積分制御を行なう
ために、積分動作要素としてのコンデンサ１が比例動作
要素としての抵抗２と直列に接続され、演算増幅器３の
入出力端子間に設けられている。

４は、主軸そ一夕の速度零検出回路である。上記速度フ
ィードバック信号は、主軸モータに接続される回転計発
電機などにより検出されるものであり、この速度フィー
ドバック信号に基づいて、オリエンテーション指令が発
生した時点で設定される位置指令に対して、主軸モータ
を比例制御するために、上記コンデンサ１に並列に設け
られた切替スイッチ５を開閉制御するための制御信号を
出力する。演算増幅器のトルク指令は、パルス幅制御回
路などにより電流制御指令に変換され、インバータなど
で構成したサーボドライバ・パワー部に出力され、主軸
モータを指令された回転速度に制御している。

つまり、上記切替スイッチ５を切替ることにより、主軸
モータのサーボループ内に配置されるこの速度制御装置
は、比例・積分制御動作と比例制御動作とに適宜切換え
て、入力される速度指令を処理し、主軸モータの駆動制
御を行なうことができるように構成されている。

第２図は、速度制御から定位置停止制御に移行する際の
主軸モータの速度遷移状態を示す図である。

速度１ノ御時には、速度指令と速度フィードバック信号
との偏差に応じた電圧信号が演算増幅器３の負側の端子
に供給され、切替スイッチ５が開の状態にあって、この
速度制御装置では比例・積分制御が行なわれるが、オリ
エンテーション指令などの定位置停止制御信号が時刻ｔ
。の時点で供給されると、速度零検出回路４は、切替ス
イッチを閉じる。これにより、出力されるトルク指令は
、速度指令に対して比例制御され、主軸モータの回転速
度は減速するように制御される。

主軸モータの回転が減速される途中の時刻１１において
、主軸の基準位置に対応する一回転信号が検出されると
、指令された停止位置どの間の位置偏差信号に対応する
速度パターンに従って主軸モータが制御される。そして
、上記速度；検出回路４により、主軸モータの回転速度
が略々零になったと検出された時刻ｔ２以降、切替スイ
ッチを再度間の状態に切換えて、主軸モータは比例・積
分制御によりオーバシェードが起りにくい定位置停止制
御される。

このように負荷のイナ・−シャが大きいときには、コン
デンサ１の作用により積分制御を行なうことにより、位
置偏差量が小さいところでも大きなトルクを得ることが
でき、又、位置制御を行なう場合に、このコンデンサ１
による外乱に対する応答遅れをなくすように比例制御し
て、オーバシュートを防止すると同時に、主軸の剛性が
向上することになる。

以上、説明した本発明の精神から逸れないかぎりで、種
々の異なる実施例は容易に構成できるから、本発明は前
記特許請求の範囲において記載した限定以外、特定の実
施例に制約されるものではない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、主軸の定位置停
止制御を行なう際に、速度制御の方式を切替るようにし
て、比例・積分制御と比例制御の特徴のいずれをも損な
うことなしに、円滑な主軸モータの制御を行なうように
した速度制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、主軸モータの速度遷移状態を示す図である。 １・・・コンデンサ、２・・・抵抗、３・・・演算増幅
器、４・・・速度零検出回路、５・・・切替スイッチ。 特許出願人　ファナック株式会社 代　理　人　弁理士　辻　　　實

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）比例・積分制御部と比例制御部とを有し、定位置
   停止制御時に位置制御を行なう速度制御装置において、
   検出速度が所定の停止速度近傍に到達したことを検出す
   る検出手段と、比例・積分制御部と比例制御部との間で
   制御ループを切替る切替手段とを具備し、停止速度近傍
   での定位置停止制御は、比例・積分制御により行なうよ
   うにしたことを特徴とする速度制御装置。
2. （２）前記切替手段により、定位置停止指令を受けたあ
   とは、比例制御を行なうようにしたことを特徴とする請
   求項（１）に記載の速度制御装置。