JPH0233163B2 - - Google Patents

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JPH0233163B2
JPH0233163B2 JP57147985A JP14798582A JPH0233163B2 JP H0233163 B2 JPH0233163 B2 JP H0233163B2 JP 57147985 A JP57147985 A JP 57147985A JP 14798582 A JP14798582 A JP 14798582A JP H0233163 B2 JPH0233163 B2 JP H0233163B2
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JP
Japan
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pulse
feedback
backlash
correction
circuit
Prior art date
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JP57147985A
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JPS5936808A (ja
Inventor
Ryoichiro Nozawa
Hideaki Kawamura
Mitsuto Myata
Kentaro Fujibayashi
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Publication of JPS5936808A publication Critical patent/JPS5936808A/ja
Publication of JPH0233163B2 publication Critical patent/JPH0233163B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/19Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37297Two measurements, on driving motor and on slide or on both sides of motor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41038Compensation pulses
    • GPHYSICS
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    • G05B2219/41085Compensation pulses on inversion of direction of rotation, movement

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバツクラツシユ補正装置に係り、特に
バツクラツシユ補正時間を短縮して精度の高い加
工及び位置決めができる二重位置帰還制御系にお
けるバツクラツシユ補正装置に関する。
工作機械の機械駆動伝達系には一般にバツクラ
ツシユが存在するが、機械可動部に直接に取付け
たスケール等の検出器からのフイードバツクによ
つて位置決めを行なう場合には、かゝるバツクラ
ツシユについて何等考慮しなくても高精度でテー
ブルなどの機械可動部を目標位置に位置決めでき
る。
しかし、こうしたフルクローズループの機械系
であつても、モータ駆動方向が反転する際には、
そこにバツクラツシユが存在すると該バツクラツ
シユが打ち消される迄、機械可動部は目標位置に
向かつて動き出さない。そして、一つの工作物の
加工が完了する迄には移動方向が何回も反転す
る。かゝる移動方向の切替りにおいてはある軸の
移動方向が変わつても、他の軸の移動方向は変わ
らない場合がある。このようなとき、他の軸方向
へはテーブルは直ちに移動するが一方の軸方向へ
はバツクラツシユの打消し後である所定時間経過
後に移動することになる。このため方向反転時の
加工形状の精度が出ず、たとえば真円度を低下さ
せている。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、
位置決め精度の高いフルクローズループを有する
機械において、その加工精度を向上させるための
バツクラツシユ補正装置を提供することを目的に
している。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明の実施例ブロツク図、第2図は
補正パルス発生回路のブロツク図である。
図中、MTはDCモータなどのモータ、GERは
ギヤ、LEDはリードスクリユウ、TBLはワーク
が載置されるテーブルである。モータMTが回転
すればギヤGER、リードスクリユウLEDを介し
てテーブルTBLは移動せしめられる。尚、ギヤ
GER、リードスクリユウLEDにバツクラツシユ
が存在する。TGはモータMTの実速度に応じた
電圧(実速度電圧)Vaを出力するタコメータ、
RSVはモータMTの回転軸に取付けられ該モー
タが所定角度回転する毎に位置検出パルスP1
発生するパルスコーダ、レゾルバなどの第1の位
置検出器、INDはテーブルTBLに取付けられ該
テーブルが所定量移動する毎に位置検出パルス
P2を発生するインダクトシン(商標名)などの
第2の位置検出器である。BLCはバツクラツシ
ユ補正回路であり、移動指令方向が変化したとき
或いはモータの回転方向が反転したとき予め設定
された数に等しいバツクラツシユ補正パルスPb
を発生する。
このバツクラツシユ補正回路BLCは第2図に
示すように、予め符号付のバツクラツシユ量がセ
ツトされるスイツチなどの設定部BSSと、指令方
向或は移動方向が反転したとき発生する方向反転
信号DVSによりセツトされるフリツプ・フロツ
プFFと、一定周期の高速パルスCPを発生する発
振器OSCと、FFがセツトされているとき開らき
パルスPsを発生するアンドゲートAGと、方向反
転時バツクラツシユ補正量がプリセツトされ、パ
ルスPsが発生するごとにその内容を1カウント
ダウンするカウンタCNTと、カウンタCNTの内
容が零になつたかどうかを判別し零になつたとき
バツクラツシユ補正完了信号BLEを発生する零
判別部ZDCと、設定部BSSに設定されているバ
ツクラツシユ量の符号と実際の移動方向MDに応
じて正又は負のバツクラツシユ補正パルスPbを
発生するゲート回路GCを有している。尚、第3
図に設定されたバツクラツシユ量の符号と、移動
方向MDと、補正パルスの符号の関係を示す。さ
て、バツクラツシユ補正回路において、FFは通
常リセツトされている。この状態で、方向反転信
号DVSが発生すればカウンタCNTにバツクラツ
シユ補正量がセツトされると共に、FFがセツト
され、アンドゲートAGが開らく。この結果、発
振器OSCから発生するパルスはバツクラツシユ
補正パルスPbとなつて出力され、且つカウンタ
CNTの内容を1カウントダウンする。そして、
設定部BSSに設定されているバツクラツシユ補正
量に相当する数のバツクラツシユ補正パルスPb
が発生すればバツクラツシユ補正完了信号BLE
が零判定部ZDCより出力され、FFがリセツトさ
れバツクラツシユ補正が完了する。
第1図に戻つてCPC1は第1の位置検出パルス
P1とバツクラツシユ補正パルスPbを合成する第
1の合成回路である。この第1合成回路CPC1
第1の位置検出パルスP1の符号がプラスであれ
ば、該第1の位置検出パルス数Np1からバツクラ
ツシユ補正パルス数Npbを差引いた総計(Np1
Npb)個に等しいプラス符号の第1フイードバツ
クパルスPf1を発生し、又第1の位置検出パルス
P1の符号がマイナスであれば総計(Np1−Npb)
個に等しいマイナス符号の第1フイードバツクパ
ルスPf1を発生する。CPC2は第1フイードバツク
パルスPf1と第2の位置検出パルスP2とを合成す
る第2合成回路である。この第2合成回路CPC2
は第1フイードバツクパルスPf1の数と第2の位
置検出パルスP2の数の差分に等しい第2フイー
ドバツクパルスPf2を発生する。FDCは第2フイ
ードバツクパルスPf2を遅延して第1位置帰還系
FB1への指令入力に加算するための1次遅れ回路
(積分回路)、CPC3〜CPC5はそれぞれ合成回路、
PCCは速度指令を発生する位置制御回路、VCC
は周知の速度制御回路である。位置制御回路
PCCは図示しないが合成回路CPC4から出力され
るパルスをその符号に応じて可逆計数するリバー
シブルカウンタ(エラーカウンタという)と、該
エラーカウンタの内容(誤差)に比例したアナロ
グ電圧(指令速度電圧)Vcを発生するDAコンバ
ータを有している。
さて、指令方向がたとえば負方向から正方向に
変化したとするとバツクラツシユ補正回路BLC
より高速のバツクラツシユ補正パルスPbが発生
する。このバツクラツシユ補正パルスPbは第1
フイードバツクパルスPf1となつて合成回路CPC4
で指令パルスPcに合成される。この結果、等価
的に指令パルス数はバツクラツシユ量に相当する
量だけ短時間で増大したことになり、位置制御回
路PCCの図示しないエラーカウンタの内容(誤
差)は急速に大きくなる。従つてモータMTへの
入力が起動時に短時間で大きくなり、該モータの
加速度が増大し、モータMTと第2の位置検出器
IND間のギヤGERやリードスクリユウLEDなど
に存在するバツクラツシユは短時間で補正され
る。換言すれば方向反転時に一時的にセミクロー
ズドの第1位置帰還系FB1のゲインが大きくな
り、バツクラツシユがすみやかに除かれてテーブ
ルTBLは指令方向へ移動を開始する。
ところで、方向反転後の第2位置検出パルス
P2は第1位置検出パルスP1よりバツクラツシユ
量に相当するパルス数分遅れている(尚、話を簡
単にするために他の遅れ要素による遅れを無視し
ている)。しかし、第1の位置検出パルスP1の数
Np1は第1合成回路CPC1でバツクラツシユ補正
パルス数(バツクラツシユ量)Npb分差引かれて
第1フイードバツクパルスPf1となつているため、
該第1フイードバツクパルスPf1と第2の位置検
出パルスP2間には遅れは存在しない(厳密には
当然存在するが話をわかりやすくするために遅れ
がないものとする)。この結果、1次遅れ回路
FDC出力は零になつている。
さて、1次遅れ回路FDCの出力が零となるよ
うな制御が継続して所定時刻に指令パルスPcの
発生が停止したとする。この時点においてモータ
MTは指令パルスPcの数だけ既に回転しており、
又テーブルTBLは指令パルス数Ncよりバツクラ
ツシユ量(バツクラツシユ補正パルス数)Npbを
差引いた量(Nc−Npb)分既に移動している。
このため位置制御回路PCC内蔵のエラーカウン
タの内容(誤差)はNpbとなつている。従つて、
指令パルスPcが停止すれば、その後にモータMT
及びテーブルはバツクラツシユ量Npb相当分移動
して停止し、テーブルは正しく目標位置に停止す
ることになる。
尚、以上では話の都合上第2合成回路CPC2
出力が零であるものとして説明したが、実際には
指令パルスPcが発生している間にも第2フイー
ドバツクパルスPf2が発生すれば、それは1次遅
れ回路FDCを介して合成回路CPC3に入力され、
指令パルスPcに合成され、遅延して第1位置帰
還系FB1への指令入力に加算される。
以上、本発明のバツクラツシユ補正装置によれ
ば、サーボモータの回転軸に取付けられた第1の
位置検出器及び機械可動部に取付けられた第2の
位置検出器のそれぞれから位置のフイードバツク
をとり、機械可動部のいわゆるハイブリツド制御
を行なう二重位置帰還制御系において、第1の位
置検出器を含む制御ループにバツクラツシユ補正
を付加して駆動系のバツクラツシユ補正を行な
い、かつ第2の制御ループにより位置決めするよ
うにして、方向反転時のバツクラツシユの影響を
短時間に打ち消すことによつて、位置決め精度を
低下することなく、バツクラツシユが加工形状の
精度に影響することがなくなつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例ブロツク図、第2図は
バツクラツシユ補正回路のブロツク図、第3図は
補正パルスの符号を説明する図である。 MT……モータ、TBL……テーブル、RSV…
…第1位置検出器、IND……第2位置検出器、
CPC1……第1合成回路、CPC2……第2合成回
路、PCC……位置制御回路、VCC……速度制御
回路、BLC……バツクラツシユ補正回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 サーボモータの回転軸に取付けられた第1の
    位置検出器及び機械可動部に取付けられた第2の
    位置検出器のそれぞれから位置のフイードバツク
    をとり、機械可動部の位置制御を行なう二重位置
    帰還制御系において、指令方向或は移動方向の反
    転により所定量のバツクラツシユ補正パルスを発
    生する補正パルス発生回路と、前記第1の位置検
    出器から発生する位置検出パルスとバツクラツシ
    ユ補正パルスとを合成して第1の位置帰還系のフ
    イードバツクパルスを発生する第1の合成部と、
    前記第1の位置帰還系のフイードバツクパルスと
    前記第2の位置検出器から発生する位置検出パル
    スとを合成して第2の位置帰還系のフイードバツ
    クパルスを発生する第2の合成部と、前記第2の
    位置帰還系のフイードバツクパルスを遅延して前
    記第1の位置帰還系への指令入力に加算する遅延
    手段とを具備することを特徴とするバツクラツシ
    ユ補正装置。
JP14798582A 1982-08-26 1982-08-26 バツクラツシユ補正装置 Granted JPS5936808A (ja)

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JP14798582A JPS5936808A (ja) 1982-08-26 1982-08-26 バツクラツシユ補正装置

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JP14798582A JPS5936808A (ja) 1982-08-26 1982-08-26 バツクラツシユ補正装置

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JPS5936808A JPS5936808A (ja) 1984-02-29
JPH0233163B2 true JPH0233163B2 (ja) 1990-07-25

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ID=15442553

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0719180B2 (ja) * 1988-03-08 1995-03-06 オ−クマ株式会社 送り軸の位置制御方式
JPH0371206A (ja) * 1989-08-10 1991-03-27 Mitsubishi Electric Corp Nc工作機械の機械誤差補正装置
GB0613662D0 (en) * 2006-07-10 2006-08-16 Rotork Controls Improvements to valve actuators

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57111615A (en) * 1980-12-26 1982-07-12 Fanuc Ltd Servomotor controlling system

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JPS57111615A (en) * 1980-12-26 1982-07-12 Fanuc Ltd Servomotor controlling system

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JPS5936808A (ja) 1984-02-29

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