JPH0282303A - 振動抑制駆動装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は駆動装置、特に駆動力伝達部の弾性に基づく可
動部の振動を抑制する振動抑制駆動装置に関する。

［従来の技術］ 近年、極めて高精度の加工あるいは測定等のため各種工
作機械、Ｘ−Ｙテーブル、測定機等には可動部を正確に
移動制御する駆動装置が強く要望されている。このよう
な駆動装置としては、従来モータ等の駆動部より、例え
ばボールネジ等の駆動力伝達部を介して該駆動力伝達部
に接続された可動部（例えばテーブル、測定用プローブ
等）を所定の移動制御しているものが多い。

この場合、可動部を所定位置に位置決めするために、可
動部の位置を検出し、その位置信号等を駆動部にフィー
ドバックして可動部の位置を制御するのが一般的である
。

第１１図にこのような従来の駆動装置のサーボ系におけ
るブロック線図の一例を示す。同図におけるブロック線
図は、本来二軸系、三軸系において論ずべきものである
が、説明の便宜上−軸系を示している。

同図に示す駆動装置は、駆動部を構成するＤＣモータ１
０と、該ＤＣモータ１０の駆動力をボールネジ等を介し
て伝達する駆動力伝達部１２と、該駆動力伝達部１２よ
り駆動力を伝達され所定の運動を行なう可動部１４と、
を含む。そして、ＤＣモータ１０は位置制御部１６より
加え合わせ点１８、速度補償器２０、加え合わせ点２２
、電流補償器２４、ドライバ２６により駆動される。ま
た、駆動力伝達部１２は所定の駆動力伝達特性により可
動部１４に変位θ６の駆動量を与える。

ここで、位置制御部１６はカウンタ１６ａ１位置制御器
１６ｂ及びＤ／Ａ変換器１６ｃを備える。

また、ドライバ２６の後段（出力端）には電流検出器２
８を備え、加え合わせ点２２に負の信号により電流フィ
ードバックを行なっている。さらに、ＤＣモータ１０の
回転はタコメータ３０を介して加え合わせ点１８に負の
信号により速度フィードバックを行なっている。また、
ＤＣモータ１０の駆動に基づく可動部１４の移動はスケ
ール３２のスケール信号（位置信号）として位置制御部
１６のカウンタ１６ａに位置フィードバックを行なって
いる。この位置制御部１６ではマイクロコンピュータ等
を用いてソフト的に位置制御処理を行ない、加え合わせ
点１８、速度補償器２０、加え合わせ点２２、電流補償
器２４及びドライバ２６でハード的に速度制御、電流制
御処理を行ない、これらソフト的処理及びハード的処理
により駆動制御を行なう。また、ＤＣモータ１０及び駆
動力伝達部１２において機構的処理を行なう。

このようなサーボ系を簡単に説明すると、まず位置制御
部１６で可動部１４の所望の運動を設定し、その設定量
に応じてドライバ２６によりＤＣモータ１０を駆動する
。ＤＣモータ１０が所定の電流によって駆動しているか
否かを電流検出器２８により検出すると共に、その検出
量を加え合わせ点２２に負の信号としてフィードバック
し、電流補償器２４によりＤＣモータ１０に所望の電流
を供給すべく補償している。

また、ＤＣモータ１０の回転はタコメータ３０により検
出すると共に、その検出量は加え合わせ点１８に負の信
号としてフィードバックされ、速度補償器２０によりＤ
Ｃモータ１０が所定速度で回転すべく補償している。

さらに、可動部１４の位置はスケール３２により検出さ
れ、スケール信号として位置制御部１６のカウンタ１６
ａにフィードバックして位置制御器１６ｂにより駆動量
を補正し、Ｄ／Ａ変換器１６０等を介して可動部１４の
位置制御を行なっている。

次に、第１２図に第１１図におけるＤＣモータ１０及び
駆動力伝達部１２の駆動系の負荷モデルを示す。ここで
は負荷を剛的に結合した場合について説明する。同図に
おいて、駆動系の負荷をモータ側の負荷と駆動力伝達部
側の負荷とに分け、モータ側のＪｄはモータの慣性モー
メント、Ｄｍは粘性摩擦係数であり、駆動力伝達部側の
Ｊｄは駆動系慣性モーメント、Ｄ、は粘性摩擦係数であ
る。

また、τ。はモータのロータへの印加トルク、θ。

（ωｆｆ１）はモータのロータの回転変位（角速度）、
θ、（ω６）は駆動力伝達部１２の変位（角速度）であ
る。

この場合の運動方程式は以下の式のようになる。

・・・・・　（Ａ） （Ａ）式をラプラス変換すると、 τｆｆ１（Ｓ）＝Ｊｄ、、Ｓ２０イ（Ｓ）＋ＤゎＳθ訳
Ｓ）＋ＪｄＳ２θｄ（Ｓ　）＋Ｄ　、＋Ｓθ、（Ｓ）−
５＝ τ。＝Ｊ□Ｓ２０．＋Ｄ□Ｓθ□＋Ｊａｍ２θ。

＋ＤｄＳθ。

となり、ここでθ。＝θ、（剛的結合）であるから、τ
−＝（ＪｄＳ２＋Ｄ−３＋Ｊｄ＋Ｓ２＋ＤａＳ）θ、・
・（Ｂ）となる。

従って、モータのロータの印加トルクτ□と駆動力伝達
部の変位θ６との伝達特性は、（Ｊ□＋Ｊｄ＋）Ｓ２＋
（Ｄ、、＋Ｄ＋）Ｓとなり（第１３図（Ａ））　、角速
度ω、を分離すると第１３図（Ｂ）のようなブロック線
図となる。

また、上記駆動系の負荷モデルにＤＣモータ−０の電気
的特性を含めたブロック線図が第１３図（Ｃ）に示され
る。ここで、伝達特性のうちＬは電機子巻線のインダク
タンス、Ｒは電機子巻線の抵抗、軍は電機子鎖交磁束（
トルク定数）である。

このように、従来の駆動装置は上記のような駆動力の伝
達特性を前提としたサーボ系によって制御されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、ＤＣモータ１０と結合する駆動力伝達部１２
には剛性に、（第２図参照）があり、駆動力伝達部１２
の変位θ、によって剛性に、が発生し、これに起因する
外乱トルクが存在するものである。しかしながら、従来
の駆動装置における上記サーボ系による制御は、ブロッ
ク線図からも明らかなようにＤＣモータ１０を駆動する
電流、その速度及び移動する可動部１４の最終的な位置
をフィードバックしているのみで、駆動中の駆動力伝達
部１２の変位θ、に伴う剛性に、による外乱トルクが考
慮されていない。すなわち、実際上存在するモータ１０
と結合する駆動力伝達部１２の剛性に、を無視して、第
１２図のように剛的結合として取扱ってきた。従って、
この外乱トルクが可動部１４の運動中に振動となって現
れる。すなわち、この外乱トルクによって可動部１４の
運動軌跡にブレを生じ、速度制御の精度や位置制御の精
度を向上することができないという問題があった。

第１４図に、この場合における可動部１４が設定位置に
達するまでの速度と位置との関係を示す。

同図において、設定位置ｔまでの速度は滑らかな台形状
の破線で示す軌跡を描くことが理想であるが、上記外乱
トルクのために実際には実線で示す波型となり振動状態
となる。この振動の振幅を小さくして精度を向上させる
ために、速度フィードバックや位置フィードバックのハ
イゲイン化が考えられるが、これによっても多少の振動
抑制効果はあるが大幅な効果がなく精度の向上が図れな
かった。

この結果、従来の駆動装置を用いた測定機等では測定精
度の向上に限界が生じ、また、精密加工機等でも加工精
度のより一層の改善の支障となっていた。

本発明は上記従来技術の課題に鑑みなされたもので、そ
の目的は外乱トルクによる可動部の移動中の振動を抑制
して速度制御、位置制御の精度を向上させる振動抑制駆
動装置を提供せんとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の振動抑制駆動装置は上記課題を解決するために
、従来のサーボ系で考慮されていなかった外乱トルクを
サーボ系に含めることに着目し、この外乱トルク量を算
出して同量の負の信号により当該外乱トルクを打消すべ
く可動部、駆動力伝達部、駆動部に加えて振動補償部を
備えたものである。

ここで、駆動力伝達部は駆動部に結合されると共に、可
動部が接続されている。

また、振動補償部は駆動力伝達部で発生する外乱トルク
量を算出し、この外乱トルク量を駆動力伝達部または駆
動部にフィードバックを行なう。

ここで、この振動補償部で算出される外乱トルク量は、
ラプラス変換式Ｊｄ＋（Ｓ２＋２ζｄωｎｄＳ）（ここ
で、Ｊｄは駆動力伝達部の慣性モーメント、ζｄは可動
部の振動減衰係数、ωｎｄは可動部の固有振動係数）に
より求めることが好適である。

［作用］ 本発明の振動抑制駆動装置は可動部、駆動力伝達部、駆
動部と共に振動補償部を備えている。この振動補償部は
駆動力伝達部で発生する外乱トルク量を算出すると共に
、この外乱トルク量を駆動力伝達部または駆動部にフィ
ードバックする。これにより駆動力伝達部に発生する外
乱トルクを打消し、外乱トルクにより生ずる可動部の振
動を抑制することができる。

また、この補償回路部で算出される外乱トルク量は、結
果的にラプラス変換式　Ｊｄ（Ｓ２＋２ζｄωｎｄＳ）
で求めることが可能である。ここで、Ｊｄは駆動力伝達
部の慣性モーメント、ζｄは可動部の振動減衰係数、ω
ｎｄは可動部の固有振動係数である。すなわち、Ｊ７、
ζ４、ω。６は駆動装置固有の係数値として実験的に求
めることができ、外乱トルク量を駆動装置のサーボ系に
含めることが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の好ましい実施例を図により説明する。

第１図に本発明の振動抑制駆動装置の概念図を示す。な
お、本実施例では便宜上−軸系のみについて説明する。

同図において、振動抑制駆動装置１００は可動部１０５
、駆動部１１０、駆動力伝達部１３０及び振動補償部１
５０によって構成されている。

駆動部１００はモータ１１２とこれを駆動させるモータ
ドライバ１１４により構成される。また、駆動力伝達部
１３０はモータ１１２の回転軸にはボールネジ１３２が
ベアリング等の連結部１３２ａを介して直接に接続され
ている。また、ボールネジ１３２にはその回転により相
対位置を変更するテーブル等の可動部１０５が螺合して
設けられ、該テーブル１０５に振動抑制器１３６及び加
速度計１３８が設けられている。

さらに、ボールネジ１３２には位置スケール１４０が並
設され、これに位置検出器１４２が設けられており、テ
ーブル１０５の位置信号を位置検出器１４２により検出
する。位置検出器１４２は駆動部１１０のモータドライ
バ１１４及び振動補償部１５０に位置信停を送出する。

一方、振動補償部１５０は加速度計１３８よりテーブル
１０５の加速度の信号を受信し、テーブル１０５の振動
を抑制すべく振動抑制信号を振動抑制器１３６またはモ
ータドライバ１１４に送出してフィードバックする。こ
の場合、振動抑制器１３６またはモータドライバ１１４
のどちらかに振動抑制信号をフィードバックするとした
のは、どちらでもテーブル１０５の振動を抑制すること
が可能であり、モータドライバ１１４にフィードバック
する場合にはモータ１１２の電気的特性をフィードバッ
ク量に含めることが必要である。

ここで、第２図に振動抑制器１３６の一例の部分図を示
す。同図において、テーブル１０５が箱状の保持部材１
０６に載置されており、保持部材１０６とテーブル１０
５との側部に該保持部材１０６及びテーブル１０５に当
接して圧電素子１゜７を設けている。そして、この圧電
素子１０７が振動補償部１５０に接続されるものである
。

次に、第１図に示す振動抑制装置の動作について説明す
る。まず、可動部であるテーブル１０５を所定位置に移
動すべくその設定量がモータドライバ１１４に記憶され
ており、これによりモータ１１２がボールネジ１３２を
回転させる。この場合にモータ下うイバ１１４はモータ
１１２が所定電流、所定速度で駆動しているか否かをフ
ィードバックにより制御している（第１０図参照）。ま
た、テーブル１０５の位置変位は位置スケール１４０、
位置検出器１４２により検出し、モータドライバ１１４
を介してモータ１１２を制御する。

一方、振動補償部１５０は、位置検出器１４２からの位
置信号と可動部１０５に設けられた加速度計１３８から
の加速度信号により、駆動力伝達部１３０、特にボール
ネジ１３２で発生する外乱トルク量を算出する。そして
、算出した外乱トルク量を駆動部１１０のモータドライ
バ１１４または駆動力伝達部１３０の振動抑制器１４４
にフィードバックする。すなわち、発生した外乱トルク
と同量の信号をフィードバックすることによって外乱ト
ルクを打消し、外乱トルクによって生ずる可動部１０５
の振動を抑制するものである。

次に、動作原理を説明すると共に、従来把握が困難であ
った可動部の振動の原因となる外乱トルクをサーボ系に
含めることが可能となることを明らかにする。上記振動
抑制駆動装置１００は第３図の駆動系の負荷モデルによ
って表される。同図において、駆動系の負荷をモータ側
の負荷と駆動力伝達部側の負荷とに分け、モータ側の負
荷のうちＪｄ、、はモータ１１２の慣性モーメント、Ｄ
Ｉｌｌは粘性摩擦係数であり、駆動力伝達部側の負荷の
うちＪｄは駆動ツＪ伝達部１３０の駆動系慣性モーメン
ト、Ｄ、は粘性摩擦係数である。また、Ｋｄはモータ１
１２の回転軸と駆動力伝達部１３０のボールネジ１３２
とをそれぞれ弾性体と考えた場合の剛性値、τ。はモー
タ１１２のロータへの印加トルク、θ１１（ω。）はモ
ータ１１２のロータの回転変位（角速度）、θ、はボー
ルネジ１３２の回転変位である。この場合、モータ１１
２のロータにトルクτ。が発生したときのモータ側（入
力側）では以下の運動方程式が成立つ。

・・・・・（Ｃ） また、駆動力伝達部側（出力側）では以下の運動方程式
が成立つ。

・・・・・（Ｄ） （Ｃ）式をラプラス変換すると、 Ｊｄ、Ｓ２θ−（Ｓ）＝τ□（Ｓ）−Ｄ−８θ□（Ｓ）
Ｋａ（θ。（Ｓ）−θ、（Ｓ）） （Ｊｄ、、Ｓ２＋Ｄ、Ｓ）θ、＝τ−−に、（θ。−θ
ｄ）・・・・・（Ｅ） となり、この場合のブロック線図は第４図（Ａ）に示さ
れる。

一方、（Ｄ）式をラプラス変換すると、Ｊｄｓｚｅ、（
ｓ）＝Ｋｄ　（θ、（ｓ）−ｅａ　（Ｓ））−Ｄ、Ｓθ
、（Ｓ） となり、この場合のブロック線図は第４図（Ｂ）に示さ
れる。

これらを結合してトルクτ４とボールネジ１３２の回転
変位０６間における伝達要素のブロック線図が第４図（
Ｃ）に示される。

また、検出器等による速度フィードバック、位置フィー
ドバックを考慮し、さらに等価変換すると第４図（Ｄ）
のブロック線図となる。同図において、破線Ｙ内の各伝
達要素内の伝達特性を伝達関数Ｇｄ（Ｓ）で表して整理
すると、 となる。ここで、ω１．′はに、／Ｊｄ、２ζｄωｎｄ
はり、／Ｊｄと置換えたもので、ω、はテーブル１０５
の固有振動係数であり、ζｄはその振動減衰係数である
。すなわち、Ｇ、（Ｓ）は上式からも明らかなように二
次共振系としての特性を有し、このω、、ｄ及びζｄの
値は実験的に求めることができるものである。

一方、第４図（Ｄ）中の経路Ｘにおけるトルクτ□に作
用している負の信号量はボールネジ１３２の運動（特に
速度と加速度）によって生ずる外乱トルクであると考え
られる。

次に、モータ１１２の電気的特性を考慮すると、モータ
１１２は印加電圧ｅ、に対して、その電気的特性にした
がって電流が流れ、トルクが発生してロータが回転する
。このロータの角速度ω。に対する伝達特性のブロック
線図が第５図（Ａ）に示される。ここで、Ｌはモータ１
１２の電機子巻線のインダクタンス、Ｒは同じく電機子
巻線の抵抗、軍は電機子鎖交磁束（トルク定数）である
。

また、ψ２／（ＬＳ＋Ｒ）はＤ□（内部制動係数）と置
換えられ、第５図（Ｂ）のブロック線図となる。

第６図は以上の伝達特性を結合した場合の総合的なブロ
ック線図である。同図はボールネジ１３＝１８ ２を弾性体とした駆動系の基本的な構成を示しており、
図からも明らかなようにボールネジ１３２の回転運動に
関連した外乱トルクを存在させている。すなわち、従来
一般にこの外乱トルクは全く考慮されることがなかった
が、本発明は、例えば一般の駆動装置はもちろんのこと
、特に超高精度送り装置において問題があることが理解
され、その解決方法として上記外乱トルクを打消す系を
サーボ系に付与できることを意味する。

そこで、本発明はこの点に着目して、第１図に示すよう
に振動補償部１５０を設けたもので、この場合のブロッ
ク線図が第７図に示される。同図は、本来駆動装置の駆
動力伝達部に存在する外乱トルクの伝達要素１６０が加
え合わせ点１６２に負の信号量として存在し、振動補償
部１５０はこの外乱トルクの伝達要素１６４を信号量Ｊ
ｄ（Ｓ２＋２ζ６ωｎｄＳ）のラプラス変換式として算
出することが可能である。

ここで、振動補償部１５０が信号量Ｊｄ（Ｓ２＋２ζｄ
ω。ａＳ）を算出する場合について説明する。

上記信号量中Ｓ２はｄ２θｄ／ｄｔ２を変換したもので
駆動力伝達部１３０のボールネジ１３２の回転加速度を
示しており、また、Ｓはｄθ、／ｄｔを変換したもので
ボールネジ１３２の回転速度を示している。従って、可
動部であるテーブル１０５の運動はボールネジ１３２の
回転変位θ、で表されることから、位置検出器１４２よ
りのテーブル１０５の位置信号からボールネジ１３２の
回転変位θ、を取り出し、これによりボールネジ１３２
の速度を算出し、加速度系１３８の信号によりボールネ
ジ１３２の回転変位θ、を取り出して加速度を算出する
ことで、上記Ｓ２及びＳを求める。

そして、実験的に求めた定数（Ｊｄ、ζ６、ω０．）を
加算して駆動力伝達部で１３０で発生する外乱トルク量
を算出する。

そして、この外乱トルク量を加え合わせ点１６２に正の
信号量としてフィードバックしている。

これは、第１図において、振動補償部１５０より振動抑
制器１３６に振動抑制信号をフィードバックすることで
ある。これにより、駆動力伝達部１３０で発生する外乱
トルクを打消して、テーブル１０５で生ずる振動を抑制
させることができるものである。

なお、同図の電流フィードバック、速度フィードバック
及び可動部１０５の位置フィードバックは従来の駆動系
の場合と同様である。

また、フィードバックを駆動力伝達部（第１図振動抑制
器１３６）の位置に行なうものであるが、同図破線の如
く加え合わせ点１６６（第１図駆動部１１０のモータド
ライバ１１４）の位置にフィードバックを行なっても同
様の効果を有することは前述の通りである。この場合、
フィードバック量にはモータ１１２の電気的特性が含ま
れる。

次に、第８図及び第９図に、本発明の他の実施例のブロ
ック図及びブロック線図を示す。第８図及び第９図は、
振動補償部１５０が前記外乱トルク量を算出するにあた
り、該振動補償部１５０に速度検出器と加速度検出器を
設けたものである。

第８図において、加速度計１３８より振動補償部１５０
の加速度検出器１５２に可動部１０５の加速度信号が送
られ、位置検出器１４２より速度検出器１５４に可動部
１０５の速度信号が送られる。また、振動補償部１５０
の加速度検出器１５２及び速度検出器１５４にはそれぞ
れフィルタ１５２ａ及び１５４ａが設けられ、これらは
演算器１５６に接続されている。そして、演算器１５６
は振動抑制器１３６またはモータドライバ１１４に接続
されている。例えば、加速度計１３８に圧電型加速度計
を用い、この信号により加速度検出器１５２およびフィ
ルタ１５２ａを介して上述のラプラス変換式におけるＳ
２の信号処理を行なう。

また、速度検出器１５４は位置スケール１４０の信号を
位置検出器１４２を介して位相差９０度の二つの信号を
取り出し、この信号をＦ／Ｖ変換（周波数からアナログ
電圧に変換）シ、フィルタ１５４ａにより低域のみを変
動要素分として上述のラプラス変換式におけるＳの信号
処理を行なう。

そして、演算器１５６によりこれらを加算して外乱トル
ク量を算出しフィードバック量とする。

また、第９図のブロック線図で示すと、振動補＝　２２
− 償部１５０における外乱トルク量の伝達特性１６４は、
可動部１０５の速度と加速度により算出される。すなわ
ち、速度の信号量はＦ／Ｖ変換器１６６の信号量Ｘ、（
ラプラス変換式のＳ）と、実験的に求められた可動部１
０５の振動減衰係数ζ６及び固有振動係数ω、の伝達特
性２ζｄωｎｄとで表され、加速度の信号量は加速度計
１３８の信号量Ｘ２（ラプラス変換式の３２）で表され
る。これらを加算した信号量と、さらに駆動力伝達部１
３０の慣性モーメントＪｄを含む定数Ｋ。とが加算され
る。これがフィードバック量Ｊｄ＋（Ｓ”＋２ζ４ω□
Ｓ）として駆動力伝達部（第１図振動抑制部１３６）の
位置である加え合わせ点１６２に、または駆動部１１０
のモータドライブ１１４の位置である加え合わせ点１６
６（同図破線）にフィードバックを行なうものである。

しかし、加え合わせ点１６６にフィードバックする場合
、定数Ｋ。

にはモータ１１２の電気的特性（Ｌ、Ｒ，Ｗ）が含まれ
る。

次に、外乱トルク量を位置検出器１４２から算出する場
合のブロック図を第１０図に示す。同図において、振動
補償部１５０は演算器１５８及びフィルタ１５８ａを有
し、可動部１０５における位置検出器１４２と接続され
ている。すなわち、可動部１０５の運動中に、位置検出
器１４２からの信号を振動補償部１５０の演算器１５８
において１階微分して可動部１０５の速度を算出して記
憶し、２階微分して加速度を算出して記憶し、これらを
加算して外乱トルク量を算出するものである。

この場合の外乱トルク量の算出を説明する。前述の如く
可動部１０５の運動はボールネジ１３２の回転変位θ、
で表されることから、位置検出器１４２よりの可動部１
０５の位置信号からボールネジ１３２の回転変位θｄを
取り出し、これを１階微分してボールネジ１３２の速度
ｄθ、／ｄｔを算出し、２階微分して加速度ｄ２θｄ／
ｄｔ２を算出することで、前述の外乱トルク量Ｊｄ（Ｓ
２十２ζｄωｎｄＳ）の８２及びＳを求める。そして、
実験的に求めた定数（Ｊｄ、ζ４、ωｎｄ）を加算して
駆動力伝達部で１３０で発生する外乱トルク量を算出す
る。

この算出した外乱トルク量をフィルタ１５８ａを介して
、前述の如く低域周波数のみの変動要素分を振動抑制器
１３６またはモータドライバ１１４（同図破線）へのフ
ィードバック量としている。

これは、新たに構成部分を設けることなく外乱トルク量
を算出することができ、小型の駆動装置で可動部の振動
を抑制することが可能となる。

以上のように本実施例では、特にモータドライブ１１４
に外乱トルク量をフィードバックした場合に一定周波数
帯域で５〜１０ｄｂの振動の減衰が可能であった。

なお、上記実施例の信号系はアナログ、デジタルのとち
らでもよく、Ａ／Ｄ変換またはＤ／Ａ変換を行なえばよ
い。

また、」二記実施例では、駆動部１１０におけるモータ
１１２はサーボモータとして主にＤＣモータを使用する
場合を示したが、ＡＣモータを使用しても基本的な制御
は同様である。例えば、トルクを制御する場合、ＤＣモ
ータは電機子電流（スカラ量）を制御しているが、ＡＣ
モータは交流の振幅と位相（ベクトル量）を制御すれば
よい。

さらに、」二記実施例では一軸系のみを説明したが、こ
れを複数用いて工作機械、Ｘ−Ｙテーブル等の二軸系で
使用し、三次元測定機等の三軸系で使用するものでもよ
い。

［発明の効果コ 上記実施例からも明らかなように本発明によれば、駆動
装置の駆動系に本来存在する外乱トルクを振動補償部に
より算出し、これをフィードバックすることで打消すこ
とにより、外乱トルクにより生ずる可動部の振動を抑制
することができる。

また、算出する外乱トルクは位置検出及び加速度検出と
実験的に得られる定数によりラプラス変換式で表すこと
でかでき、簡単な回路構成を加えるだけで駆動装置の外
乱トルクをサーボ系に含められ、該外乱トルクにより生
ずる可動部の振動を抑制することができる。

−２５＝

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念図、 第２図は振動抑制器の一例を示した概念部分図、第３図
は本発明の駆動系モデル、 第４図は駆動力伝達部のブロック線図、第５図はモータ
の電気的特性のブロック線図、第６図は駆動部、駆動力
伝達部を結合した場合のブロック線図、 第７図は本発明の振動補償部における信号量を含めたブ
ロック線図、 第８図は振動補償部に加速度検出器及び速度検出器を設
けた場合のブロック図、 第９図はそのブロック線図、 第１０図は位置信号のみで外乱トルクを算出する場合の
ブロック図、 第１１図は従来の駆動装置のブロック線図、第１２図は
その駆動系モデル、 第１３図は駆動装置の伝達特性を示したブロック線図、 第１４図は従来の駆動装置が振動状態で駆動する場合の
概念を示したグラフである。 １０５・・・可動部 １１０・・・駆動部 １３０・・・駆動力伝達部 １４２・・・位置検出器 １５０・・・振動補償部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所望の移動が可能な可動部と、 該可動部に所定の駆動力を伝達する駆動力伝達部と、 該駆動力伝達部に接続され、これに駆動力を加える駆動
   部と、 前記駆動力伝達部で発生する外乱トルク量を算出し、該
   外乱トルク量を駆動力伝達部または前記駆動部にフィー
   ドバックして発生する外乱トルクを打消し、該外乱トル
   クによる前記可動部の振動を抑制する振動補償部と、 を備えることを特徴とする振動抑制駆動装置。
2. （２）請求項（１）記載の振動抑制駆動装置において、 前記振動補償部は外乱トルク量を、 ラプラス変換式Ｊ＿ｄ｛Ｓ＾２＋２ζ＿ｄω＿ｎ＿ｄＳ
   ｝（ここで、Ｊ＿ｄは前記駆動力伝達部の慣性モーメン
   ト、ζ＿ｄは前記可動部の振動減衰係数、ω＿ｎ＿ｄは
   該可動部の固有振動係数）で求めることを特徴とする振
   動抑制駆動装置。