JPH0373243A - Main shaft positioning method - Google Patents
Main shaft positioning methodInfo
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- JPH0373243A JPH0373243A JP20882189A JP20882189A JPH0373243A JP H0373243 A JPH0373243 A JP H0373243A JP 20882189 A JP20882189 A JP 20882189A JP 20882189 A JP20882189 A JP 20882189A JP H0373243 A JPH0373243 A JP H0373243A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ギアを有するマシンにおいて、主軸の位置決
めを行う際に生じるギア音の抑制を図った主軸位置決め
方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for positioning a spindle in a machine having gears, which aims to suppress gear noise generated when positioning the spindle.
第5図は、変速ギアを有するマシンの従来の位置決め制
御系の構成を示すブロック図である。図中1は主軸モー
タ、2は主軸であり、両者の間には、主軸モータlの回
転を減速するための変速ギア3が備えられている。目標
停止位置が指令として与えられると、その目標停止位置
とパルスジェネレータ4で検出された主軸の現在位置と
の偏差θにポジションゲインに、を掛けたものが速度指
令として速度制御装置5に与えられ、主軸モータ1が駆
動される。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional positioning control system for a machine having a variable speed gear. In the figure, 1 is a main shaft motor, 2 is a main shaft, and a speed change gear 3 for decelerating the rotation of the main shaft motor 1 is provided between the two. When the target stop position is given as a command, the deviation θ between the target stop position and the current position of the spindle detected by the pulse generator 4 multiplied by the position gain is given to the speed control device 5 as a speed command. , the main shaft motor 1 is driven.
さて、このような主軸モータlと主軸2との間に変速の
ためのギア3を有するマシンにおいては、主軸2の位置
決めを行う際、主軸2が停止している状態からある指令
された位置に位置決め動作を行うと、主軸2は、−旦加
速してから減速する動作を行う。この加速状態から減速
状態に移る時点で、ギア3のバックラッシュによってギ
ア音が発生する。このようなギア音の発生を抑制する方
法としては、速度指令がある値〈リミット値)以上に大
きくならないように、第5図に示しているようにリミッ
タ6を設けて速度指令の大きさを制限することがなされ
ている。Now, in a machine having such a gear 3 for speed change between the spindle motor l and the spindle 2, when positioning the spindle 2, the spindle 2 is moved from a stopped state to a commanded position. When the positioning operation is performed, the main shaft 2 performs an operation of accelerating once and then decelerating. At the time of transition from the acceleration state to the deceleration state, gear noise is generated due to the backlash of the gear 3. One way to suppress the occurrence of such gear noise is to install a limiter 6 as shown in Figure 5 to limit the magnitude of the speed command so that it does not exceed a certain value (limit value). Restrictions are being taken.
ところで、近年、主軸2を任意の位置で、あるいは多点
で止めたいという要望が増えている。例えば、旋盤等の
用途にマシンが使われたとき、ロボット等のローダを用
いてワークの着脱を行う場合は、ワークを加工した後に
着脱方向を揃えるために、決められた位置にワークを止
める必要がある。また、ワークの4個所にタップ加工す
る場合などは、主軸を90°ずつ回転させ、そこでワー
クを止めて加工を行う。Incidentally, in recent years, there has been an increasing demand for stopping the spindle 2 at any position or at multiple points. For example, when a machine is used for a lathe, etc., and a loader such as a robot is used to load and unload the workpiece, it is necessary to stop the workpiece at a predetermined position to align the loading and unloading direction after processing the workpiece. There is. In addition, when tapping four locations on a workpiece, the spindle is rotated 90 degrees at a time, and the workpiece is stopped there for machining.
このような場合に第5図に示す構成の位置制御装置で停
止状態から位置決めを行おうとすると、速度指令のリミ
ット値は一定であるため、目標値と現在値との偏差θが
大きい場合には第6図に示すように速度指令が速度リミ
ット値にかかって速度指令が制限されるが、目標値と現
在値との偏差θが小さくなると加速状態から減速状態に
移る際の速度も小さくなり、第7図に示すように速度指
令値が速度リミット値にかからなくなり、ギア音が発生
することがある。In such a case, if you try to position from a stopped state using the position control device with the configuration shown in Figure 5, the limit value of the speed command is constant, so if the deviation θ between the target value and the current value is large, As shown in Fig. 6, the speed command is limited by applying the speed limit value, but as the deviation θ between the target value and the current value becomes smaller, the speed when changing from the acceleration state to the deceleration state also becomes smaller. As shown in FIG. 7, the speed command value no longer applies to the speed limit value, and gear noise may occur.
このように、主軸を任意の位置で、あるいは多点で止め
る必要がある場合には、速度指令をあるリミット値で制
限しても、移動量が異なれば、加速から減速に移る時点
での速度が異なるため、移動量によっては、ギア音が発
生する。その場合には、リミット値を小さくするか、位
置ループゲインを小さくすれば、ギア音は防止できるが
、位置決め時間が長くなってしまう。In this way, when it is necessary to stop the spindle at an arbitrary position or at multiple points, even if the speed command is limited to a certain limit value, if the amount of movement differs, the speed at the time of transition from acceleration to deceleration will change. Due to the different amounts of movement, gear noise may occur depending on the amount of movement. In that case, the gear noise can be prevented by reducing the limit value or the position loop gain, but the positioning time will become longer.
本発明は、上述のような従来の問題点を改善するもので
その目的は、停止状態からの主軸の任意位置決め時に発
生するギア音を、位置決め時間を延ばすことなく抑制す
ることにある。The present invention is intended to improve the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to suppress the gear noise generated when arbitrarily positioning the main shaft from a stopped state without prolonging the positioning time.
この目的を達成するため、本発明の主軸位置決め方法は
、ギアを有するマシンの駆動系の外部から与えられる任
意の停止位置指令と現在位置との偏差量に前記マシンの
駆動系の位置ループゲインを乗じた値を前記駆動系を構
成するインバータの速度指令として用い、かつ該速度指
令の値をあるリミット値で制限するリミッタを設けた位
置決め制御装置において、停止状態から停止位置指令に
よって指令された位置に位置決めする際に、前記停止位
置指令と現在位置との偏差量に応じて前記リミット値を
変化させることにより速度の急峻な変化を抑制してギア
音を防止することを特徴とする。In order to achieve this objective, the spindle positioning method of the present invention applies a position loop gain of the drive system of the machine to the amount of deviation between the current position and an arbitrary stop position command given from the outside of the drive system of the machine having gears. In a positioning control device that uses the multiplied value as a speed command for the inverter that constitutes the drive system and is equipped with a limiter that limits the value of the speed command to a certain limit value, the position commanded by the stop position command from a stopped state When positioning, the limit value is changed according to the amount of deviation between the stop position command and the current position, thereby suppressing a sudden change in speed and preventing gear noise.
本発明においては、速度指令の最大値を制限するリミッ
ト値を固定的に設定するのではなく、停止位置指令と現
在位置との偏差量に応じて変化させることとしている。In the present invention, the limit value that limits the maximum value of the speed command is not set fixedly, but is changed depending on the amount of deviation between the stop position command and the current position.
これにより、停止状態から任意の位置に位置決めする場
合においても、偏差量の大小に拘わらず、ギア音を抑制
することができる。Thereby, even when positioning to an arbitrary position from a stopped state, gear noise can be suppressed regardless of the magnitude of the deviation amount.
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically explained based on Examples.
第1図は本発明の実施例の構成を示すブロック図である
。本実施例が第5図の従来例と異なるところは、リミッ
タ6のリミット値として固定した値を用いるのではなく
、目標停止位置と現在値との偏差θに応じてリミット値
を変化させることにある。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. The difference between this embodiment and the conventional example shown in FIG. 5 is that instead of using a fixed value as the limit value of the limiter 6, the limit value is changed according to the deviation θ between the target stop position and the current value. be.
前述したように、速度指令の最大値(初期値)は、偏差
θに位置ループゲインに、を乗じたものであるので位置
ループゲインが一定の場合は、偏差の量に比例すること
がわかる。As mentioned above, the maximum value (initial value) of the speed command is the product of the deviation θ and the position loop gain, so it can be seen that if the position loop gain is constant, it is proportional to the amount of deviation.
そこで、本発明では、第2図のような特性を有するリミ
ッタ6を速度指令のリミット値として用いる。図中のリ
ミット最大値N□、と偏差リミット値θ□8は、パラメ
ータなどで、外部から与えておく。ある任意の目標値に
対する偏差θ、(主軸位置決め時の初期偏差量)の速度
指令リミット値Nは、次の式で表せる。Therefore, in the present invention, a limiter 6 having characteristics as shown in FIG. 2 is used as a limit value of the speed command. The maximum limit value N□ and the deviation limit value θ□8 in the figure are given from the outside as parameters. The speed command limit value N of the deviation θ (initial deviation amount during spindle positioning) with respect to a certain arbitrary target value can be expressed by the following equation.
7’J = N * a X Xθ、/θ、、、 ・
・・(1)上式のリミット値を用いると偏差に応じて速
度指令リミット値も変わり、かつ、+7 ミツト値を下
げ過ぎることもないので、任意の目標値に対して、速度
の急峻な変化を抑えギア音を抑制し、さらに、時間を必
要以上に延ばすこともなく位置決めすることができる。7'J = N * a X Xθ, /θ, ・
... (1) If the limit value in the above formula is used, the speed command limit value will change according to the deviation, and the +7 limit value will not be lowered too much, so there will be no sudden change in speed with respect to any target value. In addition to suppressing gear noise, positioning can be done without taking any longer than necessary.
第3図及び第4図に、停止状態から位置決めした場合の
速度指令と実速度とトルク指令を示す。3 and 4 show the speed command, actual speed, and torque command when positioning is performed from a stopped state.
但し、第3図はリミッタ6がない場合、第4図はリミッ
タ6を挿入した場合である。速度指令’Jミツタロがな
い場合、第3図に示すようにトルク指令が正から負へ切
り換わるa点でギア音が発生する。速度指令IJ ミッ
タを入れた場合は、第4図に示すように実速度が速度指
令リミッタに一致したb点でトルク指令は一旦零になり
、0点においてトルク指令が負になるのでギア音は発生
しない。However, FIG. 3 shows the case where the limiter 6 is not provided, and FIG. 4 shows the case where the limiter 6 is inserted. If there is no speed command 'J Mitsutaro, gear noise will occur at point a where the torque command switches from positive to negative as shown in FIG. When a speed command IJ limiter is installed, as shown in Figure 4, the torque command temporarily becomes zero at point b where the actual speed matches the speed command limiter, and at the 0 point the torque command becomes negative, so the gear noise is reduced. Does not occur.
以上に述べたように、本発明によれば、リミッタのリミ
ット値を目標停止位置と現在値との偏差に応じて変化さ
せるようにしたので、任意の目標停止位置や多点で停止
する場合においても、時間を必要以上に延ばすことなく
、ギア音を抑制し、位置決めすることができる。As described above, according to the present invention, the limit value of the limiter is changed according to the deviation between the target stop position and the current value, so when stopping at an arbitrary target stop position or at multiple points, However, gear noise can be suppressed and positioning can be performed without extending the time unnecessarily.
第1図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第2
図は本発明に係るリミッタの特性を示す図、第3図は速
度指令リミッタを備えない場合の速度指令と実速度及び
トルク指令の波形図、第4図は速度指令リミッタを備え
た場合の速度指令と実速度とトルク指令の波形図、第5
図はギアを有する主軸位置決め装置の従来の構成を示す
ブロック図、第6図は速度リミット値にかかる大きさの
速度指令の説明図、第7図は速度リミット値にかからな
い大きさの速度指令の説明図である。
1:主軸モータ 2:主軸
3:変速ギア 4:パルスジェネレータ5:速度
制御装置 6:リミッタFIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure shows the characteristics of the limiter according to the present invention, Figure 3 is a waveform diagram of the speed command, actual speed, and torque command when the speed command limiter is not provided, and Figure 4 is the speed when the speed command limiter is provided. Waveform diagram of command, actual speed, and torque command, 5th
The figure is a block diagram showing the conventional configuration of a spindle positioning device with gears, Figure 6 is an explanatory diagram of a speed command of a magnitude that exceeds the speed limit value, and Figure 7 is an explanatory diagram of a speed command of a magnitude that does not exceed the speed limit value. It is an explanatory diagram. 1: Main shaft motor 2: Main shaft 3: Speed change gear 4: Pulse generator 5: Speed control device 6: Limiter
Claims (1)
任意の停止位置指令と現在位置との偏差量に前記マシン
の駆動系の位置ループゲインを乗じた値を前記駆動系を
構成するインバータの速度指令として用い、かつ該速度
指令の値をあるリミット値で制限するリミッタを設けた
位置決め制御装置において、 停止状態から停止位置指令によって指令された位置に位
置決めする際に、前記停止位置指令と現在位置との偏差
量に応じて前記リミット値を変化させることにより速度
の急峻な変化を抑制してギア音を防止することを特徴と
する主軸位置決め方法。[Claims] 1. The drive system is calculated by multiplying the deviation amount between the current position and any stop position command given from the outside of the drive system of a machine having gears by the position loop gain of the drive system of the machine. In a positioning control device equipped with a limiter that is used as a speed command for an inverter constituting the inverter and limits the value of the speed command to a certain limit value, when positioning from a stopped state to a position commanded by a stop position command, A method for positioning a spindle, characterized in that the limit value is changed according to the amount of deviation between a stop position command and a current position, thereby suppressing a sudden change in speed and preventing gear noise.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20882189A JPH0373243A (en) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | Main shaft positioning method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20882189A JPH0373243A (en) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | Main shaft positioning method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0373243A true JPH0373243A (en) | 1991-03-28 |
Family
ID=16562675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20882189A Pending JPH0373243A (en) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | Main shaft positioning method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0373243A (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59195714A (en) * | 1983-04-22 | 1984-11-06 | Nippon Seiko Kk | Positioning controller of moving object |
JPS6247708A (en) * | 1985-08-26 | 1987-03-02 | Aichi Mach Ind Co Ltd | Speed control method for indudtrial robot |
JPS6353611A (en) * | 1986-08-23 | 1988-03-07 | Omron Tateisi Electronics Co | Speed control method for moving body |
JPS6423268A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-25 | Canon Kk | Transfer material separation device for image forming device |
-
1989
- 1989-08-10 JP JP20882189A patent/JPH0373243A/en active Pending
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