JPH0382390A - サーボモータ同期制御方式 - 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〕 この発明は複数軸サーボモータの同期制御方式に関し、
特に、運転中においても同期条件を自由に変化させるこ
とができるようにした同期制御方式に関する。

〔従来の技術〕

ロボット等サーボ制御方式による産業機械においては、
複数軸の協同した動きにより制御対象物の動きを制御す
るものがある。例えば、工つの制御対象物（例えばロボ
ットの腕）を２次元的に動かす場合は２軸サーボ制御を
使い、３次元的に動かす場合は３軸サーボ制御を使う、
あるいは、供給ローラに巻かれている物を巻き取りロー
ラに巻き取る場合は１巻き取りローラと供給ローラの２
軸でサーボ制御を行う。これに限らず、産業機械等の制
御システムにおいては、複数軸を同期又は非同期でサー
ボ制御するものが数多い。

従来知られた複数軸サーボモータの同期制御方式におい
ては、次のような項目からなる制御パラメータについて
所望の内容を１手動入力あるいはティーチングにより、
予めプログラムし、このプログラムに基づき運転を実行
するようにしている。

■同期運転の対象となるサーボモータ軸の組合せ。

■成る設定位置から次の設定位置までの制御対象の軌跡
を定義する補間関数の種別（例えば直線補間または円弧
補間等）。

■複数軸の同期制御によって動かされる制御対象の加減
速時間（つまり同期制御される複数軸の合成ベクトルに
関する加減速時間）。

■複数軸の同期制御によって動かされる制御対象の定速
時の移動速度（つまり同期制御される複数軸の合成ベク
トルに関する定速時の移動速度）。

■各す−ボモータ軸の移動開始点、通過点、終点の設定
位置。

〔発明が解決しようとするｍ題〕

上述のようなプログラムによる同期制御方式では、移動
の開始点または通過点または終点をプログラミングのス
テップとするため、実際の運転中において任意の移動位
置でそのプログラムの内容を変化させることはできなか
った０例えば、成る複数軸の協動により制御対象を動か
す場合、これらの複数軸は常時同期制御されていなくて
もよく。

必要な任意の区間で同期制御されればよいことがある。

このような場合、従来の方式では任意の位置で同期／非
同期のプログラム内容を変更することができなかったた
め、不便であった。また、このような場合に限らず、任
意の位置で同期／非同期のプログラム内容を変更するこ
とができない従来の方式では、融通性に欠けるので、改
善が望まれていた。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、同期制御
に用いるサーボモータ軸の組合せや同期区間等の各種パ
ラメータ情報を、プログラムによらずに、リアルタイム
に外部より入力できるようにし、任意の移動位置で同期
条件を変更することができるようにしたサーボモータ同
期制御方式を提供しようとするものである。

（１［ｉｉｌを解決するための手段〕 この発明に係るサーボモータ同期制御方式は、ｎ軸分の
サーボモータ及びサーボ制御ユニットと。

各軸のサーボモータの同期条件を設定するデータを随時
入力する入力手段と、前記各軸毎に個別のサーボ制御用
各種パラメータを予め設定し、かつ、同期動作時のサー
ボ制御用各種パラメータを予め設定する設定手段と、前
記入力手段を介して入力された前記同期条件設定データ
に基づき同期制御すべきサーボモータ軸を確定し、これ
らの同期制御すべき各サーボモータ軸に関して、前記設
定手段により設定されたサーボ制御用各種パラメータに
基づき同期用の移動パターンを作成する移動パターン作
成手段とを具備し、作成された移動パターンに応じた位
置決め指令データを当該各軸に対応する前記サーボ制御
ユニットに夫々与え、当該各軸に対応する前記サーボモ
ータを同期制御するようにしたものである。

これを図によって示すと第１図のようであり、１はｎ軸
分のサーボモータ、２は各サーボモータに対応するサー
ボ制御ユニット、３は入力手段、４は設定手段、５は移
動パターン作成手段、である。

一実施例として、入力手段を介して入力される同期条件
設定データは１ｍ個の組合せにつき、該組合せに属する
ｌ乃至複数軸を設定する組合せ設定データと、各組合せ
毎に同期動作または非同期動作を指令する同期／非同期
指令データとからなる。その場合、移動パターン作成手
段は、前記入力手段を介して入力された前記組合せ設定
データ及び同期／非同期指令データに基づき、非同期動
作から同期動作に切り換えられた組合せに関して。

この組合せに属する各サーボモータ軸につき、前記設定
手段により設定されたサーボ制御用各種パラメータに基
づき切り換え時点以降の残移動パターンに関して同期用
の新たな移動パターンを作成する。

〔作　用〕

設定手段４では、各軸毎に個別のサーボ制御用各種パラ
メータを予め設定し、かつ、同期動作時のサーボ制御用
各種パラメータを予め設定する。

この設定により各種サーボ制御条件がプログラムされる
。各軸のサーボモータの同期条件を設定するデータは、
この設定手段４による設定とは別途に、入力手段１によ
り随時入力される。移動パターン作成手段５では、該入
力手段３を介して入力された同期条件設定データに基づ
き同期制御すべきサーボモータ軸を確定し、これらの同
期制御すべき各サーボモータ軸に関して、前記設定手段
４により設定されたサーボ制御用各種パラメータに基づ
き目標位置までの移動パターンを作成する。

このように、入力手段３を介して入力された同期条件設
定データに基づき、同期条件が変更されれば、随時、そ
れに応じた新しい移動パターンが作成され、それに応じ
て各軸のサーボ制御がなされる。−従って、任意の移動
位置で同期条件を変更することができる。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照してこの発明の一実施例を詳細に
説明しよう。

第２図において、ｎ軸分のサーボ制御部１０−１〜１０
−ｎは、それぞれ、サーボモータ１工とサーボ制御ユニ
ットを含む周知の構成のものであってよい、この場合、
サーボ制御ユニットは、サーボモータ１１の回転位置及
び速度を検出するためのセンサ１２と、指令値Ｘ及びセ
ンサ１２からの位置フィードバックデータに応じて位置
偏差に応じた制御データＶを出力する位置制御回路１３
と、このデータＶ及びセンサ１２からの速度フィードバ
ックデータに応じて速度偏差に応じた制御データｉを出
力する速度制御回路１４と、このデータｉに応じてサー
ボモータ１１の駆動電流を制御する電流制御回路１５と
を含んでいる。

各軸に対する指令値又は、移動パターン発生装置として
機能するよう構成されたマイクロコンピュータ２０から
発生される。例えば、この指令値Ｘは、単位時間Δを毎
の移動位置（時々刻々の移動位置の絶対値）を指示する
データＸ（ｔ）（各軸毎にＸ　Ｌ　（ｔ）〜ｘｎ（ｔ）
で区別する）としてマイクロコンピュータ２０から出力
される。マイクロコンピュータ２０は１周知のように、
中央処理ユニット（ＣＰＵ）、プログラムメモリ、ワー
キングメモリ等のハード回路を含むが、第２図ではこれ
らの図示を省略している。各軸成分速度計算部２１、残
移動距離計算部２２、残移動パターン計算部２３と示さ
れたブロックは、マイクロコンピュータ２０による処理
機能の一部を示す機能ブロックである。データメモリ２
４及び２５は、サーボ制御に関連する各種データを記憶
するものである。第１のデータメモリ２４には、代表的
には、各種のサーボ制御条件を設定するパラメータデー
タを記憶し、第２のデータメモリ２５には、残移動パタ
ーン計算部２３によって計算された各軸の残移動パター
ンを記憶する。

第１のデータメモリ２４に記憶する各種のサーボ制御条
件を設定するパラメータデータとは１例えば。

■成る設定位置から次の設定位置までの制御対象の軌跡
を定義する補間関数の種別（例えば直線補間または円弧
補間等）、 ■各す−ボモータ軸毎に個別のサーボ制御条件を設定す
るパラメータデータ（以下これを単独軸パラメータとい
う）、例えば、加速時間、減速時間、定常速度、スター
ト位置、ストップ位置、その他の所望の位置、サーボ制
御部の諸定数、などのデータ、 ■同期制御対象となるサーボモータ軸の組合せの各々に
ついてのサーボ制御条件を設定するパラメータデータ（
以下これを同期軸パラメータという）、例えば、同期時
の加速時間、同期時の減速時間、同期時の合成移動速度
、などのデータ。

である。

これらのパラメータデータについては、図示しないキー
ボード等の設定入力手段により所望の内容で設定入力（
プログラム）してデータメモリ２４に記憶するか、図示
しない別途のプログラム手段により所望内容にプログラ
ムしたものをオンラインまたはオフラインでデータ転送
することによりデータメモリ２４に記憶する。など適宜
の方法により予めプログラムしてデータメモリ２４に記
憶するようにしてよい、第１のデータメモリ２４はＲＡ
ＭであってもよいしＲＯＭでもよい。

入力回路２６は、ｍ個の組合せにつき、該組合せに属す
る１乃至複数輔を設定する組合せ設定データＣＭＩ〜Ｃ
Ｍ　ｍと、各組合せ毎に同期動作または非同期動作を指
令する同期／非同期指令データＳ　Ｙ　１−　Ｓ　Ｙ　
ｍとを、外部より、随時入力するためのものである。つ
まり、これらの組合せ設定データＣＭＩ〜ＣＭ　ｍと同
期／非同期指令データＳＹＩ〜ＳＹｍ　（すなわち各軸
のサーボモータの同期条件を設定するデータ）は、他の
サーボ制御用各種パラメータのように第１のデータメモ
リ２４に予め設定（プログラム）されていす、入力回路
２６を介して外部より随時入力されるのである。

データのフオームは、例えば１組合せ設定データＣＭＩ
〜ＣＭ　ｍは、それぞれｎビットの信号からなり、各ビ
ットがｎ個のサーボモータ軸に対応しており、その組合
せに属するサーボモータ軸に対応するビットが“１”と
なる、また、同期／非同期指令データＳＹＩ〜ＳＹｍは
、それぞれ１ビツトの信号からなり、同期動作を指令す
る組合せに関してそのビットが“１”となる。

これらの組合せ設定データＣＭ　１　＝　ＣＭ　ｍと同
期／非同期指令データＳＹＩ〜ＳＹｍは、図示しないス
イッチ等の手段により随時数定入力できるようになって
いてもよいし、適宜の外部装置（例えば上位機器である
シーケンサ）からオンラインでデータ入力されるように
なっていてもよい。

マイクロコンピュータ２０においては、入力回路２６に
与えられる組合せ設定データＣＭＩ〜ＣＭｍと同期／非
同期指令データＳ　Ｙ　１　”　Ｓ　Ｙ　ｍの内容を常
時スキャンし、内部に取り込むと共に。

変化の有無を検出する。

マイクロコンピュータ２０における処理内容の一例を示
すと第３図のようである。第３図は、１つの組合せ（こ
の組合せの番号をｋで示す）に関する処理を示している
０ｍ個の各組合せについて第３図と同様の処理が時分割
でもしくはパラレルにそれぞれ行われる。

まず、イニシャル処理においては必要な初期設定を行な
う０例えば、初期における各軸の移動パターンを求め、
これを第２のデータメモリ２５に記憶する。−例として
、初期は全軸が非同期であるものとし、第１のデータメ
モリ２４に設定されている単独軸パラメータに基づいて
、スタート位置からストップ位置までの移動パターンを
求め、これを第２のデータメモリ２５に記憶する。もち
ろんこれに限らず、初期においても適宜の同期／非同期
の組合せが設定されていてもよい。

次に、入力回路２６より、ｋ番目の組合せに関する組合
せ設定データＣＭｋと同期／非同期指令データＳＹｋを
取り込む（ステップ３０）。

次に、今回取り込んだ同期／非同期指令データＳＹｋの
値が“１”であるか、つまり同期を指示しているか、を
調べる（ステップ３１）、ＮＯであれば、組合せ設定デ
ータＣＭｋに基づき、当該組合せに属するサーボモータ
軸に関する算出済みの移動パターンを第２のデータメモ
リ２５からそれぞれ参照し、１アドレス単位で（単位時
間当りで）読み出す（ステップ３２）。

ステップ３１がＹＥＳであれば、ステップ３３に行き、
前回のスキャンサイクルでは同期／非同期指令データＳ
Ｙｋが“１”であった否かを調べる。ＮＯであれば、非
同期から同期に変化したことを意味し、ステップ３４〜
３７の処理に行く。

ＹＥＳであれば、同期状態が持続していることを意味し
、ステップ３８にいく。

ステップ３８は、ステップ３２と同様の処理であり１組
合せ設定データＣＭｋに基づき、当該組合せに属するサ
ーボモータ軸に関する算出済みの移動パターンを第２の
データメモリ２５からそれぞれ参照し、１アドレス単位
で（単位時間当りで）読み出す。

ステップ３４〜３６では、組合せ設定データＣＭｋに基
づき同期制御すべき各サーボモータ軸を確定し、これら
の軸に関して、第１のデータメモリ２４で設定されてい
るサーボ制御用各種パラメータに基づき目標位１ｉ！（
ストップ位置）までの移動パターンを作成する処理を行
なう。

まず、ステップ３４では、当該組合せに属する各軸の残
移動距離及び合或残移動距離を算出する。

詳しくは１次のような手順により各軸の残移動距離及び
合成残移動距離を算出する。

まず、成る１つの軸の残移動距離の算出にあたっては、
骸軸の単独軸パラメータのうち１次のものを使用する。

加速時間設定データＴａｌ 減速時間設定データＴｄｌ 定常速度設定データＶｃｌ 移動距離設定データＬｔｌ 上記で各設定データの符号のサフィックス「１」は、軸
番号を区別するものである。すなわち、残移動距離を算
出しようとする軸の番号を仮りに１としている。当該軸
に関するこれらの単独軸パラメータは第１のデータメモ
リ２４を参照することにより求められる。なお、移動距
離設定データＬｔ１は設定されたスタート位置からスト
ップ位置までの移動距離に相当するものである。

−例として、単独軸の速度パターンは第４図のようであ
るとする。上記の各単独軸パラメータＴａ　１．Ｔｄ　
１．Ｖｃ　１によりこの速度パターンが決定される。

残移動距離の算出にあたっては、上記の各単独軸パラメ
ータＴａｌ、Ｔｄｌ、Ｖｃｌ、Ｌｔｌに加えて、同期指
令が与えられた時間（非同期から同期に切換おった時間
）のデータＴｓが利用される。この実施例においては、
この時間データＴｓの起算時点は、同期指令を受けた区
間（非同期から同期に切換わった区間）が加速区間、定
常速度区間、減速区間のいずれかであるかに応じて、次
のようであるとする。

加速区間では移動開始時点。

定常速度区間では加速終了時点。

減速区間では減速開始時点。

同期指令を受けた区間（非同期から同期に切換わった区
間）が加速区間、定常速度区間、減速区間のいずれかで
あるかに応じて、上記各単独軸パラメータＴａｌ、Ｔｄ
ｌ、Ｖｃｌ、Ｌｔｌ及び時間変数データＴ８を利用して
下記のように当該軸の残移動距離Ｌｔｌ’　を求める。

■加速区間で同期指令を受けた場合 Ｌｔｌ’＝Ｌｔｌ−Ｔｓ／Ｔａ１ＸＶｃｌＸＴｓＸＯ，
５■定常速度区間で同期指令を受けた場合Ｌｔｌ’＝Ｌ
ｔｌ−ＶｃｌＸＴａｔＸ０．５−ＶｃｌＸＴｓ■減速区
間で同期指令を受けた場合 Ｌｔｌ’＝Ｌｔｌ−ＶｃｌＸＴａｌＸ０．５−ＶｃｌＸ
Ｔｃ（２Ｔｄｌ−Ｔｓ）／ＴｄｌＸＶｃｌＸＴｓＸ０．
５なお、上記でＴｃは定常速度区間の経過時間であり、
定常速度区間が終了した時点での時間データＴｓの値を
Ｔｃとして適宜記憶しておけばよい。

上記各式はいずれも、速度の定積分によりそれまでの移
動量を求め、この既移動量を全体の予定移動量Ｌｔｌか
ら引くことにより残移動距離Ｌｔ１′を求めるものであ
る。

以上のようにして当該組合せに属する各軸の残移動距離
Ｌｔｌ’・・・をそれぞれ算出する０次に、下記式によ
り、当該組合せに属する各軸の残移動距離Ｌｔｌ’・・
・の合成残移動距＠Ｌｔｄ’を算出する。

ＬｔＳ’＝ｖ’（Ｌｔｌ’）”＋（Ｌｔ２’）”＋・・
・・・・なお、上記でＬｔ２’は例えば棚番号２の残移
動距離であり、棚番号１と２その他適宜の軸が同一組合
せに属するものと仮定して式を表わしている。

次に、ステップ３５では、当該組合せに属する各軸の成
分移動速度を算出する。詳しくは１次のような手順によ
り成分移動速度を算出する。

成る組合せの成分移動速度の算出にあたっては、データ
メモリ２４を参照して、当該組合せの同期軸パラメータ
のうち１次のものを使用する。

同期時の合成移動速度設定データＶｃＳこの同期時の合
成移動速度とは、当該組合せに係る各軸が同期動作する
際の合成された定常的な移動速度を示す。

当該組合せに係る各軸毎の成分移動速度ＶｃＳｌ・・・
は、前ステップで求めた当該軸の残移動距離Ｌｔｌ’・
・・と合或残移動距離ＬｔＳ’及び合成移動速度設定デ
ータＶｃＳに基づき、下記式により算出される。なお、
前述と同様サフィックスは棚番号を表わしており、Ｖｃ
Ｓｌは棚番号１の成分移動速度であることを示す。

ＶｃＳ　１＝Ｌｔｌ’／ＬｔＳ’ＸＶｃＳ次に、ステッ
プ３６では、当該組合せに属する各軸の残移動パターン
を、前ステップで求めた各軸の残移動距離Ｌｔｌ’・・
・と成分移動速度Ｖ　ｃ　Ｓ　１・・・に基づき１作成
する。詳しくは、次のような手順により残移動パターン
を作成する。

成る組合せの各軸残移動パターンの作成にあたっては、
前ステップで求めた各軸の残移動距離Ｌｔｌ’・・・と
成分移動速度Ｖ　ｃ　Ｓ　１・・・に加えて、データメ
モリ２４を参照して、当該組合せの同期軸パラメータの
うち、次のものを使用する。

同期時の加速時間設定データＴａＳ 同期時の減速時間設定データＴｄＳ 同期指令を受けた区間（非同期から同期に切換わった区
間）が加速区間、定常速度区間、減速区間のいずれかで
あるかに応じて、下記のように各軸の残移動パターンを
作成する。なお、移動パターンは基本的には速度パター
ンで表わすことができ、第５図にはそのような速度パタ
ーンが例示されている。第５図において、実線及び破線
からなるパターンは、当初の単独軸の速度パターンを示
し、実線部分は既に移動済みの部分に相当する。

−点鎖線は、同期指令に切り換えたことにより作成され
る残移動パターンに対応する速度パターンである。なお
、明らかなように、各単位時間Δを毎の移動位置データ
ｘ　（ｔ）の集合からなる移動パターン（残移動パター
ン）は、速度パターンの積分演算によって算出すること
ができる。

■加速区間で同期指令を受けた場合 この場合のパターン変更例は第５図ａに示されている。

速度Ｏから当該軸の成分移動速度ＶｃＳ１に達するまで
の加速区間の所要時間を同期時加速時間設定データＴａ
Ｓとして該加速区間の傾き（加速度）を確定し、同期指
令に切り換った時点での現在速度から成分移動速度Ｖｃ
Ｓ１に達するまでをその傾きとする。定常速度区間は成
分移動速度ＶｃＳ１の速度を維持し、減速区間は当該軸
の成分移動速度ＶｃＳＬから速度Ｏに達するまでの時間
が同期待減速時間設定データＴｄＳの時間となるようパ
ターンを設定する。また、定常速度区間から減速区間に
切換わる時点は、速度パターン全体の定積分が移動距離
Ｌｔｌに相当するように、適切に算出する。こうして第
５図ａに一点鎖線で示すような速度パターンを作成する
と共にこれに基づく残移動パターンを作成し、これをデ
ータメモリ２５に記憶する。データメモリ２５に記憶し
た移動パターンは、第５図ａに実線及び破線で示すよう
な速度パターンに対応するものであったところ、これが
実線及び−点鎖線で示すようなパターンに変更される。

明らかなように、実線及び−点鎖線で示すパターンのう
ち実線が既移動パターンに対応するものであり、−点ｌ
Ａ線が残移動パターンに対応する。

■定常速度区間で同期指令を受けた場合この場合のパタ
ーン変更例は第５図すに示されている。当該軸の定常速
度Ｖ　ｃ　１から成分移動速度ＶｃＳ１まで速やかにか
つ滑らかに速度が移行するよう適宜の過渡的な特性でＶ
ｃＳｌまで変化する部分パターンを作成し、以後は成分
移動速度ＶｃＳ１を維持する６そして、減速区間では当
該軸の成分移動速度ＶｃＳｌから速度Ｏに達するまでの
時間が同期待減速時間設定データＴｄＳの時間となるよ
うパターンを設定する。この場合も、定常速度区間から
減速区間に切換おる時点は、速度パターン全体の定積分
が移動距離Ｌｔｌに相当するように、適切に算出する。

こうして第５図すに一点鎖線で示すような速度パターン
を作成すると共にこれに基づく残移動パターンを作成し
、これをデータメモリ２５に記憶する。データメモリ２
５に記憶した移動パターンは、第５図すに実線及び破線
で示す速度パターンに対応するものであったところ、こ
れが実線及び−点鎖線で示すようなパターンに対応する
ものに変更される。明らかなように、実線及び−点鎖線
で示す移動パターンのうち実線が既移動パターンに対応
するものであり、−点鎖線が残移動パターンに対応する
。

■減速区間で同期指令を受けた場合 この場合のパターン変更例は第５図Ｃに示されている。

まず、当該軸の成分移動速度Ｖｅａｌから速度Ｏに達す
るまでの時間が同期待減速時間設定データＴｄＳの時間
となるよう減速区間の傾き（減速度）を確定し、同期指
令に切り換った時点での現在速度から速度Ｏに達するま
でをその傾きとするよう新しいパターンを設定する。こ
の場合、破線部分の面積と一点鎖線部分の新しいパター
ンの面積が等しくなるよう、−点鎖線で示す新しいパタ
ーンの形状を適宜調節する。

こうして、同期指令が与えられた組合せに属する各軸に
関して現在点から目標点までの残移動パターンがそれぞ
れ算出される。

次のステップ３７では、前ステップで作成した各軸の新
たな移動パターンを第２のデータメモリ２５に記憶する
。つまり、データメモリ２５に記憶する移動パターンを
更新する。

ステップ３９では、当該組合せに属する各軸に関する移
動位置指令値ｘ（ｔ）をデータメモリ２５から読み出し
、該各軸に対応するサーボ制御部１０−１〜１０−ｎに
送出する。その後、次のスキャンタイミングでステップ
３０の処理に戻る。

以上のステップ３０から３９までの処理は、前述のよう
に、１つの組合せに関する処理であり。

ｍ個の各組合せについてステップ３０から３９までと同
様の処理が時分割でもしくはパラレルにそれぞれ行われ
る。

第３図を参照して処理動作例を説明すると、まずスター
ト時は、イニシャル処理により初期設定された各軸の移
動パターンが第２のデータメモリ２５に記憶される０例
えば初期設定状態が非同期であるとすると、第２のデー
タメモリ２５には単独軸パラメータに基づいて作成した
移動パターンが記憶される。最初のスキャンサイクルで
外部から取り込んだ同期／非同期指令データＳＹｋが“
Ｏ”つまり非同期であれば、ステップ３２にいき、第２
のデータメモリ２５に記憶されている作成済みの移動パ
ターンから単位時間Δ（１）毎の移動位置データｘ（ｔ
）を読み出し、これが当該単位時間Δ（１）の絶対位置
指令値として対応するサーボ制御部１０−１〜１０−ｎ
に与えられる。

成るスキャンサイクルで同期／非同期指令データＳＹｋ
が“１″に変わると、ステップ３３に行き、ここで前ス
キャンサイクルではＳＹｋが“Ｏ”であったことを確認
すると、ステップ３４〜３７の処理を行ない、同期軸パ
ラメータに基づく新たな移動パターンつまり残移動パタ
ーンを作成し、第２のデータメモリ２５に記憶されてい
る対応する移動パターンの内容を更新する。そして、新
たな同期動作用の移動パターンに応じた単位時間Δ（１
）毎の移動位置データｘ（ｔ）を読み出し、これを指令
値として対応するサーボ制御部１０−１〜１０−ｎに与
える。

同期／非同期指令データＳＹｋが“１”のまま変化しな
ければ、ステップ３１と３３が共にＹＥＳであり、ステ
ップ３８に行く、ここでは、既に更新済みの同期動作用
の移動パターンを第２のデータメモリ２５から読み出し
、読み出した単位時間Δ（１）毎の移動位置データｘ　
（ｔ）を指令値として対応するサーボ制御部１０−１〜
１０−ｎに与える。

また、同期／非同期指令データＳＹｋが′１”から“Ｏ
”に変わったときでも、つまり同期から非同期に変わっ
た場合は、ステップ３１のＮｏからステップ３２に行き
、既に更新済みの同期動作用の移動パターンを第２のデ
ータメモリ２５から読み出し、読み出した読み出した単
位時間Δ（１）毎の移動位置データｘ　（ｔ）を指令値
として対応するサーボ制御部１０−ｌ〜１０−ｎに与え
る。つまり、同期動作用の移動パターンをそのまま使用
するのである。勿論、これに限らず、単独軸パラメータ
に基づいて移動パターンを作り直してもさしつかえない
。

明らかなように、所望の移動区間に対応して同期／非同
期指令データＳＹｋを“１″とする設定を行なうことに
より、同期運転する区間を全く任意に設定することがで
きる。また、この同期運転区間の変更も、同期／非同期
指令データＳＹｋの変更により任意に行なえる。

上記実施例では、マイクロコンピュータ２０から出力す
る各軸に対する指令値は、単位時間Δを毎の移動位置の
絶対値ｘ　（ｔ）であるが、これに限らず、単位時間Δ
を当りの微小移動量ΔＸであってもよい。その場合の実
施例を示すものが第６図であり、単位時間Δを当りの微
小移動量ΔＸに対応するインクリメンタルパルス（各軸
毎にΔｘ１／Δｔ〜Δｘｎ／Δｔで示す）を指令値とし
てマイクロコンピュータ２０から出力する構成である。

各軸のサーボ制御部１０−１〜１０−ｎでは、マイクロ
コンピュータ２０から与えられる指令パルス列をΔＸ工
／Δｔ〜Δｘｎ／Δｔとセンサ１２からの位置フィード
バックパルスとの偏差を求める偏差カウンタ１６を含ん
でおり、その出力（位置偏差データ）が位置ループゲイ
ン制御回路１７を経由して速度制御回路１４に与えられ
る。第６図の例の場合、センサ１２は位置に応じたイン
クリメンタルパルスを発生するものである。一方、第２
図の例の場合は、センサ１２は検出位置の絶対値データ
を発生するものである。

なお、上記各実施例では、移動パターンをメモリに記憶
しておき、同期／非同期指令データｓｙｋの内容が変更
されたとき残移動パターンを作り直し、これによって該
メモリに記憶する移動パターンの内容を更新するように
しているが、これに限らず、常に同期／非同期指令デー
タＳＹｋの内容を考慮してリアルタイムで移動パターン
を作成するようにしてもよい。

残移動パターンの作成手順は、上記実施例に示したもの
に限らず、適宜に変更可能である。

また、第４図や第５図の例では加減速区間における速度
変化特性はリニアであるが、これに限らず、対数関数や
指数関数など非リニア特性であってもよい。

また、移動パターン作成手段は、マイクロコンピユータ
に限らず、専用ハード回路によって構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上の通り、この発明によれば、同期制御に用いるサー
ボモータ軸の組合せや同期区間等の各種パラメータ情報
を、プログラムによらずに、リアルタイムに外部より入
力できるようにし、任意の移動位置で同期条件を変更す
ることができるようにし、同期条件が変更されれば、随
時、それに応じた新しい移動パターンを作成するように
したので、任意の移動位置で同期条件を変更することが
でき、フリーデート（自由な組合せ）・フリーランデブ
ー（自由な同期運転）型の新規かつ有用なサーボモータ
同期制御方式を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るサーボモータ同期制御方式の構成
を示す機能ブロック図、 第２図は本発明に係るサーボモータ同期制御方式の一実
施例を示すハード構成ブロック図。 第３図は第２図におけるマイクロコンピュータによって
実行される処理の一例を示すフローチャート、 第４図は単独軸の速度パターン（移動パターン）の典型
例を示す図、 第５図ａ、ｂ、ｃは移動途中で非同期から同期に変更さ
れた場合の速度パターン（移動パターン）の各種の変更
態様を示す図。 第６図は本発明に係るサーボモータ同期制御方式の別の
実施例を示すハード構成ブロック図。 である。 １０−１〜１０−　ｎ−サーボ制御部、１，１１・・・
サーボモータ、１２・・・センサ、２０・・・マイクロ
コンピュータ、２４．２５・・・データメモリ、２６・
・・入力回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｎ軸分のサーボモータ及びサーボ制御ユニットと
   、 各軸のサーボモータの同期条件を設定するデータを随時
   入力する入力手段と、 前記各軸毎に個別のサーボ制御用各種パラメータを予め
   設定し、かつ、同期動作時のサーボ制御用各種パラメー
   タを予め設定する設定手段と、前記入力手段を介して入
   力された前記同期条件設定データに基づき同期制御すべ
   きサーボモータ軸を確定し、これらの同期制御すべき各
   サーボモータ軸に関して、前記設定手段により設定され
   たサーボ制御用各種パラメータに基づき同期用の移動パ
   ターンを作成する移動パターン作成手段とを具備し、作
   成された移動パターンに応じた位置決め指令データを当
   該各軸に対応する前記サーボ制御ユニットに夫々与え、
   当該各軸に対応する前記サーボモータを同期制御するよ
   うにしたサーボモータ同期制御方式。
2. （２）前記移動パターン作成手段は、前記同期条件設定
   データの内容が変更されたとき、同期制御すべきサーボ
   モータ軸に関して前記同期用移動パターンを作成するも
   のである請求項１に記載のサーボモータ同期制御方式。
3. （３）前記移動パターン作成手段は、前記設定手段によ
   り設定されたサーボ制御用各種パラメータに基づき各軸
   毎の残移動距離と成分移動速度とを算出し、この残移動
   距離と成分移動速度とに基づき各軸毎の同期用移動パタ
   ーンを作成するものである請求項１に記載のサーボモー
   タ同期制御方式。
4. （４）ｎ軸分のサーボモータ及びサーボ制御ユニットと
   、 ｍ個の組合せにつき、該組合せに属する１乃至複数軸を
   設定する組合せ設定データと、各組合せ毎に同期動作ま
   たは非同期動作を指令する同期／非同期指令データとを
   随時入力する入力手段と、前記各軸毎に個別のサーボ制
   御用各種パラメータを予め設定し、かつ、同期動作時の
   サーボ制御用各種パラメータを各組合せ毎に予め設定す
   る設定手段と、 前記入力手段を介して入力された前記組合せ設定データ
   及び同期／非同期指令データに基づき、非同期動作から
   同期動作に切り換えられた組合せに関して、この組合せ
   に属する各サーボモータ軸につき、前記設定手段により
   設定されたサーボ制御用各種パラメータに基づき同期用
   の移動パターンをそれぞれ作成し、切り換え時点以降の
   残移動パターンを該同期用移動パターンに変更する移動
   パターン作成手段と を具備し、作成された同期用移動パターンに応じた位置
   決め指令データを当該各軸に対応する前記サーボ制御ユ
   ニットに夫々与え、当該各軸に対応する前記サーボモー
   タを同期制御するようにしたサーボモータ同期制御方式
   。
5. （５）各軸毎の移動パターンを記憶する記憶手段を具備
   し、前記移動パターン作成手段により作成された各軸の
   同期用移動パターンにより該記憶手段における対応する
   軸の移動パターンを更新記憶するようにし、この記憶手
   段に記憶された移動パターンに応じた位置決め指令デー
   タを各軸に対応する前記サーボ制御ユニットに夫々与え
   、各軸に対応する前記サーボモータを制御するようにし
   た請求項４に記載のサーボモータ同期制御方式。