JPH0749718A - 自動化工作機械のサーボモータ制御方法および装置 - Google Patents

自動化工作機械のサーボモータ制御方法および装置

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JPH0749718A
JPH0749718A JP19616293A JP19616293A JPH0749718A JP H0749718 A JPH0749718 A JP H0749718A JP 19616293 A JP19616293 A JP 19616293A JP 19616293 A JP19616293 A JP 19616293A JP H0749718 A JPH0749718 A JP H0749718A
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JP
Japan
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deviation
servo motor
rotation speed
proportional gain
proportional
Prior art date
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Pending
Application number
JP19616293A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Masaki
健 正木
Katsuhiro Suzuki
雄浩 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】サーボモータの回転を制御する比例ゲインおよ
び積分時間を容易、且つ、短時間に調整することが可能
な自動化工作機械のサーボモータ制御方法および装置を
提供する。 【構成】メモリ56に記憶された目標回転速度Sと検出
器17に検出されたサーボモータ16の検出回転速度Q
との偏差Pが偏差演算回路58で演算され、CRT52
に表示される。次いで、比例ゲイン若しくは積分時間の
修正値がキーボード50から入力された場合は、CPU
54から出力された比例ゲイン若しくは積分時間の修正
値と偏差演算回路58から出力された偏差Pとから演算
回路60が指令回転速度Rを算出してサーボアンプ回路
45に対して出力する。従って、オペレータはCRT5
2に表示された偏差Pを観測しながら比例ゲインおよび
積分時間を修正することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動化工作機械のサー
ボモータ制御方法および装置に関し、一層詳細には、数
値制御装置を結合した自動化工作機械(以下、NC工作
機械)に配設されるサーボモータを目標回転速度に制御
する自動化工作機械のサーボモータ制御方法および装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、歯車研削機等のNC工作機械に
おいて、送り台を変位させる駆動源として、高い応答性
を有するサーボモータが広範に用いられている。
【0003】前記サーボモータはサーボアンプの出力に
よって回転駆動され、さらにサーボアンプには制御装置
から回転速度に関する信号が出力される。
【0004】そこで、サーボモータの回転速度(以下、
検出回転速度という)を目標回転速度に制御するため
に、回転速度検出センサによって検出された検出回転速
度が測定器を用いて測定され、この測定結果に基づいて
求められた目標回転速度と検出回転速度との偏差に基づ
いて、比例調節動作を行わせるための比例ゲイン、およ
び積分調節動作を行わせるための積分時間からなる制御
ゲインを調整する方法が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術における制御ゲインの調整方法では、測定器の
準備および片付けを必要とし、且つ、測定器の管理およ
び保管等にも多大の労力が費やされる。
【0006】さらに、制御ゲインの調整の際に、その都
度、NC工作機械を停止させなければならないために、
NC工作機械の稼働効率を低下させるという問題があ
る。
【0007】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされたものであって、サーボモータの回転を
制御する比例ゲインおよび積分時間を容易、且つ、短時
間に調整することが可能な自動化工作機械のサーボモー
タ制御方法および装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る方法は、サーボモータの目標回転速
度と検出回転速度との偏差を演算する第1のステップ
と、前記偏差を表示手段に表示する第2のステップと、
前記偏差に対する比例調節動作の比例ゲインデータと、
前記偏差に対する積分調節動作の積分時間データとを前
記表示手段の表示に基づいて出力する第3のステップ
と、前記比例ゲインデータによる比例調節動作の演算結
果の出力と、前記積分時間データによる積分調節動作の
演算結果の出力とに基づいてサーボモータを回転駆動す
る第4のステップと、からなることを特徴とする。
【0009】さらに、本発明に係る装置は、サーボモー
タの目標回転速度と検出回転速度との偏差を演算する偏
差演算手段と、前記偏差を表示する表示手段と、前記偏
差に対する比例調節動作の比例ゲインデータと、前記偏
差に対する積分調節動作の積分時間データとを前記表示
手段の表示に基づいて出力する出力手段と、前記比例ゲ
インデータによる比例調節動作の演算、および前記積分
時間データによる積分調節動作の演算を行い、これらの
演算結果に基づいてサーボモータの回転駆動信号を生成
する演算手段と、を備えることを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明に係る自動化工作機械のサーボモータ制
御方法および装置では、偏差演算手段に演算されたサー
ボモータの目標回転速度と、検出回転速度との偏差が表
示手段に表示され、この偏差に基づいて設定された前記
偏差に対する比例調節動作の比例ゲインデータと、前記
偏差に対する積分調節動作の積分時間データとが出力手
段から演算手段に対して出力される。
【0011】前記演算手段は前記比例ゲインデータによ
る比例調節動作の演算、および前記積分時間データによ
る積分調節動作の演算を行い、これらの演算結果に基づ
いて生成したサーボモータの回転駆動信号を出力する。
【0012】従って、オペレータは表示手段に表示され
た偏差を観測しながら比例ゲインおよび積分時間の調整
を行うことができる。
【0013】
【実施例】次に、本発明に係る自動化工作機械のサーボ
モータ制御方法および装置について、その方法を実施す
る装置との関係で好適な実施例を挙げ、添付の図面を参
照しながら以下詳細に説明する。
【0014】図1は本発明を実施する歯車研削機10の
外観構造を示す図である。歯車研削機10はベッド12
の上面に切込テーブル14が配設され、切込テーブル1
4はサーボモータ16の回転作用下に矢印A方向に進退
動作する。サーボモータ16の回転速度は検出器17に
よって検出される。
【0015】前記切込テーブル14の上面に配設された
トラバーステーブル18がトラバースモータ20によっ
て矢印A方向と直角の方向、すなわち、矢印B方向に進
退動作する。
【0016】また、トラバーステーブル18上には歯車
等からなるワーク22、およびワーク22に近接してワ
ークセンサ24が配設され、ワーク22はワークサーボ
モータ26の回転作用下に回転する。
【0017】ワークセンサ24はワークサーボモータ2
6により回転するワーク22の歯数を、光学的に検出し
て、所定のパルスを発生させる。
【0018】一方、切込テーブル14の進行方向であっ
て、且つ、ベッド12上にコラム28が配設され、コラ
ム28に旋回テーブル30が保持される。旋回テーブル
30はコラム28内に配設された図示しないモータによ
り矢印C方向に旋回し、さらに旋回テーブル30上には
シフトテーブル32が設けられ、このシフトテーブル3
2はシフト用モータ34により、矢印D方向に移動す
る。シフトテーブル32には砥石スピンドルユニット3
6が係着される。
【0019】砥石スピンドルユニット36は砥石スピン
ドルモータ38と、この砥石スピンドルモータ38の回
転力を伝達する図示しない伝達機構と、この伝達機構に
含まれる回転軸の一方の端部に係合する第1のパルス発
生器40とから基本的に構成され、前記回転軸の他端部
には砥石42が装着される。
【0020】砥石42は円形状であって、その周縁に数
条の溝が刻設されている。図中、参照符号44は後述す
るサーボアンプ回路45等が収納される制御ボックスで
ある。
【0021】一方、前記歯車研削機10を制御するコン
トローラ46は制御回路48と、後述する比例ゲインデ
ータおよび積分時間データが入力されるキーボード50
と、サーボモータ16の目標回転速度Sと検出回転速度
Qとの偏差Pを表示するグラフィックディスプレイから
なるCRT52とを備える。
【0022】図2は制御回路48の構成を示すブロック
図である。
【0023】制御回路48は中央演算装置(以下、CP
Uという)54と、制御命令等のプログラムが記憶され
る読み出し専用メモリ(ROM)およびサーボモータ1
6の目標回転速度Sを記憶する読み書き用メモリ(以
下、RAMという)からなるメモリ56とを備える。
【0024】さらに、制御回路48は前記CPU54か
ら出力される目標回転速度Sに関するデータと検出器1
7によって検出されるサーボモータ16の検出回転速度
Qに関するデータとの偏差Pを演算する偏差演算回路5
8と、この偏差演算回路58から出力される偏差Pとキ
ーボート50からオペレータによって入力された比例ゲ
インおよび積分時間とから指令回転速度Rを演算し、こ
の指令回転速度Rをサーボアンプ回路45に対して出力
する演算回路60とを備える。
【0025】以上のように構成される歯車研削機10に
おいて、切込テーブル14を変位させるサーボモータ1
6を目標回転速度Sに制御する作用について、図1乃至
図4を参照しながら説明する。
【0026】メモリ56のRAMに予め記憶されたサー
ボモータ16の目標回転速度SはCPU54に読み出さ
れて、偏差演算回路58に対して出力される。
【0027】この目標回転速度Sと検出器17によって
検出されたサーボモータ16の検出回転速度Qとの偏差
Pが偏差演算回路58で演算され(ステップS1)、C
PU54および演算回路60に対して出力され、CPU
54に出力された前記偏差PはCRT52に表示される
(図4参照)(ステップS2)。
【0028】次いで、比例ゲイン若しくは積分時間の修
正値がキーボード50から入力されたか否かがCPU5
4で判定され(ステップS3)、修正値が入力された場
合は、修正された比例ゲイン若しくは積分時間が演算回
路60に対して出力される(ステップS4)。
【0029】この場合、オペレータはCRT52に表示
された目標回転速度Sと検出回転速度Qとの偏差Pを観
測して、演算回路60で実行される比例調節演算のため
の比例ゲイン若しくは積分調節演算のための積分時間を
修正する必要があるか否かを判断し、これらを修正する
必要があると判断したとき、キーボード50から比例ゲ
イン若しくは積分時間の修正値を入力する。
【0030】演算回路60は前記修正された、例えば、
比例ゲインと偏差演算回路58から出力された偏差Pと
から比例調節動作のデータを演算し、且つ、CPU54
から出力された積分時間と偏差Pとから積分調節動作の
データを演算し、さらに、これらのデータに基づいて回
転速度の指令データ、すなわち、指令回転速度Rを算出
し(ステップS5)、この指令回転速度Rをサーボアン
プ回路45に対して出力する(ステップS6)。サーボ
アンプ回路45は指令回転速度Rに基づいてサーボモー
タ16を回転駆動する。
【0031】サーボモータ16が回転駆動されると、検
出器17によって検出回転速度Qが検出されて偏差演算
回路58に対して出力され、偏差演算回路58は前記ス
テップS1における偏差Pを求める演算を再び実行す
る。
【0032】一方、前記ステップS3において、比例ゲ
イン若しくは積分時間が修正されていない場合は、直前
の比例ゲイン若しくは積分時間が演算回路60に対して
出力される。
【0033】以上説明したステップによって、偏差演算
回路58から出力される偏差Pと、キーボード50から
入力された比例ゲイン若しくは積分時間とに基づいて、
サーボモータ16の検出回転速度Qが目標回転速度Sに
制御される。
【0034】次に、前記ステップS2で偏差Pが表示さ
れるCRT52の表示画面について図4を参照して説明
する。
【0035】図4に示す表示画面は数値表示部と、グラ
フ表示部とから構成され、数値表示部にはオペレータに
よってキーボード50から入力された比例ゲインおよび
積分時間が表示され、一方、グラフ表示部には偏差演算
回路58から出力される目標回転速度Sと検出回転速度
Qとの偏差Pがリアルタイムで表示される。
【0036】従って、オペレータはCRT52に表示さ
れた偏差Pを観測しながら、容易、且つ迅速に比例ゲイ
ン若しくは積分時間を修正することができる。
【0037】なお、サーボモータ16が回転することに
より変位する切込テーブル14の移動位置の制御も前述
の回転速度の制御と同様の方法によって容易に行うこと
ができ、さらに、このサーボモータ16の制御方法はサ
ーボモータ16以外の全てのサーボモータ制御にも使用
される。
【0038】
【発明の効果】本発明に係る自動化工作機械のサーボモ
ータ制御方法および装置では、オペレータは表示手段に
表示される目標回転速度に対する検出回転速度の偏差を
観測しながら比例ゲインおよび積分時間を修正すること
が可能となるため、測定器等を用いることなく容易、且
つ迅速に最適な比例ゲインおよび積分時間を得ることが
できるという効果が得られる。
【0039】さらに、NC工作機械を停止させることな
く、比例ゲイン若しくは積分時間の調整が可能となり、
NC工作機械の稼働効率を向上させることができるとい
う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動化工作機械のサーボモータ制
御方法および装置を実施する歯車研削機の外観構成を示
す斜視図である。
【図2】図1の実施例に示す歯車研削機に配設されるコ
ントローラの構成を示すブロック図である。
【図3】図2に示すコントローラによって、比例ゲイン
および積分時間を修正し、サーボモータを目標回転速度
に制御する動作を示すフローチャートである。
【図4】図2に示す制御回路におけるCRTに表示され
る偏差および比例ゲインと積分時間を説明する図であ
る。
【符号の説明】
10…歯車研削機 12…ベッド 14…切込テーブル 16…サーボモ
ータ 17…検出器 18…トラバー
ステーブル 20…トラバースモータ 22…ワーク 24…ワークセンサ 26…ワークサ
ーボモータ 28…コラム 30…旋回テー
ブル 32…シフトテーブル 34…シフト用
モータ 38…砥石スピンドルモータ 42…砥石 44…制御ボックス 45…サーボア
ンプ回路 46…コントローラ 48…制御回路 50…キーボード 52…CRT 54…CPU 56…メモリ 58…偏差演算回路 60…演算回路 S…目標回転速度 Q…検出回転速
度 P…偏差 R…指令回転速

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サーボモータの目標回転速度と検出回転速
    度との偏差を演算する第1のステップと、 前記偏差を表示手段に表示する第2のステップと、 前記偏差に対する比例調節動作の比例ゲインデータと、
    前記偏差に対する積分調節動作の積分時間データとを前
    記表示手段の表示に基づいて出力する第3のステップ
    と、 前記比例ゲインデータによる比例調節動作の演算結果の
    出力と、前記積分時間データによる積分調節動作の演算
    結果の出力とに基づいてサーボモータを回転駆動する第
    4のステップと、 からなることを特徴とする自動化工作機械のサーボモー
    タ制御方法。
  2. 【請求項2】サーボモータの目標回転速度と検出回転速
    度との偏差を演算する偏差演算手段と、 前記偏差を表示する表示手段と、 前記偏差に対する比例調節動作の比例ゲインデータと、
    前記偏差に対する積分調節動作の積分時間データとを前
    記表示手段の表示に基づいて出力する出力手段と、 前記比例ゲインデータによる比例調節動作の演算、およ
    び前記積分時間データによる積分調節動作の演算を行
    い、これらの演算結果に基づいてサーボモータの回転駆
    動信号を生成する演算手段と、 を備えることを特徴とする自動化工作機械のサーボモー
    タ制御装置。
JP19616293A 1993-08-06 1993-08-06 自動化工作機械のサーボモータ制御方法および装置 Pending JPH0749718A (ja)

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