JPH0798298B2 - 駆動装置の制御方法 - Google Patents
駆動装置の制御方法Info
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- JPH0798298B2 JPH0798298B2 JP63086237A JP8623788A JPH0798298B2 JP H0798298 B2 JPH0798298 B2 JP H0798298B2 JP 63086237 A JP63086237 A JP 63086237A JP 8623788 A JP8623788 A JP 8623788A JP H0798298 B2 JPH0798298 B2 JP H0798298B2
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- spindle
- electric motor
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- electric motors
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
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- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Gear Transmission (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Rear-View Mirror Devices That Are Mounted On The Exterior Of The Vehicle (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
- Pinball Game Machines (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Actuator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電食加工装置のスピンドルまたは加工品パレ
ットを駆動して回転運動させるための駆動装置の制御方
法に関する。
ットを駆動して回転運動させるための駆動装置の制御方
法に関する。
電食加工装置は、電気腐食効果を利用して加工品材料を
削り取ることにより加工品の極めて精密な加工を行なう
ことは当業者には周知である。加工品の正確な形状を得
るためには、電食加工装置の部品および部材は、少なく
とも加工品の所望の形状精度と同じ精度またはできれば
より高い精度で制作されかつ運転をされなければならな
い。
削り取ることにより加工品の極めて精密な加工を行なう
ことは当業者には周知である。加工品の正確な形状を得
るためには、電食加工装置の部品および部材は、少なく
とも加工品の所望の形状精度と同じ精度またはできれば
より高い精度で制作されかつ運転をされなければならな
い。
例えば放電電食加工装置の場合、加工品を加工するため
に電極が使用されるが、前記電極は装置のスピンドル内
に収容されていて上下動と同時に回転が可能である。駆
動手段はスピンドル、従って電極を回転するように設け
られるが、前記駆動手段は通常電動モータからなる。電
極を所定の角位置に移動するためには、スピンドルは減
速歯車箱を介して電動モータにより回転される。
に電極が使用されるが、前記電極は装置のスピンドル内
に収容されていて上下動と同時に回転が可能である。駆
動手段はスピンドル、従って電極を回転するように設け
られるが、前記駆動手段は通常電動モータからなる。電
極を所定の角位置に移動するためには、スピンドルは減
速歯車箱を介して電動モータにより回転される。
上記に引用した種類の既知の駆動装置に関連する主要問
題点の１つは、モータ軸と、歯車箱と、スピンドルとの
間における伝動バックラッシュである。従ってスピンド
ルの角位置に対し所望の高さの位置決め精度を得るため
には、極めて正確に製作された減速歯車箱および動力伝
達要素を使用せざるを得なかった。しかしこのような駆
動装置は極めて高価であり、しばしば保守を必要とし、
かつ比較的早く摩耗しやすいので得られる精度は落ちて
くる。同様のことは加工品パレット回転用駆動装置につ
いても言える。
題点の１つは、モータ軸と、歯車箱と、スピンドルとの
間における伝動バックラッシュである。従ってスピンド
ルの角位置に対し所望の高さの位置決め精度を得るため
には、極めて正確に製作された減速歯車箱および動力伝
達要素を使用せざるを得なかった。しかしこのような駆
動装置は極めて高価であり、しばしば保守を必要とし、
かつ比較的早く摩耗しやすいので得られる精度は落ちて
くる。同様のことは加工品パレット回転用駆動装置につ
いても言える。
前記の欠点を取除いた上記引用の種類の駆動装置の制御
方法を提供することが本発明の目的である。特に低費用
で製作可能な駆動装置で長期間にわたり高精度で信頼で
きる運転を提供することが可能な駆動装置の制御方法を
提供することが本発明の目的である。
方法を提供することが本発明の目的である。特に低費用
で製作可能な駆動装置で長期間にわたり高精度で信頼で
きる運転を提供することが可能な駆動装置の制御方法を
提供することが本発明の目的である。
スピンドルまたは加工品パレットの回転角に関してさら
に精度の高い位置決めを可能にし、かつスピンドルまた
は加工品パレットを所望の角位置へ正確でかつ迅速な回
転を可能にする駆動装置の制御方法を提供することが本
発明のさらに他の目的である。
に精度の高い位置決めを可能にし、かつスピンドルまた
は加工品パレットを所望の角位置へ正確でかつ迅速な回
転を可能にする駆動装置の制御方法を提供することが本
発明のさらに他の目的である。
本発明によれば、２つの反対方向に回転可能に運転され
る第１、第２の電動モータと、前記第１、第２の電動モ
ータに夫々対応し、互いに等しい減速比を有している２
つの減速歯車手段であって、各々が、対応する電動モー
タに結合されかつ前記電動モータにより駆動される歯車
入力部材と、電食加工装置のスピンドルまたは加工品パ
レットに結合された歯車出力部材とを含む減速歯車手段
と、前記電食加工装置の前記スピンドルまたは前記加工
品パレットに結合された回転検知手段と、前記第１、第
２の電動モータと前記回転検知手段とに結合された電力
供給手段を含む制御手段とを具備してなる、電食加工装
置のスピンドルまたは加工品パレットの回転駆動装置の
制御方法であって、スピンドルまたは加工品パレットを
停止状態に維持するときは、前記第１、第２の電動モー
タの出力が、互いに反対方向でかつ同じ値の第１、第２
のトルクに夫々維持されるように、前記第１、第２の電
動モータを制御し、スピンドルまたは加工品パレットを
第１の高位速度を維持し回転させるときは、前記第１、
第２の電動モータの出力が、互いに同一方向でかつ異な
る値の第３、第４のトルクに夫々維持されるように、前
記第１、第２の電動モータを制御し、スピンドルまたは
加工品パレットを第２の低位速度を維持して回転させる
ときは、前記第１、第２の電動モータの出力が、互いに
反対方向でかつ異なる値の前記第３、第２のトルクに夫
々維持されるように、前記第１、第２の電動モータを制
御することを特徴とする制御方法が提供される。
る第１、第２の電動モータと、前記第１、第２の電動モ
ータに夫々対応し、互いに等しい減速比を有している２
つの減速歯車手段であって、各々が、対応する電動モー
タに結合されかつ前記電動モータにより駆動される歯車
入力部材と、電食加工装置のスピンドルまたは加工品パ
レットに結合された歯車出力部材とを含む減速歯車手段
と、前記電食加工装置の前記スピンドルまたは前記加工
品パレットに結合された回転検知手段と、前記第１、第
２の電動モータと前記回転検知手段とに結合された電力
供給手段を含む制御手段とを具備してなる、電食加工装
置のスピンドルまたは加工品パレットの回転駆動装置の
制御方法であって、スピンドルまたは加工品パレットを
停止状態に維持するときは、前記第１、第２の電動モー
タの出力が、互いに反対方向でかつ同じ値の第１、第２
のトルクに夫々維持されるように、前記第１、第２の電
動モータを制御し、スピンドルまたは加工品パレットを
第１の高位速度を維持し回転させるときは、前記第１、
第２の電動モータの出力が、互いに同一方向でかつ異な
る値の第３、第４のトルクに夫々維持されるように、前
記第１、第２の電動モータを制御し、スピンドルまたは
加工品パレットを第２の低位速度を維持して回転させる
ときは、前記第１、第２の電動モータの出力が、互いに
反対方向でかつ異なる値の前記第３、第２のトルクに夫
々維持されるように、前記第１、第２の電動モータを制
御することを特徴とする制御方法が提供される。
ここで、前記第１のトルクの方向と前記第３のトルクの
方向は同一であり、前記第３のトルクのトルク値は、前
記第４のトルクのトルク値よりも大きく、前記第４のト
ルクのトルク値は、前記第１、第２のトルクのトルク値
よりも大きいことが望ましい。
方向は同一であり、前記第３のトルクのトルク値は、前
記第４のトルクのトルク値よりも大きく、前記第４のト
ルクのトルク値は、前記第１、第２のトルクのトルク値
よりも大きいことが望ましい。
上記構成によれば、電食加工装置のスピンドルまたは加
工品パレットは、減速歯車手段を介して、制御手段の制
御のもと、第１、第２の電動モータにて回転駆動され
る。制御手段による第１、第２の電動モータの制御は以
下の通りに行われる。
工品パレットは、減速歯車手段を介して、制御手段の制
御のもと、第１、第２の電動モータにて回転駆動され
る。制御手段による第１、第２の電動モータの制御は以
下の通りに行われる。
1.もしスピンドルまたは加工品パレットを停止状態に維
持するならば、第１、第２の電動モータは同じ値の第
１、第２のトルクを夫々出力するがそのトルクの向きが
反対方向になるように運転される。この場合、トルクの
値が同じで、向きが反対なので、第１、第２のトルクは
相殺され、第１、第２のモータは停止状態を維持し、結
局スピンドルまたは加工品パレットは停止状態を維持さ
れる。
持するならば、第１、第２の電動モータは同じ値の第
１、第２のトルクを夫々出力するがそのトルクの向きが
反対方向になるように運転される。この場合、トルクの
値が同じで、向きが反対なので、第１、第２のトルクは
相殺され、第１、第２のモータは停止状態を維持し、結
局スピンドルまたは加工品パレットは停止状態を維持さ
れる。
2.もし、スピンドルまたは加工品パレットを第１の高位
回転速度で駆動するならば、第１、第２の電動モータは
同一方向ではあるが異なる値の第３、第４のトルクを夫
々出力するように運転される。この場合、第１、第２の
電動モータは両モータの共通の出力トルク方向に回転さ
れ、スピンドルまたは加工品パレットも両モータの回転
方向に対応する方向に高速で回転駆動される。
回転速度で駆動するならば、第１、第２の電動モータは
同一方向ではあるが異なる値の第３、第４のトルクを夫
々出力するように運転される。この場合、第１、第２の
電動モータは両モータの共通の出力トルク方向に回転さ
れ、スピンドルまたは加工品パレットも両モータの回転
方向に対応する方向に高速で回転駆動される。
3.もしスピンドルまたは加工品パレットを第２の低位回
転速度で駆動するならば、第１、第２の電動モータは反
対向きの異なる値の第３、第２のトルクを夫々出力する
ように運転される。この場合、第１、第２のモータは、
トルク値の大きい方のモータの出力トルク方向に回転さ
れ、スピンドルまたは加工品パレットも両モータの回転
方向に対応する方向に低速で回転駆動される。
転速度で駆動するならば、第１、第２の電動モータは反
対向きの異なる値の第３、第２のトルクを夫々出力する
ように運転される。この場合、第１、第２のモータは、
トルク値の大きい方のモータの出力トルク方向に回転さ
れ、スピンドルまたは加工品パレットも両モータの回転
方向に対応する方向に低速で回転駆動される。
これらのことは、第１、第２の電動モータはスピンドル
また加工品パレットへ決して同一に駆動されず、伝動組
立内で常にあるバイアストルクを発生していることを意
味する。
また加工品パレットへ決して同一に駆動されず、伝動組
立内で常にあるバイアストルクを発生していることを意
味する。
スピンドルまたは加工品パレットが停止状態にあるとき
は、第１、第２の電動モータは方向が反対でかつ同じ値
のトルクを出力するように運転されるので、スピンドル
または加工品パレットがその回転運動を開始する瞬間に
伝動装置内に不規定状態が起ることはありえず、これは
スピンドルまたは加工品パレットの停止時ならびに回転
時に電動モータの一方は常にあるトルクを出力し、かつ
一方起動の瞬間に他方の電動モータは前記一方の電動モ
ータより高いトルクを出してスピンドルまたは加工品パ
レットを回転させるからである。
は、第１、第２の電動モータは方向が反対でかつ同じ値
のトルクを出力するように運転されるので、スピンドル
または加工品パレットがその回転運動を開始する瞬間に
伝動装置内に不規定状態が起ることはありえず、これは
スピンドルまたは加工品パレットの停止時ならびに回転
時に電動モータの一方は常にあるトルクを出力し、かつ
一方起動の瞬間に他方の電動モータは前記一方の電動モ
ータより高いトルクを出してスピンドルまたは加工品パ
レットを回転させるからである。
従って、全伝動組立体、即ち減速歯車箱および協働の伝
動部材は、歯車箱内のすべてのバックラッシュおよび歯
車間の隙間を除去し、かつ機械的伝動系内に常に存在す
る弾性を補償するあるバイアストルクを常時受けてい
る。主要な利点は、減速歯車箱および伝動部材は設計が
はるかに簡単になり、従ってより安価な駆動装置を使用
し得ることである。例えば摩耗などにより長期間運転後
たとえ伝動バックラッシュが増大したとしてもこの影響
は位置決め精度には及ぼない。
動部材は、歯車箱内のすべてのバックラッシュおよび歯
車間の隙間を除去し、かつ機械的伝動系内に常に存在す
る弾性を補償するあるバイアストルクを常時受けてい
る。主要な利点は、減速歯車箱および伝動部材は設計が
はるかに簡単になり、従ってより安価な駆動装置を使用
し得ることである。例えば摩耗などにより長期間運転後
たとえ伝動バックラッシュが増大したとしてもこの影響
は位置決め精度には及ぼない。
本発明の制御方法の他の実施例によれば、スピンドルま
たは加工品パレットの停止状態から前記第１の高位回転
速度へ移る間に、前記第１の電動モータは同一回転方向
へのトルク出力を継続したまま高位の値のトルクを出力
し、一方前記第２の電動モータの出力トルク方向は一定
時間の遅れを伴なって逆転される。伝動組立は慣性を有
しているのでこの特性は必ずしも必要ではないが、この
特性は伝動組立体における不規定または無負荷状態の発
生防止をも助ける。
たは加工品パレットの停止状態から前記第１の高位回転
速度へ移る間に、前記第１の電動モータは同一回転方向
へのトルク出力を継続したまま高位の値のトルクを出力
し、一方前記第２の電動モータの出力トルク方向は一定
時間の遅れを伴なって逆転される。伝動組立は慣性を有
しているのでこの特性は必ずしも必要ではないが、この
特性は伝動組立体における不規定または無負荷状態の発
生防止をも助ける。
以下に本発明の駆動装置の制御方法の好ましい実施例を
添付図により詳細に説明する。
添付図により詳細に説明する。
第１図および第２図から分かるように、駆動装置は電色
加工装置のスピンドル２を受け入れる軸受ハウジング１
を含む。スピンドル２は、それ自身当業者には既知であ
る不図示の軸受部材により軸受ハウジング１内で回転可
能に装着される。回転センサ３が、スピンドル２から離
れてそれと共軸にかつ捩りが与えられるようにスピンド
ル２に固定結合されて設けられる。センサ３はスピンド
ル２の角位置を監視するように働らき、制御ユニット
（図示なし）に結合される。
加工装置のスピンドル２を受け入れる軸受ハウジング１
を含む。スピンドル２は、それ自身当業者には既知であ
る不図示の軸受部材により軸受ハウジング１内で回転可
能に装着される。回転センサ３が、スピンドル２から離
れてそれと共軸にかつ捩りが与えられるようにスピンド
ル２に固定結合されて設けられる。センサ３はスピンド
ル２の角位置を監視するように働らき、制御ユニット
（図示なし）に結合される。
スピンドル２には、スピンドル２を回転運動させるよう
に働らく歯車４が設けられる。２個の中間歯車5a,5b
は、歯車４と、２個の減速歯車箱6a,6bの出力部材であ
る２個の歯車7a,7bとに噛み合う。歯車箱6a,6bに近接し
て配置された２個の電動モータ8a,8bは、それぞれの出
力軸9a,9bに固定された滑車10a,10bをそれぞれ有する。
滑車10a,10bは歯付ベルト11a,11bを介して、歯車箱6a,6
bの入力部材として働らく他の滑車12a,12bに結合され
る。
に働らく歯車４が設けられる。２個の中間歯車5a,5b
は、歯車４と、２個の減速歯車箱6a,6bの出力部材であ
る２個の歯車7a,7bとに噛み合う。歯車箱6a,6bに近接し
て配置された２個の電動モータ8a,8bは、それぞれの出
力軸9a,9bに固定された滑車10a,10bをそれぞれ有する。
滑車10a,10bは歯付ベルト11a,11bを介して、歯車箱6a,6
bの入力部材として働らく他の滑車12a,12bに結合され
る。
この種のまたはこれに類似の歯車伝動装置は無私できな
いある弾性を有し、さらに歯車箱6a,6b内にある種のバ
ックラッシュが存在しかつ噛み合い歯車4,5a,7aおよび
4,5b,7bのそれぞれの間に隙間が存在することはすべて
の当業者に周知である。このようなバックラッシュや隙
間は構造的手段により減少させることは極めてむずかし
く、たとえできても高価な手段を必要とするであろう。
いある弾性を有し、さらに歯車箱6a,6b内にある種のバ
ックラッシュが存在しかつ噛み合い歯車4,5a,7aおよび
4,5b,7bのそれぞれの間に隙間が存在することはすべて
の当業者に周知である。このようなバックラッシュや隙
間は構造的手段により減少させることは極めてむずかし
く、たとえできても高価な手段を必要とするであろう。
本発明によれば、２個の電動モータ8a,8bを決して同様
には運転しないことによりこれらの欠点が回避可能であ
る。換言すると、スピンドル２が停止状態にあるとき
は、電動モータ8aが例えば時計方向のトルクを出力する
ように運転され、電動モータ8bは反時計方向のトルクを
出力するように運転される。しかし制御ユニットは２個
の電動モータが同じ量のトルクを出力するように２個の
電動モータを運転し、このトルクは駆動歯車機構に、従
ってそれによりスピンドル２の歯車４に伝達される。従
って駆動歯車機構はある種のバイアス力を受けるが、こ
のバイアス力はすべてのバックラッシュおよび隙間が除
去されまた弾性ひずみが補償されるという効果を有す
る。もしスピンドルをゆっくり、例えば近接位置の角位
置へ回転したいときは、所望回転方向に応じて２個の電
動モータの一方が例えば電動モータ8aが高位のトルクを
出力するように運転され、一方他方の電動モータ8bの運
転状態は不変のままである。もしスピンドル２が遠く離
れた角位置へ迅速に回転されねばならない時は、所望回
転方向に応じて２個の電動モータの一方、例えば電動モ
ータ8aが高位のトルクを出力するように運転され、一方
他の電動モータ8bの出力トルクの方向は逆転され、かつ
電動モータ8bは電動モータ8aより低位のトルクを出すよ
うに運転される。
には運転しないことによりこれらの欠点が回避可能であ
る。換言すると、スピンドル２が停止状態にあるとき
は、電動モータ8aが例えば時計方向のトルクを出力する
ように運転され、電動モータ8bは反時計方向のトルクを
出力するように運転される。しかし制御ユニットは２個
の電動モータが同じ量のトルクを出力するように２個の
電動モータを運転し、このトルクは駆動歯車機構に、従
ってそれによりスピンドル２の歯車４に伝達される。従
って駆動歯車機構はある種のバイアス力を受けるが、こ
のバイアス力はすべてのバックラッシュおよび隙間が除
去されまた弾性ひずみが補償されるという効果を有す
る。もしスピンドルをゆっくり、例えば近接位置の角位
置へ回転したいときは、所望回転方向に応じて２個の電
動モータの一方が例えば電動モータ8aが高位のトルクを
出力するように運転され、一方他方の電動モータ8bの運
転状態は不変のままである。もしスピンドル２が遠く離
れた角位置へ迅速に回転されねばならない時は、所望回
転方向に応じて２個の電動モータの一方、例えば電動モ
ータ8aが高位のトルクを出力するように運転され、一方
他の電動モータ8bの出力トルクの方向は逆転され、かつ
電動モータ8bは電動モータ8aより低位のトルクを出すよ
うに運転される。
第３図の線図はこれらの運転状態を簡単に示す。実線は
電動モータ8aを示し、点線は電動モータ8bを示す。
電動モータ8aを示し、点線は電動モータ8bを示す。
時間間隔t0〜t1の間は、電動モータ8aは正のトルク＋M1
を出しかつ電動モータ8bは負のトルク−M1を出すので、
スピンドル２は停止状態にある。ここで２つのトルクの
絶対値は同一であるが方向は反対である。例えば時刻t1
において、スピンドル２は比較的遠く離れた角位置へ回
転されなければならない。このためモータ8aはその出力
トルクが値＋M1から値＋M3へ増加するように運転され
る。同時にモータ8bの出力トルク方向は逆転されて値＋
M2のトルクを出すように運転される。値＋M2は値＋M3よ
り小で、従って歯車伝動装置内のバイアス力は維持され
る。
を出しかつ電動モータ8bは負のトルク−M1を出すので、
スピンドル２は停止状態にある。ここで２つのトルクの
絶対値は同一であるが方向は反対である。例えば時刻t1
において、スピンドル２は比較的遠く離れた角位置へ回
転されなければならない。このためモータ8aはその出力
トルクが値＋M1から値＋M3へ増加するように運転され
る。同時にモータ8bの出力トルク方向は逆転されて値＋
M2のトルクを出すように運転される。値＋M2は値＋M3よ
り小で、従って歯車伝動装置内のバイアス力は維持され
る。
時刻t2で所望角位置に極めて近い角位置が得られたもの
とする。このとき時刻t2においてモータ8bの出力トルク
方向が逆転され、モータ8bは停止状態におけると同様に
再び値−M1のトルクを出す。かくてモータ8bはモータ8a
に対しブレーキにかけるように働らき、これにより歯車
伝動装置内のバイアス力を増加する。所望の角位置が得
られるとただちに、即ち時刻t3においてモータ8aは値＋
M1のトルクを出すように運転され、これによりスピンド
ル２はt3からt4までの時間間隔の間は停止状態にある。
しかしモータ8bの運転状態は時刻t3においても不変のま
まであり、そのまま−M1の値の負のトルクを出力するよ
うに運転される。
とする。このとき時刻t2においてモータ8bの出力トルク
方向が逆転され、モータ8bは停止状態におけると同様に
再び値−M1のトルクを出す。かくてモータ8bはモータ8a
に対しブレーキにかけるように働らき、これにより歯車
伝動装置内のバイアス力を増加する。所望の角位置が得
られるとただちに、即ち時刻t3においてモータ8aは値＋
M1のトルクを出すように運転され、これによりスピンド
ル２はt3からt4までの時間間隔の間は停止状態にある。
しかしモータ8bの運転状態は時刻t3においても不変のま
まであり、そのまま−M1の値の負のトルクを出力するよ
うに運転される。
さらに時刻t4で、スピンドル２は同一回転方向における
近接の角位置に回転されなけばならないと仮定する。こ
のためモータ8aは値M3の高位のトルクを出すように運転
され、一方モータ8bの運転状態は不変のままである。時
刻t5において、所望の新たな角位置が得られると直ち
に、モータ8aは再び前の値＋M1のトルクを出すように運
転されるが、これは２個のモータ8a,8bにより出力され
るトルクが相互に補償し合いスピンドル２が停止するこ
とを意味する。時刻t6においてスピンドルは前の付近の
角位置に回転により戻されなければならない。このため
には、モータ8bはこのモータにより出力されるトルク値
が−M1から値−M3へ増加するように運転され、一方モー
タ8aの運転状態は不変のままであり、すなわちモータ8a
は値＋M1のトルクを出す。従って、スピンドル２はモー
タ8bの影響を受けて先とは逆方向に回転する。
近接の角位置に回転されなけばならないと仮定する。こ
のためモータ8aは値M3の高位のトルクを出すように運転
され、一方モータ8bの運転状態は不変のままである。時
刻t5において、所望の新たな角位置が得られると直ち
に、モータ8aは再び前の値＋M1のトルクを出すように運
転されるが、これは２個のモータ8a,8bにより出力され
るトルクが相互に補償し合いスピンドル２が停止するこ
とを意味する。時刻t6においてスピンドルは前の付近の
角位置に回転により戻されなければならない。このため
には、モータ8bはこのモータにより出力されるトルク値
が−M1から値−M3へ増加するように運転され、一方モー
タ8aの運転状態は不変のままであり、すなわちモータ8a
は値＋M1のトルクを出す。従って、スピンドル２はモー
タ8bの影響を受けて先とは逆方向に回転する。
時刻t7において新たな位置が得られると、モータ8bはこ
のモータにより出力されるトクル値−M1に減少しこれに
よりスピンドルは時刻t8に停止状態となるように運転さ
れる。その後、スピンドルは負方向に大きく回転されな
ればならない。このためには、同時にモータ8bは値−M3
の増大トルクを出すように運転されかつモータ8aの出力
トルク方向は逆転され、モータ8aは、モータ8bにより出
される値−M3のトルクより小なる値−M2のトルクを出す
ように運転される。かくしてモータ8aは弱いブレーキと
して作用して歯車伝動装置内のバイアス力を維持する。
新たな所望角位置がほぼ得られた時刻t9においてモータ
8aの出力トルク方向が逆転され、値＋M1のトルクを出す
ように運転される。これによりモータ8bは大きく減速さ
れる。時刻t10で新たな所望角位置が得られると、モー
タ8bは値−M1の低位トルクを出すように運転され、一方
モータ8aは値＋M1の正のトルクを出し続ける。従ってス
ピンドル２は時刻t11まで停止状態にある。
のモータにより出力されるトクル値−M1に減少しこれに
よりスピンドルは時刻t8に停止状態となるように運転さ
れる。その後、スピンドルは負方向に大きく回転されな
ればならない。このためには、同時にモータ8bは値−M3
の増大トルクを出すように運転されかつモータ8aの出力
トルク方向は逆転され、モータ8aは、モータ8bにより出
される値−M3のトルクより小なる値−M2のトルクを出す
ように運転される。かくしてモータ8aは弱いブレーキと
して作用して歯車伝動装置内のバイアス力を維持する。
新たな所望角位置がほぼ得られた時刻t9においてモータ
8aの出力トルク方向が逆転され、値＋M1のトルクを出す
ように運転される。これによりモータ8bは大きく減速さ
れる。時刻t10で新たな所望角位置が得られると、モー
タ8bは値−M1の低位トルクを出すように運転され、一方
モータ8aは値＋M1の正のトルクを出し続ける。従ってス
ピンドル２は時刻t11まで停止状態にある。
上記の説明から２個のモータ8a,8bは、伝動ベルト11a,1
1bと、歯車箱6a,6bと、歯車5a,5bおよび7a,7bと、歯車
４とを含む歯車伝動組立体上で常に異なる作用をなし、
これにより全歯車伝動組立体内で常時バイアス力を形成
することが分かる。スピンドルが迅速に回転されるとき
このバイアス力はやや低くなるが、たとえ低くなっても
この高速回転中は精度要求はそれほど大きくないので、
いずれにしてもこのバイアス力は十分な大きさである。
1bと、歯車箱6a,6bと、歯車5a,5bおよび7a,7bと、歯車
４とを含む歯車伝動組立体上で常に異なる作用をなし、
これにより全歯車伝動組立体内で常時バイアス力を形成
することが分かる。スピンドルが迅速に回転されるとき
このバイアス力はやや低くなるが、たとえ低くなっても
この高速回転中は精度要求はそれほど大きくないので、
いずれにしてもこのバイアス力は十分な大きさである。
時刻t1,t8のように、一方のモータの出力トルクの方向
の逆転と他方のモータによる出力トルクの増加とが同時
に行われるようなある状況下では、危険トルクが発生す
ることがある。もし歯車伝動装置の慣性モーメントが十
分な減衰を与えるほど十分でない場合は、本発明は、一
方のモータの出力トルク方向の逆転と他方のモータによ
り出力されるトルク増加とがそれぞれ正確に同時に行わ
れず、ある時間の遅れをなして行われるという他の実施
例を提供する。
の逆転と他方のモータによる出力トルクの増加とが同時
に行われるようなある状況下では、危険トルクが発生す
ることがある。もし歯車伝動装置の慣性モーメントが十
分な減衰を与えるほど十分でない場合は、本発明は、一
方のモータの出力トルク方向の逆転と他方のモータによ
り出力されるトルク増加とがそれぞれ正確に同時に行わ
れず、ある時間の遅れをなして行われるという他の実施
例を提供する。
第4a図から分かるように、時刻t1においてモータ8aは高
位のトルクを出すように運転され、モータ8bの出力トル
ク方向の逆転ならびにトルクの値＋M2への増加とは小さ
な時間遅れ△ｔをなして行われる。従ってこれにより、
モータ8bの出力トルク方向の逆転はモータ8aがその所望
のトルクを出した時にのみ行なわれ、従ってモータ8aの
起動の間は歯車伝動装置内にバイアス力を確実に維持す
る。第4b図に示す状態は時刻t8の状況に類似するが、モ
ータ8aの出力トルク方向はある時間遅れ△ｔの後で、即
ちモータ8bが値−M3の所望トルクを出力した直後に始め
て逆転される。
位のトルクを出すように運転され、モータ8bの出力トル
ク方向の逆転ならびにトルクの値＋M2への増加とは小さ
な時間遅れ△ｔをなして行われる。従ってこれにより、
モータ8bの出力トルク方向の逆転はモータ8aがその所望
のトルクを出した時にのみ行なわれ、従ってモータ8aの
起動の間は歯車伝動装置内にバイアス力を確実に維持す
る。第4b図に示す状態は時刻t8の状況に類似するが、モ
ータ8aの出力トルク方向はある時間遅れ△ｔの後で、即
ちモータ8bが値−M3の所望トルクを出力した直後に始め
て逆転される。
トルクM1,M2およびM3の絶対値およびそれらの関係はも
ちろん、駆動装置の個々の運転条件に依存する。指針と
して次の値が挙げられる。即ちM1の値はM3の値の約15％
〜約40％であって約20％が好ましく、M2の値はM3の値の
約60％〜約85％であって約80％が好ましい。
ちろん、駆動装置の個々の運転条件に依存する。指針と
して次の値が挙げられる。即ちM1の値はM3の値の約15％
〜約40％であって約20％が好ましく、M2の値はM3の値の
約60％〜約85％であって約80％が好ましい。
本発明による駆動装置の制御方法は、歯車箱内のすべて
のバックラッシュおよび歯車間のすべての隙間が除去さ
れること、および全伝動装置内の弾圧ひずみが補償され
ることとを保証する。従って極めて摩耗しやすい複雑で
精巧な、かつ高価な駆動および歯車部材を使用すること
なく、1/1000角度の範囲で回転角の極めて高精度の位置
決めが実現可能である。スピンドルまたは加工品パレッ
トはきわめて迅速に所望の角位置に回転され、回転運動
は行き過ぎることなく急停止が可能である。放電電食加
工の分野のように、電極が加工品の近くに移動されたと
きに放電が急に発生する場合には、この行き過ぎのない
急停止はとくに重要である。なぜならば、この瞬間に電
極の運動は急に停止されなければならないがこれが起き
るときの正確な位置は確実に予測できないからである。
のバックラッシュおよび歯車間のすべての隙間が除去さ
れること、および全伝動装置内の弾圧ひずみが補償され
ることとを保証する。従って極めて摩耗しやすい複雑で
精巧な、かつ高価な駆動および歯車部材を使用すること
なく、1/1000角度の範囲で回転角の極めて高精度の位置
決めが実現可能である。スピンドルまたは加工品パレッ
トはきわめて迅速に所望の角位置に回転され、回転運動
は行き過ぎることなく急停止が可能である。放電電食加
工の分野のように、電極が加工品の近くに移動されたと
きに放電が急に発生する場合には、この行き過ぎのない
急停止はとくに重要である。なぜならば、この瞬間に電
極の運動は急に停止されなければならないがこれが起き
るときの正確な位置は確実に予測できないからである。
第１図は電食加工装置のスピンドルの回転駆動装置の部
分断面平面図、第２図は第１図に示す装置の部分断面側
面図、第３図は本発明による駆動装置の運転を示す線
図、第4a図および第4b図は第３図に示す線図に類似の線
図からの抜粋である。 ２……スピンドル、３……回転検知手段、４……出力部
材、7a,7b……入力部材、8a,8b……電動モータ、△ｔ…
…時間遅れ。
分断面平面図、第２図は第１図に示す装置の部分断面側
面図、第３図は本発明による駆動装置の運転を示す線
図、第4a図および第4b図は第３図に示す線図に類似の線
図からの抜粋である。 ２……スピンドル、３……回転検知手段、４……出力部
材、7a,7b……入力部材、8a,8b……電動モータ、△ｔ…
…時間遅れ。
Claims (3)
- 【請求項１】２つの反対方向に回転可能に運転される第
１、第２の電動モータと、 前記第１、第２の電動モータに夫々対応し、互いに等し
い減速比を有している２つの減速歯車手段であって、各
々が、対応する電動モータに結合されかつ前記電動モー
タにより駆動される歯車入力部材と、電食加工装置のス
ピンドルまたは加工品パレットに結合された歯車出力部
材とを含む減速歯車手段と、 前記電食加工装置の前記スピンドルまたは前記加工品パ
レットに結合された回転検知手段と、 前記第１、第２の電動モータと前記回転検知手段とに結
合された電力供給手段を含む制御手段とを具備してな
る、電食加工装置のスピンドルまたは加工品パレットの
回転駆動装置の制御方法であって、 スピンドルまたは加工品パレットを停止状態に維持する
ときは、前記第１、第２の電動モータの出力が、互いに
反対方向でかつ同じ値の第１、第２のトルクに夫々維持
されるように、前記第１、第２の電動モータを制御し、 スピンドルまたは加工品パレットを第１の高位速度を維
持し回転させるときは、前記第１、第２の電動モータの
出力が、互いに同一方向でかつ異なる値の第３、第４の
トルクに夫々維持されるように、前記第１、第２の電動
モータを制御し、 スピンドルまたは加工品パレットを第２の低位速度を維
持して回転させるときは、前記第１、第２の電動モータ
の出力が、互いに反対方向でかつ異なる値の前記第３、
第２のトルクに夫々維持されるように、前記第１、第２
の電動モータを制御することを特徴とする制御方法。 - 【請求項２】前記第１のトルクの方向と前記第３のトル
クの方向は同一であり、前記第３のトルクのトルク値
は、前記第４のトルクのトルク値よりも大きく、前記第
４のトルクのトルク値は、前記第１、第２のトルクのト
ルク値よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の
制御方法。 - 【請求項３】スピンドルまたは加工品パレットが停止状
態から前記第１の高位速度に移る間に、前記第２の電動
モータのトルクの方向の逆転を伴う前記第２のトルクか
ら前記第４のトルクへのトルク切り換えは、前記第１の
電動モータのトルクの方向が維持される前記第１のトル
クから前記第３のトルクへのトルク切り換えに対して一
定時間の遅れを伴なって行われることを特徴とする、請
求項２に記載の制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3711819A DE3711819C1 (de) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | Drehantriebsvorrichtung |
| DE3711819.6 | 1987-04-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63260741A JPS63260741A (ja) | 1988-10-27 |
| JPH0798298B2 true JPH0798298B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=6325120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63086237A Expired - Lifetime JPH0798298B2 (ja) | 1987-04-08 | 1988-04-07 | 駆動装置の制御方法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5134346A (ja) |
| EP (1) | EP0286585B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0798298B2 (ja) |
| KR (1) | KR950009962B1 (ja) |
| AT (1) | ATE62845T1 (ja) |
| CA (1) | CA1303685C (ja) |
| DE (2) | DE3711819C1 (ja) |
| ES (1) | ES2023273B3 (ja) |
| GR (1) | GR3001845T3 (ja) |
| HK (1) | HK128593A (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5331266A (en) * | 1992-06-24 | 1994-07-19 | Hughes Aircraft Company | Cooperative differential drive system |
| ES2109648T3 (es) * | 1993-09-08 | 1998-01-16 | Erowa Ag | Dispositivo de accionamiento rotativo. |
| US6349606B1 (en) * | 1999-10-25 | 2002-02-26 | Lucent Technologies, Inc. | Reduced backlash translating system |
| US6658954B1 (en) * | 2002-06-24 | 2003-12-09 | Logitech Europe S.A. | Dual motor phase controlled reversing transmission |
| US20050084345A1 (en) * | 2003-10-17 | 2005-04-21 | Frye Randy C. | Dual motor tapping machine |
| JP2006026807A (ja) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | ロボットハンド等の関節機構 |
| JP2006076699A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Daifuku Co Ltd | 物品搬送車 |
| ITPI20040077A1 (it) * | 2004-10-14 | 2005-01-14 | Univ Pisa | Meccanismo motoriduttore a rigidezza variabile e rapidamente controllabile |
| JP2011217471A (ja) | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Canon Inc | 駆動力伝達装置およびそれを用いた雲台装置 |
| US8618752B2 (en) * | 2010-07-21 | 2013-12-31 | Superior Electron, Llc | System, architecture, and method for minimizing power consumption and increasing performance in electric vehicles |
| CN102699458B (zh) * | 2012-05-23 | 2014-01-08 | 李冬庆 | 线切割机床用电极丝筒阻尼机构 |
| US9709158B2 (en) * | 2012-08-27 | 2017-07-18 | Raytheon Company | Anti-backlash gear control device |
| GB2511085A (en) * | 2013-02-22 | 2014-08-27 | Harper Adams University | Electric drive system |
| JP6302346B2 (ja) * | 2013-05-14 | 2018-03-28 | キヤノン株式会社 | 超音波モータの駆動制御装置および駆動制御方法 |
| US11121650B2 (en) * | 2019-11-17 | 2021-09-14 | Michael L Froelich | Direct current motor combinations for electric vehicles |
| TWI538363B (zh) | 2014-12-02 | 2016-06-11 | 財團法人工業技術研究院 | 順應性馬達結構及其製造方法 |
| US10228054B1 (en) * | 2017-05-22 | 2019-03-12 | Michael Wittig | Drive system for minimizing backlash |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3202893A (en) * | 1962-04-09 | 1965-08-24 | Univ Iowa State Res Found Inc | Variable differential gear drive automatic control apparatus for machines |
| US3452261A (en) * | 1965-01-22 | 1969-06-24 | Cigardi Spa O M C S A Off Mec | Torque equalizing control arrangement for a series of driven units |
| US3434025A (en) * | 1966-08-23 | 1969-03-18 | Northern Electric Co | Drive system employing dual motors |
| US3559008A (en) * | 1967-06-09 | 1971-01-26 | Siemens Ag | Voltage proportional speed control of the output of a differential gear connected to two motors utilizing a pulse width modulator control |
| GB1247182A (en) * | 1968-01-17 | 1971-09-22 | Tmm Research Ltd | Improvements in or relating to textile drawtwisting machines |
| DE6608619U (de) * | 1968-05-08 | 1971-09-23 | Siemens Ag | Vorrichtung zur erzeugung genauer zustellbewegungen. |
| US3971293A (en) * | 1975-04-30 | 1976-07-27 | The Gleason Works | Anti-backlash mechanism for generating train of gear cutting machine |
| US4087731A (en) * | 1976-12-30 | 1978-05-02 | General Electric Company | Control system for moving a large machine along a single axis |
| JPS56139838A (en) * | 1980-03-27 | 1981-10-31 | Japax Inc | Electrode feeding device for electrospark machining apparatus |
| US4594652A (en) * | 1984-02-28 | 1986-06-10 | Mattson Evert C | Digital audio differential drive system |
| JPS61274141A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-12-04 | Kenkichi Suzuki | 歯車伝達機構 |
| DE3677552D1 (de) * | 1985-06-26 | 1991-03-28 | Reishauer Ag | Verfahren und vorrichtung zur regelung der drehzahl einer spindel einer zahnradbearbeitungsmaschine. |
| JPH0728598Y2 (ja) * | 1986-09-25 | 1995-06-28 | ナカミチ株式会社 | テ−プ送り制御装置 |
-
1987
- 1987-04-08 DE DE3711819A patent/DE3711819C1/de not_active Expired
-
1988
- 1988-03-10 AT AT88810152T patent/ATE62845T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-03-10 DE DE8888810152T patent/DE3862501D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-10 EP EP88810152A patent/EP0286585B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-10 ES ES88810152T patent/ES2023273B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-06 KR KR1019880003814A patent/KR950009962B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-04-07 CA CA000563577A patent/CA1303685C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-07 JP JP63086237A patent/JPH0798298B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-09-07 US US07/404,319 patent/US5134346A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-04-25 GR GR90401206T patent/GR3001845T3/el unknown
-
1993
- 1993-11-18 HK HK1285/93A patent/HK128593A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR880012298A (ko) | 1988-11-26 |
| CA1303685C (en) | 1992-06-16 |
| ES2023273B3 (es) | 1992-01-01 |
| US5134346A (en) | 1992-07-28 |
| EP0286585A2 (de) | 1988-10-12 |
| EP0286585A3 (en) | 1989-04-12 |
| ATE62845T1 (de) | 1991-05-15 |
| JPS63260741A (ja) | 1988-10-27 |
| DE3711819C1 (de) | 1988-11-03 |
| HK128593A (en) | 1993-11-26 |
| EP0286585B1 (de) | 1991-04-24 |
| KR950009962B1 (ko) | 1995-09-04 |
| GR3001845T3 (en) | 1992-11-23 |
| DE3862501D1 (de) | 1991-05-29 |
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