JPH08249030A - 数値制御装置及び位置決め方法 - Google Patents
数値制御装置及び位置決め方法Info
- Publication number
- JPH08249030A JPH08249030A JP5284495A JP5284495A JPH08249030A JP H08249030 A JPH08249030 A JP H08249030A JP 5284495 A JP5284495 A JP 5284495A JP 5284495 A JP5284495 A JP 5284495A JP H08249030 A JPH08249030 A JP H08249030A
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- Japan
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- robot
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- positioning
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- predetermined
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷変動による振動やオーバーシュートを考
慮し、装置の破損、暴走の無い数値制御装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 サーボモータにより目的物の位置決めを行う
数値制御装置において、目標位置に対して目的物の位置
偏差が所定の偏差幅領域内に入ったことを監視する位置
偏差監視手段と、目的物の速度が所定の速度設定領域内
に入ったことを監視する速度監視手段を備え、前記位置
偏差が所定の偏差幅領域内に入り、かつ前記速度が所定
の速度設定領域内に入った時に、位置決め完了と判断す
るように構成。
慮し、装置の破損、暴走の無い数値制御装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 サーボモータにより目的物の位置決めを行う
数値制御装置において、目標位置に対して目的物の位置
偏差が所定の偏差幅領域内に入ったことを監視する位置
偏差監視手段と、目的物の速度が所定の速度設定領域内
に入ったことを監視する速度監視手段を備え、前記位置
偏差が所定の偏差幅領域内に入り、かつ前記速度が所定
の速度設定領域内に入った時に、位置決め完了と判断す
るように構成。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、位置決め制御を必要と
する例えば産業用ロボット、工作機械等に適用できる数
値制御装置に関するものである。
する例えば産業用ロボット、工作機械等に適用できる数
値制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の位置決めの終了の技術としては、
サーボモータによる数値制御装置で目的物の位置決めを
行う場合、加減速命令を全てサーボモータに対して出力
した後、所定の設定範囲内に目的物の位置偏差が入った
ことにより、位置決め完了とするものがある。
サーボモータによる数値制御装置で目的物の位置決めを
行う場合、加減速命令を全てサーボモータに対して出力
した後、所定の設定範囲内に目的物の位置偏差が入った
ことにより、位置決め完了とするものがある。
【０００３】しかしながら、追従性能の高い制御系を構
成していても、位置指令が出力し終るまで、目的物の位
置決め完了確認ができないため、次の処理に進むことが
できず、装置のタクトタイムが長くなる問題があった。
そこで、近年のサーボ技術の進歩により位置偏差量が小
さくなり、加減速命令が終了する前でも、目的物の位置
が設定範囲内に入っている場合があるので、加減速命令
が終了しなくても、目的物の位置が設定範囲内に入って
いるか否かをチェックし、設定範囲内に入っていれば終
了する方式が提案されている（特開平５−１０８１２
８）。
成していても、位置指令が出力し終るまで、目的物の位
置決め完了確認ができないため、次の処理に進むことが
できず、装置のタクトタイムが長くなる問題があった。
そこで、近年のサーボ技術の進歩により位置偏差量が小
さくなり、加減速命令が終了する前でも、目的物の位置
が設定範囲内に入っている場合があるので、加減速命令
が終了しなくても、目的物の位置が設定範囲内に入って
いるか否かをチェックし、設定範囲内に入っていれば終
了する方式が提案されている（特開平５−１０８１２
８）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の位置決め技術に
より、装置のタクトタイムは短くできるが、一例とし
て、負荷変動による振動でオーバシュートがある場合、
たとえ目的物の位置偏差が０であっても速度成分をかな
り持っている場合も存在し、そのような場合に位置決め
完了信号を出力すると、装置の破損、暴走の原因とな
り、非常に危険であった。そこで本発明において、安全
かつ正確な位置決め完了の方法を提案する。
より、装置のタクトタイムは短くできるが、一例とし
て、負荷変動による振動でオーバシュートがある場合、
たとえ目的物の位置偏差が０であっても速度成分をかな
り持っている場合も存在し、そのような場合に位置決め
完了信号を出力すると、装置の破損、暴走の原因とな
り、非常に危険であった。そこで本発明において、安全
かつ正確な位置決め完了の方法を提案する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決することを目的とするもので、上述の課題を解決する
一手段として以下の構成を備える。
決することを目的とするもので、上述の課題を解決する
一手段として以下の構成を備える。
【０００６】サーボモータにより目的物の位置決めを行
う数値制御装置において、目標位置に対して目的物の位
置偏差が所定の偏差幅領域内に入ったことを監視する位
置偏差監視手段と、目的物の速度が所定の速度設定領域
内に入ったことを監視する速度監視手段を備え、前記位
置偏差が所定の偏差幅領域内に入り、かつ前記速度が所
定の速度設定領域内に入った時に、位置決め完了と判断
することを特徴とする。
う数値制御装置において、目標位置に対して目的物の位
置偏差が所定の偏差幅領域内に入ったことを監視する位
置偏差監視手段と、目的物の速度が所定の速度設定領域
内に入ったことを監視する速度監視手段を備え、前記位
置偏差が所定の偏差幅領域内に入り、かつ前記速度が所
定の速度設定領域内に入った時に、位置決め完了と判断
することを特徴とする。
【０００７】更に速度の直接監視が不可能な数値制御装
置においては、位置偏差の変動量より速度を算出するこ
とを特徴とする。
置においては、位置偏差の変動量より速度を算出するこ
とを特徴とする。
【０００８】
【実施例】以下添付図面を参照して、本発明を適用した
数値制御装置の実施例を２つ挙げて説明する。
数値制御装置の実施例を２つ挙げて説明する。
【０００９】（実施例１）図１は実施例１におけるハー
ドウェア構成図である。図中、１は数値制御装置であ
る。数値制御装置１の中で、２はサーボ演算等を行うＣ
ＰＵである。３は制御プログラム３０を記憶するＲＯＭ
であり、位置監視プログラム３１，速度監視プログラム
３２を含む。４はデータ４１や、可変パラメータ４２の
記憶等に利用するＲＡＭである。５はプログラムの入力
等を行うキーボード、６はフロッピーやハードディスク
等の外部記憶装置、７は操作等の表示を行う表示部、８
はプログラムやデータを出力するプリンタである。９は
ロボット１１を動かすための不図示のサーボモータを駆
動するサーボ回路であり、サーボ回路９とロボット１１
が接続されている。また、サーボモータによって動かさ
れるロボット１１の位置を検出する不図示の検出器もサ
ーボ回路９を介して接続されている。以上の数値制御装
置の構成は前記の従来例と同様であるので、詳細説明は
省略する。
ドウェア構成図である。図中、１は数値制御装置であ
る。数値制御装置１の中で、２はサーボ演算等を行うＣ
ＰＵである。３は制御プログラム３０を記憶するＲＯＭ
であり、位置監視プログラム３１，速度監視プログラム
３２を含む。４はデータ４１や、可変パラメータ４２の
記憶等に利用するＲＡＭである。５はプログラムの入力
等を行うキーボード、６はフロッピーやハードディスク
等の外部記憶装置、７は操作等の表示を行う表示部、８
はプログラムやデータを出力するプリンタである。９は
ロボット１１を動かすための不図示のサーボモータを駆
動するサーボ回路であり、サーボ回路９とロボット１１
が接続されている。また、サーボモータによって動かさ
れるロボット１１の位置を検出する不図示の検出器もサ
ーボ回路９を介して接続されている。以上の数値制御装
置の構成は前記の従来例と同様であるので、詳細説明は
省略する。
【００１０】図２に実施例１の原理を最もよく表わす制
御処理のフローチャートを示す。目的物の位置決め時の
状態は、図３に示すように次の２つの場合が考えられ
る。
御処理のフローチャートを示す。目的物の位置決め時の
状態は、図３に示すように次の２つの場合が考えられ
る。
【００１１】（１）ロボットの最終目標位置との偏差
が、ある一定値以下で速度もある一定値以下の場合（Ａ
正常時） （２）速度がある一定値以上の場合（Ｂ振動時） 以下に、図２のフローチャートに従って、実施例１の動
作を説明する。
が、ある一定値以下で速度もある一定値以下の場合（Ａ
正常時） （２）速度がある一定値以上の場合（Ｂ振動時） 以下に、図２のフローチャートに従って、実施例１の動
作を説明する。
【００１２】通常、移動命令が発生すると、数値制御装
置１は段階的にロボットの移動目標位置を変化させてモ
ータを回転させる。
置１は段階的にロボットの移動目標位置を変化させてモ
ータを回転させる。
【００１３】実施例１では、図２に示すフローチャート
のように、ステップＳ１で、サーボ系（サーボ回路９）
にロボットの移動目標値（以下、目標位置）を与える。
サーボ回路９は、ロボット１１の制御を行ない、目標位
置に向かってサーボ動作を行う。次の数値制御装置１
は、ステップＳ２で、ロボットの現在位置の読込みを行
い、ステップＳ３で、偏差すなわち、ロボットの移動が
終了した位置（以下、最終目標位置）とステップＳ２で
読込んだ目標位置との差を計算する。
のように、ステップＳ１で、サーボ系（サーボ回路９）
にロボットの移動目標値（以下、目標位置）を与える。
サーボ回路９は、ロボット１１の制御を行ない、目標位
置に向かってサーボ動作を行う。次の数値制御装置１
は、ステップＳ２で、ロボットの現在位置の読込みを行
い、ステップＳ３で、偏差すなわち、ロボットの移動が
終了した位置（以下、最終目標位置）とステップＳ２で
読込んだ目標位置との差を計算する。
【００１４】次のステップＳ４（以下、位置偏差完了監
視手段）では、ステップＳ３で計算した偏差がロボット
の移動の最終目標位置の一定位置内（以下、完了設定
幅）に入っているか否かを判断する。偏差が完了設定幅
以内に入っていなければ，ＮＧのルートを通り、ステッ
プＳ１へ進み、次のサーボサイクルで目標位置を更新
し、移動を繰り返す。完了設定幅に入っていれば、ＯＫ
のルートを通り、次のステップＳ５へ進む。
視手段）では、ステップＳ３で計算した偏差がロボット
の移動の最終目標位置の一定位置内（以下、完了設定
幅）に入っているか否かを判断する。偏差が完了設定幅
以内に入っていなければ，ＮＧのルートを通り、ステッ
プＳ１へ進み、次のサーボサイクルで目標位置を更新
し、移動を繰り返す。完了設定幅に入っていれば、ＯＫ
のルートを通り、次のステップＳ５へ進む。
【００１５】ステップＳ５（以下、速度監視手段）で
は、速度監視を行う。現在のロボットの移動速度が、あ
らかじめ設定した設定幅以内ならば正常であると判断し
て、（図３のＡ正常時のカーブ）ＯＫのルートに進み、
次のステップＳ６で、位置決め完了の処理を行ない終了
する。ステップＳ５で、速度が設定幅以上ならば、振動
時であるので（図３のＢ振動時のカーブ）ＮＧのルート
に進み、ステップＳ１のサーボサイクルの処理へと進
む。
は、速度監視を行う。現在のロボットの移動速度が、あ
らかじめ設定した設定幅以内ならば正常であると判断し
て、（図３のＡ正常時のカーブ）ＯＫのルートに進み、
次のステップＳ６で、位置決め完了の処理を行ない終了
する。ステップＳ５で、速度が設定幅以上ならば、振動
時であるので（図３のＢ振動時のカーブ）ＮＧのルート
に進み、ステップＳ１のサーボサイクルの処理へと進
む。
【００１６】ここで、正常時と振動時について、図３を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００１７】＜正常時＞図３のＡの応答を行うカーブで
あり、臨界制動（振動せずに）的に、目標位置へ近づ
く。この場合は、位置偏差完了監視手段（ステップＳ
４）により、目標位置到達と判断され、次に速度監視手
段（ステップＳ５）により、速度があらかじめ設定され
た設定幅以内に入っている場合（例えば、図３のＡ１
点）、位置決め完了として、次のステップへ進む。
あり、臨界制動（振動せずに）的に、目標位置へ近づ
く。この場合は、位置偏差完了監視手段（ステップＳ
４）により、目標位置到達と判断され、次に速度監視手
段（ステップＳ５）により、速度があらかじめ設定され
た設定幅以内に入っている場合（例えば、図３のＡ１
点）、位置決め完了として、次のステップへ進む。
【００１８】＜振動時＞図３のＢの応答を行うカーブで
あり、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，…のように一種の減衰
振動を行いながら、ロボットが目標位置に近づく。この
場合は、位置偏差完了監視手段（ステップＳ４）によ
り、目標位置到達と判断されたにもかかわらず、次の速
度監視手段（ステップＳ５）で、ロボットの速度があら
かじめ設定された設定幅以内に入っていないと判断さ
れ、所定の速度以下になるまで、ステップＳ１からのサ
ーボサイクルを繰り返す。
あり、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，…のように一種の減衰
振動を行いながら、ロボットが目標位置に近づく。この
場合は、位置偏差完了監視手段（ステップＳ４）によ
り、目標位置到達と判断されたにもかかわらず、次の速
度監視手段（ステップＳ５）で、ロボットの速度があら
かじめ設定された設定幅以内に入っていないと判断さ
れ、所定の速度以下になるまで、ステップＳ１からのサ
ーボサイクルを繰り返す。
【００１９】図３では、Ｂ７のポイントで、ロボットの
位置決め完了と判断して、次のステップＳ６へ進む。
位置決め完了と判断して、次のステップＳ６へ進む。
【００２０】以上の様に、本発明によれば、移動指令を
全て出力し終る前でも、ロボットの位置決め完了を確認
でき、また、負荷変動による振動がある場合はその振動
がおさまるまで位置決め完了を誤って出力せず、安全か
つ正確に位置決めを実現できる。
全て出力し終る前でも、ロボットの位置決め完了を確認
でき、また、負荷変動による振動がある場合はその振動
がおさまるまで位置決め完了を誤って出力せず、安全か
つ正確に位置決めを実現できる。
【００２１】
【他の実施例】実施例１では位置制御部と速度制御部を
数値制御装置１内のサーボ回路として持つ場合について
説明した。しかし、数値制御装置１内には、位置制御部
のみを備え、速度制御部を外部のアンプに持つ場合があ
る。この場合は、速度の直接監視が不可能になるが、位
置偏差の変動量を速度のかわりに監視することで同様の
効果が期待できる。
数値制御装置１内のサーボ回路として持つ場合について
説明した。しかし、数値制御装置１内には、位置制御部
のみを備え、速度制御部を外部のアンプに持つ場合があ
る。この場合は、速度の直接監視が不可能になるが、位
置偏差の変動量を速度のかわりに監視することで同様の
効果が期待できる。
【００２２】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加減速命令が終了前でも、ロボットの位置偏差が所定位
置偏差内に入り、更に、ロボットの速度が所定速度以下
であれば、安全に位置決め完了することができる。
加減速命令が終了前でも、ロボットの位置偏差が所定位
置偏差内に入り、更に、ロボットの速度が所定速度以下
であれば、安全に位置決め完了することができる。
【００２３】また、振動時の位置決め完了信号の発生タ
イミングが正確になる。
イミングが正確になる。
【００２４】
【図１】本発明の実施例における数値制御装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本発明の実施例における制御処理を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】位置決め時のサーボモータの変化／応答を示す
図である。
図である。
１ 数値制御装置 ２ ＣＰＵ ３ ＲＯＭ ４ ＲＡＭ ５ キーボード ６ 外部記憶装置 ７ 表示部 ８ プリンタ ９ サーボ回路 １０ バス １１ ロボット ３０ 制御プログラム ３１ 位置偏差監視プログラム ４２ 速度監視プログラム ４１ データ ４２ パラメータ Ａ 振動時応答 Ｂ 正常時応答
Claims (4)
- 【請求項１】 サーボモータにより目的物の位置決めを
行う数値制御装置において、目標位置に対して目的物の
位置偏差が所定の偏差幅領域内に入ったことを監視する
位置偏差監視手段と、目的物の速度が所定の速度設定領
域内に入ったことを監視する速度監視手段を備え、 前記位置偏差が所定の偏差幅領域内に入り、かつ前記速
度が所定の速度設定領域内に入った時に、位置決め完了
と判断することを特徴とする数値制御装置。 - 【請求項２】 位置偏差の変動量より速度を算出するこ
とを特徴とする請求項１記載の数値制御装置。 - 【請求項３】 目的物の位置偏差が所定の偏差幅領域内
に入ったことを監視し、目的物の速度が所定の速度設定
領域内に入ったことを監視し、 前記位置偏差が所定の偏差幅領域内に入り、かつ前記速
度が所定の速度設定領域内に入った時に、位置決め完了
とすることを特徴とする位置決め方法。 - 【請求項４】 位置偏差の変動量より速度を算出するこ
とを特徴とする請求項３記載の位置決め方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5284495A JPH08249030A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 数値制御装置及び位置決め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5284495A JPH08249030A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 数値制御装置及び位置決め方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08249030A true JPH08249030A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12926160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5284495A Withdrawn JPH08249030A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 数値制御装置及び位置決め方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08249030A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011037611A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Murata Machinery Ltd | 移動体システム |
| US9753449B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-09-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Numerical control device |
| US11454952B2 (en) | 2019-09-12 | 2022-09-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Numerical control apparatus |
-
1995
- 1995-03-13 JP JP5284495A patent/JPH08249030A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011037611A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Murata Machinery Ltd | 移動体システム |
| CN101995846A (zh) * | 2009-08-18 | 2011-03-30 | 村田机械株式会社 | 移动体系统和移动体的到位判定方法 |
| US8560197B2 (en) | 2009-08-18 | 2013-10-15 | Murata Machinery, Ltd. | Moving vehicle system and in-position determination method for moving vehicle |
| CN101995846B (zh) * | 2009-08-18 | 2014-08-06 | 村田机械株式会社 | 移动体系统和移动体的到位判定方法 |
| US9753449B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-09-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Numerical control device |
| US11454952B2 (en) | 2019-09-12 | 2022-09-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Numerical control apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |