JPH09244747A - 同期位置制御装置 - Google Patents
同期位置制御装置Info
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- JPH09244747A JPH09244747A JP5743296A JP5743296A JPH09244747A JP H09244747 A JPH09244747 A JP H09244747A JP 5743296 A JP5743296 A JP 5743296A JP 5743296 A JP5743296 A JP 5743296A JP H09244747 A JPH09244747 A JP H09244747A
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Abstract
できる同期位置制御装置を提供する。 【解決手段】 コラムの両側に位置制御系21,22を
設け、この中間に1本のリニヤスケール18を設ける。
リニヤスケール18で検出された移動位置Lを位置制御
系21の位置指令値Rにフィードバックするクローズド
ループ24を形成する。前記移動位置Lと位置制御系2
1のモータ位置検出器で検出された位置C 1 との差(L
−C1 )を位置制御系22のモータ位置検出器で検出さ
れた位置C 2 に加えて(C2 +L−C1 )、位置制御系
22の位置指令値Rにフィードバックするセミクローズ
ドループ25を形成する。
Description
に関する。たとえば、門形などの可動構造物を備えた工
作機械において、その可動構造物の両側を同期位置決め
する同期位置制御装置に関する。
軸を2台のモータで駆動する場合に、2台のモータを同
時に制御する必要があり、2台のモータ間の位置の差
(以下、同期誤差と呼ぶ)を許容値以上にならないよう
な制御を行うものである。
せる場合、図3に示すように、可動構造物であるコラム
31の中心に対して対称な両側の脚部32,33にボー
ルねじ軸34,35をそれぞれ配設し、このボールねじ
軸34,35にモータ36,37を連結するとともに、
各ボールねじ軸34,35と平行に前記コラム31の各
脚部32,33の移動位置を検出するリニヤスケール3
81,382 を設けた構造が知られている。なお、391,
392 はモータ36,37の回転角位置を検出するモー
タ位置検出器である。
ー軸と呼び、補正量の加えられる軸をスレーブ軸と呼
ぶ。図3では、ボールねじ軸34およびモータ36側を
マスター軸SM と呼び、ボールねじ軸35およびモータ
37側をスレーブ軸SS と呼ぶ。
いて、41は前記ボールねじ軸34、モータ36および
モータ位置検出器391 を含む位置制御系、42は前記
ボールねじ軸35、モータ37およびモータ位置検出器
392 を含む位置制御系、43は補償回路である。ま
た、Rは位置指令値、C1,C2 は前記モータ位置検出器
391,392 で検出された各モータ36,37の回転角
位置、L1,L2 は前記リニヤスケール381,382 で検
出された移動位置である。
81,382 で検出された移動位置L 1,L2 からモータ位
置検出器391,392 で検出された位置C1,C2 をそれ
ぞれ差引き、その差(L1 −C1 ), (L2 −C2 )を
求める。ここで、差(L1 −C1 ), (L2 −C2 )が
ある一定値よりも大きくなったとき、エラーとする。
2 )にモータ位置検出器391,39 2 の位置C1,C2 を
加え(L1 −C1 +C1 =L1 ), (L2 −C2 +C2
=L 2 )、これを最終的な位置フィードバック値として
いる。そして、マスター軸S M の位置フィードバック値
(L1 )からスレーブ軸SS の位置フィードバック値
(L2 )を差引き(L1 −L2 )、補償回路43で補償
を行い、スレーブ軸SSの位置指令値Rに加えている。
4,35をマスター軸SM とスレーブ軸SS とに分け
て、マスター軸SM 側の移動位置に一致するようにスレ
ーブ軸SS の移動位置を制御している。
法では、マスター軸SM とスレーブ軸SS とのそれぞれ
に1本ずつのリニヤスケール381,382 が必要である
ため、コストアップになっていた。ちなみに、リニヤス
ケールを用いないセミクローズドループ方式では、熱変
位によるボールねじ軸の伸び縮みによる影響により精度
が悪くなる。従って、従来の同期位置制御方法では、精
度を維持しようとすると2本のリニヤスケール381,3
82 が必要であるため、精度の向上とコストダウンとを
同時に満足させることが困難であった。
解消し、精度を維持しつつ、コストを低減することがで
きる同期位置制御装置を提供することにある。
置は、可動構造物の両側に、モータを有する駆動機構お
よび前記モータの回転角位置を検出するモータ位置検出
器を含み位置指令値に基づき前記可動構造物の各側を移
動させる第1、第2位置制御系をそれぞれ設け、この第
1、第2位置制御系で前記可動構造物の両側を同期位置
決めする同期位置制御装置において、前記両位置制御系
の駆動機構の間に前記可動構造物の移動位置を検出する
1つの機械位置検出器を前記可動構造物の移動方向に沿
って設け、前記機械位置検出器で検出された移動位置を
前記第1位置制御系の位置指令値にフィードバックする
クローズドループを形成するとともに、前記機械位置検
出器で検出された移動位置と前記第1位置制御系のモー
タ位置検出器で検出された位置との差を前記第2位置制
御系のモータ位置検出器で検出された位置に加えて、前
記第2位置制御系の位置指令値にフィードバックするセ
ミクローズドループを形成したことを特徴としている。
系では、機械位置検出器で検出された移動位置が位置指
令値に一致するように制御される。一方、第2位置制御
系では、機械位置検出器で検出された移動位置と第1位
置制御系のモータ位置検出器で検出された位置との差
が、前記第2位置制御系のモータ位置検出器で検出され
た位置に加えられ、第2位置制御系の位置指令値にフィ
ードバックされるいるから、同期誤差を従来の方法とほ
ぼ同等にできる。従って、精度を維持しつつ、1つの機
械位置検出器でよいから、コストも低減することができ
る。
の位置フィードバック値と前記第2位置制御系の位置フ
ィードバック値との差を前記第2位置制御系の位置指令
値に加えるループを形成するのが望ましい。また、前記
機械位置検出器は、前記両位置制御系の駆動機構の中間
に配置されていることが望ましい。また、前記クローズ
ドループは、前記機械位置検出器で検出された移動位置
と前記第1位置制御系のモータ位置検出器で検出された
位置との差をフィルタを通したのち、これに前記第1位
置制御系のモータ位置検出器で検出された位置を加えて
前記第1位置制御系の位置指令値にフィードバックする
のが望ましい。このようにすれば、精度をより向上させ
ることができる。
参照しながら詳細に説明する。図1は本実施形態の駆動
系を示している。同図に示すように、可動構造物である
コラム11の中心に対して対称な両側の脚部12,13
に、駆動機構14,15がそれぞれ設けられている。各
駆動機構14,15は、前記各脚部12,13に螺合さ
れたボールねじ軸14A,15Aと、このボールねじ軸
14A,15Aを回転させるモータ14B,15Bとか
ら構成されている。各モータ14B,15Bには、その
モータ14B,15Bの回転角位置を検出するレゾルバ
などのモータ位置検出器16,17がそれぞれ連結され
ている。
置、つまり、両側のボールねじ軸14A,15Aの間の
中間には、コラム11の中心の移動位置を検出する機械
位置検出器として1本のリニヤスケール18がボールね
じ軸14A,15Aと平行に設けられている。ここで、
ボールねじ軸14Aおよびモータ14B側をマスター軸
SM と呼び、ボールねじ軸15Aおよびモータ15B側
をスレーブ軸SS と呼ぶ。また、各側の駆動機構14,
15は同一構造で、モータ位置検出器16,17による
位置の差も微小で、問題ないものとする。
同図において、21は前記駆動機構14およびモータ位
置検出器16を含む位置制御系、22は前記駆動機構1
5およびモータ位置検出器17を含む位置制御系、23
は補償回路である。また、Rは位置指令値、C1,C2 は
前記モータ位置検出器16,17によって検出された各
モータ14B,15Bの回転角位置、Lは前記リニヤス
ケール18によって検出された移動位置である。
からモータ位置検出器16による移動位置C1 を引き、
この値(L−C1 )の信号をフィルタ27を通してノイ
ズを除去したのち、モータ位置検出器16による移動位
置C1 に加え(C1 +L−C 1 =L)、その値(L)を
マスター軸SM の位置フィードバック値としている。こ
こに、リニヤスケール18で検出された移動位置Lを位
置制御系21の位置指令値Rにフィードバックするクロ
ーズドループ24が形成されている。
22のモータ位置検出器17による移動位置C2 に加
え、その値(C2 +L−C1 )をスレーブ軸SS の位置
フィードバック値としている。ここに、リニヤスケール
18で検出された移動位置Lとモータ位置検出器16で
検出された位置C1 との差(L−C1 )を位置制御系2
2のモータ位置検出器17で検出された位置C2 に加え
て(C2 +L−C1 )、位置制御系22の位置指令値R
にフィードバックするセミクローズドループ25が形成
されている。
ク値(L)からスレーブ軸SS の位置フィードバック値
(C2 +L−C1 )を引き、その値(C1 −C2 )を補
償回路23で補償を行い、スレーブ軸SS の位置指令値
Rに加えている。ここに、位置制御系21の位置フィー
ドバック値(L)と位置制御系22の位置フィードバッ
ク値(C2 +L−C1 )との差(C1 −C2 )を位置制
御系22の位置指令値Rに加えるループ26が形成され
ている。
ブ軸SS の駆動機構14,15の中間に1本のリニヤス
ケール18を設け、このリニヤスケール18で検出され
た移動位置Lをマスター軸SM 側の位置指令値Rにフィ
ードバックするクローズドループ24を形成するととも
に、リニヤスケール18で検出された移動位置Lとマス
ター軸SM 側のモータ位置検出器16で検出された位置
C1 との差(L−C1)をスレーブ軸SS 側のモータ位
置検出器17で検出された位置C2 に加えて(C2 +L
−C1 )、スレーブ軸SS 側の位置指令値Rにフィード
バックするセミクローズドループ25を形成したので、
1本のリニヤスケール18を使用する構成であっても、
マスター軸SM とスレーブ軸SS との同期誤差を微小に
できる。
来構造および制御方法に比べ、コストを低減することが
できる。しかも、精度的にも従来の制御方法と遜色のな
い精度を維持することができる。
機構14,15の中間に配置するとともに、マスター軸
SM の位置フィードバック値(L)とスレーブ軸SS の
位置フィードバック値(C2 +L−C1 )との差をスレ
ーブ軸SS の位置指令値Rに加えるようにしたので、精
度をより向上させることができる。
15は、ボールねじ軸14A,15Aを含んで構成した
が、必ずしもボールねじ軸に限られるものでなく、回転
によってコラム11を移動できるものであれば他の構造
でもよい。また、可動構造物としては、上記実施形態で
挙げた門形コラム11に限らず、比較的大型で両側に駆
動機構が必要なもの全てに適用できる。
SM とスレーブ軸SS との駆動機構14,15は同一構
造で、モータ位置検出器16,17による位置の差も微
小であったが、たとえば、マスター軸SM とスレーブ軸
SS との駆動機構の構造が異なる場合などで、双方にモ
ータ位置検出器による位置間に差が生じる場合には、補
正を加えることが望ましい。また、モータ位置検出器1
6,17についても、直接、モータ14B,15Bの回
転角位置を検出するものに限らず、モータ14B,15
Bの回転角と関連するボールねじ軸14A,15Bの角
度位置を検出するものであってもよい。
つの機械位置検出器によって、第1、第2位置制御系の
同期制御を行うので、精度を維持しつつ、コストを低減
することができる。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 可動構造物の両側に、モータを有する駆
動機構および前記モータの回転角位置を検出するモータ
位置検出器を含み位置指令値に基づき前記可動構造物の
各側を移動させる第1、第2位置制御系をそれぞれ設
け、この第1、第2位置制御系で前記可動構造物の両側
を同期位置決めする同期位置制御装置において、 前記両位置制御系の駆動機構の間に前記可動構造物の移
動位置を検出する1つの機械位置検出器を前記可動構造
物の移動方向に沿って設け、 前記機械位置検出器で検出された移動位置を前記第1位
置制御系の位置指令値にフィードバックするクローズド
ループを形成するとともに、 前記機械位置検出器で検出された移動位置と前記第1位
置制御系のモータ位置検出器で検出された位置との差を
前記第2位置制御系のモータ位置検出器で検出された位
置に加えて、前記第2位置制御系の位置指令値にフィー
ドバックするセミクローズドループを形成したことを特
徴とする同期位置制御装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の同期位置制御装置にお
いて、前記第1位置制御系の位置フィードバック値と前
記第2位置制御系の位置フィードバック値との差を前記
第2位置制御系の位置指令値に加えるループを形成した
ことを特徴とする同期位置制御装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の同期位
置制御装置において、前記機械位置検出器は、前記両位
置制御系の駆動機構の中間に配置されていることを特徴
とする同期位置制御装置。 - 【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の
同期位置制御装置において、前記クローズドループは、
前記機械位置検出器で検出された移動位置と前記第1位
置制御系のモータ位置検出器で検出された位置との差を
フィルタを通したのち、これに前記第1位置制御系のモ
ータ位置検出器で検出された位置を加えて前記第1位置
制御系の位置指令値にフィードバックすることを特徴と
する同期位置制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05743296A JP3611662B2 (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 同期位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05743296A JP3611662B2 (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 同期位置制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09244747A true JPH09244747A (ja) | 1997-09-19 |
JP3611662B2 JP3611662B2 (ja) | 2005-01-19 |
Family
ID=13055501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05743296A Expired - Lifetime JP3611662B2 (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 同期位置制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3611662B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004092859A1 (ja) * | 2003-04-11 | 2004-10-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | サーボ制御器 |
-
1996
- 1996-03-14 JP JP05743296A patent/JP3611662B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004092859A1 (ja) * | 2003-04-11 | 2004-10-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | サーボ制御器 |
US7671553B2 (en) | 2003-04-11 | 2010-03-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Servo controller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3611662B2 (ja) | 2005-01-19 |
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