JPS5911414A - 位置決め制御方法 - Google Patents
位置決め制御方法Info
- Publication number
- JPS5911414A JPS5911414A JP12252982A JP12252982A JPS5911414A JP S5911414 A JPS5911414 A JP S5911414A JP 12252982 A JP12252982 A JP 12252982A JP 12252982 A JP12252982 A JP 12252982A JP S5911414 A JPS5911414 A JP S5911414A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- cpu12
- servo motor
- nut
- positioning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
- G05B19/231—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41121—Eliminating oscillations, hunting motor, actuator
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ＤＣサーボモータを用いた機械装置のドッ
グや送りナツト等の位置決め制御方法に関するものであ
る。
グや送りナツト等の位置決め制御方法に関するものであ
る。
従来よりＮｏ工作機械を初めとして、各種機械の駆動源
には、電気−油圧パルスモータが用いられていたが、最
近ではＤｏサーボモータ駆動方式に転換されつつある。
には、電気−油圧パルスモータが用いられていたが、最
近ではＤｏサーボモータ駆動方式に転換されつつある。
その転換の理由としては、油圧源や作動油の管理が不要
であって、機構との直結や低速大トルクから高速運転や
瞬時停止が実現できる等の点がある。そこでその実行例
を述べてみると、まず第１図に示すように、Ｘ（又はＹ
）テーブル１に接続されている雌ネジを設けた送りナツ
ト２と雄ネジを形成した送り軸３とを嵌合いさせ、送り
ネジ３の端部に設けたＤｏサーボモータ４によってＸ（
又はＹ）テーブルの送りを行わせるものがある。ところ
で、上述のＸ（Ｙ）テーブル送り機構においては、送り
軸３や送りナツト２のネジ形成寸法公差による寸法精度
や、送り軸３の剛性に基づく弾性変形誤差、テーブルが
ころがり案内や衝撃荷重に対して適応しきれず、よって
ＤＣサーボモータの速度制御中のオー、（−速度を直ち
に減少させる時に生じがちな固有振動等を解消する必要
があるが、現状では未解決であり、しかも今度より一層
低速大トルクから高速運転化が捉進きれる（頃向がある
ので、実現性が高い位置決め制６１ｔ１方法の確立が望
まれていた。
であって、機構との直結や低速大トルクから高速運転や
瞬時停止が実現できる等の点がある。そこでその実行例
を述べてみると、まず第１図に示すように、Ｘ（又はＹ
）テーブル１に接続されている雌ネジを設けた送りナツ
ト２と雄ネジを形成した送り軸３とを嵌合いさせ、送り
ネジ３の端部に設けたＤｏサーボモータ４によってＸ（
又はＹ）テーブルの送りを行わせるものがある。ところ
で、上述のＸ（Ｙ）テーブル送り機構においては、送り
軸３や送りナツト２のネジ形成寸法公差による寸法精度
や、送り軸３の剛性に基づく弾性変形誤差、テーブルが
ころがり案内や衝撃荷重に対して適応しきれず、よって
ＤＣサーボモータの速度制御中のオー、（−速度を直ち
に減少させる時に生じがちな固有振動等を解消する必要
があるが、現状では未解決であり、しかも今度より一層
低速大トルクから高速運転化が捉進きれる（頃向がある
ので、実現性が高い位置決め制６１ｔ１方法の確立が望
まれていた。
この発明は、以上の観点に立脚して考察されたもので、
ＤＣサーボモータを用いる機械装置におけるドッグや送
りナツト等の被送り部を、次に述べるディジタル処理帰
還ループによって、位置決め制御式せている。すなわち
、この発明は、ＤＣザーボモータの回転数に対応するデ
ィジタル信号出力を、負帰還ループを形成してモータ制
御回路人力部に・帰還させる制御方法について、ＤＣサ
ーボモータの負荷側に設けた検出器によって得た信号を
、負帰還ループと別個に設けたディジタル処理帰還ルー
プによって、モータ制御回路人力部へ人力きせる方法と
するものである０次にこの発明ｖｃ牟る前の従来技術と
比較しつつ、この発明の最’Ｉｌｌ顕著な考案を奏する
実施例を紹介する。
ＤＣサーボモータを用いる機械装置におけるドッグや送
りナツト等の被送り部を、次に述べるディジタル処理帰
還ループによって、位置決め制御式せている。すなわち
、この発明は、ＤＣザーボモータの回転数に対応するデ
ィジタル信号出力を、負帰還ループを形成してモータ制
御回路人力部に・帰還させる制御方法について、ＤＣサ
ーボモータの負荷側に設けた検出器によって得た信号を
、負帰還ループと別個に設けたディジタル処理帰還ルー
プによって、モータ制御回路人力部へ人力きせる方法と
するものである０次にこの発明ｖｃ牟る前の従来技術と
比較しつつ、この発明の最’Ｉｌｌ顕著な考案を奏する
実施例を紹介する。
まず第２図に示したブロックダイヤグラムは、この発明
以前の一般的なりＣサーボモータ使用の位置決め方法に
関するもので、ノクルス偏差カウンタ６、ディジタル−
アナログ変換器７、そしてサーボコントローラ８、さら
にＤＣサーボモータ４を縦接続するとともに、ＤＣサー
ボモータ４の速度検出を行うタフメータ９をサーボコン
トローラ８の入力へ、捷たタコメータ９より位置フィー
ドバック量に相当するパルス列を検出するロータリエン
コーダ１０をパルス整形回路５へ夫々負帰還させるもの
である。ところでこの位置決め方法によれば、根本的に
は、ＤＣサーボモータ４の回転速度と、位置決め精度に
対応するパルス分解能とが背反し、かつ位置決め精度と
速度制御時の固有振動とが相生する関係にあるので、製
作寸法や弾性変形全克服しても同時に固有振動をも排除
することは至難である。すなわち、ＤＣサーボモータ４
−タコメータ９−サーボコントローラ８によって形成さ
れる負帰還ループＡによって、ＤＣサーボモータ４の適
正な回転数に低減すれば、逆にＤＣサーボモータ４−タ
コメータ９−ロークリエンコーダ１０を経てパルス整形
回路５へと負帰還させるループＢのパルス分解能は低減
前よりも数倍も上昇させなければならず、上昇させるこ
とが困難なため、ＤＣサーボモータ４のＡ−−）く−速
度夕゛ンビングを行わせる理想的な保持トルりσ〕発生
力（不十分となり固有振動を招いてしまうｚＳらである
。
以前の一般的なりＣサーボモータ使用の位置決め方法に
関するもので、ノクルス偏差カウンタ６、ディジタル−
アナログ変換器７、そしてサーボコントローラ８、さら
にＤＣサーボモータ４を縦接続するとともに、ＤＣサー
ボモータ４の速度検出を行うタフメータ９をサーボコン
トローラ８の入力へ、捷たタコメータ９より位置フィー
ドバック量に相当するパルス列を検出するロータリエン
コーダ１０をパルス整形回路５へ夫々負帰還させるもの
である。ところでこの位置決め方法によれば、根本的に
は、ＤＣサーボモータ４の回転速度と、位置決め精度に
対応するパルス分解能とが背反し、かつ位置決め精度と
速度制御時の固有振動とが相生する関係にあるので、製
作寸法や弾性変形全克服しても同時に固有振動をも排除
することは至難である。すなわち、ＤＣサーボモータ４
−タコメータ９−サーボコントローラ８によって形成さ
れる負帰還ループＡによって、ＤＣサーボモータ４の適
正な回転数に低減すれば、逆にＤＣサーボモータ４−タ
コメータ９−ロークリエンコーダ１０を経てパルス整形
回路５へと負帰還させるループＢのパルス分解能は低減
前よりも数倍も上昇させなければならず、上昇させるこ
とが困難なため、ＤＣサーボモータ４のＡ−−）く−速
度夕゛ンビングを行わせる理想的な保持トルりσ〕発生
力（不十分となり固有振動を招いてしまうｚＳらである
。
そこで、この発明は、第３図のプロ゛ンクタ゛イヤグラ
ムにて示されるようか実施例を提示することにより、」
―記問題を解決すること力くできる。すなわち、第３図
のブロックダイヤグラムについて、第１図及び第２図に
おける図番と１司−のものは、同様な回路や機構部材で
ある。さて、こσつ実施秒１４においては、Ｘテーブル
１と一体イし接続している送りナツト２の移動量を、送
りす゛ント惧１ｊに設けた磁束応答形マルチギャップへ
゛ンド〕−１ａと、送り軸３に平行かつ近接させるとと
もにマルチギャツフ゛ヘッドｌ ］、ａとも近接してい
る磁気スケール１］−ｂとからなる検出器としての磁気
センサ１１によって検知している。ここで、上述の磁気
スケール１１ｂは、微小磁区パターンを永久磁石化した
磁気目盛で、接近しているマルチギヤ゛ンフ′へン）”
ｌｌａに巻何けられているコイルへ微ｌＪ１電圧を誘起
させるものである。さらに、１２は、磁気センサ１１に
よって得られた微小電圧のディジタルパルス信号を、論
理回路によって形成されパルス整形回路５へと、従来よ
りの負帰還ループＡ、Ｂと別個に帰還させるＣＰＵ、１
３は、０ＰＵ１２へ磁気センサ１１よりのディジタルパ
ルス信号を入力させるバッファアンプである。上述の０
ＰＵ１２は、第２図によった従来の位置決め方法では、
困難であった位置決め精度とパルス分解能との相克を消
去するもので、次のような動作をする。つ壕り、予め設
定されたプログラミング内容に基いて駆動パルス分解能
設定人力信号をパルス整形回路５へ送り込み、従来通り
のＤＣサーボモータ４の駆動を行い、つぎに、送りナツ
ト２の移動量を、マルチギャップヘッドｌｌａが磁気ス
ケールｌｌｂの絶対原点より離隔した距離データとして
、磁気センサ１１よりバッファアンプ１３を経由して０
ＰＵ１２へ人力する。すると０ＰＵ１２は設定駆動パル
スと入力された距離データに対応したパルスとの偏差算
出とともに、修正すべきパルス分解能を判定して、パル
ス整形回路５へ入力するのである。
ムにて示されるようか実施例を提示することにより、」
―記問題を解決すること力くできる。すなわち、第３図
のブロックダイヤグラムについて、第１図及び第２図に
おける図番と１司−のものは、同様な回路や機構部材で
ある。さて、こσつ実施秒１４においては、Ｘテーブル
１と一体イし接続している送りナツト２の移動量を、送
りす゛ント惧１ｊに設けた磁束応答形マルチギャップへ
゛ンド〕−１ａと、送り軸３に平行かつ近接させるとと
もにマルチギャツフ゛ヘッドｌ ］、ａとも近接してい
る磁気スケール１］−ｂとからなる検出器としての磁気
センサ１１によって検知している。ここで、上述の磁気
スケール１１ｂは、微小磁区パターンを永久磁石化した
磁気目盛で、接近しているマルチギヤ゛ンフ′へン）”
ｌｌａに巻何けられているコイルへ微ｌＪ１電圧を誘起
させるものである。さらに、１２は、磁気センサ１１に
よって得られた微小電圧のディジタルパルス信号を、論
理回路によって形成されパルス整形回路５へと、従来よ
りの負帰還ループＡ、Ｂと別個に帰還させるＣＰＵ、１
３は、０ＰＵ１２へ磁気センサ１１よりのディジタルパ
ルス信号を入力させるバッファアンプである。上述の０
ＰＵ１２は、第２図によった従来の位置決め方法では、
困難であった位置決め精度とパルス分解能との相克を消
去するもので、次のような動作をする。つ壕り、予め設
定されたプログラミング内容に基いて駆動パルス分解能
設定人力信号をパルス整形回路５へ送り込み、従来通り
のＤＣサーボモータ４の駆動を行い、つぎに、送りナツ
ト２の移動量を、マルチギャップヘッドｌｌａが磁気ス
ケールｌｌｂの絶対原点より離隔した距離データとして
、磁気センサ１１よりバッファアンプ１３を経由して０
ＰＵ１２へ人力する。すると０ＰＵ１２は設定駆動パル
スと入力された距離データに対応したパルスとの偏差算
出とともに、修正すべきパルス分解能を判定して、パル
ス整形回路５へ入力するのである。
したがって、この実施例では、送りナツト２の位１に決
め精度は、磁気センサ］１の検出感度によって決まり、
パルス分解能は、０ＰＵ１２が逐次判定して（１正を加
えるので、ＤＣサーボモータ４の速度制御中のオーバー
速度をダンピングさせる理想的な保持トルクを発生させ
ることができる。
め精度は、磁気センサ］１の検出感度によって決まり、
パルス分解能は、０ＰＵ１２が逐次判定して（１正を加
えるので、ＤＣサーボモータ４の速度制御中のオーバー
速度をダンピングさせる理想的な保持トルクを発生させ
ることができる。
しかも、この実施例では、ＣＰＵ１２が、負荷側の検出
器である磁気センサ１１よりのデータ人力を行いながら
動作するので、第４図に示すような駆動パルスＰとＤＣ
ザーボモータ４の回転Ｍ ＤＫ ■との制御曲線１４の
プロファイル設定が、高い自由度で変更できる利点があ
る。
器である磁気センサ１１よりのデータ人力を行いながら
動作するので、第４図に示すような駆動パルスＰとＤＣ
ザーボモータ４の回転Ｍ ＤＫ ■との制御曲線１４の
プロファイル設定が、高い自由度で変更できる利点があ
る。
尚上記実施例では、負荷側の検出器として磁気センサを
採用したが、この発明では、勿論その他に、レーザー光
干渉縞スケールとフォトトランジスタや発光ダイオード
と光フアイバアレイスケールと受光ダイオードなど光セ
ンサ等を採用してもよく、またＣＰＵは単独のＣＰＵ以
外にＭＰＵ化したものを使用しても、上記実施例に準す
る作用効果がある。
採用したが、この発明では、勿論その他に、レーザー光
干渉縞スケールとフォトトランジスタや発光ダイオード
と光フアイバアレイスケールと受光ダイオードなど光セ
ンサ等を採用してもよく、またＣＰＵは単独のＣＰＵ以
外にＭＰＵ化したものを使用しても、上記実施例に準す
る作用効果がある。
この発明によれば、従来ＤＣサーボモータ使用の位置決
めにおいて、回避し得なかった固層″振動を解消するこ
とは勿ｍ、ＤＣサーボモータ制御のプロファイル設定を
も適宜変更可能とする優しタ長所がある。
めにおいて、回避し得なかった固層″振動を解消するこ
とは勿ｍ、ＤＣサーボモータ制御のプロファイル設定を
も適宜変更可能とする優しタ長所がある。
第１図は、一般的な機械装置の送り機構の概略側面図、
第２図はその、従来よりの位置決め制御方法によるサー
ボ系のブロックダイヤグラム、第３図は、この発明の一
実施例に関するサーボ系のブロックダイヤグラム、第４
図はそのＤｏサーボモータの駆動パルス−速度制御特性
線図である。 ４ ・・・ ＤＣサーボモータ、 １１・・・・・ 検出器（磁気センサ）、１１ａ・・・
・・マルチギャップヘッド、１１’ｂ・・・・・ 磁気
スケール、 １２ ・・・・・ ＣＰＵ。 第１図 → 第２図 フ 第４図 −〉ｐ
第２図はその、従来よりの位置決め制御方法によるサー
ボ系のブロックダイヤグラム、第３図は、この発明の一
実施例に関するサーボ系のブロックダイヤグラム、第４
図はそのＤｏサーボモータの駆動パルス−速度制御特性
線図である。 ４ ・・・ ＤＣサーボモータ、 １１・・・・・ 検出器（磁気センサ）、１１ａ・・・
・・マルチギャップヘッド、１１’ｂ・・・・・ 磁気
スケール、 １２ ・・・・・ ＣＰＵ。 第１図 → 第２図 フ 第４図 −〉ｐ
Claims (1)
- ＤＣザーボモークの回転数に対応するディジタル信号出
力を、負帰還ループを形成してモータ制御回路入力部に
帰還させる制御方法において、ＤＣサーボモータの負荷
側に設けた検出器によって得た信号を、前記負帰還ルー
プと別個に設けたディジタル処理帰還ループによって、
モータ制ｍ ｏ 路人力部へ人力させることを特徴とす
る位置決め制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12252982A JPS5911414A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 位置決め制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12252982A JPS5911414A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 位置決め制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5911414A true JPS5911414A (ja) | 1984-01-21 |
Family
ID=14838103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12252982A Pending JPS5911414A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 位置決め制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911414A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144560A (ja) * | 1984-08-03 | 1986-03-04 | Hitachi Seiki Co Ltd | 工作機械の現在位置設定装置 |
| JPS6357119A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-11 | Toshiba Corp | 放電加工装置 |
| JPS645724A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-10 | Toshiba Corp | Electric discharge processing machine |
-
1982
- 1982-07-13 JP JP12252982A patent/JPS5911414A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144560A (ja) * | 1984-08-03 | 1986-03-04 | Hitachi Seiki Co Ltd | 工作機械の現在位置設定装置 |
| JPH055627B2 (ja) * | 1984-08-03 | 1993-01-22 | Hitachi Seiki Kk | |
| JPS6357119A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-11 | Toshiba Corp | 放電加工装置 |
| JPS645724A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-10 | Toshiba Corp | Electric discharge processing machine |
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