JPS59194207A - 数値制御におけるサ−ボ系の遅れ誤差補正方式 - Google Patents
数値制御におけるサ−ボ系の遅れ誤差補正方式Info
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- JPS59194207A JPS59194207A JP6838883A JP6838883A JPS59194207A JP S59194207 A JPS59194207 A JP S59194207A JP 6838883 A JP6838883 A JP 6838883A JP 6838883 A JP6838883 A JP 6838883A JP S59194207 A JPS59194207 A JP S59194207A
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- Japan
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- servo
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- delay
- servo system
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- 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
-
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- 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
- G05B2219/41192—Compensation for different response times, delay of axis
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
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- G05B2219/00—Program-control systems
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- G05B2219/42155—Model
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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】
利用分野と従来技術
本発明は、工作機械等の数値制御ＩＩ＠置において、該
数値側ｎ装置のり一ボ系の理れを補正づるり−ポ系遅れ
誤差補正制御方式にｌ［ｌする。
数値側ｎ装置のり一ボ系の理れを補正づるり−ポ系遅れ
誤差補正制御方式にｌ［ｌする。
第１図は、従来のＸ、Ｙ２軸を例にとった＃ｌ１Ｗｒ制
ｍ装置におけるサーボモータ制御ブロック線図である。
ｍ装置におけるサーボモータ制御ブロック線図である。
この図が示１ように、テープ１からの移動指令を指令プ
ログラム解読部２で解読し、送り速度制御部４で急激な
変化がないように加速、減速処理を行い、パルス分配器
３から各軸へ移動指令としで出力Ｐｔ 、Ｑｉされる。
ログラム解読部２で解読し、送り速度制御部４で急激な
変化がないように加速、減速処理を行い、パルス分配器
３から各軸へ移動指令としで出力Ｐｔ 、Ｑｉされる。
この出力を勺−ボ系５，６は入力し、サーボ系５．６で
はサーボモータ１１．１２で駆動される機械の位置検出
器１４．１６からの現在値と指令値Ｐｔ、Ｑｔとの差を
サーボ位置制御部７．９に入力し、さらに、速度検出器
１３．１５からのイを号とによりサーボ速度制御部８．
１０でサーボモータの位置及び速度制御を行い、サーボ
モータ１１．１２をパルス分配Ｂ３からの指令値Ｐｔ、
Ｑｔまで移動させる。
はサーボモータ１１．１２で駆動される機械の位置検出
器１４．１６からの現在値と指令値Ｐｔ、Ｑｔとの差を
サーボ位置制御部７．９に入力し、さらに、速度検出器
１３．１５からのイを号とによりサーボ速度制御部８．
１０でサーボモータの位置及び速度制御を行い、サーボ
モータ１１．１２をパルス分配Ｂ３からの指令値Ｐｔ、
Ｑｔまで移動させる。
このように、移動指令Ｐｔ 、Ｑｔに対し、現右のサー
ボモータで駆動される機械の位置との差位によってサー
ボモータを駆動させるから、本質的にサーボモータで駆
動される機械は指令に対して遅れをもって駆動すること
になる。
ボモータで駆動される機械の位置との差位によってサー
ボモータを駆動させるから、本質的にサーボモータで駆
動される機械は指令に対して遅れをもって駆動すること
になる。
そのため、カム加工、クランピング加工１円弧補間等に
おいて、サーボモータで駆動される工具等は指令した円
弧の軌跡を描かず、上記遅れのため、指令した円弧の内
側を通る軌跡を描き、形状誤差を発生するという欠点を
有している。
おいて、サーボモータで駆動される工具等は指令した円
弧の軌跡を描かず、上記遅れのため、指令した円弧の内
側を通る軌跡を描き、形状誤差を発生するという欠点を
有している。
発明の目的
本発明は、上記サーボ系の遅れ誤差を補正して指令した
円弧にできるだけ合致した軌跡を描くようにして、上記
欠点を改善した数値制御におけるサーボ系の遅れ誤差補
正方式を提供することを目的としている。
円弧にできるだけ合致した軌跡を描くようにして、上記
欠点を改善した数値制御におけるサーボ系の遅れ誤差補
正方式を提供することを目的としている。
発明の構成
前述したように、第１図において、パルス分配器３から
の移動指令Ｐｉ 、Ｑｔに対し、サーボモータ１１．１
２で駆動される機械の移動はある遅れをもって応答する
。そこで、上記遅れを考慮して移動指令を与えれば、み
かけ上、真の移動指令に対してサーボモータで駆動され
る機械は遅れのない応答をして移動することになる。今
、、この遅れをもった、機械をも含めたサーボ系の伝達
関数をＧ（Ｓ）とすると（Ｘ軸、Ｙ軸それぞれのサーボ
系の伝達関数はほとんど同じで差はない。）、この伝達
関数Ｇ（Ｓ）の逆数、すなわち、１／Ｇ（Ｓ）なる伝達
関数Ｈ（Ｓ）をもった補正処理を上記移動指令に対して
施せば、上記移動指令からみてサーボ系の移動量を出力
とする伝達関数は、補正処理の伝達間、数Ｈ（Ｓ）−１
／Ｇ （Ｓ）とサーボ系の伝達関数Ｇ（Ｓ）がカスケー
ド結合した次式で示す値となるため、 Ｈ（Ｓ）・Ｇ （Ｓ）−１／Ｇ （Ｓ）・Ｇ（Ｓ）１ みかけ上、遅れのない加工を行うことができる。
の移動指令Ｐｉ 、Ｑｔに対し、サーボモータ１１．１
２で駆動される機械の移動はある遅れをもって応答する
。そこで、上記遅れを考慮して移動指令を与えれば、み
かけ上、真の移動指令に対してサーボモータで駆動され
る機械は遅れのない応答をして移動することになる。今
、、この遅れをもった、機械をも含めたサーボ系の伝達
関数をＧ（Ｓ）とすると（Ｘ軸、Ｙ軸それぞれのサーボ
系の伝達関数はほとんど同じで差はない。）、この伝達
関数Ｇ（Ｓ）の逆数、すなわち、１／Ｇ（Ｓ）なる伝達
関数Ｈ（Ｓ）をもった補正処理を上記移動指令に対して
施せば、上記移動指令からみてサーボ系の移動量を出力
とする伝達関数は、補正処理の伝達間、数Ｈ（Ｓ）−１
／Ｇ （Ｓ）とサーボ系の伝達関数Ｇ（Ｓ）がカスケー
ド結合した次式で示す値となるため、 Ｈ（Ｓ）・Ｇ （Ｓ）−１／Ｇ （Ｓ）・Ｇ（Ｓ）１ みかけ上、遅れのない加工を行うことができる。
第２図は、この補正処理を施した本発明の数値制御にお
けるサーボ系の遅れ誤差補正方式のブロック線図である
。２０は補正移動指令作成部、テープ１からの移動指令
をパルス分配シュミレー８部２１で各軸（Ｘ、Ｙ２軸に
ついてのみ図示している。）にパルス分配し、次に上述
したサーボ系による遅れ誤差補正２２．２３を行う。こ
れは、サーボ系５．６の伝道関数を該化３ＩｒＩＡ数が
時間的変化のない線形の伝達関数Ｇ（Ｓ）であるものと
して、理論上及び実験上から近似して求める。そして、
その逆数、すなわち、１／Ｇ（Ｓ）−Ｈ（Ｓ）が伝達関
数となるような補正処理２２゜２３を行い、移動指令作
成部２４でサーボ系の遅れ補正を施した補正テープ１′
を作成プる。該補正テープ１′を、従来の数値制御１装
置に入力すればよい。ずなわら、第１図と同じ処理を施
せば、移動指令に対し、みか（プよ、遅れのない処理を
行うことができる。なお、補正テープ１′を作成するこ
となく、移動指令作成部２４の出力を直接指令プログラ
ム解読部へ入力づるようにしてもよい実施例 上記サーボ系５．６の伝道関数Ｇ（Ｓ）が第（１）式で
示す２次遅れの速度と加速度まで考慮した線形の伝ｆ関
数で近似されたときの一実施例について述べる。
けるサーボ系の遅れ誤差補正方式のブロック線図である
。２０は補正移動指令作成部、テープ１からの移動指令
をパルス分配シュミレー８部２１で各軸（Ｘ、Ｙ２軸に
ついてのみ図示している。）にパルス分配し、次に上述
したサーボ系による遅れ誤差補正２２．２３を行う。こ
れは、サーボ系５．６の伝道関数を該化３ＩｒＩＡ数が
時間的変化のない線形の伝達関数Ｇ（Ｓ）であるものと
して、理論上及び実験上から近似して求める。そして、
その逆数、すなわち、１／Ｇ（Ｓ）−Ｈ（Ｓ）が伝達関
数となるような補正処理２２゜２３を行い、移動指令作
成部２４でサーボ系の遅れ補正を施した補正テープ１′
を作成プる。該補正テープ１′を、従来の数値制御１装
置に入力すればよい。ずなわら、第１図と同じ処理を施
せば、移動指令に対し、みか（プよ、遅れのない処理を
行うことができる。なお、補正テープ１′を作成するこ
となく、移動指令作成部２４の出力を直接指令プログラ
ム解読部へ入力づるようにしてもよい実施例 上記サーボ系５．６の伝道関数Ｇ（Ｓ）が第（１）式で
示す２次遅れの速度と加速度まで考慮した線形の伝ｆ関
数で近似されたときの一実施例について述べる。
Ｇ （Ｓ）＝ （１／ＫＡ Ｓ’ ＋ＫＣ３＋１ ＞・
・・・・・（１） この棚台、サーボ遅れ誤差補正！ｌｍ２０．２１の伝達
関数）−１（Ｓ）は、次の第（２）式で示プものとなる
。
・・・・・（１） この棚台、サーボ遅れ誤差補正！ｌｍ２０．２１の伝達
関数）−１（Ｓ）は、次の第（２）式で示プものとなる
。
Ｈ（Ｓ）−１／Ｇ （Ｓ）
＝Ｋａ ＳＱ＋Ｋｃ Ｓ＋１ −”・（２）そこで、上
記伝達関数Ｈ（Ｓ）のサーボ遅れ誤差補正をデジタル処
理して行うには、第２図に示すように パルス分配シュ
ミレー８部２１がら一定周期Ｔ毎に出力される位置の指
令Ｎｔ （以下、Ｘ軸成分についてのみ述べる。他軸
成分についても同様である。）に対して、サーボ遅れ誤
差補正された位置の指令Ｎｔ’ は、上記伝達関数）−
１（Ｓ）から、比例成分に一次の項すなわち速度成分に
定数ＫＣを乗詐したものを加え、さらに、２次の項すな
わち加速度成分に定数に＾を乗算したものを加えたもの
になる。その結束、パルス分配シュミレー８部２１がら
の位置の指令Ｎｔとサーボ遅れ誤差補正された位置指令
Ｎｔ’の関係は、次の第（３）式で示されるものとなる
。
記伝達関数Ｈ（Ｓ）のサーボ遅れ誤差補正をデジタル処
理して行うには、第２図に示すように パルス分配シュ
ミレー８部２１がら一定周期Ｔ毎に出力される位置の指
令Ｎｔ （以下、Ｘ軸成分についてのみ述べる。他軸
成分についても同様である。）に対して、サーボ遅れ誤
差補正された位置の指令Ｎｔ’ は、上記伝達関数）−
１（Ｓ）から、比例成分に一次の項すなわち速度成分に
定数ＫＣを乗詐したものを加え、さらに、２次の項すな
わち加速度成分に定数に＾を乗算したものを加えたもの
になる。その結束、パルス分配シュミレー８部２１がら
の位置の指令Ｎｔとサーボ遅れ誤差補正された位置指令
Ｎｔ’の関係は、次の第（３）式で示されるものとなる
。
Ｎｔ ’ −Ｎｔ ＋Ｋｃ ・＜Ｎｔ −Ｎｔ−１）／
Ｔ十に＾・（（Ｎｉ −Ｎｉ−１）／Ｔ −（Ｎｔ −＋ −Ｎｔ−２＞／Ｔ）／Ｔ−Ｎｉ ＋Ｋ
ｃ ・（Ｎｔ −Ｎｔ −＋ ）／Ｔ十に＾・（Ｎ＜
−２Ｎｔ−＋＋Ｎｔ −２）／Ｔ２・・・・・・（３） なお、Ｋ＾、Ｋｃは、上記第（１）式で求められた定数
、王はパルス分配シュミレー８部２１が位置の指令Ｎｔ
を出す周期、Ｎｔ−１は、Ｎｔより１周期前の位置の指
令で、Ｎ、−２は２周期前の位置の指令である。
Ｔ十に＾・（（Ｎｉ −Ｎｉ−１）／Ｔ −（Ｎｔ −＋ −Ｎｔ−２＞／Ｔ）／Ｔ−Ｎｉ ＋Ｋ
ｃ ・（Ｎｔ −Ｎｔ −＋ ）／Ｔ十に＾・（Ｎ＜
−２Ｎｔ−＋＋Ｎｔ −２）／Ｔ２・・・・・・（３） なお、Ｋ＾、Ｋｃは、上記第（１）式で求められた定数
、王はパルス分配シュミレー８部２１が位置の指令Ｎｔ
を出す周期、Ｎｔ−１は、Ｎｔより１周期前の位置の指
令で、Ｎ、−２は２周期前の位置の指令である。
そこで、上記第（３）式で示す処理をパルス分配シュミ
レー８部２１からの位置の指令Ｎｉに施ゼば、みかけ上
、遅れのないサーボ制御が行え得る。この処理フローを
第３図に示す。パルス分配シュミレー８部２１から位置
の指令Ｎｉが出力される周期Ｔｍに、レジスタ×３にレ
ジスタ×２の記憶値を寵き込み、レジスタ×２にはレジ
スタ×１の値を、レジスタ×１には入力された位置の指
令Ｎｔを記憶させる（ステップＳｔ、Ｓ２゜Ｓｓ）。そ
の結果、レジスタ×１には現在の位置指令値Ｎｔが記憶
され、レジスタｘ２には１周期前の位置指令値Ｎｉ−１
が、レジスタ×３には２周期前の位置指令値Ｎｔ−２が
記憶されたことになる。
レー８部２１からの位置の指令Ｎｉに施ゼば、みかけ上
、遅れのないサーボ制御が行え得る。この処理フローを
第３図に示す。パルス分配シュミレー８部２１から位置
の指令Ｎｉが出力される周期Ｔｍに、レジスタ×３にレ
ジスタ×２の記憶値を寵き込み、レジスタ×２にはレジ
スタ×１の値を、レジスタ×１には入力された位置の指
令Ｎｔを記憶させる（ステップＳｔ、Ｓ２゜Ｓｓ）。そ
の結果、レジスタ×１には現在の位置指令値Ｎｔが記憶
され、レジスタｘ２には１周期前の位置指令値Ｎｉ−１
が、レジスタ×３には２周期前の位置指令値Ｎｔ−２が
記憶されたことになる。
そこで、第３図ステップＳ４で示す処理、すなわち、第
（３）式の計算を行い、得られた値Ｎ、Ｉを出力する。
（３）式の計算を行い、得られた値Ｎ、Ｉを出力する。
この処理を一定周期Ｔｍに繰返し行い出力する。そして
、この出りをサーボ系５（６）に入力してやれば、みか
１プ上の遡れはなくなる。
、この出りをサーボ系５（６）に入力してやれば、みか
１プ上の遡れはなくなる。
なお、上記実施例では、サーボ系の伝達関数を２次の伝
達関数で近似させたが、必要に応じて１次、３次、４次
・・・・・・・・・の伝３１１Ｉｌ数に近似してもよい
。
達関数で近似させたが、必要に応じて１次、３次、４次
・・・・・・・・・の伝３１１Ｉｌ数に近似してもよい
。
発明の効果
本発明は、数値制御における移動指令をパルス分配し、
シュミレート部で各軸へパルス分配し、該分配パルスに
対してり−ボ系の遅れ誤区補正処理を施した移動指令を
作成するようにしたため、移動指令に対し、みか４プ上
サーボ系の遅れはなくなったため、カム加工、クランピ
ング加工９円弧補Ｉ！ｊ熔に８３ ＜プるシーボにれに
よる形状ＷｌｔＬを小さくすることができる。さらに、
本発明は、上記サーボ後れ誤１１処坤を施した移動指令
を移動指令を移動指令補正テープとして打出すことがで
きるので、従来の数値制御＆＠に上記補正テープを入力
することによってサーボ系の遅れＦＩＡ差補正ができ、
従来の数値ＩＩＩＪＩＩＩ装葭に適用可能なサーボ系の
ｉｆ ｔＬ ｌ’ｉ Ｍ補正方式を得ることができる。
シュミレート部で各軸へパルス分配し、該分配パルスに
対してり−ボ系の遅れ誤区補正処理を施した移動指令を
作成するようにしたため、移動指令に対し、みか４プ上
サーボ系の遅れはなくなったため、カム加工、クランピ
ング加工９円弧補Ｉ！ｊ熔に８３ ＜プるシーボにれに
よる形状ＷｌｔＬを小さくすることができる。さらに、
本発明は、上記サーボ後れ誤１１処坤を施した移動指令
を移動指令を移動指令補正テープとして打出すことがで
きるので、従来の数値制御＆＠に上記補正テープを入力
することによってサーボ系の遅れＦＩＡ差補正ができ、
従来の数値ＩＩＩＪＩＩＩ装葭に適用可能なサーボ系の
ｉｆ ｔＬ ｌ’ｉ Ｍ補正方式を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来の数値制ｍ＋装置にお（プるサーボモー
タ制御ブロック線図、第２図は、本発明の数値１．ＩＩ
ＩＩＩにおけるサーボ系の遅れ誤差補正制御方式のブ
ロック線図、ａ′！３図は、リーボ遅れ誤を補正処理フ
ローである。 ５．６・・・サーボ系、１３．１５・・・速度検出器、
１４．１６・・・位置検出器、２１・・・補正移動指令
作成部。 特許出願人 ファナック 株式会社 （ばか１名）
タ制御ブロック線図、第２図は、本発明の数値１．ＩＩ
ＩＩＩにおけるサーボ系の遅れ誤差補正制御方式のブ
ロック線図、ａ′！３図は、リーボ遅れ誤を補正処理フ
ローである。 ５．６・・・サーボ系、１３．１５・・・速度検出器、
１４．１６・・・位置検出器、２１・・・補正移動指令
作成部。 特許出願人 ファナック 株式会社 （ばか１名）
Claims (2)
- （１）数値ＩＩＪ１１１１にａ３ける移動指令に対し、
パルス分配シコミレート部で各軸にパルス分配し、各軸
への分配パルスに刺し、数輪制御ｌｌ装置におりるサー
ボ系の伝達関数の逆数の伝達関数の補正処理を施し、サ
ーボ系の遅れ誤差補正を行った移動指令を作成し、該補
正移動指令により数値制御１１１１を作動させるように
した数値制御におりるサーボ系の近れ誤差補正方式。 - （２）上記サーボ系の遅れ誤差補正を行った移動指令を
テープに打出し、該補正テープを数値ｌｌｌ１ＩＩｌ鼓
麿に入力するようした特！’ｌ簡求の範囲第１項記載の
数値制御におけるサーボ系の遅れ誤差補正方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6838883A JPS59194207A (ja) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | 数値制御におけるサ−ボ系の遅れ誤差補正方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6838883A JPS59194207A (ja) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | 数値制御におけるサ−ボ系の遅れ誤差補正方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59194207A true JPS59194207A (ja) | 1984-11-05 |
Family
ID=13372279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6838883A Pending JPS59194207A (ja) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | 数値制御におけるサ−ボ系の遅れ誤差補正方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59194207A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63233402A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 軌跡デ−タ補正装置 |
| US4873793A (en) * | 1986-09-22 | 1989-10-17 | Toyoda-Koki Kabushiki-Kaisha | Numerically controlled machine tool |
| US4902951A (en) * | 1987-08-25 | 1990-02-20 | Toyoda-Koki Kabushiki-Kaisha | Numerically controlled machine tool |
| JPH03105403A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-02 | Nec Corp | ドリル穴明け機 |
| WO2015104736A1 (ja) * | 2014-01-07 | 2015-07-16 | 三菱電機株式会社 | 軌跡制御装置 |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS54134272A (en) * | 1978-04-11 | 1979-10-18 | Toyoda Mach Works Ltd | Tape checker |
| JPS54141968A (en) * | 1978-04-26 | 1979-11-05 | Toshiba Corp | Numerical control device |
| JPS5615601U (ja) * | 1979-07-14 | 1981-02-10 | ||
| JPS5851308A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-26 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 工業用ロボツトのプログラム修正制御方法 |
-
1983
- 1983-04-20 JP JP6838883A patent/JPS59194207A/ja active Pending
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| WO2015104736A1 (ja) * | 2014-01-07 | 2015-07-16 | 三菱電機株式会社 | 軌跡制御装置 |
| JP5935958B2 (ja) * | 2014-01-07 | 2016-06-15 | 三菱電機株式会社 | 軌跡制御装置 |
| CN105900027A (zh) * | 2014-01-07 | 2016-08-24 | 三菱电机株式会社 | 轨迹控制装置 |
| CN105900027B (zh) * | 2014-01-07 | 2018-09-21 | 三菱电机株式会社 | 轨迹控制装置 |
| US10481580B2 (en) | 2014-01-07 | 2019-11-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Trajectory control device |
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