JPS59229616A - 運動制御装置 - Google Patents

運動制御装置

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Publication number
JPS59229616A
JPS59229616A JP10381283A JP10381283A JPS59229616A JP S59229616 A JPS59229616 A JP S59229616A JP 10381283 A JP10381283 A JP 10381283A JP 10381283 A JP10381283 A JP 10381283A JP S59229616 A JPS59229616 A JP S59229616A
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JP
Japan
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servo system
control device
movement
axis
command
Prior art date
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Pending
Application number
JP10381283A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Muramatsu
村松 靖夫
Kiyokazu Okamoto
清和 岡本
Akihiko Okano
明彦 岡野
「しし」戸 顕司
Kenji Shishido
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Priority to DE8484303933T priority patent/DE3484150D1/de
Priority to EP19840303933 priority patent/EP0128767B1/en
Publication of JPS59229616A publication Critical patent/JPS59229616A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/41Numerical 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 interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • G05B19/4103Digital interpolation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41255Mode switch, select independent or dependent control of axis
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/42Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42186Master slave, motion proportional to axis

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
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  • Human Computer Interaction (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転テーブルの割出し動作と、直線動作によ
シ回転半径の異なる円筒状の被加工物の表面上に、同一
の運動軌跡を得ることができる運動制御装置に関する。
従来、運動制御装置とそれと独立した運動制御装置を用
いてそれらの運動を合成して1つの空間曲線を描く場合
、一方の運動制御装置を親装置もう一方を子装置とする
と、親装置から子装置に対して同時運動を促すような起
動信号を発生し、起動信号を受は取った子装置はあらか
じめプログラムされておいたクーケンスに従ってサーボ
系を動作させる。また親装置は起動信号送出後あらかじ
めプログラムされておいたクーケンスに従ってサーボ系
を動作させ、所望の空間曲線を描かせていた。親装置と
子装置は互いに独立になっているため最初のスタート時
点のタイミングが同時でなければならないのは言うまで
もないことである。しかし起動信号はハードウェア的な
伝達遅れ要素及びソフトウェア的なデータ処理のための
遅れ要素が重なってタイミングがずれることはさけるこ
とはできない。また、互いの運動制御装置内部の演算速
度にも差があるため厳密な意味での同時運転にはならな
いという欠点があった。
さらに、二次曲線等の複雑な空間曲線を描く場合、互い
の運動制御装置内の移動指令を細かく線分分割し、直線
で結んで線分と線分のつなぎがあるためなめらかな軌跡
になシ得なかった。この場合、なめらかにするために分
割を細かくすると指令データが膨大になってしまい、そ
の指令データの作成も繁雑を極めた。
本発明の目的は、独立した二つの運動制御装置の内、一
方が他方をあたかも、自分の一部として動作させるよう
にするべく、一方の発生した任意の補間演算パルス分配
信号を外部に出力しこれを他方の運動制御装置に与える
ことによシ前記問題点を解決し、更に異なる半径の円筒
表面上に同一の運動軌跡を描かせることができる運動制
御装置を提供することである。
本発明の理解を助けるために、工作物を加工する従来方
式による運動制御装置の一例を第1〜3図を参照して説
明する。第1図はブロック図を、第2図は円筒面上に直
線軌跡を描いた場合、第3図は円筒面上に円弧軌跡を描
いた場合を表わす。
第1図に於いて1は与えられた指令を発生する指令装置
、2は指令に従って適当な時系列パルスを発生する一軸
補間演算器、3は一軸補間演算器20指令に従って動作
するサーボ系、4けモータ。
5はモータ4に接続された減速機構、6は円筒形の被加
工物、7は被加工物6を加工する刃物軸を示す。8はも
う一方の運動制御装置の指令装置、9は補間演算器、1
0はサーボ系、11はモータ、12はモータ11の回転
運動からモータ4.減速機構5.被加工物6を乗せた移
動台13を直線運動に変換するボールネジを示す。今、
ブロック1゜2 、3 、4f:子装置、ブOyり8,
9,10.11を親装置と呼ぶことにする。
第1図に於いて、被加工物6Viモータ4の回転に従っ
て回転するものとする。被加工物6の子装置よシ駆動さ
れる回転軸を0軸、親装置によって駆動される移動台の
移動方向を表わす座標軸をX軸と称すると、第2図に於
いて、円筒面上に始点Aから終点Bに直線加工軌跡を描
く場合、親装置側に直線軌跡のX軸成分に相当する移動
指令を、子装置側には直線軌跡のO軸成分に相当する移
動するをあらかじめ入力しておく。動作開始時、親装置
は子装置に対して起動信号aを送信すると同時に自分も
移動を開始する。子装置側では、起動信号ai受信する
と同時に移動を開始する。両軸の合成直線の軌跡の始点
と終点を一致させるために両軸の移動スピードをあらか
じめ計算して両装置に与えておくようにする。しかし、
従来の装置では、両軸の移動タイミングがずれてしまう
ため終点が一致せず、この結果点AB間は直線にならず
に折れまがってしまう欠点が発生する。これを第2図に
示す。また第3図に於いて円筒面上に始点Cから終点D
VC対し円弧運動を描く場合、親装置側に細かく分割さ
れた直線のX軸成分に相当する移動指令を入力しておく
。前記直線動作と同様に親装置と子装置は、はぼ同時に
移動を開始する。
第3図の軌跡は前記方式によシ加工した時の円弧加工軌
跡である。各線分の継ぎ目ごとに角がつき、その角の付
近はそれぞれ第2図の如くであシ、なめらかな円弧が描
かれない。
第4図は、工作物を加工する運動制御装置に本発明を適
用した場合の一例を示す図である。第5図は第4図の構
成で円筒面上に直線加工軌跡を描いた場合第6図は、第
4図の構成で円弧軌跡を描いた場合の加工例である。第
4図に於いて101は与えられた指令を発生する指令装
置、102は指令に従って適当な時系列パルスを発生す
る二軸補間演算器、103はサーボ系、104はモータ
、105はモータ104に接続された減速機構、106
は円筒形の被加工物、107は、被加工物106を加工
する刃物軸を示す。108はもう一方の運動制御装置の
指令装置、109は補間演算器、110はサーボ系%1
11はモータ、112けモータ111の回転運動からモ
ータ104.減速機構105.被加工物106を乗せた
移動台113を直線運動に変換するボールネジ、114
は補間演算器109からのパルス分配出力信号と二軸補
間演算器102からの外部全次元パルス分配出力信号す
とを切換えるパルス切換スイッチである。今ブロック1
01,102,103,104を子装置、ブロック10
8,109,110,111゜114を親装置と呼ぶこ
ととする。第4図に於いて被加工物106はモータ10
4の回転に従って回転するものとし、各座標軸を第1図
と同様に0軸、X軸と称する。第5図に於いて、円筒面
上に始点Aから終点Bに直線加工軌跡を描く場合、親装
置にはパルス切換スイッチ114を切換える指令と子装
置の起動を促す起動信号を発生させる指令が入力されて
いる。子装置には1円筒面上に、直線加工軌跡を描かせ
るような直線補間二軸指令が入力されている。動作開始
時、パルス切換スイッチ114を上方に動かし、信号す
の入力待ち状態となった直後に、子装置に起動信号a′
を送信する。起動信号a′を受けた子装置は二軸補間演
算器102を動作させ0軸成分の分配パルス全サーボ系
103に出力すると同時にX軸成分の分配パルスbをス
イッチ114を通してサーボ系110に出力する。両軸
の合成によって第5図の直線加工軌跡が描かれる。本方
式の場合、0軸とX軸が完全に同期して移動するために
折れ曲がり等のない所望の直線を描くことができる。
また、第6図に於いて、円筒面上に始点Cから終点りに
対し円弧軌跡を描く場合、親装置側には。
前記直線軌跡の場合と同一の指令を与えてお@。
子装置側には、円筒面上に円弧軌跡を描かせるような円
弧二軸補間指令が入力されている。動作開始時、パルス
切換スイッチ114を上方に動かし信号すの入力待ち状
態となった直後に子装置に起動信号a′を送信する。起
動信号a′を受信した子装置は、二軸補間器102を動
作させ0軸成分の分配パルスをサーボ系103に出力す
ると同時にX軸成分の分配パルスをスィッチ114全通
してサーボ系110に出力する。両軸の合成によって第
6図の円弧加工軌跡が描かれる。本方式の場合、線分近
似とは異なシ円弧補開演算を行なうため、従来の方式で
は得られない滑らかな軌跡を描くことができる。
次に外部全次元パルス分配出力信号すの例について説明
する。第7図で、二軸補間器102からの出力パルスe
と符号信号fは全次元パルス分配信号すを作る論理回路
116に入る。補間器102からのもう一方の出力信号
e′、f′は自分の軸を動作させるサーボ系103に分
配される。論理回路116では第8,9図に示すような
二相パルス出力c、dを得て、サーボ系103(第4図
)に送る。第8図と第9図の違いはc、dのパルスの位
相差が90度ずれて出力されている。この位相の違いに
よって出力パルスの符号を表わしている。
このような二相パルス出力形式とすることによって他の
運動制御装置と容易に接続することができるものである
次に5本発明の主題である回転テーブルの割出し動作と
、直線動作により、異なる半径の円筒表面上に、全く同
一の大きさの運動軌跡を得る点について、以下に説明す
る。今、第10図の様に回転テーブルに対する回転成分
移動指令と、X軸成分移動指令によシ実現される運動軌
跡において、ワークの半径をrとすると第4図のままの
動作では0軸成分移動指令Oにより円筒面の回転による
移動量はrxOとなり、この結果指令値Oが同一でもワ
ークの半径rの値がことなると回転による移動量rxO
は% rに応じて異って来る。このため円筒面上の軌跡
T 、 T/はOとXが同一であっても半径rの値によ
シ変形してT、T/が同一ではなくなる欠点がある。
本発明では、この欠点をなくすため、あるワークの半径
rを基準値とし、ワークの実測値がr′の場合、rとr
′またけr / r ’を二軸補間演算器102に与え
、ここで0 = Ox L、 ((1)式)ヲ獅出し、
Oの代シにO′をサーボ系103に与えるようにすれば
O’xr’=Oxrであるから、円筒面上の軌跡はつね
にrのときと同一軌跡になり、変形することはなくなる
。なお、(1)式は、0と0の関係が単なる比例式であ
ることを示すので二軸補間演算器102で1度算出され
て0に対し、rとr′またはr/r’f用いて、0を求
めることができることは明らかである。かくして、前記
回転半径に対応する円筒面上に、直線あるいは、2次曲
線等の同一運動軌跡が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は2台の運動制御装置を用いた従来の同期運転を
示すブロック図、第2図は第1図の方式を用いて直線加
工を行った時の加工軌跡、第3図は第1図の方式を用い
て円弧加工を行った時の加工軌跡、第4図はこの発明一
実施例を示し、運動制御装置を用いた例を示すブロック
図、第5図は第4図の方式を用いて直線加工を行った時
の加工軌跡、第6図は第4図の方式を用いて円弧加工を
行った時の加工軌跡、第7図は外部全次元パルス分配出
力信号の発生機構を示したブロック図、第8図、第9図
は第7図で発生した出力パルスの出力波形を示す図、第
10図は本発明の詳細な説明する図。 第5 旧 45  乙  図 16 も7図 第8図 浴q図 第1θ図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 互いに独立した2つのサーボ系を含み、この2つのサー
    ボ系の動きを組み合せて所定の運動をさせる装置であっ
    て、一方のサーボ系に対応する補間演算器から他方のサ
    ーボ系に同期のとれたパルス分配を行うための全次元パ
    ルス分配信号を与え、この2つのサーボ系が回転テーブ
    ルの割り出し及び直線動作をそれぞれ分担しているとき
    、回転テーブルの回転角度を加工物の径に応じて拡大あ
    るいは縮少させた値で制御することを特徴とする運動制
    御装置。
JP10381283A 1983-06-10 1983-06-10 運動制御装置 Pending JPS59229616A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10381283A JPS59229616A (ja) 1983-06-10 1983-06-10 運動制御装置
DE8484303933T DE3484150D1 (de) 1983-06-10 1984-06-11 Numerisch gesteuertes verfahren.
EP19840303933 EP0128767B1 (en) 1983-06-10 1984-06-11 Numerically controlled machine system

Applications Claiming Priority (1)

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JP10381283A JPS59229616A (ja) 1983-06-10 1983-06-10 運動制御装置

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JPS59229616A true JPS59229616A (ja) 1984-12-24

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ID=14363810

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JP10381283A Pending JPS59229616A (ja) 1983-06-10 1983-06-10 運動制御装置

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JP (1) JPS59229616A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61161517A (ja) * 1985-01-09 1986-07-22 Toko Inc 補間装置
WO1988004799A1 (en) * 1986-12-18 1988-06-30 Fanuc Ltd Method of numerical control
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