JPS5935204A - 誤差補正装置 - Google Patents
誤差補正装置Info
- Publication number
- JPS5935204A JPS5935204A JP14583782A JP14583782A JPS5935204A JP S5935204 A JPS5935204 A JP S5935204A JP 14583782 A JP14583782 A JP 14583782A JP 14583782 A JP14583782 A JP 14583782A JP S5935204 A JPS5935204 A JP S5935204A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- error correction
- feedback
- pulses
- rack
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Control Of Position Or Direction (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ニオン機構により機械可動部を駆動する駆動系に適用し
て好適な誤差補正装置に関する。
て好適な誤差補正装置に関する。
ラックビニオン機．構においては、短いラツ４を多数つ
なげて所定長に製作したラックを用いている。このため
、個々のラックは非常に精度が良いのであるが、各ラッ
クの継ぎ目においてはモータの駆動力が清めらかに伝達
されず動きが不連続となる現象が生じる。
なげて所定長に製作したラックを用いている。このため
、個々のラックは非常に精度が良いのであるが、各ラッ
クの継ぎ目においてはモータの駆動力が清めらかに伝達
されず動きが不連続となる現象が生じる。
さて、テーブルなど機械可動部から位置フィードバック
ヲトるフルクローズドルーズ方式により工作機械を制御
する場合、ループのゲインを高くとれる小型機械制御に
おいては上記現象は何等問題にならないが、ループゲイ
ンを高く出来ない大型機械制御においてはラックの継゛
ぎ目部分（不連続部分）を機械が移動完了する迄に相当
の時間がか５つ、加工ｎ度を低下する原因になっていた
。
ヲトるフルクローズドルーズ方式により工作機械を制御
する場合、ループのゲインを高くとれる小型機械制御に
おいては上記現象は何等問題にならないが、ループゲイ
ンを高く出来ない大型機械制御においてはラックの継゛
ぎ目部分（不連続部分）を機械が移動完了する迄に相当
の時間がか５つ、加工ｎ度を低下する原因になっていた
。
従って、本発明はラックの継ぎ目などのように機械部系
が清めらかにつながっていないことに起因する工作精度
の低下を改善できる誤差補正装置を提供することを目的
とする。そして、か＼る目的は本発明においてモータの
回転軸から位置検出パルスを発生し、且つゲインを高く
できるセミクローズトループと、機、械テーブルから位
置検出パルスを発生し、且つ高精度の位置決めができる
フルクローズトループの２つの位置帰還系を設け、機械
が不連続部分にきたら所定量の誤差補正パルスをセミク
ローズトループ系に加え込むことにより達成される。
が清めらかにつながっていないことに起因する工作精度
の低下を改善できる誤差補正装置を提供することを目的
とする。そして、か＼る目的は本発明においてモータの
回転軸から位置検出パルスを発生し、且つゲインを高く
できるセミクローズトループと、機、械テーブルから位
置検出パルスを発生し、且つ高精度の位置決めができる
フルクローズトループの２つの位置帰還系を設け、機械
が不連続部分にきたら所定量の誤差補正パルスをセミク
ローズトループ系に加え込むことにより達成される。
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例ブロック図、第２図は誤差補正
回路のブロック図である。
回路のブロック図である。
図中、ＭＴはＤＣモータなどのモータ、ＧＥＲはギヤ、
ＲＰＭはラックピニオン機構・ ＴＢＬはワークが載置
されるテーブルである。モータＮＴが回転すればギヤＧ
ＥＲ、ラック・ビニオン機構ＲＰＭを介してテーブルＴ
ＢＬは移動せしめられる。
ＲＰＭはラックピニオン機構・ ＴＢＬはワークが載置
されるテーブルである。モータＮＴが回転すればギヤＧ
ＥＲ、ラック・ビニオン機構ＲＰＭを介してテーブルＴ
ＢＬは移動せしめられる。
同、ラックは短いラックを多数つなげて作成され・継ぎ
目においてテーブル置の動きが不連続になる。′ＰＧは
モータＭＴの実速度に応じた電圧（実速度電圧）Ｖａを
出力するタコメータ、Ｒ８ＶはモータＭＴの回転軸に取
付けられ、該モータが所定角度回転する毎に位置パルス
Ｐ１を発生するパルスコーグなどの第１の位置検出器、
ＩＮＤはテーブルＴＢＬに取付けられ該テーブルなどが
所定量移動する毎に位置検出パルスＰ２を発生するイン
ダクトシン（商標名）などの第２の位置検出器である。
目においてテーブル置の動きが不連続になる。′ＰＧは
モータＭＴの実速度に応じた電圧（実速度電圧）Ｖａを
出力するタコメータ、Ｒ８ＶはモータＭＴの回転軸に取
付けられ、該モータが所定角度回転する毎に位置パルス
Ｐ１を発生するパルスコーグなどの第１の位置検出器、
ＩＮＤはテーブルＴＢＬに取付けられ該テーブルなどが
所定量移動する毎に位置検出パルスＰ２を発生するイン
ダクトシン（商標名）などの第２の位置検出器である。
ＥＬＣは誤差補正回路であり、機械可動部が予め定めら
れた位置に到来したとき設定された数の誤差補正パルス
Ｐｅを発生する。
れた位置に到来したとき設定された数の誤差補正パルス
Ｐｅを発生する。
この誤差補正回路ＥＬＣは第２図に示すように、第２の
位置検出器ＩＮＴ）から発生する位置検出パルスＰ２を
機械の移動方向に応じて可逆計数する現在位置カウンタ
ＡＰＣと、複数の特定の機械位置に対し、該位置と誤差
補正パルス数との対応関係を記憶する対応メモＩＪ Ｐ
ＮＮ、 現在位置が予め対応メモ！Ｊ ＰＮＭに設定さ
れている複数の機械位置のうち任意の１つに一致したか
どうかを監視し、一致したとき該特定の機械位置に対応
する誤差補正パルス数を出力する演算処理部ＰＲＵと、
誤差補正パルス数Ｎｐｅがプリセットされると共に補正
パルスＰｅが発生する毎にその内容をカウントダウンす
るカウンタＣＮＴと、現在位置と特定の機械位置が一致
したときセットされるフリップ・フロップＦＦと、一定
周期の高速パルスＣ’Ｐを発生する発振器Ｏ８Ｃと、ア
ンドゲートＡＧと、カウンタＣＮＴの内容が零になった
かどうかを判別し、零になったとき誤差補正完了信号Ｅ
ＣＥを発生し、ＦＦをリセットする零判別回路ＺＤＣを
有している。
位置検出器ＩＮＴ）から発生する位置検出パルスＰ２を
機械の移動方向に応じて可逆計数する現在位置カウンタ
ＡＰＣと、複数の特定の機械位置に対し、該位置と誤差
補正パルス数との対応関係を記憶する対応メモＩＪ Ｐ
ＮＮ、 現在位置が予め対応メモ！Ｊ ＰＮＭに設定さ
れている複数の機械位置のうち任意の１つに一致したか
どうかを監視し、一致したとき該特定の機械位置に対応
する誤差補正パルス数を出力する演算処理部ＰＲＵと、
誤差補正パルス数Ｎｐｅがプリセットされると共に補正
パルスＰｅが発生する毎にその内容をカウントダウンす
るカウンタＣＮＴと、現在位置と特定の機械位置が一致
したときセットされるフリップ・フロップＦＦと、一定
周期の高速パルスＣ’Ｐを発生する発振器Ｏ８Ｃと、ア
ンドゲートＡＧと、カウンタＣＮＴの内容が零になった
かどうかを判別し、零になったとき誤差補正完了信号Ｅ
ＣＥを発生し、ＦＦをリセットする零判別回路ＺＤＣを
有している。
同、特定の機械位置とはラックの継ぎ目など駆動系が不
連続となる位置である０さて、誤差補正回路ＥＬ（”に
おいて、ＦＦは通常リセットされているが、現在位置が
特定の機械位置の１つに一致するとセットされる。又、
現在位置が特定の機械位置の１つに一致したことにより
対応する誤差補正パルス数ＮｐｅがカウンタＣＮＴにプ
リセットされるＯＦＦがセットされたことによりアンド
ゲートＡＧが開らき、発振器Ｏ８Ｃから発生するパルス
ＣＰは該アンドゲートより誤差補正パルスＰｅとなって
出力され、且つカウンタＣＮＴの内容を１カウントダウ
ンする。そして、カウンタＣＮＴにプリセットされた数
の誤差補正パルスＰｅ が発生すれば誤差補正完了信号
ＥＣＥが零判別回路ＺＤＣから発生し、該信号によりＦ
Ｆ’がリセットされ誤差補正が完了する。ｆｌ、以上の
説明では誤差補正パルスＰｅの符号を考慮しなかったが
実際には誤差補正パルスＰｅは符号を有している。すな
わち、誤差補正パルスは正方向移動中は正、負方向移動
中は負となる。そして、符号を考慮した場合にはアンド
ゲートＡＧの替りに、ＦＦがセットされており且つ正方
向移動中に開ら〈第１のアンドゲ−トと、ＦＦがセット
されており、且つ負方向移動中に開ら〈第２のアンドゲ
ートをそれぞれ設け、各アンドゲートに発振器ＯＳ Ｃ
から発生するノくルスＣＰを入力し、第１アンドゲート
出力を正の誤差補正パルス＋Ｐｅ％第２のアンドゲート
出力を負の誤差補正パルス−１Ｐｅとし、且つ各アンド
ゲート出力をオアゲートを介してカウンタＣＮ Ｔの減
算端子に入力する。
連続となる位置である０さて、誤差補正回路ＥＬ（”に
おいて、ＦＦは通常リセットされているが、現在位置が
特定の機械位置の１つに一致するとセットされる。又、
現在位置が特定の機械位置の１つに一致したことにより
対応する誤差補正パルス数ＮｐｅがカウンタＣＮＴにプ
リセットされるＯＦＦがセットされたことによりアンド
ゲートＡＧが開らき、発振器Ｏ８Ｃから発生するパルス
ＣＰは該アンドゲートより誤差補正パルスＰｅとなって
出力され、且つカウンタＣＮＴの内容を１カウントダウ
ンする。そして、カウンタＣＮＴにプリセットされた数
の誤差補正パルスＰｅ が発生すれば誤差補正完了信号
ＥＣＥが零判別回路ＺＤＣから発生し、該信号によりＦ
Ｆ’がリセットされ誤差補正が完了する。ｆｌ、以上の
説明では誤差補正パルスＰｅの符号を考慮しなかったが
実際には誤差補正パルスＰｅは符号を有している。すな
わち、誤差補正パルスは正方向移動中は正、負方向移動
中は負となる。そして、符号を考慮した場合にはアンド
ゲートＡＧの替りに、ＦＦがセットされており且つ正方
向移動中に開ら〈第１のアンドゲ−トと、ＦＦがセット
されており、且つ負方向移動中に開ら〈第２のアンドゲ
ートをそれぞれ設け、各アンドゲートに発振器ＯＳ Ｃ
から発生するノくルスＣＰを入力し、第１アンドゲート
出力を正の誤差補正パルス＋Ｐｅ％第２のアンドゲート
出力を負の誤差補正パルス−１Ｐｅとし、且つ各アンド
ゲート出力をオアゲートを介してカウンタＣＮ Ｔの減
算端子に入力する。
第１図に戻って、ＣＰＣｏは第１の位置検出パルスＰ１
と誤差補正パルスｐｅを合成する第１の合成回路である
ｏｃｐｃｔは第１フイートノくツクノくパルスＰｆＩと
第２の位置検出パルスＰ２とを合成する第２合成回路で
ある。この第２合成回路ＣＰＣ２は第１フイードバツク
ノくルスＰｆｌの数と第２位置検出器（ルスＰ、の数の
差分に等しい第２フイートノ（・ツクパルスＰｆ、を発
生する。Ｆ’ＤＣ’は１次遅れ回路（積分回路）、ＣＰ
Ｃ８〜ＣＰＣ，はそれぞれ合成回路、ＰＣＣは速度指令
を発生する位置制御回路、ＶＣＣは周知の速度制御回路
であるＯ位置制御回路ＰＣＣは図示しないが合成回路Ｃ
ＰＣ４から出力される・くルスをその符号に応じて可逆
計数するリバーシブルカウンタ（エラーカウンタという
）と、該エラーカウンタの内容（誤差）に比例したアナ
ログ電圧（指令速度電圧）ＶＣを発生するＤＡコンバー
タを有している。
と誤差補正パルスｐｅを合成する第１の合成回路である
ｏｃｐｃｔは第１フイートノくツクノくパルスＰｆＩと
第２の位置検出パルスＰ２とを合成する第２合成回路で
ある。この第２合成回路ＣＰＣ２は第１フイードバツク
ノくルスＰｆｌの数と第２位置検出器（ルスＰ、の数の
差分に等しい第２フイートノ（・ツクパルスＰｆ、を発
生する。Ｆ’ＤＣ’は１次遅れ回路（積分回路）、ＣＰ
Ｃ８〜ＣＰＣ，はそれぞれ合成回路、ＰＣＣは速度指令
を発生する位置制御回路、ＶＣＣは周知の速度制御回路
であるＯ位置制御回路ＰＣＣは図示しないが合成回路Ｃ
ＰＣ４から出力される・くルスをその符号に応じて可逆
計数するリバーシブルカウンタ（エラーカウンタという
）と、該エラーカウンタの内容（誤差）に比例したアナ
ログ電圧（指令速度電圧）ＶＣを発生するＤＡコンバー
タを有している。
さて、機械可動部の現在位置がラックの継ぎ目に到来す
ると高速の誤差補正パルスＰｅが発生する。この誤差補
正パルスＰｅは第１合成回路ｃｐｃ。
ると高速の誤差補正パルスＰｅが発生する。この誤差補
正パルスＰｅは第１合成回路ｃｐｃ。
で位置検出パルスＰ１に合成されて第１フィードバック
パルスＰｆ、となり合成回路ＣＰＣ４に入力され、こ＼
で指令パルスＰｃに合成される。この結果、等測的に指
令パルス数は誤差補正パルス数短時間で増大したことに
なり、位置制御回路ＦＣＣの図示しないエラーカウンタ
の内容（誤差）１は急速に太きくなる。従ってモータＭ
Ｔへの入力が短時間で大きくなり、該モータの回転速度
が上昇して機械可動部はラックの継ぎ目部分を短時間で
通過し・加工誤差をなくすことができる。換言すれハラ
ツクの継ぎ目部分でセミクローズドの第１位置帰還系Ｆ
ＢＩのゲインが大きくなり、バックラッシュがすみやか
に除かれる。
パルスＰｆ、となり合成回路ＣＰＣ４に入力され、こ＼
で指令パルスＰｃに合成される。この結果、等測的に指
令パルス数は誤差補正パルス数短時間で増大したことに
なり、位置制御回路ＦＣＣの図示しないエラーカウンタ
の内容（誤差）１は急速に太きくなる。従ってモータＭ
Ｔへの入力が短時間で大きくなり、該モータの回転速度
が上昇して機械可動部はラックの継ぎ目部分を短時間で
通過し・加工誤差をなくすことができる。換言すれハラ
ツクの継ぎ目部分でセミクローズドの第１位置帰還系Ｆ
ＢＩのゲインが大きくなり、バックラッシュがすみやか
に除かれる。
同、誤差補正パルスＰｅがセミクローズトループに組み
込まれても、フルクローズトループＦＢ２の機能で機械
可動部の位置決め精度は低下することがない。
込まれても、フルクローズトループＦＢ２の機能で機械
可動部の位置決め精度は低下することがない。
以上、本発明によればラックの継ぎ目など駆動系の不連
続部分で高速の誤差補正パルスをセミクローズトループ
に挿入し、該ループの系を一時的に高めたからテーブル
は該不連続部分を短時間で通過でき、ラックの継ぎ目な
どが加工形状の精度に影響することがなくなった。又、
補正パルス数をセミクローズトループに挿入して実質的
に指令パルス数を増大させてもフルクローズトループを
有しているから位置決め精度を低下させるこきもない。
続部分で高速の誤差補正パルスをセミクローズトループ
に挿入し、該ループの系を一時的に高めたからテーブル
は該不連続部分を短時間で通過でき、ラックの継ぎ目な
どが加工形状の精度に影響することがなくなった。又、
補正パルス数をセミクローズトループに挿入して実質的
に指令パルス数を増大させてもフルクローズトループを
有しているから位置決め精度を低下させるこきもない。
第１図は本発明の実施例ブロック図、第２図はバックラ
ッシュ補正回路のブロック図である。 ＭＴ・・・モータ、’ｒＢＬ・・・テーブル、ＲＰＶ・
・・第１位置検出器、ＩＮＤ・・・第２位置検出器、Ｃ
ＰＣ，・・・第１合成回路、ＣＰＣ２・・・第２合成回
路、ＤＣＣ・・・位置制御回路、ＶＣＣ・・・速度制御
回路、ＥＬＣ・・・誤差補正回路 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實（外１名）
ッシュ補正回路のブロック図である。 ＭＴ・・・モータ、’ｒＢＬ・・・テーブル、ＲＰＶ・
・・第１位置検出器、ＩＮＤ・・・第２位置検出器、Ｃ
ＰＣ，・・・第１合成回路、ＣＰＣ２・・・第２合成回
路、ＤＣＣ・・・位置制御回路、ＶＣＣ・・・速度制御
回路、ＥＬＣ・・・誤差補正回路 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實（外１名）
Claims (2)
- （１）サーボモータの回転軸に取付けられた第１の位置
検出器及び機械可動部に取付けられた第２の位置検出器
のそれぞれから位置のフィードバックをとり、機械可動
部の位置制御を行なう二重位置帰還制御系の誤差補正装
置において１機械可動部が特定の位置に到来した時所定
量の誤差補正パルスを発生する補正パルス発生回路と、
前記第１の位置検出器から発生する位置検出パルスとバ
ックラッシュ補正パルスとを合成して第１の位置帰還系
のフィードバックパルスを発生する第１の合成部と、前
記第１の位置帰還系のフィードバックパルスと前記第２
の位置検出器から発生する位置検出パルスとを合成して
第２の位置帰還系のフィードバックパルスを発生する第
２の合成部を有することを特徴とする誤差補正装置。 各 - （２）前記補正パルス発生回路は以上の特定の機械位置
と誤差補正パルス数との対応関係を記憶する記憶手段と
、機械の現在位置を監視する監視手段と、機械の現在位
置が記憶手段に記憶している特定の機械位置に一致した
とき対応する誤差補正パルス数に等しい数の誤差補正パ
ルスを発生することを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項記載の誤差補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14583782A JPS5935204A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 誤差補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14583782A JPS5935204A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 誤差補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935204A true JPS5935204A (ja) | 1984-02-25 |
Family
ID=15394247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14583782A Pending JPS5935204A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 誤差補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935204A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4704677A (en) * | 1985-05-17 | 1987-11-03 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Output control device for electrical apparatus |
| JPH09107261A (ja) * | 1983-10-14 | 1997-04-22 | Uk Government | 音響波変換器 |
| JP2014056621A (ja) * | 2013-12-26 | 2014-03-27 | Fuji Electric Co Ltd | 位置制御装置 |
-
1982
- 1982-08-23 JP JP14583782A patent/JPS5935204A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09107261A (ja) * | 1983-10-14 | 1997-04-22 | Uk Government | 音響波変換器 |
| US4704677A (en) * | 1985-05-17 | 1987-11-03 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Output control device for electrical apparatus |
| JP2014056621A (ja) * | 2013-12-26 | 2014-03-27 | Fuji Electric Co Ltd | 位置制御装置 |
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