JPS60231207A - 多軸サ−ボ系の指令発生方式 - Google Patents
多軸サ−ボ系の指令発生方式Info
- Publication number
- JPS60231207A JPS60231207A JP8693984A JP8693984A JPS60231207A JP S60231207 A JPS60231207 A JP S60231207A JP 8693984 A JP8693984 A JP 8693984A JP 8693984 A JP8693984 A JP 8693984A JP S60231207 A JPS60231207 A JP S60231207A
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- JP
- Japan
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- axis
- parameter
- speed
- graph
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-
- 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
-
- 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
- G05B2219/41434—Feedforward FFW
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はＮＣ工作機械、産業ロボ・ノドなどの多軸サー
ボ系の指令発生方式に関するものである。
ボ系の指令発生方式に関するものである。
従来の多軸サーボ系では、主たる軸も従たる軸（従たる
軸とは、主たる軸に関して位置の関数となっている軸を
いう）も同じように時間をパラメータとして各軸独立に
指令を発生していた。このため多軸サーボ系で行われる
作業、たとえば平面あるいは立体の切削や産業用ロボ・
ノドの軌跡制御ｊ−１赤・−Ｊ？１ｋ −Ｌ鮎／Ｉ＋１
此柚＾１、？二す５ 面位；反柄？マよる作業誤差を生
じていた。
軸とは、主たる軸に関して位置の関数となっている軸を
いう）も同じように時間をパラメータとして各軸独立に
指令を発生していた。このため多軸サーボ系で行われる
作業、たとえば平面あるいは立体の切削や産業用ロボ・
ノドの軌跡制御ｊ−１赤・−Ｊ？１ｋ −Ｌ鮎／Ｉ＋１
此柚＾１、？二す５ 面位；反柄？マよる作業誤差を生
じていた。
第４図は従来の２軸サーボの構成例を示すものであり、
Ｘ軸、Ｙ軸それぞれに位置ループアンプ（２１）； （
３１）、速度ループアンプ（２２）、 （３２）、パワ
ーアンプ（２３）、 （３３）を備え、Ｘ軸周モータ（
２４）、Ｙ軸周モータ（３４）を駆動し、その速度をそ
れぞれタコジェネ（２５）、 （３５）で検出し、また
位置をそれぞれパルスジェネレータ（２６）、 （３６
）で検出してフィードバックする構成であった。
Ｘ軸、Ｙ軸それぞれに位置ループアンプ（２１）； （
３１）、速度ループアンプ（２２）、 （３２）、パワ
ーアンプ（２３）、 （３３）を備え、Ｘ軸周モータ（
２４）、Ｙ軸周モータ（３４）を駆動し、その速度をそ
れぞれタコジェネ（２５）、 （３５）で検出し、また
位置をそれぞれパルスジェネレータ（２６）、 （３６
）で検出してフィードバックする構成であった。
同図において、Ｘｒ（ｔｌは時間をパラメータとしたＸ
軸の位置指令である。犬、（１）は時間をパラメータと
したＸ軸の速度指令であり、速度のフィードフォワード
をするとき使用される。
軸の位置指令である。犬、（１）は時間をパラメータと
したＸ軸の速度指令であり、速度のフィードフォワード
をするとき使用される。
また、ｙ、ｆＵは時間をパラメータとしたＹ軸の位置指
令である。Ｌｉｔ）は時間をパラメータとしたＹ軸の速
度指令であり、速度のフィードフォワードをするとき使
用される。
令である。Ｌｉｔ）は時間をパラメータとしたＹ軸の速
度指令であり、速度のフィードフォワードをするとき使
用される。
このようなサーボ系では、各軸毎に時間をパラメータと
する指令を与えているので、各サーボ軸のばらつき、時
間遅れにより第５図に示すように、指令関数の描く図形
ｆ （ｘ、（ｔｌ、ｙｒ（ｔ）） ＝ ０と実際の応
答との間には誤差が生じるという問題があった。
する指令を与えているので、各サーボ軸のばらつき、時
間遅れにより第５図に示すように、指令関数の描く図形
ｆ （ｘ、（ｔｌ、ｙｒ（ｔ）） ＝ ０と実際の応
答との間には誤差が生じるという問題があった。
本発明は、主たる軸と従たる軸の相対位置関係を応答遅
れや応答の変動に対して影響されないようにして、従来
法よりより精度の高い多軸サーボ系を構成することを目
的とするものである。
れや応答の変動に対して影響されないようにして、従来
法よりより精度の高い多軸サーボ系を構成することを目
的とするものである。
本発明は多軸サーボ系において、主たる軸の位置指令お
よび速度指令は時間をパラメータとして発生し、従たる
軸の位置指令および速度指令は主たる軸の位置をパラメ
ータとして発生するようにしたものである。
よび速度指令は時間をパラメータとして発生し、従たる
軸の位置指令および速度指令は主たる軸の位置をパラメ
ータとして発生するようにしたものである。
本発明のサーボ系の構成を第１図に示す。
説明を簡単にするために、Ｘ軸、Ｙ軸より成る多軸サー
ボ系を考え、ここではＸ軸を主動軸、Ｙ軸を従動輪と仮
定する。
ボ系を考え、ここではＸ軸を主動軸、Ｙ軸を従動輪と仮
定する。
第１図中＋１１はＸ軸周の位置ループアンプ、（１１）
はＹ軸用の位置ループアンプ、同様に（２）、 ’ （
１２）は速度ループアンプ、＋３１． （１３）はパワ
ーアンプ、（４）。
はＹ軸用の位置ループアンプ、同様に（２）、 ’ （
１２）は速度ループアンプ、＋３１． （１３）はパワ
ーアンプ、（４）。
（１４）はモータ、（５１，（１５）はタコメータゼネ
レータ、（６）、 （１６）はパルスゼネレータである
。また（７）は位置関数発生器、（８）は導関数発生器
、（９）は乗算器である。
レータ、（６）、 （１６）はパルスゼネレータである
。また（７）は位置関数発生器、（８）は導関数発生器
、（９）は乗算器である。
前記位置関数発生器（７）では、時間をパラメータとし
た位置指令ｘ、Ｔｔｌ、ｙ、 （ｔ）より時間のパラメ
ータを消去し、第２図ｆａ）のように主動軸の位置に対
する従動輪の指令値のグラフをめ、適当な手段により記
憶する。
た位置指令ｘ、Ｔｔｌ、ｙ、 （ｔ）より時間のパラメ
ータを消去し、第２図ｆａ）のように主動軸の位置に対
する従動輪の指令値のグラフをめ、適当な手段により記
憶する。
記憶とこのグラフの発生は、Ｘ軸の微小距離Δに対応す
るＹ軸の指令値ｙ７ （区間ｘ７〜Ｘゎ、１に対応）を
ディジタル的にメモリ、−に格納し、メモリを読み出す
ことで容易に実現できる。
るＹ軸の指令値ｙ７ （区間ｘ７〜Ｘゎ、１に対応）を
ディジタル的にメモリ、−に格納し、メモリを読み出す
ことで容易に実現できる。
更に、導関数発生器（８）では、第２図（ｂｌのＸに対
応する導関数’ｙｒ／ｄｘをめ、Ｙ軸の指令値と同じよ
うに記憶１発生する。
応する導関数’ｙｒ／ｄｘをめ、Ｙ軸の指令値と同じよ
うに記憶１発生する。
主動軸については従来と同じように時間をパラメータと
した指令値ｘ、（ｔｌを、フィードフォワードを行なう
場合にはｉ、Ｔｔｌを入力する。従動軸の指令は、Ｘ軸
の位Ｗ、ｘに対応するｙｒをＸ７ｒのグラフ（第２図（
ａ））より発生して位置ループアンプへ入力する。また
、フィードフォワードを行なう場合には なる関係式を用い、Ｘ軸の位置Ｘに対応するｄｙｒ／ｄ
ｘをｘｄｙｒ／ｄｘのグラフ（第２図（ｂ））より発生
し、この信号とＸ軸の速度大との積として速度のフィー
ドワードの信号９ｒを得て速度ループのアンプに入力す
る。
した指令値ｘ、（ｔｌを、フィードフォワードを行なう
場合にはｉ、Ｔｔｌを入力する。従動軸の指令は、Ｘ軸
の位Ｗ、ｘに対応するｙｒをＸ７ｒのグラフ（第２図（
ａ））より発生して位置ループアンプへ入力する。また
、フィードフォワードを行なう場合には なる関係式を用い、Ｘ軸の位置Ｘに対応するｄｙｒ／ｄ
ｘをｘｄｙｒ／ｄｘのグラフ（第２図（ｂ））より発生
し、この信号とＸ軸の速度大との積として速度のフィー
ドワードの信号９ｒを得て速度ループのアンプに入力す
る。
２軸以上の多軸サーボ系のとき、その構成には第３図に
示すように、並列接続１ａｌと直列接続（ｂｌとがある
。
示すように、並列接続１ａｌと直列接続（ｂｌとがある
。
並列接続の場合にはｉ番目のサーボ系の位置指令はＸ−
ｙｉのグラフより速度のフィードフォワード信号をｘ−
ｄｙ、／ｄｘのグラフと大の積より得る。並列接続とは
全てのサーボ系が静止座標に対して独立に動作するもの
である。
ｙｉのグラフより速度のフィードフォワード信号をｘ−
ｄｙ、／ｄｘのグラフと大の積より得る。並列接続とは
全てのサーボ系が静止座標に対して独立に動作するもの
である。
直列接続とは、従動軸のサーボ系が、主動軸、あるいは
他の従動軸の上に乗って動作するものである。この場合
には、従動軸１の位置指令はＸ−ｙｌのグラフより、速
度フィードフォワード信号はｘ−ｄｙ、／ｄｘのグラフ
と犬との積により得る。
他の従動軸の上に乗って動作するものである。この場合
には、従動軸１の位置指令はＸ−ｙｌのグラフより、速
度フィードフォワード信号はｘ−ｄｙ、／ｄｘのグラフ
と犬との積により得る。
また従動軸ｙ、の位置指令をｙｔ−＋ Ｙ＝のグラフよ
り、速度のフィードフォワード信号をｙ、−Ｉ−ｄｙｔ
／ｄｙ＋ −＋のグラフと９．−１との積とによって得
る。Ｙ８−１とＹ、軸の関係はＹ ＝ −＋が主動軸。
り、速度のフィードフォワード信号をｙ、−Ｉ−ｄｙｔ
／ｄｙ＋ −＋のグラフと９．−１との積とによって得
る。Ｙ８−１とＹ、軸の関係はＹ ＝ −＋が主動軸。
Ｙｉが従動輪となる。
一主動軸Ｘは旋盤では主軸に、その他の場合には応答が
最も遅い軸に選ぶのがよい。
最も遅い軸に選ぶのがよい。
多軸サーボ系において主たる軸と従たる軸があるとき従
動輪の指令を主動軸の実際の動きから得ることにより、
従動輪の動きを主動軸の動きと同期化することができる
。したがって、複数軸で創成される加工物の形状誤差を
、主動軸の応答遅れや変動に対して影響されなくなり、
従来法に比べて格段に小さくすることができる。
動輪の指令を主動軸の実際の動きから得ることにより、
従動輪の動きを主動軸の動きと同期化することができる
。したがって、複数軸で創成される加工物の形状誤差を
、主動軸の応答遅れや変動に対して影響されなくなり、
従来法に比べて格段に小さくすることができる。
第１図は本発明を２軸サーボ系に適応した場合の構成を
示すブロック図、第２図は微小Ｘ距離に対するＹ軸成分
の位置変化及び導関数を示す説明図、第３図は一般的な
多軸サーボの構成を示す説明図、第４図は従来の２軸サ
ーボ系の構成を示すブロック図、第５図は従来のサーボ
系における指令と実際軌跡との誤差を説明する図である
。 （１１，（１１） ：位置ループアンプ（２１，（１２
） ：速度ループアンプ＋３Ｌ （１３） ：パワーア
ンプ。 （４１，（１４） ：モータ （５１，（１５） ：タコメータジェネレータ＋６１．
（１６） ：パルスジェネレータ（７）二位置関数発
生器 （８）：導関数発生器 （９）：乗算器 特許出願人 株式会社 安川電機製作所代理人 手掘
益（ばか１名） 第１図 第２図 （０） （ｂ） 第３図 （ａ） （ｂ） 第４図 第５図
示すブロック図、第２図は微小Ｘ距離に対するＹ軸成分
の位置変化及び導関数を示す説明図、第３図は一般的な
多軸サーボの構成を示す説明図、第４図は従来の２軸サ
ーボ系の構成を示すブロック図、第５図は従来のサーボ
系における指令と実際軌跡との誤差を説明する図である
。 （１１，（１１） ：位置ループアンプ（２１，（１２
） ：速度ループアンプ＋３Ｌ （１３） ：パワーア
ンプ。 （４１，（１４） ：モータ （５１，（１５） ：タコメータジェネレータ＋６１．
（１６） ：パルスジェネレータ（７）二位置関数発
生器 （８）：導関数発生器 （９）：乗算器 特許出願人 株式会社 安川電機製作所代理人 手掘
益（ばか１名） 第１図 第２図 （０） （ｂ） 第３図 （ａ） （ｂ） 第４図 第５図
Claims (1)
- １．２軸以上の多軸サーボ系において、主たる軸は時間
をパラメータとした指令発生を行ない、従たる軸は主た
る軸の状態をパラメータとして指令発生することを特徴
とする多軸サーボ系の指令発生方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8693984A JPS60231207A (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | 多軸サ−ボ系の指令発生方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8693984A JPS60231207A (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | 多軸サ−ボ系の指令発生方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60231207A true JPS60231207A (ja) | 1985-11-16 |
Family
ID=13900836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8693984A Pending JPS60231207A (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | 多軸サ−ボ系の指令発生方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60231207A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0295189A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-04-05 | Okuma Mach Works Ltd | 電動機の同期運転制御装置 |
| WO1991010944A1 (en) * | 1990-01-18 | 1991-07-25 | Fanuc Ltd | Three-dimensional coordinates conversion control system |
| JPH0625903U (ja) * | 1992-08-26 | 1994-04-08 | マックス株式会社 | Ｘｙプロッタに於けるモータ制御装置 |
| WO1997002514A1 (fr) * | 1995-07-06 | 1997-01-23 | Fanuc Ltd | Commande de synchronisation d'arbres dans les machines a commande numerique par ordinateur |
| KR100450455B1 (ko) * | 2001-04-19 | 2004-10-01 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 서보 제어 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4961578A (ja) * | 1972-10-12 | 1974-06-14 | ||
| JPS55166710A (en) * | 1979-06-12 | 1980-12-26 | Japan Ii M Kk | Numerical control system |
-
1984
- 1984-04-28 JP JP8693984A patent/JPS60231207A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4961578A (ja) * | 1972-10-12 | 1974-06-14 | ||
| JPS55166710A (en) * | 1979-06-12 | 1980-12-26 | Japan Ii M Kk | Numerical control system |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0295189A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-04-05 | Okuma Mach Works Ltd | 電動機の同期運転制御装置 |
| WO1991010944A1 (en) * | 1990-01-18 | 1991-07-25 | Fanuc Ltd | Three-dimensional coordinates conversion control system |
| JPH0625903U (ja) * | 1992-08-26 | 1994-04-08 | マックス株式会社 | Ｘｙプロッタに於けるモータ制御装置 |
| WO1997002514A1 (fr) * | 1995-07-06 | 1997-01-23 | Fanuc Ltd | Commande de synchronisation d'arbres dans les machines a commande numerique par ordinateur |
| KR100450455B1 (ko) * | 2001-04-19 | 2004-10-01 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 서보 제어 방법 |
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