JPS6029121B2 - 工作機械等における位置決め制御方法 - Google Patents
工作機械等における位置決め制御方法Info
- Publication number
- JPS6029121B2 JPS6029121B2 JP53004802A JP480278A JPS6029121B2 JP S6029121 B2 JPS6029121 B2 JP S6029121B2 JP 53004802 A JP53004802 A JP 53004802A JP 480278 A JP480278 A JP 480278A JP S6029121 B2 JPS6029121 B2 JP S6029121B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- point
- controlled
- positioning control
- time
- 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.)
- Expired
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- Numerical Control (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、工作機械等における位置決め制御方法に関す
る。
る。
さらに詳細には、数値制御装置を使用するボール盤、フ
ライス盤、研削盤あるいはプレス機械等における例えば
テーブル等の位置決め制御対象物を正確に位置決め制御
する方法に関するものである。〔従来技術の説明〕 従来、数値制御装置を用いた工作機械等の位置決め制御
としては次のような方式がとられている。
ライス盤、研削盤あるいはプレス機械等における例えば
テーブル等の位置決め制御対象物を正確に位置決め制御
する方法に関するものである。〔従来技術の説明〕 従来、数値制御装置を用いた工作機械等の位置決め制御
としては次のような方式がとられている。
まず、第１図に示すように、数値制御装置からの短形波
の速度指令Ｖを、サーボコントロールユニットへ制御対
象物の移動距離１に対応する時間ｔだけ入力信号として
与える方法が探られている。また、第２図に示すごとく
制御対象物の送り最高速度Ｖｍａｘ、最高速度に至る加
速時間証て、最高速度からの減速時情肘ｄ等の各値を設
定し、これらの設定値に従ってサーボコントロールユニ
ットへの指令値を決定して位置決め制御する方法が採ら
れている。
の速度指令Ｖを、サーボコントロールユニットへ制御対
象物の移動距離１に対応する時間ｔだけ入力信号として
与える方法が探られている。また、第２図に示すごとく
制御対象物の送り最高速度Ｖｍａｘ、最高速度に至る加
速時間証て、最高速度からの減速時情肘ｄ等の各値を設
定し、これらの設定値に従ってサーボコントロールユニ
ットへの指令値を決定して位置決め制御する方法が採ら
れている。
あるいは第３図に示すごとく、前記第２図に示した各種
設定値を制御対象物の移動距離の一定範囲１，，１２…
ごと、たとえば０から１０仇岬，１０仇吻から２０仇舷
，・・・というように各範囲別に設定して位置決め制御
する方法が行なわれている。
設定値を制御対象物の移動距離の一定範囲１，，１２…
ごと、たとえば０から１０仇岬，１０仇吻から２０仇舷
，・・・というように各範囲別に設定して位置決め制御
する方法が行なわれている。
しかし、これらいずれの方法においても、制御対象物を
一定送り速度に加速、あるいは一定送り速度から減速す
る際に、加速又は減速終了点において制御対象物に振動
が発生するのを避けることは不可能であり、これがため
制御対象物の位置決め制御の低下を来していた。
一定送り速度に加速、あるいは一定送り速度から減速す
る際に、加速又は減速終了点において制御対象物に振動
が発生するのを避けることは不可能であり、これがため
制御対象物の位置決め制御の低下を来していた。
即ち、制御対象物はボールスクリュー等を介して加速度
又は減速度を与えられるのであるが、加圧点に対し所定
のばね定数を介して存在する他の運動点は上記加圧点に
対して単振動を行っていると考えられる。
又は減速度を与えられるのであるが、加圧点に対し所定
のばね定数を介して存在する他の運動点は上記加圧点に
対して単振動を行っていると考えられる。
従って、制御対象物の加圧点と他の運動点との関係を明
らかにしなければ、正確な位置決め制御をすることがで
きないのである。〔問題点を解決するための技術手段）
本発明は工作機械等の制御対象物の加圧点と他の運動点
の関係を明らかにし、もって制御対象物を、正確に位置
決め制御することのできる位置決め制御方法を提供する
ことを目的として為されたもので、その特徴とするとこ
ろは、位置決め制御対象物を等加速又は等減速区間を設
けて位置決め制御する方法にして、前記等加速又は等減
速区間における加速又は減速時間を前記制御対象物の固
有振動周期ｔの整数倍の時間ｎＴｏに等しくするように
したものである。
らかにしなければ、正確な位置決め制御をすることがで
きないのである。〔問題点を解決するための技術手段）
本発明は工作機械等の制御対象物の加圧点と他の運動点
の関係を明らかにし、もって制御対象物を、正確に位置
決め制御することのできる位置決め制御方法を提供する
ことを目的として為されたもので、その特徴とするとこ
ろは、位置決め制御対象物を等加速又は等減速区間を設
けて位置決め制御する方法にして、前記等加速又は等減
速区間における加速又は減速時間を前記制御対象物の固
有振動周期ｔの整数倍の時間ｎＴｏに等しくするように
したものである。
従って、上記方法下では等加速終了点、又は等減速終了
点で制御対象物は振動しておらず、等速区間へ移行する
に際して、又、停止に際していずれも振動を伴わず、正
確な位置決め作業を可能とするものである。
点で制御対象物は振動しておらず、等速区間へ移行する
に際して、又、停止に際していずれも振動を伴わず、正
確な位置決め作業を可能とするものである。
以下、上記発明について詳細を説明する。
いま、ある物体（制御対象物）Ｗにおけるほぼ中心点Ａ
（加圧点）とこの中心点Ａから離れた位置の点Ｂとに着
目し、物体Ｗのほぼ中心点Ａに一定の力Ｆを連続的に加
えた場合の物体Ｗの運動原理を、第４図、第５図を用い
て説明する。
（加圧点）とこの中心点Ａから離れた位置の点Ｂとに着
目し、物体Ｗのほぼ中心点Ａに一定の力Ｆを連続的に加
えた場合の物体Ｗの運動原理を、第４図、第５図を用い
て説明する。
ほぼ中心点Ａに一定の力Ｆを連続的に加えられた物体Ｗ
は、初期の時間ｔ＝０からある時間ｔ＝ｔ経過後に例え
ば第５図に示すごとく変形している。この際の点Ａに対
する点Ｂの変位をごとする。又、ある時間ｔ＝ｔ経過後
の中心点Ａの速度をＶ＾、点Ｂの速度をＶ８とすると、
中心点Ａの速度Ｖ＾は、次式で与えられる。Ｖ＾＝Ｋ，
ｔ……“““……‘１’ ここに、Ｋ，は比例常数で、加圧力Ｆを制御対象物の質
量（ワークを載層している場合はこのワークの質量を加
算したもの）Ｍで除したもの。
は、初期の時間ｔ＝０からある時間ｔ＝ｔ経過後に例え
ば第５図に示すごとく変形している。この際の点Ａに対
する点Ｂの変位をごとする。又、ある時間ｔ＝ｔ経過後
の中心点Ａの速度をＶ＾、点Ｂの速度をＶ８とすると、
中心点Ａの速度Ｖ＾は、次式で与えられる。Ｖ＾＝Ｋ，
ｔ……“““……‘１’ ここに、Ｋ，は比例常数で、加圧力Ｆを制御対象物の質
量（ワークを載層している場合はこのワークの質量を加
算したもの）Ｍで除したもの。
また点Ｂの速度ＶＢは、減衰係数が充分に小さいと仮定
すれば、点Ａに対して単振動を行ない、この運動の様子
は次式で与えられる。速度ＶＢは、ＶＢニーＡＳｉｎの
。
すれば、点Ａに対して単振動を行ない、この運動の様子
は次式で与えられる。速度ＶＢは、ＶＢニーＡＳｉｎの
。
ｔ＋Ｖ＾”””…‘２１■式を積分することにより、変
位ごはごニ（Ａ／の。
位ごはごニ（Ａ／の。
）（ＣＯＳの。ｔ一・），．．，．．（３｝（ここでＡ
は単振動の速度振幅、のｏ は単振動の角速度を示し、
いずれも実験的、又は理論的に定めることができる定数
である）したがって、物体Ｗにおける中心点Ａと点Ｂと
の運動を時間と速度の座標系を用いて表わすと第６図の
ようになる。
は単振動の速度振幅、のｏ は単振動の角速度を示し、
いずれも実験的、又は理論的に定めることができる定数
である）したがって、物体Ｗにおける中心点Ａと点Ｂと
の運動を時間と速度の座標系を用いて表わすと第６図の
ようになる。
ところで、所定の加圧力Ｆを与えて第６図に示したよう
な運動をしている物体から前記加圧力Ｆを取り去った際
に爾後点Ｂが単振動を発生することのない条件るを考え
ると、■＝０、かつＶ＾＝ＶＢである。
な運動をしている物体から前記加圧力Ｆを取り去った際
に爾後点Ｂが単振動を発生することのない条件るを考え
ると、■＝０、かつＶ＾＝ＶＢである。
つまり、第５図を参照すると、点Ｂは点Ａに対し、振幅
ご（０〜Ａ／■。
ご（０〜Ａ／■。
）で運動している。そこで、ｚ＝０、かつ、Ｖ８＝Ｖ＾
とし、この状態でＡ点への加圧力を取り去ったとすれば
その後両点はいずれもＶ＾の速度で等速運動することに
なる。而して、Ｖ＾＝ＶＢなる条件のもとに、時刻ｔに
ついて【２１式を解くと、−ＡＳｉｎのｔニ。
とし、この状態でＡ点への加圧力を取り去ったとすれば
その後両点はいずれもＶ＾の速度で等速運動することに
なる。而して、Ｖ＾＝ＶＢなる条件のもとに、時刻ｔに
ついて【２１式を解くと、−ＡＳｉｎのｔニ。
…………【４１．・．ｔニ（１／の。
）Ｓｉｎ‐１０：０，Ｌ／２，Ｔ〇，虹。
／２，…・・・ｎＴ。
／２・・・・・・・・・｛５｝ただしＴ。
＝２汀／山ｏこの点は第６図に示したＶ＾、ＶＢ曲線の
交点として示される。
交点として示される。
一方、ご＝０なる条件のもとに糊式を解くと、（Ａ／の
。
。
）（ＣＯＳの。ｔ−・）ニ。……‘６｝．・，ｔニ。，
Ｔ。’２Ｔ。，，．．ｎＴの ，．，｛７）これらの点
は第７図に示した曲線の機軸との交点で示される。以上
のことから、‘５１及び‘７｝式を満足する、すなわち
物体Ｗの中心点Ａと点Ｂとの変位が零で、かつ、速度Ｖ
＾，ＶＢが等しい時刻ｔは、物体Ｗの固有振動周期ふの
整数倍となることが判る。
Ｔ。’２Ｔ。，，．．ｎＴの ，．，｛７）これらの点
は第７図に示した曲線の機軸との交点で示される。以上
のことから、‘５１及び‘７｝式を満足する、すなわち
物体Ｗの中心点Ａと点Ｂとの変位が零で、かつ、速度Ｖ
＾，ＶＢが等しい時刻ｔは、物体Ｗの固有振動周期ふの
整数倍となることが判る。
つぎに上述の原理に基づいて、本発明位置決め制御方法
の作用を第８図、第９図を用いて説明する。
の作用を第８図、第９図を用いて説明する。
数値制御装置により制御される工作機械等において、位
置決め対象物Ｗを、固有振動周期Ｔｏの整数倍の時間ｎ
Ｔｏ（図にはｎＴｏの代表値をＴｔとして示す）等加速
度で加速する。そして周期Ｔｏの整数倍の時間訂ｔ経過
した時点において加速を止め等速度（加速度は零）で移
動すべ〈制御する。制御対象物Ｗの固有振動周期ｔの整
数倍の時間訂ｔ後に等速度運動に切り変えたので等速区
間において制御対象物Ｗは振動することなく等速度で移
動することができる。一方、制御対象物Ｗを等速運動し
た後周期Ｔｏの整数倍の時眉爪ｏを減速時間として等減
速度で減速すれば制御対象物Ｗは振動することなく停止
する。
置決め対象物Ｗを、固有振動周期Ｔｏの整数倍の時間ｎ
Ｔｏ（図にはｎＴｏの代表値をＴｔとして示す）等加速
度で加速する。そして周期Ｔｏの整数倍の時間訂ｔ経過
した時点において加速を止め等速度（加速度は零）で移
動すべ〈制御する。制御対象物Ｗの固有振動周期ｔの整
数倍の時間訂ｔ後に等速度運動に切り変えたので等速区
間において制御対象物Ｗは振動することなく等速度で移
動することができる。一方、制御対象物Ｗを等速運動し
た後周期Ｔｏの整数倍の時眉爪ｏを減速時間として等減
速度で減速すれば制御対象物Ｗは振動することなく停止
する。
制御対象物Ｗの固有振動周期Ｔｏの整数倍の時間ｎＴｏ
で制御対象物Ｗを等加速制御して移動した後に、直ちに
固有振動周期丸の整数倍の時間ｎＴｏで制御対象物Ｗを
等減速制御して停止するようにしても、加速終了点又は
減速終了点（停止点）において振動を生ずることなく正
確な位置決め制御を行うことができる。
で制御対象物Ｗを等加速制御して移動した後に、直ちに
固有振動周期丸の整数倍の時間ｎＴｏで制御対象物Ｗを
等減速制御して停止するようにしても、加速終了点又は
減速終了点（停止点）において振動を生ずることなく正
確な位置決め制御を行うことができる。
なお、本発明に係る位置決め制御方法を数値制御装置に
より制御されるタレットパンチプレスのテーブル位置決
めに実施した結果、従来の方法による位置決め精度０．
１肋に対してその倍の精度ｏ．０５肋が得られた。
より制御されるタレットパンチプレスのテーブル位置決
めに実施した結果、従来の方法による位置決め精度０．
１肋に対してその倍の精度ｏ．０５肋が得られた。
以上のごとく本発明は、数値制御装置により制御される
工作機械等の位置決め制御対象物を位置決め制御する方
法にして、制御対象物を、制御対象物の固有振動周期の
整数倍の時間で等加速又は等減速するものであるから、
加速又は減速終了点において制御対象物に振動を生ずる
ことがなく正確に位置決めすることができ、位置決め精
度を高めることができる。
工作機械等の位置決め制御対象物を位置決め制御する方
法にして、制御対象物を、制御対象物の固有振動周期の
整数倍の時間で等加速又は等減速するものであるから、
加速又は減速終了点において制御対象物に振動を生ずる
ことがなく正確に位置決めすることができ、位置決め精
度を高めることができる。
第１図、第２図および第３図はそれぞれ従来の位置決め
制御方法の説明図、第４図、第５図は振動の原理を示す
説明図、第６図は運動速度の説明図、第７図は制御対の
象加圧点から離れた他の運動点の変位量を表わした説明
図、第８図、第９図は本発明の制御方法の作用を説明す
る説明図である。 Ｗ・・・・・・制御対象物、ら・・・・・・固有振動数
、Ｔｏ・・・・・・固有振動周期。 第１図 第２図 第３図 釜ム図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図
制御方法の説明図、第４図、第５図は振動の原理を示す
説明図、第６図は運動速度の説明図、第７図は制御対の
象加圧点から離れた他の運動点の変位量を表わした説明
図、第８図、第９図は本発明の制御方法の作用を説明す
る説明図である。 Ｗ・・・・・・制御対象物、ら・・・・・・固有振動数
、Ｔｏ・・・・・・固有振動周期。 第１図 第２図 第３図 釜ム図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図
Claims (1)
- １ 位置決め制御対象物を等加速又は等減速区間を設け
て位置決め制御する方法にして、前記等加速又は等減速
区間において等加速又は等減速する時間を前記制御対象
物の固有振動周期Ｔ＿０の整数倍の時間ｎＴ＿０に等し
くするようにしたことを特徴とする工作機械等における
位置決め制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53004802A JPS6029121B2 (ja) | 1978-01-21 | 1978-01-21 | 工作機械等における位置決め制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53004802A JPS6029121B2 (ja) | 1978-01-21 | 1978-01-21 | 工作機械等における位置決め制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5498477A JPS5498477A (en) | 1979-08-03 |
| JPS6029121B2 true JPS6029121B2 (ja) | 1985-07-09 |
Family
ID=11593887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53004802A Expired JPS6029121B2 (ja) | 1978-01-21 | 1978-01-21 | 工作機械等における位置決め制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029121B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003208230A (ja) * | 2002-01-15 | 2003-07-25 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 機械の制振制御方法，装置および制振制御型機械 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59195714A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-06 | Nippon Seiko Kk | 可動体の位置決め制御装置 |
| JPS6188306A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-06 | Hitachi Ltd | サ−ボ機構の駆動方法及び駆動装置 |
| JPH0695299B2 (ja) * | 1985-07-24 | 1994-11-24 | 石川島播磨重工業株式会社 | 位置決めサーボ系の制御方法 |
| JP4541218B2 (ja) | 2005-04-08 | 2010-09-08 | 三菱電機株式会社 | 指令生成装置 |
| JP2012187649A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Kawada Kogyo Kk | 作業腕の振動抑制方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4980146A (ja) * | 1972-12-05 | 1974-08-02 |
-
1978
- 1978-01-21 JP JP53004802A patent/JPS6029121B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4980146A (ja) * | 1972-12-05 | 1974-08-02 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003208230A (ja) * | 2002-01-15 | 2003-07-25 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 機械の制振制御方法，装置および制振制御型機械 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5498477A (en) | 1979-08-03 |
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