JPS61103219A - ２軸移動機構制御装置 - Google Patents
２軸移動機構制御装置Info
- Publication number
- JPS61103219A JPS61103219A JP22479884A JP22479884A JPS61103219A JP S61103219 A JPS61103219 A JP S61103219A JP 22479884 A JP22479884 A JP 22479884A JP 22479884 A JP22479884 A JP 22479884A JP S61103219 A JPS61103219 A JP S61103219A
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- Japan
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- pulse
- drive
- control
- circuit
- pulses
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
-
- 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
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42213—Position overshoot, axis still moves after stop
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Stepping Motors (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）
本発明はデジタルプロフタ等パルスモータにより駆動さ
れる２軸移動機構における位置精度の向上を達成する２
軸移動機構制御装置に関する。
れる２軸移動機構における位置精度の向上を達成する２
軸移動機構制御装置に関する。
（従来の技術）
パルスモータを駆動して、ペン等を２次元的に駆動する
２軸移動機構が種々の分野で使用されている。その代表
例としてデジタルプロ、７タがある。
２軸移動機構が種々の分野で使用されている。その代表
例としてデジタルプロ、７タがある。
この２軸移動機構は一般に以下の様に構成されている。
座標信号（Ｘ、Ｙ）に応じた数のＸ方向制御パルスとＹ
方向制御パルスとを発生する。各Ｘ方向制御パルスとＹ
方向制御パルスとはそれぞれＸ方向駆動回路と、Ｙ方向
駆動回路とに入力される。これらＸ方向駆動回路と、Ｙ
方向駆動回路とはＸ方向駆動パルス信号とＹ方向駆動パ
ルス信号とを発生し、Ｘ方向パルスモータとＹ方向パル
スモータとを駆動する。パルスモータは一個のパルス（
実際にはパルスモータの相数に等しい一群のパルス）が
入力されると所定の角度回転するものであり、上述した
２軸移動機構はデジタルプロッタ以外、旋盤、フライス
盤等精、密な２次元移動を必要とする装置に使用さてい
る。
方向制御パルスとを発生する。各Ｘ方向制御パルスとＹ
方向制御パルスとはそれぞれＸ方向駆動回路と、Ｙ方向
駆動回路とに入力される。これらＸ方向駆動回路と、Ｙ
方向駆動回路とはＸ方向駆動パルス信号とＹ方向駆動パ
ルス信号とを発生し、Ｘ方向パルスモータとＹ方向パル
スモータとを駆動する。パルスモータは一個のパルス（
実際にはパルスモータの相数に等しい一群のパルス）が
入力されると所定の角度回転するものであり、上述した
２軸移動機構はデジタルプロッタ以外、旋盤、フライス
盤等精、密な２次元移動を必要とする装置に使用さてい
る。
（発明が解決しようとする問題点）
上述した２軸移動機構において、移動距離が長い場合は
単位時間当りにパルスモータに入力される駆動パルス数
が多くパルスモータが高速回転を行ないパルスモータは
定常的に円滑に回転するが、移動距離が短かい場合は単
位時間当りにパルスモータに人力される駆動パルス数が
少なくパルスモータは間欠的に動作して慣性作用によっ
て各ステップ毎にオーバーシュート（打球ぎ）が生じる
。
単位時間当りにパルスモータに入力される駆動パルス数
が多くパルスモータが高速回転を行ないパルスモータは
定常的に円滑に回転するが、移動距離が短かい場合は単
位時間当りにパルスモータに人力される駆動パルス数が
少なくパルスモータは間欠的に動作して慣性作用によっ
て各ステップ毎にオーバーシュート（打球ぎ）が生じる
。
即ち、Ｘ軸またはＹ軸に対して小さな傾き（ｔａｎα＝
２あるいはＡ以下）の線を描く場合、言い換えると、単
位時間当りの駆動パルス数の比率が両軸で大きく異なり
一方のパルスモータが間欠的に動作する場合は、上記オ
ーバーシュートの影響が表面に表われることになる。例
えばデジタ（４（ルプロノタの場合は、第１０図に示さ
れるようなこぶ状の突起が表われて描画図形が不自然と
なるとともに、描画精度が低下するという問題が生じる
。
２あるいはＡ以下）の線を描く場合、言い換えると、単
位時間当りの駆動パルス数の比率が両軸で大きく異なり
一方のパルスモータが間欠的に動作する場合は、上記オ
ーバーシュートの影響が表面に表われることになる。例
えばデジタ（４（ルプロノタの場合は、第１０図に示さ
れるようなこぶ状の突起が表われて描画図形が不自然と
なるとともに、描画精度が低下するという問題が生じる
。
（問題点を解決するための手段）
上記問題点は、外部から人力された座標信号に応じてＸ
方向制御パルスとＹ方向制御パルスとを同期して出力す
る制御パルス発生器、前記Ｘ方向制御パルスを受けてＸ
方向パルスモータを駆動するＸ方向駆動パルス信号を発
生するＸ方向駆動回路、前記Ｙ方向制御パルスを受けて
Ｙ方向パルスモータを駆動するＹ方向駆動パルス信号を
発生するＹ方向駆動回路および前記制御パルス発生器に
接続され、単位時間当りのパルス発生数の多い方の前記
駆動回路を制御して、この駆動回路によって発生される
駆動パルス信号のうち他方の駆動パルス信号と同期する
パルスの強度（パルスの波高値）を高める波形整形制御
回路を備えた本発明の２軸移動機構を用いることにより
解決される。
方向制御パルスとＹ方向制御パルスとを同期して出力す
る制御パルス発生器、前記Ｘ方向制御パルスを受けてＸ
方向パルスモータを駆動するＸ方向駆動パルス信号を発
生するＸ方向駆動回路、前記Ｙ方向制御パルスを受けて
Ｙ方向パルスモータを駆動するＹ方向駆動パルス信号を
発生するＹ方向駆動回路および前記制御パルス発生器に
接続され、単位時間当りのパルス発生数の多い方の前記
駆動回路を制御して、この駆動回路によって発生される
駆動パルス信号のうち他方の駆動パルス信号と同期する
パルスの強度（パルスの波高値）を高める波形整形制御
回路を備えた本発明の２軸移動機構を用いることにより
解決される。
なお、本発明において座標信号とは座標の絶対
１値を表わすのではなく、座標の移動量を表わす信
号とする。また、パルスの強度を高める制御が行なわれ
るだけでなく、パルス幅あるいはパルス形状を描画特性
を高めるために変化される場合も本発明に含まれるもの
とする。
１値を表わすのではなく、座標の移動量を表わす信
号とする。また、パルスの強度を高める制御が行なわれ
るだけでなく、パルス幅あるいはパルス形状を描画特性
を高めるために変化される場合も本発明に含まれるもの
とする。
（作用）
単位時間当りのパルス発生数の多い方の駆動回路を制御
して、この駆動回路によって発生される駆動パルス信号
のうち他方の駆動回路によって発生される駆動パルス信
号と同期するパルスの強度を高めるようにしたもので単
位時間当りのパルス数が少なく間欠的にパルスモータが
駆動する際に生ずるオーバーシュートの影響が打ち消さ
れる。
して、この駆動回路によって発生される駆動パルス信号
のうち他方の駆動回路によって発生される駆動パルス信
号と同期するパルスの強度を高めるようにしたもので単
位時間当りのパルス数が少なく間欠的にパルスモータが
駆動する際に生ずるオーバーシュートの影響が打ち消さ
れる。
（実施例）
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。第１図は本
発明の２軸移動機構の概略図である。上述した意味での
座標信号（Ｘ、Ｙ）がＸ−Ｙ方向制御パルス発生器１に
入力されると、このＸ−Ｙ方向制御パルス発生数ｌは座
標信号（Ｘ、Ｙ）の大きさに応じた数のＸ方向制御パル
スとＹ方向制御パルスとを第２図に示されるように同期
して出力する。これらＸ方向制御パルスとＹ方向制御パ
ルスとはそれぞれＸ方向駆動回路２とＹ方向駆動回路３
とに入力される。波形整形制御回路６は座標信号（Ｘ、
Ｙ）から直接あるいは制御パルス発生器１から出力され
るＸ方向制御パルスとＹ方向制御パルスの数から制御す
べき方向を決定し、制御しない方向のパルスと制御する
方向のパルスとが同期する時のみ一方の駆動回路２また
は３を制御する。Ｘ方向駆動回路２とＹ方向駆動回路３
は入力された制御パルスを駆動するパルスモータ４．５
の相数に等しくかつ所定の時間関係を有するパルス信号
に分配し、さらにこの分配された信号をパルスモータ４
．５を駆動すべく電力増１唱して出力する。波形整形制
御回路６により制？１１１された駆動回路は第３図に示
されるように制御されなかった駆動回路から出力される
駆動パルスと同期するパルスの強度のみが高められた駆
動パルス信号を出力する。
発明の２軸移動機構の概略図である。上述した意味での
座標信号（Ｘ、Ｙ）がＸ−Ｙ方向制御パルス発生器１に
入力されると、このＸ−Ｙ方向制御パルス発生数ｌは座
標信号（Ｘ、Ｙ）の大きさに応じた数のＸ方向制御パル
スとＹ方向制御パルスとを第２図に示されるように同期
して出力する。これらＸ方向制御パルスとＹ方向制御パ
ルスとはそれぞれＸ方向駆動回路２とＹ方向駆動回路３
とに入力される。波形整形制御回路６は座標信号（Ｘ、
Ｙ）から直接あるいは制御パルス発生器１から出力され
るＸ方向制御パルスとＹ方向制御パルスの数から制御す
べき方向を決定し、制御しない方向のパルスと制御する
方向のパルスとが同期する時のみ一方の駆動回路２また
は３を制御する。Ｘ方向駆動回路２とＹ方向駆動回路３
は入力された制御パルスを駆動するパルスモータ４．５
の相数に等しくかつ所定の時間関係を有するパルス信号
に分配し、さらにこの分配された信号をパルスモータ４
．５を駆動すべく電力増１唱して出力する。波形整形制
御回路６により制？１１１された駆動回路は第３図に示
されるように制御されなかった駆動回路から出力される
駆動パルスと同期するパルスの強度のみが高められた駆
動パルス信号を出力する。
Ｘ−Ｙ方向制御パルス発生器１としては上述した機能を
満たすものであれば種々の形態の回路を使用することが
できるが、例えば第４図に示される回路を用いることが
できる。この回路はＸ軸、Ｙ軸周の２つのレート・マル
チプライヤｌＬ１２を備えており、パルス発振器１３か
らのパルス信号が、入力されたＸ座標値、Ｙ座標値に対
応した敢てい増されて出力されるようになっているが、
パルス数の少ない方向のパルスは必ず他方のパルス信号
と第２図に示される様に同期した状態で出力される。
満たすものであれば種々の形態の回路を使用することが
できるが、例えば第４図に示される回路を用いることが
できる。この回路はＸ軸、Ｙ軸周の２つのレート・マル
チプライヤｌＬ１２を備えており、パルス発振器１３か
らのパルス信号が、入力されたＸ座標値、Ｙ座標値に対
応した敢てい増されて出力されるようになっているが、
パルス数の少ない方向のパルスは必ず他方のパルス信号
と第２図に示される様に同期した状態で出力される。
また、Ｘ”Ｙ方向制御パルス発生器１としては第５図に
記載される回路を使用することができる。
記載される回路を使用することができる。
パルス発生器１３からのパルストレインは分周器１４お
よび１５によって分周されて、Ｘ方向制御パルス、Ｙ方
向制御パルスが生成されるが、分周器１４および１５の
分周率は座標信号（Ｘ、Ｙ）に応じて可変になっており
、これによって座標信号（Ｘ、Ｙ）に対応し、かつパル
ス数の少ない方の方向のパルスは必ず他方のパルス信号
と同期し゛た状態となる。
よび１５によって分周されて、Ｘ方向制御パルス、Ｙ方
向制御パルスが生成されるが、分周器１４および１５の
分周率は座標信号（Ｘ、Ｙ）に応じて可変になっており
、これによって座標信号（Ｘ、Ｙ）に対応し、かつパル
ス数の少ない方の方向のパルスは必ず他方のパルス信号
と同期し゛た状態となる。
ｊ％１ ゆうゆう１□１１□□、６よ、７．よ
、１え、よ工、６イされるような、デジタルコンパレー
タ６１とアンドゲート６２．６３からなるものを使用す
ることができる。なお、図中Ｉはオーバーシュー１−の
影響が発生する角度によって変化するが例えば２あるい
は４に選ばれる。
、１え、よ工、６イされるような、デジタルコンパレー
タ６１とアンドゲート６２．６３からなるものを使用す
ることができる。なお、図中Ｉはオーバーシュー１−の
影響が発生する角度によって変化するが例えば２あるい
は４に選ばれる。
Ｘ方向駆動回路２とＹ方向駆動回路３としては例えば第
７図に示される回路を使用することかできる。この回路
は、Ｘ方向制御パルスを所定のパルス幅の信号にする矩
形波発生回路を備えている。
７図に示される回路を使用することかできる。この回路
は、Ｘ方向制御パルスを所定のパルス幅の信号にする矩
形波発生回路を備えている。
矩形波発生回路２１からの信号はパルス分配器２２に入
力されて、使用するパルスモータ４の相数に等しい数の
パルス信号に分配される。このパルス信号は混合器２３
ａ、２３ｂ、２３ｃを介して増幅回路２４ａ、２４ｂ、
２４Ｃに与えられる。補正波形発生回路２５は波形整形
制御回路６からの −信号出力を受けて補正波
形を出力する。この補正波形は混合器２３ａ、２３ｂ、
２３ｃによって他方向の駆動パルスと同期するパルス信
号のみと重ね合わせられる。このＸ方向駆動回路２とＹ
方向駆動回路３としては第８図に示される回路を使用
１することもできる。この回路においては、
パルス分配器２６が備えられており、Ｘ方向制御パルス
、Ｙ方向制？１１パルスが入力されるとパルスモータの
相数に等しい一連のパルス信号に分配される。この分配
されたパルス信号は電力増幅器２７によって電力増幅さ
れて駆動パルス信号に変換される。
力されて、使用するパルスモータ４の相数に等しい数の
パルス信号に分配される。このパルス信号は混合器２３
ａ、２３ｂ、２３ｃを介して増幅回路２４ａ、２４ｂ、
２４Ｃに与えられる。補正波形発生回路２５は波形整形
制御回路６からの −信号出力を受けて補正波
形を出力する。この補正波形は混合器２３ａ、２３ｂ、
２３ｃによって他方向の駆動パルスと同期するパルス信
号のみと重ね合わせられる。このＸ方向駆動回路２とＹ
方向駆動回路３としては第８図に示される回路を使用
１することもできる。この回路においては、
パルス分配器２６が備えられており、Ｘ方向制御パルス
、Ｙ方向制？１１パルスが入力されるとパルスモータの
相数に等しい一連のパルス信号に分配される。この分配
されたパルス信号は電力増幅器２７によって電力増幅さ
れて駆動パルス信号に変換される。
電力増幅器２７はその増幅度が制御可能となっており、
波形整形制御回路６から制御信号が入力されると出力波
形が制御できる。この電力増幅器２７に制御信号が入力
すると、単位時間当りに発生されるパルス数が大きい方
の駆動パルスの強度が例えば第３図に示されるように高
められる。駆動パルスの強度の増加は一方のパルスモー
タに与えられるパルスの単位時間当りのパルス数が所定
の値以下になった場合にオンオフ的に行なうようにして
もよいが、Ｘ方向とＹ方向のパルス数の比ならびに両方
向の単位時間当りのパルス数の絶対値によって駆動パル
スの強度の増強割合を連続的に変化するようにしてもよ
い。なお、全ての相に係る駆動パルス信号の強度が高め
られるのではなく、ある特定の相に係る駆動パルス信号
の強度が高くなるようにしてもよいことは第７図に示さ
れる様な回路においても言える。
波形整形制御回路６から制御信号が入力されると出力波
形が制御できる。この電力増幅器２７に制御信号が入力
すると、単位時間当りに発生されるパルス数が大きい方
の駆動パルスの強度が例えば第３図に示されるように高
められる。駆動パルスの強度の増加は一方のパルスモー
タに与えられるパルスの単位時間当りのパルス数が所定
の値以下になった場合にオンオフ的に行なうようにして
もよいが、Ｘ方向とＹ方向のパルス数の比ならびに両方
向の単位時間当りのパルス数の絶対値によって駆動パル
スの強度の増強割合を連続的に変化するようにしてもよ
い。なお、全ての相に係る駆動パルス信号の強度が高め
られるのではなく、ある特定の相に係る駆動パルス信号
の強度が高くなるようにしてもよいことは第７図に示さ
れる様な回路においても言える。
上述したような回路によって一方のパルスモータが所定
の速度以下で回転する場合に、他方のパルスモータを駆
動する駆動パルスの内、前記一方のパルスモータを駆動
する駆動パルスと同期する駆動パルスの強度が高められ
ると、回転速度の大きい方のパルスモータにもオーバー
シュートが生じ、両方のオーバーシュートが打消し合う
ことにより、２軸移動の際の軌跡から第１０図に示され
るようなごぷ状の突起が消滅し、第９図中実線に示され
るような理想的な近似線に沿って軌跡が描かれるので、
本発明をデジタルプロッタに使用すると、高精度かつ自
然な描写を得ることができる。
の速度以下で回転する場合に、他方のパルスモータを駆
動する駆動パルスの内、前記一方のパルスモータを駆動
する駆動パルスと同期する駆動パルスの強度が高められ
ると、回転速度の大きい方のパルスモータにもオーバー
シュートが生じ、両方のオーバーシュートが打消し合う
ことにより、２軸移動の際の軌跡から第１０図に示され
るようなごぷ状の突起が消滅し、第９図中実線に示され
るような理想的な近似線に沿って軌跡が描かれるので、
本発明をデジタルプロッタに使用すると、高精度かつ自
然な描写を得ることができる。
本発明の２軸移動機構はデジタルプロッタ以外に旋盤、
研盤、フライス盤、型彫盤等の２次元移動を必要とする
種々の装置に使用することができるが、このような装置
に本発明を使用すると、ヘッドの軌跡にごふ状の突起が
生ずることがな（、精度よく物体の加工を行なうことが
可能となる。
研盤、フライス盤、型彫盤等の２次元移動を必要とする
種々の装置に使用することができるが、このような装置
に本発明を使用すると、ヘッドの軌跡にごふ状の突起が
生ずることがな（、精度よく物体の加工を行なうことが
可能となる。
（発明の効果）
本発明によると、パルスモータを間欠的に動作した場合
に発生するオーバーシュートの影響が打消されて表面上
に表われないので、本発明をデジタルプロッタ等に使用
すると、描画等を精度よく自然な形で行なうことができ
る。
に発生するオーバーシュートの影響が打消されて表面上
に表われないので、本発明をデジタルプロッタ等に使用
すると、描画等を精度よく自然な形で行なうことができ
る。
第１図は本発明の２軸移動機構制御装置の概略図、
第２図および第３図は第１図を説明するタイミングチャ
ート、 第４図および第５図は制御パルス発生器の実施例のブロ
ック図、 第６図は波形整形制御回路の実施例のブロック図、 第７図および第８図は駆動回路の実施例のブロック図、 １、．１ 第！ｌｌＪ′；！発明明′°１６
描画線４表灯図・第１０図は従来のデジタルブロックの
描画線を表わす図。 ■・・・制御パルス発生器、２．３・・・駆動回路、４
．５・・・パルスモータ、６・・・波形整形制御回路。
ート、 第４図および第５図は制御パルス発生器の実施例のブロ
ック図、 第６図は波形整形制御回路の実施例のブロック図、 第７図および第８図は駆動回路の実施例のブロック図、 １、．１ 第！ｌｌＪ′；！発明明′°１６
描画線４表灯図・第１０図は従来のデジタルブロックの
描画線を表わす図。 ■・・・制御パルス発生器、２．３・・・駆動回路、４
．５・・・パルスモータ、６・・・波形整形制御回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 座標信号を受けて、この座標信号に従ってＸ方向制御パ
ルスとＹ方向制御パルスとを同期して出力するＸ−Ｙ方
向制御パルス発生器、 前記Ｘ方向制御パルスを受けてＸ方向パルスモータを駆
動するＸ方向駆動パルス信号を発生するＸ方向駆動回路
、 前記Ｙ方向制御パルスを受けてＹ方向パルスモータを駆
動するＹ方向駆動パルス信号を発生するＹ方向駆動回路
および 前記制御パルス発生器に接続され、単位時間当りのパル
ス発生数の多い方の前記駆動回路を制御して、この駆動
回路によって発生される駆動パルス信号のうち他方の駆
動パルス信号と同期するパルスの強度を高める波形整形
制御回路を備えたことを特徴とする２軸移動機構制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22479884A JPS61103219A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | ２軸移動機構制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22479884A JPS61103219A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | ２軸移動機構制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61103219A true JPS61103219A (ja) | 1986-05-21 |
Family
ID=16819364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22479884A Pending JPS61103219A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | ２軸移動機構制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61103219A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63206197A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-25 | Jeol Ltd | ア−ム移動を司どるモ−タの制御機構 |
| JPH03215195A (ja) * | 1990-01-17 | 1991-09-20 | Japan Servo Co Ltd | 記録装置 |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP22479884A patent/JPS61103219A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63206197A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-25 | Jeol Ltd | ア−ム移動を司どるモ−タの制御機構 |
| JPH03215195A (ja) * | 1990-01-17 | 1991-09-20 | Japan Servo Co Ltd | 記録装置 |
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