JPS61196782A - 直流サ−ボモ−タの駆動装置 - Google Patents

直流サ−ボモ−タの駆動装置

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JPS61196782A
JPS61196782A JP60033938A JP3393885A JPS61196782A JP S61196782 A JPS61196782 A JP S61196782A JP 60033938 A JP60033938 A JP 60033938A JP 3393885 A JP3393885 A JP 3393885A JP S61196782 A JPS61196782 A JP S61196782A
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JP
Japan
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servo motor
speed
drive device
counters
command
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Pending
Application number
JP60033938A
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English (en)
Inventor
Mutsumi Suematsu
睦 末松
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS61196782A publication Critical patent/JPS61196782A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/46Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
    • H02P5/50Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another by comparing electrical values representing the speeds

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Control Of Direct Current 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、産業用ロボッ1〜等に使用される直流サーボ
モータの駆動装置の改良に関する。
〔発明の技術的前頭〕
産業用ロボットに使用される直流(1)、C)ザーボモ
−タは、指令に対して高速応答でかつ高精度に駆動する
ことが要求される。第2図は産業用ロボットのアーム等
を移動させるための直流サーボモータの駆動装置の構成
を示している。1XはX軸用DCサーボモータ、1yは
Y軸用DCサーボモータ、1zはZ軸用サーボモータで
ある。メイン制御部2から各軸の移動量指令が発せられ
ると、これら移動量は各軸のカウンタ3X13y13Z
にプリセットされD/Aコンバータ4X14y14zを
介して各駆動部5x、!5V、5Zに送られる。これに
より直流サーボモータ1X11y、1Zは指令された移
動量に従って駆動するが、その回転位置がロータリーエ
ンコーダ6a、5b、6Gにより検出されてディジタル
位置検出信号としてカウンタ3X、3V、、3Zにそれ
ぞれ位置フイードバックされるとともに回転速度がタコ
ジェネレータ7a、7b、7cにより検出されて各駆動
部5x、5y、5zの入力側に設けられた加算器8a、
8b、8cに速度フィードバックされる。
これにより各直流サーボモータ1×、IV、12は指令
移動量に正確に制御される。なお、速度フィードバック
の方法には、エンコーダの出力をF/V (周波数−電
圧)コンバータを介して施すものと、エンコーダの出力
(正弦波)を微分して施すものとがある。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、上記前者の構成の駆動装置では、直流サ
ーボモータ1X、ly、1zにタコジェネレータ7a、
7b、7cをそれぞれ付設しなければならず、装置の小
形化を図る上に支障を生じてしまう。また、後者の速度
フィードバックにあってF/Vコンバータまたはエンコ
ーダの出力を微分する方法では直流サーボモータの高速
応答化する上に問題がある。すなわち、F/Vコンバー
タを用いる方法では、応答周波数に限界があり特に低周
波数の直線性が悪い。一方、エンコーダの出力を微分す
る方法では、エンコーダの検出精度に限界があってこれ
によって制御精度が影響され、また正弦波出力するもの
に限定されてしまいコスト高となってしまう。
さらに、メイン制御部2により位置制御と速度制御とを
並行して実行する構成なので速度制御するための一定サ
ンプリング時間(1)が遅くなり速度フィードバックに
遅れを生じるという問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は上記実情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、速度フィードバックの遅れをなくして
直流サーボモータの高速応答化できる高精度の直流サー
ボモータの駆動装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、直流サーボモータの■ンコーダ出力をフィー
ドバックして位置制御および速度制御するに際し、速度
成分は予め定めた期間におけるパルス数をカウントして
算出することにより直流サーボモータの高速応答化した
直流サーボモータの駆動装置を得るものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第1図は直流サーボモータの駆動装置の構成図であ
る。この装置は産業用ロボットのアームを移動させる場
合に適用される直流サーボモータを駆動制御するもので
、10xはX軸用のDCサーボモータ、10yはY軸用
のDCサーボモータ、1’OZ&、tZ軸用のDCサー
ボモータである。さて、この装置は位置制御系20と、
この発明で特に設けた速度制御系30とが設けられてい
る。位置制御系20はDCサーボモータ10x。
10y、10zの位置制御を実行するもので、メイン制
御部21から発せられる位置指令が各軸のカウンタ22
a122b、22−cに送出されるようになっている。
そして、各カウンタ22a122b、22cにプリセッ
トされた位置指令はD/ADンバータ23a、23b、
23Cを介して各駆動部24a、24b、24cに送ら
れるようになっている。また、各DCサーボモータ10
X110V、1ozには矩形波出力のロータリーエンコ
ーダ25a、25b、25cが付設されてディジタル位
置検出信号が各カウンタ22a、22b122Cに位置
フィードバックされている。ここで、ディジタル位置検
出信号はDCサーボモータ10x、10y、10zが回
転モータの場合回転位置であり、リニアモータの場合直
線位置である。
一方、速度制御系30は速度制御を実行するもので、サ
ブ制御部31から発せられる速度指令が各軸の各カウン
タ32a、32b、32cに送出されるものとなってい
る。これら各カウンタ32a、32b、32cには上記
各ロータリーエンコーダ25a125b125Cから出
力されるディジタル信号(パルス信号)がフィードバッ
クされており、サブ制御部31の制御によりカウンタ(
32)は予め定めた期間即ち一定サンプリング時間(1
)で゛のパルス数をカウントして速度成分を算出する。
換言すれば各カウンタ32a132b、32cでサンプ
リングしてモータの移動量(S)をディジタルで読み出
して速度V−8/lを求める。これをD/Aコンバータ
33a133b、33cに送る構成となっている。そう
して各D/Aコンバータ33a、33b、33Gの出力
が加算器34a、34b、34cを介して駆動部24a
、24b、24cに供給する構成となっている。
次に上記の如く構成された装置の動作について説明する
。メイン制御部21が各軸に対する位置指令を発すると
、これと同時にサブ制御部31は各軸の位置指令に関連
する速度指令を発する。位置指令は各カウンタ22a、
22b122cにプリセットされD/Aコンバータ23
a、23b。
23cによりアナログ信号に変換されて各駆動部24a
、24b、24cに送出する。一方、速度指令は各カウ
ンタ32a、32b、32cをプリセットしてから各D
/Aコンバータ33a、33b、33cを介して各駆動
部24a、24b、24Cに送出する。これにより各D
Cサーボモータ10X、10V、10zが位置指令およ
び速度指令に従って駆動する。このとき、ロータリーエ
ンコーダ25a、25b、250G;11転位置(リニ
アモータは直線位置)を検出してそのディジタル位置検
出信号を出力する。このディジタル位置検出信号はカウ
ンタ22a、22b、22cに位置フィードバックして
位置制御する。上記エンコーダ25a、25b、25C
出力はさらに速度制御系30のカウンタ32a、32b
、32cにもフィードバックして速度制御する。これに
より位置指令とディジタル位置検出信号との偏差が零と
なるような信号を各駆動部24a、24b、24cに送
出するとともに、速度指令とディジタル位置検出信号か
ら得られた速度との偏差が零となるような信号を各駆動
部24a、24b、24cに送出する。したがって、位
置のフィードバック制御と速度のフィードバック制御と
を別系統の制御系で行うことになる。
このように上記一実施例においては、メイン制御部21
から発せられる位置指令を受けてDCサーボモータIO
X、10V1,10zを駆動してその回転位置を検出し
、これを位置フィードバックさせて位置制御を行う位置
制御系2oと、この制御系20とは別にサブ制御部31
がら発せられる速度指令により各DCサーボモータ10
X、10y、10zを駆動してその速度を検出して速度
フィードバックさせて速度制御を実行するようにしたの
で、速度を求めるためのサンプリング時間(1)を短縮
することができて速度フィードバックを位置フィードバ
ックと関連させて速くすることができる。この結果、D
Cサーボモータ10x110y、10zが高速に応答し
て指令された位置に指令された速度でもって駆動する。
これ、によりアームが高速で、かつなめらかに所定の位
置に移動する。また、矩形波出力のエンコーダ25a1
25b、25cを用いたのでコストを低下でき、さらに
D/Aコンバータの使用により速度フィードバック量の
ゲインを変更して速度制御を最良の状態に出来る。従来
のタコジェネレータはなくしてもよく、小形化に寄与す
る。このモータはワイヤボンダのボンディングアームの
X、Y、Z軸駆動やワークのXY駆動用として高速化に
大きく寄与する。
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではない
。例えば、別途D/Aコンバータを設けてカウンタ22
a、22b、22cの内容を絶対値に換算し、これをD
/Aコンバータ2.3a、23b、23cにDCサーボ
モータ10x、10y。
102の変位として出力させることができる。また、D
Cサーボモータ10x、10y、10zの変位によりツ
レレイド・リレー等のタイミングを高精度に設定するこ
とができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、直流サーボモータのエンコーダ出力か
ら位置制御と速度制御とをするものにおいて、速度成分
を単位時間当りのパルス数をカウントして取り出すこと
により直流サーボモータを高速応答化できる高精度の直
流サーボモータの駆動装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わる直流サーボモータの駆動装置の
一実施例の構成図、第2図は従来の直流サーボモータの
駆動装置の構成図である。 10x、10y、10 z −・・−・−D Cサーボ
モータ、20・・・位置制御系、21・・・・・・メイ
ン制御部、22a、22b、22c・−・−カウンタ、
23a。 23b、23c・=・D/Aコンバータ、24a。 2.4 b、 24 c・・−・・駆動部、25a、2
5b。 25c・・・・・・ロータリーエンコーダ、30・・・
・・・速度制御部、31・・・・・・ザブ制御部、32
a、32b。 32 c−−・・・−カウンタ、33a、33b、33
c・・・・・・D/Aコンバータ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流サーボモータの回転出力をデイジタル信号に
    変換するエンコーダ出力をフィードバックして位置制御
    するとともに速度制御する駆動装置において、上記エン
    コーダ出力から速度成分を予め定めた期間における上記
    エンコーダ出力パルス数をカウントして算出することを
    特徴とする直流サーボモータの駆動装置。
  2. (2)直流サーボモータの位置制御および速度制御はエ
    ンコーダ出力を第1および第2の各駆動回路系に設けら
    れた第1および第2のカウンタにフィードバックする特
    許請求の範囲第(1)項記載の直流サーボモータの駆動
    装置。
  3. (3)直流サーボモータは、回転モータおよびリニアモ
    ータである特許請求の範囲第(1)項または第(2)項
    のいずれか一方に記載の直流サーボモータの駆動装置。
JP60033938A 1985-02-22 1985-02-22 直流サ−ボモ−タの駆動装置 Pending JPS61196782A (ja)

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JP60033938A Pending JPS61196782A (ja) 1985-02-22 1985-02-22 直流サ−ボモ−タの駆動装置

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57160378A (en) * 1981-03-27 1982-10-02 Hitachi Ltd Position controlling method and device for motor
JPS5913044A (ja) * 1982-07-15 1984-01-23 Inoue Japax Res Inc 放電による被覆電極材

Patent Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57160378A (en) * 1981-03-27 1982-10-02 Hitachi Ltd Position controlling method and device for motor
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