JPS6257008A - Positioning control system - Google Patents
Positioning control systemInfo
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- JPS6257008A JPS6257008A JP19666585A JP19666585A JPS6257008A JP S6257008 A JPS6257008 A JP S6257008A JP 19666585 A JP19666585 A JP 19666585A JP 19666585 A JP19666585 A JP 19666585A JP S6257008 A JPS6257008 A JP S6257008A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は数値制御機械の位置決めを正確に行なわせる位
置決め制御方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a positioning control system for accurately positioning a numerically controlled machine.
(従来技術)
従来、数値制御機械の位置決め制御方式として、例えば
第5図に示すような、クローズド・ループ方式のサーボ
機構を使用したものが知られている。この方式は、同図
に示すよ−うに、モータMに取付けられたタコジェネレ
ータ等の速度検出2!T1及びレゾルバ等の位置検出器
R1の検出速度情報及シ検出位置情報を、それぞれ入力
側にフィードバックして加算器ADI、AD2に加え、
加算器ADIに於いては、NCコントローラ部C0NT
からの指令位置情報と位置検出器R1からの検出位置情
報とを比較してその差信号を速度指令として増幅器AM
P1を介して加算器AD2に加え、加算器AD2に於い
ては、この速度指令と速度検出器TIの検出速度情報と
を比較してその差が零になるように速度アンプAMP2
によリモータMを駆動し、送りネジVを回転させて機械
可動部MCの位置決めを行なうものである。(Prior Art) Conventionally, as a positioning control system for a numerically controlled machine, a system using a closed loop servo mechanism as shown in FIG. 5, for example, is known. As shown in the figure, this method detects the speed of a tachogenerator, etc. attached to a motor M. Detected speed information and detected position information of position detector R1 such as T1 and resolver are fed back to the input side and added to adders ADI and AD2,
In the adder ADI, the NC controller section C0NT
The command position information from the position detector R1 is compared with the detected position information from the position detector R1, and the difference signal is used as the speed command and sent to the amplifier AM.
In addition to the adder AD2 via P1, the adder AD2 compares this speed command with the detected speed information of the speed detector TI, and outputs a speed amplifier AMP2 so that the difference becomes zero.
The remoter M is driven by the rotor, and the feed screw V is rotated to position the mechanical movable part MC.
このように、速度フィードバックをモータM側から取る
構成の従来の方式に於いては、機械系の諸要素により位
置決め終了時に生じる機械系の振動までをも補正するこ
とはできないから、正確な位置決めができなくなる場合
が生じる。速度フィードバックを機械側から直接取る構
成にすれば、機械系の振動を押えることができるが、一
般に機械系を速度フィードバック内に含めると、機械系
の緒特性が速度制御ループに悪影響を与え、モータMと
機械可動部MCの間に速度差がない、即ち振動の生じて
いない定常状態に於いても、その機械系の特性がフィー
ドバックされてループが不安定になる状態が発生し、好
ましくない。In this way, in the conventional system configured to take speed feedback from the motor M side, it is not possible to compensate for vibrations in the mechanical system that occur at the end of positioning due to various elements of the mechanical system, so accurate positioning is difficult. There may be cases where this is not possible. If the speed feedback is taken directly from the machine side, vibrations in the mechanical system can be suppressed, but in general, if the mechanical system is included in the speed feedback, the mechanical system's internal characteristics will have a negative impact on the speed control loop, causing the motor to Even in a steady state where there is no speed difference between M and the mechanical movable part MC, that is, no vibration occurs, the characteristics of the mechanical system are fed back and the loop becomes unstable, which is undesirable.
そこで、従来に於いては1例えば第6図に示すような構
成の位置決め制御方式により、機械系の振動を防止しよ
うと試みられている。この方式は、第5図に示した構成
に、別途機械系の位置情報をフィードバックさせたもの
であり、機械可動部MCに取付けられて位置検出器R2
により機械の移動量を検出し、−力指令位置情報を偏差
設定器SMに加えてモータMの出力軸の回転角を取出し
、この両者を加算器AD3に於いて比較することにより
機械系全体の誤差を検出する。この検出された誤差信号
によりパルス発振器OCLを駆動して誤差相当の補正パ
ルスを発生させ、加算器AD4に於いてNCコントロー
ラ部C0NTからの指令位置情報にこの補正パルスを加
算してモータMの回転角をその誤差分だけ補正するもの
である。加算器AD3の誤差信号には、Ia械系の振動
による誤差も含まれるから、原理的には機械系の振動を
押えることはできるが、一般にこの方式は、バックラッ
シュ誤差、ピッチ誤差等の位置的誤差を補正するのが目
的であり、位置検出器R2を含む系のゲインは、機械系
の固有振動数により制限されるから固有振動数が低い場
合には、微小変位に対するゲインが低くなって、振動等
の微小変位に対する応答性が本質的に遅くなり、その為
、振動を充分に押えることができない、また、偏差設定
器SMを必要とするから経済的でない欠点もある。Therefore, in the past, attempts have been made to prevent vibrations in the mechanical system using a positioning control system having a configuration as shown in FIG. 6, for example. This method is based on the configuration shown in Fig. 5, in which the position information of the mechanical system is fed back separately, and the position detector R2 is attached to the mechanical movable part MC.
The amount of movement of the machine is detected, the -force command position information is added to the deviation setter SM, the rotation angle of the output shaft of the motor M is obtained, and the two are compared in the adder AD3 to determine the overall mechanical system. Detect errors. The detected error signal drives the pulse oscillator OCL to generate a correction pulse corresponding to the error, and the adder AD4 adds this correction pulse to the command position information from the NC controller C0NT to rotate the motor M. This corrects the angle by the amount of the error. The error signal of adder AD3 also includes errors caused by vibrations in the Ia mechanical system, so in principle it is possible to suppress vibrations in the mechanical system, but this method generally does not allow position errors such as backlash errors and pitch errors. The gain of the system including the position detector R2 is limited by the natural frequency of the mechanical system, so if the natural frequency is low, the gain for minute displacements will be low. , the response to minute displacements such as vibrations is essentially slow, and therefore vibrations cannot be suppressed sufficiently.Furthermore, it requires a deviation setting device SM, which has the disadvantage that it is not economical.
そこで、出願人は特開昭55−34716号公報におい
て、更に位置決め精度を向上させた位置決め制御方式を
提案した。Therefore, the applicant proposed a positioning control system with further improved positioning accuracy in Japanese Patent Laid-Open No. 55-34716.
第7図は、上記公報で提案した位置決め制御方式のブロ
ック線図であり、モータMから通常の位置及び速度フィ
ードバックを取る形式の位置決め制御(方式に本発明を
適用した場合を示し、T2は速度検出器、AD5.AD
6は加算器、AMP 3は増幅器であり、第1図と同一
符号は同一部分を示す。FIG. 7 is a block diagram of the positioning control method proposed in the above-mentioned publication, and shows the case where the present invention is applied to the positioning control (method) that takes normal position and speed feedback from the motor M, and T2 is the speed Detector, AD5.AD
6 is an adder, AMP 3 is an amplifier, and the same symbols as in FIG. 1 indicate the same parts.
N−Cコントロー5部C0NTの指令位置情報は、加算
器ADIに於いて位置検出器R1の検出位置情報と比較
され、その差信号が速度指令として増幅器AMPIを介
して加算器AD2に加えられ、この加算器AD2に於い
て速度指令と速度検出器T1の検出速度情報とが比較さ
れて、その差が零になるように速度アンプAMP2によ
りモータMが駆動される。このような動作は、従来と全
く同様に行なわれる。The command position information of the NC controller 5 C0NT is compared with the detected position information of the position detector R1 in the adder ADI, and the difference signal is added as a speed command to the adder AD2 via the amplifier AMPI. The adder AD2 compares the speed command with the speed information detected by the speed detector T1, and the motor M is driven by the speed amplifier AMP2 so that the difference becomes zero. Such operations are performed in exactly the same manner as in the conventional case.
タコジェネレータとラックピニオンの組合せ又はインダ
クトシン等のリニア位置検出器と周波数電圧変換器の組
合せ等から成り、機械側に直接取付けられた速度検出器
T2は、411械可動部MCの移動速度を検出するもの
で、その検出速度情報は加算器AD5に加えられ、この
加算器AD5に於いて、この検出速度情報とモータMの
回転速度を検出する速度検出器T1の検出速度情報との
差分が求められる。この差信号は、増幅器AMP3で増
幅されて加算器AD6に出力され、この加算器AD6に
於いて、加算器AD2の出力信号と比較される。速度ア
ンプAMP2は、加算器AD6の比較信号が零になるよ
うにモータMを駆動して、機械可動部MCの位置決めを
行なう。The speed detector T2, which consists of a combination of a tacho generator and a rack and pinion or a combination of a linear position detector such as an inductor and a frequency voltage converter, and is directly attached to the machine side, measures the moving speed of the 411 machine moving part MC. The detected speed information is added to an adder AD5, and the adder AD5 calculates the difference between this detected speed information and the detected speed information of the speed detector T1 that detects the rotational speed of the motor M. Desired. This difference signal is amplified by amplifier AMP3 and output to adder AD6, where it is compared with the output signal of adder AD2. The speed amplifier AMP2 drives the motor M so that the comparison signal of the adder AD6 becomes zero, thereby positioning the mechanical movable part MC.
位置決め終了時に機械系に振動が生じると、速度検出器
T2はその振動を検出して、その振動速度に応じた検出
速度情報を加算器AD5に送出するが、速度検出器TI
の検出速度情報はこのとき零となる。従って、加算器A
D5からは機械系の振動に応じた誤差信号が送出され、
加算器AD6では加算器AD2の信号とその誤差信号と
が比較されて、速度アンプAMP2は、その速度差をな
くすようにモータMを駆動する。この動作により機械系
の振動は直ちに補正されることになり、位置決めを正確
に行なうことができる。When vibration occurs in the mechanical system at the end of positioning, the speed detector T2 detects the vibration and sends detected speed information corresponding to the vibration speed to the adder AD5.
The detected speed information becomes zero at this time. Therefore, adder A
An error signal corresponding to the vibration of the mechanical system is sent from D5,
The adder AD6 compares the signal of the adder AD2 with its error signal, and the speed amplifier AMP2 drives the motor M so as to eliminate the speed difference. This operation immediately corrects vibrations in the mechanical system, allowing accurate positioning.
(発明が解決しようとする問題点)
このように従来の位置決め制御方式は、機械可動部の移
動速度を検出して、機械系の振動を補正するものであっ
たため、十分な特性改善が行なわれない場合があった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional positioning control method detects the moving speed of the moving parts of the machine and corrects the vibration of the mechanical system, so the characteristics have not been sufficiently improved. There were cases where there was none.
即ち、急激な振動が生じたような場合には、移動速度を
制御部にフィードバックする方式では1時間遅れ等によ
り機械系の振動を補正できない場合があった。That is, when sudden vibrations occur, the system of feeding back the moving speed to the control unit may not be able to correct the vibrations of the mechanical system due to a delay of one hour or the like.
そこで本発明は、このような従来技術の持つ問題点を解
決しようとするものである。Therefore, the present invention aims to solve the problems of the prior art.
(問題を解決するための手段)
本発明は、サーボモータにより駆動される機械可動部に
加速度検出器を取付けて機械可動部の振動情報を検出し
、検出された加速度信号をサーボモータの速度制御部又
は電流制御部に帰還してサーボモータを制御し、機械可
動部の振動を抑制することを特徴とする位置決め制御方
式を提供することにより、上記のような従来技術の問題
点を解決するものである。(Means for solving the problem) The present invention detects vibration information of the mechanical moving part by attaching an acceleration detector to a mechanical moving part driven by a servo motor, and uses the detected acceleration signal to control the speed of the servo motor. This invention solves the problems of the prior art as described above by providing a positioning control method characterized by controlling the servo motor by returning to the current control section or the current control section to suppress vibrations of the moving parts of the machine. It is.
(作用)
本発明は、機械可動部に取り付けた加速度検出器の検出
信号をサーボモータの制御部に帰還してサーボモータを
制御する。このため、機械可動部に急激な振動が生じて
も時間遅れなくサーボモータを制御して機械可動部の振
動を抑制することができる。(Function) The present invention controls the servo motor by feeding back a detection signal from an acceleration detector attached to a mechanical movable part to a control part of the servo motor. Therefore, even if sudden vibration occurs in the mechanical movable part, the servo motor can be controlled without time delay to suppress the vibration of the mechanical movable part.
(実施例)
以下、図により本発明の詳細な説明する。第1図は本発
明の第1の実施例のブロック図である。なお、以下の説
明では従来と同一部分には同一の符号を付し、簡単のた
め加算器、増幅器は一部図示を省略している。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention. In the following description, the same parts as those in the prior art are denoted by the same reference numerals, and some adders and amplifiers are omitted for the sake of simplicity.
第1図において、機械可動部MCには加速度検出器Aを
設け、検出信号はアンプAMP3を介して速度制御部に
帰還する。速度制御部では、加速度信号から速度成分を
取り出し、この速度成分とモータMの回転速度を検出す
る速度検出器TIの検出速度情報との差分を求め、以下
第7図の従来例と同様にしてモータMを駆動して機械可
動部MCの位置決めを行なう。In FIG. 1, an acceleration detector A is provided in the mechanical movable part MC, and a detection signal is fed back to the speed control part via an amplifier AMP3. The speed control section extracts the speed component from the acceleration signal, and calculates the difference between this speed component and the speed information detected by the speed detector TI that detects the rotational speed of the motor M. The motor M is driven to position the mechanical movable part MC.
なお、機械可動部の加速度信号は、電流制御部即ちトル
ク制御部に帰還して、モータMを制御するように構成す
ることもできる。It should be noted that the acceleration signal of the mechanical movable part can also be configured to be fed back to the current control part, ie, the torque control part, to control the motor M.
第2図は、本発明の第2の実施例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of the invention.
この実施例においては、モータは、比較的低い剛性の伝
達系を有する負荷の駆動に用いるものであり、位置制御
グループを有していない点が第1の実施例とは°相違す
る。In this embodiment, the motor is used to drive a load having a relatively low rigidity transmission system, and is different from the first embodiment in that it does not have a position control group.
第3図は、本発明の第3の実施例のブロック図であり、
第1の実施例において、加速度検出器Aの検出信号はバ
ンドパスフィルタFを通して外乱ノイズを除去する機能
を負荷したものである。FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment of the present invention,
In the first embodiment, the detection signal of the acceleration detector A is loaded with a function of removing disturbance noise through a bandpass filter F.
第4図は、本発明の第4の実施例のブロック図であり、
アンプAMP3を通した加速度検出器Aの検出信号は、
比例(P)、比例積分(PI)、比例積分微分(PID
)等の補償回路に入力して、精度の良い信号を速度制御
部に入力するもqである。FIG. 4 is a block diagram of a fourth embodiment of the present invention,
The detection signal of the acceleration detector A through the amplifier AMP3 is
Proportional (P), Proportional Integral (PI), Proportional Integral Differential (PID)
) etc., and a highly accurate signal is input to the speed control section.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明は機械可動部の加速度を検
出してサーボモータの速度制御部又は電流制御部に帰還
しているので、機械可動部に急激な振動が生じた場合に
もサーボモータを時間遅れなく制御して、振動の影響を
補正し、精度の良い位置決め制御を行なうことができる
。(Effects of the Invention) As explained above, the present invention detects the acceleration of the moving parts of the machine and feeds it back to the speed control part or the current control part of the servo motor, so that sudden vibrations do not occur in the moving parts of the machine. Even in such cases, the servo motor can be controlled without time delay, the influence of vibration can be corrected, and positioning control can be performed with high precision.
第1図〜第4図は本発明の各実施例のブロック図、第5
図〜第7図は従来例のブロック図である。
C0NT・・・NCコントローラ部、M・・・モータ、
A・・・加速度検出器、F・・・バンドパスフィルタ。
特許出願人 ファナック株式会社
代 理 人 弁理士 辻 實
第5図Figures 1 to 4 are block diagrams of each embodiment of the present invention, and Figure 5 is a block diagram of each embodiment of the present invention.
7 to 7 are block diagrams of conventional examples. C0NT...NC controller section, M...motor,
A... Acceleration detector, F... Bandpass filter. Patent applicant: Representative of FANUC Co., Ltd. Patent attorney: Minoru Tsuji Figure 5
Claims (3)
度検出器を取付けて機械可動部の振動情報を検出し、検
出された加速度信号をサーボモータの速度制御部又は電
流制御部に帰還してサーボモータを制御し、機械可動部
の振動を抑制することを特徴とする位置決め制御方式。(1) An acceleration detector is attached to the moving part of the machine driven by the servo motor to detect vibration information of the moving part of the machine, and the detected acceleration signal is returned to the speed control part or current control part of the servo motor to control the servo motor. A positioning control method that controls the motor and suppresses vibrations in the moving parts of the machine.
モータの速度制御部又は電流制御部に帰還することを特
徴とする特許請求の範囲第(1)項に記載の位置決め制
御方式。(2) The positioning control system according to claim (1), characterized in that the acceleration signal is fed back to the speed control section or current control section of the servo motor through a bandpass filter.
たは比例積分微分(PID)の補償回路を通して、サー
ボモータの速度制御部又は電流制御部へ帰還することを
特徴とする特許請求の範囲第(1)項に記載の位置決め
制御方式。(3) The acceleration signal is fed back to the speed control section or current control section of the servo motor through a proportional (P), proportional integral (PI) or proportional integral differential (PID) compensation circuit. The positioning control method described in scope item (1).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19666585A JPS6257008A (en) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | Positioning control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19666585A JPS6257008A (en) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | Positioning control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6257008A true JPS6257008A (en) | 1987-03-12 |
Family
ID=16361556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19666585A Pending JPS6257008A (en) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | Positioning control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6257008A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6465608A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-10 | Japan Res Dev Corp | Acceleration control type servo system |
JPH02113310A (en) * | 1988-10-21 | 1990-04-25 | Res Dev Corp Of Japan | Position control method |
JP2014025856A (en) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Tdk Corp | Device for correcting detected physical quantity value |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6020214A (en) * | 1983-07-15 | 1985-02-01 | Hitachi Ltd | Servo device of robot |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP19666585A patent/JPS6257008A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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