JPS63146108A - サ−ボ装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、移動体をサーボ制御するサーボ装置に関す
る。

（従来の技術） 移動体、例えば工作機械の工具は、Ｘ軸駆動用及びＹ軸
駆動用の２台のサーボモータを補間制御することによっ
て制御されている。

従来のサーボ装置は、前記Ｘ軸及びＹ軸駆動用のサーボ
モータを直線や円弧等の補間部に関係なく一定の加減速
時定数でｌ（Ｊ　１１１するものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の如き従来よりのサーボ装置では、
指令信号と実際動作との間に時間的ずれがあることに起
因して、特に半径が小さな円弧の補間時に大きな半径誤
差が生じることになるという問題点がある。

そこで、この発明は、円弧補間時の半径誤差を極力小さ
くすることができるサーボ装置を提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明では、サーボ装置を
、移動指令信号を出力する指令部と、移動指令信号の信
号種別に基いて所定の補間を行う補間部と、補間部が円
弧補間であるときは加減速時定数を直線補間のものより
小さいものに切換える時定数切換部と、前記補間部で補
間された補間信号に所定の加減速時定数を適用してパル
ス分配を行う分配部と、分配パルスに基いてサーボモー
タを駆動する増幅部と、を備えて構成した。

（作用） この発明では、円弧補間では、特に加減速領域が円弧の
大部分を占めるような半径の小さな円弧である場合、直
線補間の加減速の時定数より小さな加減速時定数が適用
され、次式で与えられる半径誤差の最大値ΔＲをより小
さいものとすることが可能である。

△Ｒ＝　（ＴＩ　２＋Ｔ２２）Ｖ２／　（２・Ｒ）・・
・（１） ここに、 Ｒ：円弧半径 ■：速度 Ｔ１　：加減速時定数 Ｔ２　：位置決め系の時定数 （実施例） 以下、添付図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第１図に示すように、サーボ装置は、指令部１と、補間
部３と、時定数切換部５と、分配部７と、増幅部９とを
有して構成されている。

増幅部９はサーボモータＭと接続され、モータＭには、
速度検出器としてのタコジェネレータＴＧと、位置検出
器としてのエンコーダＥが接続されている。分配部７と
増幅部９との間には比較器１１が設けられている。

指令部１はＮＣテープ１３の内容を読取って、図示しな
い工作機械の工具（図示せず）を直線又は円弧運動させ
るべく補間部３に指令信号を出力する。

補間部３は入力された指令信号を補間し、Ｘ軸及びＹ軸
への補間データを生成する。

時定数切換部５は、補間部３の補間部が円弧である場合
、前記分配部７に設定される加減速の時定数Ｔ１をＴａ
からＴｂに切換える。

第２図及び第３図は、指令の速度Ｆに対し、加減速時定
数Ｔ＋　　（Ｔａ又はＴｂ　）　　（Ｔａ　＞Ｔｂ　）
を適用した場合の速度一時間の加減速特性を示す説明図
である。

分配部７は、前記補間部３で補間されたデータに第２図
又は第３図に示すような加減速時定数Ｔ１　（Ｔａ又は
Ｔｂ　＞を適用し、比較器１１に所定の分配パルスを出
力する。

増幅部９は比較器１１を介して分配パルスを入力し所定
の位置決め系の時定数（ループゲインの逆数）Ｔ２を適
用して、モータＭに所定の駆動電流を与える。比較部１
１は、分配パルスから帰還パルスを減算し、その差に応
じたパルス信号を増幅部９に与える。

次に、上記構成のサーボ装置の作用を直線補間及び円弧
補間について説明する。

第４図は直線補間の説明図である。

今、ある時刻ｔにおいて、工具が直線文士の位置ｐｔに
あるとする。

この位置ｐｔは、指令速度をＶ　（Ｖｘ　、　ＶＹ　）
として、前記分配部７の加減速時定数Ｔ＋（Ｔａ）と、
増幅部９の位置決め系の時定数Ｔ２に起因して、指令部
１の指令の位置に対し、誤差△Ｘ、△Ｙを生じている。

ΔＸ　＝　Ｖ　Ｘ　　（Ｔ　＋　＋　Ｔ　２　）　　　
　　　　−（２）△Ｙ＝Ｖｖ　　（ＴＩ　＋Ｔ２　）　
　　　　　　・＝（３）しかし、ながら、この誤差ΔＸ
、ΔＹは、直線史上に生ずる誤差であるので、工具軌跡
としては何ら不都合がない。

従って、直線補間における加減速定数Ｔ１としては、始
動、停止の特性を考慮して第２図に示すように所定の定
数Ｔａを設定すればよい。

第５図は円弧補間の説明図である。

今、指令部１より、実線で示す半径Ｒｏの円弧Ｃ１上を
点Ｐ１から点Ｐ２にかけて速度Ｖで移動するよう指令が
出されたとする。

すると、実際の工具軌跡は、破線で示す半径Ｒの円弧Ｃ
２上を所定の加減速時定数Ｔ１を適用して移動し、半径
方向に誤差△Ｒ＝Ｒｏ　−Ｒを生じることになる。

△Ｒ＝（Ｔ１２＋Ｔ２２）・ｖ２／（２・Ｒ）・・・（
１） そこで、本例では、円弧補間時の加減速時定数Ｔ１を、
第３図に示すように直線補間時のＴａに対し、それより
小さな値Ｔｂに切換るようにした。

従って、本例では、円弧補間時、加減速の時定数Ｔ１が
直線補間時の加減速の時定数Ｔａより小さな値Ｔｂに切
換えられ、加減速時の半径誤差の最大値ΔＲがより小と
なる。

これにより、円弧補間、特に半径Ｒｏが小さく加減速領
域が円弧の大部分を占めるような円弧において半径誤差
の最大値ΔＲをより小さいものとすることができる。

上記実施例では、移動体として工具の例を挙げたが、レ
ーザ加工機やプラズマ加工機のワークテーブルないし加
工ヘッドについても同様である。

この発明は上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更を行うことにより、他の態様でも実施し得
るものである。

［発明の効果］ 以上の通り、この発明によれば、円弧補間時に加減速の
時定数を直線補間時の加減速時定数より小さい値に切換
えるようにしたので、円弧補間時に生ずる半径誤差の最
大値を極力小ざくすることができ、サーボ制御を精密に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すサーボ装置のブロッ
ク図、第２図は直線補間の時間−速度の特性図、第３図
は円弧補間の時間−速度の特性図、第４図は直線補間の
説明図、第５図は円弧補間の説明図である。 １・・・指令部 ３・・・補間部 ５・・・時定数切換部 ７・・・分配部 ９・・・増幅部 １１・・・比較部 代理人　　弁理士　　三　好　　保　男第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動指令信号を出力する指令部と、移動指令信号
   の信号種別に基いて所定の補間を行う補間部と、補間種
   が円弧補間であるときは加減速時定数を直線補間のもの
   より小さいものに切換える時定数切換部と、前記補間部
   で補間された補間信号に所定の加減速時定数を適用して
   パルス分配を行う分配部と、分配パルスに基いてサーボ
   モータを駆動する増幅部と、を備えて構成されるサーボ
   装置。
2. （２）前記時定数切換部は、半径が比較的大きな円弧に
   対しては直線補間時の加減速の時定数を選択し、より小
   さな半径の円弧に対しては直線補間時の時定数より小さ
   な値の時定数を選択する特許請求の範囲第１項記載のサ
   ーボ装置。