JPS63156639A - Ｎｃ及びｃｎｃ工作機械のモータ駆動要素の位置制御方法及び装置 - Google Patents
Ｎｃ及びｃｎｃ工作機械のモータ駆動要素の位置制御方法及び装置Info
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- JPS63156639A JPS63156639A JP30936587A JP30936587A JPS63156639A JP S63156639 A JPS63156639 A JP S63156639A JP 30936587 A JP30936587 A JP 30936587A JP 30936587 A JP30936587 A JP 30936587A JP S63156639 A JPS63156639 A JP S63156639A
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
-
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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１
本発明は特許請求の範囲第（１）頂及び第（５）項のお
いて書き部分に従って、直接位置検出を（１うＮＣ及び
ＣＮＣ工作機械のモータ駆動要素の４ｕ置制御を行う方
法及び装置に関する。
いて書き部分に従って、直接位置検出を（１うＮＣ及び
ＣＮＣ工作機械のモータ駆動要素の４ｕ置制御を行う方
法及び装置に関する。
１従来の技術］
直接位置検出を行うには、固定及び可動機械部品間に直
接測定装置を配置して可ｆＪｌ要素の位置を直接検出で
きるようにする。存在する任意の反転エラーは位置制御
回路内でのみ有効となる。さらに、永久的（Ｏ置偏差は
生じない。
接測定装置を配置して可ｆＪｌ要素の位置を直接検出で
きるようにする。存在する任意の反転エラーは位置制御
回路内でのみ有効となる。さらに、永久的（Ｏ置偏差は
生じない。
［発明が解決しようとする問題点１
しかしながら、駆動装置と測定装置間の非剛性接続によ
り位置制御回路に不連続性や非線型性が生じるのが一つ
の欠点である。
り位置制御回路に不連続性や非線型性が生じるのが一つ
の欠点である。
位置制御回路の反転エラーにより、
ａ）設定点の周りを揺れ、あるいは対応する減衰の場合
には不正確な設定への位置接近を行う、ｂ）円望フライ
ス削り動作中に象限（ｑｕａｄｒａｎｔ ）が変わると
輪郭が不正確度となる。
には不正確な設定への位置接近を行う、ｂ）円望フライ
ス削り動作中に象限（ｑｕａｄｒａｎｔ ）が変わると
輪郭が不正確度となる。
従って、位置制御回路を最適化するには反転エラーを最
少限としなければならない。全体反転エラーは反転のバ
ックラッシュ及び摩擦による反転エラーから生じる。
少限としなければならない。全体反転エラーは反転のバ
ックラッシュ及び摩擦による反転エラーから生じる。
従来、反転エラーを回避するには、対応する構造上の寸
法取り及び送り駆動モータ、伝動クラッチ、ワークスピ
ンドルベアリング、ねじ切りスピンドル／ねじ切りラッ
トシステム（ねじ切りスピンドル駆動機構の場合）及び
ビニオンもしくはウオーム／ラックシステム（ラック及
びつＡ−ム駆ＣＪ機構の場合）等の機械的伝達要素の構
成を提案するのが一般的であった。
法取り及び送り駆動モータ、伝動クラッチ、ワークスピ
ンドルベアリング、ねじ切りスピンドル／ねじ切りラッ
トシステム（ねじ切りスピンドル駆動機構の場合）及び
ビニオンもしくはウオーム／ラックシステム（ラック及
びつＡ−ム駆ＣＪ機構の場合）等の機械的伝達要素の構
成を提案するのが一般的であった。
より詳細には、次のような一般的に知られた提案が反転
エラーを回避するためになされてきた。
エラーを回避するためになされてきた。
−相旬配置された変速機、
−ねじ切りスピンドルに対してねじ切りナツトを配置す
る、 −ねじ切りスピンドル支持手段を飼勢する、−ビニオン
もしくはウオームをラックに対して配置する、 −ねじ切り接続及びベアリング構造の割膜π１、軸径の
増大等の構造的対策。
る、 −ねじ切りスピンドル支持手段を飼勢する、−ビニオン
もしくはウオームをラックに対して配置する、 −ねじ切り接続及びベアリング構造の割膜π１、軸径の
増大等の構造的対策。
摩擦による反転エラーを回避するために、ｖ本釣に速度
依存摩擦を最少限とすることが提案されてきた。
依存摩擦を最少限とすることが提案されてきた。
さらに、ダイナミック輪郭偏差を低減するために、位置
設定点値の指令変数に作用を及ぼすことが知られている
。時間に関する位置設定点値の挙動がＲ延により影響さ
れるため、この方法は位置設定点信号平滑法とら呼ばれ
る。
設定点値の指令変数に作用を及ぼすことが知られている
。時間に関する位置設定点値の挙動がＲ延により影響さ
れるため、この方法は位置設定点信号平滑法とら呼ばれ
る。
位置設定点信号平滑法は始動及び停止動作中及び位置制
御回路の方向変化時に特に有利である（Ｓｉｅｍｅｎｓ
ｔｅｘｔｂｏｏｋ“ｆ’ １ｅｋｔｒｉｓｃｈｅＶｏ
ｒｓｃｈｕｂａｎｔｒｉｃｂｅ ｆｊｉｒ Ｗｅｒｋｚ
ｅｕｇｍａｓｃｈｉｎｅｎ” 。
御回路の方向変化時に特に有利である（Ｓｉｅｍｅｎｓ
ｔｅｘｔｂｏｏｋ“ｆ’ １ｅｋｔｒｉｓｃｈｅＶｏ
ｒｓｃｈｕｂａｎｔｒｉｃｂｅ ｆｊｉｒ Ｗｅｒｋｚ
ｅｕｇｍａｓｃｈｉｎｅｎ” 。
Ｓｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆ
ｔ １９８１．参照〉。
ｔ １９８１．参照〉。
送り駆動の反転時に生じる反転エラーを電気的下段によ
り自動的に補償１ｙることができる、直接４Ｓ’ｌ ｉ
Ｐ！？検出を行うＮＣ及びＣＮＣ工作機械のモータ駆動
要素の（ｓｌ、 Ｉｉ’ｌ制御を行う方法及び興行を提
供することが本発明の目的である。
り自動的に補償１ｙることができる、直接４Ｓ’ｌ ｉ
Ｐ！？検出を行うＮＣ及びＣＮＣ工作機械のモータ駆動
要素の（ｓｌ、 Ｉｉ’ｌ制御を行う方法及び興行を提
供することが本発明の目的である。
１問題点を解決するための手段］
前記問題を解決するために、ＮＣ及びＣＮＣ工作機械の
モータ駆８要素の位置制御法は直接位置検出を行い、位
置検出により得られる要素の実際位置を指令変数と結合
し修正変数を生じて駆動モータへ送出する駆仙制わ１１
装置を具備し、前記駆り１制御装置は要素の設定点位置
に達した時に対応する位置検出信号を受信して前記位置
検出信号から駆ＯＪ七−タの回転方向を変える反転信号
を牛じる位置制御回路を含み、本発明に従って位置制御
は前記反転信号により中衛され同時に所定リセット値が
発生されて位置υ１１１１に重畳され反転エラーに対応
りる角度だけ駆動モータを逆回転することを特徴として
いる。
モータ駆８要素の位置制御法は直接位置検出を行い、位
置検出により得られる要素の実際位置を指令変数と結合
し修正変数を生じて駆動モータへ送出する駆仙制わ１１
装置を具備し、前記駆り１制御装置は要素の設定点位置
に達した時に対応する位置検出信号を受信して前記位置
検出信号から駆ＯＪ七−タの回転方向を変える反転信号
を牛じる位置制御回路を含み、本発明に従って位置制御
は前記反転信号により中衛され同時に所定リセット値が
発生されて位置υ１１１１に重畳され反転エラーに対応
りる角度だけ駆動モータを逆回転することを特徴として
いる。
もう一つのイ１利な修正は位置制御回路により駆動モー
タの設定点送り速度が検出され、所定設定点速度に達し
た場合のみ所定のリセット値が発生する点にある。
タの設定点送り速度が検出され、所定設定点速度に達し
た場合のみ所定のリセット値が発生する点にある。
本発明はさらに、位置制ａ稈１回路により制動制御の始
動及び終止が検出され、制動加速の終１１−後にのみ所
定リセット値を発生することを提案する。
動及び終止が検出され、制動加速の終１１−後にのみ所
定リセット値を発生することを提案する。
ｂう一つの右利な修正により、前記要素の位置に従って
リセット値の大きさが設定されろ。
リセット値の大きさが設定されろ。
前記問題を解決するために、本発明ｔよまたＮＣ及びＣ
ＮＣ工作機械のモータ駆動要素の位７１ ｖｌ ｔ１１
装置を提供し、それは直接位置検出を行う検出手段、駆
動要素の実際位置と指令変数を結合する駆動制御装■と
、駆動信号が送出される駆動モータを具備し、駆動制御
装置は、設定点位置に達すると、検出手段により対応す
る位置検出信号が供給されそれに応答して駆動モータの
回転方向を変える反転信号を生じ、且つ本発明に従って
前記装置は前記反転信号により制御される論理回路と、
パルス発生器と位置検出信号の受信時に反転エラーに対
応する所定持続時間及び振幅のリセット信号を駆ｆＪＪ
モータの位ｆｊｌ制御に重畳するスイッチング回路を含
む修正制御回路を特徴としている。
ＮＣ工作機械のモータ駆動要素の位７１ ｖｌ ｔ１１
装置を提供し、それは直接位置検出を行う検出手段、駆
動要素の実際位置と指令変数を結合する駆動制御装■と
、駆動信号が送出される駆動モータを具備し、駆動制御
装置は、設定点位置に達すると、検出手段により対応す
る位置検出信号が供給されそれに応答して駆動モータの
回転方向を変える反転信号を生じ、且つ本発明に従って
前記装置は前記反転信号により制御される論理回路と、
パルス発生器と位置検出信号の受信時に反転エラーに対
応する所定持続時間及び振幅のリセット信号を駆ｆＪＪ
モータの位ｆｊｌ制御に重畳するスイッチング回路を含
む修正制御回路を特徴としている。
修正υ制御回路のさらに右利な修正は駆ｖＪＴ：−タの
送り速度に対応する値を所定の基準値と比較して、前記
値が基準値に近ずく時に論理回路に予備信号を送出する
比較器を具備している。
送り速度に対応する値を所定の基準値と比較して、前記
値が基準値に近ずく時に論理回路に予備信号を送出する
比較器を具備している。
この修正制御回路の有利な改良点はリセット信号の大き
さがパルス＾さ決定回路及びパルス持続時間決定回路に
より決定されることである。
さがパルス＾さ決定回路及びパルス持続時間決定回路に
より決定されることである。
本発明に従った装置のさらに有利な修正は特許請求の範
Ｕｎ第（８）項〜第（１２）ｌｊｌから明らかである。
Ｕｎ第（８）項〜第（１２）ｌｊｌから明らかである。
測定の結末、本発明に従った装置によりＪ′３よぞ５０
％位置精度が改善され、反転エラーにより設定点位置の
周辺で揺れるという代表的欠点及び象限変化位置におけ
る輪郭不正確度を十分防止できることが判った９゜ Ｌ実施例１ 以下に、提案する方法を第１図を参照として説１す１シ
、提案する装置を第２図に示すその実施例により説明し
後者の動作モードを第３図のパルスタイムチャートを参
照として説明する。
％位置精度が改善され、反転エラーにより設定点位置の
周辺で揺れるという代表的欠点及び象限変化位置におけ
る輪郭不正確度を十分防止できることが判った９゜ Ｌ実施例１ 以下に、提案する方法を第１図を参照として説１す１シ
、提案する装置を第２図に示すその実施例により説明し
後者の動作モードを第３図のパルスタイムチャートを参
照として説明する。
第１図に示づように、］−作機械のテーブル１には静止
機械フレーム４に対するテーブル１の位置をｉ″１接測
定する測定ヘッド２及び定規３が設けられた測定装置を
具備している。測定ヘッド２から発生される信号−■１
制′６１１回路５へ入力され、そこで測定値処理手段６
によりデジタル実位置信号Ｘ、に変換されてデジタル制
御手段７へ供給されす る。実位買信号Ｘ、及び指令変数として送出されす る設定点位置信号Ｘ、から、デジタル制御手段７はフォ
ローイングエラーと呼ばれる修正信号△Ｓを生成する。
機械フレーム４に対するテーブル１の位置をｉ″１接測
定する測定ヘッド２及び定規３が設けられた測定装置を
具備している。測定ヘッド２から発生される信号−■１
制′６１１回路５へ入力され、そこで測定値処理手段６
によりデジタル実位置信号Ｘ、に変換されてデジタル制
御手段７へ供給されす る。実位買信号Ｘ、及び指令変数として送出されす る設定点位置信号Ｘ、から、デジタル制御手段７はフォ
ローイングエラーと呼ばれる修正信号△Ｓを生成する。
デジタル修正信号△ＳはＤ／Ａ変換器８においてアナロ
グ修正信号Ｖ、に変換され、設定点速度として駆動制御
手段９へ人力される。
グ修正信号Ｖ、に変換され、設定点速度として駆動制御
手段９へ人力される。
駆動制御手段９はまたタコメーター１を介してテーブル
１の駆動モーター０から得られる回転速度信号■ｉも受
信する。実速度■ｉと設定点速度■、との差から、駆動
制御手段９は駆動モーター０の修正信号を生成する。
１の駆動モーター０から得られる回転速度信号■ｉも受
信する。実速度■ｉと設定点速度■、との差から、駆動
制御手段９は駆動モーター０の修正信号を生成する。
テーブル１がその設定点位置に達するとすぐに、位置制
御回路５に設けられたデジタル制御手段７は駆動モータ
ーｏの回転方向を変える反転信号を生じる。
御回路５に設けられたデジタル制御手段７は駆動モータ
ーｏの回転方向を変える反転信号を生じる。
駆動モーター０はそのナツト１３がテーブル１と係合す
るねじ切りスピンドル１２を駆動する。
るねじ切りスピンドル１２を駆動する。
例えば、ねじ切りスピンドルの（ボール、ローラ）ベア
リングの弾性変形により、ナツトが移動し従ってコラム
ベース及びベアリング構造が移動して、いわゆるＲ擦反
転エラーが生じその大きさは第１図の和ａ ＋ａ２と
なる。
リングの弾性変形により、ナツトが移動し従ってコラム
ベース及びベアリング構造が移動して、いわゆるＲ擦反
転エラーが生じその大きさは第１図の和ａ ＋ａ２と
なる。
例えば、スピンドルサポートや回転ナツトのバツクラツ
シコにより生じる反転バックラツシコを第１図の（ｂ）
に示ず。
シコにより生じる反転バックラツシコを第１図の（ｂ）
に示ず。
従って、全体反転エラー２８．は次のようになる。
２ε ＝ａ１＋、ａ２＋ｂ
本発明に従って、位詰制御は反転信号が発生ずる時に中
断され、同時に所定リセット信号５９が発生されて位着
制御に重畳され、仝体反転］ラーに対応する角洩だけ駆
動セーター０を逆回転する。
断され、同時に所定リセット信号５９が発生されて位着
制御に重畳され、仝体反転］ラーに対応する角洩だけ駆
動セーター０を逆回転する。
それは、信Ｅ線５０〜５３及び５８を介して＜＜１防制
御２１１回路５へ接続された修正制御回路２ｏにより行
われる。
御２１１回路５へ接続された修正制御回路２ｏにより行
われる。
全体反転エラー２８．はテーブル位置及び設定魚送り速
度に依存覆るため、所定設定点送り速度に達した時だｔ
′ｊ所定リセット信号を生じることが有利に行われる。
度に依存覆るため、所定設定点送り速度に達した時だｔ
′ｊ所定リセット信号を生じることが有利に行われる。
さらに有）１１な修正において、反転信号に応答し℃位
置制御回路５を鴻１ｇｉ′する手段はデジタル制御手段
７の一体部とすることができる。
置制御回路５を鴻１ｇｉ′する手段はデジタル制御手段
７の一体部とすることができる。
終止制御回路２０から生じるデジタルリセット値５７は
Ｄ／Ａ変換器８により所定持続時間及び振幅のアナログ
リセット信号５９に変換され、それは反転エラーに対応
する。
Ｄ／Ａ変換器８により所定持続時間及び振幅のアナログ
リセット信号５９に変換され、それは反転エラーに対応
する。
リセット信ｆ３５９の持続時間及び振幅は送り速度に応
じて決定することができる。さらに、リセット信号５９
の持続時間及び振幅はテーブル１の位δ及び使用する機
械の種類に従って決定することができる。
じて決定することができる。さらに、リセット信号５９
の持続時間及び振幅はテーブル１の位δ及び使用する機
械の種類に従って決定することができる。
第２図は第１図に示す本発明に従った修正イリ御回路２
ｏの実施例を示し、前記修正制御回路はＤ／Ａ変換器に
接続されている。しかしながら、接続線の肯正は位置制
御回路５との干渉により生じる。
ｏの実施例を示し、前記修正制御回路はＤ／Ａ変換器に
接続されている。しかしながら、接続線の肯正は位置制
御回路５との干渉により生じる。
位置制御回路５のデジタル制御手段７はデータバス（デ
ータ０Ｏ−００７）を介して設定点速度信号、反転信号
及び増幅スイッチング信号を含むデジタル値を出力する
。このデジタル値はデータバッファ１４．１５及び１６
に一時的に記憶される。設定点速度信号を表わすバッフ
ァ１５及び１６の出力の１２データビットは信号線５０
．５１及び５８を介してＤ／Ａ変換器へ供給され、正規
位置制御中の駆動モータ１０のアナログ駆動信Ｙ）６０
を生じる。Ｄ／へ変換器１７はまた、信号線５２十のデ
ジタル送り方向修正信号に応答する極付トス転回路にも
接続されている。
ータ０Ｏ−００７）を介して設定点速度信号、反転信号
及び増幅スイッチング信号を含むデジタル値を出力する
。このデジタル値はデータバッファ１４．１５及び１６
に一時的に記憶される。設定点速度信号を表わすバッフ
ァ１５及び１６の出力の１２データビットは信号線５０
．５１及び５８を介してＤ／Ａ変換器へ供給され、正規
位置制御中の駆動モータ１０のアナログ駆動信Ｙ）６０
を生じる。Ｄ／へ変換器１７はまた、信号線５２十のデ
ジタル送り方向修正信号に応答する極付トス転回路にも
接続されている。
［）／Ａ変換器１７からの出力信号は利得設定回路１９
へ加えられ、それは信ＱＩｉ１５３十にぞれぞれ駆Ｏｊ
信ｓ ｅ ｏ シＬ、 ＜はリセット信号５９の利得を
確立する信号を受信する。データバッファ１５の出力の
最下位８ビットは直接Ｄ／Ａ変換器１７へ供給され、同
時に修正制御回路２０へ供給される。データバッファ１
６の出力の設定点速度信号の最上位４ビットは修正制御
回路２０へ供給されてマルチプレクサ２２の入力Ａへ加
えられる。図示覆るスイッチ位置において、入力Δに供
給されるこれら４ビットはマルチプレクサ２２の出力Ｙ
に存在し、線５８を介して直接Ｄ／Ａ変換器１７の人力
に供給される。マルチプレクサ２２の第２の人力Ｂは線
５７を介してパルス高さ決定回路２１から４ビット信号
を受信する。マルチプレクサ２２の入力Ｂの４ビットは
、マルチプレグ４ノが線５６を介して論理回路２８から
切替信号を受信する時に、リセット値としてマルチブレ
クリ出力に接続される。
へ加えられ、それは信ＱＩｉ１５３十にぞれぞれ駆Ｏｊ
信ｓ ｅ ｏ シＬ、 ＜はリセット信号５９の利得を
確立する信号を受信する。データバッファ１５の出力の
最下位８ビットは直接Ｄ／Ａ変換器１７へ供給され、同
時に修正制御回路２０へ供給される。データバッファ１
６の出力の設定点速度信号の最上位４ビットは修正制御
回路２０へ供給されてマルチプレクサ２２の入力Ａへ加
えられる。図示覆るスイッチ位置において、入力Δに供
給されるこれら４ビットはマルチプレクサ２２の出力Ｙ
に存在し、線５８を介して直接Ｄ／Ａ変換器１７の人力
に供給される。マルチプレクサ２２の第２の人力Ｂは線
５７を介してパルス高さ決定回路２１から４ビット信号
を受信する。マルチプレクサ２２の入力Ｂの４ビットは
、マルチプレグ４ノが線５６を介して論理回路２８から
切替信号を受信する時に、リセット値としてマルチブレ
クリ出力に接続される。
従って、このマルチプレクサ切替信号５６は論理回路２
８により生じる。
８により生じる。
修正１ｉ１１御回路はさらに線５０上のデジタル設定点
速度信１）の最下位ビットが加えられる入力Ｐを有する
比較器２５を具備している。比較器２５の比較入力Ｑは
限界値スイッチ２６から信号線５４を介して８ビットを
含む基準値を受信する。入力Ｐ及びＱの８ビット信号が
一敗すると、比較器２５はその出力にＰ＝Ｑ予備信号５
５を生じそれは論理回路２８へ人力される。
速度信１）の最下位ビットが加えられる入力Ｐを有する
比較器２５を具備している。比較器２５の比較入力Ｑは
限界値スイッチ２６から信号線５４を介して８ビットを
含む基準値を受信する。入力Ｐ及びＱの８ビット信号が
一敗すると、比較器２５はその出力にＰ＝Ｑ予備信号５
５を生じそれは論理回路２８へ人力される。
第３図のパルス一時間図は時点ｔ１においてＰ＝Ｑの条
件が満されて比較器２５が信号５５を生じそれにより時
点ｔ１において論理回路２８が予備状態をとることを示
している。時点ｔ１は限界値スイッチ２６の設定値によ
り決定され、それは第３図に従って時点ｔ１においての
み基準値５４に達り゛るからしくはそれを越えるように
設定される。
件が満されて比較器２５が信号５５を生じそれにより時
点ｔ１において論理回路２８が予備状態をとることを示
している。時点ｔ１は限界値スイッチ２６の設定値によ
り決定され、それは第３図に従って時点ｔ１においての
み基準値５４に達り゛るからしくはそれを越えるように
設定される。
この時点℃１において、送り駆動は正方向へのスライド
の加速位相を終止ざＵ定移動速磨位相に入る１、ｔ２の
時点において、駆動は制動加速ＩＱ相に入り、その終１
Ｆ時に設定点速度０１．：達する。
の加速位相を終止ざＵ定移動速磨位相に入る１、ｔ２の
時点において、駆動は制動加速ＩＱ相に入り、その終１
Ｆ時に設定点速度０１．：達する。
先 の時点の幾分前に後者の状態に達する。ｔ３の時点
において、スライドは最終的にその設定点旬ｊ１に達し
、デジタル制御手段７が反転信号を生じる。反転１３号
は線５２を介して論理回路２８へ入力され、そこで切替
信号５６の開始決定に使用される。マルチプレクサ切替
信号５６の先縁しｔ３のｈ点で開始する。
において、スライドは最終的にその設定点旬ｊ１に達し
、デジタル制御手段７が反転信号を生じる。反転１３号
は線５２を介して論理回路２８へ入力され、そこで切替
信号５６の開始決定に使用される。マルチプレクサ切替
信号５６の先縁しｔ３のｈ点で開始する。
マルチプレクサ切替信号５６の終止はパルス持続時間決
定回路により決定され、それはマルチブレクｌす切替信
号５６のパルス持続時間に対応する所定１「１に１２に
ｆｉｚサイクル時間カウンタ２４をブリビットするパル
ス持続時間スイッチ２３を含ｌυでいる。時間力・クン
タ２４はブリセラ１〜伯からげ【二１カウントに達する
まで４２ＫＩＩＺ力「ンント１ノイクルをカウントする
。時間カウンタ２４のピロ状態が論理ｎ路２８で検出さ
れ、マルチプレクサ切替信号５６はｔ４の時点で終止す
る。ｔ４の時点では予備状態の終止も決定される。
定回路により決定され、それはマルチブレクｌす切替信
号５６のパルス持続時間に対応する所定１「１に１２に
ｆｉｚサイクル時間カウンタ２４をブリビットするパル
ス持続時間スイッチ２３を含ｌυでいる。時間力・クン
タ２４はブリセラ１〜伯からげ【二１カウントに達する
まで４２ＫＩＩＺ力「ンント１ノイクルをカウントする
。時間カウンタ２４のピロ状態が論理ｎ路２８で検出さ
れ、マルチプレクサ切替信号５６はｔ４の時点で終止す
る。ｔ４の時点では予備状態の終止も決定される。
従って、マルチプレクサ２２は切替信号５６の持続時間
中入力へから入力Ｂへ切り替り、データバッファ１６の
出力の４ビットの替りにパルス高さ決定回路２１からの
リセット１ｌＪ５７をＤ／Ａ変換器１７へ送出する。従
って、Ｄ／Ａ変Ｍ器１７から生じるリセットパルス５９
の持続時間はパルス持続時間回路２３に設定された値に
対応し、リセットパルス５９のパルス高さはパルス高さ
決定回路２１に設定された値により決定される。
中入力へから入力Ｂへ切り替り、データバッファ１６の
出力の４ビットの替りにパルス高さ決定回路２１からの
リセット１ｌＪ５７をＤ／Ａ変換器１７へ送出する。従
って、Ｄ／Ａ変Ｍ器１７から生じるリセットパルス５９
の持続時間はパルス持続時間回路２３に設定された値に
対応し、リセットパルス５９のパルス高さはパルス高さ
決定回路２１に設定された値により決定される。
線５６．Ｆにマルチブレクリ切［４ｆｍ号を生じるもう
一つの状態として、論理回路２８は線５３上の利得変化
信号を受信し、それも論理回路２８を型組するのに使用
される。論理回路２８の動作は第３図の頂部に示す６０
０に＋１２タイミングにクロックされ、それからクロッ
クデバイダ２７が時間カウンタ２４に１２ＫＩＩＺカウ
ントサイクルを出力する。
一つの状態として、論理回路２８は線５３上の利得変化
信号を受信し、それも論理回路２８を型組するのに使用
される。論理回路２８の動作は第３図の頂部に示す６０
０に＋１２タイミングにクロックされ、それからクロッ
クデバイダ２７が時間カウンタ２４に１２ＫＩＩＺカウ
ントサイクルを出力する。
本発明に従って生じるリセット勺イスクル５つの動作は
、テーブル１がモの設定点位置に達する精密なｌｌｌＩ
ｌ点において、対応する設定点位賀検出信号の受信に応
答してデジタル制御手段７から生じる反転ｊｉＨ号によ
り駆動モータ１０は反転エラーに対応りる角度だけ逆回
転することである。前記実施例の修正制御回路２０は回
路素子の費用が比較的少くて済み、配線が容易で明確と
なる。
、テーブル１がモの設定点位置に達する精密なｌｌｌＩ
ｌ点において、対応する設定点位賀検出信号の受信に応
答してデジタル制御手段７から生じる反転ｊｉＨ号によ
り駆動モータ１０は反転エラーに対応りる角度だけ逆回
転することである。前記実施例の修正制御回路２０は回
路素子の費用が比較的少くて済み、配線が容易で明確と
なる。
本発明に従って反転エラーに対応するリセットパルスを
発生する装置のもう一つの暉正例として述べた位置制御
回路５のデジタル制御手段７の一体化により次の利点が
４４られる。
発生する装置のもう一つの暉正例として述べた位置制御
回路５のデジタル制御手段７の一体化により次の利点が
４４られる。
１、 設定点３ａｌｌ！信号と比較する阜準値の割り当
て、及びパルス持続時間の決定は送り速度、位置、駆動
モータ１０の設片１及び機械の種類等の初値パラメータ
に応答してデジタル制御手段７のソフトウェアにより実
施することができる。
て、及びパルス持続時間の決定は送り速度、位置、駆動
モータ１０の設片１及び機械の種類等の初値パラメータ
に応答してデジタル制御手段７のソフトウェアにより実
施することができる。
２、 Ｘ及びＹ方向の２次元駆動力式において、例え
ば円型移動径路の場合、反転バックラッシュは各コード
ラント変化に依存することができる。
ば円型移動径路の場合、反転バックラッシュは各コード
ラント変化に依存することができる。
デジタル制御手段７のソフトウェアにより、コードラン
トの各変化に対応するリセットパルスの持続時間を決定
することができる。
トの各変化に対応するリセットパルスの持続時間を決定
することができる。
第１図は略示する工作機械と機能関係で示す、本発明に
従った装置を含む位置制御回路のブロック図、第２図は
本発明に従った装置のブロック図、第３図は本発明の動
作モードを説明するパルス時間図である。 参照符号の説明 １・・・テーブル ２・・・測定ヘッド ３・・・定規 ４・・・静止機械フレーム ５・・・位置ｔＩｌｌ Ｉ１１回路 ６・・・測定値処理手段 ７・・・デジタル制御手段 ８・・・Ｄ／Ａ変換器 ９・・・駆動制御手段 １０・・・駆動モータ １１・・・タコメータ １２・・・ねじ切りスピンドル １３・・・ナツト １４．１５．１６・・・データバッファ１７・・・Ｄ／
Ａ変換器 １９・・・利′？Ｆ１設定回路 ２０・・・昨正ｔ、ｌＩ御回路 ２１・・・パルス決定回路 ２２・・・マルチブレクリ ２３・・・パルス持続時間スイッチ ２４・・・時間カウンタ ２５・・・比較器 ２６・・・限界値スイッチ ２７・・・クロックデバイダ ２８・・・論理回路
従った装置を含む位置制御回路のブロック図、第２図は
本発明に従った装置のブロック図、第３図は本発明の動
作モードを説明するパルス時間図である。 参照符号の説明 １・・・テーブル ２・・・測定ヘッド ３・・・定規 ４・・・静止機械フレーム ５・・・位置ｔＩｌｌ Ｉ１１回路 ６・・・測定値処理手段 ７・・・デジタル制御手段 ８・・・Ｄ／Ａ変換器 ９・・・駆動制御手段 １０・・・駆動モータ １１・・・タコメータ １２・・・ねじ切りスピンドル １３・・・ナツト １４．１５．１６・・・データバッファ１７・・・Ｄ／
Ａ変換器 １９・・・利′？Ｆ１設定回路 ２０・・・昨正ｔ、ｌＩ御回路 ２１・・・パルス決定回路 ２２・・・マルチブレクリ ２３・・・パルス持続時間スイッチ ２４・・・時間カウンタ ２５・・・比較器 ２６・・・限界値スイッチ ２７・・・クロックデバイダ ２８・・・論理回路
Claims (12)
- （１）モータ駆動要素の直接位置検出を行い位置検出に
より得られる前記要素の実位置を可変指令と結合して修
正変数を出力し駆動モータへ送出する駆動制御装置を具
備するＮＣ及びＣＮＣ工作機械のモータ駆動要素の位置
制御方法において、前記駆動制御装置は前記要素の設定
点位置に達した時に対応する位置検出信号を受信して前
記位置検出信号から駆動モータの回転方向を変える反転
信号を生じる位置制御回路を含み、位置制御は前記反転
信号により中断され、同時に所定リセット値が発生して
位置制御に、重畳され反転エラーに対応する角度だけ駆
動モータを逆回転させる、 ことを特徴とする位置制御方法。 - （２）特許請求の範囲第（１）項において、位置制御閉
回路に対して駆動モータの設定点送り速度が検出され、
所定設定点送り速度に達した場合のみ所定リセット値が
発生する、 ことを特徴とする位置制御方法。 - （３）特許請求の範囲第（１）項もしくは第（２）項に
おいて、位置制御閉回路に対して制動加速の開始及び終
止が検出され、制動加速の終止後にのみ所定リセット値
が発生する、 ことを特徴とする位置制御方法。 - （４）特許請求の範囲第（１）項から第（３）項までの
何れか一項において、リセット値の大きさは前記要素の
位置に従つて設定される、 ことを特徴とする位置制御方法。 - （５）モータ駆動要素の直接位置測定を行う検出手段（
２、６）と、前記駆動要素の実位置（Ｘ＿ｉ）を位置指
令変数（Ｘ＿ｓ）と結合する駆動制御装置（５、９）と
、 駆動信号（６０）が送出される駆動モータ（１０）とを
具備し、設定点位置に達した時に検出手段（２、６）に
より対応する位置検出信号が駆動制御装置（５、９）に
供給され、それに応答して駆動モータの回転方向を変え
る反転信号（５２）が出力されるＮＣ及びＣＮＣ工作機
械のモータ駆動要素の位置制御装置において、 前記反転信号（５２）により制御される論理回路（２８
）を含み且つ位置検出信号の受信時に駆動モータ（１０
）の所定持続時間及び振幅のリセット信号（５９）を位
置制御に重畳し、前記リセット信号は反転エラーに対応
する修正制御回路（２０）、 を特徴とする位置制御装置。 - （６）特許請求の範囲第（５）項において、修正制御回
路（２０）は駆動モータ（１０）の送り速度に対応する
値（５０）を所定基準値（５４）と比較し、前記値（５
０）が基準値（５４）に達する時に論理回路（２８）へ
予備信号（５５）を送出する修正制御回路（２０）、 を特徴とする位置制御装置。 - （７）特許請求の範囲第（５）項もしくは第（６）項に
おいて、リセット信号（５９）の大きさはパルス高さ決
定回路（２１）及びパルス持続時間決定回路（２３、２
４）により決定される、 ことを特徴とする位置制御装置。 - （８）特許請求の範囲第（５）項〜第（７）項のいずれ
か一項において、 −駆動制御装置（５、９）はデジタル信号（５０、５１
、５２）形状の位置修正値（ΔＳ）及び送り方向修正値
（ΔＳ＿Ｒ）を出力するデジタル処理装置（７）を具備
し、 −Ｄ／Ａ変換器（１７）がデジタル位置修正信号（５０
、５１）をアナログ駆動信号（６０）へ変換し、 −複数の反転回路（１８）がデジタル送り方向修正信号
（５２）に応答してアナログ駆動信号（６０）の極性反
転を行い、 −デジタル位置修正信号の上位４ビット（５１）がスイ
ッチング回路（２２）により分離され、その替りにパル
ス高さ決定回路（２１）からのリセット値（５７）の４
ビットが残りのデジタル位置修正信号（５０）に加えら
れて補償パルスを出力する、 ことを特徴とする位置制御装置。 - （９）特許請求の範囲第（８）項において、−バッファ
（１４、１５、１６）がデジタル処理装置（７）から生
じるデジタル信号（５０、５１、５２）のビットを一時
記憶し、前記デジタル信号は、 −閉制御回路の場合にＤ／Ａ変換器（１７）の入力に直
接加えられるデジタル位置修正信号（５０、５１）と、 −前記デジタル送り方向修正信号（５２）としての少く
とも１ビットと、 −利得設定回路（１９）へ供給され増幅利得を決定する
ための少くとも１ビット（５３）からなる、 ことを特徴とする位置制御装置。 - （１０）特許請求の範囲第（８）項もしくは第（９）項
において、パルス持続時間決定回路（２３、２４）は定
周波数のカウントサイクルをカウントする時間カウンタ
（２４）を具備し、前記カウンタ送り方向を変える修正
値の検出時に始動して同じ時点においてパルス持続時間
回路（２３）を介してプリセットされる、 ことを特徴とする位置制御装置。 - （１１）特許請求の範囲第（８）項〜第（１０）項のい
ずれか一項において、比較器（２５）はデジタル位置修
正信号の最下位８ビットを限界値スイッチ（２６）から
供給されるデジタル８ビット基準値（５４）と比較する
、 ことを特徴とする位置制御装置。 - （１２）特許請求の範囲第（５）項〜第（１１）項のい
ずれか一項において、駆動モータ（１０）は交流モータ
である、 ことを特徴とする位置制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863641888 DE3641888C1 (de) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | Verfahren und Vorrichtung zur Lageregelung fuer motorisch bewegte Bauteile von NC- und CNC-Werkzeugmaschinen |
| DE3641888.9 | 1986-12-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63156639A true JPS63156639A (ja) | 1988-06-29 |
Family
ID=6315712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30936587A Pending JPS63156639A (ja) | 1986-12-08 | 1987-12-07 | Ｎｃ及びｃｎｃ工作機械のモータ駆動要素の位置制御方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0270837A1 (ja) |
| JP (1) | JPS63156639A (ja) |
| DE (1) | DE3641888C1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990003603A1 (en) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | Fanuc Ltd | Servo controller |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63148314A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-21 | Fanuc Ltd | セミクロ−ズドル−プサ−ボ制御系の制御装置 |
| WO1990007738A1 (de) * | 1988-12-24 | 1990-07-12 | Wotan-Werke Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten gekrümmter konturen mit geregelten antrieben |
| US5097187A (en) * | 1990-03-12 | 1992-03-17 | Ricoh Company, Ltd. | Motor control apparatus for controlling motor for selectively driving two mechanisms |
| DE4423464A1 (de) * | 1994-07-05 | 1996-01-11 | Rieter Ingolstadt Spinnerei | Antriebsregelung einer Strecke |
| AUPO106796A0 (en) * | 1996-07-16 | 1996-08-08 | Anca Pty Ltd | Programmable steady rest |
| DE19632139C1 (de) * | 1996-08-09 | 1997-07-31 | Brose Fahrzeugteile | Verfahren zur Steuerung der Bewegung einer Fensterscheibe einer Kraftfahrzeugtür |
| DE19632910C2 (de) * | 1996-08-16 | 2002-07-25 | Brose Fahrzeugteile | Verfahren zum berührungslosen Anfahren der unteren Anschlagsposition einer fremdkraftbetätigten Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs |
| DE19711979A1 (de) | 1997-03-12 | 1998-10-08 | Brose Fahrzeugteile | Verfahren zur elektrischen Steuerung und Regelung der Bewegung von elektrisch betriebenen Aggregaten |
| CN108907888B (zh) * | 2018-09-06 | 2021-02-02 | 西安科技大学 | 半闭环控制下数控机床进给系统换向误差峰值预测方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4421431Y1 (ja) * | 1967-12-19 | 1969-09-10 | ||
| JPS61214949A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-24 | Yamazaki Mazak Corp | 工作機械におけるバツクラツシユの補正制御方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1080041A (en) * | 1965-03-19 | 1967-08-23 | Ici Ltd | Improvements in or relating to position responsive switching systems |
| US4042869A (en) * | 1971-03-29 | 1977-08-16 | Industrial Nucleonics Corporation | Backlash compensation |
| JPS522074B1 (ja) * | 1971-04-22 | 1977-01-19 |
-
1986
- 1986-12-08 DE DE19863641888 patent/DE3641888C1/de not_active Expired
-
1987
- 1987-11-04 EP EP87116239A patent/EP0270837A1/de not_active Withdrawn
- 1987-12-07 JP JP30936587A patent/JPS63156639A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4421431Y1 (ja) * | 1967-12-19 | 1969-09-10 | ||
| JPS61214949A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-24 | Yamazaki Mazak Corp | 工作機械におけるバツクラツシユの補正制御方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990003603A1 (en) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | Fanuc Ltd | Servo controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0270837A1 (de) | 1988-06-15 |
| DE3641888C1 (de) | 1988-01-21 |
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