KR19980018829A - 서보모터 제어방법(servomotor control method) - Google Patents

서보모터 제어방법(servomotor control method) Download PDF

Info

Publication number
KR19980018829A
KR19980018829A KR1019970039772A KR19970039772A KR19980018829A KR 19980018829 A KR19980018829 A KR 19980018829A KR 1019970039772 A KR1019970039772 A KR 1019970039772A KR 19970039772 A KR19970039772 A KR 19970039772A KR 19980018829 A KR19980018829 A KR 19980018829A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
torque
torque signal
upper limit
signal
servomotor
Prior art date
Application number
KR1019970039772A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100231115B1 (ko
Inventor
미노루 하마무라
사다지 하야마
준 후지타
Original Assignee
이노쿠마 다카히코
도시바 기카이 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이노쿠마 다카히코, 도시바 기카이 가부시키가이샤 filed Critical 이노쿠마 다카히코
Publication of KR19980018829A publication Critical patent/KR19980018829A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100231115B1 publication Critical patent/KR100231115B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/16—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field due to variation of ohmic resistance in field circuit, using resistances switched in or out of circuit step by step
    • H02P9/18—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field due to variation of ohmic resistance in field circuit, using resistances switched in or out of circuit step by step the switching being caused by a servomotor, measuring instrument, or relay
    • 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
    • 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
    • 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
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41045—For several modes and feed speeds, a table, registers for several backlash
    • 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
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41084—Compensation speed axis with changing, reversing direction, quadrant circle
    • 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
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41113—Compensation for path radius
    • 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
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41114—Compensation for gravity, counter balance gravity
    • 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
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41123—Correction inertia of servo
    • 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
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41206—Lookup table, memory with certain relationships

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

서보모터에 의한 원호보간이동을 위하여 구동되는 가동몸체의 위치는 직접 또는 간접적으로 측정되며, 서보모터는 위치결정 명령신호에 따른 이동을 위하여 가동몸체를 구동시키기 위해서 피드백 제어모드로 제어된다. 가동몸체의 이동방향이 변경되는 상한 변경 시의 토크신호와, 서보모터의 반전 직후 그 순간의 최대 또는 최소 토크신호는 검출되어, 보정을 위한 기준토크는 상한 변경 시의 토크 신호값과 최대 또는 최소 토크 명령값과의 사이의 차이에 근거하여 결정되며, 상한 변경 시의 토크신호는 기준토크를 참조하여 보정된다.

Description

서보모터 제어방법
본 발명은 산업용 로봇의 로봇팔 또는 공작기계에 포함되어 있는 피드구동 메카니즘을 구동시키는 서보모터를 제어하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 서보모터의 반전을 위한 명령신호에 응한 지연을 개선시키기 위한 기술에 관한 것이다.
공작기계에 포함되는 서보모터용 제어시스템은 기준위치로부터 위치변환기에 의하여 제공되는 위치 피드백 신호의 편차를 0으로 감소되게 하는 위치제어루프를 구비한다. 위치 피드백 신호를 미분함에 의하여 야기되는 속도 피드백 신호를 제공하는 속도제어루프는 서보모터로 토크신호로서의 속도 루프 게인의 출력신호를 보낸다.
서보모터의 회전방향이 변경될 때, 원보호간 이송운동을 위하여 서보모터에 의하여 구동되는 가동몸체의 이동방향을 반전시키는 것은 불가능하다. 지연은 피드구동 메카니즘에서의 마찰과 로스트 모션 때문이다. 가공하는 동안 하나의 상한으로부터 인접한 상한으로의 원형경로를 따라서 가동몸체가 이동될 때(가동몸체의 그러한 이동은 상한 변경을 위한 이동으로써 언급된다), 가동몸체의 실제 경로는 도 7에 도시된 바와 같이 경로 명령에 의하여 지정되는 소정의 경로로부터 편향되어 볼록해진다. 이러한 현상은 스틱모션 또는 상한 돌기라고 불리우며 윤곽가공에서의 정밀도 악화 요인중 하나이다. 그러한 현상은 속도 루프의 응답특성에 의하여 야기되는 지연에 의한 피드구동 메카니즘의 일시적인 정지에 기인하는 것으로 생각할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상한 돌기를 감소시키는데에 사용되는, 종래의 보정방법은 서보모터가 반전될 때 반전토크신호로써 토크신호(△T)를 검출한다. 서보모터는 반전토크신호로써 반전된다. 보정을 위한 기준토크는 소정의 보정계수와 토크신호(△T)를 곱하여 얻어진다.
그렇지만, 공작기계가 중력의 영향을 받는 수직축선을 가질 때, 또는 서보모터가 관성력에 의하여 크게 영향받는 고속이송작동을 위하여 작동될때 반전순간의 반전토크신호는 정밀하게 검출될 수 없다. 특히, 토크신호가 관성력의 영향에 의하여 네가티브 값을 가진다면 반전 순간의 반전토크신호는 검출될 수 없고 보정은 이루어질 수 없다.
내향돌기가 소정반경의 원호 및 소정 이송속도 하에서 상한 돌기 이전에 발생되는 것은 상이한 반경의 원호 및 상이한 이송속도의 조건하에서 서보모터의 반전시 토크보정의 실험을 통하여 발견되었다.
서보모터가 가동몸체의 경로에 상응하는 원호의 반경, 관성력, 중력 및 이송속도에 의하여 영향받지 않으면서 반전될 때 기준토크를 정밀하게 측정할 수 있으며, 소정의 기준토크에 근거하여 상한 돌기를 정밀하게 감소시킬수 있는 서보모터 제어방법을 제공하는 것은 본 발명의 목적이다.
본 발명의 하나의 특성에 따르면, 피드백신호를 제공하기 위해서 직접 또는 간접적으로 가동몸체의 위치를 측정하는 한편, 원호보간 이송운동을 위하여 가동몸체를 구동시키기 위해서 서보모터를 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은 가동몸체의 이동방향이 변경되는 상한 변경 시에 서보모터로 보내지는 토크신호와, 서보모터의 반전 직후 그 순간에 서보모터로 보내지는 최대 또는 최소 토크신호를 검출하는 단계; 서보모터의 반전 직후 그 순간의 최대 또는 최소 토크신호와 상한 변경 시의 토크신호와의 사이의 차이에 근거하여 보정을 위한 기준토크를 결정하는 단계; 그리고 기준토크에 근거하여 상한 변경 시에 서보모터로 전달되는 토크신호를 보정하는 단계로 구성된다.
기준토크가 서보모터의 반전 직후 그 순간의 최대 또는 최소 토크신호와 상한 변경 시의 토크신호와의 사이의 차이에 근거하여 결정되기 때문에, 토크신호의 값이 하나의 상한에서 인접한 상한으로 상한 변경을 위한 가동몸체의 이동시 중력과 이송축의 관성력의 영향에 의해서 변한다고 하더라도 기준토크는 정밀하게 얻어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특성에 따르면, 피드백 신호를 제공하기 위해서 직접 또는 간접적으로 가동몸체의 위치를 측정하는 한편, 원호보간 피드 이동을 위하여 가동몸체를 구동시키기 위해서 서보모터를 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은 소정의 이송속도와 원형경로의 소정의 반경을 지정하며 테스트 원호보간 이송운동을 위하여 가동몸체를 이동시키는 테스트 프로그램을 실행시키는 단계; 가동몸체의 이동반경이 변경되는 상한 변경 시에 서보모터로 보내지는 토크신호와, 서보모터의 반전 직후 그 순간에 서보모터로 보내지는 최대 또는 최소 토크신호를 검출하는 단계; 서보모터의 반전 직후 그 순간의 최대 또는 최소 토크신호와 상한 변경 시의 토크신호와의 사이의 차이에 근거하여 이송속도 및 반경을 보정하기 위한 기준토크를 결정하는 단계; 상이한 이송속도 및 상이한 변경에 대하여 테스트 프로그램을 반복시킴으로써 이송속도 및 원형경로의 반경 각각의 설정에 상응하는 보정을 위하여 기준토크를 목록화하는 보정토크테이블을 작성하는 단계; 그리고 NC프로그램의 실행시 보정토크테이블로부터 판독되는 기준토크에 근거하여 상한 변경 시에 서보모터로 전달되는 토크신호를 보정하는 단계로 구성된다.
앞서의 서보모터 제어방법과 유사하게, 이 서보모터 제어방법은 관성력 및 중력에 의하여 영향받지 않는 토크보정을 수행할 수 있으며, 테스트 프로그램에 의하여 지정되는 테스트 작동을 통하여 야기되는 보정토크 테이블을 이용함으로써 임의의 이송속도 및 임의의 반경의 원호에 대하여 토크보정을 성취할 수 있다.
필요할 때 테스트 프로그램을 적절하게 수행시킴으로써 보정토크테이블이 갱신될 수 있기 때문에, 공작기계에 포함되는 테이블의 하중 및 서보메카니즘의 파라미터의 변경과 같은 공작기계의 조건의 변경 또는 공작기계의 조건의 노화에 의하여 기준토크가 변경된다고 하더라도 정밀한 보정은 성취될 수 있다.
바람직하게, 속도 피드백 신호가 0으로 떨어질 때 그 순간의 토크신호는 상한변경위치를 정밀하게 변경하기 위해서 상한 변경시의 토크신호로써 사용된다.
서보모터의 반전 직후의 최대 또는 최소 토크신호를 직접 검출하는 대신에 상한의 변경후에 미분된 토크신호의 도함수가 0이 될 때 그 순간에 검출되는 토크신호는 서보모터의 반전 직후의 최대 또는 최소 토크신호로써 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제1실시예에서 서보모터 제어방법을 수행하기 위한 서보제어시스템의 블록선도,
도 2는 도 1의 서보제어시스템에 의해서 수행되는 제어절차의 순서도,
도 3a, 3b 및 3c는 시간에 따른 토크신호의 변화를 도시하는 도면,
도 4는 관성력의 작용하에서 시간에 따른 토크신호의 변화를 도시하는 도면,
도 5는 중력의 작용하에서 시간에 따른 토크신호의 변화를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 제2실시예에서 서보모터 제어방법을 수행하기 위한 서보제어시스템의 블록선도,
도 7은 가동몸체가 상한 변경 때문에 이동될 때 소정의 경로로부터 가동몸체의 경로의 변화를 도시한 도면, 및
도 8은 상한 변경에 대한 가동몸체의 이동시 종래의 서보모터 제어방법에 의하여 검출되는 검출토크신호를 도시하는 도면.
본 발명의 목적, 특성 및 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 취해진 다음 설명으로 더욱 명백해진다. 도 1에 도시된 것은 본 발명에 따른 제1실시예에서 서보모터 제어방법을 수행하기 위하여, NC공작기계에 포함되는 세미클로즈드 루프타입을 가지는 서보제어시스템이다. NC공작기계는 소정의 부하를 탑재하는 테이블을 가지며, 테이블은 소정 반경의 원호의 소정경로를 따라서 소정의 이송속도로 원호보간이송을 위하여 이동된다.
도 1에 언급된 바와 같이, 서보모터(10)는 회전용 볼스크류를 구동시킨다. 2개의 서보모터(10)는 테이블 이송축과 테이블 이송축의 축선과 수직인 축선을 가지는 새들 이송축을 각각 구동시킨다. 2개의 축선은 원호보간 이송운동시 테이블을 구동시키기 위해서 2축 제어모드로 제어된다.
해석 유니트(12)는 NC프로그램(P)을 명령 데이터로 변환시키며 분배 유니트(11)를 통하여 서보메카니즘으로 이송속도(F) 및 원호의 지정반경(R)에 상응하는 기준위치신호를 전달한다. 서보모터(10)는 테이블이 위치신호에 따라서 이동되도록 제어된다.
서보모터(10)를 제어하기 위한 위치제어시스템은 위치제어루프를 가진다. 위치변환기(13)는 서보모터(10)의 출력축에 부착된다. 변환기(13)에 의하여 제공되는 위치 피드백 신호와 기준위치신호 사이의 편차는 0으로 감소된다. 속도제어루프는 위치제어루프의 내측에 있다. 미분기(14)는 속도 피드백 신호를 제공하기 위해서 위치 피드백 신호를 미분한다. 속도 피드백 신호는 위치루프게인(15)의 출력신호와 비교된다. 마이너 루프로써 토크를 제어하기 위한 커런트 루프는 속도제어루프의 내측에 있다. 속도 루프 게인(17)의 출력신호, 즉 토크신호는 증폭기(18)에 의하여 증폭되어 서보모터(10)로 전달된다.
토크신호는 토크 보정 유니트(20)로 피드백되며, 보정토크테이블은 도 2에 도시된 테스트 프로그램의 실행시 작성된다. 테이블이 가공작동시 하나의 상한으로부터 인접한 상한으로 이동될 때, 토크 보정 유니트(20)에 의하여 작성되는 보정을 위한 기준토크는 적분기(16)로 전달되며, 적분기(16)의 출력은 토크를 보정하기 위해서 속도루프게인의 전단계로 피드백된다.
도 2에 도시된 순서도에 의하여 예시된 본 발명에 따른 제1실시예에서 서보모터 제어방법은 도 1에 도시된 서보제어시스템의 블록선도를 참조하여 설명한다.
보정토크테이블 작성유니트(21)는 상응하는 이송속도(F)를 가지는 기준토크(Tc)의 테이블과 원호의 상응하는 반경(R)을 가지는 기준토크(Tc)의 테이블을 작성한다. 이들 테이블은 상한 변경의 순간에 수행되는 토크보정에 대하여 참조로써 이용된다. 기준토크(Tc)의 테이블은 기준토크(Tc)와 이송속도(F) 사이의 관계를 도시하는 Tc-F선도 및 기준토크(Tc)와 원호반경(R) 사이의 관계를 도시하는 Tc-R선도를 작성하는 데이터이며, 보정토크테이블 저장유니트(22)내에 저장된다. 테이블을 작성하기 위한 일련의 단계, 즉 Tc-F선도와 Tc-R선도 및 동일한 데이터를 저장하는 것은 테스트 프로그램내에서 실행된다. 선택스위치(23,24)의 b-접점은 테스트 프로그램을 실행시키기 위해서 선택된다.
선택스위치(23,24)의 a-접점은 NC 가공프로그램을 실행시키기 위해서 선택된다. 토크보정유니트(25)는 NC가공프로그램내에 지정된 이송속도(F) 및 반경(R)에 상응하는 기준토크를 검색하여 토크보정을 수행한다.
도 2에 언급된 바와 같이, 테스트 프로그램은 단계(S1)에서 시작된다. 테스트 프로그램은 소정의 반경(R) 및 소정의 이송속도(F)를 지정한다. 단계(S2)에서 기준위치신호로부터 이동방향을 결정하는 방향검출유니트(27)가 이동방향의 반전, 즉 상한 변경을 검출할 때, 단계(S3)에서 토크신호는 속도루프게인(17)의 출력으로부터 검출된다. 도 3a는 시간에 따른 검출된 토크신호의 변화를 도시한다. 단계(S4)에서, 이송속도 0 검출유니트(26)는 위치변환기(13)에 의하여 제공되는 위치 피드백 신호를 미분함으로써 얻어지는 속도 피드백 신호를 받아 이송속도 0, 즉 속도 피드백 신호가 0으로 갈 때 그 순간을 검출한다.
속도 피드백 신호가 0인 상태에서, 볼 스크류는 일시적으로 정지된다. 단계(S5)에서 이송속도가 0일 때, 즉 도 3a의 지점(A)에서 보정토크테이블 작성유니트(21)는 토크신호(TjA)를 판독한다.
그후에, 토크신호는 도 3b에 도시된 바와 같이 노이즈를 제거하기 위해서 필터처리된다. 단계(S6)에서 필터처리된 신호는 도 3c에 도시된 신호를 얻기 위해서 미분된다. 단계(S7)에서, 서보모터(10)의 반전 직후의 토크신호로써, 보정토크테이블 작성유니트(21)는 상한 변경 직후에 미분된 토크신호의 값이 0인 도 3c의 지점(B)에서 토크신호 값(TjB)을 판독한다. 보정토크테이블 작성유니트(21)에 의하여 판독되는 토크신호(TjB)는 토크신호를 미분함으로써 얻어지는 값 대신에, 서보모터(10)의 반전 직후의 최소 토크신호, 즉 도 3a의 지점(B)에서의 값(이동방향이 반전될 때 최대값)일 수 있다.
그후에, 보정토크테이블 작성유니트(21)는 단계(S8)에서
△T = TjA- TjB
을 이용하여 토크신호 변화량(△T)을 계산한다. 단계(S9)에서, 보정토크테이블 작성유니트(21)는 기준토크(Tc)를 제공하기 위해서 변화량(△T)을 2로 나눈다. 원호반경(R) 및 이송속도(F)가 소정의 값으로 설정될 때 기준토크(Tc)는 상한 변경시 토크보정에 대한 기준으로써 사용된다. 기준토크(Tc)가 반경(R) 및 이송속도(F)에 대한 값의 설정을 위하여 결정된 후에, 또 다른 값이 이송속도(F)에 대하여 설정되며(단계(S10)에서 응답은 긍정적이다), 테스트 프로그램의 단계(S1 내지 S9)는 새로운 조건에 대하여 기준토크(Tc)에 대한 값을 계산하기 위해서 반복된다. 단계(S11)에서, 보정토크테이블 작성유니트(21)는 테스트 프로그램을 실행함으로써 얻어지는 데이터를 이용하여 Tc-F선도를 작성하며, Tc-F선도를 나타내는 데이터는 보정토크테이블 저장유니트(22)내에 저장된다.
그후에, 또 다른 값이 변경(R)에 대하여 설명되며(단계(S12)에서 응답은 긍정적이다), 테스트 프로그램은 기준토크(Tc)에 대한 값을 계산하기 위해서 반복된다. 단계(S13)에서, 보정토크테이블 작성유니트는 반경(R)의 상이한 값들에 대하여 Tc-R선도 또는 Tc-F선도를 작성하여 보정토크테이블 저장유니트(22)내에 선도를 저장한다.
상한 변경시 토크보정을 위하여 결정되는 기준토크(Tc)는 이송속도가 수직축선에 설정될 때 영향을 미치는 중력의 영향 및 고속 이송시 관성력의 영향을 제거한다.
도 4는 관성력의 강한 영향하에서 시간에 따른 토크신호의 변화를 도시하는 도면이며, 이때 파선은 관성력의 영향이 없을 때 토크신호의 변화를 나타낸다. 토크신호의 변화모드는 관성력의 영향에 종속적이다. 속도 피드백 신호가 0인 상한변경지점(A,A')에서의 토크신호와 토크명령신호가 최대 또는 최소에 이르는 서보모터(10)의 반전 직후의 지점(B,B')에서의 토크신호와의 사이에서 차이는 크다. 관성력의 영향이 없는 지점(A,B)에서의 토크신호의 절대값 및 관성력의 영향을 받는 지점(A',B')에서의 토크신호의 절대값이 서로 크게 차이난다고 하더라도, 지점(A,B)사이에서 토크신호 크기의 차(△T1) 및 지점(A',B')사이에서의 차(△T2)는 서로 사실상 동일하다.
상한 변경시 토크신호와 서보모터의 반전 직후의 최대 또는 최소 토크신호와의 사이의 차가 관성력의 영향에 비종속적이기 때문에, 토크신호 변화량을 2로 나눔으로써 얻어진 기준토크(Tc)는 관성력의 영향을 배제시킨 정확한 기준토크이다.
도 5는 중령의 영향하에서 시간에 따른 토크신호의 변화를 도시하는 도면이며, 이때 파선은 중력의 영향이 없을 때 토크신호의 변화를 나타낸다. 일반적으로 중력의 영향이 클 때 토크신호 변화곡선은 아래로 이동된다. 중력의 영향이 미치는 조건하에서의 상한 변경시(A,A') 및 서보모터(10)의 반전시(B,B')의 토크신호의 크기는 중력의 영향이 미치지 않는 조건하에서의 토크신호의 크기와 다르다. 그러나 지점(A,B)에서 토크신호 사이의 차(△T1)와 지점(A',B')에서 토크신호 사이의 차(△T2)는 서로 동일하다. 그러므로, 중력의 영향을 배제시킨 정확한 기준토크(Tc)는 상한 변경시의 토크신호와 서보모터(10)의 반전시의 토크신호와의 사이의 차를 측정함으로써 얻어질 수 있다.
따라서, 보정을 위한 기준토크(Tc)는 테스트 프로그램을 실행시킴으로써 결정되며, 그 다음에 토크보정유니트(25)는 NC가공프로그램이 실행될 때 다음의 토크보정작동을 수행한다.
선택 스위치(23,24)의 a-접점은 NC가공프로그램을 실행시키기 위해서 선택된다. 이송속도 0 검출유니트(26)는 속도 피드백 신호를 모니터하며 속도 피드백 신호가 0으로 감소되는 것을 검출했을 때 이송속도 0 검출신호를 토크보정유니트(25)로 전달한다. 그 다음에, 토크보정유니트(25)는 보정토크테이블 저장유니트(22)로부터 검출되는 그때의 반경(R) 및 이송속도(F)에 상응하는 기준토크(Tc)를 판독하여 토크보정에 대한 커런트 루프를 포함하는 적분기(16)로 기준토크(Tc)를 전달한다.
본 발명은 서보모터(10)의 출력축에 결합되는 위치변환기(13)에 의하여 제공되는 피드백 신호가 사용되는 세미클로즈드 루프타입의 서보제어시스템을 제어하기 위한 서보모터 제어방법을 적용시키는 것처럼 설명되었다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 위치변환기(33)가 서보모터(10)에 의하여 너트(31) 및 볼스크류(30)를 통한 이동을 위해 구동되는 테이블과 같은 가동몸체(32)의 위치를 직접 검출하는 풀 클로즈드 루프타입의 서보제어시스템에도 적용가능하다.
상기 설명으로 명백해진 바와 같이, 본 발명에 따라서, 보정토크에 대한 기준토크가 상한 변경시의 토크신호와 서보모터의 반전직후의 최대 또는 최소 토크신호와의 사이의 차에 근거하여 결정되기 때문에 상한 변경시의 기준토크는 관성력 또는 중력에 의하여 영향을 받지 않으면서 정확하게 결정될 수 있다. 그 결과, 토크신호가 관성력 또는 중력의 영향을 배제시킨 기준토크를 사용함으로써 토크신호를 보정한 후에 제어시스템으로 피드백되기 때문에 상한 돌기는 효과적으로 감소될 수 있다.
본 발명이 일정 정도의 상세함을 가지고 바람직한 형태로 설명되었지만, 명백하게 많은 변경과 보정이 그 안에서 가능하다. 그러므로 본 발명은 그 정신과 범주로부터 벗어남없이 여기에 상세하게 설명된 바와는 다르게 실행될 수 있다.

Claims (6)

  1. 피드백신호를 제공하기 위해서 직접 또는 간접적으로 가동몸체의 위치를 측정하는 한편, 원호보간 이송운동을 위하여 가동몸체를 구동시키기 위해서 서보모터를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 방법은 가동몸체의 이동방향이 변경되는 상한 변경 시에 서보모터로 보내지는 토크신호와, 서보모터의 반전 직후 그 순간에 서보모터로 보내지는 최대 또는 최소 토크신호를 검출하는 단계;
    서보모터의 반전 직후 그 순간의 최대 또는 최소 토크신호와 상한 변경 시의 토크신호와의 사이의 차이에 근거하여 보정을 위한 기준토크를 결정하는 단계; 그리고
    기준토크에 근거하여 상한 변경 시에 서보모터로 전달되는 토크신호를 보정하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 피드백 속도 신호 0이 검출되는 순간의 토크신호는 상한 변경시 토크신호로써 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 토크신호는 미분되며, 상한 변경후에 미분 도함수가 0이 되는 순간의 토크신호는 서보모터의 반전 직후의 최대 또는 최소 토크신호로써 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 피드백 신호를 제공하기 위해서 직접 또는 간접적으로 가동몸체의 위치를 측정하는 한편, 원호보간 피드 이동을 위하여 가동몸체를 구동시키기 위해서 서보모터를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 방법은 소정의 이송속도와 원형경로의 소정의 반경을 지정하며 테스트 원호보간 이송운동을 위하여 가동몸체를 이동시키는 테스트 프로그램을 실행시키는 단계;
    가동몸체의 이동반경이 변경되는 상한 변경 시에 서보모터로 보내지는 토크신호와, 서보모터의 반전 직후 그 순간에 서보모터로 보내지는 최대 또는 최소 토크신호를 검출하는 단계;
    서보모터의 반전 직후 그 순간의 최대 또는 최소 토크신호와 상한 변경 시의 토크신호와의 사이의 차이에 근거하여 이송속도 및 반경을 보정하기 위한 기준토크를 결정하는 단계;
    상이한 이송속도 및 상이한 변경에 대하여 테스트 프로그램을 반복시킴으로써 이송속도 및 원형경로의 반경 각각의 설정에 상응하는 보정을 위하여 기준토크를 목록화하는 보정토크테이블을 작성하는 단계; 그리고
    NC프로그램의 실행시 보정토크테이블로부터 판독되는 기준토크에 근거하여 상한 변경 시에 서보모터로 전달되는 토크신호를 보정하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 피드백 속도 신호 0이 검출되는 순간의 토크신호는 상한 변경시 토크신호로써 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 토크신호는 미분되며, 상한 변경후에 미분 도함수가 0이 되는 순간의 토크신호는 서보모터의 반전 직후의 최대 또는 최소 토크신호로써 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1019970039772A 1996-08-21 1997-08-21 서보모터 제어방법 KR100231115B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22003896A JP3169838B2 (ja) 1996-08-21 1996-08-21 サーボモータの制御方法
JP96-220038 1996-08-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980018829A true KR19980018829A (ko) 1998-06-05
KR100231115B1 KR100231115B1 (ko) 1999-11-15

Family

ID=16744959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970039772A KR100231115B1 (ko) 1996-08-21 1997-08-21 서보모터 제어방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5920169A (ko)
JP (1) JP3169838B2 (ko)
KR (1) KR100231115B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150139722A (ko) 2014-06-03 2015-12-14 현대자동차주식회사 차량용 엔진룸 개폐장치
US20170138098A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 Ford Global Technologies, Llc Hood release system for a motor vehicle that automatically raises the hood

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3313643B2 (ja) * 1998-04-30 2002-08-12 東芝機械株式会社 バイト工具によるオービット加工におけるサーボ制御方法およびオービット加工用のサーボ制御装置
US6566835B1 (en) 1999-10-20 2003-05-20 Makino Milling Machine Co., Ltd. Nc machine tool, and method of controlling nc machine tool
WO2001040885A1 (fr) * 1999-11-29 2001-06-07 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Procede de servocommande
US6582281B2 (en) * 2000-03-23 2003-06-24 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing methods of removing conductive material
DE10139931B4 (de) * 2001-08-14 2013-02-21 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewichtskraftkompensation bei der Bewegungsführung eines beweglichen Maschinenelementes
JP2005219133A (ja) * 2004-02-03 2005-08-18 Fanuc Ltd ロボット用サーボモータ制御装置およびロボット
JP4283214B2 (ja) * 2004-12-16 2009-06-24 ファナック株式会社 機械先端点の制御装置
JP2007257515A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Toshiba Mach Co Ltd サーボモータの制御方法
JP5096019B2 (ja) 2007-02-26 2012-12-12 オークマ株式会社 サーボモータ制御装置
JP4991591B2 (ja) * 2008-02-18 2012-08-01 株式会社リコー 撮像装置
JP5845433B2 (ja) * 2010-03-08 2016-01-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 モータ駆動装置
JP4927985B1 (ja) * 2010-11-22 2012-05-09 ファナック株式会社 工作機械のテーブル又は工具を移動させる互いに直交した少なくとも二つの送り軸を有するサーボモータの駆動制御装置
KR101251285B1 (ko) 2011-03-30 2013-04-10 주식회사 디엠에스 풍력 발전기의 토크 제어 방법
KR101827572B1 (ko) * 2011-05-13 2018-02-08 두산공작기계 주식회사 공작기계의 백래시 자동 검출과 보상을 위한 방법 및 장치
JP6185374B2 (ja) * 2013-11-22 2017-08-23 国立大学法人 東京大学 制御装置及び制御方法
TWI558495B (zh) 2014-11-12 2016-11-21 財團法人工業技術研究院 加工輔助方法及其應用之加工設備
JP6366563B2 (ja) * 2014-12-19 2018-08-01 オークマ株式会社 工作機械における送り軸の位置制御装置
JP6683748B2 (ja) * 2018-02-23 2020-04-22 ファナック株式会社 数値制御装置
JP2022090946A (ja) * 2020-12-08 2022-06-20 スター精密株式会社 工作機械

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0207166A4 (en) * 1984-12-22 1989-06-21 Yaskawa Denki Seisakusho Kk METHOD AND DEVICE FOR REGULATING A SERVOMOTOR.
JPS63148315A (ja) * 1986-12-12 1988-06-21 Fanuc Ltd サ−ボモ−タ制御装置
JPH0833763B2 (ja) * 1988-03-01 1996-03-29 義昭 垣野 数値制御装置
JP2709969B2 (ja) * 1989-12-12 1998-02-04 ファナック株式会社 サーボモータの制御方法
JPH07110717A (ja) * 1993-08-19 1995-04-25 Fanuc Ltd モータの制御方式

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150139722A (ko) 2014-06-03 2015-12-14 현대자동차주식회사 차량용 엔진룸 개폐장치
US20170138098A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 Ford Global Technologies, Llc Hood release system for a motor vehicle that automatically raises the hood

Also Published As

Publication number Publication date
JP3169838B2 (ja) 2001-05-28
JPH1063325A (ja) 1998-03-06
US5920169A (en) 1999-07-06
KR100231115B1 (ko) 1999-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100231115B1 (ko) 서보모터 제어방법
KR100301751B1 (ko) 서보조정방법및그장치
US5341078A (en) Sliding mode control method for a machine having an operating section operatively coupled to a servomotor and wherein a switching variable is determined based on a torsion amount and a torsion speed
CN100454198C (zh) 控制器
JP3129622B2 (ja) フルクローズド・ループ方式における象限突起補正方法
US5404308A (en) Numerical control (NC) device to control feed speed of tool based on speed of spindle and amount of change of spindle speed
EP0423357B1 (en) Device for controlling servo motor
JP2813909B2 (ja) 数値制御装置のバックラッシュ補正方式
US5477117A (en) Motion controller and synchronous control process therefor
KR100313438B1 (ko) 서보조정방법및그장치
KR970002258B1 (ko) 서보모터의 제어방법
JPH07104856A (ja) 振動制御方法
JPH04335410A (ja) 数値制御装置
KR970003827B1 (ko) 외란추정 업저어버를 사용한 제로잉 방법
JPH0293711A (ja) サーボ制御装置
JP3253022B2 (ja) サーボモータのバックラッシュ補正制御方法
JP2558580B2 (ja) サーボシステムにおける加速制御方法及び装置
JP3578634B2 (ja) 円弧状指令の作成方法
JPH0792702B2 (ja) 制御装置
JPH10105247A (ja) サーボモータのオーバーシュート防止方法
JPH0384603A (ja) バックラッシュ加速量自動調整方式
JP2505394B2 (ja) 産業用ロボットの加速度変化を利用した制御方法
JP2002006958A (ja) 位置決め制御装置
JP2956974B2 (ja) 油圧式位置決め制御装置
JPH044405A (ja) 数値制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090824

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee