KR960012701B1 - 주축 위치 결정 방법 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

주축 위치 결정 방법

회전하고 있는 주축 모터를 소망 위치에 위치 결정 정지하기 위한 기술로서는 속도 제어의 단계에서 위치 결정 제어하기 위한 기저 속도까지 감속하고, 그 후 주축 모터를 속도 제어의 상태에서 위치 제어의 상태로 전환하고, 지령 정지위치와 현재 위치와의 차를 위치편차로서 설정하고 위치 루프 제어를 하는 방법이 알려져 있다.

이 방법에 의하여 위치 결정에 요하는 시간을 짧게 하려고 하는 데에는, 위치이득의 값을 크게 한다고 하는 것이 고려되지만, 주축 모터의 가감속 특성을 무시하여 이와같은 처리를 행하면 속도 지령에 대한 주축 모터의 추종이 곤란해져서 뜻하지 않은 오버 슈트가 생기는 경우가 있다. 또 오버슈트의 발생을 두려워하여 위치 루프의 위치이득의 값을 작게 설정하거나 하면 위치 결정에 요하는 시간도 필연적으로 증대하게 되어, 오버슈트의 방지와 고속의 위치 결정과를 동시에 실현하기는 곤란하다.

발명의 개시

본 발명의 목적은, 뜻하지 않은 오버 슈트를 방지하고, 또한, 공작기계의 주축을 단시간에 소망하는 정지위치에 위치 결정할 수 있는 주축 위치 결정 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 주축 모터를 속도 제어에 의거하여 구동회전 제어하고 있을때에 정위치 정지 지령을 받으면, 그 속도 제어에 의거하여 모터 회전 속도를 토오크 일정영역을 규정하는 최대 회전 속도 이하의 속도로까지 저하시키고, 그 속도데 까지 저하시킨때, 초기의 위치 편차로서 모터 1회전내의 현재 위치 및 지령 정지 위치에 관계한 값을 설정한 후에, 모터의 구동 제어를 속도 제어에서 위치 제어로 전환하고, 이후 지령 정지 위치까지 직선 가감속 제어를 실행한다.

또한, 본 발명은 주축을 소망 회전 위치에 위치 결정하는 주축 위치 결정 방법에 있어서, 주축 모터가 기저속도 이하가 되면, 주축 모터의 속도 및 주축 1회전 내에 있어서의 회전 위치를 검출하고, 상기 검출 속도에 의거하여 설정되어 있는 감속 직선을 따라서 감속 정지시키는 최소 이동량을 구하는 동시에 검출 회전 위치에서 목표의 정지 위치까지의 이동량을 구하고, 이 이동량이 상기 최소 이동량보다 커지기까지 순차 주축 1회전분의 이동량을 상기 이동량으로 가산하고, 이 가산하여 얻어진 이동량을 위치 편차로서 설정하고, 이 위치 편차의 평방근에 설정 위치 루프 이득을 곱하고 위치 루프 제어를 행하여 속도 지령을 구하고, 이 속도 지령에 의거하여 주축 모터를 구동 제어하도록 하고 있다.

바람직하게는, 상기 최소 이동량은 검출 속도의 제곱을 상기 감속 직선에 의하여 정하여지는 사전 설정된 파라미터 치로 나누어 구하고, 상기 위치 루프 이득은 상기 파라미터의 평방근의 값으로 한다.

또한, 본 발명은, (a) 정위치 정지 지령을 받으면, 주축 모터의 회전속도를 토오크 일정 영역을 규정하는 최대 회전 속도 N1 이하의 속도 N에 까지 저하시키고, (b) 그 저하시킨 회전 속도 N에서 최종 정지 위치까지 사전에 결정된 일정한 경사 (감속도)로 회전시킨다고 할 때의 위치 검출기의 출력 회전 펄스수 P1을 산출하고, (c) 주축의 현재의 1회전내 점위치에서 앞으로 얼만큼 정전(正轉)하면 주축의 정지 위치에 겹치는가를 상기 위치 검출기의 출력 회전 펄스수 α로써 산출하고, (d) 상기 (b)에서 산출산 펄스수 P1과 상기 (c)에서 산출한 펄스수 α와를 비교하고, (e) 상기 펄스수 P1보다도 상기 펄스수 α의 쪽이 큰 때에는 그 펄스수 α를 초기의 위치 편차로서, 또 상기 펄스수 P1이 상기 펄스수 α와 동등하든가 또는 그 보다는 큰 때에는, 상기 위치 검출기의 주축 1회전의 출력 회전 펄스수를 Prev로 하고, 1 또는 그 이상의 정수 n에 대해서 α+(n-1)·Prev〈P1≤α+n·Prev가 성립할때의 α+n·Prev를 초기의 위치 편차로서, 에러 카운터에 설정하고, (f) 이후, 상기 (c)에서 구한 초기 편차에서 위치 검출기로부터의 귀환 펄스수 Pf를 감산하고, 그 감산한 값의 펄스수의 평방근에 모터의 감속 특성에 의하여 결정되는 이득을 곱하고, 속도 지령을 얻어 이 속도 지령에 의거하여 주축 모터를 구동제어한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 주축을 소정 위치에 정지시키는데 있어서는 우선 주축 모터를 토오크가 일정해지는 기저 속도 이하의 영역에 까지 감속한다. 이 영역에서는 토오크가 일정해지고, 직선 가감속제어가 가능해지기 때문에, 그래서 소정의 감속 직선에 따르도록 주축 모터는 제어되어 최종 위치에 정지하게 된다. 그리고 이 정지 위치에 이르기까지의 감속 과정에서는 주축 모터의 감속 능력이 최대한으로 살려지고, 또한 오버 슈트가 생기는 적이 없이 위치 결정 시간이 짧아진다.

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

제1도는 한 실시예의 공작 기계에 있어서의 주축 제어 회로의 요부를 나타내는 블록도이다. 기어 및 타이밍벨트 등의 동력 전달 기구(2)를 통해서 주축 모터(4)로 회전 구동되는 주축(1)에는, 1회전당 Prev개의 위치 검출 펄스를 발생하는 동시에 1회전 마다 1회전 신호를 출력하는 위치 검출기(3)가 장착되어 있다. 또, 주축(1)을 회전 구동하는 주축 모터(4)에는, 이 모터(4)의 의 회전 속도를 검출하기 위한 속도 검출기(5)가 장착되어 있다.

상기 위치 검출기(3) 및 속도 검출기(5)는 모터 제어 회로(7)에 접속되어 있다. 주축 모터(4)는 전원 회로(6)를 통해서 모터 제어 회로(7)에 접속되는 동시에, 모터 제어 회로(7) 자체는, 공작 기계의 각축을 제어하는 수치 제어 장치(8)에 접속되어 있다. 상기 모터 제어 회로(7)는 주축 모터(4)를 속도 제어 하기 위한 속도 제어부 및 위치 결정 정치 동작을 제어하기 위한 위치 제어부, 또한 각종 연산 처리를 하기 위한 프로세서 및 ROM 및 RAM등을 가지며, 트랜지스터인버터등의 전원 회로(6)를 통해서 주축 모터(4)를 구동제어한다.

모터 제어 회로(7)는, 위치 검출기(3)에서 출력되는 위치 피드백 펄스 Pf를 카운트하는 카운터 및 위치 검출기(3)에서 1회전 신호를 수신할 때 마다 상기 카운터의 값을 래치(latch)하는 래치 회로를 구비한다.

또한, 본 실시예에 있어서의 동력 전달 기구(2)의 감속비는 1 : 1이다.

제2도는 모터 제어 회로(7)의 기능 블록도이고, 도중, a는 위치 결정 정치 동작시의 위치 편차를 기억하는 에러 카운터, b는 소프트 웨어상의 속도 지령 계산 처리를 하는 수단, c 및 d는 속도 제어 루프의 비례이득 및 적분 이득하다. 또한, h 및 f는 주축 모터(4)의 전달 함수의 항으로서, Kt는 토오크 정수, Jm은 이너셔이고, g는 속도를 적분하여 위치를 구하는 적분의 전달 함수의 항이다. 또, S1, S2는 편의적으로 도시한 스위치이고, 주축(1)의 속조 데어 및 위치 결정 제어의 각각에 의해 전환된다.

그래서 우선, 본 실시예의 동작의 개요을 설명하면, 통상은 스위치 S2를 오프하고, 스위치 S1을 온으로 하여, 종래와 동일하게, 수치 제어 장치(8)에서 보내지는 회전 속도 지령 Vcmd에 의거하는 속도 제어가 실행된다. 즉, 속도 검출기(5)에서 출력되는 속도 피드백 신호 Vf를 회전 속도 지령 Vcmd에서 감하여 속도 편차를 구하고, 이 속도 편차에 속도 루프 비례 이득 C를 곱한 값과, 이 속도 편차를 적산한 값에 속도 루프 적분 이득 d를 곱한 값을 가산하여 토오크 지령을 구하고, 전원 회로(6)를 통해서 주축 모터(4)를 구동 제어하는 처리가 실시된다.

한편, 위치 결정 정지 지령과 주축 정지 위치(1 회전 내에 있어서의 회전 위치)가 수치 제어 장치(8)에서 출력이 되면, 모터 제어 회로(7)이 프로세서는 제3도 플로차트에 도시된 바와 같이 「정위치 정지처리」(상세는 후술)을 개시하고, 오버슈트를 방지하면서 주축 모터(4)의 감속 능력을 최대한으로 살린 상태에서 모터(4)를 구동제어하고, 주축을 지령 정지 위치에 위치 결정하게 된다.

그래서, 우선 제4도의 작용 원리도를 사용하여 상기의 모터의 감속 능력을 최대한으로 살린 상태에서 정위치 정지 제어를 할 때에 필요해지는 파라미터를 구하는 방법에 관해서 설명한다.

우선, 주축 모터(4)는 어느 일정한 회전속도 N1(rpm) 이하의 영역에서는 토오크가 일정해져서 그 영역내에서는 직선 가감속 제어가 가능해진다. 이하, 그 회전 속도(N1)(rpm) 즉, 토오크 일정 영역을 주게 되는 바의 매분 최대 회전 속도를 기저 속도 N1이라 한다. 그리고, 이 직선 가감속 제어를 가로축을 시간, 세로축을 회전 속도로 취한 제4도의 그래프에서 예시하면, 도중의 직선 L(감속 직선)에 따라서의 감속 동작이 된다.

이 제4도에 있어서, 기저 속도 N1에서 최대의 감속 동작으로 주축 모터(4)를 정지시킨 때에 필요해지는 정지 시간을 T1으로 하고, 한편, 기저 속도 N1 이하의 임의의 회전 속도 N(rpm)에서 감속 직선 L에 따라서 주축 모터(4)를 정지시키는때에 필요해지는 시간을 T로 하면, 감속 직선 L의 기울기(감속도)가 일정하므로서, 이하의 관계가 얻어진다.

여기에서, 주축(1)의 1회전으로 위치 검출기(3)에서 출력되는 위치 피드백 펄스의 수를 Prev(개)로 하여, 기저 속도 N1 이하의 임의의 회전 속도 N의 곳에서부터 감속 직선 L에 따라서 주축 모터(4)를 지령 정지 위치까지 회전시키기까지에 위치 검출기(3)가 발해햐할 펄스의 수 P1을 산출하면, 제4도에 있어서의 세로의 파선과 감속 직선 L 및 가로축인 시간축으로 구획되어지는 작은 삼각형의 면적이 주축이 정지할때까지에 회전하는 수에 동등하므로, 다음식으로 표시된다.

그리고, 상기 (1)식과 (2)식으로부터 다음식이 얻어진다.

그래서, 상기 (3)식을 회전 속도 N에 대해서 풀면, 다음식이 얻어진다.

여기에서 토오크 일정 영역에서의 모터의 출력 토오크를 Tm, 모터 이너셔를 Jm, 부하이너셔를 JL로 하면, 토오크와 가속도의 일반식으로부터 다음식이 성립한다.

그리고, 상기 (5)식으로부터 다음식이 얻어진다.

또한, 상기 (6)식을 좌변을 (4)식의 우변에 대입하여

상기 (7)식에 있어서, 모터의 출력 토오크 Tm, 모터이너셔 Jm, 부하이너셔 JL, 주축(1)의 1회전 펄스수 Prev는 기지이므로, (7)식의 일부를 모터의 특성에 따라서 다음식과 같이 파라미터화한다.

이 (8)식의 파라미터 PRM의 값은 모터 제어 회로(7)의 ROM에 사전에 기입해 놓는다.

그래서, 상기 (8)식을 사용함으로써 (7) 식은 다음식으로 나타내진다.

이 (9)식이 의미하는 내용은 현재 속도 N인 때, 펄스수 P1의 위치 지령을 위치 편차의 초기치로서 부여하고, 이후 이 위치 편차에서 위치 피드백 펄스 Pf를 감하여 위치 편차를 구하고, 그 위치 편차의 평방근에 파라미터 PRM의 평방근을 위치 루피이득으로서 곱하여 속도 지령을 산출하는 위치 루프 제어를 행하면, 정지까지 가장 효율이 좋은 감속 동작을 실행한 것이 된다. 즉, 제4도의 감속 직선 L에 따라서 주축 모터(4)를 정지시키게 된다.

또 (9)식을 정지까지의 이동 거리의 펄스수 P1에 대해서 풀면 다음식이 얻어진다.

P1=N·N/PRM(10)

이 (10)식이 의미하는 내용은 주축 모터(4)의 회전 속도가 N인 때에, 위치 편차의 초기치는 (10)식에 의하여 산출되는 펄스수 P1이라고 하는 것이다.

따라서, 주축 모터(4)의 감속 능력을 최대한으로 살린 상태에서 단시간에 주축(1)을 정지시키기 위해서는, 우선 주축 모터(4)의 회전 속도를 기저 속도 N1 이하의 회전 속도 N까지 감속시키고, 그리고 그 시점에 있어서 (10)식에서 구해지는 펄스수 P1을 위치 편차의 초기치로서 설정하여 위치 루프 제어를 행하면 그 시점에서 펄스수 P1의 위치에 최단 시간에 위치 결정할 수 있게 된다.

그런데, 주축 모터(4)를 위치 결정 정지 지령에 의하여 정지시키는 경우에는, 주축(1)의 1회전 내의 소정 위치가 목표 위치로서 지령된다. 즉, 목표 위치는 1회전 신호가 출력된 시점에서 위치 검출 펄스가 소정수(P2개) 발하여진 회전 위치로서 사전에 지령된다.

여기에서, 제5도에 도시된 바와 같이, 현재의 주축이 1회전 신호가 출력된 시점 (신호)에서 위치 검출 펄스가 PO개 발하여진 회전 위치(현재)에 있다고 하는 경우를 생각한다. 이 주축이 이 현재 위치에서 정전방향(제5도의 예에서는 시계 회전 방법)으로 회전하여 그 1회전내의 위치가 상기의 정지 위치 (정지)에 겹쳐지는 데에는, 그 주축의 회전 이동량은 위치 검출 펄스의 수 α(＜Prev)에서 보면, 제5도 (a)와 같이 P2≥PO의 경우에는 α=P2-PO이고, 또 제5도 (b)와 같이, P2＜PO의 경우에는 α=P2-PO+Prev이다.

그래서 상기 회전수 N에 의거하여 (10)식의 연산을 행하여 현재 위치에서 정지 위치까지의 펄스수 P1을 구한 결과, 그 값 P1이 상기의 값 α보다 작은 때에는 (P1＜α), 이 펄스수 α의 이동량을 최단시간에 정지시키는 속도보다도 당해 시점의 속도 N쪽이 작은 것을 의미하기 때문에, 이러한 경우에는 초기치로서 부여하는 위치 편차에는 펄스수 P1이 아니고, 펄스량 α의 쪽을 에러 카운터에 설정한다. 그리하여, 이 초기 위치 편차 α에서 위치 검출기로부터 피드백 펄스 Pf를 차감하고, 그 평방근에 모터 감속 특성에 의하여 결정되는 계수를 곱해서, 속도 지령을 계산하고 (상기 (9)식 참조), 위치 루프 제어(2도에서 스위치 S1을 오프, 스위치 S2를 온)를 행한다. 그리하면, 일단 그 시점에서 속도가 상승하지만, 그후, 감속 직선 L에 따라서 최단 시간에 위치결정을 할 수 있게 된다.

한편, 현재 위치에서 정지 위치까지의 펄스수의 값 P1이, 상기의 값 α에 동등하든가 이것 보다 클 때에는(P1≥α), 1 또는 그 이상의 정수 n에 대해서

α+(n-1)·Prev〈P1≤α+n·Prev(11)

가 성립할 때의 n의 값에 의한 「α+n·Prev」를 위치 편차의 초기 치 α'로 하여 설정한다. 그리하여, 이 초기 위치 편차 α'에서 위치 검출기로부터의 피드 백 펄스 Pf를 차감하고, 그 평방근에 모터 감속 특성에 의하여 정하여지는 계수를 곱해서 속도 지령을 계산하고 (상기 (9)식 참조), 위치 루프 제어(제2도에서 스위치 S1을 오프, 스위치 S2를 온)를 행한다. 그리하면, 이 초기 치로서 주어진 값 α'는 P1에서 동등하거나 또는 그것 보다 다소 크므로 일단 그 시점에서 속도가 다소 상승하는 적도 있지만, 그후, 즉시 감속 직선 L에 맞춰지고 이후 그 감속 직선 L에 따라서 최정 정지 위치에 오버슈트를 일으키는 적도 없이 최단 시간에 도달하게 된다.

제3도는 상술한 제어방법을 실현하기 위하여 본 실시예가 채택한 「정위치 정지 처리」의 개략을 나타내는 플로차트이고, 이하, 이 플로차트를 참조하여 실시예의 주축 위치 결정 방법을 설명한다.

수치 제어 장치(8)로부터의 위치 결정 정지 지령과 함께, 정지 위치로서의 1회전 신호 위치로부터의 펄스수 P2의 정지 위치를 수신한 모터 제어 회로(7)의 프로세서는, 제3도에 나타내는 플로차트의 처리를 소정 주기 마다 실시한다.

우선, 주축 모터(4)의 현재의 회전 속도 N이 기저 속도 N1 이하의 회전 속도 영역에 달하고 있는가의 여부를 판별하지만 (스텝 S1), 주축 모터(4)의 회전 속도 N이 기저 속도 N1 이하가 되어 있지 않으면, 이하, 회전 속도 N이 기저 속도 N1 이하가 될 때까지 소정 주기 마다 기저 속도 N1을 회전 속도 지령 Vcmd로서 출력하고(스텝 S2), 주축 모터(4)의 회전 속도 N을 기저 속도 N1 이하로 감속한다. 즉, 제2도에 있어서의 스위치 S2를 오프로 하고, 스위치 S1을 온으로 한 상태에서, 기저 속도 N1을 회전 속도 지령 Vcmd로서 출력을 계속한다.

그리고, 현재의 회전 속도 N이 기저 속도 N1 이하가 된 것이 스텝 S1의 판별 처리로 검출되면, 모터 제어 회로(7)의 프로세서는 이동량 설정 완료 플래그 F가 세트되어 있는가의 여부를 판별한다(스텝 S3). 그러나, 이 단계에서는 이동량 설정 완료 플래그 F는 초기 설정에 의하여 리세트된 상태이므로, 또한, 현재의 회전 속도 N의 값에 의거하여 (10)식의 연산을 하여 감속 곡선 L에 따라서 주축 모터(4)의 정지 조작을 행한때에 주축 모터(4)가 정지할 때까지 회전하는 이동량의 펄스수 P1을 구하고, 레지스터에 기억한다(스텝 S4).

이어서, 모터 제어 회로(7)의 프로세서는, 위치 피드백 펄스를 계수하는 카운터의 값으로부터, 래치 회로에 래치되어 있는 1회전 신호 검출시의 상기 카운터의 값을 감하여 이 시점의 1회전 신호 위치로부터의 주축 회전 위치 PO를 구하고, 주축 1회전 이내의 위치 결정 정지 위치 P2에서 현재 위치 PO를 감하고 현시점에서 정지 위치까지의 이동 펄스량 α(=P2-PO)를 구하고 (스텝 S5). 이 값 α가 0 또는 정이면 위치 편차 기억 레지스터 R(e)에 초기 치로서 기억하고, 부이면, 이 값 α에 주축 1회전분의 펄스수 Prev를 가산하여 위치 편차 기억 레지스터 R(e)에 초기치로서 기억한다(스텝 S6~스텝 S8). 또한, 스텝 S5의 처리에서 얻어지는 펄스수 α=P2-PO의 값이 정인때는 주축(1)의 1회전 내의 현재 위치 PO가 1회전 신호를 기준으로 하여 위치 결정 정치 위치 P2에 달하고 있지 않은 제5도 (a)와 같은 상태를 나타내는 것이고, 주축 모터(4)의 현재 위치 PO가 위치 결정 정지 위치 P2를 넘어서 통과하고 있는 제5도 (b)와 같은 상태, 즉 PO＞P2로서 α＞0로서 α＜0의 상태에서는 (스텝 S6), 또한 주축(1)의 1회전에 대응하는 주축(1)의 1회전 펄스수 Prev를 가산하여 [P2-PO+Prev=α+Prev]를 위치편차의 초기치로하여, 이 값을 위치 편차 기억 레지스터 R(e)에 초기치로서 기억하는 것이다.

이어서, 프로세서는 스텝 S4에서 구한 펄스수 P1과, 위치 편차 기억 레지스터 R(e)에 기억한 값 α 즉, 위치 결정 정치 위치 P2까지의 펄스 수 α와의 대소 관계를 비교하여, 레지스터 R(e)에 기억되어 있는 값이 구해진 펄스수 P1에 동등하던가 혹은 그것 보다 작으면 (스텝 S9), 레지스터 R(e)에 기억한 값 α에 주축 1회전분의 펄스량 Prev를 가산한 값을 새로운 값으로서 이 레지스터 R(e)에 격납하여 (스텝 S10) 스텝 S9으로 되돌아오고, 다시 펄스수 P1과 위치 편차 기억 레지스터 R(e)에 새로 격납한 값 α와의 대소 관계를 비교한다. 이리하여, 스텝 S9와 스텝 S10과의 사이를 반복하여 레지스터 R(e)에 격납되는 값이 서서히 증가해 가고, 드디어 레지스터 R(e)에 격납되어 있는 값이 펄스수 P1 보다 커진 때에는, 즉 (11)식을 성립시키는 정수 n의 값이 발견된 때에는, 플래그 F를 세트하고 (스텝 S11), 위치 루프 제어를 개시하다. 즉, 제2도에 있어서의 스위치 S1을 오프로 하고, 스위치 S2를 온으로 한 상태로 전환한다. 그래서, 위치 편차 기억 레지스터 R(e)에 초기치로서 기억되어 있는 위치 편차 e에서 당해 주기의 위치 피드백 량 Pf를 감하고 새로운 위치 편차 e로서 이 레지스터 R(e)에 기억하고 (스텝 S12), 이 레지스터 R(e)에 기억하는 위치 편차 e의 평방근의 값과 파라미터 PRM의 평방근을 곱하여 속도 지령 Vcmd를 구하고 (스텝 S13), 속도 루프 처리에 인도하고 이 주기의 처리를 종료한다.

다음의 주기에서는, 이동량 설정 완료 플래그 F가 세트되어 있기 때문에, 스텝 S1 및 스텝 S3의 판별 처리에서 스텝 S12 및 스텝 S13으로 이행하는 처리를 반복 실행하고, 위치 루프 처리를 실행하게 된다. 그리고, 위치 편차 기억 레지스터 R(e)에 기억하는 값이 「0」이 되면, 즉, 위치 편차가 「0」이 되면, 속도지령은 「0」이 되고, 주축(1)이 정지하게 된다.

이상, 한 실시예로서 동력 전달 기구(2)의 감속비가 1 : 1인 경우(주축(1)과 주축 모터(4)가 직렬되어 있는 경우도 동일하다)에 대해서 설명했지만, 이 이외의 감속비를 갖는 구성이라도, 상술한 각 수식을 보정하여 사용함으로써, 실시예의 주축 위치 결정 방법을 동일하게 하여 적용할 수가 있다.

본 발명은 주축 모터의 감속 능력을 최대한으로 살려서 단시간에 소망 위치로 안정적으로 위치 결정 정지하기 위한 주축 위치 결정 방법에 관한 것이다.

제1도는 본 발명의 방법을 적용한 한 실시예의 공작 기계에 있어서의 주축 제어 회로의 요부를 나타내는 블록도.

제2도는 동 실시예에 있어서의 모터 제어 회로의 상세를 나타내는 기능 블록도.

제3도는 동 실시예의 모터 제어 회로에 의한 정 위치 정지 처리의 개략을 나타내는 플로차트.

제4도는 정 위치 정지 처리에서 사용되는 파라미터의 산출 방법을 나타내는 작용 원리도.

제5도는 주축 모터의 현재 위치와 주축의 지령 정지 위치와의 관계를 나타내는 개념도이다.

Claims (3)

1. 주축을 소망하는 회전 위치에 위치 결정하는 주축 위치 결정 방법에 있어서, 주축 모터가 토오크 일정 영역을 규정하는 최대 회전 속도의 기저 속도 이하가 되면, 주축 모터의 속도 및 주축 1회전내에 있어서의 회전 위치를 검출하고, 상기 검출 속도에 의거하여 설정되어 있는 감속 직선을 따라서 감속 정지시키는 최소 이동량을 구하는 동시에, 검출 회전 위치에서 목표의 정지 위치까지의 이동량을 구하고, 이 이동량이 상기 최소 이동량보다 커질때까지 순차 주축 1회전분의 이동량을 상기 이동량에 가산하여, 이 가산하여 얻어진 이동량을 위치편차로서 설정하고, 이 위치 편차의 평방근에 설정 위치 루프 이득을 곱하여 위치 루프 제어를 실시하여 속도 지령을 구하고, 이 속도 지령에 의거하여 주축 모터를 구동제어하도록 한 것을 특징으로 하는 주축 위치 결정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 최소 이동량은 검출 속도의 제곱을 상기 감속 직선에 의하여 정하여지는 사전에 설정된 파라미터치로 나누어 구하고 상기 위치 루프 이득은 상기 파라미터의 평방근의 값인 것을 특징으로 하는 주축 위치 결정 방법.
3. (a) 정위치 정지 지령을 받으며, 주축 모터의 회전 속도를 토오크 일정 영역을 규정하는 최대 회전 속도 N1 이하의 속도 N까지 저하시키고, (b) 상기 저하시킨 회전 속도 N에서 최종 정지 위치까지 사전에 결정된 일정한 감속도로 회전시키기로 한 때의 위치 검출기의 출려 회전 펄스수 P1을 산출하고, (c) 주축의 현재의 1회전내 점 위치에서 주축의 지령 정지 위치에 달하기 까지의 상기 위치 검출기의 출력 회전 펄스수 α를 산출하고, (d) 상기 (b)에서 산출한 펄스수 P1과 상기 (c)에서 산출한 펄스수 α를 비교하여, (e) 상기 펄스수 P1보다도 상기 펄스수 α의 쪽이 큰 때에는 상기 펄스수 α를 초기의 위치 편차로 하여, 또, 상기 펄스수 P1이 상기 펄스수 α와 동등하거나 혹은 그것 보다 큰 때에는 상기 위치 검출기의 주축 1회전의 출력 회전 펄스수를 Prev로 하고, 1 또는 그 이상의 정수 n에 대해서 α+(n-1)·Prev＜P1≤α+n·Prev가 성립할 때의 α+n·Prev를 초기의 위치 편차로 하여 에러카운터에 설정하고, (f) 이후, 상기 (c)에서 구한 초기 편차에서 위치 검출기로부터의 귀한 펄스수 Pf를 감산하고, 그 감산한 값의 펄스수의 평방근에 모터의 감속 특성에 의하여 결정되는 이득을 곱하여 속도 지령을 얻고, 이 속도 지령에 의거하여 주축 모터를 구동제어하는 단계들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주축위치결정방법.