WO1999044108A1 - Synchronization controller - Google Patents

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WO1999044108A1
WO1999044108A1 PCT/JP1998/000810 JP9800810W WO9944108A1 WO 1999044108 A1 WO1999044108 A1 WO 1999044108A1 JP 9800810 W JP9800810 W JP 9800810W WO 9944108 A1 WO9944108 A1 WO 9944108A1
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torque
speed
feedback
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PCT/JP1998/000810
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French (fr)
Inventor
Kousuke Shamoto
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • 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
    • G05B19/416—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 of velocity, acceleration or deceleration
    • 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
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50215—Move synchrously tool and anvil at both sides of plate
    • 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
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50234—Synchronize two spindles, axis, electronic transmission, line shafting

Definitions

  • the present invention relates to a synchronous control device that controls a servo motor that drives a mouth pot, a machine tool, and the like to maintain a constant torque.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a constant torque synchronous control system for supplying a workpiece to a main spindle by a conventional material supply machine.
  • 3 1 is a work
  • 3 2 is a spindle that fixes and rotates the work 3 1
  • 3 3 is a main control support motor
  • 3 4 is a main control device
  • 3 5 is a main control servo motor 3 3
  • the feeder 36 supplies the work 31 to the main spindle 32 and applies a constant load to the work 31 when processing the work
  • 3 7 is the torque control servo motor
  • 39 is a torque control drive device that controls the torque control servomotor 37 to maintain a constant torque so that the feeding machine 36 can apply a constant load to the work 31, and 40 is a main control drive.
  • This is a numerical control device that outputs a position command to the device 35.
  • the main control drive unit 35 controls the position of the main shaft 32 in the axial direction, and the torque control drive unit 39 applies a constant load to the work 31 by the feeder 36 during work processing.
  • the torque constant control is performed so as to give the torque.
  • the main control drive device 35 and the torque control drive device 39 are controlled independently, and the torque control drive device 39 controls the material feeder 36 by constant torque control.
  • the main control drive 35 and the torque control drive The synchronous operation with the driving device 39 is performed.
  • FIG. 9 is a view showing the configuration of a conventional composite lathe shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-186007, in which a workpiece is machined with both ends sandwiched.
  • reference numeral 41 denotes a work
  • reference numerals 42 and 43 denote a face driver in contact with an end face near the rotary axis of the work 41
  • reference numerals 44 and 45 denote a headstock on which a spindle is mounted
  • reference numerals 46 and 47 Z-axis servo motors that drive the headstocks 4 and 45, 48 and 49 are servo amplifiers that drive the Z-axis servo motors 46 and 47, 50 are servo amplifiers 48 and 4
  • NC numerical controller
  • both ends of the work 41 are respectively connected to the headstocks 44,
  • Workpiece 41 is machined while the headstocks 44, 45 are being operated synchronously while being sandwiched between face drivers 42, 43 attached to 45.
  • the NC 50 performs a constant torque synchronous control in which at least one of the headstocks 44 and 45 is synchronously operated while pinching the work 41 with a constant torque.
  • FIG. 10 is a block diagram of the combined lathe shown in FIG.
  • 48 and 49 are servo amplifiers
  • 5 (HiNC, 51 a and 51 b are parameters for setting data necessary for calculating axis movement data, etc.,
  • 52 a and 52 b are the torque limiting amounts for determining the torque amount of the Z-axis servo motors 46 and 47
  • 53 a and 53 b are the Zs for driving the headstocks 44 and 45.
  • Axial servomotors 46, 47 Position feed packs, 54a, 54b are workpieces 41 for headstocks 44, 45
  • Pressing completion determining means for determining pressing, 55a, 55b are Position command values for moving the headstocks 4 4 and 4 5 toward the workpiece 4
  • 5 6 a and 5 6 b are torques that limit the torque based on the torque limiting amounts 5 2 a and 5 2 b
  • the control means, 57a and 57b are power amplifiers that drive the Z-axis servomotors 46 and 47.
  • This conventional combined lathe holds the work 41 by holding the work 41 with a certain torque with the headstocks 44 and 45 as in the above-mentioned procedure. Processing is performed.
  • the torque control drive unit 39 presses the feeder 36 with a constant load on the work 31 by the constant torque control. This is to perform synchronous operation with the torque control drive unit 39, so that the torque control drive unit 39 cannot follow the movement of the main control drive unit 35, such as when sudden acceleration / deceleration or excessive In applications where there is a backlash, etc., the work 31 cannot be used because the work 31 may fall off the feeder 36 due to insufficient pressing load, or the work 31 may be deformed due to excessive pressing load. There was a point.
  • Such a torque control drive 39 is a main control drive 35
  • the constant torque control is performed at the time of the stop, and during movement, a position command that becomes a synchronization pattern is input from the external control unit, and synchronization by the position control
  • a method of realizing driving is taken. But,
  • excessive vibration of the torque command at the time of position control switching may cause mechanical vibration, which makes it difficult to perform stable and accurate synchronous control.
  • the pressing type torque constant control for setting the torque limiting amount is constant torque constant amount. Since acceleration / deceleration cannot be performed by a large acceleration / deceleration torque, there is a problem that it cannot be used for an application having a sudden load change.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and a first object of the present invention is to provide a synchronous control capable of performing high-speed and high-precision constant torque control even in an application having a sudden load change. Is to get the equipment.
  • a second object is to obtain a synchronous control device capable of performing stable torque constant control without being affected by torque command instability due to a position change due to a deflection of a work, a backlash or the like.
  • the third object is to provide a synchronous control device that can perform stable constant torque control, which is not affected by torque command instability due to position fluctuations due to workpiece deflection, backlash, etc. Gain It is.
  • a fourth object is to obtain a synchronous control device capable of performing stable torque constant position control even at the start of movement.
  • the fifth object is to obtain a synchronous control device that can perform stable constant torque control and constant torque position control during stop and movement, and can perform stable and high-precision torque constant synchronous control. is there.
  • a sixth object is to provide a synchronous control device capable of switching from the constant torque control to the position control without being affected by the position droop. Further, a seventh object is to obtain a synchronous control device capable of performing stable torque constant control without being affected by a change in position due to deflection of a work, knocking, or the like during constant torque control.
  • An eighth object is to provide a synchronous control device that can perform position management separately from excessive error even during constant torque control. Disclosure of the invention
  • a torque amount to be controlled such as pressing of a work can be set as a torque offset correction amount, and the torque offset correction amount is created from a position command and a position feed pack. This is added to the torque command generated from the speed command and the speed feed pack.
  • a torque command correcting means for correcting a fluctuation of a torque command created from a speed command and a speed feedback created from the position command and the position feedback is provided.
  • the torque command correcting means when the position command is zero, stops the speed command created from the position command and the position feed pack and the torque command created from the speed feed pack as the stop-time torque command. Sump It has sampling means for ringing, and subtracts the stop torque command from a speed command created from the position command and the position feedback and a torque command created from the speed feedback.
  • the torque command correcting means when traveling, in which the position command is other than zero, converts the speed command created from the position command and the position feed pack and the torque command created from the speed feed pack into a stop torque command. And a holding means for holding at the start of movement, the stop-time torque command is subtracted from a speed command generated from the position command and the position feedback and a torque command generated from the speed feed pack. Further, the torque command correcting means is configured to stop the speed command generated from the position command and the position feedback pack and the torque command generated from the speed feedback during the movement when the position command is other than zero.
  • Sampling means for sampling as a torque command, and at stop time when the position command is zero, a speed command created from the position command and the position feed pack and a torque command created from the speed feedback are used as a stop torque.
  • a holding means for holding as a command, and a stop / moving judgment switching circuit for switching between the sampling means and the holding means, and when the position command is zero, it is connected to the sampling means, and the position command and Stop torque based on the torque command created from the speed command and speed feedback created from position feedback and force. If the position command is not zero, it is connected to the hold means if the position command is not zero, and at the start of movement, it is created from the speed command and speed feedback created from the position command and the position feedback pack. This is to subtract the stop torque command from the torque command.
  • a zero convergence circuit that continuously changes the predetermined value until it becomes zero is provided at a stage subsequent to the holding means, and at the start of movement, a speed command and a speed feed pack created from the position command and the position feedback are used. Tor created The stop torque command held by the hold means is continuously reduced to zero from the torque command.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a constant torque synchronous control system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a torque control drive device in a constant torque synchronous control system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a torque control drive device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of a torque control drive device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing current waveforms of the torque control drive device and the main control drive device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram of a torque control drive device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a zero convergence diagram of the command torque hold signal in the zero convergence circuit 27 according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional constant torque synchronous control system for supplying a workpiece to a spindle by a material supply machine.
  • FIG. 9 shows a work sandwiched between both ends shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-I8607. It is a figure showing the composition of the conventional compound lathe which processes in the state where it was found.
  • FIG. 10 is a block diagram of the combined lathe shown in FIG. 9. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a constant torque synchronous control system according to an embodiment of the present invention.
  • 31 to 37 are the same as those in FIG. 8 of the above-described conventional example, and the description thereof is omitted.
  • 1 is a torque control device as a synchronous control device;
  • 2 is a torque control drive that controls the torque control servomotor 37 to maintain a constant torque so that the feeding machine 36 can apply a constant load to the work 3
  • Numeral 3 is a numerical control device that outputs position commands 4 and 5 as a synchronous operation pattern to the main control drive device 35 and the torque control drive device 2 to perform constant torque synchronous control.
  • FIG. 2 is a block diagram of a torque control drive device in the constant torque synchronous control system according to one embodiment of the present invention.
  • 11 is a position command generator
  • 12 is a position loop gain Kp
  • 13 is a speed loop gain ⁇ ⁇ ⁇
  • 14 is a speed loop integral term
  • 15 is a speed loop gain ⁇ ⁇ ⁇ 13
  • 16 is a sampling circuit as sampling means
  • 17 a is a torque command correction circuit
  • 18 is to press the feeder 36 onto the work 31 with a constant load Torque offset correction amount as the torque amount required for the control
  • 19 is the current control unit
  • 20 is the power amplifier circuit
  • 21 is the servo motor
  • 22 is the position detector
  • 23 is the differentiator
  • KV 1 is the speed This is the loop integral gain.
  • 101 is a position command output from the position command generator 11
  • 102 is position feedback
  • 103 is a position droop created from the position command 101 and the position feedback 102
  • 1 04 is speed command
  • 105 is speed Degree feedback
  • 106 is a speed deviation signal created from the speed command 104 and the speed feedback 105
  • 107 is a torque command
  • 108 is a corrected torque command.
  • the position feed pack 102 is subtracted from the position command 101 output from the position command generator 11 to create a position droop 103.
  • a predetermined value generally about several mm
  • the velocity command 104 is created based on the position droop 103 with the position loop gain Kp12.
  • the speed controller 15 creates a torque command 107 based on the speed deviation signal 106.
  • the current controller 20 creates a voltage command based on the torque command 107, and the power amplifier circuit 21 converts the voltage into power in a form suitable for controlling the motor based on the voltage command.
  • the servo motor 22 is driven by the electric power created above. And so on.
  • the output current is fed back by a current loop (not shown), and the current control unit 20 controls the motor output torque to a level equal to or less than the internal clamp value.
  • Speed controller 1 that creates torque command 107 based on speed deviation signal 106
  • step 5 during the constant torque control, the speed loop integral term 14 is cleared to zero to prevent an excessive increase in the speed loop integral term 14 due to position droop fluctuation.
  • the torque command correction circuit 17a in this embodiment at the time of stop, the torque command 107 sampled by the sampling circuit 16 is subtracted from the torque command 107, and the corrected torque command 1 By setting it to 08, the fluctuation of the torque command 107 obtained in accordance with the fluctuation of the position droop 103 is canceled.
  • a torque offset correction amount 18 as a torque amount necessary to press the feeder 36 onto the work piece 31 with a constant load, and set the position command 10 A torque offset correction amount 18 is added to the corrected torque command 108 obtained from 1 or the like.
  • FIG. 3 is a professional and schematic diagram of a torque control drive device according to one embodiment of the present invention.
  • 11 to 15, 18 to 23, Kp, ⁇ , Kvl, 101 to 107 are the same as those in FIG. 2 described above, and the description thereof is omitted.
  • 17 b is a torque command correction circuit
  • 24 is a hold circuit as hold means
  • 109 is a corrected torque command.
  • the torque command correction circuit 17b when the position command 101 is not zero (at the time of movement), the movement starts immediately after the movement command 101 is received from the position command generation unit 11. Hold the torque command 107 at the time by the hold circuit 24 and hold it from the torque command 107. Then, the corrected torque command 109 (the torque command created from the position droop at the time of stopping) is subtracted to create the corrected torque command 109.
  • FIG. 4 is a block diagram of a torque control drive device according to one embodiment of the present invention.
  • 11 to 16, 18 to 23, Kp, ⁇ , ⁇ 1, 101 to 107 are the same as those in FIG. 2 described above, and their description is omitted.
  • 17 c is a torque command correction circuit
  • 24 is a hold circuit as a holding means
  • 25 is a stop / moving judgment switching circuit
  • 26 is a position command input means serving as a synchronous operation pattern
  • 110 is a corrected torque command. It is.
  • the torque command correction circuit 17c uses its own torque command correction method by means of a position command input means 26 which is a synchronous operation pattern, and the sampling circuit 16 when stopping when the position command is zero. It is provided with a stop-movement-judgment switching circuit 11 that is connected to the hold circuit 24 when it moves when the position command is other than zero.
  • FIG. 5 is a diagram showing current waveforms of the torque control drive device and the main control drive device according to one embodiment of the present invention.
  • the torque command correction circuit 17c determines whether the position command is zero or the position command is other than zero by the stop / movement judgment switching circuit 11 of the c. It is a current waveform in the case of performing control.
  • Fig. 6 is a block diagram of a torque control drive device according to an embodiment of the present invention.
  • 11 to 16, 18 to 23, ⁇ , ⁇ , Kvl, 101 to 107 17 d is a torque command correction circuit, and 24 is a ho as a holding means.
  • One circuit, 25 is a stop / moving judgment switching circuit, 27 is a zero convergence circuit, and 111 is a corrected torque command.
  • FIG. 7 is a zero convergence diagram of the command torque hold signal in the zero convergence circuit 27 according to one embodiment of the present invention.
  • the torque command correction switching circuit 25 is set to the sample mode, and the torque offset correction amount arbitrarily specified 1 8 while the torque command 107 generated from the position dollar map is canceled. Set to zero.
  • the torque command correction switching circuit 25 is switched from the sample mode to the hold mode, and the hold value is changed to a simple number by the zero convergence circuit 27, for example, proportionally to zero as shown in FIG. Occurs when the torque command 1 1 1 is returned to the torque command equivalent to the position dollar map 1 0 3 by making the value zero smoothly by continuous change, and the hold value is directly returned to the zero setting. Avoid mechanical vibrations caused by sharp changes in torque command 109.
  • a torque amount to be controlled such as pressing of a work can be set as a torque offset correction amount, and the torque offset correction amount is created from a position command and a position feed pack. Is added to the torque command generated from the speed command and the speed feed pack, so that the amount of torque to be controlled, such as pressing a workpiece, is controlled separately from the acceleration / deceleration torque required for synchronous operation. High-speed, high-precision constant torque synchronous control is possible even when there is a sudden load change such as constant torque synchronous operation with other drive control devices.
  • a torque command correction means is provided to correct the fluctuation of the torque command created from the position command and the position feedback and the speed command created from the speed feedback. Therefore, it is possible to perform a stable arbitrary torque constant control that is not affected by the instability of the torque command due to the fluctuation of the position and the position droop caused by the torque.
  • the torque command correcting means may use the speed command created from the position command and the position feedback and the torque command created from the speed feedback as a stop-time torque command during the stop when the position command is zero. It has sampling means for sampling, and this stop torque command is subtracted from the speed command created from the position command and the position feedback pack and the torque command created from the speed feedback. Stable arbitrary torque that is not affected by torque command instability due to fluctuations in position and position droop due to workpiece deflection, backlash, etc. Constant control can be performed.
  • the torque command correction means converts the speed command created from the position command and the position feedback and the torque command created from the speed feedback during the movement when the position command is other than zero into a stop torque. It has a holding means for holding as a command, and at the start of movement, the stop torque command is subtracted from a speed command created from the position command and position feedback and a torque command created from the speed feedback. Therefore, with the torque command generated from the position dollar map at the start of movement negated, a stable acceleration / deceleration torque command corresponding to the increase / decrease of the position droop from the start of movement and a stable torque by the torque offset correction amount Constant position control becomes possible.
  • the torque command correcting means stops the speed command generated from the position command and the position feedback pack and the torque command generated from the speed feedback during the movement when the position command is other than zero.
  • the stop-time torque command is calculated from the torque command, so that when stopped, the size of the position dollar map, constant torque control that is not affected by fluctuations, and the position command
  • constant torque position control that is not affected by the magnitude of the position droop at the start of movement enables stable and accurate constant torque synchronous control.
  • a zero convergence circuit that continuously changes the predetermined value until it becomes zero is provided at a stage subsequent to the holding means, and at the start of movement, a speed command and a speed feedback created from the position command and the position feedback are used. Since the stop torque command held by the hold means is continuously subtracted to zero from the generated torque command, the position dollar accumulated by the constant torque control when switching from the constant torque control to the position control is obtained. Can be slowly released, and the machine can shift to normal position control without giving a sudden change in torque to the machine.
  • a predetermined value for the constant torque control (generally about several cm) that is larger than the predetermined value for error excess judgment (generally about several mm) is used.
  • a constant torque control alarm or warning is output, so that the torque control drive unit performs main control due to sudden acceleration / deceleration or excessive backlash.
  • the pressing load of the work becomes unstable, and the work may fall out of the feeding machine due to insufficient pressing load, or the work may be deformed by the dog with excessive pressing load.
  • the machine can be stopped.
  • Industrial applicability As described above, the synchronous control device according to the present invention is suitable for controlling a servomotor for driving a robot, a machine tool, or the like at a constant torque.

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Description

明 細 書 同期制御装置 技術分野
この発明は、 口ポットや工作機械等を駆動するサーポモータをトルク 一定に制御する同期制御装置に関する。 背景技術
第 8図は、 従来の給材機にてワークを主軸に供給するトルク一定同期 制御システムの構成を示す図である。 図において、 3 1はワーク、 3 2 はワーク 3 1を固定して回転する主軸、 3 3はメイン制御サ一ポモータ、 3 4はメイン制御装置、 3 5はメイン制御サーボモータ 3 3により主軸 3 2の位置制御を行うメイン制御駆動装置、 3 6はワーク 3 1を主軸 3 2まで供給すると共にワーク加工時には一定負荷をワーク 3 1に与える 給材機、 3 7はトルク制御サーボモータ、 3 8はトルク制御装置、 3 9 は給材機 3 6がワーク 3 1に一定負荷を与えられるようにトルク制御サ ーボモータ 3 7をトルク一定に制御するトルク制御駆動装置、 4 0はメ ィン制御駆動装置 3 5へ位置指令を出力する数値制御装置である。
ワーク加工時においては、 メイン制御駆動装置 3 5は主軸 3 2を軸方 向に位置制御を行い、 トルク制御駆動装置 3 9はワーク加工中に給材機 3 6がワーク 3 1に一定負荷を与えるようにトルク一定制御を行う。 従来のトルク一定同期制御システムにおいては、 メイン制御駆動装置 3 5とトルク制御駆動装置 3 9とは独立で制御されており、 トルク制御 駆動装置 3 9がトルク一定制御により、 給材機 3 6をワーク 3 1に一定 負荷で押し付ける結果として、 メイン制御駆動装置 3 5とトルク制御駆 動装置 3 9との同期運転を行うものである。
第 9図は特開平 7 - 1 8 6 0 0 7号公報に示されたワークの両端を挟 み付けた状態で加工する従来の複合旋盤の構成を示す図である。 図にお いて、 4 1はワーク、 4 2， 4 3はワーク 4 1の回転軸付近の端面部分 と接するフヱイスドライバ、 4 4， 4 5は主軸が搭載された主軸台、 4 6， 4 7は主軸台 4 4， 4 5を駆動する Z軸サ一ボモータ、 4 8 , 4 9 は Z軸サ一ボモータ 4 6， 4 7を駆動するサ一ボアンプ、 5 0はサ一ボ アンプ 4 8， 4 9に指令を出し Z軸サ一ボモータ 4 6， 4 7を制御する 数値制御装置 （以下、 N Cと記す） である。
この従来の複合旋盤は、 ワーク 4 1の両端をそれぞれの主軸台 4 4，
4 5に取り付けられたフェイスドライバ 4 2 , 4 3で挟み付けた状態で、 主軸台 4 4， 4 5を同期運転させながらワーク 4 1を加工するものであ る。 このとき、 N C 5 0は主軸台 4 4， 4 5の少なく一方を一定のトル クでワーク 4 1を挟みつけながら同期運転させる、 トルク一定同期制御 を行う。
また、 第 1 0図は第 9図に示す複合旋盤のプロック線図である。 図に おいて、 4 8， 4 9はサーボアンプ、 5 (HiN C、 5 1 a , 5 1 bは軸 の移動データなどを演算するため必要なデータを設定するパラメータ、
5 2 a , 5 2 bは Z軸サ一ボモータ 4 6， 4 7のトルク量を決定するた めのトルク制限量、 5 3 a， 5 3 bは主軸台 4 4， 4 5を駆動する Z軸 サ一ボモータ 4 6， 4 7の位置フィードパック、 5 4 a， 5 4 bは主軸 台 4 4， 4 5のワーク 4 1押し付けを判定する押し付け完了判定手段、 5 5 a , 5 5 bは主軸台 4 4 , 4 5をワーク 4 1の方に向かって移動さ せるための位置指令値、 5 6 a， 5 6 bはトルク制限量 5 2 a， 5 2 b に基づきトルクを制限するトルク制御手段、 5 7 a， 5 7 bは Z軸サー ボモータ 4 6， 4 7を駆動するパワーアンプである。 この従来の複合旋盤においては、 ワークの保持にあたって、 主軸台 4 4， 4 5をそれぞれワーク 4 1に向かって移動させ、 フェイスドライバ 4 2， 4 3がワーク 4 1に接触して主軸台 4 4， 4 5が移動不可となり、 位置指令値との誤差量が増大した場合に、 トルク制御手段 5 6 a， 5 6 bはトルクをトルク制限量 5 2 a , 5 2 bになるようにカットしてパヮ —アンプ 5 7 a， 5 7 bへ出力することで、 トルク一定制御を行う。 押し付け完了判定手段 5 4 a， 5 4 bは、 トルク制限量 5 2 a， 5 2 bになるように出力している状態において、
押し付け完了量ぐ （位置指令値 5 5 a - 位置フィードパック 5 3 a ) 、 または、
押し付け完了量 < (位置指令値 5 5 b— 位置フィードパック 5 3 b ) 、 となった時点で、 押し付け完了として位置指令値を増加させるのを停止 する。
この従来の複合旋盤は、 上述の手順のように主軸台 4 4， 4 5で、 あ る一定のトルクでワーク 4 1を挟み付けることによりワーク 4 1を保持 し、 その状態でワーク 4 1の加工を行うものである。
第 8図に示す従来のトルク一定同期制御システムは、 トルク制御駆動 装置 3 9がトルク一定制御により、 給材機 3 6をワーク 3 1に一定負荷 で押し付ける結果として、 メイン制御駆動装置 3 5とトルク制御駆動装 置 3 9との同期運転を行うものであるため、 トルク制御駆動装置 3 9が メイン制御駆動装置 3 5の動きに追従できなくなるような用途、 例えば 急激な加減速時や過大なバックラッシュ等がある用途においては、 押し 付け負荷不足でワーク 3 1が給材機 3 6から抜け落ちたり、 また押し付 け負荷過大でワーク 3 1が変形することがあるので、 使用できないとい う問題点があった。
また、 このようなトルク制御駆動装置 3 9がメイン制御駆動装置 3 5 の動きに追従できないことによる押し付け負荷のトルク不安定性を回避 するために、 停止時はトルク一定制御のみを行い、 移動時は外部制御部 より同期パターンとなる位置指令を入力し、 位置制御による同期運転を 実現する方法をとることがある。 しかし、
a . トルク制御駆動装置 3 9、 給材機 3 6の機械構造によるパックラッ シュ、
b . ワーク 3 1のたわみ等による位置ドル一プ変動によるトルク変動、 c 同期軸どおしの反力による押し付け負荷不安定性、
d . トルク一定制御時の位置ドループ、
などの存在が、 位置制御切替え時のトルク指令の過大出力により機械振 動を誘発する場合があり、 安定で高精度な同期制御が困難であるという 問題点があった。
さらに、 第 9図おょぴ第 1 0図に示す従来の複合旋盤においては、 ト ルク制限量を設定する押し当て式のトルク一定制御であり、 トルク一定 同期制御時に設定したトルク制限量よりも大きい加滅速トルクによる加 減速を行うことができないため、 急激な負荷変動のある用途には使用で きないという問題点があった。
この発明は、 上述のような課題を解決するためになされたもので、 第 1の目的は、 急激な負荷変動のある用途においても高速 ·高精度なトル ク一定制御を行うことができる同期制御装置を得ることである。
また、 第 2の目的は、 ワークのたわみ、 パックラッシュ等による位置 の変動によるトルク指令の不安定性の影響を受けない安定したトルク一 定制御を行うことができる同期制御装置を得ることである。
さらに、 第 3の目的は、 停止時において、 ワークのたわみ、 バックラ ッシュ等による位置の変動によるトルク指令の不安定性の影響を受けな V、安定したトルク一定制御を行うことができる同期制御装置を得ること である。
さらにまた、 第 4の目的は、 移動開始時においても安定なトルク一定 位置制御を行うことができる同期制御装置を得ることである。
また、 第 5の目的は、 停止時および移動時において、 安定したトルク 一定制御およびトルク一定位置制御を行い、 安定かつ高精度なトルク一 定同期制御を行うことができる同期制御装置を得ることである。
さらに、 第 6の目的は、 位置ドル一プの影響を受けずに、 トルク一定 制御から位置制御への切換えができる同期制御装置を得ることである。 また、 第 7の目的は、 トルク一定制御時においてワークのたわみ、 ノ ックラッシュ等による位置の変動の影響を受けない安定したトルク一定 制御を行うことができる同期制御装置を得ることである。
また、 第 8の目的は、 トルク一定制御時においても誤差過大とは別に 位置管理のできる同期制御装置を得ることである。 発明の開示
この発明に係る同期制御装置においては、 ワークの押し当てなどの制 御目的とするトルク量をトルクオフセット補正量として設定可能とし、 このトルクオフセット補正量を、 位置指令と位置フィードパックとから 作成される速度指令と速度フィ一ドパックとから作成されるトルク指令 に加算するようにしたものである。
また、 位置指令と位置フィ一ドバックとから作成される速度指令と速 度フィードバックとから作成されるトルク指令の変動を補正するトルク 指令補正手段を備えたものである。
さらに、 トルク指令補正手段は、 位置指令が零である停止時において、 位置指令と位置フィ一ドパックとから作成される速度指令と速度フィ一 ドパックとから作成されるトルク指令を停止時トルク指令としてサンプ リングするサンプリング手段を有し、 位置指令と位置フィードバックと から作成される速度指令と速度フィ一ドバックとから作成されるトルク 指令からこの停止時トルク指令を減算するものである。
さらにまた、 トルク指令補正手段は、 位置指令が零以外である移動時 において、 位置指令と位置フィードパックとから作成される速度指令と 速度フィードパックとから作成されるトルク指令を停止時トルク指令と してホールドするホールド手段を有し、 移動開始時に、 位置指令と位置 フィードバックとから作成される速度指令と速度フィードパックとから 作成されるトルク指令からこの停止時トルク指令を減算するものである。 また、 トルク指令補正手段は、 位置指令が零以外である移動時におい て、 位置指令と位置フィ一ドパックとから作成される速度指令と速度フ ィ一ドバックとから作成されるトルク指令を停止時トルク指令としてサ ンプリングするサンプリング手段と、 位置指令が零である停止時におい て、 位置指令と位置フィードパックとから作成される速度指令と速度フ イードバックとから作成されるトルク指令を停止時トルク指令としてホ ールドするホールド手段と、 サンプリング手段とホールド手段とを切り 換える停止ノ移動時判定切換回路と、 を有し、 位置指令が零である場合 にはサンプリング手段と接続して、 位置指令と位置フィードバックと力 ら作成される速度指令と速度フィ一ドバックとから作成されるトルク指 令から停止時トルク指令を減算し、 また位置指令が零でない場合にはホ 一ルド手段と接続して、 移動開始時に、 位置指令と位置フィードパック とから作成される速度指令と速度フィ一ドバックとから作成されるトル ク指令から停止時トルク指令を減算するものである。
さらに、 ホールド手段の後段に所定値を零になるまで連続的に変化さ せる零収束回路を有し、 移動開始時に、 位置指令と位置フィードバック とから作成される速度指令と速度フィ一ドパックとから作成されるトル ク指令からホールド手段でホールドした停止時トルク指令を連続的に零 まで滅算するようにしたものである。
また、 トルク一定制御時には速度制御部の速度ループ積分項を零にク リアするようにしたものである。
また、 トルク一定制御時には、 誤差過大とは別に、 停止時の位置ドル —プが所定値を超えた場合にトルク一定位置制御ァラームまたは警告を 出力するようにしたものである。 図面の簡単な説明
第 1図はこの発明の一実施の形態であるトルク一定同期制御システム の構成を示す図である。
第 2図はこの発明の一実施の形態であるトルク一定同期制御システム におけるトルク制御駆動装置のプロ "ク線図である。
第 3図はこの発明の一実施の形態に係るトルク制御駆動装置のプロッ ク線図である。
第 4図はこの発明の一実施の形態に係るトルク制御駆動装置のプロッ ク線図である。
第 5図はこの発明の一実施の形態に係るトルク制御駆動装置およびメ ィン制御駆動装置の電流波形を示す図である。
第 6図はこの発明の一実施の形態に係るトルク制御駆動装置のプロッ ク線図である。
第 7図はこの発明の一実施の形態に係る零収束回路 2 7における指令 トルクホールド信号の零収束図である。
第 8図は従来の給材機にてワークを主軸に供給するトルク一定同期制 御システムの構成を示す図である。
第 9図は特開平 7 - I 8 6 0 0 7号公報に示されたワークの両端を挟 み付けた状態で加工する従来の複合旋盤の構成を示す図である。
第 1 0図は第 9図に示す複合旋盤のプロ "ク線図である。 発明を実施するための最良の形態
実施の形態 1 .
第 1図はこの発明の一実施の形態であるトルク一定同期制御システム の構成を示す図である。 図において、 3 1〜3 7は上述の従来例の第 8 図と同様であり、 その説明を省略する。 また、 1は同期制御装置として のトルク制御装置、 2は給材機 3 6がワーク 3 1に一定負荷を与えられ るようにトルク制御サ一ボモータ 3 7をトルク一定に制御するトルク制 御駆動装置であり、 3はメイン制御駆動装置 3 5およぴトルク制御駆動 装置 2へ同期運転パターンとなる位置指令 4， 5を出力してトルク一定 同期制御を行う数値制御装置である。
第 2図はこの発明の一実施の形態であるトルク一定同期制御システム におけるトルク制御駆動装置のプロック線図である。 図において、 1 1 は位置指令生成部、 1 2は位置ループゲイン K p、 1 3は速度ループゲ イン Κ ν ρ、 1 4は速度ループ積分項、 1 5は速度ループゲイン Κ ν ρ 1 3および速度ループ積分項 1 4からなる速度制御部、 1 6はサンプリ ング手段としてのサンプリング回路、 1 7 aはトルク指令補正回路、 1 8は給材機 3 6をワーク 3 1に一定負荷で押し付けるために必要なトル ク量としてのトルクオフセット補正量、 1 9は電流制御部、 2 0は電力 増幅回路、 2 1はサーボモータ、 2 2は位置検出器、 2 3は微分器、 K V 1は速度ループ積分ゲインである。
また、 1 0 1は位置指令生成部 1 1から出力される位置指令、 1 0 2 は位置フィードバック、 1 0 3は位置指令 1 0 1と位置フィードバック 1 0 2とから作成される位置ドループ、 1 0 4は速度指令、 1 0 5は速 度フィードバック、 106は速度指令 104と速度フィードバック 10 5とから作成される速度偏差信号、 107はトルク指令、 108は補正 後のトルク指令である。
通常の位置制御は、
(1) 位置指令生成部 11から出力される位置指令 101から位置フィ —ドパック 102を減算して、 位置ドループ 103を作成する。 位置ド ループ 103の作成時、 位置指令 101から位置フィードバック 102 を減算して得られる偏差カウンタの溜りパルス数が、 所定値 （一般に数 mm程度） 以上になった場合には、 誤差過大のアラームとする。
(2) 位置ループゲイン Kp 12で、 位置ドループ 103を基に速度指 令 104を作成する。
(3) 速度指令 104から速度フィードパック 105を減算して、 速度 偏差信号 106を作成する。
(4) 速度制御部 15で、 速度偏差信号 106を基にトルク指令 107 を作成する。
(5) 電流制御部 20で、 トルク指令 107を基に電圧指令を作成し、 電力増幅回路 21でこの電圧指令に基づきモータを制御するのに適した 形態の電力に変換する。
(6) 上述で作成した電力により、 サーポモータ 22を駆動する。 といった手順により行っている。
また、 サ一ボモータ 22の駆動に際しては、 図示しない電流ループに より出力電流をフィードバックして、 電流制御部 20でモータ出力トル クを内部クランプ値以下のレベルに制御する。
次に、 この実施の形態におけるトルク制御駆動装置の動作について説 明する。
速度偏差信号 106を基にトルク指令 107を作成する速度制御部 1 5では、 トルク一定制御時には速度ループ積分項 1 4を零にクリアする ことにより、 位置ドループ変動による速度ループ積分項 1 4の過大な増 加を防ぐ。
通常の位置制御においては、 位置指令生成部 1 1から出力される位置 指令 1 0 1が零である停止時であっても、 ワークのたわみや各種機械変 位、 熱変位により位置フィ一ドバック 1 0 2の変化があった場合、 位置 ドループ 1 0 3が零とならず、 トルク指令 1 0 7が作成されることにな る。
この実施の形態におけるトルク指令補正回路 1 7 aでは、 停止時にお いては、 トルク指令 1 0 7からサンプリング回路 1 6によりサンプリン グしたトルク指令 1 0 7を減算して、 補正後のトルク指令 1 0 8とする ことにより、 位置ドループ 1 0 3の変動に応じて求められるトルク指令 1 0 7の変動を打ち消す。
この実施の形態におけるトルク制御駆動装置では、 給材機 3 6をヮー ク 3 1に一定負荷で押し付けるために必要なトルク量としてのトルクオ フセット補正量 1 8の設定を可能とし、 位置指令 1 0 1等から求められ た補正後のトルク指令 1 0 8に、 トルクオフセット補正量 1 8を足し込 むようにしたものである。
また、 トルク一定制御時には、 通常の位置制御における保護機能とし ての誤差過大は使用できないが、 誤差過大の代わりに、 誤差過大判定用 の所定値 （一般に数 m m程度） よりも大きいトルク一定制御用の所定値 (一般に数 c m程度） を使用して、 位置指令 1 0 1と位置フィードパッ ク 1 0 2と位置ドループ 1 0 3とを管理し、 停止時の位置ドル一プがト ルクー定制御用の所定値よりも大きい場合には、 位置トルク一定制御ァ ラームまたは警告を出力することにより、 急激な加減速時や過大なバッ クラクシュ等により トルク制御駆動装置がメイン制御駆動装置の動きに 追従できないような場合においても、 保護することができる。 上述のトルク一定同期制御システムの構成を示す図 1において、 主軸 3 2および給材機 3 6を主軸台 4 4および主軸台 4 5と置き換えた構成 とすることにより、 対向主軸である複合旋盤に使用することができる。 実施の形態 2 .
第 3図はこの発明の一実施の形態に係るトルク制御駆動装置のプロ、ソ ク線図である。 図において、 1 1〜1 5、 1 8〜2 3、 K p、 Κ ν ρ、 K v l、 1 0 1〜1 0 7は、 上述の第 2図と同様であり、 その説明を省 略する。 1 7 bはトルク指令補正回路、 2 4はホールド手段としてのホ —ルド回路、 1 0 9は補正後のトルク指令である。
次に、 この実施の形態におけるトルク制御駆動装置の動作について説 明する。
トルク一定制御による停止時においては、 位置指令 1 0 1が零であつ ても、 ワークのたわみ等が位置フィードバック 1 0 2となり、 位置ドル
—プ 1 0 3が生じていることがある。
移動開始時において、 移動指令 1 0 1に基づき算出した加速に必要な 加速トルクに、 この停止時における位置ドループに相当するトルク指令 が加えられた場合には、 この停止時における位置ドル一プをはきだすた めの制御力が一瞬働くことになり、 ワークへの異常負荷となったり、 ま たは機械振動を誘発することがある。
この実施の形態におけるトルク指令補正回路 1 7 bにおいては、 位置 指令 1 0 1が零以外の場合 （移動時） に、 位置指令生成部 1 1から移動 指令 1 0 1を受取った直後の移動開始時のトルク指令 1 0 7をホールド 回路 2 4にてホールドしておき、 トルク指令 1 0 7からこのホールドし たトルク指令値 （停止時における位置ドループから作成されたトルク指 令値） を減算して、 補正後のトルク指令 109を作成する。 実施の形態 3.
第 4図はこの発明の一実施の形態に係るトルク制御駆動装置のプロッ ク線図である。 図において、 11〜16、 18〜23、 Kp、 Κνρ、 Κν 1、 101〜107は、 上述の第 2図と同様であり、 その説明を省 略する。 17 cはトルク指令補正回路、 24はホールド手段としてのホ 一ルド回路、 25は停止/移動時判定切換回路、 26は同期運転パター ンとなる位置指令の入力手段、 110は補正後のトルク指令である。 この実施の形態におけるトルク指令補正回路 17 cは、 自己のトルク 指令補正方法を、 同期運転パターンとなる位置指令の入力手段 26によ り、 位置指令が零の場合の停止時はサンプリング回路 16と接続し、 ま た位置指令が零以外の場合の移動時はホールド回路 24と接続する停止 ノ移動時判定切換回路 11を備えたものである。
第 5図はこの発明の一実施の形態に係るトルク制御駆動装置およぴメ イン制御駆動装置の電流波形を示す図であり、 位置指令生成部 11から 同期運転パターンとなる位置指令を、 入力手段 26により取り込み、 ト ルク指令補正回路 17 cの停止ノ移動時判定切換回路 11により位置指 令が零の場合また位置指令が零以外の場合とを判定し、 接続切換してト ルク一定位置制御を実行している場合における電流波形である。
実施の形態 4.
第 6図はこの発明の一実施の形態に係るトルク制御駆動装置のプロ " ク線図である。 図において、 1 1〜16、 18〜23、 Κρ、 Κνρ、 Kv l、 101〜107は、 上述の第 2図と同様であり、 その説明を省 略する。 17 dはトルク指令補正回路、 24はホールド手段としてのホ 一ルド回路、 2 5は停止/移動時判定切換回路、 2 7は零収束回路、 1 1 1は補正後のトルク指令である。
第 7図はこの発明の一実施の形態に係る零収束回路 2 7における指令 トルクホールド信号の零収束図である。
次に、 この実施の形態におけるトルク制御駆動装置の動作について説 明する。
( 1 ) トルク一定制御オフ時にはトルク指令補正切換回路 2 5をサンプ ルモードにし、 位置ドル一プから発生するトルク指令 1 0 7を打ち消し た状態で、 任意に指定しているトルクオフセット補正量 1 8を零設定に する。
これによつてトルクオフセット補正量 1 8を零設定にしたことによる 位置ドル一プの変化が、 急峻なトルク指令 1 0 7の変動につながり、 機 械振動を発生させることを回避している。
( 2 ) その後トルク指令補正切換回路 2 5をサンプルモードからホール ドモードへ切換え、 かつホールド値を零収束回路 2 7によって簡単な閧 数、 例えば第 7図に示すような比例的に零に変化させる連続的変化によ りなめらかに零とすることで、 トルク指令 1 1 1が位置ドル一プ 1 0 3 相当のトルク指令にゆるやかに復帰し、 ホールド値を直接零設定に戻し た場合に発生するトルク指令 1 0 9の急峻な変化による機械振動を回避 する。
( 3 ) その後、 速度ループ積分項 1 4の零クリアを停止し、 速度ループ 積分ゲインによる積分演算を再開させることにより、 トルクー定制御時 に溜まっていた位置ドル一プをゆるやかにはきだし機械に急峻なトルク 変化を与えず、 かつ、 指令位置及び位置ドループの管理が可能な状態で の通常の位置制御へ移行が可能となる。
上述では、 位置指令生成部 3をトルク制御駆動装置 1に備えた例を示 したが、 位置指令生成部 3を数値制御装置 2に備え、 数値制御装置 2で 位置ドループ 1 0 3を作成するようにしても同様の効果が得られる。 この発明は、 以上説明したように構成されているので、 以下に示すよ うな効果を奏する。
この発明に係る同期制御装置においては、 ワークの押し当てなどの制 御目的とするトルク量をトルクオフセット補正量として設定可能とし、 このトルクオフセット補正量を、 位置指令と位置フィードパックとから 作成される速度指令と速度フィードパックとから作成されるトルク指令 に加算するようにしたので、 ワークの押し当てなどの制御目的とするト ルク量を、 同期運転に必要な加減速トルクとは別に制御することができ、 他駆動制御装置とのトルク一定同期運転などの急激な負荷変動のある場 合においても、 高速、 高精度なトルク一定同期制御が可能となる。
また、 位置指令と位置フィードバックとから作成される速度指令と速 度フィードバックとから作成されるトルク指令の変動を補正するトルク 指令補正手段を備えたので、 停止時における、 ワークのたわみ、 パック ラッシュ等による位置、 位置ドループの変動によるトルク指令の不安定 性の影響を受けない安定な任意のトルク一定制御を行うことができる。 さらに、 トルク指令補正手段は、 位置指令が零である停止時において、 位置指令と位置フィ一ドバックとから作成される速度指令と速度フィ一 ドバックとから作成されるトルク指令を停止時トルク指令としてサンプ リングするサンプリング手段を有し、 位置指令と位置フィードパックと から作成される速度指令と速度フィ一ドバックとから作成されるトルク 指令からこの停止時トルク指令を減算するようにしたので、 停止時にお ける、 ワークのたわみ、 パックラッシュ等による位置、 位置ドループの 変動によるトルク指令の不安定性の影響を受けない安定な任意のトルク 一定制御を行うことができる。
さらにまた、 トルク指令補正手段は、 位置指令が零以外である移動時 において、 位置指令と位置フィ一ドバックとから作成される速度指令と 速度フィ一ドバックとから作成されるトルク指令を停止時トルク指令と してホールドするホールド手段を有し、 移動開始時に、 位置指令と位置 フィードバックとから作成される速度指令と速度フィードバックとから 作成されるトルク指令からこの停止時トルク指令を減算するようにした ので、 移動開始時の位置ドル一プから生成されるトルク指令を打ち消し た状態で、 移動開始時からの位置ドループの増減分に相当する適正な加 減速トルク指令とトルクオフセット補正量による安定したトルク一定位 置制御が可能となる。
また、 トルク指令補正手段は、 位置指令が零以外である移動時におい て、 位置指令と位置フィ一ドパックとから作成される速度指令と速度フ ィ一ドバツクとから作成されるトルク指令を停止時トルク指令としてサ ンプリングするサンプリング手段と、 位置指令が零である停止時におい て、 位置指令と位置フィードパックとから作成される速度指令と速度フ ィ一ドパックとから作成されるトルク指令を停止時トルク指令としてホ 一ルドするホールド手段と、 サンプリング手段とホールド手段とを切り 換える停止ノ移動時判定切換回路と、 を有し、 位置指令が零である場合 にはサンプリング手段と接続して、 位置指令と位置フィードバックとか ら作成される速度指令と速度フィードバックとから作成されるトルク指 令から停止時トルク指令を減算し、 また位置指令が零でない場合にはホ 一ルド手段と接続して、 移動開始時に、 位置指令と位置フィードパック とから作成される速度指令と速度フィ一ドバックとから作成されるトル ク指令から停止時トルク指令を减算するようにしたので、 停止時は位置 ドル一プの大きさ、 変動の影響を受けないトルク一定制御、 位置指令の 変化による移動時には、 移動開始時の位置ドループの大きさの影響を受 けないトルク一定位置制御により、 安定かつ高精度なトルク一定同期制 御が可能となる。
さらに、 ホールド手段の後段に所定値を零になるまで連続的に変化さ せる零収束回路を有し、 移動開始時に、 位置指令と位置フィードバック とから作成される速度指令と速度フィ一ドバックとから作成されるトル ク指令からホールド手段でホールドした停止時トルク指令を連続的に零 まで減算するようにしたので、 トルク一定制御から位置制御への切換え 時にトルク一定制御で溜まっていた位置ドル一プをゆるやかにはきだす ことができ、 機械に急峻なトルク変化を与えずに通常の位置制御へ移行 できる。
また、 トルク一定制御時には速度制御部の速度ループ積分項を零にク リアするようにしたので、 トルク一定制御時においてワークのたわみ、 パックラッシュ等による位置の変動の影響を受けない安定したトルク一 定制御を行うことができる。
また、 トルク一定制御時には、 誤差過大の代わりに、 誤差過大判定用 の所定値 （一般に数 m m程度） よりも大きいトルク一定制御用の所定値 (一般に数 c m程度） を使用し、 停止時の位置ドループがトルク一定制 御用の所定値よりも大きい場合には、 トルク一定制御アラームまたは警 告を出力するようにしたので、 急激な加減速時や過大なバックラッシュ 等により トルク制御駆動装置がメイン制御駆動装置の動きに追従できな いような場合においても、 ワークの押し付け負荷が不安定となり、 押し 付け負荷不足でワークが給材機から抜け落ちたり、 また押し付け負荷過 犬でワークが変形する前に、 機械を停止させることができる。 産業上の利用可能性 以上のように、 本発明にかかる同期制御装置は、 ロボットや工作機械 等を駆動するサーボモータをトルク一定に制御するのに適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 速度ループゲインと速度ループ積分項とを有し、 位置指令および位 置フィ一ドパックとから作成される速度指令と速度フィ一ドバックとか らトルク指令を作成する速度制御部と、 このトルク指令に基づき電圧指 令を作成する電流制御部と、 この電圧指令に基づきモータを制御するの に適した形態の電力に変換する電力増幅回路と、 を有し、 サーボモータ の位置制御およびトルク制御を行う同期制御装置において、 ワークの押 し当てなどの制御目的とするトルク量をトルクオフセット補正量として 設定可能とし、 このトルクオフセット補正量を、 位置指令と位置フィ一 ドパックとから作成される速度指令と速度フィ一ドバックとから作成さ れるトルク指令に加算するようにしたことを特徴とする同期制御装置。
2 . 速度ループゲインと速度ループ積分項とを有し、 位置指令および位 置フィードバックとから作成される速度指令と速度フィードパックとか らトルク指令を作成する速度制御部と、 このトルク指令に基づき電圧指 令を作成する電流制御部と、 この電圧指令に基づきモータを制御するの に適した形態の電力に変換する電力増幅回路と、 を有し、 サーボモータ の位置制御およびトルク制御を行う同期制御装置において、
位置指令と位置フィードバックとから作成される速度指令と速度フィ一 ドバックとから作成されるトルク指令の変動を補正するトルク指令補正 手段を備えるとともに、 ワークの押し当てなどの制御目的とするトルク 量をトルクオフセット補正量として設定可能とし、 このトルクオフセジ ト補正量を、 前記トルク指令補正手段の出力に加算するようにしたこと を特徴とする同期制御装置。
3 . 前記トルク指令補正手段は、 位置指令が零である停止時において、 位置指令と位置フィ一ドパックとから作成される速度指令と速度フィ一 ドパックとから作成されるトルク指令を停止時トルク指令としてサンプ リングするサンプリング手段を有し、 位置指令と位置フィードパ、ソクと から作成される速度指令と速度フィードパックとから作成されるトルク 指令からこの停止時トルク指令を減算するようにしたことを特徴とする 請求の範囲第 2項に記載の同期制御装置。
4 . 前記トルク指令補正手段は、 位置指令が零以外である移動時におい て、 位置指令と位置フィードバックとから作成される速度指令と速度フ イードバックとから作成されるトルク指令を停止時トルク指令としてホ —ルドするホールド手段を有し、 移動開始時に、 位置指令と位置フィー ドバックとから作成される速度指令と速度フィードバックとから作成さ れるトルク指令からこの停止時トルク指令を減算するようにしたことを 特徴とする請求の範囲第 2項に記載の同期制御装置。
5 . 前記トルク指令補正手段は、 位置指令が零以外である移動時におい て、 位置指令と位置フィードバックとから作成される速度指令と速度フ ィ一ドバックとから作成されるトルク指令を停止時トルク指令としてサ ンプリングするサンプリング手段と、 位置指令が零である停止時におい て、 位置指令と位置フィードパックとから作成される速度指令と速度フ ィ一ドバックとから作成されるトルク指令を停止時トルク指令としてホ —ルドするホールド手段と、 前記サンプリング手段と前記ホールド手段 とを切り換える停止ノ移動時判定切換回路と、 を備え、 前記位置指令が 零である場合には前記サンプリング手段と接続して、 位置指令と位置フ イードバックとから作成される速度指令と速度フィードパックとから作 成されるトルク指令から前記停止時トルク指令を減算し、 また前記位置 指令が零でない場合には前記ホールド手段と接続して、 移動開始時に、 位置指令と位置フィードバックとから作成される速度指令と速度フィー ドバックとから作成されるトルク指令から前記停止時トルク指令を減算 するようにしたことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の同期制御装 置。
6 . 前記ホールド手段の後段に所定値を零になるまで連続的に変化させ る零収束回路を有し、 移動開始時に、 位置指令と位置フィードバックと から作成される速度指令と速度フィードバックとから作成されるトルク 指令から前記ホールド手段でホールドした前記停止時トルク指令を連続 的に零まで減算するようにしたことを特徴とする請求の範囲第 5項に記 載の同期制御装置。
7 . トルク一定制御時には、 前記速度制御部を構成する前記速度ループ 積分項を零にクリァするようにしたことを特徴とする請求の範囲第 2項 に記載の同期制御装置。
8 . 速度ループゲインと速度ループ積分項とを有し、 位置指令および位 置フィードパックとから作成される速度指令と速度フィ―ドバックとか らトルク指令を作成する速度制御部と、 このトルク指令に基づき電圧指 令を作成する電流制御部と、 この電圧指令に基づきモータを制御するの に適した形態の電力に変換する電力増幅回路と、 を有し、 サーボモータ の位置制御およびトルク制御を行う同期制御装置において、 ワークの押 し当てなどの制御目的とするトルク量をトルクオフセッ卜補正量として 設定可能とし、 このトルクオフセット補正量を、 位置指令と位置フィー ドパックとから作成される速度指令と速度フィードパックとから作成さ れるトルク指令に加算するようにするとともに、 トルク一定制御時には、 停止時の位置ドループが誤差過大の所定値よりも大きい所定値を超えた 場合にトルク一定制御アラームまたは警告を出力するようにしたことを 特徴とする同期制御装置。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3251270B2 (ja) * 1999-11-15 2002-01-28 株式会社東京機械製作所 輪転機の同期制御装置
JP2002187040A (ja) * 2000-12-19 2002-07-02 Murata Mach Ltd ローダ制御装置
ATE414294T1 (de) * 2002-11-18 2008-11-15 Int Remote Imaging Systems Inc Mehrstufiges steuersystem
JP3923047B2 (ja) * 2003-03-04 2007-05-30 ファナック株式会社 同期制御装置
US6941817B2 (en) * 2003-08-26 2005-09-13 Delphi Technologies, Inc. Shaft delashing method and assembly with wireless interface
DE102004009256B4 (de) * 2004-02-26 2008-04-03 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Mechanische Mehrservopresse
JP2006122944A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Fanuc Ltd ダイクッション制御装置
WO2006114843A1 (ja) * 2005-04-08 2006-11-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha サーボモータの制御装置
JP4099503B2 (ja) * 2005-12-19 2008-06-11 ファナック株式会社 回転軸の定位置停止制御装置
CN103496185B (zh) * 2007-11-09 2015-10-21 万科国际股份有限公司 用于冲压机器的驱动设备和方法
JP4568343B2 (ja) * 2008-04-03 2010-10-27 ファナック株式会社 機械可動部の加減速制御方法
KR101354221B1 (ko) * 2010-05-17 2014-01-22 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 모터 제어 장치
CN102081389A (zh) * 2010-11-26 2011-06-01 天津市天锻压力机有限公司 轨头精锻压机的操作机同步控制系统
US20150153747A1 (en) * 2012-08-06 2015-06-04 Mitsubishi Electric Corporation Torque control device
JP2014235587A (ja) * 2013-06-03 2014-12-15 東芝機械株式会社 工作機械およびその制御方法
JP5698798B2 (ja) * 2013-06-24 2015-04-08 ファナック株式会社 熱変位量補正機能を有する工作機械
JP6046099B2 (ja) * 2014-11-19 2016-12-14 ファナック株式会社 高速応答制御を備えた数値制御装置
EP3157162B1 (en) * 2015-01-28 2020-07-15 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Motor control device, and method for correcting torque constant in such motor control device
CN107154760A (zh) * 2017-06-06 2017-09-12 深圳市杰美康机电有限公司 一种混合式步进电机的高速高转矩实现方法
JP6856469B2 (ja) * 2017-07-19 2021-04-07 ファナック株式会社 サーボモータ制御装置
JP6806737B2 (ja) * 2018-06-15 2021-01-06 ファナック株式会社 同期装置、同期方法及び同期プログラム
CN111969899B (zh) * 2020-08-14 2022-03-18 南京航空航天大学 一种永磁直驱伺服电机的低速运行控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6220009A (ja) * 1985-07-19 1987-01-28 Sanyo Electric Co Ltd サ−ボ制御方式
JPH0179110U (ja) * 1987-11-13 1989-05-26
JPH01138991A (ja) * 1987-11-24 1989-05-31 Okuma Mach Works Ltd 電動機制御方式
JPH0261706A (ja) * 1988-08-29 1990-03-01 Fanuc Ltd サーボ制御方法
JPH02110715A (ja) * 1988-10-20 1990-04-23 Mitsubishi Electric Corp 制御装置
JPH0415807A (ja) * 1990-05-09 1992-01-21 Toyota Motor Corp サーボ機構の制御装置
JPH0643191A (ja) * 1992-05-28 1994-02-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電流検出器のオフセット自動調整装置
JPH0944253A (ja) * 1995-08-03 1997-02-14 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 駆動切換制御装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4613800A (en) * 1984-09-21 1986-09-23 The Boeing Company Servo system for measuring and controlling the amount of torque being applied to rotating tools and method
JP2524602B2 (ja) 1987-09-18 1996-08-14 三共株式会社 軟カプセル剤
WO1990007735A1 (en) * 1988-12-23 1990-07-12 Fanuc Ltd Methods of detecting oscillation in the servo system and automatically adjusting the speed loop gain
JP2581797B2 (ja) * 1989-04-27 1997-02-12 オ−クマ株式会社 同期制御方法及びその装置
JP2637578B2 (ja) * 1989-11-08 1997-08-06 オークマ株式会社 工作機械の位置制御装置
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
JP2518457B2 (ja) * 1990-07-05 1996-07-24 三菱電機株式会社 施盤の送り軸同期連動方法
US5319294A (en) * 1992-05-28 1994-06-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for automatically adjusting offset correction values for current detectors
JP2822809B2 (ja) * 1992-09-30 1998-11-11 三菱電機株式会社 位置制御方法および位置制御装置
JP3259371B2 (ja) * 1992-11-17 2002-02-25 三菱電機株式会社 工作機械のワーク保持方法及びその装置
JPH0751999A (ja) * 1993-08-06 1995-02-28 Fanuc Ltd 工具破損検出方式
JPH07110717A (ja) * 1993-08-19 1995-04-25 Fanuc Ltd モータの制御方式
JPH07104856A (ja) * 1993-10-01 1995-04-21 Fanuc Ltd 振動制御方法
JP3331024B2 (ja) * 1993-10-13 2002-10-07 ファナック株式会社 工具寿命管理方式
JP3595357B2 (ja) * 1994-06-30 2004-12-02 ファナック株式会社 ディジタルサーボによるタンデム制御方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6220009A (ja) * 1985-07-19 1987-01-28 Sanyo Electric Co Ltd サ−ボ制御方式
JPH0179110U (ja) * 1987-11-13 1989-05-26
JPH01138991A (ja) * 1987-11-24 1989-05-31 Okuma Mach Works Ltd 電動機制御方式
JPH0261706A (ja) * 1988-08-29 1990-03-01 Fanuc Ltd サーボ制御方法
JPH02110715A (ja) * 1988-10-20 1990-04-23 Mitsubishi Electric Corp 制御装置
JPH0415807A (ja) * 1990-05-09 1992-01-21 Toyota Motor Corp サーボ機構の制御装置
JPH0643191A (ja) * 1992-05-28 1994-02-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電流検出器のオフセット自動調整装置
JPH0944253A (ja) * 1995-08-03 1997-02-14 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 駆動切換制御装置

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