JPH01222302A - 数値制御装置 - Google Patents
数値制御装置Info
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- JPH01222302A JPH01222302A JP63048118A JP4811888A JPH01222302A JP H01222302 A JPH01222302 A JP H01222302A JP 63048118 A JP63048118 A JP 63048118A JP 4811888 A JP4811888 A JP 4811888A JP H01222302 A JPH01222302 A JP H01222302A
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-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 program data in numerical form
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- G05B2219/30—Nc systems
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- Numerical Control (AREA)
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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〕
この発明は、数値制御装置（以下ＮＣ装置という）に係
わり、ＮＣ装置によって制御される、例えばＮＣ工作機
械のサーボμｍプ方式の中の一例であるセミクローズド
μｍプ方式におけるロストモーション補正方式によるＮ
Ｃ工作機械可動部の運動位置精度改良に関するものであ
る。
わり、ＮＣ装置によって制御される、例えばＮＣ工作機
械のサーボμｍプ方式の中の一例であるセミクローズド
μｍプ方式におけるロストモーション補正方式によるＮ
Ｃ工作機械可動部の運動位置精度改良に関するものであ
る。
一般のＮＣ工作機械におけるセミクローズドル工作機械
の可動部を直線運動させているが、位置検出は可動部最
終端で行うのではなく、上記ボー〃ねじ軸端または駆動
モータに取り付けられた検出器により回転角を検出して
間接的に可動部の位置を検出し、位置制御を行っている
。送り駆動機構にかかる負荷によって“ねじれ・や“た
わみ・等が発生し、この結果、可動部を所定の位置に正
の向きで位置決めした場合と負の向きで位置決めした場
合とでは開停止位置に誤差が生じる。この開停止位置の
差を補正する方法として、送り速度１００ｍｍ／ｍｉｎ
程度に設定した送り時における値を測定し、ロストモー
ションを含むパラクララＶ補正値としてＮＣ装置に与え
、機械移動量を補正していた。
の可動部を直線運動させているが、位置検出は可動部最
終端で行うのではなく、上記ボー〃ねじ軸端または駆動
モータに取り付けられた検出器により回転角を検出して
間接的に可動部の位置を検出し、位置制御を行っている
。送り駆動機構にかかる負荷によって“ねじれ・や“た
わみ・等が発生し、この結果、可動部を所定の位置に正
の向きで位置決めした場合と負の向きで位置決めした場
合とでは開停止位置に誤差が生じる。この開停止位置の
差を補正する方法として、送り速度１００ｍｍ／ｍｉｎ
程度に設定した送り時における値を測定し、ロストモー
ションを含むパラクララＶ補正値としてＮＣ装置に与え
、機械移動量を補正していた。
この上記開停止位置の差を生じる一因となる口ストモー
ションは駆動系のポールねじのガタ（パックラッシ）と
は別の発生メカニズムにより生じ、それは概ね次のとお
りである。いま、直線運動をする可動部（−収約に工作
機械ではテーブル、サドル、スライド等で称呼されてお
り、以下テーブルという）を例に説明する。第９図は一
般的なボー〃ねじ送り駆動機構の構成図であり、ポール
ねじ送り駆動機構はポールねじ、軸受、ブラケット及び
それらの取付は部、固着部品等の多数の機械要素から構
成されている。これら組み付けられた送り駆動機構には
駆動モータによる回転力と糸の負荷とによって、各部に
変位が生じる。駆動モータによる回転力はカップリング
を介して、剛性を向上させるためにブリテンションを与
えられたボーμねじ軸に伝わり、このポールねじ軸と対
になって組み会わされているナツト部に伝えられ、該ナ
ツト部と固着されていて直線軸受で支持されているテー
ブルｌｖを直線駆動する。また他方、機械系の剛性・精
度を上げるため、ボーｐねじを支える軸受部、テーブル
／Ｌ’を支える直線軸受部は、それぞれの持つ特性を最
良にするために相応の予圧をかけられている。
ションは駆動系のポールねじのガタ（パックラッシ）と
は別の発生メカニズムにより生じ、それは概ね次のとお
りである。いま、直線運動をする可動部（−収約に工作
機械ではテーブル、サドル、スライド等で称呼されてお
り、以下テーブルという）を例に説明する。第９図は一
般的なボー〃ねじ送り駆動機構の構成図であり、ポール
ねじ送り駆動機構はポールねじ、軸受、ブラケット及び
それらの取付は部、固着部品等の多数の機械要素から構
成されている。これら組み付けられた送り駆動機構には
駆動モータによる回転力と糸の負荷とによって、各部に
変位が生じる。駆動モータによる回転力はカップリング
を介して、剛性を向上させるためにブリテンションを与
えられたボーμねじ軸に伝わり、このポールねじ軸と対
になって組み会わされているナツト部に伝えられ、該ナ
ツト部と固着されていて直線軸受で支持されているテー
ブルｌｖを直線駆動する。また他方、機械系の剛性・精
度を上げるため、ボーｐねじを支える軸受部、テーブル
／Ｌ’を支える直線軸受部は、それぞれの持つ特性を最
良にするために相応の予圧をかけられている。
これらの結果から、テーブルの移動開始時にサーボモー
タへの負荷トルりは、 ＭＴｏｃ／）μｏ−Ｗ −ｋｌ −１−ｔＮｏ−４−ｔ
ＭＯ＋ｔｎｏ −）ＩＧ・Ｗｌ・ｆ’ｔ”＋に＋−Ｒｉ
・土゛！”十〇 （式１）Ｍ□ｌ’ｏ ↓サーボモータ
移動開始時トルク（テーブル上負荷−〇） μＯ；移動開始時テーブル・直線軸受部摩擦係数Ｗ ；
テーブル／Ｌ’亀量 に息；直線運動力を回転トルクに変換する定数に２．Ｋ
ｓ 、慣性モーメントを口伝トルクに変換する定数ｔＮ
ｏ ；ポールねじ軸、ナツト部対のＮ１ＷＡトルりｔ
Ｍｏ ；サーボモータ摩擦トルク ｔＢｏ ；ポールねじを支える軸受部の摩擦トルクＷ
ｔ 、テーブルの慣性モーメント Ｒ１、回転部の慣性モーメント ｆｌ；テーブルの速度 ｆ２；回転部の速度 Ｃ；定数 上記のトルクに影響を与える各摩擦は予圧、使用する潤
滑油の粘度と量、送り速度によって大きく変動する。
タへの負荷トルりは、 ＭＴｏｃ／）μｏ−Ｗ −ｋｌ −１−ｔＮｏ−４−ｔ
ＭＯ＋ｔｎｏ −）ＩＧ・Ｗｌ・ｆ’ｔ”＋に＋−Ｒｉ
・土゛！”十〇 （式１）Ｍ□ｌ’ｏ ↓サーボモータ
移動開始時トルク（テーブル上負荷−〇） μＯ；移動開始時テーブル・直線軸受部摩擦係数Ｗ ；
テーブル／Ｌ’亀量 に息；直線運動力を回転トルクに変換する定数に２．Ｋ
ｓ 、慣性モーメントを口伝トルクに変換する定数ｔＮ
ｏ ；ポールねじ軸、ナツト部対のＮ１ＷＡトルりｔ
Ｍｏ ；サーボモータ摩擦トルク ｔＢｏ ；ポールねじを支える軸受部の摩擦トルクＷ
ｔ 、テーブルの慣性モーメント Ｒ１、回転部の慣性モーメント ｆｌ；テーブルの速度 ｆ２；回転部の速度 Ｃ；定数 上記のトルクに影響を与える各摩擦は予圧、使用する潤
滑油の粘度と量、送り速度によって大きく変動する。
また、テーブル上に製品荷重Ｗが加わるとサーボモータ
への負荷トルクは、 ＭＴＷ μｏ（Ｗ−）−Ｗ）ｋｔ＋ｔＮｏ−）−ｔｓ
ｂ＋ｊＢＯ＋ＪＷ１＋ＷＩ）ｆ１２＋ｍ−Ｒ１−ｆ／＋
ＣＣ式２）ＭＴＷ、サーボモータ移動開始時トルク（テ
ーブル上負荷＝ ’ｗ ） ＷＩ ｉ製品の慣性モーメント このトルクによって生じるチーフルの運動位置変位は、
各部の変位（弾性菱形）、ボー〜ねじ、示−ルねじ軸受
、ブラケット部、モータ部駆動系のの“ｈじれ”や“友
わみ°゛は、その駆動部からナツト部位ａｔでの長さの
関数によるから、これらをモデル式にすると、 ΔＳＭＴｗ４ｋＬ ・４ＳＮ −へｉＴｗ−會−ｄｓＭ
・ＭＴｗ−）−ＪＳＢ ・ｈｆｌ’ｗ＋Ａ Ｓ−ＳＭＴ
ｗ＋ＡＳ−Ｃ（式８） ＪＳＭＴｗ ； ）ルクＭＴｗ ｆ受けたときの変位
量Ａ：６Ｎ −Ｍ１’ｗ ； ）ルクＭＴＷ ｉ受けた
ときのねじ部の変位量 ＪＳＭ−Ｍｌ’Ｗ ｉ ） Ａ／りＭＴｗ ｔ−受けた
ときのモータ部の変位量 ΔＳｎ−Ｍｒｗ ； ） ＩＶりＭＴｗを受けたときの
ポールねじ軸受、ブラケット部の変位量４３−ＳＭＴｗ
； Ｉ’ルクＭＴｗ ｆ受けたときの駆動系固定構造
部の変位量 ｋＬ 、ポールねじの駆動部よりの位置による変
位係数 ΔＳ−Ｃ、定数 この変位はト〜りの変化、即ち静止時近辺からテーブル
／Ｘ／を冥作業程度の送り速度に上げたときに追従して
変化し、テーブルμの位置、各運動部の慣性モーメント
、各軸受部やテーブルの摩擦係数の変化等に比例する。
への負荷トルクは、 ＭＴＷ μｏ（Ｗ−）−Ｗ）ｋｔ＋ｔＮｏ−）−ｔｓ
ｂ＋ｊＢＯ＋ＪＷ１＋ＷＩ）ｆ１２＋ｍ−Ｒ１−ｆ／＋
ＣＣ式２）ＭＴＷ、サーボモータ移動開始時トルク（テ
ーブル上負荷＝ ’ｗ ） ＷＩ ｉ製品の慣性モーメント このトルクによって生じるチーフルの運動位置変位は、
各部の変位（弾性菱形）、ボー〜ねじ、示−ルねじ軸受
、ブラケット部、モータ部駆動系のの“ｈじれ”や“友
わみ°゛は、その駆動部からナツト部位ａｔでの長さの
関数によるから、これらをモデル式にすると、 ΔＳＭＴｗ４ｋＬ ・４ＳＮ −へｉＴｗ−會−ｄｓＭ
・ＭＴｗ−）−ＪＳＢ ・ｈｆｌ’ｗ＋Ａ Ｓ−ＳＭＴ
ｗ＋ＡＳ−Ｃ（式８） ＪＳＭＴｗ ； ）ルクＭＴｗ ｆ受けたときの変位
量Ａ：６Ｎ −Ｍ１’ｗ ； ）ルクＭＴＷ ｉ受けた
ときのねじ部の変位量 ＪＳＭ−Ｍｌ’Ｗ ｉ ） Ａ／りＭＴｗ ｔ−受けた
ときのモータ部の変位量 ΔＳｎ−Ｍｒｗ ； ） ＩＶりＭＴｗを受けたときの
ポールねじ軸受、ブラケット部の変位量４３−ＳＭＴｗ
； Ｉ’ルクＭＴｗ ｆ受けたときの駆動系固定構造
部の変位量 ｋＬ 、ポールねじの駆動部よりの位置による変
位係数 ΔＳ−Ｃ、定数 この変位はト〜りの変化、即ち静止時近辺からテーブル
／Ｘ／を冥作業程度の送り速度に上げたときに追従して
変化し、テーブルμの位置、各運動部の慣性モーメント
、各軸受部やテーブルの摩擦係数の変化等に比例する。
これらの変位はその構造を負荷荷重に対し十分な剛性を
持たせれば無視できるが、機械構造上やむを得ず剛性を
持たせられなかったり、コスト的に断念した結果できめ
、かった機械は相当大きな値となっていたりする。上記
の状態でのテーブルｙ’ｌ正方向に位置決めし、逆方向
に運動方向を反転する場合には、上記トルクの方向が反
転すると共に上記変位置の正方向・逆方向の分（変位量
ＡＳＭｒ禮２倍）サーボモータが回転してもボールねじ
を介して連結されているテーブルは移動しない。このた
め、初めに送り速度１００ ｍｍ／ｍｉｎｍ／ｍ側定・
設定したパックラッシ補正量は送り速度要素、テーブル
μ上の荷電要素、ポーμねじの駆動部よりの長さ要素”
まで含めた補正量ではないので設定値と異なる条件下で
の運動位置決め精度は十分保証できなかった。ロストモ
ーションはサーボモータが強固にクフンプしている状態
で停止位置に長時間放置したり、何らかの小さな振動を
系全体が受けると、この変位は解放されることもある。
持たせれば無視できるが、機械構造上やむを得ず剛性を
持たせられなかったり、コスト的に断念した結果できめ
、かった機械は相当大きな値となっていたりする。上記
の状態でのテーブルｙ’ｌ正方向に位置決めし、逆方向
に運動方向を反転する場合には、上記トルクの方向が反
転すると共に上記変位置の正方向・逆方向の分（変位量
ＡＳＭｒ禮２倍）サーボモータが回転してもボールねじ
を介して連結されているテーブルは移動しない。このた
め、初めに送り速度１００ ｍｍ／ｍｉｎｍ／ｍ側定・
設定したパックラッシ補正量は送り速度要素、テーブル
μ上の荷電要素、ポーμねじの駆動部よりの長さ要素”
まで含めた補正量ではないので設定値と異なる条件下で
の運動位置決め精度は十分保証できなかった。ロストモ
ーションはサーボモータが強固にクフンプしている状態
で停止位置に長時間放置したり、何らかの小さな振動を
系全体が受けると、この変位は解放されることもある。
なお、Ｗ１１０図は機械の追従性を示す概念図、第１１
図、第１２図は一般的なロストモーション量と送り速度
との関係を示すグラフである。
図、第１２図は一般的なロストモーション量と送り速度
との関係を示すグラフである。
従来のｔｑ ｃ工作機械は上述したように本質的に各種
加工条件により変化するロストモーＶ、７をＭ−ｒ；ｂ
が、ロストモーションのみを分離して検出する手段がな
く、従ってＮＣ装置も該ロストモーＶ、７ｆｆ補正する
機能を備えておらず、疑似的にパックラッシ補正として
補正していたため、各種加工条件が変わると加工精度も
変わっていた。しかし、近年、安定した高１ｉｌＩｌｆ
加工の要求が高するにつれロストモーション補正を必要
とする課題が生じてきた。
加工条件により変化するロストモーＶ、７をＭ−ｒ；ｂ
が、ロストモーションのみを分離して検出する手段がな
く、従ってＮＣ装置も該ロストモーＶ、７ｆｆ補正する
機能を備えておらず、疑似的にパックラッシ補正として
補正していたため、各種加工条件が変わると加工精度も
変わっていた。しかし、近年、安定した高１ｉｌＩｌｆ
加工の要求が高するにつれロストモーション補正を必要
とする課題が生じてきた。
今回、本出幀の発明者らは新たに特別なセンサーを設け
ることなく、上記トルクを検出するものとして、サーボ
モータの駆動電流が精度的に十分なデータを提供し得る
ことｔ−実験結果から見出した。
ることなく、上記トルクを検出するものとして、サーボ
モータの駆動電流が精度的に十分なデータを提供し得る
ことｔ−実験結果から見出した。
この発明に係わるＮＣ装置は、上記理論に基づき機械可
動部をサーボ制御するサーボ機Ｗ４ｒｃおけるサーボモ
ータの所望時のモータ電流とロストモーシコン補正量と
の関係を表すテーブル／関数金有するロストモーション
補正量算出装置ｔ−備えたものである。
動部をサーボ制御するサーボ機Ｗ４ｒｃおけるサーボモ
ータの所望時のモータ電流とロストモーシコン補正量と
の関係を表すテーブル／関数金有するロストモーション
補正量算出装置ｔ−備えたものである。
この発明に係わるＮＣ装置はサーボモータの所望時のモ
ータ電流からテーブルｉｖ／′関数によりモータ出力ト
ルクに対応する、送り駆動機溝の変形款としてのロスト
モーシコン補正量を算出し、機械可動部のロストモーシ
ョンによる位ｔｊ！を誤差を補正する。
ータ電流からテーブルｉｖ／′関数によりモータ出力ト
ルクに対応する、送り駆動機溝の変形款としてのロスト
モーシコン補正量を算出し、機械可動部のロストモーシ
ョンによる位ｔｊ！を誤差を補正する。
上述したようにロストモーション現象は送り駆動系と固
定構造部の弾性変形が原因であるため、七の太き嘔は主
にテーブルの摩擦抵抗により変化する。そのため、運動
方向反転時に一定の補正パルスを加えるパックツッシ補
正磯面ではロストモーションを補正するのには不十分で
ある。そこで、ロストモーション量とサーボモータの駆
ｓ’ａｍ（以下単に駆動電流という）との関係を予め調
べておき、それを基にしてロストモーション補正を行弧 おうとするものである。第１図は内儀補間におけるロス
トモーション艦と駆動電流との関係を示す因であり、実
験結果より反転直前のトルクとそのときのロストモーシ
ョン量を測定し、各速度についてプロットしたものであ
る。この図から円弧補間においては駆動電流とそのとき
のロストモーション量に直線的な関係があることがわか
る。第２図は同様に、早送り、直線補間における停止状
態のロストモーション量と駆動電流との関係を示し、こ
こでも駆動電流とそのときのロストモーション量に直線
的な関係があることがわかる。この関係には加減速パタ
ーンや時定数の変化の影響は小さいことが実験結果より
わかっているので、早送りも直線補間と同様に扱うこと
ができる。従って駆動電流とそのときのロストモーショ
ン量の対応を／ 表すテーブル／Ｉ／Ｐ！関数を定めておき、加工中の駆
動電流を変数として上記関数に代入することによシ、そ
の加工条件におけるロストモーシコン補正量を算出する
ことができる。つまり、この算出分だけ移動信号を加え
ることによりロストモーションが補正できる。次にこの
発明の一冥施例について説明する。
定構造部の弾性変形が原因であるため、七の太き嘔は主
にテーブルの摩擦抵抗により変化する。そのため、運動
方向反転時に一定の補正パルスを加えるパックツッシ補
正磯面ではロストモーションを補正するのには不十分で
ある。そこで、ロストモーション量とサーボモータの駆
ｓ’ａｍ（以下単に駆動電流という）との関係を予め調
べておき、それを基にしてロストモーション補正を行弧 おうとするものである。第１図は内儀補間におけるロス
トモーション艦と駆動電流との関係を示す因であり、実
験結果より反転直前のトルクとそのときのロストモーシ
ョン量を測定し、各速度についてプロットしたものであ
る。この図から円弧補間においては駆動電流とそのとき
のロストモーション量に直線的な関係があることがわか
る。第２図は同様に、早送り、直線補間における停止状
態のロストモーション量と駆動電流との関係を示し、こ
こでも駆動電流とそのときのロストモーション量に直線
的な関係があることがわかる。この関係には加減速パタ
ーンや時定数の変化の影響は小さいことが実験結果より
わかっているので、早送りも直線補間と同様に扱うこと
ができる。従って駆動電流とそのときのロストモーショ
ン量の対応を／ 表すテーブル／Ｉ／Ｐ！関数を定めておき、加工中の駆
動電流を変数として上記関数に代入することによシ、そ
の加工条件におけるロストモーシコン補正量を算出する
ことができる。つまり、この算出分だけ移動信号を加え
ることによりロストモーションが補正できる。次にこの
発明の一冥施例について説明する。
第８図において（１）は例えば各サンプリング毎の移動
増分量などの補間情報を入力し、例えば１次遅れ回路な
どの加減速処理を行い、モータに対する速度指令を出力
する加減速処理装置である。（２）は加減速処理装置（
１）の出力に従ってモータの位置決め制御上行うサーボ
機構である。（８）はサーボ機構（２）から出力される
モータフィードバック速ｉｔ記憶するモータフィードバ
ック速度記憶装置である。（４）はモータフィードバッ
ク速度記憶装置（３）に記憶されたモータフィードバッ
ク速度を入力し、モータフィードバック速度の翫性が反
転したか否かを判別する速度反転判別器である。（６）
はモータフィードバック速度記憶装置！ （８）に記憶
されたモータフィードバック速度を入力し、モータの移
動開始か否か全判別する移動開始判別器である。（６）
はサーボ機構（２）から出力されるモータフィードバッ
ク電流を記憶するモータフィードバック電流記憶装置で
ある。（７）はモータフィードバック電流値とロストモ
ーション量の比例定数を記憶する比例定数記憶装置であ
る。（８）はモータフィードバック電流値とロストモー
ション量の比例関係の定数項を記憶する定数項記憶装置
である。なお、この比例定数記憶装置（７）、定数項記
憶装置（８）は読み出し・書き込み可能な記憶装置（Ｒ
ａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ＭｅｍＯｒ３／ＨＲＡＭ
）であり、例えばキーボードなどにより、それぞれ比例
定数、定数項の数値が入力される。（９）は比例定数記
憶表＠（７）に記憶された情報と定数項記憶装置（８）
に記憶された情報とモータフィードバック電流記憶装置
（６）に記憶された情報と全入力し、ロストモーシラン
補正量を算出するテーブルｉｖ／関数機能金備えたロス
トモーション補正量算出装置である。
増分量などの補間情報を入力し、例えば１次遅れ回路な
どの加減速処理を行い、モータに対する速度指令を出力
する加減速処理装置である。（２）は加減速処理装置（
１）の出力に従ってモータの位置決め制御上行うサーボ
機構である。（８）はサーボ機構（２）から出力される
モータフィードバック速ｉｔ記憶するモータフィードバ
ック速度記憶装置である。（４）はモータフィードバッ
ク速度記憶装置（３）に記憶されたモータフィードバッ
ク速度を入力し、モータフィードバック速度の翫性が反
転したか否かを判別する速度反転判別器である。（６）
はモータフィードバック速度記憶装置！ （８）に記憶
されたモータフィードバック速度を入力し、モータの移
動開始か否か全判別する移動開始判別器である。（６）
はサーボ機構（２）から出力されるモータフィードバッ
ク電流を記憶するモータフィードバック電流記憶装置で
ある。（７）はモータフィードバック電流値とロストモ
ーション量の比例定数を記憶する比例定数記憶装置であ
る。（８）はモータフィードバック電流値とロストモー
ション量の比例関係の定数項を記憶する定数項記憶装置
である。なお、この比例定数記憶装置（７）、定数項記
憶装置（８）は読み出し・書き込み可能な記憶装置（Ｒ
ａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ＭｅｍＯｒ３／ＨＲＡＭ
）であり、例えばキーボードなどにより、それぞれ比例
定数、定数項の数値が入力される。（９）は比例定数記
憶表＠（７）に記憶された情報と定数項記憶装置（８）
に記憶された情報とモータフィードバック電流記憶装置
（６）に記憶された情報と全入力し、ロストモーシラン
補正量を算出するテーブルｉｖ／関数機能金備えたロス
トモーション補正量算出装置である。
次に動作について説明する。加減速処理装置！（１）の
出力、例えばモータに対する速度指令などの位置情報が
サーボ８Ｉ構（２）に入力され、サーボ機構（２）は指
令された情報に従ってモータを制御する。この時、モー
タフィードバック速度金サンプリングし、モータフィー
ドバック速度記憶装置（８）に入力する。速度反転判別
＃（４）ではモータフィードバック速度記憶装置（８）
に記憶されたモータフィードバック速度により、例えば
サンプリングδれたモータフィードバック速度とそれよ
り前回にサンプリングされたモータフィードバック速度
との積を求め、その結果が負の値であるかなどの判別に
より第４図の時点ａで示すモータフィードバック速度の
反転する時点を求め、モータフィードバック電流記憶装
置（６）にモータフィードバック電流値サンプリングの
指令を入力する。移動開始判別器（５）ではモータフィ
ードバック速度記憶装置（８）に記憶された七−タフイ
ードバック速度により、例えばサンプリングされたモー
タフィードバック速度が零でかつそれより前回に入力δ
れたモータフィードバック速度が零でないなどの判別に
より第６図の時点すで示すモータが移動開始する時点を
求め、モータフィードバック電流記憶装置（６）にモー
タフィードバック電流値サンプリングの指令を入力する
。モータフィードバック電流記憶装置（６）は速度判 反転［１１器（４）または移動開始判別器（５）の指令
により、サーボ機構（２）より出力されるモータフィー
ドバック電流値をサンプリングし、ロストモーション補
正量算出装置（９）に出力する。ロストモーション補正
量算出装置（９）はモータフィードバック電流記憶装置
！ （６）により入力されたモータフィードバック電流
値と、比例定数記憶装置（７）に記憶された情報と定数
項記憶表＠（８）に記憶された情報とを内蔵するテーブ
ル／Ｌ／／関数機能に入力し、ロストモーシラン補正量
を求める。このとき、モータフィードバック電流記憶装
置（６）に記憶されたモータ電流工。
出力、例えばモータに対する速度指令などの位置情報が
サーボ８Ｉ構（２）に入力され、サーボ機構（２）は指
令された情報に従ってモータを制御する。この時、モー
タフィードバック速度金サンプリングし、モータフィー
ドバック速度記憶装置（８）に入力する。速度反転判別
＃（４）ではモータフィードバック速度記憶装置（８）
に記憶されたモータフィードバック速度により、例えば
サンプリングδれたモータフィードバック速度とそれよ
り前回にサンプリングされたモータフィードバック速度
との積を求め、その結果が負の値であるかなどの判別に
より第４図の時点ａで示すモータフィードバック速度の
反転する時点を求め、モータフィードバック電流記憶装
置（６）にモータフィードバック電流値サンプリングの
指令を入力する。移動開始判別器（５）ではモータフィ
ードバック速度記憶装置（８）に記憶された七−タフイ
ードバック速度により、例えばサンプリングされたモー
タフィードバック速度が零でかつそれより前回に入力δ
れたモータフィードバック速度が零でないなどの判別に
より第６図の時点すで示すモータが移動開始する時点を
求め、モータフィードバック電流記憶装置（６）にモー
タフィードバック電流値サンプリングの指令を入力する
。モータフィードバック電流記憶装置（６）は速度判 反転［１１器（４）または移動開始判別器（５）の指令
により、サーボ機構（２）より出力されるモータフィー
ドバック電流値をサンプリングし、ロストモーション補
正量算出装置（９）に出力する。ロストモーション補正
量算出装置（９）はモータフィードバック電流記憶装置
！ （６）により入力されたモータフィードバック電流
値と、比例定数記憶装置（７）に記憶された情報と定数
項記憶表＠（８）に記憶された情報とを内蔵するテーブ
ル／Ｌ／／関数機能に入力し、ロストモーシラン補正量
を求める。このとき、モータフィードバック電流記憶装
置（６）に記憶されたモータ電流工。
比例定数記憶装置（７）に記憶された比例定数ｔ−ａ。
定数項記憶装置（８）に記憶された定数項をｂとすれば
ロストモーシラン補正量εは次式によって求められる。
ロストモーシラン補正量εは次式によって求められる。
ε＝ａ・Ｉ＋ｂ （式４）
ロストモージオン補正量算出装ｆｉ！（９）によシ求め
られたロストモージオン補正量は、加減速処理装置（１
）の出力と共にサーボ機構（２）に入力される。
られたロストモージオン補正量は、加減速処理装置（１
）の出力と共にサーボ機構（２）に入力される。
第６図は他の冥施態様を示すもので（ｌＯ）は速度指令
装置、（１１）は遅れ要素である。この場合は加減速処
理装置（１）からサーボ機構（２）への速度指令などの
位置情報に対してサーボ機構（２）による遅れ要素（１
１）によって調整している。
装置、（１１）は遅れ要素である。この場合は加減速処
理装置（１）からサーボ機構（２）への速度指令などの
位置情報に対してサーボ機構（２）による遅れ要素（１
１）によって調整している。
ｙ！＜７図は第３図の実施例の応用を示すもので（１２
）は位置記憶装置であり、ボールねじ駆動部からナツト
部壕での長さを記憶している。この場侍はロストモーシ
ョン補正量算出手段（９）ハモ−タフィ−ドパツク電流
記憶装置ｔ （６）に記憶されたモータ電流、比例定数
記憶装置（７）に記憶でれた比例定数。
）は位置記憶装置であり、ボールねじ駆動部からナツト
部壕での長さを記憶している。この場侍はロストモーシ
ョン補正量算出手段（９）ハモ−タフィ−ドパツク電流
記憶装置ｔ （６）に記憶されたモータ電流、比例定数
記憶装置（７）に記憶でれた比例定数。
定数項記憶装置（８）に記憶された定数項２位置記憶装
置ｔ（１２）に記憶された駆動部からナツト耶葦での長
さからロストモーション補正量を算出し、モータ電流を
工、比例定数をａ及びＣ９定数項ｔ？ｂｔ駆勧部からナ
ツト部１での長さｙ２Ｌとすればロストモーション補正
量εｌは次式によって求められる。
置ｔ（１２）に記憶された駆動部からナツト耶葦での長
さからロストモーション補正量を算出し、モータ電流を
工、比例定数をａ及びＣ９定数項ｔ？ｂｔ駆勧部からナ
ツト部１での長さｙ２Ｌとすればロストモーション補正
量εｌは次式によって求められる。
ｔ＋ ＝ａ、−ｌ−１−ｂ＋ｃ−Ｌ・Ｉ （式６）第
８図は第６図の実施例の応用を示すもので（１のは位置
記憶装置であり、ボールねじ駆動部からナツト部までの
長δを記憶している。動作は第６図に準じ、ロストモー
ション補正量は式５によって求められる。
８図は第６図の実施例の応用を示すもので（１のは位置
記憶装置であり、ボールねじ駆動部からナツト部までの
長δを記憶している。動作は第６図に準じ、ロストモー
ション補正量は式５によって求められる。
なお、上記実施例にあっては、ロストモーション愈と駆
動電流とが比例関係にある場合について説明（７たが、
他の関係であればその特性に会った関数式を用いれば補
正できることは言う１でもない。
動電流とが比例関係にある場合について説明（７たが、
他の関係であればその特性に会った関数式を用いれば補
正できることは言う１でもない。
また、上記実施例では駆動電流とロストモーション補正
量との関係をテーブルｌｖ／関数によって求める場合に
ついて説明したが、上記駆動電流とロストモーション補
正量との関係をテーブル手段（記憶装置）に記ｔｌｉＬ
セせておき、この情報を用いてもよく、関数と上記テー
ブル手段の組付ぜとしてもよい。
量との関係をテーブルｌｖ／関数によって求める場合に
ついて説明したが、上記駆動電流とロストモーション補
正量との関係をテーブル手段（記憶装置）に記ｔｌｉＬ
セせておき、この情報を用いてもよく、関数と上記テー
ブル手段の組付ぜとしてもよい。
また、上記実施例では比例定数記憶装置（７）、定数項
記憶装置（８）にＲＡＭ 全使用した場合について説明
したが、読み出し専用の記憶装＠ （Ｒｅａｄ Ｏｎｌ
ｙＭｅｍｏｒｙ 、 ＲＯＭ）でおってもよいことは勿
論である。
記憶装置（８）にＲＡＭ 全使用した場合について説明
したが、読み出し専用の記憶装＠ （Ｒｅａｄ Ｏｎｌ
ｙＭｅｍｏｒｙ 、 ＲＯＭ）でおってもよいことは勿
論である。
更に所要情報の記憶や演算処理をロジック回路で構成し
てもよい。
てもよい。
また、上記実施例では反転直前時と起動状態の場合につ
いて説明したが、上記以外の例えば、停止直後において
駆動電流とテーブル位置とロストモーション補正量との
関係が一義的にその関係が求１ればこれによってもよい
。
いて説明したが、上記以外の例えば、停止直後において
駆動電流とテーブル位置とロストモーション補正量との
関係が一義的にその関係が求１ればこれによってもよい
。
この発明は以上説明したようにサーボモータの所望時の
駆動電流とロストモーション補正量との関係を表すテー
ブル／Ｌ／／関数を備え、駆動電流検出手段にて検出さ
れた所望時の駆動電流により上記テーブルｉｖ／関数に
基づいてロストモーションを補正する手段によって演算
し補正するようにしたのでロストモーションによって生
じる位置の誤差を精度よく補正することができる。更に
必要であれば駆動部からナツト部までの長さを加味した
ロストモーション補正も行えるので、より高精度の加工
が可能となる。
駆動電流とロストモーション補正量との関係を表すテー
ブル／Ｌ／／関数を備え、駆動電流検出手段にて検出さ
れた所望時の駆動電流により上記テーブルｉｖ／関数に
基づいてロストモーションを補正する手段によって演算
し補正するようにしたのでロストモーションによって生
じる位置の誤差を精度よく補正することができる。更に
必要であれば駆動部からナツト部までの長さを加味した
ロストモーション補正も行えるので、より高精度の加工
が可能となる。
第１図〜第５図はこの発明の一実施例に係わり、第１図
は円弧補間におけるロストモーション量とモータ出力ト
ルクの関係を示すグラフ、第２図は早送り・直線補間に
おけるロストモーション量とモータ出力トルクの関係を
示すグラフ、第８図はこの発明の一実施例によるロスト
モーション補正を行うための数値制御装置の構成図、第
４図はモータフィードバック速度の反転する時点士示す
図、第５図はモータが移動開始する時点を示す口、第６
因はこの発明の他の実施例によるロストモーション補正
を行うための数値制御装置の傳成図、第７図は第８因の
実施例の応用によるロストモーション補正を行うための
数値制御装置の郁成図、第８図は第６図の実施例の応用
によるロストモーション補正を行うための数値制御装置
の構成図、第９図は一般的なボーｐねじ送り駆動ｅ！構
の栴成図、第１０図は機械の追従性を示す概念図、第１
１図、第１２図は一般的なロストモーション量と送り速
度との関係を示すグラフである。 図において、（２）はサーボＪｒＩＡ横、（３）はモー
タフィードバック速度記憶装置、（４）は速度反転判別
器、（５）は移動開始判別器、（６）ｒよモーメツイー
ドバック電流記憶装置、（９）はロストモーション梱正
量算出装置、 （１０）は速度指令記憶装置、（１１）
は遅れ要素、（１のは位置記憶装置である。 な？、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
は円弧補間におけるロストモーション量とモータ出力ト
ルクの関係を示すグラフ、第２図は早送り・直線補間に
おけるロストモーション量とモータ出力トルクの関係を
示すグラフ、第８図はこの発明の一実施例によるロスト
モーション補正を行うための数値制御装置の構成図、第
４図はモータフィードバック速度の反転する時点士示す
図、第５図はモータが移動開始する時点を示す口、第６
因はこの発明の他の実施例によるロストモーション補正
を行うための数値制御装置の傳成図、第７図は第８因の
実施例の応用によるロストモーション補正を行うための
数値制御装置の郁成図、第８図は第６図の実施例の応用
によるロストモーション補正を行うための数値制御装置
の構成図、第９図は一般的なボーｐねじ送り駆動ｅ！構
の栴成図、第１０図は機械の追従性を示す概念図、第１
１図、第１２図は一般的なロストモーション量と送り速
度との関係を示すグラフである。 図において、（２）はサーボＪｒＩＡ横、（３）はモー
タフィードバック速度記憶装置、（４）は速度反転判別
器、（５）は移動開始判別器、（６）ｒよモーメツイー
ドバック電流記憶装置、（９）はロストモーション梱正
量算出装置、 （１０）は速度指令記憶装置、（１１）
は遅れ要素、（１のは位置記憶装置である。 な？、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 機械可動部をサーボ制御するサーボ機構におけるサーボ
モータの所望時のモータ電流とロストモーション補正量
との関係を表すテーブル／関数をもち、上記モータ電流
を所望時に検出するモータ電流検出手段にて検出された
所望時のモータ電流と上記テーブル／関数とに基づいて
ロストモーション補正量を演算し、この演算結果を用い
て上記機械可動部のロストモーションを補正する手段を
具備してなる数値制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63048118A JPH0833763B2 (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 数値制御装置 |
| KR1019890002255A KR910007054B1 (ko) | 1988-03-01 | 1989-02-25 | 수치제어장치 |
| DE68917754T DE68917754T2 (de) | 1988-03-01 | 1989-03-01 | Numerisch gesteuerte Einrichtung mit Kompensierung für toten Gang. |
| US07/317,390 US4961034A (en) | 1988-03-01 | 1989-03-01 | Numerical control device |
| EP89103571A EP0331142B1 (en) | 1988-03-01 | 1989-03-01 | Numerical control device involving correction for lost motion |
| HK98103588.5A HK1004297B (en) | 1988-03-01 | 1998-04-28 | Numerical control device involving correction for lost motion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63048118A JPH0833763B2 (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 数値制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01222302A true JPH01222302A (ja) | 1989-09-05 |
| JPH0833763B2 JPH0833763B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=12794409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63048118A Expired - Lifetime JPH0833763B2 (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 数値制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4961034A (ja) |
| EP (1) | EP0331142B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0833763B2 (ja) |
| KR (1) | KR910007054B1 (ja) |
| DE (1) | DE68917754T2 (ja) |
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| JP2007058278A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Okuma Corp | ロストモーション補正機能を有する位置制御装置 |
| JP2014191520A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Brother Ind Ltd | 数値制御装置 |
| WO2025013209A1 (ja) * | 2023-07-11 | 2025-01-16 | ファナック株式会社 | 制御装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
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| JP2935713B2 (ja) * | 1989-08-22 | 1999-08-16 | ファナック株式会社 | 数値制御装置 |
| JPH03180909A (ja) * | 1989-12-11 | 1991-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JPH03246707A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-05 | Fanuc Ltd | 系統別位置補正方式 |
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- 1988-03-01 JP JP63048118A patent/JPH0833763B2/ja not_active Expired - Lifetime
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