JPH02199512A - 位置制御方式 - Google Patents
位置制御方式Info
- Publication number
- JPH02199512A JPH02199512A JP2006889A JP2006889A JPH02199512A JP H02199512 A JPH02199512 A JP H02199512A JP 2006889 A JP2006889 A JP 2006889A JP 2006889 A JP2006889 A JP 2006889A JP H02199512 A JPH02199512 A JP H02199512A
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- JP
- Japan
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- distance
- electrode
- position control
- sends
- servo
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- Pending
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
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〕
本発明はサーボモータを使用した位置制御方式に関し、
特に型彫放電加工機の電極と被加工物との極間距離を高
速に制御する位置制御方式に関する。
特に型彫放電加工機の電極と被加工物との極間距離を高
速に制御する位置制御方式に関する。
型彫放電加工機の極間制御方式としては、放電電圧波形
の平均電圧や放電開始までの遅延時間等を検出して、こ
れらの検出値を基準目標電圧や基準目標遅延時間になる
ように、サーボモータで極間を制御する方式がとられて
いる。
の平均電圧や放電開始までの遅延時間等を検出して、こ
れらの検出値を基準目標電圧や基準目標遅延時間になる
ように、サーボモータで極間を制御する方式がとられて
いる。
ＮＣ型彫放電加工機では、同時２軸または３軸の極間送
りを実現できるようにするため、極間を制御するサーボ
モータは速度ループ帰還制御ではなく、位置帰還ループ
として制御されている。
りを実現できるようにするため、極間を制御するサーボ
モータは速度ループ帰還制御ではなく、位置帰還ループ
として制御されている。
サーボモータは位置指令に対して遅れて動くため、フォ
ローイングエラーと呼ばれている遅れが存在する。この
遅れが小さいほど、電極を高速に制御できる。この遅れ
は、サーボの位置ループゲインにほぼ逆比例する。
ローイングエラーと呼ばれている遅れが存在する。この
遅れが小さいほど、電極を高速に制御できる。この遅れ
は、サーボの位置ループゲインにほぼ逆比例する。
このため、型彫放電加工機ではループゲインの高いサー
ボモータが使用される。極間の制御は概路次のようにお
こなわれる。
ボモータが使用される。極間の制御は概路次のようにお
こなわれる。
（イ）放電電圧波形の平均電圧や放電開始までの遅延時
間等を検出する。
間等を検出する。
（ロ）この検出値とあらかじめ設定されている基準目標
電圧や基準目標遅延時間等との差を求める。
電圧や基準目標遅延時間等との差を求める。
（ハ）この差にあるゲインを掛けた値を、サーボモータ
への移動指令とする。
への移動指令とする。
（ニ）（イ）〜（ハ）のステップを一定周期毎に繰り返
し、極間の制御をおこなっていた。これにより、電極を
たえず基準目標距離になるように制御する。
し、極間の制御をおこなっていた。これにより、電極を
たえず基準目標距離になるように制御する。
しかし、前述のようにサーボモータにはフォローイング
エラーがあるため、ゲインを高くすると、移動指令を与
えすぎることになり、オーバシュートやハンチングが発
生し、加工工種々の問題を引き起こすため、ゲインをあ
まり高く設定できなかった。
エラーがあるため、ゲインを高くすると、移動指令を与
えすぎることになり、オーバシュートやハンチングが発
生し、加工工種々の問題を引き起こすため、ゲインをあ
まり高く設定できなかった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、型
彫放電加工機の電極と被加工物との極間距離等を高速に
制御する位置制御方式を提供することを目的とする。
彫放電加工機の電極と被加工物との極間距離等を高速に
制御する位置制御方式を提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、サーボモータを
つかって、基準目標値と検出距離との差分を検出して、
前記差分差をなくすように位置を制御する位置制御方式
において、前記基準目標値と前記検出距離と差分から、
さらにサーボモータのフォローイングエラーを差し引い
た移動量をサーボモータに指令することを特徴とする位
置制御方式が、提供される。
つかって、基準目標値と検出距離との差分を検出して、
前記差分差をなくすように位置を制御する位置制御方式
において、前記基準目標値と前記検出距離と差分から、
さらにサーボモータのフォローイングエラーを差し引い
た移動量をサーボモータに指令することを特徴とする位
置制御方式が、提供される。
基準目標値と検出距離との差分のみから移動指令を指令
すると、実際には位置制御ループにフォローイングエラ
ーがあり、フォローイン、グエラーも含んだ移動量が指
令され、実際の移動量より余分な移動量が指令されるこ
ととなり、これがハンチング等の原因となって、位置制
御ゲインを上げることができなくなる。
すると、実際には位置制御ループにフォローイングエラ
ーがあり、フォローイン、グエラーも含んだ移動量が指
令され、実際の移動量より余分な移動量が指令されるこ
ととなり、これがハンチング等の原因となって、位置制
御ゲインを上げることができなくなる。
ここでは、フォローイングエラーを、基準目標値と検出
距離との差分から差し引くことにより、余分な移動量を
指令しないようにする。これによって、ハンチング等が
減少し、位置制御ゲインを上げることができ、位置制御
を高速に行う。
距離との差分から差し引くことにより、余分な移動量を
指令しないようにする。これによって、ハンチング等が
減少し、位置制御ゲインを上げることができ、位置制御
を高速に行う。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第２図は本発明の一実施例のＣＮＣ型彫放電加工機の概
要を示す図である。数値制御装置（ＣＮＣ）１０はマイ
クロプロセッサ構成で、加工条件設定手段１１、極間距
離制御手段１２、極間電圧検出手段１３等を有する。
要を示す図である。数値制御装置（ＣＮＣ）１０はマイ
クロプロセッサ構成で、加工条件設定手段１１、極間距
離制御手段１２、極間電圧検出手段１３等を有する。
極間距離制御手段１２からサーボモータ３１に移動指令
が与えられ、サーボモータ３１はＺ軸移動機構３２によ
って、電極３３をＺ軸方向に制御する。電極３３と被加
工物３４の間には、加工電源４０から高周波の電圧が引
加され、電極３３と被加工物３４との間の放電によって
、被加工物３４の加工が行われる。また、加工条件設定
手段１１からは加工電源に対して、加工電圧Ｖ、加工電
流１等の加工条件が指令される。
が与えられ、サーボモータ３１はＺ軸移動機構３２によ
って、電極３３をＺ軸方向に制御する。電極３３と被加
工物３４の間には、加工電源４０から高周波の電圧が引
加され、電極３３と被加工物３４との間の放電によって
、被加工物３４の加工が行われる。また、加工条件設定
手段１１からは加工電源に対して、加工電圧Ｖ、加工電
流１等の加工条件が指令される。
さらに、極間電圧検出手段１３は電極３３と被加工物３
４間の電圧を検出し、電極３３と被加工物３４の極間距
離を間接的に検出し、これを極間距離制御手段１２に送
り、電極３３と被加工物３４の極間距離が一定になるよ
うに、電極３３の位置を制御する。
４間の電圧を検出し、電極３３と被加工物３４の極間距
離を間接的に検出し、これを極間距離制御手段１２に送
り、電極３３と被加工物３４の極間距離が一定になるよ
うに、電極３３の位置を制御する。
第１図は本発明の一実施例のＣＮＣ型彫放電加工機の詳
細図である。第２図と同一の要素には同一の符号が付し
てあり、その説明は省略する。
細図である。第２図と同一の要素には同一の符号が付し
てあり、その説明は省略する。
加工条件設定手段１１は電極３３と被加工物３４の基準
距離ｐｂを指令する。一方平均電圧検出回路１８は電極
３３と被加工物３４間の平均電圧Ｖｎを検出し、ＡＤ変
換器１７に送る。ＡＤ変換器１７は平均電圧Ｖｎをディ
ジタル値に変換し、極間電圧検出手段１３に送る。極間
電圧検出手段１３はこの平均電圧値から極間距離１ｍを
計算し、演算器１４に送る。極間距離は電極３３と被加
工物３４間の平均電圧にほぼ比例するので、極間距離を
平均電圧から求めることができる。
距離ｐｂを指令する。一方平均電圧検出回路１８は電極
３３と被加工物３４間の平均電圧Ｖｎを検出し、ＡＤ変
換器１７に送る。ＡＤ変換器１７は平均電圧Ｖｎをディ
ジタル値に変換し、極間電圧検出手段１３に送る。極間
電圧検出手段１３はこの平均電圧値から極間距離１ｍを
計算し、演算器１４に送る。極間距離は電極３３と被加
工物３４間の平均電圧にほぼ比例するので、極間距離を
平均電圧から求めることができる。
演算器１４は基準距離！ｂから実際の極間距離ｆ！、ｍ
を引きその偏差εを計算し、移動量計算手段１５は移動
量Ｃｎをサーボ移動指令計算手段に送る。移動量計算手
段１５の偏差と移動量の関係の詳細は後述する。
を引きその偏差εを計算し、移動量計算手段１５は移動
量Ｃｎをサーボ移動指令計算手段に送る。移動量計算手
段１５の偏差と移動量の関係の詳細は後述する。
サーボ移動指令計算手段１６は移動量Ｃｎからフォロー
イングエラーＥｎ差し引いたＰｎをザボ位置制御回路２
１へ出力する。
イングエラーＥｎ差し引いたＰｎをザボ位置制御回路２
１へ出力する。
Ｐｎ ＝ Ｃｎ −Ｂｎ
ここでＰｎ ：サーボモータへの移動指令Ｃｎ 二極間
移動量 Ｅｎ ：サーボのフォローイングエラーｎ −ｎ回目の
計算を表す このような計算はＣＮＣｌ０内のマイクロプロセッサに
よって、２〜４ｍｓ程度の時間間隔で実行される。
移動量 Ｅｎ ：サーボのフォローイングエラーｎ −ｎ回目の
計算を表す このような計算はＣＮＣｌ０内のマイクロプロセッサに
よって、２〜４ｍｓ程度の時間間隔で実行される。
極間移動量ＰｎからフォローイングエラーＥｎを差し引
くのは、フォローイングエラーＥｎはサーボ位置制御回
路内のエラーカウンタにカウントされており、移動量Ｃ
ｎをそのまま与えると、サーボモータ３１の追随遅れす
なわちフォローイングエラーＥｎを重複して与えること
になり、ハンチング等の原因となり、位置制御ループの
ゲインを上げることができないからである。
くのは、フォローイングエラーＥｎはサーボ位置制御回
路内のエラーカウンタにカウントされており、移動量Ｃ
ｎをそのまま与えると、サーボモータ３１の追随遅れす
なわちフォローイングエラーＥｎを重複して与えること
になり、ハンチング等の原因となり、位置制御ループの
ゲインを上げることができないからである。
従って、このように極間移動量からフォローイングエラ
ーＥｎを差し引くことにより、ゲインを」−げることが
でき、電極３３の動きを高速に制御することが可能にな
る。その結果、電極３３と被加工物３４間の極間距離を
精度よ（一定に維持でき、安定した放電加工が可能とな
る。
ーＥｎを差し引くことにより、ゲインを」−げることが
でき、電極３３の動きを高速に制御することが可能にな
る。その結果、電極３３と被加工物３４間の極間距離を
精度よ（一定に維持でき、安定した放電加工が可能とな
る。
サーボ位置制御回路２１はこの指令Ｐｎを速度電流制御
回路２２に送り、サーボモータ３１を駆動し、電極３３
のＺ軸方向の位置を制御する。
回路２２に送り、サーボモータ３１を駆動し、電極３３
のＺ軸方向の位置を制御する。
第３図は偏差と移動量の関係を示す図である。
横軸は偏差εであり、縦軸は移動ＮＣｎであり、偏差が
正のときは、極間距離が小さくなり、ずわち電極３３を
被加工物３４の方へ追い込むように制御する。偏差が負
のときは極間距離が大きくなるように、すわち電極３３
が被加工物３４から逃げるように制御する。これらの曲
線はＣＮＣ内のパラメータとして設定できるように構成
されており、被加工物の月質、大きさ等によって、任意
に設定できる。図に示すように、電極３３と被加工物３
４との短絡を防止するために、逃げ動作の場合のゲイン
が高くなるような曲線とする。
正のときは、極間距離が小さくなり、ずわち電極３３を
被加工物３４の方へ追い込むように制御する。偏差が負
のときは極間距離が大きくなるように、すわち電極３３
が被加工物３４から逃げるように制御する。これらの曲
線はＣＮＣ内のパラメータとして設定できるように構成
されており、被加工物の月質、大きさ等によって、任意
に設定できる。図に示すように、電極３３と被加工物３
４との短絡を防止するために、逃げ動作の場合のゲイン
が高くなるような曲線とする。
上記の例では極間距離は電極と被加工物間の平均電圧で
検出したが、極間に電圧をかげてから、放電が開始され
るまでの放電遅延時間を使用して極間距離を検出するこ
ともできる。
検出したが、極間に電圧をかげてから、放電が開始され
るまでの放電遅延時間を使用して極間距離を検出するこ
ともできる。
また、上記の説明ではＣＮＣ型彫放電加工機の極間距離
を制御することで説明したが、ならい加工装置あるいは
ならい制御を使用したデジタイジング装置等の位置制御
にも適用することができる。
を制御することで説明したが、ならい加工装置あるいは
ならい制御を使用したデジタイジング装置等の位置制御
にも適用することができる。
以上説明したように本発明では、移動量からフォローイ
ングエラーを差し引いた値をサーボ移動指令としたので
、オーバシュートやハンチングを生じることな（、位置
制御回路のゲインを」二げることができ、高速な位置制
御が可能となる。
ングエラーを差し引いた値をサーボ移動指令としたので
、オーバシュートやハンチングを生じることな（、位置
制御回路のゲインを」二げることができ、高速な位置制
御が可能となる。
特に、ＣＮＣ型彫放電加工機では、ゲインを高くとるこ
とが可能になり、オーバシュートやハンチングなく高速
に電極の極間を目標値に制御することが可能になり、加
工速度の向」二とクリアランスを含めた加工精度の向上
をはかることができる。
とが可能になり、オーバシュートやハンチングなく高速
に電極の極間を目標値に制御することが可能になり、加
工速度の向」二とクリアランスを含めた加工精度の向上
をはかることができる。
第１図は本発明の一実施例のＣＮＣ型彫放電加工機の詳
細図、 第２図は本発明の一実施例のＣＮＣ型彫放電加工機の概
要を示す図、 第３図は偏差と移動量の関係を示す図である。 Ｏ−・・・・−・・・・−・数値制御装置（ＣＮＣ）１
−−−−−−−・・・・・・・−加工条件設定手段３−
・・−・−−−−−−一極間電圧検出手段５−−−−−
−−−・−・・・・−移動量計算手段６・−・・・−・
・−−−一一サーボ移動指令計算手段１・−−−ｍ−−
・・・・・・・・サーボ位置制御回路２−・−・・・・
・・・−・−速度電流制御回路１・ サーボモー
タ ３・・−・−・・−・−・−電極 ４−・・・・−・−・・・〜被加工物 ０−・−・−・・−・−加工電源 特許出願人 ファナック株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖
細図、 第２図は本発明の一実施例のＣＮＣ型彫放電加工機の概
要を示す図、 第３図は偏差と移動量の関係を示す図である。 Ｏ−・・・・−・・・・−・数値制御装置（ＣＮＣ）１
−−−−−−−・・・・・・・−加工条件設定手段３−
・・−・−−−−−−一極間電圧検出手段５−−−−−
−−−・−・・・・−移動量計算手段６・−・・・−・
・−−−一一サーボ移動指令計算手段１・−−−ｍ−−
・・・・・・・・サーボ位置制御回路２−・−・・・・
・・・−・−速度電流制御回路１・ サーボモー
タ ３・・−・−・・−・−・−電極 ４−・・・・−・−・・・〜被加工物 ０−・−・−・・−・−加工電源 特許出願人 ファナック株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖
Claims (4)
- （１）サーボモータで、基準目標値と検出距離との差を
検出して、この差をなくすように位置を制御する位置制
御方式において、 前記基準目標値と前記検出距離との差分から、さらにサ
ーボモータのフォローイングエラーを差し引いた移動量
をサーボモータに指令することを特徴とする位置制御方
式。 - （２）前記位置は型彫放電加工機の電極と被加工物との
極間距離であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の位置制御方式。 - （３）前記極間距離は電極と被加工物間の平均加工電圧
で検出することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の位置制御方式。 - （４）前記極間距離は電極と被加工物間の放電開始遅延
時間で検出することを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載の位置制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006889A JPH02199512A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 位置制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006889A JPH02199512A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 位置制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02199512A true JPH02199512A (ja) | 1990-08-07 |
Family
ID=12016780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006889A Pending JPH02199512A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 位置制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02199512A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6349908A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-02 | Canon Inc | 位置決め制御装置 |
| JPS6361311A (ja) * | 1986-09-01 | 1988-03-17 | Omron Tateisi Electronics Co | 移動体の位置決め制御装置 |
-
1989
- 1989-01-30 JP JP2006889A patent/JPH02199512A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6349908A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-02 | Canon Inc | 位置決め制御装置 |
| JPS6361311A (ja) * | 1986-09-01 | 1988-03-17 | Omron Tateisi Electronics Co | 移動体の位置決め制御装置 |
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