JPH0236017A - 放電加工機のサーボ制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は放電加工機のサーボ制御方法に係り、特に加工
用電極とワーク間の間隙を一定に維持しながら該電極を
ワークに対して相対的に移動させろサーボ制御方法に関
する。

〈従来技術〉 放電加工機、たとえば型彫り放電加工機においては、加
工用電極とワーク間の間隙を一定に維持しながら、該電
極を深さ方向にワークに対して相対的に移動させて電極
形状通りの放電加工をワークに施すようになっている。

第３図はかかる型彫り放電加工機におけるサーボ系の説
明図で、１は加工用電極、２はワーク、３は加工用電極
をワークに対して相対的に上下させろモータ、４はサー
ボアンプ、５は加工用電極１とワーク２間の電圧を検出
する電圧検出回路、６は検出電圧■。と設定電圧ｖｓの
差に応じた誤差電圧■、を発生する比較回路である。設
定電圧Ｖ。

は加工用電極１とワーク２間の所定長間隙に応じた値と
なっているから、誤差電圧Ｖｌ：に基づいてモタ３を駆
動すれば、加工用電極１とワーク２間の間隙を一定に維
持しながら該電極を上下方向に移動することができる。

第４図はかかる放電加工機のサーボ制御をデジタル処理
により実現するソフトウェアサーボのブロック図で、１
１はモータ、１２は加工電極とワク間電圧ｖ０を検出す
る電圧検出回路、１３は所定のサンプリング時間Ｔ毎に
検出電圧Ｖ。の変化量、換言すれば検出電圧■。と設定
電圧ｖｓとの差分ΔＶの変化量Ｖを求めて出力する設定
値比較回路、１４はサンプリング時間毎に入力されるア
ナログ電圧ｖＱＡＤ変換してポジション指令Ｃとし出力
するＡＤ変換器（ＡＤＣ）　　　１５は指令合成部、１
６は演算部、１７はポジション誤差Ｅｒを記憶する誤差
レジスタ、１８はポジションゲインＫＰが設定されてい
るゲイン設定部である。

〈発明が解決しようとしている課題〉 従来のサーボシステムにおいては、電極・ワーク間電圧
■。のサンプリング時間毎の変化量（ｖ）がポジション
指令となり、該ポジション指令と実際の移動量との差で
あるボジシヲン誤差に基づいてサーボ制御が行われて電
極・ワーク間の間隙が一定に維持される。

しかし、従来のサーボシステムではモータ・電極間の摩
擦、バックラッシュ要素や機械のばね要素等のために、
電極移動がサンプリング間隔でのインクリメンタル指令
に追従できずエラー量Ｅｒが大きくなり、速度指令が大
きくなって目標位置でオーバシュートあるいはハンチン
グが生じる場合がある。

たとえば、第１表ののようにサンプリング時間毎の各時
刻Ｔ、、　Ｔ２．　Ｔ、、　Ｔ４におけるポジション指
令Ｃをすべて１０（目標移動量は４０μｍ）ポジション
フィードバック３，７，９．１０とし、ポジションゲイ
ンＫｐを３とすると、各時刻におけろ速度指令ＶＣＭＤ
は２１，３０，３３，３３となり、すなわち目標位置近
傍における時刻Ｔ４における速度指令が３３と大きくな
りオーバシュートやハンチングを生じる。尚、第５図は
速度指令■ＣＭＤの変化の様子を示すものである。

以上から本発明の目的は、機械のオーバシュドあるいは
ハンチング現象を防止することができる放電加工機のサ
ーボ制御方法を提供することである。

第１表 時刻　ポジション指令Ｃポジション　　　　ΔＥ　　　
Ｅｒ　　　ＶＣＭＤく課題を解決するための手段〉 第１図は本発明にかかる放電加工機のサーボ系のブロッ
ク図である。

１１はモータ、１６はポジション指令Ｃと位置フィード
バックＦの差分ΔＥを演算する演算部、１７はポジショ
ン誤差Ｅｒを記憶する誤差レジスタ、１８はポジション
ゲインを指令により変更可能なポジションゲイン設定部
、２１はポジションゲイン制御部である。

く作用〉 サーボ制御時にポジションゲイン制御部２１は、ポジシ
ョン指令Ｃの極性及び該ポジション指令と位置フィード
バックの差分ΔＥの極性を監視し、これら両極性が一致
しなくなった時（たとえば減速時に）ポジションゲイン
設定部１８で設定されろポジションゲインＫｐを極性が
一致している時のポジションゲインより小さくし、これ
によりポジションゲイン設定部１８から出力される速度
指令ＶＣＭＤを小さくし、目標位置での８１械のハンチ
ング現象やオーバシュートをな（す。

〈実施例〉 第１図は本発明かかる放電加工機のサーボ制御をデジタ
ル処理により実現するソフトウェアサーボのブロック図
であり、第４図の従来例と同一部分には同一符号を付し
ている。

１１はモータ、１２は加工電極とワーク間電圧Ｖ０を検
出する電圧検出回路、１３は所定のサンプリング時間Ｔ
毎に検出電圧Ｖ。の変化量、換言すれば検出電圧■。と
設定電圧Ｖ、との差分Δ■の変化量Ｖを求めて出力する
設定値比較回路である。すなわち、設定値比較口＃１３
はｌサンプリング時間前の差分（検出電圧ｖ１−２と設
定電圧ｖｓの差分）をΔＶ、−、、現サンプリング時刻
におけろ差分（検出電圧Ｖ、と設定電圧■。の差分）を
ΔＶ、とすれば、次式 ％式％（１１ によりＶを計算し該Ｖをサンプリング時間毎のポジショ
ン指令として出力する。

１４はサンプリング時間毎に設定値比較口ＩＩ！１１３
から出力されるアナログのポジション指令ＶをＡＤ変換
して、デジタルのポジション指令Ｃとし出力するＡＤ変
換語、１５は指令合成部、１６は演算部、１７はポジシ
ョン誤差Ｅｒを記憶する誤差レジスタ、１８はポジショ
ンゲインＫＰを指令により変更可能なポジションゲイン
設定部、２１はポジションゲイン制御部で、ポジシアン
ゲイン設定部１８にポジションゲインの変更を指令する
。

合成部１５は加工用電極をＮＣ指令により所定位置に位
置決めする場合には該ＮＣ指令を出力し、間隙一定制御
により加工用電極とワーク間を一定ｒＨＪ隙に保持する
場合にはＡＤ変換器１４からの指令Ｃを出力する。又、
演算部１６はサンプリング時間毎のポジション指令Ｃと
ポジションフィードバックＦの差分ΔＥを演算し、演算
結果ΔＥを誤差レジスタ１７に累積させる（Ｅｒ十ΔＥ
−”Ｅｒ）ポジションゲイン制御部２１は、ポジション
指令Ｃの極性及び該ポジション指令と位置フィードバッ
クの差分ΔＥの極性を監視し、これら両極性が一致しな
くなった時ボジシ重ンゲイン設定部１８にポジションゲ
インＫｐを小さくするように指令する。すなわち、ポジ
ションゲイン制御部２１は、ポジション指令Ｃと差分Δ
Ｅを掛は合わせた結果が （ｉｌ正であれば極性が一致しているため、ポジション
ゲインＫｐをたとえば３にしくＫｐ＝３）（ＩＩ）零ま
たは負であれば極性が一致していないからボジシ茸ンゲ
インＫｐを１に減小する（Ｋｐ＝１）。尚、極性が一致
している場合は加速状態であり、極性が不一致の場合は
減速状態である。

さて、サンプリング時間毎の各時刻Ｔ、、　Ｔ２゜Ｔ、
、　Ｔ４におけるポジション指令Ｃをすべて１０（目標
移動距離は４０μｍ）、ポジションフィードバックを３
．７，９．１０とすると、時刻Ｔ４においてポジション
ゲインＫｐが３から１に変化し速度指令は１１となり、
また以後の時刻Ｔ５．　Ｔ６゜・においてポジシアンゲ
イン、速度指令はたとえば第２表のように変化する。尚
、第２図に本発明にかかる速度指令と従来方法による速
度指令の変化の様子を示す。

第２表 以上のように本発明によれば急激な速度変化が緩和され
、しかも目標位置近傍での速度指令は従来に比べて小さ
くなるため目標位置でのオーバシュートやハンチング現
象がなくなる。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、ポジション指令の極性及び該ポジ
ション指令と位置フィードバックの差分の極性を監視し
、これら両極性が一致しない時ポジションゲインを一致
している時のポジションゲインより小さくするように構
成したから、急激な指令速度指令の変化をなくせ、しか
も目標位置近傍での速度指令を小さくでき、機械のオー
バシュドあるいはハンチング現象を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる放電加工機のサーボ系のブロッ
ク図、 第２図は本発明方法及び従来方法による速度指令の変化
の様子を示す図、 ３図及び第４図は従来の放電加工機のサーボ系説明図、 第５図は従来方法による速度指令の変化を示す図である
。 １１・・モータ、 １６・・差分ΔＥを演算する演算部、 １７・・誤差レジスタ、 １８・・ポジシリンゲイン設定部、 ２１・・ポジションゲイン制御部 特許出願人　　　　　　　　ファナック株式会社代理人
　　　　　　　　　　弁理士　　齋藤千幹第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電極とワーク間の電圧を検出すると共に、所定時間毎に
   該検出電圧の変化量を求めてポジション指令とし、該ポ
   ジション指令と位置フィードバックの差分であるポジシ
   ョン誤差に基づいて電極をワークに対して相対的に移動
   させる放電加工機におけるサーボ制御方法において、 ポジション指令の極性及び該ポジション指令と位置フィ
   ードバックの差分の極性を監視し、これら両極性が一致
   しない時ポジションゲインを一致している時のポジショ
   ンゲインより小さくすることを特徴とする放電加工機に
   おけるサーボ制御方法。