JPH0373243A - 主軸位置決め方法 - 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、ギアを有するマシンにおいて、主軸の位置決
めを行う際に生じるギア音の抑制を図った主軸位置決め
方法に関する。

〔従来の技術〕

第５図は、変速ギアを有するマシンの従来の位置決め制
御系の構成を示すブロック図である。図中１は主軸モー
タ、２は主軸であり、両者の間には、主軸モータｌの回
転を減速するための変速ギア３が備えられている。目標
停止位置が指令として与えられると、その目標停止位置
とパルスジェネレータ４で検出された主軸の現在位置と
の偏差θにポジションゲインに、を掛けたものが速度指
令として速度制御装置５に与えられ、主軸モータ１が駆
動される。

さて、このような主軸モータｌと主軸２との間に変速の
ためのギア３を有するマシンにおいては、主軸２の位置
決めを行う際、主軸２が停止している状態からある指令
された位置に位置決め動作を行うと、主軸２は、−旦加
速してから減速する動作を行う。この加速状態から減速
状態に移る時点で、ギア３のバックラッシュによってギ
ア音が発生する。このようなギア音の発生を抑制する方
法としては、速度指令がある値〈リミット値）以上に大
きくならないように、第５図に示しているようにリミッ
タ６を設けて速度指令の大きさを制限することがなされ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、近年、主軸２を任意の位置で、あるいは多点
で止めたいという要望が増えている。例えば、旋盤等の
用途にマシンが使われたとき、ロボット等のローダを用
いてワークの着脱を行う場合は、ワークを加工した後に
着脱方向を揃えるために、決められた位置にワークを止
める必要がある。また、ワークの４個所にタップ加工す
る場合などは、主軸を９０°ずつ回転させ、そこでワー
クを止めて加工を行う。

このような場合に第５図に示す構成の位置制御装置で停
止状態から位置決めを行おうとすると、速度指令のリミ
ット値は一定であるため、目標値と現在値との偏差θが
大きい場合には第６図に示すように速度指令が速度リミ
ット値にかかって速度指令が制限されるが、目標値と現
在値との偏差θが小さくなると加速状態から減速状態に
移る際の速度も小さくなり、第７図に示すように速度指
令値が速度リミット値にかからなくなり、ギア音が発生
することがある。

このように、主軸を任意の位置で、あるいは多点で止め
る必要がある場合には、速度指令をあるリミット値で制
限しても、移動量が異なれば、加速から減速に移る時点
での速度が異なるため、移動量によっては、ギア音が発
生する。その場合には、リミット値を小さくするか、位
置ループゲインを小さくすれば、ギア音は防止できるが
、位置決め時間が長くなってしまう。

本発明は、上述のような従来の問題点を改善するもので
その目的は、停止状態からの主軸の任意位置決め時に発
生するギア音を、位置決め時間を延ばすことなく抑制す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明の主軸位置決め方法は
、ギアを有するマシンの駆動系の外部から与えられる任
意の停止位置指令と現在位置との偏差量に前記マシンの
駆動系の位置ループゲインを乗じた値を前記駆動系を構
成するインバータの速度指令として用い、かつ該速度指
令の値をあるリミット値で制限するリミッタを設けた位
置決め制御装置において、停止状態から停止位置指令に
よって指令された位置に位置決めする際に、前記停止位
置指令と現在位置との偏差量に応じて前記リミット値を
変化させることにより速度の急峻な変化を抑制してギア
音を防止することを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、速度指令の最大値を制限するリミッ
ト値を固定的に設定するのではなく、停止位置指令と現
在位置との偏差量に応じて変化させることとしている。

これにより、停止状態から任意の位置に位置決めする場
合においても、偏差量の大小に拘わらず、ギア音を抑制
することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図である
。本実施例が第５図の従来例と異なるところは、リミッ
タ６のリミット値として固定した値を用いるのではなく
、目標停止位置と現在値との偏差θに応じてリミット値
を変化させることにある。

前述したように、速度指令の最大値（初期値）は、偏差
θに位置ループゲインに、を乗じたものであるので位置
ループゲインが一定の場合は、偏差の量に比例すること
がわかる。

そこで、本発明では、第２図のような特性を有するリミ
ッタ６を速度指令のリミット値として用いる。図中のリ
ミット最大値Ｎ□、と偏差リミット値θ□８は、パラメ
ータなどで、外部から与えておく。ある任意の目標値に
対する偏差θ、（主軸位置決め時の初期偏差量）の速度
指令リミット値Ｎは、次の式で表せる。

７’Ｊ　＝　Ｎ　＊　ａ　Ｘ　Ｘθ、／θ、、、　　・
・・（１）上式のリミット値を用いると偏差に応じて速
度指令リミット値も変わり、かつ、＋７　ミツト値を下
げ過ぎることもないので、任意の目標値に対して、速度
の急峻な変化を抑えギア音を抑制し、さらに、時間を必
要以上に延ばすこともなく位置決めすることができる。

第３図及び第４図に、停止状態から位置決めした場合の
速度指令と実速度とトルク指令を示す。

但し、第３図はリミッタ６がない場合、第４図はリミッ
タ６を挿入した場合である。速度指令’Ｊミツタロがな
い場合、第３図に示すようにトルク指令が正から負へ切
り換わるａ点でギア音が発生する。速度指令ＩＪ　ミッ
タを入れた場合は、第４図に示すように実速度が速度指
令リミッタに一致したｂ点でトルク指令は一旦零になり
、０点においてトルク指令が負になるのでギア音は発生
しない。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば、リミッタのリミ
ット値を目標停止位置と現在値との偏差に応じて変化さ
せるようにしたので、任意の目標停止位置や多点で停止
する場合においても、時間を必要以上に延ばすことなく
、ギア音を抑制し、位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第２
図は本発明に係るリミッタの特性を示す図、第３図は速
度指令リミッタを備えない場合の速度指令と実速度及び
トルク指令の波形図、第４図は速度指令リミッタを備え
た場合の速度指令と実速度とトルク指令の波形図、第５
図はギアを有する主軸位置決め装置の従来の構成を示す
ブロック図、第６図は速度リミット値にかかる大きさの
速度指令の説明図、第７図は速度リミット値にかからな
い大きさの速度指令の説明図である。 １：主軸モータ　　　２：主軸 ３：変速ギア　　　　４：パルスジェネレータ５：速度
制御装置　　６：リミッタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ギアを有するマシンの駆動系の外部から与えられる
   任意の停止位置指令と現在位置との偏差量に前記マシン
   の駆動系の位置ループゲインを乗じた値を前記駆動系を
   構成するインバータの速度指令として用い、かつ該速度
   指令の値をあるリミット値で制限するリミッタを設けた
   位置決め制御装置において、 停止状態から停止位置指令によって指令された位置に位
   置決めする際に、前記停止位置指令と現在位置との偏差
   量に応じて前記リミット値を変化させることにより速度
   の急峻な変化を抑制してギア音を防止することを特徴と
   する主軸位置決め方法。