JPH05282019A - サーボシステムにおける加速制御方法及び装置 - Google Patents
サーボシステムにおける加速制御方法及び装置Info
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- JPH05282019A JPH05282019A JP10849092A JP10849092A JPH05282019A JP H05282019 A JPH05282019 A JP H05282019A JP 10849092 A JP10849092 A JP 10849092A JP 10849092 A JP10849092 A JP 10849092A JP H05282019 A JPH05282019 A JP H05282019A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】送り軸のロストモーションに起因する加工精度
の劣化を低減するサーボシステムにおける加速制御方法
及び装置を提供する。 【構成】送り系のバックラッシに起因するロストモーシ
ョン量Ｍb、弾性変形に起因するロストモーション量Ｍt
及び静摩擦に起因するロストモーション量Ｍs予め求
め、送り軸の移動方向が反転した時には、バックラッシ
加速速度Ｖbで送りモータを前記Ｍb回転し、続けて弾性
変形加速速度Ｖtで前記Ｍt回転し、続けて静摩擦加速速
度Ｖsで前記Ｍs回転し、送り軸のロストモーションを制
御する。
の劣化を低減するサーボシステムにおける加速制御方法
及び装置を提供する。 【構成】送り系のバックラッシに起因するロストモーシ
ョン量Ｍb、弾性変形に起因するロストモーション量Ｍt
及び静摩擦に起因するロストモーション量Ｍs予め求
め、送り軸の移動方向が反転した時には、バックラッシ
加速速度Ｖbで送りモータを前記Ｍb回転し、続けて弾性
変形加速速度Ｖtで前記Ｍt回転し、続けて静摩擦加速速
度Ｖsで前記Ｍs回転し、送り軸のロストモーションを制
御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、送り軸の駆動制御を行
うサーボシステムにおける加速制御方法及び装置に関
し、特に送り系のバックラッシ、弾性変形、静摩擦に基
づくロストモーションに起因する精度劣化を軽減するサ
ーボシステムにおける加速制御方法及び装置に関する。
うサーボシステムにおける加速制御方法及び装置に関
し、特に送り系のバックラッシ、弾性変形、静摩擦に基
づくロストモーションに起因する精度劣化を軽減するサ
ーボシステムにおける加速制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、工作機械等のＮＣ装置ではサー
ボモータの回転により送り軸を駆動し、ワークが載置さ
れたテーブルを移動する。ところで、送り軸駆動方向を
反転する際（円弧加工等の象限切り換わり時）や一時停
止後、再駆動するときには、バックラッシ、弾性変形に
よるねじれ及びテーブル案内面の静止摩擦等に起因し
て、ロストモーションが発生し、テーブルの実際の動き
にモータ駆動指令に対する時間的遅れが生ずる。このよ
うなロストモーションが生ずると、加工後のワーク形状
に段差や突起等の歪が残り、加工精度が著しく低下して
しまう。特に、ロストモーションの少ない他の軸を用い
た複数軸同時輪郭加工を行うと、同期が狂うため輪郭指
令経路と実動作軌跡に誤差が生じ、加工物に食い込み、
突起が生じ、形状精度が劣化する。
ボモータの回転により送り軸を駆動し、ワークが載置さ
れたテーブルを移動する。ところで、送り軸駆動方向を
反転する際（円弧加工等の象限切り換わり時）や一時停
止後、再駆動するときには、バックラッシ、弾性変形に
よるねじれ及びテーブル案内面の静止摩擦等に起因し
て、ロストモーションが発生し、テーブルの実際の動き
にモータ駆動指令に対する時間的遅れが生ずる。このよ
うなロストモーションが生ずると、加工後のワーク形状
に段差や突起等の歪が残り、加工精度が著しく低下して
しまう。特に、ロストモーションの少ない他の軸を用い
た複数軸同時輪郭加工を行うと、同期が狂うため輪郭指
令経路と実動作軌跡に誤差が生じ、加工物に食い込み、
突起が生じ、形状精度が劣化する。
【０００３】かかるロストモーションの問題を軽減する
ため、従来、種々提案が為されている。例えば、上記バ
ックラッシによる工具の動作遅れ（工具移動軌跡からの
ズレ）を補償するため、予め当該ズレ量をＮＣ装置内部
に記憶しておき、送り軸の送り方向の反転タイミングを
サーボモータの回転量を検知するパルスコーダからの情
報やテーブル（送り軸）の移動距離を検出するリニアス
ケールからの情報に基づいて補償処理が行われる。すな
わち、反転タイミングで上記ズレ量の補償動作を行わせ
るため、図５に示す如く、バックラッシ加速度を与え
る。このような技術は、例えば、特開平3ー110603に開
示されている。
ため、従来、種々提案が為されている。例えば、上記バ
ックラッシによる工具の動作遅れ（工具移動軌跡からの
ズレ）を補償するため、予め当該ズレ量をＮＣ装置内部
に記憶しておき、送り軸の送り方向の反転タイミングを
サーボモータの回転量を検知するパルスコーダからの情
報やテーブル（送り軸）の移動距離を検出するリニアス
ケールからの情報に基づいて補償処理が行われる。すな
わち、反転タイミングで上記ズレ量の補償動作を行わせ
るため、図５に示す如く、バックラッシ加速度を与え
る。このような技術は、例えば、特開平3ー110603に開
示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
ＮＣ装置のようなサーボシステムでは、送り軸の送り方
向の反転時にバックラッシ加速量を速度指令に加えてズ
レを軽減している。しかしながら、上記従来方法では、
円弧加工等の送り軸の送り方向反転時のみ加速制御を行
っているので、送り軸が一旦停止してから再び同一方向
に移動するときに生ずる静摩擦についての配慮が為され
ておらず、精度面での問題が依然残っている。また、従
来方法では、ロストモーションの原因であるバックラッ
シ、弾性変形によるねじれ、静摩擦のすべてについて配
慮されているわけではない。また、バックラッシ低減の
ため、バックラッシ加速度を大きくすると、バックラッ
シの空転動作からねじれ動作に移行するときに送りねじ
とナット、歯車伝達機構等の送り駆動系の反対方向の歯
面に衝撃力が作用し、機械寿命が短くなる。更に、この
大きなバックラッシ加速を停止したときに、サーボシス
テムが不安定となり、速度に揺らぎが生じ、加工精度が
劣下する。
ＮＣ装置のようなサーボシステムでは、送り軸の送り方
向の反転時にバックラッシ加速量を速度指令に加えてズ
レを軽減している。しかしながら、上記従来方法では、
円弧加工等の送り軸の送り方向反転時のみ加速制御を行
っているので、送り軸が一旦停止してから再び同一方向
に移動するときに生ずる静摩擦についての配慮が為され
ておらず、精度面での問題が依然残っている。また、従
来方法では、ロストモーションの原因であるバックラッ
シ、弾性変形によるねじれ、静摩擦のすべてについて配
慮されているわけではない。また、バックラッシ低減の
ため、バックラッシ加速度を大きくすると、バックラッ
シの空転動作からねじれ動作に移行するときに送りねじ
とナット、歯車伝達機構等の送り駆動系の反対方向の歯
面に衝撃力が作用し、機械寿命が短くなる。更に、この
大きなバックラッシ加速を停止したときに、サーボシス
テムが不安定となり、速度に揺らぎが生じ、加工精度が
劣下する。
【０００５】そこで、本発明の目的は、ロストモーショ
ンに起因する加工精度の劣化を著しく低減可能なサーボ
システムにおける加速制御方法及び装置を提供すること
にある。
ンに起因する加工精度の劣化を著しく低減可能なサーボ
システムにおける加速制御方法及び装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によるサーボシステムにおける加速制御方法
は、送り軸の駆動制御を行うサーボシステムにおける加
速制御方法において、前記送り軸の移動方向を検出し、
その移動方向が反転した時には送り系のバックラッシに
起因するロストモーションを補償する予め設定された第
１の加速速度を与え、その後送り系の弾性変形に起因す
るロストモーションを補償する予め設定された第２の加
速速度を与え、続いて送り系の静摩擦に起因するロスト
モーションを補償する予め設定された第３の加速速度を
与えるように構成される。
め、本発明によるサーボシステムにおける加速制御方法
は、送り軸の駆動制御を行うサーボシステムにおける加
速制御方法において、前記送り軸の移動方向を検出し、
その移動方向が反転した時には送り系のバックラッシに
起因するロストモーションを補償する予め設定された第
１の加速速度を与え、その後送り系の弾性変形に起因す
るロストモーションを補償する予め設定された第２の加
速速度を与え、続いて送り系の静摩擦に起因するロスト
モーションを補償する予め設定された第３の加速速度を
与えるように構成される。
【０００７】また、本発明によるサーボシステムにおけ
る加速制御方法は、送り軸の駆動制御を行うサーボシス
テムにおける加速制御方法において、前記送り軸の移動
方向を検出し、その移動方向が同一で一旦停止後の再移
動である時には、送り系の静摩擦に起因するロストモー
ションを補償する予め設定された前記第３の加速速度の
みを与えるように構成される。
る加速制御方法は、送り軸の駆動制御を行うサーボシス
テムにおける加速制御方法において、前記送り軸の移動
方向を検出し、その移動方向が同一で一旦停止後の再移
動である時には、送り系の静摩擦に起因するロストモー
ションを補償する予め設定された前記第３の加速速度の
みを与えるように構成される。
【０００８】更に、本発明によるサーボシステムにおけ
る加速制御装置は、送り軸の駆動制御を行うサーボシス
テムにおける加速制御装置において、送りモータの移動
方向および移動量を検出する移動方向・移動量検出手段
と、予め設定した前記第１の加速速度、前記第２の加速
速度および前記第３の加速速度を発生する加速速度発生
手段とを具備して構成される。
る加速制御装置は、送り軸の駆動制御を行うサーボシス
テムにおける加速制御装置において、送りモータの移動
方向および移動量を検出する移動方向・移動量検出手段
と、予め設定した前記第１の加速速度、前記第２の加速
速度および前記第３の加速速度を発生する加速速度発生
手段とを具備して構成される。
【０００９】
【作用】本発明では、送り軸の移動方向反転時や一旦停
止後の同一方向移動時のようにバックラッシ、ねじれ等
の弾性変形及び静摩擦に起因するロストモーションを、
それぞれの特性及び量に対応した最適な加速制御を行っ
て補償することにより、加工精度を大幅に改善してい
る。
止後の同一方向移動時のようにバックラッシ、ねじれ等
の弾性変形及び静摩擦に起因するロストモーションを、
それぞれの特性及び量に対応した最適な加速制御を行っ
て補償することにより、加工精度を大幅に改善してい
る。
【００１０】
【実施例】次に、本発明について図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明によるサーボシステムにおける
加速制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
本発明では、送り系のロストモーションを規定するバッ
クラッシ、弾性変形によるねじれ及び静摩擦のそれぞれ
に対して最適な補償を施し、その遅れ時間を最大限に低
減させている。すなわち、上記送り軸の送り方向の反転
の時間的遅れは、先ず、バックラッシによる時間的遅
れ、次いでねじれ等の弾性変形による時間的遅れ、最後
に静摩擦による時間的遅れの順序で発生する。そこで、
本発明は、この順序によって生ずる時間的遅れをその順
序に沿って個々に補償するような制御を行う。そのた
め、予め実験等により、バックラッシ量及びねじれ量を
含んだロストモーション量Ｍlと、バックラッシ量Ｍbを
求めておき、Ｍt=Ｍl−Ｍbとして弾性変形によるねじれ
量を演算し、予めメモリ２２内に格納しておく。また、
静摩擦に起因するロストモーション量Ｍsも実験的に求
めてメモリ２２内に格納しておく。
明する。図１は、本発明によるサーボシステムにおける
加速制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
本発明では、送り系のロストモーションを規定するバッ
クラッシ、弾性変形によるねじれ及び静摩擦のそれぞれ
に対して最適な補償を施し、その遅れ時間を最大限に低
減させている。すなわち、上記送り軸の送り方向の反転
の時間的遅れは、先ず、バックラッシによる時間的遅
れ、次いでねじれ等の弾性変形による時間的遅れ、最後
に静摩擦による時間的遅れの順序で発生する。そこで、
本発明は、この順序によって生ずる時間的遅れをその順
序に沿って個々に補償するような制御を行う。そのた
め、予め実験等により、バックラッシ量及びねじれ量を
含んだロストモーション量Ｍlと、バックラッシ量Ｍbを
求めておき、Ｍt=Ｍl−Ｍbとして弾性変形によるねじれ
量を演算し、予めメモリ２２内に格納しておく。また、
静摩擦に起因するロストモーション量Ｍsも実験的に求
めてメモリ２２内に格納しておく。
【００１１】本発明の実施例として、先ず、送り方向の
反転時の動作について説明する。図２は、本発明による
サーボシステムにおける加速制御装置の一実施例を示す
構成図である。本実施例では、上記ロストモーション発
生順に対応補償処理を行う。図３には、送り移動方向反
転時の、送りモータに与える速度補償分として与える加
速速度の時間的変化の一例が示されている。反転時に
は、最初にバックラッシ加速速度Ｖbを与えるため、バ
ックラッシ補償を行う。モータの移動量Ｐ2が上記バッ
クラッシ量Ｍbに至る直前を検出し、該検出時点からは
加速指令を歯面への衝突が問題なくなるようなバックラ
ッシ減速加速速度Ｖaに低下させる。その後、移動量Ｐ2
の予め設定した移動量を検出した後に、ねじれ等の弾性
変形に対処するために設定した弾性変形加速速度Ｖt
を、上記ねじれ量Ｍtだけの移動が検出されるまで与
え、弾性変形補償を行う。続いて、静摩擦によるロスト
モーションを補償するため、弾性変形加速速度Ｖtより
大きな静摩擦加速速度Ｖsを与える。この加速速度Ｖtと
Ｖsとの速度差により加速トルクを発生し、静摩擦に対
しハンマー効果を与える。静摩擦加速速度Ｖsは、上記
静摩擦に起因するロストモーション量Ｍsの移動が行わ
れるまで持続し、その後は、加速速度を徐々に減じる。
反転時の動作について説明する。図２は、本発明による
サーボシステムにおける加速制御装置の一実施例を示す
構成図である。本実施例では、上記ロストモーション発
生順に対応補償処理を行う。図３には、送り移動方向反
転時の、送りモータに与える速度補償分として与える加
速速度の時間的変化の一例が示されている。反転時に
は、最初にバックラッシ加速速度Ｖbを与えるため、バ
ックラッシ補償を行う。モータの移動量Ｐ2が上記バッ
クラッシ量Ｍbに至る直前を検出し、該検出時点からは
加速指令を歯面への衝突が問題なくなるようなバックラ
ッシ減速加速速度Ｖaに低下させる。その後、移動量Ｐ2
の予め設定した移動量を検出した後に、ねじれ等の弾性
変形に対処するために設定した弾性変形加速速度Ｖt
を、上記ねじれ量Ｍtだけの移動が検出されるまで与
え、弾性変形補償を行う。続いて、静摩擦によるロスト
モーションを補償するため、弾性変形加速速度Ｖtより
大きな静摩擦加速速度Ｖsを与える。この加速速度Ｖtと
Ｖsとの速度差により加速トルクを発生し、静摩擦に対
しハンマー効果を与える。静摩擦加速速度Ｖsは、上記
静摩擦に起因するロストモーション量Ｍsの移動が行わ
れるまで持続し、その後は、加速速度を徐々に減じる。
【００１２】一方、送り移動が一旦停止後、再び同一方
向に移動する場合には、図４に示す如く、図１の静摩擦
部加速制御のみを行う。つまり、一旦停止後、再移動を
開始する時点では、歯面は当たっており、弾性変形も保
持されているので、送り方向が反転した場合のようなバ
ックラッシ部加速制御Ｂ及び弾性変形部加速制御Ｔを行
う必要がない。
向に移動する場合には、図４に示す如く、図１の静摩擦
部加速制御のみを行う。つまり、一旦停止後、再移動を
開始する時点では、歯面は当たっており、弾性変形も保
持されているので、送り方向が反転した場合のようなバ
ックラッシ部加速制御Ｂ及び弾性変形部加速制御Ｔを行
う必要がない。
【００１３】さて、図１を参照して本実施例の動作、処
理手順を説明すると、先ず、送り軸が停止中か否かを判
定し（ステップＳ１）、停止中であれば、これから移動
を開始するか否かを判定する（ステップＳ２）。ここ
で、移動が開始されると、移動方向は前回の移動方向と
同一か否かを判定する（ステップＳ３）。同一方向と判
定されれば図４に示す静摩擦部加速制御を行うため、静
摩擦に打ち勝つ低い速度指令Ｖsでモータを回転させ
（ステップＳ４）、静摩擦量Ｍs相当だけモータが回転
したか（送り軸が移動したか）否かを判定し（ステップ
Ｓ５）、Ｍsだけ移動されたことが確認された時点で加
速速度Ｖsを徐々に減じ、処理を終了する。一方、ステ
ップＳ１において、送り軸が停止中でなければ、移動方
向の反転を検出し（ステップＳ６）、反転すると、また
ステップＳ３において、移動方向が前回の移動方向と同
一でない場合には、ステップＳ７の速度指令の反転を判
定する（ステップＳ７）。
理手順を説明すると、先ず、送り軸が停止中か否かを判
定し（ステップＳ１）、停止中であれば、これから移動
を開始するか否かを判定する（ステップＳ２）。ここ
で、移動が開始されると、移動方向は前回の移動方向と
同一か否かを判定する（ステップＳ３）。同一方向と判
定されれば図４に示す静摩擦部加速制御を行うため、静
摩擦に打ち勝つ低い速度指令Ｖsでモータを回転させ
（ステップＳ４）、静摩擦量Ｍs相当だけモータが回転
したか（送り軸が移動したか）否かを判定し（ステップ
Ｓ５）、Ｍsだけ移動されたことが確認された時点で加
速速度Ｖsを徐々に減じ、処理を終了する。一方、ステ
ップＳ１において、送り軸が停止中でなければ、移動方
向の反転を検出し（ステップＳ６）、反転すると、また
ステップＳ３において、移動方向が前回の移動方向と同
一でない場合には、ステップＳ７の速度指令の反転を判
定する（ステップＳ７）。
【００１４】ここで、速度指令が反転していると判定す
ると、図３に示すバックラッシ部加速制御Ｂを行う。つ
まり、バックラッシ加速速度Ｖbでモータを回転させ
（ステップＳ８）、バックラッシに起因するロストモー
ション量Ｍbの所定量（例えば８０％）だけ移動したか
否かを判定する（ステップＳ９）。当該所定量だけ移動
したと判定すると、バックラッシ加速速度をＶaに減じ
（ステップＳ１０）、送り移動量がＭbに達したか否か
を判定する（ステップＳ１１）。送り移動量がＭbに至
るまでは、加速速度をＶaに維持し、Ｍbに到達すると、
引き続く図３に示す弾性変形部加速制御Ｔに移行する。
すなわち、弾性変形加速速度Ｖtで送りモータを回転さ
せ（ステップＳ１２）、弾性変形に起因するロストモー
ション量Ｍtだけ送り移動が行われたか（モータ回転し
たか）否かを判定する（ステップＳ１３）。Ｍtだけ移
動するまでは、上記加速速度Ｖtを維持し、Ｍtだけ移動
すると、前述したステップＳ４及びＳ５の図３に示す静
摩擦部加速制御部Ｓに移行する。
ると、図３に示すバックラッシ部加速制御Ｂを行う。つ
まり、バックラッシ加速速度Ｖbでモータを回転させ
（ステップＳ８）、バックラッシに起因するロストモー
ション量Ｍbの所定量（例えば８０％）だけ移動したか
否かを判定する（ステップＳ９）。当該所定量だけ移動
したと判定すると、バックラッシ加速速度をＶaに減じ
（ステップＳ１０）、送り移動量がＭbに達したか否か
を判定する（ステップＳ１１）。送り移動量がＭbに至
るまでは、加速速度をＶaに維持し、Ｍbに到達すると、
引き続く図３に示す弾性変形部加速制御Ｔに移行する。
すなわち、弾性変形加速速度Ｖtで送りモータを回転さ
せ（ステップＳ１２）、弾性変形に起因するロストモー
ション量Ｍtだけ送り移動が行われたか（モータ回転し
たか）否かを判定する（ステップＳ１３）。Ｍtだけ移
動するまでは、上記加速速度Ｖtを維持し、Ｍtだけ移動
すると、前述したステップＳ４及びＳ５の図３に示す静
摩擦部加速制御部Ｓに移行する。
【００１５】図２を参照して、本発明の実施例によるサ
ーボシステムにおける加速制御装置を適用したＮＣ装置
の構成を説明する。テープ等の媒体１からのＮＣ指令信
号は、加減速制御部２で送り速度の加減速制御が行わ
れ、補間部３にて補間処理が施され、位置指令信号とし
て減算部４に供給される。減算部４からの出力は、位置
制御部５で位置制御のための処理が施され、速度指令信
号として加減算部６に供給される。速度制御部７は、加
減算部６からの速度指令に基づいて速度制御処理を行い
サーボアンプ８に出力する。サーボアンプ８からの出力
によってモータ１１は回転駆動される。パルスコーダ１
２は、モータ１１の回転量を検出して、モータ移動量情
報Ｐ2（送り軸移動量対応情報）として加速制御部９と
速度検出部１０に供給する。加速制御部９は、該モータ
移動量情報Ｐ2を受け、前述したロストモーションに起
因する時間遅れ、加工精度の劣化を除去するため、図３
に示す制御シーケンス処理を行うための加速速度（補正
速度）信号Ｐ1を加減算部６に供給する。
ーボシステムにおける加速制御装置を適用したＮＣ装置
の構成を説明する。テープ等の媒体１からのＮＣ指令信
号は、加減速制御部２で送り速度の加減速制御が行わ
れ、補間部３にて補間処理が施され、位置指令信号とし
て減算部４に供給される。減算部４からの出力は、位置
制御部５で位置制御のための処理が施され、速度指令信
号として加減算部６に供給される。速度制御部７は、加
減算部６からの速度指令に基づいて速度制御処理を行い
サーボアンプ８に出力する。サーボアンプ８からの出力
によってモータ１１は回転駆動される。パルスコーダ１
２は、モータ１１の回転量を検出して、モータ移動量情
報Ｐ2（送り軸移動量対応情報）として加速制御部９と
速度検出部１０に供給する。加速制御部９は、該モータ
移動量情報Ｐ2を受け、前述したロストモーションに起
因する時間遅れ、加工精度の劣化を除去するため、図３
に示す制御シーケンス処理を行うための加速速度（補正
速度）信号Ｐ1を加減算部６に供給する。
【００１６】この加速制御部９に入力されたモータ移動
量情報Ｐ2は、まず移動方向・移動量検出部２０で移動
方向と移動量が刻々検出され、その情報をシーケンス制
御部２１へ送出する。シーケンス制御部２１はその情報
から送り軸は停止中か移動を開始したか、移動方向は前
回の移動と同一か、あるいは反対か等の送り軸の移動状
態を判定し、その判定結果に基づいてバックラッシ加速
速度Ｖb発生部２４、衝撃緩和加速速度Ｖa発生部２５、
弾性変形加速速度Ｖt発生部２６、静摩擦加速速度Ｖs発
生部２７から成る加速速度発生部２３を前述の図１のフ
ローチャートに記載の順序に従って制御し、所定のタイ
ミングで所定の加速速度情報Ｐ1が発生するようにして
いる。またメモリにはバックラッシに起因するロストモ
ーション量Ｍb、弾性変形に起因するロストモーション
量Ｍt、静摩擦に起因するロストモーション量Ｍsを予め
記憶しておき、加速速度発生部２３へ必要に応じて送出
し、各加速速度を与える時間を規定する働きをしてい
る。
量情報Ｐ2は、まず移動方向・移動量検出部２０で移動
方向と移動量が刻々検出され、その情報をシーケンス制
御部２１へ送出する。シーケンス制御部２１はその情報
から送り軸は停止中か移動を開始したか、移動方向は前
回の移動と同一か、あるいは反対か等の送り軸の移動状
態を判定し、その判定結果に基づいてバックラッシ加速
速度Ｖb発生部２４、衝撃緩和加速速度Ｖa発生部２５、
弾性変形加速速度Ｖt発生部２６、静摩擦加速速度Ｖs発
生部２７から成る加速速度発生部２３を前述の図１のフ
ローチャートに記載の順序に従って制御し、所定のタイ
ミングで所定の加速速度情報Ｐ1が発生するようにして
いる。またメモリにはバックラッシに起因するロストモ
ーション量Ｍb、弾性変形に起因するロストモーション
量Ｍt、静摩擦に起因するロストモーション量Ｍsを予め
記憶しておき、加速速度発生部２３へ必要に応じて送出
し、各加速速度を与える時間を規定する働きをしてい
る。
【００１７】速度検出部１０は、パルスコーダ１２から
のモータ移動量情報Ｐ2に基づいて、送り速度を検出
し、加減速部６に供給する。加減算部６は、位置制御部
５からの指令速度と加速制御部９からの補正速度を加算
し、速度検出部１０からの速度を減算して速度制御部７
に出力する。モータ１１には減速機構（歯車）１６が結
合され、歯車１６を駆動することにより、送りねじ（送
り軸）１３を回転させてナット１４を介してテーブル１
５を移動させる。このテーブル１５の移動量、位置はス
ケール１７により検出され、位置検出部１８で、その位
置情報を検出し、減算部４にフィードバック制御のため
供給する。
のモータ移動量情報Ｐ2に基づいて、送り速度を検出
し、加減速部６に供給する。加減算部６は、位置制御部
５からの指令速度と加速制御部９からの補正速度を加算
し、速度検出部１０からの速度を減算して速度制御部７
に出力する。モータ１１には減速機構（歯車）１６が結
合され、歯車１６を駆動することにより、送りねじ（送
り軸）１３を回転させてナット１４を介してテーブル１
５を移動させる。このテーブル１５の移動量、位置はス
ケール１７により検出され、位置検出部１８で、その位
置情報を検出し、減算部４にフィードバック制御のため
供給する。
【００１８】本発明の特許請求の範囲に記載の第１の加
速速度は本実施例のバックラッシ加速速度Ｖbに対応す
る。以下同様に第２の加速速度は弾性変形加速速度Ｖt
に、第３の加速速度は静摩擦加速速度Ｖsに、第４の加
速速度は衝撃緩和加速速度Ｖaにそれぞれ対応する。ま
た第１の移動量はバックラッシに起因するロストモーシ
ョン量Ｍbに、第２の移動量は弾性変形に起因するロス
トモーション量Ｍtに、第３の移動量は静摩擦に起因す
るロストモーション量Ｍsにそれぞれ対応する。 な
お、本実施例のように送りモータがＭb ，Ｍt，Ｍs移動
するまで各加速速度Ｖb，Ｖt，Ｖsを与えるのではな
く、各ロストモーション量Ｍb，Ｍt，Ｍsがそれぞれ０
になるであろう時間Ｔb，Ｔt，Ｔsを予め設定し、その
時間Ｔb，Ｔt，Ｔsだけ各加速速度を与えるようにして
も良い。
速速度は本実施例のバックラッシ加速速度Ｖbに対応す
る。以下同様に第２の加速速度は弾性変形加速速度Ｖt
に、第３の加速速度は静摩擦加速速度Ｖsに、第４の加
速速度は衝撃緩和加速速度Ｖaにそれぞれ対応する。ま
た第１の移動量はバックラッシに起因するロストモーシ
ョン量Ｍbに、第２の移動量は弾性変形に起因するロス
トモーション量Ｍtに、第３の移動量は静摩擦に起因す
るロストモーション量Ｍsにそれぞれ対応する。 な
お、本実施例のように送りモータがＭb ，Ｍt，Ｍs移動
するまで各加速速度Ｖb，Ｖt，Ｖsを与えるのではな
く、各ロストモーション量Ｍb，Ｍt，Ｍsがそれぞれ０
になるであろう時間Ｔb，Ｔt，Ｔsを予め設定し、その
時間Ｔb，Ｔt，Ｔsだけ各加速速度を与えるようにして
も良い。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるサー
ボシステムにおける加速制御方法及び装置によれば、送
り軸の移動方向反転時や一旦停止後の同一方向移動時の
ようにバックラッシ、ねじれ等の弾性変形及び静摩擦に
起因するロストモーションを、それぞの特性に対応した
最適な加速制御を行って補償しているので、加工精度を
大幅に改善するとともに機械的衝撃の問題も解消され
る。
ボシステムにおける加速制御方法及び装置によれば、送
り軸の移動方向反転時や一旦停止後の同一方向移動時の
ようにバックラッシ、ねじれ等の弾性変形及び静摩擦に
起因するロストモーションを、それぞの特性に対応した
最適な加速制御を行って補償しているので、加工精度を
大幅に改善するとともに機械的衝撃の問題も解消され
る。
【図１】本発明によるサーボシステムにおける加速制御
方法の一実施例の処理手順を示すフローチャートであ
る。
方法の一実施例の処理手順を示すフローチャートであ
る。
【図２】本発明によるサーボシステムにおける加速制御
装置の一実施例を示す構成ブロック図である。
装置の一実施例を示す構成ブロック図である。
【図３】本発明の一実施例における移動方向反転時の加
速制御の速度制御シーケンスを示す図である。
速制御の速度制御シーケンスを示す図である。
【図４】本発明の一実施例における一旦停止後、同一方
向移動時の加速制御の速度制御シーケンスを示す図であ
る。
向移動時の加速制御の速度制御シーケンスを示す図であ
る。
【図５】従来の加速制御の速度制御シーケンスを示す図
である。
である。
１ テープ ２ 加減速
制御部 ３ 補間部 ４ 減算部 ５ 位置制御部 ６ 加減算
部 ７ 速度制御部 ８ サーボ
アンプ ９ 加速制御部 １０ 速度検
出部 １１ モータ １２ パルス
コーダ １３ 送りねじ １４ ナット １５ テーブル １６ 減速機
構（歯車） １７ スケール １８ 位置検
出部 ２０ 移動方向・移動量検出部 ２１ シーケ
ンス制御部 ２２ メモリ ２３ 加速速
度発生部 ２４ バックラッシ加速速度Ｖb発生部 ２５ 衝撃緩和加速速度Ｖa発生部 ２６ 弾性変形加速速度Ｖt発生部 ２７ 静摩擦加速速度Ｖs発生部
制御部 ３ 補間部 ４ 減算部 ５ 位置制御部 ６ 加減算
部 ７ 速度制御部 ８ サーボ
アンプ ９ 加速制御部 １０ 速度検
出部 １１ モータ １２ パルス
コーダ １３ 送りねじ １４ ナット １５ テーブル １６ 減速機
構（歯車） １７ スケール １８ 位置検
出部 ２０ 移動方向・移動量検出部 ２１ シーケ
ンス制御部 ２２ メモリ ２３ 加速速
度発生部 ２４ バックラッシ加速速度Ｖb発生部 ２５ 衝撃緩和加速速度Ｖa発生部 ２６ 弾性変形加速速度Ｖt発生部 ２７ 静摩擦加速速度Ｖs発生部
Claims (6)
- 【請求項１】送り軸の駆動制御を行うサーボシステムに
おける加速制御方法において、 前記送り軸の移動方向を検出し、その移動方向が反転し
た時には送り系のバックラッシに起因するロストモーシ
ョンを補償する予め設定された第１の加速速度を与え、
その後送り系の弾性変形に起因するロストモーションを
補償する予め設定された第２の加速速度を与え、続いて
送り系の静摩擦に起因するロストモーションを補償する
予め設定された第３の加速速度を与えることを特徴とす
るサーボシステムにおける加速制御方法。 - 【請求項２】送り軸の駆動制御を行うサーボシステムに
おける加速制御方法において、 前記送り軸の移動方向を検出し、その移動方向が反転し
た時には送り系のバックラッシに起因するロストモーシ
ョンを補償する予め設定された第１の加速速度を予め設
定された第１の時間与え、その後送り系の弾性変形に起
因するロストモーションを補償する予め設定された第２
の加速速度を予め設定された第２の時間与え、続いて送
り系の静摩擦に起因するロストモーションを補償する予
め設定された第３の加速速度を予め設定された第３の時
間与えることを特徴とするサーボシステムにおける加速
制御方法。 - 【請求項３】送り軸の駆動制御を行うサーボシステムに
おける加速制御方法において、 前記送り軸の移動方向を検出し、その移動方向が反転し
た時には送り系のバックラッシに起因するロストモーシ
ョンを補償する予め設定された第１の加速速度で送りモ
ータを予め設定された第１の移動量駆動し、その後送り
系の弾性変形に起因するロストモーションを補償する予
め設定された第２の加速速度で送りモータを予め設定さ
れた第２の移動量駆動し、続いて送り系の静摩擦に起因
するロストモーションを補償する予め設定された第３の
加速速度で送りモータを予めを設定された第３の移動量
駆動することを特徴とするサーボシステムにおける加速
制御方法。 - 【請求項４】前記第１の加速速度を与えた後、前記第２
の加速速度を与える前に、前記送り軸の衝撃を緩和する
前記第１の加速速度よりも低い予め設定された第４の加
速速度を与えるようにした請求項１に記載のサーボシス
テムにおける加速制御方法。 - 【請求項５】送り軸の駆動制御を行うサーボシステムに
おける加速制御方法において、 前記送り軸の移動方向を検出し、その移動方向が同一で
一旦停止後の再移動である時には、送り系の静摩擦に起
因するロストモーションを補償する予め設定された前記
第３の加速速度のみを与えることを特徴とするサーボシ
ステムにおける加速制御方法。 - 【請求項６】送り軸の駆動制御を行うサーボシステムに
おける加速制御装置において、 送りモータの移動方向および移動量を検出する移動方向
・移動量検出手段と、予め設定した前記第１の加速速
度、前記第２の加速速度および前記第３の加速速度を発
生する加速速度発生手段とを具備したことを特徴とする
サーボシステムにおける加速制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4108490A JP2606773B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | サーボシステムにおける加速制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4108490A JP2606773B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | サーボシステムにおける加速制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05282019A true JPH05282019A (ja) | 1993-10-29 |
| JP2606773B2 JP2606773B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=14486095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4108490A Expired - Lifetime JP2606773B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | サーボシステムにおける加速制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606773B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2004005547A (ja) * | 2002-04-24 | 2004-01-08 | Canon Inc | 位置制御方法、位置制御システム、画像形成装置、プログラム、プログラムを格納した記憶媒体 |
| JP2004118635A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Mitsutoyo Corp | サーボ機構 |
| EP1143316A4 (en) * | 1999-10-20 | 2005-03-09 | Makino Milling Machine | NC TOOL MACHINE AND METHOD FOR CONTROLLING THE NC TOOL MACHINE |
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| JP2018063168A (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 株式会社島津製作所 | 材料試験機 |
| DE102017010245A1 (de) | 2016-11-07 | 2018-05-09 | Fanuc Corporation | Steuervorrichtung für einen servomotor |
| WO2020008751A1 (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ロボット制御方法及びロボット制御装置 |
| JP2023143448A (ja) * | 2022-03-25 | 2023-10-06 | ニデックアドバンスドモータ株式会社 | モータ装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008225780A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Okuma Corp | 工作機械における旋回軸のバックラッシ補正方法 |
| JP4879091B2 (ja) * | 2007-05-28 | 2012-02-15 | 株式会社牧野フライス製作所 | 数値制御工作機械の制御方法及び数値制御工作機械 |
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| JPH03105404A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-02 | Fujitsu Ltd | ダイレクトティーチ方式 |
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-
1992
- 1992-03-31 JP JP4108490A patent/JP2606773B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
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| US10171013B2 (en) | 2016-11-07 | 2019-01-01 | Fanuc Corporation | Servomotor control device |
| DE102017010245B4 (de) | 2016-11-07 | 2022-03-24 | Fanuc Corporation | Steuervorrichtung für einen Servomotor |
| WO2020008751A1 (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ロボット制御方法及びロボット制御装置 |
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| JP2023143448A (ja) * | 2022-03-25 | 2023-10-06 | ニデックアドバンスドモータ株式会社 | モータ装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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