JPH08194541A - 位置制御装置 - Google Patents
位置制御装置Info
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- JPH08194541A JPH08194541A JP7007656A JP765695A JPH08194541A JP H08194541 A JPH08194541 A JP H08194541A JP 7007656 A JP7007656 A JP 7007656A JP 765695 A JP765695 A JP 765695A JP H08194541 A JPH08194541 A JP H08194541A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 サーボ制御ユニット部の同期信号とサーボ部
でのエンコーダ出力のサンプリングタイミングとの同期
が補間により実現すること。 【構成】 一定周期で位置データを出力する位置検出手
段と、前記一定周期より遅い周期で位置データを読み込
んで位置制御を行うサーボ系制御手段と、前記位置デー
タを出力したときに計時をスタートし、前記制御手段に
よる位置データの読み込みでタイマデータを出力するタ
イマ手段と、前記タイマデータに基ずいて前記位置検出
手段の位置データを補正し、補正された位置データを前
記制御手段に出力する位置データ処理手段とから成るこ
とを特徴とする位置制御装置。
でのエンコーダ出力のサンプリングタイミングとの同期
が補間により実現すること。 【構成】 一定周期で位置データを出力する位置検出手
段と、前記一定周期より遅い周期で位置データを読み込
んで位置制御を行うサーボ系制御手段と、前記位置デー
タを出力したときに計時をスタートし、前記制御手段に
よる位置データの読み込みでタイマデータを出力するタ
イマ手段と、前記タイマデータに基ずいて前記位置検出
手段の位置データを補正し、補正された位置データを前
記制御手段に出力する位置データ処理手段とから成るこ
とを特徴とする位置制御装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、位置データ信号を補間
出力する位置制御装置に関し、特に、メインシステムに
おける同期タイミングに対してエンコーダ位置データの
サンプリングタイミングが時間的にずれている場合に、
さらにずれ分の位置データを補間して同期タイミングで
出力する位置制御装置に関するものである。
出力する位置制御装置に関し、特に、メインシステムに
おける同期タイミングに対してエンコーダ位置データの
サンプリングタイミングが時間的にずれている場合に、
さらにずれ分の位置データを補間して同期タイミングで
出力する位置制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術について説明する。図２は、Ｃ
ＮＣ装置の一構成を示すブロック図である。同図におい
て、２０はコンピュータ等から成る中央のＣＮＣ装置本
体、２１、２１、・・は装置本体２０に接続された複数
のサーボ制御ユニット部である。２２、２２、・・は各
サーボ制御ユニット部に設けられた複数のサーボ部であ
り、さらに各サーボ部２２、２２・・には位置帰還用の
エンコーダ２４、２４、・・を内蔵したサーボモータ２
３、２３、・・が設けられている。これらによって各モ
ータ毎に送り軸等の位置サーボ系の帰還制御が行われ
る。このような複数の送り軸を関連付けて制御するＣＮ
Ｃ装置において、全軸の同期性の精度を上げる為、位置
検出手段からの高応答のデータを読み込む機能、又は位
置検出手段に同期信号を送り、その時点のデータを読み
込む機能が必要で、そのために位置検出器及びデータ伝
送系が高価になっていた。
ＮＣ装置の一構成を示すブロック図である。同図におい
て、２０はコンピュータ等から成る中央のＣＮＣ装置本
体、２１、２１、・・は装置本体２０に接続された複数
のサーボ制御ユニット部である。２２、２２、・・は各
サーボ制御ユニット部に設けられた複数のサーボ部であ
り、さらに各サーボ部２２、２２・・には位置帰還用の
エンコーダ２４、２４、・・を内蔵したサーボモータ２
３、２３、・・が設けられている。これらによって各モ
ータ毎に送り軸等の位置サーボ系の帰還制御が行われ
る。このような複数の送り軸を関連付けて制御するＣＮ
Ｃ装置において、全軸の同期性の精度を上げる為、位置
検出手段からの高応答のデータを読み込む機能、又は位
置検出手段に同期信号を送り、その時点のデータを読み
込む機能が必要で、そのために位置検出器及びデータ伝
送系が高価になっていた。
【０００３】位置検出器及びデータ伝送系を安価で安定
な比較的低周期の独立時間周期データ方式（例えばシリ
アル伝送方式など）にすると、位置ループ処理の同期信
号とエンコーダ位置データのサンプリングタイミング信
号との同期がとれず、位置制御の精度が悪くなる。位置
ループ処理の同期信号とエンコーダ位置データのサンプ
リングタイミング信号とに同期性がないことについて、
図３を用いて説明する。図３（ａ）は、ＣＮＣ装置本体
より複数の各サーボ制御ユニット部に送信される周期Ｔ
2の同期信号を示す。図３（ｂ）は、時間につれて移動
する位置を周期Ｔ1でサンプリングするエンコーダの出
力信号を示すが、図のように階段状になる。また、同期
信号ａ2，ａ3の受信時にエンコーダのサンプリング値は
ｂ3,ｂ6であり、同期信号とサンプリングタイミングと
の同期ずれｔ1,t2に伴う位置データの誤差が傾斜した点
線で示す実際の値との間に見られる。この誤差分が位置
制御の精度を悪くしているのである 又、複数軸の同時性でみると図３（ａ），（ｂ）に示す
ａ2のタイミングでは１軸はＴｂ2の時刻のデータ、２軸
はＴｃ3の時刻のデータとなり、軸間のデータ精度がば
らばらになる。
な比較的低周期の独立時間周期データ方式（例えばシリ
アル伝送方式など）にすると、位置ループ処理の同期信
号とエンコーダ位置データのサンプリングタイミング信
号との同期がとれず、位置制御の精度が悪くなる。位置
ループ処理の同期信号とエンコーダ位置データのサンプ
リングタイミング信号とに同期性がないことについて、
図３を用いて説明する。図３（ａ）は、ＣＮＣ装置本体
より複数の各サーボ制御ユニット部に送信される周期Ｔ
2の同期信号を示す。図３（ｂ）は、時間につれて移動
する位置を周期Ｔ1でサンプリングするエンコーダの出
力信号を示すが、図のように階段状になる。また、同期
信号ａ2，ａ3の受信時にエンコーダのサンプリング値は
ｂ3,ｂ6であり、同期信号とサンプリングタイミングと
の同期ずれｔ1,t2に伴う位置データの誤差が傾斜した点
線で示す実際の値との間に見られる。この誤差分が位置
制御の精度を悪くしているのである 又、複数軸の同時性でみると図３（ａ），（ｂ）に示す
ａ2のタイミングでは１軸はＴｂ2の時刻のデータ、２軸
はＴｃ3の時刻のデータとなり、軸間のデータ精度がば
らばらになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の上記欠点を解決するもので、（１）位置制御ルー
プに於て、位置検出手段からのデータが同期信号に同期
されたものになり高精度の位置制御が可能とすること、
（２）サーボ制御ユニット部の同期信号とサーボ部での
エンコーダ出力のサンプリングタイミングとの同期が補
間により実現することで、少なくとも２軸送り時の位置
制御の精度を上げることにある。
技術の上記欠点を解決するもので、（１）位置制御ルー
プに於て、位置検出手段からのデータが同期信号に同期
されたものになり高精度の位置制御が可能とすること、
（２）サーボ制御ユニット部の同期信号とサーボ部での
エンコーダ出力のサンプリングタイミングとの同期が補
間により実現することで、少なくとも２軸送り時の位置
制御の精度を上げることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、一定周期で位置データを出力する位置検
出手段と、前記一定周期より遅い周期で位置データを読
み込んで位置制御を行うサーボ系制御手段と、前記位置
データを出力したときに計時をスタートし、前記制御手
段による位置データの読み込みでタイマデータを出力す
るタイマ手段と、前記タイマデータに基ずいて前記位置
検出手段の位置データを補正し、補正された位置データ
を前記制御手段に出力する位置データ処理手段とから成
ることを特徴とする位置制御装置にある。
に、本発明は、一定周期で位置データを出力する位置検
出手段と、前記一定周期より遅い周期で位置データを読
み込んで位置制御を行うサーボ系制御手段と、前記位置
データを出力したときに計時をスタートし、前記制御手
段による位置データの読み込みでタイマデータを出力す
るタイマ手段と、前記タイマデータに基ずいて前記位置
検出手段の位置データを補正し、補正された位置データ
を前記制御手段に出力する位置データ処理手段とから成
ることを特徴とする位置制御装置にある。
【０００６】
【作用】本発明によれば、位置検出手段とサーボ系制御
手段との間に、タイマー手段及び位置データ処理手段を
設けることによって、タイマーは、位置検出手段が位置
データを出力した時に計時を始動し、制御手段による位
置データの読み込み時までの時間を求める。位置データ
処理手段では、求めた時間と位置データの出力周期との
対比から、求めた時間に対応する位置データ分を比例配
分に基づいて求め、この位置データ分をタイマー始動時
の既知位置データに加算する。これによって、位置検出
手段からの位置データは制御手段の読み込み時における
値に補正して出力することができる。
手段との間に、タイマー手段及び位置データ処理手段を
設けることによって、タイマーは、位置検出手段が位置
データを出力した時に計時を始動し、制御手段による位
置データの読み込み時までの時間を求める。位置データ
処理手段では、求めた時間と位置データの出力周期との
対比から、求めた時間に対応する位置データ分を比例配
分に基づいて求め、この位置データ分をタイマー始動時
の既知位置データに加算する。これによって、位置検出
手段からの位置データは制御手段の読み込み時における
値に補正して出力することができる。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例について説明する。図１は、
実施例の構成を示すブロック図である。なお、図１は図
２の一つのサーボ制御ユニット部について示している。
同図において、１はＣＮＣ装置本体に複数接続される内
の１つであるサーボ制御ユニット部で、位置データ処理
部５、位置データバッファ６、制御部７および タイマ
ー８とから成る。２はサーボアンプ部で、制御部７から
の制御指令を受けてサーボモータ３に制御電流を流す。
４はサーボモータに内蔵などされたエンコーダで、モー
タによる送り位置を一定周期でディジタル信号化してサ
ーボ制御ユニット部１に出力する。６はエンコーダより
送られてくる位置データを記憶するバッファである。５
はＣＮＣ装置本体からの同期信号によりバッファ６から
位置データを読み取り、またタイマ８よりタイマデータ
を読み取り、位置データを補正処理してからＣＮＣ装置
本体へ送る機能を有する位置データ処理部である。７は
制御部で、ＣＮＣ装置本体より速度指令等の制御信号を
受取り、サーボアンプ部２へモータ制御指令を送る。８
はタイマで、エンコーダ４からの位置データをバッファ
６が受信する度にクリアされてスタートし、ＣＮＣ装置
本体からの同期信号で位置データ処理部５によりタイマ
データが読み出されるまで計時する。
実施例の構成を示すブロック図である。なお、図１は図
２の一つのサーボ制御ユニット部について示している。
同図において、１はＣＮＣ装置本体に複数接続される内
の１つであるサーボ制御ユニット部で、位置データ処理
部５、位置データバッファ６、制御部７および タイマ
ー８とから成る。２はサーボアンプ部で、制御部７から
の制御指令を受けてサーボモータ３に制御電流を流す。
４はサーボモータに内蔵などされたエンコーダで、モー
タによる送り位置を一定周期でディジタル信号化してサ
ーボ制御ユニット部１に出力する。６はエンコーダより
送られてくる位置データを記憶するバッファである。５
はＣＮＣ装置本体からの同期信号によりバッファ６から
位置データを読み取り、またタイマ８よりタイマデータ
を読み取り、位置データを補正処理してからＣＮＣ装置
本体へ送る機能を有する位置データ処理部である。７は
制御部で、ＣＮＣ装置本体より速度指令等の制御信号を
受取り、サーボアンプ部２へモータ制御指令を送る。８
はタイマで、エンコーダ４からの位置データをバッファ
６が受信する度にクリアされてスタートし、ＣＮＣ装置
本体からの同期信号で位置データ処理部５によりタイマ
データが読み出されるまで計時する。
【０００８】つぎに、実施例の動作について説明する。
まず、図３を用いて概要を説明すると、図３（ｃ）は、
時間につれて移動する位置を周期Ｔ1でサンプリングす
るエンコーダの出力信号を示す。（ｃ）が（ｂ）と異な
る点は、同期信号ａを受信する時にある。即ち、エンコ
ーダが位置データをサンプリングした時から同期信号を
受信するまでの時間ｔ1,t2を計時する。求めた時間ｔ1
とサンプリング周期Ｔ1との比から、時間ｔ1に対応する
位置データ分を比例配分して求め、これを位置データ値
ｂ3に加算して補間位置データ値Ｂ4を算出する。算出さ
れたデータ値は、実際の値を示す点線と同期信号のタイ
ミングとの交点の値に一致する。これらの処理は、主に
タイマ８および位置データ処理部５によってなされる。
ＣＮＣ装置本体より速度指令等の制御信号を受取ると、
制御部７はサーボアンプ部２へモータ制御指令を送る。
モータ制御指令を受けたサーボアンプ部２はサーボモー
タ３に電流を流し、モータ３を駆動して送り軸等によっ
て位置制御を行う。移動による位置データはエンコーダ
４によって一定周期で検出されて位置データバッファ６
に送られる。バッファ６に位置データが送られる度に、
タイマ８はクリアされて計時をスタートし、計時される
タイマデータはＣＮＣ装置本体からの同期信号で位置デ
ータ処理部５により読み出される。
まず、図３を用いて概要を説明すると、図３（ｃ）は、
時間につれて移動する位置を周期Ｔ1でサンプリングす
るエンコーダの出力信号を示す。（ｃ）が（ｂ）と異な
る点は、同期信号ａを受信する時にある。即ち、エンコ
ーダが位置データをサンプリングした時から同期信号を
受信するまでの時間ｔ1,t2を計時する。求めた時間ｔ1
とサンプリング周期Ｔ1との比から、時間ｔ1に対応する
位置データ分を比例配分して求め、これを位置データ値
ｂ3に加算して補間位置データ値Ｂ4を算出する。算出さ
れたデータ値は、実際の値を示す点線と同期信号のタイ
ミングとの交点の値に一致する。これらの処理は、主に
タイマ８および位置データ処理部５によってなされる。
ＣＮＣ装置本体より速度指令等の制御信号を受取ると、
制御部７はサーボアンプ部２へモータ制御指令を送る。
モータ制御指令を受けたサーボアンプ部２はサーボモー
タ３に電流を流し、モータ３を駆動して送り軸等によっ
て位置制御を行う。移動による位置データはエンコーダ
４によって一定周期で検出されて位置データバッファ６
に送られる。バッファ６に位置データが送られる度に、
タイマ８はクリアされて計時をスタートし、計時される
タイマデータはＣＮＣ装置本体からの同期信号で位置デ
ータ処理部５により読み出される。
【０００９】位置データ処理部５では、ＣＮＣ装置本体
からの位置信号によりバッファ６から位置データを、ま
たタイマ８からタイマデータを、それぞれ読み出す。さ
らに位置データ処理部５では、読み出したタイマデータ
と位置データが検出される一定周期との比からタイマデ
ータ分に対応する位置データ分を比例配分に基づいて演
算して求める。求めた位置データ分は読み出した位置デ
ータに加算されることによって、エンコーダから一定周
期で検出される位置データは、同期信号の発生時に対応
した位置データに補正されてからＣＮＣ装置本体に出力
される。ＣＮＣ装置本体は補正位置データを目標値と比
較し、その偏差より新たな制御信号に基づいて制御を継
続して行う。これまで説明した実施例の構成を図２に示
す各サーボ制御ユニット部系について採用することによ
り、各サーボ制御ユニット部と各制御端との同期が取り
易くなる。
からの位置信号によりバッファ６から位置データを、ま
たタイマ８からタイマデータを、それぞれ読み出す。さ
らに位置データ処理部５では、読み出したタイマデータ
と位置データが検出される一定周期との比からタイマデ
ータ分に対応する位置データ分を比例配分に基づいて演
算して求める。求めた位置データ分は読み出した位置デ
ータに加算されることによって、エンコーダから一定周
期で検出される位置データは、同期信号の発生時に対応
した位置データに補正されてからＣＮＣ装置本体に出力
される。ＣＮＣ装置本体は補正位置データを目標値と比
較し、その偏差より新たな制御信号に基づいて制御を継
続して行う。これまで説明した実施例の構成を図２に示
す各サーボ制御ユニット部系について採用することによ
り、各サーボ制御ユニット部と各制御端との同期が取り
易くなる。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、サーボ制御ユニット部
とサーボ部（エンコーダ位置データのサンプリング）と
の同期が補間により実現され、同時に２軸送り時の２軸
間の位置制御精度が向上する効果を奏する。
とサーボ部（エンコーダ位置データのサンプリング）と
の同期が補間により実現され、同時に２軸送り時の２軸
間の位置制御精度が向上する効果を奏する。
【図１】実施例の構成を示すブロック図
【図２】ＣＮＣ装置の構成を示すブロック図
【図３】位置データについて説明するためのタイムチャ
ート
ート
１ サーボ制御ユニット部 ２ サーボアンプ部 ３ サーボモータ ４ エンコーダ ５ 位置データ処理部 ６ 位置データバッファ ７ 制御部 ８ タイマー ２０ ＣＮＣ装置本体 ２１ サーボ制御ユニット部 ２２ サーボ部 ２３ サーボモータ ２４ エンコーダ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年２月３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/05 19/404 21/02 Ｚ 7531−3Ｈ (72)発明者 大村 春男 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 長谷川 宏治 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 一定周期で位置データを出力する位置検
出手段と、 前記一定周期より遅い周期で位置データを読み込んで位
置制御を行うサーボ制御手段と、 前記位置検出手段が位置データを出力したときに計時を
スタートし、前記制御手段による位置データの読み込み
指令でタイマデータを出力するタイマ手段と、 前記タイマデータに基づいて前記位置検出手段の位置デ
ータを補正し、補正された位置データを前記制御手段に
出力する位置データ処理手段とから成ることを特徴とす
る請求項１記載の位置制御装置。 - 【請求項２】 中央制御部に複数のサーボ制御ユニット
部が接続され、各サーボ制御ユニット部についてサーボ
アンプ部、サーボモータおよびエンコーダよりなる複数
のサーボ制御系を有し、中央制御部よりの同期信号に基
づいて位置制御する中央制御装置において、 前記複数のサーボ制御ユニット部がそれぞれ、前記タイ
マ手段および位置データ処理手段を具備することを特徴
とする位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00765695A JP3434065B2 (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 位置制御装置、位置制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00765695A JP3434065B2 (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 位置制御装置、位置制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08194541A true JPH08194541A (ja) | 1996-07-30 |
| JP3434065B2 JP3434065B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=11671869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00765695A Expired - Fee Related JP3434065B2 (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 位置制御装置、位置制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3434065B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008142786A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Nidec Sankyo Corp | ロボットシスシステム及びロボット制御装置 |
| JP2012183606A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Seiko Epson Corp | ロボット位置検出装置及びロボットシステム |
| WO2013008530A1 (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-17 | 富士機械製造株式会社 | トリガ発生装置 |
| CN103605312A (zh) * | 2013-10-12 | 2014-02-26 | 楚天科技股份有限公司 | 冻干机板层压塞油缸的伺服闭环控制系统 |
| CN110622083A (zh) * | 2018-04-25 | 2019-12-27 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 定位方法、装置、机器人、系统及存储介质 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0475111A (ja) * | 1990-07-17 | 1992-03-10 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 指令信号発生方法 |
| JPH05245639A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-09-24 | Amada Co Ltd | 溶接位置補正方法及び溶接位置補正装置 |
| JPH0685859A (ja) * | 1992-09-02 | 1994-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | バースト復調装置 |
-
1995
- 1995-01-20 JP JP00765695A patent/JP3434065B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2013020451A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | トリガ発生装置 |
| CN103605312A (zh) * | 2013-10-12 | 2014-02-26 | 楚天科技股份有限公司 | 冻干机板层压塞油缸的伺服闭环控制系统 |
| CN110622083A (zh) * | 2018-04-25 | 2019-12-27 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 定位方法、装置、机器人、系统及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3434065B2 (ja) | 2003-08-04 |
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