JPH0830974B2 - 精密位置制御方式 - Google Patents
精密位置制御方式Info
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- JPH0830974B2 JPH0830974B2 JP62103363A JP10336387A JPH0830974B2 JP H0830974 B2 JPH0830974 B2 JP H0830974B2 JP 62103363 A JP62103363 A JP 62103363A JP 10336387 A JP10336387 A JP 10336387A JP H0830974 B2 JPH0830974 B2 JP H0830974B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、数値制御装置によって機械の位置を制御す
る位置制御方式に関する。
る位置制御方式に関する。
従来の技術 数値制御装置による位置制御方式は、プログラムで指
令された移動指令に対し、該プログラムでの最小設定単
位に応じて補間し、各軸のサーボ回路に対しパルス分配
を行い、機械の各軸の位置を制御している。即ち、補間
最小単位も、機械の各軸の移動最小単位も、プログラム
に設定された最小単位で行われている。
令された移動指令に対し、該プログラムでの最小設定単
位に応じて補間し、各軸のサーボ回路に対しパルス分配
を行い、機械の各軸の位置を制御している。即ち、補間
最小単位も、機械の各軸の移動最小単位も、プログラム
に設定された最小単位で行われている。
発明が解決しようとする問題点 プログラムにより指令された移動量の最小設定単位
で、補間し機械の各軸に対し、パルス分配を行うと、最
小設定単位の−1/2から＋1/2の指令誤差が生じる。その
ため、サーボ回路の位置制御部がこの分配パルスを受け
て位置制御を行っても、最小設定単位の−1/2から＋1/2
加工誤差が生じる。
で、補間し機械の各軸に対し、パルス分配を行うと、最
小設定単位の−1/2から＋1/2の指令誤差が生じる。その
ため、サーボ回路の位置制御部がこの分配パルスを受け
て位置制御を行っても、最小設定単位の−1/2から＋1/2
加工誤差が生じる。
例えば、第２図に示すように、点Ｑから点Ｒの線分L1
に沿って移動するような指令がプログラムより指令され
た場合、即ち、Ｘ軸方向に５単位、Ｙ軸方向に７単位ず
れた点の線分L1に沿って移動させる指令X5Y7がプログラ
ムより読まれた場合、直線補間が行われ、Ｘ軸、Ｙ軸の
サーボ回路に対しパルス分配が行われ、最小設定単位に
対応するパルスがＸ軸方向に５パルス出力する間にＹ軸
方向には７パルス出力されることとなり第２図破線L2で
示す軌跡のように、Ｘ軸、Ｙ軸方向に機械の可動部は移
動することとなる。この第２図の例では、まず始めに、
Ｘ軸、Ｙ軸のサーボ回路に対し、同時に１パルス出力さ
れ、次にＹ軸のサーボ回路に対してのみ１パルス出力さ
れ、次に、Ｘ軸、Ｙ軸のサーボ回路に共に２パルスが出
力され、次にＹ軸のサーボ回路のみに１パルスが出力さ
れ、最後にＸ軸、Ｙ軸のサーボ回路に共に２パルスが出
力されて、点Ｒに到るようにパルス分配される。その結
果、Ｘ軸、Ｙ軸のサーボモータがこの分配されたパルス
に応じて回転し、機械の可動部は軌跡L2に沿って移動
し、希望する線分QRの直線L1に沿って機械の可動部が移
動すべきものが軌跡L2に沿って移動するため、切削加工
であれば、第２図に示すように、−1/2パルスから＋1/2
パルスの加工誤差、即ち、最小設定単位の−1/2〜＋1/2
の形状誤差が生じることとなる。
に沿って移動するような指令がプログラムより指令され
た場合、即ち、Ｘ軸方向に５単位、Ｙ軸方向に７単位ず
れた点の線分L1に沿って移動させる指令X5Y7がプログラ
ムより読まれた場合、直線補間が行われ、Ｘ軸、Ｙ軸の
サーボ回路に対しパルス分配が行われ、最小設定単位に
対応するパルスがＸ軸方向に５パルス出力する間にＹ軸
方向には７パルス出力されることとなり第２図破線L2で
示す軌跡のように、Ｘ軸、Ｙ軸方向に機械の可動部は移
動することとなる。この第２図の例では、まず始めに、
Ｘ軸、Ｙ軸のサーボ回路に対し、同時に１パルス出力さ
れ、次にＹ軸のサーボ回路に対してのみ１パルス出力さ
れ、次に、Ｘ軸、Ｙ軸のサーボ回路に共に２パルスが出
力され、次にＹ軸のサーボ回路のみに１パルスが出力さ
れ、最後にＸ軸、Ｙ軸のサーボ回路に共に２パルスが出
力されて、点Ｒに到るようにパルス分配される。その結
果、Ｘ軸、Ｙ軸のサーボモータがこの分配されたパルス
に応じて回転し、機械の可動部は軌跡L2に沿って移動
し、希望する線分QRの直線L1に沿って機械の可動部が移
動すべきものが軌跡L2に沿って移動するため、切削加工
であれば、第２図に示すように、−1/2パルスから＋1/2
パルスの加工誤差、即ち、最小設定単位の−1/2〜＋1/2
の形状誤差が生じることとなる。
そこで、本発明の目的は、上述したような加工誤差を
少なくし、できるだけ希望する形状とうりの加工ができ
る位置制御方式を提供することにある。
少なくし、できるだけ希望する形状とうりの加工ができ
る位置制御方式を提供することにある。
問題点を解決するための手段 本発明は、プログラムで指令された移動指令の最小設
定単位よりも小さい補間単位に変換して補間し、補間結
果の単位時間当りの移動量を補間単位のデータでサーボ
回路の位置制御部に入力し、機械の位置を検出する検出
器からの位置検出信号単位を上記補間単位にして上記制
御部に入力し、位置制御を行うことによって上記問題点
を解決した。
定単位よりも小さい補間単位に変換して補間し、補間結
果の単位時間当りの移動量を補間単位のデータでサーボ
回路の位置制御部に入力し、機械の位置を検出する検出
器からの位置検出信号単位を上記補間単位にして上記制
御部に入力し、位置制御を行うことによって上記問題点
を解決した。
作用 プログラムで指令された移動指令の最小設定単位より
も小さい単位で補間し、この小さい単位で補間されたパ
ルスが各軸に分配され、かつ機械の可動部の位置を検出
する検出器からの検出信号単位を、上記小さい単位に補
間された補間単位にすることにより、この小さい単位に
よって位置制御が行われるから、機械の可動部を駆動す
る各軸は、プログラム移動指令の最小設定単位よりも小
さい単位で駆動されるので、この精密位置制御方式によ
る切削加工等においてはその加工誤差は補間単位の−1/
2から＋1/2となる。即ち、最小設定単位よりも小さい単
位の−1/2から＋1/2となる。
も小さい単位で補間し、この小さい単位で補間されたパ
ルスが各軸に分配され、かつ機械の可動部の位置を検出
する検出器からの検出信号単位を、上記小さい単位に補
間された補間単位にすることにより、この小さい単位に
よって位置制御が行われるから、機械の可動部を駆動す
る各軸は、プログラム移動指令の最小設定単位よりも小
さい単位で駆動されるので、この精密位置制御方式によ
る切削加工等においてはその加工誤差は補間単位の−1/
2から＋1/2となる。即ち、最小設定単位よりも小さい単
位の−1/2から＋1/2となる。
実施例 第１図は、本発明の一実施例の精密位置制御方式のブ
ロック図で、１は加工プログラムが記録されているNCテ
ープ、２は該NCテープよりプログラムを読取り解読する
解読部、３は解読されたプログラムの移動指令に対し、
その最小設定単位を変換し、プログラムの移動指令の最
小設定単位より小さい単位にする単位変換手段で、乗算
器で構成されており、例えば、プログラムの最小設定単
位が１μであると、0.1μの単位に変換するものであ
る。４はこうして最小単位が変換された移動指令に対
し、補間しパルス分配を行うパルス分配部、５はサーボ
回路内の位置制御部、６は速度制御部、７はサーボモー
タで、該サーボモータ７のモータ軸には単位検出器８が
取付けられており、サーボモータ７の回転位置、即ち、
サーボモータ７で駆動される機械の可動部の位置を検出
するようになっている。９は該位置検出器８からの検出
出力をパルス分配部４から出力されるパルスの単位、即
ち、単位変換手段３で変換された補間単位（先の例で0.
1μ単位）に変換する単位変換手段でデジタルサーボで
構成した場合は乗算手段で構成される。
ロック図で、１は加工プログラムが記録されているNCテ
ープ、２は該NCテープよりプログラムを読取り解読する
解読部、３は解読されたプログラムの移動指令に対し、
その最小設定単位を変換し、プログラムの移動指令の最
小設定単位より小さい単位にする単位変換手段で、乗算
器で構成されており、例えば、プログラムの最小設定単
位が１μであると、0.1μの単位に変換するものであ
る。４はこうして最小単位が変換された移動指令に対
し、補間しパルス分配を行うパルス分配部、５はサーボ
回路内の位置制御部、６は速度制御部、７はサーボモー
タで、該サーボモータ７のモータ軸には単位検出器８が
取付けられており、サーボモータ７の回転位置、即ち、
サーボモータ７で駆動される機械の可動部の位置を検出
するようになっている。９は該位置検出器８からの検出
出力をパルス分配部４から出力されるパルスの単位、即
ち、単位変換手段３で変換された補間単位（先の例で0.
1μ単位）に変換する単位変換手段でデジタルサーボで
構成した場合は乗算手段で構成される。
第１図においては、サーボモータ７を１台のみ図示
し、それに共なう位置制御部５、速度制御部６、位置検
出器８、単位変換手段９を１つのみ図示しているが、こ
のような各手段は機械の可動部の各軸毎に設けられ、同
一であるので１つのみ図示している。又、上述の位置制
御方式と従来のセミ・クローズド・ループ方式の単位制
御方式と比較し、相違する点は単位変換手段３、９が設
けられている点であり、他は従来と同様である。
し、それに共なう位置制御部５、速度制御部６、位置検
出器８、単位変換手段９を１つのみ図示しているが、こ
のような各手段は機械の可動部の各軸毎に設けられ、同
一であるので１つのみ図示している。又、上述の位置制
御方式と従来のセミ・クローズド・ループ方式の単位制
御方式と比較し、相違する点は単位変換手段３、９が設
けられている点であり、他は従来と同様である。
以上の構成において、解読部２がNCテープよりプログ
ラムを読取り解読し、移動指令であると、単位変換手段
３により単位をプログラムの移動指令の単位より小さい
ものにし、例えば、プログラムの移動指令の単位が１μ
単位であると0.1μ単位に変換し、この変換された移動
指令に対し、パルス分配部で補間し、各軸に対し分配パ
ルス（0.1μ単位のパルス）を出力する。位置制御部５
では、この分配されたパルス量による移動指令値と、単
位変換手段９で分配パルス単位（0.1μ）に変換された
位置検出器８からの位置検出信号との差を増巾し出力
し、その差が「０」になるように制御し出力する。速度
制御部６では、位置制御部５で出力された移動指令に応
じサーボモータ７の速度を制御し、プログラムで指令さ
れた位置に違するように制御する。
ラムを読取り解読し、移動指令であると、単位変換手段
３により単位をプログラムの移動指令の単位より小さい
ものにし、例えば、プログラムの移動指令の単位が１μ
単位であると0.1μ単位に変換し、この変換された移動
指令に対し、パルス分配部で補間し、各軸に対し分配パ
ルス（0.1μ単位のパルス）を出力する。位置制御部５
では、この分配されたパルス量による移動指令値と、単
位変換手段９で分配パルス単位（0.1μ）に変換された
位置検出器８からの位置検出信号との差を増巾し出力
し、その差が「０」になるように制御し出力する。速度
制御部６では、位置制御部５で出力された移動指令に応
じサーボモータ７の速度を制御し、プログラムで指令さ
れた位置に違するように制御する。
このように、位置制御方法も、従来と同等であるが、
従来の位置制御方法と相違する点は、プログラムの移動
指令単位よりも小さい単位で補間パルスが出力され、
又、位置検出器８からの信号も、この補間パルス単位と
同じになるように単位変換手段９で変換されて、位置制
御部５では、このプログラムの移動指令単位８よりも小
さい単位で位置が制御されることとなる点である。そし
て、このプログラムの移動指令単位より小さい単位で補
間され分配パルスが出力され、この単位で位置制御が行
われるため、切削加工等において加工誤差が小さくな
る。
従来の位置制御方法と相違する点は、プログラムの移動
指令単位よりも小さい単位で補間パルスが出力され、
又、位置検出器８からの信号も、この補間パルス単位と
同じになるように単位変換手段９で変換されて、位置制
御部５では、このプログラムの移動指令単位８よりも小
さい単位で位置が制御されることとなる点である。そし
て、このプログラムの移動指令単位より小さい単位で補
間され分配パルスが出力され、この単位で位置制御が行
われるため、切削加工等において加工誤差が小さくな
る。
第２図は、加工誤差が小さくなる点を説明する図で、
プログラムの移動指令の単位で出力される分配パルスを
Ｐとし、単位変換手段３でその単位を1/4に変換し、こ
のときの分配パルスをＰ′（４×Ｐ′＝Ｐ）とした場合
を示しているもので、プログラムより点Ｑから点Ｒまで
の線分L1に沿った移動指令X5Y7が指令されると、従来の
方式であると、直線補間が行われ、前述したように軌跡
L2に沿ったパルス分配が行われ、切削加工形状は軌跡L2
の形状となる。その結果、形状誤差は、線分L1と軌跡L2
の差で−1/2P〜＋1/2P、即ち、プログラムの移動指令の
最小設定単位の−1/2〜＋1/2となる。一方、分配パルス
の最小単位をプログラムの移動指令の最小単位の1/4と
した本例においては、パルス分配は軌跡L2と同一のパタ
ーンで行われ、その単位が異なるだけであるが、第２図
の実線で示す軌跡L3となり、形状誤差は−1/2P′〜＋1/
2P′＝−1/8P〜＋1/8P、即ち、プログラムの移動指令の
最小設定単位の−1/8〜＋1/8となる。このように加工誤
差は小さなものとなる。
プログラムの移動指令の単位で出力される分配パルスを
Ｐとし、単位変換手段３でその単位を1/4に変換し、こ
のときの分配パルスをＰ′（４×Ｐ′＝Ｐ）とした場合
を示しているもので、プログラムより点Ｑから点Ｒまで
の線分L1に沿った移動指令X5Y7が指令されると、従来の
方式であると、直線補間が行われ、前述したように軌跡
L2に沿ったパルス分配が行われ、切削加工形状は軌跡L2
の形状となる。その結果、形状誤差は、線分L1と軌跡L2
の差で−1/2P〜＋1/2P、即ち、プログラムの移動指令の
最小設定単位の−1/2〜＋1/2となる。一方、分配パルス
の最小単位をプログラムの移動指令の最小単位の1/4と
した本例においては、パルス分配は軌跡L2と同一のパタ
ーンで行われ、その単位が異なるだけであるが、第２図
の実線で示す軌跡L3となり、形状誤差は−1/2P′〜＋1/
2P′＝−1/8P〜＋1/8P、即ち、プログラムの移動指令の
最小設定単位の−1/8〜＋1/8となる。このように加工誤
差は小さなものとなる。
例えば、プログラムの移動指令の最小設定単位が１μ
とし、単位変換手段３で変換される最小単位を0.1μと
すると、従来の方式であると−0.5μ〜＋0.5μの加工誤
差が生じたものが、本実施例においては−0.05〜＋0.05
μとなり、加工誤差は小さくなる。
とし、単位変換手段３で変換される最小単位を0.1μと
すると、従来の方式であると−0.5μ〜＋0.5μの加工誤
差が生じたものが、本実施例においては−0.05〜＋0.05
μとなり、加工誤差は小さくなる。
なお、上記実施例では、位置検出器８からの信号の単
位を補間パルス単位に単位変換手段９で変換したが、最
近は位置検出器の分解能が高上し、検出単位がプログラ
ムの移動指令の最小設定単位より小さい場合が多いた
め、この位置検出器の検出単位と同一になるように、補
間単位、即ち分配パルス単位を単位変換手段３で設定す
るようにすれば、単位変換手段９を設ける必要はない。
位を補間パルス単位に単位変換手段９で変換したが、最
近は位置検出器の分解能が高上し、検出単位がプログラ
ムの移動指令の最小設定単位より小さい場合が多いた
め、この位置検出器の検出単位と同一になるように、補
間単位、即ち分配パルス単位を単位変換手段３で設定す
るようにすれば、単位変換手段９を設ける必要はない。
発明の効果 以上述べたように、本発明は、プログラムの移動指令
の最小設定単位よりも小さい補間単位で補間し、パルス
分配するため、位置制御での指令誤差を小さくできるか
ら、この発明の方式により切削加工した場合には加工誤
差が小さくなり、加工精度があがる。
の最小設定単位よりも小さい補間単位で補間し、パルス
分配するため、位置制御での指令誤差を小さくできるか
ら、この発明の方式により切削加工した場合には加工誤
差が小さくなり、加工精度があがる。
第１図は、本発明の一実施例のブロック図、第２図は、
本発明と従来の位置制御方式による直線補間の差異を説
明する図である。 １…NCテープ、3,9…単位変換手段、７…サーボモー
タ、８…位置検出器。
本発明と従来の位置制御方式による直線補間の差異を説
明する図である。 １…NCテープ、3,9…単位変換手段、７…サーボモー
タ、８…位置検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−132089（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−3002（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−66003（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】数値制御装置によりサーボモータを制御し
機械の位置を制御する位置制御方式において、プログラ
ムで指令された移動指令の最小設定単位よりも小さい補
間単位に変換して補間し、補間結果の単位時間当りの移
動量を補間単位のデータでサーボ回路の位置制御部に入
力し、機械の位置を検出する検出器からの位置検出信号
単位を上記補間単位にして位置制御部に入力し、位置制
御を行うことを特徴とする精密位置制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62103363A JPH0830974B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | 精密位置制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62103363A JPH0830974B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | 精密位置制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63269204A JPS63269204A (ja) | 1988-11-07 |
| JPH0830974B2 true JPH0830974B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=14352043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62103363A Expired - Fee Related JPH0830974B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | 精密位置制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830974B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6363643B2 (ja) | 2016-03-04 | 2018-07-25 | ファナック株式会社 | プログラム指令の解析桁数を増やすことを可能とする数値制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54132089A (en) * | 1978-04-05 | 1979-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | Numerical control system |
| JPS583002A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-08 | Fujitsu Ltd | ロボツトの制御方式 |
-
1987
- 1987-04-28 JP JP62103363A patent/JPH0830974B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63269204A (ja) | 1988-11-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |