JPS6010323B2 - 位置追従サ−ボ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は停止動作の距離の短縮改善を行なった位置追従
サーボ装置に関する。

かかる位置追従サーボ装置は、数値制御をはじめ広く用
いられているが、この装置は、指令部からの位置追従デ
ータによって被制御体の移動量と移動速さを制御するも
のである。一方、位置追従サーボ装置においては、よく
知られている如く、そのサーボ装置の一巡利得と、その
ときの位置追従データくその与えられる時間々隔と、各
時間に与えられるデータの値）によって定まる追従速度
とにより決まる追従偏差が存在し、被制御体は、この偏
差の量だけ、指令部からの位置追従データの累積値より
も遅れて追従している。そこで何らかの事由により、突
然位置追従データの発生を停止しても、被制御体は急に
は停止せず、たとえば、その速度をほぼ指数関係的に減
じながら前記適従偏差の値だけさらに移動した後に停止
する。この闇の移動量は、通常の動作のときは、停止の
衝撃を吸収するための制御距離として有効かつ必要であ
るが、一方では急速停止を必要とする様なオーバートラ
ベル領域における停止の場合に所定の制動距離を設ける
様にオーバートラベル検出スイッチの位置を全移動可能
範囲の両端から手前にとり、被制御体の構成要素である
ポールネジ、歯車等の損傷を防ぐようにしていた。減速
度を一定とすると、制御距離は、制動開始直前の速度の
２乗に比例するが、最近の工作機械においては、早送り
速度は益々早くなる傾向にあり、かつ機械のサイズの無
駄を省く額向が強いので、上述の如き、有効移動可能範
囲の制約は無視できないものとなった。

本発明は、従来技術のかかる欠点を改良するため、急速
停止時には、指令装置から所定量の逆転位置追従データ
を発生することにより、制動開始から停止に至るまでの
移動量、すなわち制動距離を通常動作における制動距離
に比べて大幅に短縮しようとするものである。

以下図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。

第１図は、従来の位置追従サーボ装置の一例を示すブロ
ック図で、指令装置１は、所望の値の位置追従データＡ
を所望の周波数（＝時間的頻度）で発生する装置で、こ
れを可逆累算器２へ送る。累算器２は前記位置追従デー
タを加算累積し、位置フィードバックデータ発生装置９
からの位置フィードバックデータＢを減算累積する。累
算器２の累積値はＤ／Ａ変換器３を経てＬアナログ量に
変換され、サーボ増中器４、サーボモータ５、タコジェ
ネレータ６から構成される通常の速度制御サーボ装置７
川こ印加され、前記フィードバックデータ発生装置９が
機械的に結合された被制御体８を駆動するようになって
いる。第１図において「可逆累算器２の累積値がＰｍｍ
であるとき指令装置１からの位置追従データの単位時間
当りの発生量をＦｍｍ／ｓｅｏとすると、よく知られて
いる如く、サーボ系の一巡利得Ｋ（ｓｅｏ‐１）との間
にはＰ：長‐‐｛１） の関係がある。

このＰは、すでに述べた位贋造従偏差そのものであって
、今、もし指令装置１からの位置追従データの発生を急
に停止させても、累算器２の累積値Ｐがフィードバック
データにより減算され零になるまでデータ６が廻り続け
るごとく動作し、［この量が、制御距離となる。Ｐを４
・さくするには川式において、Ｋを大きくすれば良いが
よく知られているようにＫを大きくしすぎるとサーボ系
の安定度を損なう額向があるのでＫの値には制約がある
。この発明は、急速停止時には、累積値Ｐを減らす如き
位置指令データを所要量だけ、所定の周波数で発生させ
、Ｋの値を変えずに制動距離そのものを小さくするもの
で、第２図に実施例のブロック図を示す。

第２図において、指令装置１以下フィードバックデータ
発生装置９までの動作は第１図と同様である。本発明に
おいては、急速停止信号発生器１０からの停止信号Ｃが
与えられると逆転位置追従データ発生回路１１が累積値
Ｐの値をチェックしながら累積値Ｐが零になるまで逆転
位置追従データＥを所定の周波数、たとえば早送り速度
相当の周波数で累算器２に印加する。このときの被制御
体８の移動速度、制動距離の関係を第３図に示す。

すなわち、従来の装置の動作は第３図１に示すごとく指
令速度がＯＫ〜ＥＦの如く指令装置より位置追従データ
を発生すると、被制御体８の移動速度は０→Ｅ→Ｇの如
くになりハッチングで示した部分の面積が制動開始直前
の位置追従偏差Ｐを示す。この発明によれば急速停止信
号Ｃが与えられてから逆転位置追従データ発生回路１１
が累算器２の内容をチェックしその値が所定の値Ｐ′（
第３図２の図形ｍＧの面積相当）以下になると、累算器
２に逆転位置追従データＥの印加を開始し累算器２の内
容が零になるまでこの印幼を続ける。

その有様は、第３図２のＨＪ〜ＫＬに対応する。図形Ｉ
ＪＫＬの面積は短縮された制動距離Ｐ″（図形ＨＬＧで
示される）に相当する。このとき、制動動作中、サーボ
系の一巡利得Ｋは影響をうけないので、サーボ系の動作
の安定度は損なわれることはない。しかも、第３図２に
示す如く制動距離はＰ″の分だけ大中に減少している。
つぎに、前記所定の値Ｐ′の選び方を示す。

よく知られている様に被制御体８〜モータ系で発生する
衝撃の強よさは制動動作開始直前の移動速度と０サーボ
系のゲインとに比例する。それ故衝撃の強よさが過渡に
ならぬ様に急速制動動作開始を遅らすことにより前記動
作開始直前の移動速度を減らすことができる。この為に
はＰ′の値を小さくすればよい。その分だけ第３図２の
移動速度は第３図夕１のそれに近づくことになる。第４
図に逆転位置追従データ発生回路１１の一実施例を示す
。

簡単の為逆転伝達追従データを１つづつ発生させる場合
を示す。可逆累算器２よりのＰの内容ＤによりＰ＜Ｐを
示す信号ＦＳとＰ＝０ ０を示す信号ＧＳを作る。急速
停止信号ＣとＦＳとちのタイミングパルスにより逆転指
令Ｈｓを発生するフリツプフロツプをＳＥＴする。これ
によりＰ以下から逆転指令Ｈｓがセットされ、逆転速度
設定用のパルス発生器ＯＳＣと同期して逆転位置タ追従
データＥが可逆累算器２に印加される。逆転指令Ｈｓの
フリツプフロツプはＰ＝０でリセットされる。Ｔ，，Ｔ
２，Ｔ３はそれぞれタイミングパルスである。

【図面の簡単な説明】

０ 第１図は従釆の位置追従サーボ系の構成を示すフロ
ック図、第２図はこの発明の位置追従サーボ系の構成を
示すブロック図、第３図は被制御体の制動動作時におけ
る移動速度、制動距離の関係を示す図、第４図は、この
発明の為に付加される逆転位層追従データ発生回路の実
施例を示す図。 図において、１・・・・・・指令装置、２・・・・・・
累算器、３・・…・Ｄ／Ａ変換器、４・…・・サーボ増
幅器、５・・。．・・サーボモータ、６・…・・速度発
電機、７０・・・・・・速度制御サーボ装置、８・・・
・・・被制御体、９・・・・・・位置フィードバックデ
ータ発生装置、１０・・・・・・急速停止信号発生器、
１１…・・・逆転位置追従データ発生回路。多′図 秀之図 あう図 豹４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一連の指令データにより位置追従データを発生する
   指令装置と、被制御体と機械的に連動した位置検定器を
   含み前記被制御体の位置の移動量に応じてフイードバツ
   クデータを発生する位置フイードバツクデータ発生装置
   と、前記位置追従データと前記位置フイードバツクデー
   タとを入力し一方で加算他方で減算動作する可逆累算器
   を設け、この可逆累算器の累積値に応じた速度で前記被
   制御体を駆動する如く構成した位置追従サーボ装置にお
   いて、前記累積値に応じて定められる所定値だけの逆転
   する逆転位置追従データを発生する逆転位置追従データ
   発生回路を具備し停止動作時に前記逆転追従データを前
   記可逆累算器に供給することを特徴とする位置追従サー
   ボ装置。