JPS6294251A - 位置制御装置 - Google Patents

位置制御装置

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JPS6294251A
JPS6294251A JP60232107A JP23210785A JPS6294251A JP S6294251 A JPS6294251 A JP S6294251A JP 60232107 A JP60232107 A JP 60232107A JP 23210785 A JP23210785 A JP 23210785A JP S6294251 A JPS6294251 A JP S6294251A
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Program-control systems
    • G05B19/02Program-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/39Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using a combination of the means covered by at least two of the preceding groups G05B19/21, G05B19/27 and G05B19/33

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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、例えば工作機械のテーブルの位置を制’+1
5する装置に係り、特にテーブル等を駆動させる駆動系
の機械的誤差や位置検出器のピッチ誤差等を補正する装
置に関する。
〔背景技術とその問題点〕
従来、工作機械のテーブルを位置制御するには、例えば
第3図に示す装置が用いられている。これはテーブル2
1をボールねじ22を介して図中左右方向へ移動させる
モータ23に増分型位置検出器24を連結し、この位置
検出器24の移動量データを、前回移動時の絶対位置く
あるいは電源投入時においては原点復帰動作後に設定さ
れた初期位置)を記憶した検出位置レジスタに加算し、
その゛結果と指令位置レジスタ26の指令位置とを減算
部27で減算し、その差に基づき速度制御装置28を通
じて前記モータ23を動作させるものである。このとき
、フイードハ゛ツク用の位置検出はモータ23に設けら
れた位置検出器24により間接的にテーブル21の位置
を検出するため、ボールねし22や位置検出器24の精
度に起因する誤差によって、テーブル21の実位置と検
出位置とは必ずしも一致せず、指令位置が示す位置に正
確にテーブル21を移動させることができないという問
題がある。
このような問題に対し、誤差補正装置29を設け、指令
位置または検出位置に対するテーブル21の実位置と検
出位置との誤差を、高精度の測定器により測定し、これ
らを変換テーブルとして記憶するか、関数により近領的
な補正値が得られるような回路を構成するかしておき、
先に用いた指令位置または検出位置を、対応する誤差デ
ータにより補正すればテーブル21の実位置と検出位置
との間の誤差が相殺されるので、指令位置の示す位置に
正確にテーブル21を移動させることができる。
しかし、増分型位置検出器を用いた従来の前記駆動装置
においては、増分型位置検出器が検出可能であるのは相
対的な移動量データであり、絶対位置データを得るため
には基準となる絶対位置が必要であることから、電源投
入直後は増分型位置検出器の基準点設定として、前記駆
動装置の原点復帰動作を行い、原点と定める初期値を前
記検出位置レジスタ25および指令位置レジスタ26に
書き込むという初期化作業が必要であり、電源投入時の
作業能率の向上ができないという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、電源投入時の原点復帰動作を省略する
とともに、精度の高い位置制御装置を提供することにあ
る。
〔問題点を解決するための手段および作用]本発明にお
いては、従来の前記駆動装置における増分型位置検出器
に代えて絶対位置検出器を用い・る。すなわち、絶対位
置検出器は絶対位置を検出可能であり、従来の前記駆動
装置のように相対的な移動量データから絶対位置を得る
ための基準となる値が必要なく、電源投入のつど必要で
あった原点復帰動作を省略することができる。このよう
な絶対型位置検出器を用いた前記駆動装置においては、
電源投入直後に、基準となる絶対位置として絶対位置検
出器から読み出した検出位置を検出位置レジスタおよび
指令位置レジスタに書き込むが、このとき、絶対位置検
出器から読み出した検出位置を基準として用いることで
低下する恐れのある精度の問題を解決するために、前記
誤差補正装置を用い、基乍となる絶対位置の精度を向上
させる。
〔実施例〕
本発明の一実施例として、NC工作機械のテーブル位置
決め制御に適用した例を図面を用いて説明する。
第1図において、駆動源であるモータ3に結ばれた動力
伝達装置としてのボールねじ2には、その回転に伴い図
中左右方向へ移動可能に構成された被駆動部材としての
テーブルlが螺合されている。テーブル1の移動範囲に
沿ってテーブル1の位置を一意に測定可能な直線型位置
検出器11が設けられているとともに、モータ3にその
モータ3の主軸の回転角すなわちボールねじ2の回転角
からテーブル1の移動範囲内での位置を一意ではないが
精密に測定可能なレゾルバ4が連結されている。レゾル
バ4および直線型位置検出器11で検出された検出デー
タは、位置/M算装置12へ送られ、そこでテーブルl
の絶対位置が算出される。
位置演算′ji置12で算出された絶対位置は、検出位
置レジスタ5に転送された後、加算部10において誤差
補正装置9から与えられる補正値で補正される。
誤差補正装置9には、予め前記テーブル1が移動範囲内
の任意の位置にあるときの前記検出位置レジスタ5によ
る検出位置と、別の高精度の測定器による実測位置との
比較により得られた誤差データとが、運転時の任意の検
出位置に対応するテ−プル1の正確な位置に補正するこ
とが可能なように、変換テーブルあるいは関数による近
似として内蔵されている。そして前記検出位置レジスタ
5からの検出位置に対応する誤差データが前記加算部1
0へ送られ、そこで検出位置と加算される。
加算部10の結果は、減算部7において、指令位置レジ
スタ6の指令位置と減算されるとともに、電源投入時の
み指令位置レジスタ6に転送される。
減算部7の結果、つまり指令位置と検出位置との差は、
速度制御装置8へ送られ、モータ3を駆動させる。
以上のように構成された装置においては、電源投入があ
ると、初期状態のテーブル1の絶対位置は、直線型位置
検出器11とレゾルバ4から検出される検出データをも
とに位置演算装置12で算出される。位置演算装置12
で算出された絶対検出位置は、検出位置レジスタ5に転
送された後、加算部10において、関数による近似を用
いた関数型の誤差補正装置9で補正され、指令位置レジ
スタ6に転送される。ここで、NC装置から移動指令が
あると、その移動指令により指令位置レジスタ6が書き
かえられる。その結果、前記指令位置レジスフ6内の指
令位置と、検出位置レジスタ5内の現在位置に補正を加
えた値との差によってモータ3が動作される。これによ
り、ポールねじ2を介してテーブルlが駆動される。こ
のとき、移動中のテーブル1の位置は直線型位置検出器
11およびレゾルバ4により検出され、位置演算位置5
において絶対位置として算出され、誤差補正装置9によ
りテーブル1の正確な絶対位置に補正された後、前記指
令位置と比較されるので、テーブル1を指令位置へ正確
に駆動する。
以上のような動作を行う本実施例の装置によれば、絶対
型位置検出器である直線型位置検出器11およびレゾル
バ4を用いるため電源投入直後のテーブルlの原点復帰
動作を省略でき、作業能率を向上できるとともに、TL
電源投入直後テーブルlの初期位置を指令位置レジスタ
6に書き込んでおくため何ら問題なく動作可能であり、
さらに処理速度の速い関数型の誤差補正装置9により補
正を行うことで、畜積度かつ高速にテーブルlを指令位
置へ駆動することができる。
なお、前記実施例では、検出位置を基準とする誤差補正
装置9を用いたが、第2図に示す本発明の他のの実施例
においては、指令位置を基準とする誤差補正装置9と逆
変換装置9Aをもちいる。
すなわち誤差補正装置9は指令位置レジスタ6に接続さ
れ、さらに前記実施例では直接指令位置レジスタ6に接
続されていた検出位置レジスタ5との接続は前記誤差補
正装置9に並設された逆変換装置9Aに接続されている
このような構成において、電源投入があると前記実施例
と同様に、直線型位置検出器11とレゾルバ4とからの
検出データをもとに位置演算装置12が絶対位置を算出
するが、本実施例においてはこの値はそのまま検出位置
レジスタ5に書き込まれ、さらに指令位置レジスタ6お
よび逆変換装置9Aへ転送される。このとき、逆変換装
置9Aは転送された検出位置を基に、ある値が誤差補正
装置9による補正を受けた場合に前記検出位置になると
いう前記ある値を求め、この値で指令位置レジスタ6に
転送される前記検出位置を補正する。
ここで、NC装置からの移動指令があった場合、移動指
令に基づき指令位置レジスタ6を書換えるとともに、指
令位置レジスタ6の内容に基づき動作を開始し、前記誤
差補正装置9で補正した指令位置と検出位置とが等しく
なるまで検出および脈動を繰り返しすことにより、テー
ブルlを指令位置へ正確に駆動する。
本実施例においては、指令位置を基単に誤差補正を行う
ため、電源投入時に、指令位置レジスタ6の設定を行う
際、逆変換装置9Aにより誤差補正装置9の逆変換を行
い、通常動作時とは別の補正をする必要があり、前記実
施例に比較して構造が?jl雑になるが、テーブル1の
原点復帰動作の省略をはじめとする前記実施例の効果は
すべて同様であるうえ、誤差補正装置9による補正動作
がテーブル1の移動時の検出ループ中にある前記実施例
よりもさらに高速に動作できるという効果がある。
前述の2つの実施例において、位7!、検出器としては
、直線型位置検出器11とレゾルバ4の組み合わせを用
いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、レゾ
ルバ4に代えてインダクトシン、マグ不スノ1−ルある
いは絶対型エンコーダを用いてもよく、さらに直線型位
置検出2=11と組み合わせることも必要なことではな
く、高精度の絶対型エンコーダをモータ3に単独で配し
てもよく、要するに位置検出器として絶対型位置検出器
を用いるということである。また、誤差補正装置9とし
て関数により近(以的に補正を行う関数型を用いたが変
換テーブル型を用いれば、処理が複雑になるため処理速
度が低下するが、より高精度の補正が可能であり、さら
に両者を併用して関数型を基本に、関数による近似では
補正が及ばない特異点に関する1呉差データのみを変換
テーブルとして補助的に用いれば高速かつ高精度の補正
を行うことが可能となる。
〔発明の効果] 前述のように、本発明によれば位置制御装置の動作を高
速かつ高精度にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は本発
明の他の実施例を示す構成図、第3図勿誉枦す申告は従
来例を示す構成図である。 1・・・テーブル、2・・・ボールねし、3・・・モー
タ、4・・・レゾルバ、9・・・誤差補正装置、11・
・・直線型位置検出器。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被駆動部材と、この被駆動部材を動力伝達装置を
    介して駆動させる駆動源と、この駆動源または動力伝達
    装置に設けられた位置検出器と、この位置検出器によっ
    て得られた検出位置と外部から入力された指令位置との
    差に基づき前記駆動源を動作させる動作制御手段とから
    なる位置制御装置において、 前記位置検出器を絶対型位置検出器とするとともに、 前記指令位置または検出位置の値に対応した補正値を与
    える誤差補正装置を設け、 電源投入時に、絶対型位置検出器から検出した検出位置
    に対応する前記誤差補正装置の補正値を検出位置に加え
    、この値を初期位置として前記指令位置に書き換えるよ
    うに構成したことを特徴とする位置制御装置。
  2. (2)特許請求の範囲第1項において、前記絶対型位置
    検出器は、前記被駆動部材に設けられたレゾルバと、前
    記被駆動部材の移動範囲に渡って設けられた直線型位置
    検出器とを含むことを特徴とする位置制御装置。
JP60232107A 1985-10-17 1985-10-17 位置制御装置 Granted JPS6294251A (ja)

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