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    • 专利摘要:

    公开号:WO1988002140A1
    申请号:PCT/JP1987/000680
    申请日:1987-09-16
    公开日:1988-03-24
    发明作者:Kanemasa Okuda
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 フ ノレ ク ロ ー ズ フ ィ ー ド ノ ッ ク N C シ ス テ ム に お け る デジタルサーボシステムを用いた追従遅れを除去する方法
    [0002] 技術分野
    [0003] 本発明は、 フルク ロ ーズフ ィ ー ドバッ クを用いた数値制御 ( N C ) 工作機械におけるデジタルサ—ボシステムを用いた 追従遅れを除去する方法に関する。 背景技術
    [0004] 工作機械の N C サーボ機構にフルク 口 —ズフ ィ一 ドバ ッ ク 方式とセ ミ ク ロ一ズフ ィ一ドバッ ク方式がある。 前者は工作 機械のテーブルに位置検出器を取付けて位置フ ィ ― ド バ 'ン ク を行う もので、 一般に後者より は精度が高く 、 機械系の遊び による誤差が補償される。 セ ミ ク ローズフ ィ ー ドバッ ク方式 の工作機械はモータ の回転軸から位置検出が行われる もので フルク ローズフ ィ一ドバッ ク方式より位置誤差は大きいが、 適切な遊びに対する補正を行えば位置誤差を小さ く する こ と ができる。
    [0005] フルク ローズフ ィ — ドバッ クを用いた工作機械では論理的 には機械系の遊びの影響はあり得ないが、 テーブルの送り速 度が大き く なる と、 サ―ボ系の追従遅れに起因して、 円弧の 象限切り換え部等移動方向が変化した時に形状誤差を生ずる c これは形状の頂点を過ぎてモータが反転しても、 テーブルが 動かない時間があるため、 頂点を過ぎても平らな部分が繞き 指令値に対して誤差を生ずるためである。 発明の開示
    [0006] 本発明の目的は、 機械系に摩擦等の不安定な要因があって も位置舉差の少ない、 従って被加工品の形状誤差の少ない N C工作機械を得ることにある。
    [0007] 本発明においては、 フノレクローズフィ 一 ドノ ック N C シス テムにおけるデジタルサーボシステムを用いた追従遅れを除 去する方法であつて、 以下の工程、 すなわち ； NT C コ ン ト σ —ラからの位置指令を受け、 サ―ボモータへ速度指令を供袷 し ； 該速度指令から該サーボモータへの トルク指令を供給し; 該 トルク指令により該サーボモ一タを駆動し ； 該サーボモー タの出力により工作機搣のテーブルを駆動し ； 該テーブルに 設けた位置検出器の出力をテーブル位置フィ ― ドバックとし て該 N Cコ ン トロ一ラからの位置指令にフィ 一 ドバック し ； 該サーボモータの出力を該速度指令へ速度フ ィ ― ドバ ク し: 該サーボモータから位置検出値を出力し ； 該工作機械のテ— ブルの遊びを Δ X、 該サーボシステムのポジシ ョ ンゲイ ンを P g 、 捕正係数を Kとする時、 捕正量が （ K ♦ Δ X ) 、 捕正 時藺が （ 1 ÷ P g ÷ K ) である補正指令を、 該 N C コ ン ト口 ーラからの位置指令に、 該テ―ブルの移動方向が変化して反 転する該サーボシステムの位置誤差が零になった時加算し ； 該サーボモータの出力の位置検出値と該テーブル位置検出値 を比較し ； 該 2 つの位置検出値が等しく なつた時に該捕正指 令の加算を停止する ； 各工程を具備する方法が提供される。 前述の方法を用いれば、 適切な補正指令が最適なタィ ミ ン グで加算され、 も し、 機械系に摩擦等の不安定要因があって も、 サ―ボモータの軸における回転位置とテ—ブルの位置を 比較して該不安定要因に対処して、 該補正指令の加算時間を 調整でき る。 これにより単に算出された一定の補正量および 補正時間を有する捕正指令を加える場合に比較して、 さ らに きめ細かい制御が可能となる。 図面の簡単な説明
    [0008] 第 1 図は先行技術における非デジタルサ—ボシステムを用 いた方法を行う各工程を示すプロ ッ ク図、 および
    [0009] 第 2 図は本発明の一実施例と しての-フルク ロ ーズフ ィ 一 ド ッ ク N C システムにおけるデジタ ルサーボシステムを用い た追従遅れを除去する方法を行う制御系統の各工程を示すブ ロ ッ ク図である。 発明を実施するための最良の形態
    [0010] 本発明の一実施例と してのフルク ーズフ ッ ク N C システムにおけるデジタルサ一ボシステムを用いた追従 遅れを除去する方法を行う制御系統の各工程を示すブロ ッ ク 図が第 2図に示され、 第 1 図には、 先行技術としての非デジ タ ルサ—ボシステムを用いた方法を行う同様な図が示される。 第 2図において、 N Cコ ン ト D— ラからの位置指令（P0S. CO . fm.NC C0NT.) 1 1 はポジ シ ョ ンゲイ ン P s が積算されて サ一ボモータへの速度指令（VEL.COM. to SERVひ M. ) 1 2 となり 該速度指令がサーボモータへの トルク指令 （T0 a.COM. to SBRV0M.) 1 3 となってサーボモータ（SERV0M. ) 1 4を駆動す る。 サーボモータ 1 4は工作機械のテーブルを駆動し、 該テ -ブルの動きに従ってテーブル位置検出器（T. P0S . DET . ) 1 6 を動作させる。 サ一ボモータ 1 4 とテ一ブルの間には機械の 遊び（MACH.PLAY) 1 5が存在する。 サーボモータ 1 4 の出力 はモータ速度フ ィ ー ドバック（M . VEL .FB.) として速度指令へ フィ一ドノ ッ ク される。 フルク ローズフ ィ ― ドバッ ク方式で は、 テーブルの位置検出器 1 6 の出力がテーブル位置フ ィ — ドバッ ク（T. POS. FB. ) として位置指令にフィ ー ドバックされ る。
    [0011] 機械系の遊びによる追従誤差を防止するため、 この実施例 のフルク ローズフィ ー ド ) ッ ク方式では Cコ ン ト σ—ラか らの位置指令に捕正指令としてロス トモ—ショ ン捕正パルス を加算する。 この捕正パルスは捕正量 Xc として Xc = K · Δ X、 捕正時間 Tc として、 Tc= l ÷ P g ÷ Kの値をとり、 捕正のタイ ミ ングとしてはテーブルの移動方向が変化して反 転するサーボ系の位置誤差が零になつた時開始する。 なお、 Δ X、 P g 、 および Kについては前述したとおりである。 この実施例においては、 前記捕正のタイ ミ ングの終了時を 次のように規定する。 デジタルサ一ボ系において、 サ—ボモ —タ 1 4の出力からモータ位置フイー ドバック信号（M. P0S. FB.)を得るようにし、 テーブル位置信号と比較（C0 P.) (17) し、 サーボモータ位置がテーブル位置に等しくなつた時、 口 ス ト モ — シ ョ ン捕正パルス（LOST MOT. CORR. PULSE) 1 9 が N C コ ン ト ローラからの位置指令 1 1 に加箕されないよう補 正期間制御（CORR. TERM C0NT. ) 1 8 を制御する。
    [0012] 前述のよ う な実施例によれば、 第 1 図における先行技術例 に比較して、 第 2図の破線で示したよう な工程が第 1 図の補 正パルス（CORR. PULSE) 2 0 の代わり に設けられているから補 正パルスの停止時期を制御でき、 も し、 工作機械のテーブル の摩擦等の不確実な要素があっても、 より きめ細かな位置制 御が可能となる。
    [0013] 本発明によれば、 フルク ロ ーズフ ィ ー ドバッ クを用いた N C システムにおいて、 適正な捕正指令を加え、 かつ捕正終了 時期をサ―ボモ ータ とテーブルの位置の差によって制御でき るから、 機械系に摩擦等の不安定な要因があっても位置誤差 の少ない、 従つて被加工品の形状誤差の少ない N C工作機械 が得られる。
    权利要求:
    Claims

    請 求 の 範 囲 フルク ロ ーズフ ィ一ドバッ ク N C システムにおけるデジタ ルザーボシステムを用いた追従遅れを除去する方法であつて , 以下の工程、 すなわち、
    Cコ ン トローラからの位置指令を受け、 サ―ボモータへ 速度指令を供給し、
    該速度指令から該サーボモータへの トルク指令を供袷し、 該 トルク指令により該サ一ボモータを駆動し、 .
    該サ—ボモータの出力により工作機械のテ―ブルを躯動し、 該テ一ブルに設けた位置検出器の出力をテーブル位置フ ィ ― ドバッ ク と して該 N Cコ ン ト ロ 一ラからの位置指令にフ ィ 一ドノ フ ク し、
    該サーボモータの出力を該速度指令へ速度フィ ― ドバック し、
    該サーボモ一タから位置検出値を出力し、
    該工作機械のテ一ブルの遊びを Δ X、 該サ一ボシステムの ポジショ ンゲイ ンを P g 、 補正係数を Kとする時'、 捕正量が ( K · Δ X ) 、 補正時間が （ 1 + P g ÷ K ) である捕正指令 を、 該 N Cコ ン ト ローラからの位置指令に、 該テーブルの移 動方向が変化して反転する該サーボシステムの位置誤差が零 になった時加算レヽ
    該サ—ボモータの出力の位置検出値と該テーブル位置検岀 値を比較し、
    . 該 2つの位置検出値が等しく なつた時に該捕正指令の加箕 を停止する、
    各工程を具備するフルク ロ ーズフ ィ一 ドバッ ク N C システム におけるデジタルサーボシステムを用いた追従遅れを除去す る方法。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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    法律状态:
    1988-03-24| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1988-03-24| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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