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JPS6378206A - フルクロ−ズフイ−ドバツクｎｃシステム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 - Google Patents

フルクロ−ズフイ−ドバツクｎｃシステム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

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Publication number
JPS6378206A
JPS6378206A JP22218886A JP22218886A JPS6378206A JP S6378206 A JPS6378206 A JP S6378206A JP 22218886 A JP22218886 A JP 22218886A JP 22218886 A JP22218886 A JP 22218886A JP S6378206 A JPS6378206 A JP S6378206A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
command
servo motor
correction
feedback
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22218886A
Other languages
English (en)
Inventor
Kanemasa Okuda
奥田　兼正
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP22218886A priority Critical patent/JPS6378206A/ja
Priority to PCT/JP1987/000680 priority patent/WO1988002140A1/ja
Publication of JPS6378206A publication Critical patent/JPS6378206A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical 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 programme data in numerical form
    • G05B19/404—Numerical 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 programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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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、フルクローズフィードバックを用いた数値制
？１ｌ（ＮＣ）工作機械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に関する。
〔従来の技術〕
工作機械のＮＣサーボ機構にフルクローズフィードバッ
ク方式とセミクローズフィー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
ードバックを行うもので、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、フルクローズフィードバック
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。
フルクローズフィードバックを用いた工作機械では理論
的には機械系の遊びの影響はあり得ないが、テーブルの
送り速度が太き（なると、サー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。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続き指令値に対して誤差を生ずる
ためである。
〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、フルクローズフィードバックＮＣシス
テムの工作機械における追従遅れに起因する問題点にか
んがみ、移動方向反転時にＮＣコントローラからの位置
指令に加算する補正指令の終了タイミングを、サーボモ
ータと工作機械テーブルの位置検出値の比較によって決
定するという着想に基づき、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、従って被加工品の形
状誤差の少ないＮＣ工作機械を得ることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
前述の問題点を解決するため、本発明においては、ＮＣ
コントローラからの位置指令を受け、サーボモータへの
速度指令を作成し、該速度指令からサーボモータへのト
ルク指令を作成し、該トルク指令により該サーボモータ
を駆動し、該サーボモータの出力により工作機械のテー
ブルを駆動し、該テーブルに設けた位置検出器の出力を
テーブル位置フィードバックとして該ＮＣコントローラ
からの位置指令にフィードバックし、該サーボモータの
出力を該速度指令へ速度フィードバックするようにした
フルクローズフィードバックＮＣ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に
おいて、補正量がＫ・△Ｘ、補正時間が１十Ｐｇ＋にで
ある補正指令を、ＮＣコントローラからの位置指令に、
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
誤差が零になった時加算し、サーボモータの出力から位
置検出値を求め、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、その値が等しくなった
時に該補正指令の加算を停止する、上記各工程を具備す
る方法が提供される。ここにおいて、△Ｘは該工作機械
のテーブルの遊びの量、ｐｇはサーボ系のポジションゲ
イン、Ｋは補正係数である。
〔作用〕
前述の方法を用いれば、適切な補正指令が最適なタイミ
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、サーボモータの軸における回転位置とテーブ
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補正指令を加える
場合に比較して、さらにきめ細かい制御が可能となる。
〔実施例〕
本発明の一実施例としてのフルクローズフィードバック
ＮＣ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
ブロック図が第１図に示され、第２図には、先行技術と
しての非デジタルサーボシステムを用いた方法を行う同
様な図が示される。
第１図において、ＮＣコントローラからの位置指令１１
はポジションゲインｐ　ｇが積算されてす−ボモータへ
の速度指令１２となり、該速度指令がサーボモータへの
トルク指令１３となってサーボモータ１４を駆動する。
サーボモータ１４は工作機械のテーブルを駆動し、該テ
ーブルの動きに従って位置検出器１６を動作させる。サ
ーボモータ１４とテーブルの間には機械の遊び（かた）
１５が存在する。サーボモータ１４の出力はモータ速度
フィードバックとして速度指令へフィードバックされる
。フルクローズフィードバック方式では、テーブルの位
置ネ★出器１６の出力がテーブル位置フィードバックと
して位置指令にフィードバックされる。
機械系の遊びによる追従誤差を防止するため、このフル
クローズフィードバック方式ではＮＣコントローラから
の位置指令に補正指令としてロストモーション補正パル
スを加算する。この補正パルスは補正ｌＸｃとしてＸｃ
＝Ｋ・△Ｘ１補正時間Ｔｃとして、Ｔｃ＝１十Ｐｇ＋に
の値をとり、補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っ
た時開始する。なお、△ｘ、Ｐｇ　、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、前記補正のタイミングの終了時
を次のように規定する。デジタルサーボ系において、サ
ーボモータ１４の出力からモータ位置フィードバック信
号を得るようにし、テーブル位置信号と比較（１７）　
Ｌ、サーボモータ位置がテーブル位置に等しくなった時
、ロストモーション補正パルス１９がＮＣコントローラ
からの位置指令１１に加算されないよう補正期間側′４
１１１８を制御する。
前述のような実施例によれば、第２図における先行技術
例に比較して、第１図の破線で示したような工程が第２
図の補正パルス２００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。
〔発明の効果〕
本発明によれば、フルクローズフィードバックを用いた
ＮＣシステムにおいて、適正な補正指令を加え、かつ補
正終了時期をサー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、従って被加工品の形状誤差の
少ないＮＣ工作機械が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例としての方法を行う各工程を
示すブロック図、および 第２図は先行技術における第１図と同様な図である。 （符号の説明） １１・・・ＮＣコントローラからの位置指令、１２・・
・サーボモータへの速度指令、１３・・・サーボモータ
へのトルク指令、１４・・・サーボモータ、 １５・・・機械の遊び、 １６・・・工作機械のテーブルの位置検出器、１７・・
・比較、 １８・・・補正期間制御、 １９・・・ロストモーション補正パルス、２０・・・補
正パルス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ＮＣコントローラからの位置指令を受け、サーボモータ
    への速度指令を作成し、該速度指令からサーボモータへ
    のトルク指令を作成し、該トルク指令により該サーボモ
    ータを駆動し、該サーボモータの出力により工作機械の
    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ードバックとして該ＮＣコントロ
    ーラからの位置指令にフィードバックし、該サーボモー
    タの出力を該速度指令へ速度フィードバックするように
    したフルクローズフィードバックＮＣ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
    法において、 該サーボモータの出力から位置検出値を得るようにし、 該工作機械のテーブルの遊びを△Ｘ、 サーボ系のポジションゲインをＰｇ、 補正係数をＫ、とする時、 補正量がＫ・△Ｘ、 補正時間が１÷Ｐｇ÷Ｋ、である補正指令を、該ＮＣ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
    変化して反転するサーボ系の位置誤差が零になった時加
    算するようにし、 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、その値が等しくなった時に該補正指令の
    加算を停止することを特徴とするフルクローズフィード
    バックＮＣ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。
JP22218886A 1986-09-22 1986-09-22 フルクロ−ズフイ−ドバツクｎｃシステム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 Pending JPS6378206A (ja)

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JP22218886A JPS6378206A (ja) 1986-09-22 1986-09-22 フルクロ−ズフイ−ドバツクｎｃシステム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
PCT/JP1987/000680 WO1988002140A1 (en) 1986-09-22 1987-09-16 Method of removing follow-up delay using a digital servo system in a full-close feedback nc system

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