[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP5308249B2 - サーボ制御装置 - Google Patents

サーボ制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5308249B2
JP5308249B2 JP2009147730A JP2009147730A JP5308249B2 JP 5308249 B2 JP5308249 B2 JP 5308249B2 JP 2009147730 A JP2009147730 A JP 2009147730A JP 2009147730 A JP2009147730 A JP 2009147730A JP 5308249 B2 JP5308249 B2 JP 5308249B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
vibration
support
driven
control device
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.)
Active
Application number
JP2009147730A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011003137A (ja
Inventor
克佳 竹内
英明 山本
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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
Priority to JP2009147730A priority Critical patent/JP5308249B2/ja
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to CN201080005980.4A priority patent/CN102301297B/zh
Priority to US13/146,363 priority patent/US8723472B2/en
Priority to KR1020117017166A priority patent/KR101359790B1/ko
Priority to EP10791981.3A priority patent/EP2447801B1/en
Priority to PCT/JP2010/059871 priority patent/WO2010150663A1/ja
Priority to TW099119705A priority patent/TWI427452B/zh
Publication of JP2011003137A publication Critical patent/JP2011003137A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5308249B2 publication Critical patent/JP5308249B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-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 programme data in numerical form
    • G05B19/404Numerical 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
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41117Cancel vibration during positioning of slide
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41128Compensate vibration beam, gantry, feedback of speed of non driven end

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

本発明は、サーボ制御装置に関するものである。
例えば、工作機械に用いられるサーボ制御装置においては、位置制御の精度向上のために、いろいろな制御手法が提案されている。図13に、工作機械の概略構成の一例を簡単に示す。図13に示すように、工作機械は、ベッド1と、ベッド1上に配置されたテーブル2を備えている。テーブル2は、ベッド1上でX軸方向に沿い移動可能に設けられている。門形のコラム3には、クロスレールがY軸方向に沿って配置されている。クロスレール4には、ラム6を備えたサドル5が螺合されており、Y軸方向に沿い移動可能に設けられている。
テーブル2のX軸方向における移動は、ボールねじ駆動機構により行なわれるようになっている。また、ラム6を備えたサドル5のY軸方向の移動も、コラム3に設置された別のボールねじ駆動機構により行なわれるようになっている。
図13に示されるような比較的大型の工作機械においては、精度の高いサドル5の位置制御やテーブル2の速度制御が要求されるが、加工中においては、クレスレール4やサドル5並びにラム6が移動することにより、コラム等に低周波振動が発生し、サドル5やラム6の位置制御を正確に行うことができないという問題がある。
このような問題を解消するために、例えば、サーボ系や機械系をモデル化し、そのモデルの逆特性をもった伝達関数を用いてフィードフォワード補償することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−25961号公報
ところで、特許文献1に開示されている発明では、コラム自体の振動によるサドル5の位置補償はできるものの、コラムの振動に起因するサドル5固有の振動には対応することができず、所望の位置制御精度を維持することが難しいという問題があった。
更に、特許文献1等に記載されている発明では、フィードフォワード補償制御用の伝達関数における機械定数を同定する必要があるが、このような機械定数の同定を正確に行うことは難しく、また、機械定数の同定が適切に行われないと、折角フィードフォワード補償制御を行ったとしても所望の精度を維持できないという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、位置制御の精度向上を実現することのできるサーボ制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、モータの回転運動を直線運動に変換するねじ送り部と、前記ねじ送り部によって直線移動させられる被駆動部と、前記ねじ送り部及び前記被駆動部が支持される支持体とを備える数値制御機器に適用され、前記被駆動部の位置を指令位置に一致させるように前記モータを制御するサーボ制御装置であって、前記指令位置を入力情報とし、前記支持体の振動による位置制御誤差を補償するための第1補償部と、前記第1補償部から出力された補償後の指令位置が入力される速度フィードフォワード部とを備え、前記速度フィードフォワード部は、前記支持体の振動反力による前記被駆動部の振動を補償するための第2補償部を備え、前記第2補償部は、前記補償後の指令位置の微分値を入力情報とし、かつ、前記支持体のイナーシャ、前記被駆動部のイナーシャ、前記支持体の剛性、及び前記被駆動部の剛性を係数として含む伝達関数を備えるサーボ制御装置を提供する。
このような構成によれば、第2補償部(支持体反力補償部により、支持体が振動することに起因する被駆動部の振動による位置制御誤差を補償することが可能となる。これにより、被駆動部の位置制御の精度を向上させることが可能となる。また、第2補償部が備える伝達関数には、被駆動部の剛性が含まれているので、支持体の振動が被駆動部に伝達される度合いを相当の精度を持って推定することができる。また、モータの速度制御用のフィードフォワード制御系に第2補償部を設けることで、モータの速度補償を正確に行うことが可能となる。
前記サーボ制御装置は、前記第1補償部から出力された前記補償後の指令位置と実位置との差分から算出される偏差速度と、前記速度フィードフォワード部の出力と、前記モータの速度とから指令速度を算出する指令速度算出部をさらに備えていてもよい。
上記サーボ制御装置において、前記第2補償部が備える前記伝達関数に含まれる前記支持体の剛性は、前記支持体または前記被駆動部に衝撃を与えて振動させたときの振動共振周波数に基づいて同定されることとしてもよい。
このように、振動共振周波数を用いるので、例えば、力と歪みの関係から同定する方法に比べて高い測定精度を得ることができ、高い同定精度を得ることができる。
上記サーボ制御装置は、前記支持体の剛性を同定する定数同定部を備えていてもよく、前記定数同定部は、前記被駆動部に対して衝撃を与えて前記被駆動部を振動させる衝撃発生部と、衝撃が与えられたときの前記被駆動部または前記支持体の振動を検出する振動検出部と、前記振動検出部によって検出された振動信号から前記被駆動部の共振周波数を算出し、この共振周波数から前記支持体の剛性を同定する支持体剛性同定部とを有していてもよい。
このように、被駆動部に衝撃を与えることにより被駆動部を振動させ、この振動の状態に基づいて支持体の剛性を同定するので、支持体の剛性の同定の信頼度を高めることができる。
上記サーボ制御装置において、前記定数同定部は、前記支持体の剛性を同定した後において、前記振動検出部によって検出された前記被駆動部の振動の振幅が既定の閾値を超えていた場合には、該振動検出部によって検出された振動信号に基づいて前記支持体の剛性の調整を行うこととしてもよい。
このように、支持体の剛性を同定した後において、その支持体の剛性が適切であるか否かを確認し、適切でなかった場合には、適切な値が設定されるまで支持体の剛性が調整されるので、支持体の剛性の同定精度を高めることができる。
上記サーボ制御装置において、前記定数同定部は、前記数値制御機器が駆動している期間において、前記振動検出部によって検出された振動信号と前記第2補償部のモデルから算出される前記被駆動部の推定振動信号とを比較し、この比較結果に基づいて前記支持体の剛性を調整することとしてもよい。
このような構成によれば、数値制御機器が駆動している期間においても支持体の剛性の調整が行われるので、常に支持体の剛性を適切な値に設定することができる。これにより、被駆動部の位置制御の精度を向上させることができる。
上記サーボ制御装置において、前記第2補償部が備える前記伝達関数には、前記支持体の粘性が係数として含まれており、前記支持体の粘性は、前記支持体または前記被駆動部に衝撃を与えて振動させたときの振動の減衰状態に基づいて同定されることとしてもよい。
このように、振動の減衰状態に基づいて支持体の粘性を同定するので、支持体の粘性を容易に同定することができる。
上記サーボ制御装置は、前記支持体の粘性を同定する定数同定部を備えていてもよく、前記定数同定部は、前記被駆動部に対して衝撃を与えて前記被駆動部を振動させる衝撃発生部と、衝撃が与えられたときの前記被駆動部または前記支持体の振動を検出する振動検出部と、前記振動検出部によって検出された振動信号から前記被駆動部の振動の減衰率を算出し、該振動の減衰率から前記支持体の粘性を同定する支持体粘性同定部とを有することとしてもよい。
このように、被駆動部に衝撃を与えることにより被駆動部を振動させ、この振動の状態に基づいて支持体の粘性を同定するので、支持体の粘性の同定の信頼度を高めることができる。
上記サーボ制御装置において、前記定数同定部は、前記支持体の粘性を同定した後において、前記振動検出部によって検出された前記被駆動部の振動の振幅が既定の閾値を超えていた場合には、該振動検出部によって検出された振動信号に基づいて前記支持体の粘性の調整を行うこととしてもよい。
このように、支持体の粘性を同定した後において、その支持体の粘性が適切であるか否かを確認し、適切でなかった場合には、適切な値が設定されるまで支持体の粘性が調整されるので、支持体の粘性の同定精度を高めることができる。
上記サーボ制御装置において、前記定数同定部は、前記数値制御機器が駆動している期間において、前記振動検出部によって検出された振動信号と前記第2補償部のモデルから算出される前記被駆動部の推定振動信号とを比較し、この比較結果に基づいて前記支持体の粘性を調整することとしてもよい。
このような構成によれば、数値制御機器が駆動している期間においても支持体の粘性の調整が行われるので、常に支持体の粘性を適切な値に設定することができる。これにより、被駆動部の位置制御の精度を向上させることができる。
上記サーボ制御装置において、前記衝撃発生部は、前記被駆動部を所定の加速度以上で移動させることにより、前記被駆動部を振動させることとしてもよい。
このように、被駆動部を移動させることにより、被駆動部に衝撃を与え振動を発生させるので、より実際の運用に近い態様で振動の様子を確認することが可能となる。
本発明によれば、位置制御の精度向上を図ることができるという効果を奏する。
本発明の第1の実施形態に係るサーボ制御装置の制御対象機器の概略構成を示した図である。 本発明の第1の実施形態に係るサーボ制御装置のブロック線図を示した図である。 図2に示した速度フィードフォワード部のブロック線図を示した図である。 コラムを含む制御対象機器の機械系モデルを示した図である。 速度フィードフォワード部を構成する要素の中からコラム反力補償部に関する要素を抽出して示した図である。 本発明の第1の実施形態に係る定数同定部の概略構成を示した図である。 衝撃発生部によってサドルに与えられる衝撃について説明するための図である。 コラム粘性の同定方法について説明するための図である。 本発明の第1の実施形態に係る補償部の効果を示した図である。 本発明の第2の実施形態に係る定数同定部の概略構成を示した図である。 本発明の第3の実施形態に係る機械定数調整部の概略構成を示した図である。 図11に示した機械定数調整部によって実施される処理内容を説明するためのフローチャートである。 本発明の第1の実施形態に係るサーボ制御装置が適用される工作機械の概略構成を示した図である。
以下、本発明のサーボ制御装置を図13に示した工作機械(数値制御機器)に適用する場合の実施形態について説明する。
〔第1の実施形態〕
図13は、本発明の第1の実施形態に係るサーボ制御装置が適用される工作機械の概略構成を示した図である。図13に示すように、工作機械は、ベッド1と、ベッド1上に配置され、X軸方向に沿い移動可能なテーブル2を備えている。また、テーブル2を跨ぐように門形のコラム(支持体)3が配置されている。コラム3には、Y軸方向にクロスレールが取り付けられており、このクロスレール上をサドル(被駆動部)5が移動することにより、サドル5がY軸方向に沿い移動可能とされている。サドル5は、Z軸方向に沿い移動可能なラム6を備えている。ラム6の先端には、切削加工等を行う機械先端が取り付けられている。本実施形態では、このラム6のY軸方向における機械先端位置を指令位置θに一致させるようにサドル5の位置を制御することを目的としている。
図1に、本実施形態に係るサーボ制御装置の制御対象機器の概略構成を示す。図1に示すように、制御対象機器は、モータ12の回転運動をボールねじナット10とボールねじ軸11からなるボールねじ送り部(ねじ送り部)9により直線運動に変換して、負荷であるサドル5を直線移動(Y軸方向に移動)させる工作機械のボールネジ駆動機構である。モータ12には、モータ速度ωMを検出して出力するモータエンコーダ13が配置されている。リニアスケール14は、サドル5の位置を示す負荷位置θLを検出して出力する。ボールねじ駆動機構では、モータ12が回転駆動してボールねじ軸11が回転すると、ボールねじナット10及びこれに固定連結したサドル5が直線移動するようになっている。
図2は、本実施形態に係るサーボ制御装置のブロック線図を示した図である。本実施形態に係るサーボ制御装置100は、サドル5に取り付けられたラム6のY軸方向における機械先端位置を指令位置θに一致させるための指令トルクτを演算し、この指令トルクτを出力信号としてモータ12に出力する装置である。
ところで、サドル5は、図13に示されるように、コラム3に取り付けられている。切削加工等を行う際に、サドル5がY軸方向に移動したり、ラム6がZ軸方向に移動したりすると、コラム3に振動が発生し、この振動がサドル5やラム6の位置制御の精度に影響を及ぼすこととなる。本実施形態に係るサーボ制御装置100は、このようなコラム3の振動に起因する位置制御誤差を補償するための機械たわみ補償部200を備えている。また、更に、モータ12やサドル5に生ずる「ひずみ」、「たわみ」、「粘性」等の位置誤差要因を補償して、サドル5の位置制御の精度を向上させるための速度フィードフォワード部201が設けられている。なお、機械たわみ補償部200及び速度フィードフォワード部201の詳細については後述する。
図2に示すように、サーボ制御装置100は、機械たわみ補償部200、速度フィードフォワード部201、減算部101、乗算部102、減算部103、及び比例積分演算部104を有している。
機械たわみ補償部200は、指令位置θを後述する伝達関数にて補償し、補償後の指令位置θ´を出力する。減算部101は、コラム補償された指令位置θ´と負荷位置θLとの差である偏差位置Δθを出力する。乗算部102は、偏差位置Δθに位置ループゲインKPを乗算して偏差速度ΔVを出力する。減算部103は、偏差速度ΔVに、速度フィードフォワード部201から出力される補償速度V´を加えた値からモータ速度ωMを減算した指令速度Vを出力する。比例積分演算部104は、指令速度Vを比例積分演算して指令トルクτを出力する。比例積分演算部104では、速度ループゲインKv、積分時定数Tv、及びトルク定数KTを用いて、τ=VKT{Kv(1+(1/Tvs))}という演算をして指令トルクτを求めている。
この指令トルクτは、図2に示した制御対象機器に与えられ、この指令トルクτに基づく各部の制御が行われる。例えば、モータ12は、電流制御器(図示省略)から指令トルクτに応じた電流が供給されることにより回転駆動する。この場合、図示は省略するが、指令トルクτに応じた電流値になるように、電流のフィードバック制御を行なっている。モータ12の回転運動はボールねじ送り部9により直線運動に変換され、この結果、ボールねじ送り部9に螺合されるボールねじナット10が直線移動させられ、このボールねじナット10に固定されているサドル5がボールねじナット10とともに移動し、サドル5が備えるラム6の先端に取り付けられた機械先端位置が指令位置θに移動させられる。
次に、速度フィードフォワード部201について説明する。速度フィードフォワード部201は、図3に示すように、1次微分項演算部301と、2次微分項演算部302と、3次微分項演算部303と、4次微分項演算部304と、1次微分項に1次微分係数を乗じる乗算部305と、2次微分項に2次微分係数を乗じる乗算部306と、3次微分項に3次微分係数を乗じる乗算部307と、4次微分項に4次微分係数を乗じる乗算部308と、加算部309と、速度ループ補償部310と、コラム反力補償部(支持体反力補償部)311と、減算部312とを備えている。なお、図3において、sはラプラス演算子(微分演算子)である。
上記1次微分係数から4次微分係数は、機械系モデルにおけるトルク及び速度の逆特性モデルの伝達関数に設定されている。また、上記速度ループ補償部310の伝達関数は、位置ゲインKP、積分時定数Tvを用いて、{KP/(1+Tvs)}で表わされ、コラム反力補償部311の伝達関数は、コラムのイナーシャJC、サドル及びラムのイナーシャJL、コラム粘性CC、送り系剛性KR、コラムのばね剛性KCを用いて、{(JCL/KR)s2/(2JCs2+CCs+KC)}で表わされる。
速度フィードフォワード部201では、機械たわみ補償器200により位置補償が行われた指令位置θ´が入力されると、1次微分係数が乗算された1次微分項、2次微分係数が乗算された2次微分項、3次微分係数が乗算された3次微分項、4次微分係数が乗算された4次微分項がそれぞれ加算部309に入力されることにより、これら各異なる微分係数値が加算され、速度ループ補償部310に与えられる。速度ループ補償部310では、上記伝達関数で表わされる位置補償が施された後、減算部312に出力される。
また、3次微分項演算部303から出力された3次微分項は、コラム反力補償部311にも入力され、上記伝達関数で表わされる位置補償がされた後、減算部312に出力される。減算部312においては、速度ループ補償部310からの出力からコラム反力補償部311による位置補償量が減算されて補償速度V´が算出され、この補償速度V´が図2の減算部103に出力されることとなる。
図2に示したサーボ制御装置では、減算部103において補償速度V´が偏差速度ΔVに加算されることにより、質点であるモータ12やサドル5に対する「ひずみ」、「たわみ」、「粘性」といった誤差要因が補償される。この結果、サドル5の位置制御の精度向上が図られる。
次に、本実施形態の主たる特徴の一つである図2に示した機械たわみ補償部200及び図3に示したコラム位置補償部311について説明する。
上述したように、本実施形態に係るサーボ制御装置100は、サドル5やラム6等の移動によってコラム3が振動し、このコラム3の振動によって起因するサドル5の振動による位置制御の精度低下を防止することを目的としている。
コラム3が振動する場合、このコラム3そのものの振動を考慮してサドル5の位置制御を行わなければならないとともに、コラム3の振動の反力によるサドル5やラム6の振動をも考慮してサドル5の位置制御を行わなければならない。
すなわち、コラム3及びサドル5の剛性がともに高い場合には、サドル5はコラム3にあわせて同じ振幅、同じ周波数で振動することとなる。従って、この場合には、サドル5固有の振動を考慮する必要はなく、コラム3の振動による位置誤差のみを考慮すればよいこととなる。
これに対し、サドル5の剛性が低い場合、サドル5はコラム3の反力により振動し、また、この振動もコラム3の振動とは必ずしも同じとはならず、コラム3とは異なる周期や位相で振動することとなる。この場合、コラム3の振動による位置誤差だけではなく、コラム3の振動の反力に起因するサドル5の固有の振動による位置誤差についても考慮し、これに伴う位置制御誤差を補償する必要が生ずる。
このように、本発明は、コラム3の振動の反力に起因するサドル5の固有の振動に着目したもので、このサドル5の固有の振動による位置誤差を補償することを特徴の一つとしている。
このため、本実施形態に係るサーボ制御装置100は、上述したようなコラム3自身の振動だけでなく、コラム3の振動の反力によるサドル5の振動に起因する位置誤差を補償するための補償モデルを有している。そして、この補償モデルが図3に示したコラム反力補償部311である。
このように、本実施形態に係るサーボ制御装置100は、コラム3そのものの振動による位置制御誤差を補償する機械たわみ補償部200と、コラム3の振動の反力によるサドル5の振動に起因する位置誤差を補償するためのコラム反力補償部311とからなる2つの補償モデルを有している。このように、2つの補償モデルを有することにより、コラムの振動に起因する位置制御の誤差を効率的に解消することができ、図13に示した工作機械におけるY軸方向の位置制御の精度を向上させることができる。
次に、上述した機械たわみ補償部200及びコラム位置補償部311の伝達関数の導出過程について簡単に説明する。
図4は、コラム3を含む制御対象機器の機械系モデルを示した図である。図4に示すように、本実施形態では、機械系のモデルをモータ12、負荷であるサドル5、及びコラム3を質点とした3質点系の機械系のモデルとして特定している。
図4に示すように、モータ12の特性をモデル化して伝達関数で示すと、ブロック12−1とブロック12−2とで示される。なお、JMはモータイナーシャを示し、DMはモータ粘性を示す。ブロック12−1からはモータ速度ωMが出力され、ブロック12−2からはモータ位置θMが出力される。
負荷であるサドル5の特性をモデル化して伝達関数で示すと、ブロック5−1とブロック5−2とで示される。なお、θMはモータ位置、θLは負荷位置、CRは送り系の並進減衰、KRは送り系剛性、JLはサドル・ラムイナーシャ、DLは負荷粘性(サドル粘性)をそれぞれ示している。
ブロック5−1は、モータ位置θMと負荷位置θLとの偏差(θM−θL)が入力されると、反力トルクを出力する。この反力トルク及びコラム振動の反力を加算した値がブロック5−2に入力されると、負荷位置θLが出力される。
コラム3の特性をモデル化して伝達関数で示すと、ブロック3−1とブロック3−2とで示される。なお、JCはコラムイナーシャを示し、CCはコラム粘性を示し、KCはコラム剛性を示す。
次に、図4に示した機械系モデルに基づいて、図2に示した機械たわみ補償部200の伝達関数及び速度フィードフォワード部201内に設けられたコラム反力補償部311の伝達関数の導出方法について説明する。
まず、図4に示した機械系モデルにおいて、ブロック101、ブロック102、ブロック103における運動方程式は、以下の(1)から(3)式でそれぞれ示される。
τ−(θM−θL)KR+θCC2=θM(JM2+DMs) (1)
(θM−θL)KR−θCC2=θL(JL2+DLs) (2)
−(θM−θL)KR−θC(KC+CCs)=θCC2 (3)
上記(2)式と(3)式とを加算することにより、以下の(4)式が導出される。
−θCC2−θC(KC+CCs)=θL(JL2+DLs)+θCC2
−θL(JL2+DLs)=θC(2JC2+CCs+KC) (4)
機械先端位置θは、θ=θL+θCなので、
θC=θ−θL (5)
上記(4)式と(5)式とから以下の(6)式が最終的に得られる。
−(JL2+DLs)θL=(θ−θL)・(2JC2+CCs+KC
{(2JC2+CCs+KC)−(JL2+DLs)}θL=θ(2JC2+CCs+KC
θL=θ(2JC2+CCs+KC)/{(2JC−JL)s2+(CC−DL)s+KC} (6)
ここで、機械先端位置を指令位置θに一致させるためには、リニアスケール(位置センサ)14によって検出されるサドルの位置θLを(6)式に従ってずらす必要がある。したがって、機械たわみ補償部200は、以下の(7)式で表される(図2参照)。
(s)=(2JC2+CCs+KC)/{(2JC−JL)s2+(CC−DL)s+KC} (7)
次に、速度フィードフォワード部201内のコラム反力補償部311の伝達関数について説明する。
図4に示した機械系モデルからサドル5の検出位置θLとモータ速度θMsの関係を求めると、上述の(2)式より、以下の(8)式が導出される。
θC={(θM−θL)KR−θLL2}/JC2 (8)
上記(3)式と(8)式とから以下の(9)式が導出される。
−(θM−θL)KR−〔{(θM−θL)KR−θLL2}/JC2〕*(KC+CCs)
=(θM−θL)KR−θLL2 (9)
更に、
θM〔−2KR−KR(KC+CCs)/JC2
=θL〔−2KR−JL2−(JL/JC)*(KC+CCs)−KR/JC2*(KC+CCs)〕
整理すると、
θM〔−2KRC2−KR(KC+CCs)〕
=θL〔−2KRC2−JL2*JC2−JL*(KC+CCs)s2−KR*(KC+CCs)〕
よって、以下の(10)式が得られる。
Figure 0005308249
ここで、コラムの反力補償のみを抽出するために、上記(2)式の2質系での補償分である以下の(11)式を上記(10)式から減算すると、(12)式が得られる。
θMs=θLs〔(JL/KR)s2+1〕 (11)
Figure 0005308249
モータ速度をするために、両辺にラプラス係数を乗算すると(13)式が得られる。
Figure 0005308249
そして、上記(13)式を図3に示したコラム反力補償部311のブロック線図、即ち、図5に示すブロック線図に適用させると、コラム反力補償部の伝達関数は、以下の(14)式で得られる。
Figure 0005308249
次に、上記機械たわみ補償部200の伝達関数及び速度フィードフォワード部201におけるコラム反力補償部311の伝達関数に用いられている機械定数の同定方法について説明する。
まず、上記(7)式に示したように、機械たわみ補償部200の伝達関数G(s)及び速度フィードフォワード部201におけるコラム反力補償部311の伝達関数G(s)は、コラムイナーシャJC、コラム粘性CC、コラム剛性KC、サドル・ラムイナーシャJL、負荷粘性DL、送り系剛性KRの6つの機械定数を含んでいる。このうち、コラムイナーシャJC、コラム粘性CC、コラム剛性KC、及び送り系剛性KRについては、変化する定数であり、簡単な同定方法が望まれる。
そして、この4つの機械定数のうち、コラムイナーシャJCについては、各部の機械重量が既知であることから推定することができ、同定は不要である。また、送り系剛性KRについても、ボールねじ剛性理論値から推定することができることから、同定は不要である。
よって、残りのコラム粘性CC及びコラム剛性KCについて、同定を行って決定をすることで、各補償部の機械定数を全て決定することができる。
以下、上記コラム粘性CC及びコラム剛性KCについての同定方法について説明する。
本実施形態では、コラム3に対して衝撃を与え、その衝撃の応答振動からコラム粘性CC及びコラム剛性KCを同定する。
コラム剛性KCの同定は、コラム3に対して衝撃を与えてサドル5を振動させたときのその共振周波数に基づいて行われる。
そこで、まずは、共振周波数からコラム剛性KCを算出するための演算式の導出について説明する。
図4に示した機械系モデルにおいて、コラム剛性KCの計算式は上述した(2)式及び(3)式においてθM=0とした下記(15)、(16)式から得ることができる。なお、共振中において、モータ12はコラム3の反力では動かないものと考える。
−θLR−θCC2=θLL2 (15)
θLR−θC(KC+CCs)=θCC2 (16)
(15)式より、
θL=−θcc2/(JL2+KR) (17)
(16)及び(17)式から
−θc(Jc2R)/(JL2+KR)−θc(KC+CCs)=θcc2
c2+CCs+KC+(Jc2R)/(JL2+KR)=0
c2(JL2+KR)+(Kc+CCs)*(JL2+KR)+Jc2R=0
cL4+CCL3+(2JcR+JLC)s2+CCRs+KRC=0 (18)
このとき、共振周波数に関係する項(CCは共振に関係ない)のみとし、s=jωとすると、以下の(19)式が得られる。
cLω4−(2JcR+JLC)ω2+KRC=0 (19)
上記(19)式を解き、更に、コラム剛性Kcについての式にすると、以下の(20)式が得られる。
C=(8JC 2LRω2−(2JcL2ω4/(−4JcL 2)ω+4JCLR) (20)
上記(20)式をコラム共振周波数qで表わすと、以下の(21)式が得られる。
C=Jc(8KR2−JL4)/(KR−JL2) (21)
上記(21)式において、KRは送り系剛性、JLはサドルイナーシャ、JCはコラムイナーシャ、qはコラム共振周波数であり、このうち、コラムイナーシャJC、サドルイナーシャJL、及び送り系剛性KRは、既知である。従って、コラム共振周波数を検出することで、上記(21)式に従ってコラム剛性KCを同定することができる。
次に、実際に上記(21)式を用いてコラム剛性KCを同定する手順について説明する。
図6は、定数同定部50の概略構成を示した図である。図6に示すように、定数同定部50は、衝撃発生部51、加速度センサ(振動検出部)52、コラム剛性同定部(支持体剛性項同定部)53、コラム粘性同定部(支持体粘性項同定部)54、及び機械定数設定部55を備えている。
衝撃発生部51は、例えば、サドル5に対してY軸方向に所定の衝撃を与える。所定の衝撃は、例えば、ステップ応答のような衝撃である。本実施形態においては、図7に示すように、YZ平面上にほぼ四角形を描くようにサドル5及びラム6を移動させることで、サドル5に対してY軸方向の衝撃を与える。
なお図7に示した四角形において、各角部は、所定の曲率を有する円弧状に設定されている。衝撃発生部52は、図7に示すようなYZ平面上における略四角形の移動軌跡を有しており、この移動軌跡に応じた位置指令を図2に示したサーボ制御装置100に与えることでモータ12を回転駆動させ、図7に示した移動軌跡に沿ってサドル5を移動させる。このときのサドル5の移動速度としては、許容加速度を0.2G以上に設定しておくことが好ましい。本実施形態では、速度4600mm/分で移動させ、半径3mmの円弧から直線に移るところにおいて、加速度0.2Gから0Gの衝撃を発生させることとしている。
なお、機械定数同定のためのサーボ制御においては、サーボ制御装置100内の機械たわみ補償部200及びコラム反力補償部311は、オフ状態とされており、機械のたわみ補償やコラム反力補償等がされないようになっている。
加速度センサ52は、コラム3またはサドル5に取り付けられており、衝撃発生部51によってサドル5に与えられた衝撃によるサドル5の振動を検出し、この検出信号をコラム剛性同定部53及びコラム粘性同定部54に出力する。
コラム剛性同定部53は、衝撃発生部51によりサドル5に衝撃が与えられた場合に、加速度センサ52によって取得された検出信号からコラム共振周波数qを求め、これを上述した(21)式に代入することで、コラム剛性KCを同定する。
コラム粘性同定部54は、衝撃発生部51によりサドル5に衝撃が与えられた場合に、加速度センサ52によって取得された検出信号から振動の減衰率を求め、この減衰率に基づいてコラム粘性CCを同定する。以下、コラム粘性CCの同定方法について図8を用いて説明する。
図8に示すような減衰振動が得られた場合、振動の振幅P1,P2,P3・・・をそれぞれ測定する。続いて、これらの振幅値P1,P2,P3・・・から対数減衰率の平均δを求める。例えば、4波形を対象とした場合、LN(P1/P2)、LN(P2/P3)、LN(P3/P4)の平均を計算して対数減衰率の平均δを求める。続いて、対数減衰率δ、コラムイナーシャJc、及び上述のコラム剛性同定部53によって同定されたコラム剛性Kcを用いて、以下の式からコラム粘性CCを算出する。
C=δ*SQRT(Jc*Kc)/π
機械定数設定部55は、コラム剛性同定部53によって同定されたコラム剛性KC及びコラム粘性同定部54によって同定されたコラム粘性CCを機械たわみ補償器200及び速度フィードフォワード部201のコラム反力補償部311に設定する。また、機械定数設定部55は、W軸位置、アタッチメント等の機械状態と上記コラム剛性KC及びコラム粘性CC以外の機械定数とが対応付けられたテーブルを保有しており、そのときの機械状態に応じた機械定数をテーブルから読み出し、読み出した各機械定数を機械たわみ補償器200及び速度フィードフォワード部201のコラム反力補償部311に設定する。
そして、このようにして、機械たわみ補償器200及び速度フィードフォワード部201のコラム反力補償部311の機械定数が全て設定されると、サーボ制御装置100は機械たわみ補償器200及びコラム反力補償部311を作動させ、これらの補償モデルを用いた位置制御を行う。
以上、説明してきたように、本実施形態に係るサーボ制御装置によれば、コラム3の振動による位置制御誤差の補償を行う機械たわみ補償部200だけではなく、コラム3の反力によるサドル5の振動による位置制御誤差を補償するコラム反力補償部311を備えるので、コラム3の反力によるサドル5の振動を補償でき、コラム3が振動している場合でも高い精度でサドル5の位置制御を行うことが可能となる。
図9は、機械たわみ補償部200及びコラム反力補償部311による補償を行う前と、行った後の位置制御の精度を示したグラフである。図9において、横軸は時間、縦軸はY軸方向におけるラム先端の位置である。
今回の試験では、図13に示されるテーブルの上面に500mmの厚みの治具(イケール)を配置し、その治具の上に格子スケールを配置した。この状態で、図7に示すようなYZ平面上における略四角形の移動軌跡に応じた位置指令を図2に示したサーボ制御装置100に与えることによりモータ12を回転駆動させ、図7に示した移動軌跡に沿ってサドル5及びラム6を移動させた。この試験では、速度4600mm/minでサドル5及びラム6を移動させた。図9は、このような試験を行ったときのラム先端位置を格子スケールで測定したものである。図9は、ラム先端がY軸に沿って移動した後に、円弧を描き停止するまでの動作部分の波形を切り出して示した図であり、Y=−103の位置を停止位置(基準位置)としている。図9から、補償を行うことにより、サドル5及びラム6の振動が効果的に抑制され、位置制御の精度が向上していることがわかる。
〔第2の実施形態〕
上述したように、定数同定部50によって機械たわみ補償部200及びコラム反力補償部311の定数が設定された場合でも、設定された定数が適切ではなく、これらの補償部を作動させたとしても依然としてサドル5が振動してしまい、位置制御の精度が低下してしまうということが考えられる。
そこで、第2の実施形態に係るサーボ制御装置では、一度設定した定数が適切か否かを確認するために、機械たわみ補償部200及びコラム反力補償部311を作動させている状態において、衝撃発生部51がサドル5に対してY軸方向に衝撃を与え、このときのサドル5の振動の様子を加速度センサによる検出信号で確認する。この場合において、加速度センサ52からの検出信号において振動の振幅が既定の閾値を超えていた場合には、一度設定した機械定数を調整する。このため、図10に示すように、第2の実施形態に係るサーボ制御装置の定数同定部50´は、振動判定部56と、定数調整部57とを更に備えている。
振動判定部56によって、加速度センサ52からの検出信号に基づくサドル5の振動の振幅が既定の閾値を超えていると判定された場合には、定数調整部57は、機械定数設定部55によって一度設定された機械定数を調整する。具体的には、定数調整部57は、衝撃を与えた直後における振動が比較的大きい場合には、コラム粘性CCが大きくなる方向に変更し、衝撃を与えてしばらくたってから振動が比較的大きくなる場合には、補償周波数を変更することで、機械定数を調整する。そして、機械定数を変更した場合には、再度同様の過程を実施することにより、振動判定部56によって、サドル5の振動の振幅が既定の閾値以下であると判定されるまで、機械定数の調整を繰り返し行う。
このように、本実施形態に係るサーボ制御装置によれば、一度設定した機械定数が適切であるか否かを確認する手段を有し、機械定数が適切であるとの判定結果が得られるまで、機械定数の調整を繰り返し行うので、サドル5の位置制御の精度をより向上させることができる。
なお、本実施形態においては、サドル5に加速度センサ52を取り付けておくことが必要である。これは、機械たわみ補償部200及びコラム反力補償部311を作動させることにより、サドル5の位置制御は精度が向上するのに対し、コラム3は依然として振動したままであるからである。従って、コラム3に加速度センサ52を取り付けていた場合には、機械たわみ補償部200及びコラム反力補償部311による位置補償の効果を確認することができず、よって、機械定数が適切であるか否かの判断もできないからである。
〔第3の実施形態〕
上述した第1の実施形態及び第2の実施形態においては、サドル5に対して外的な衝撃を与えることによりわざとサドル5を振動させ、この振動の状態に基づいて機械定数の同定を行っていた。
これに対し、本実施形態は、一度機械定数が設定された後の状態を前提としたものであり、サーボ制御装置による位置制御が行われている状態において、換言すると、工作機械を駆動している状態において、位置制御の精度が低下してきた場合に、機械定数の調整を徐々に行っているものである。
具体的には、本実施形態に係るサーボ制御装置は、機械定数調整部60を備えている。機械定数調整部60は、図11に示すように、指令位置θが入力されるコラム共振モデル61と、コラム共振モデル61によって補償された指令位置θをフィルタリングするバンドパスフィルタ62と、加速度センサ52からの信号をフィルタリングするバンドパスフィルタ63と、バンドパスフィルタ62,63を通過したそれぞれの信号を比較し、差がなくなるまで機械定数を調整する調整部64とを備えている。
このような機械定数調整部60において、指令位置θが入力されると(図12のステップSA1)、この指令位置θはコラム共振モデル61を通過した後にバンドパスフィルタ62によりフィルタリングされ、調整部64に出力される(図12のステップSA2)。一方、加速度センサ52からの振動の検出信号は、バンドパスフィルタ63を通過した後、調整部64に出力される。調整部64では、コラム共振モデル61側からの信号の周波数と加速度センサ52側からの信号の周波数とが比較される(図12のステップSA3)。
この結果、コラム共振モデル61側からの信号の周波数が加速度センサ52側からの信号の周波数よりも大きかった場合には、調整部64は、コラム剛性KCを所定量小さくする。一方、コラム共振モデル61側からの信号の周波数が加速度センサ52側からの信号の周波数よりも小さかった場合には、調整部64は、コラム剛性KCを所定量大きくする(図12のステップSA4)。調整部64は、両者の周波数が一致する又は両者の周波数の差分が既定の閾値以内と判定するまで、上記のようなコラム剛性KCの調整を繰り返し行う(図12のステップSA5)。
続いて、調整部64において、両者の周波数が一致すると判定された場合には、続いて、両者の振幅が比較される(図12のステップSA6)。この結果、コラム共振モデル61側からの信号の振幅が加速度センサ52側からの信号の振幅よりも大きかった場合には、調整部64は、コラム粘性CCを所定量大きくする。一方、コラム共振モデル61側からの信号の振幅が加速度センサ52側からの信号の振幅よりも小さかった場合には、調整部64は、コラム粘性CCを所定量小さくする(図12のステップSA7)。調整部64は、両者の振幅が一致する又は両者の振幅の差分が既定の閾値以内と判定するまで、上記のようなコラム粘性CCの調整を繰り返し行う(図12のステップSA8)。
そして、両者の振幅が一致すると判定した場合には、ステップSA1に戻り、上述した処理を繰り返し行う。
以上、説明してきたように本実施形態に係るサーボ制御装置によれば、通常の駆動状態においても一定の時間間隔で、機械たわみ補償部200及びコラム反力補償部311における機械定数が適切な値に設定されているか否かを確認し、適切でない場合には、適切な値に調整するので、サドル5の位置制御の精度を所定の精度以上に常に維持することができる。
3 コラム
5 サドル
6 ラム
9 ボールねじ送り部
10 ボールねじナット
11 ボールねじ軸
12 モータ
13 モータエンコーダ
14 リニアスケール
50,50´ 定数同定部
51 衝撃発生部
52 加速度センサ
53 コラム剛性同定部
54 コラム粘性同定部
55 機械定数設定部
56 振動判定部
57 定数調整部
60 機械定数調整部
61 コラム共振モデル
62,63 バンドパスフィルタ
64 調整部
100 サーボ制御装置
200 機械たわみ補償部
201 速度フィードフォワード部
311 コラム反力補償部

Claims (11)

  1. モータの回転運動を直線運動に変換するねじ送り部と、前記ねじ送り部によって直線移動させられる被駆動部と、前記ねじ送り部及び前記被駆動部が支持される支持体とを備える数値制御機器に適用され、前記被駆動部の位置を指令位置に一致させるように前記モータを制御するサーボ制御装置であって、
    前記指令位置を入力情報とし、前記支持体の振動による位置制御誤差を補償するための第1補償部と、
    前記第1補償部から出力された補償後の指令位置が入力される速度フィードフォワード部とを備え、
    前記速度フィードフォワード部は、前記支持体の振動反力による前記被駆動部の振動を補償するための第2補償部を備え、
    前記第2補償部は、前記補償後の指令位置の微分値を入力情報とし、かつ、前記支持体のイナーシャ、前記被駆動部のイナーシャ、前記支持体の剛性、及び前記被駆動部の剛性を係数として含む伝達関数を備えるサーボ制御装置。
  2. 前記第1補償部から出力された前記補償後の指令位置と実位置との差分から算出される偏差速度と、前記速度フィードフォワード部の出力と、前記モータの速度とから指令速度を算出する指令速度算出部を備える請求項1に記載のサーボ制御装置。
  3. 前記第2補償部が備える前記伝達関数に含まれる前記支持体の剛性は、前記支持体または前記被駆動部に衝撃を与えて振動させたときの振動共振周波数に基づいて同定される請求項1または請求項2に記載のサーボ制御装置。
  4. 前記支持体の剛性を同定する定数同定部を備え、
    前記定数同定部は、
    前記被駆動部に対して衝撃を与えて前記被駆動部を振動させる衝撃発生部と、
    衝撃が与えられたときの前記被駆動部または前記支持体の振動を検出する振動検出部と、
    前記振動検出部によって検出された振動信号から前記被駆動部の共振周波数を算出し、この共振周波数から前記支持体の剛性を同定する支持体剛性同定部と
    を有する請求項3に記載のサーボ制御装置。
  5. 前記定数同定部は、前記支持体の剛性を同定した後において、前記振動検出部によって検出された前記被駆動部の振動の振幅が既定の閾値を超えていた場合には、該振動検出部によって検出された振動信号に基づいて前記支持体の剛性の調整を行う請求項4に記載のサーボ制御装置。
  6. 前記定数同定部は、前記数値制御機器が駆動している期間において、前記振動検出部によって検出された振動信号と前記第2補償部のモデルから算出される前記被駆動部の推定振動信号とを比較し、この比較結果に基づいて前記支持体の剛性を調整する請求項に記載のサーボ制御装置。
  7. 前記第2補償部が備える前記伝達関数には、前記支持体の粘性が係数として含まれており、前記支持体の粘性は、前記支持体または前記被駆動部に衝撃を与えて振動させたときの振動の減衰状態に基づいて同定される請求項1または請求項2に記載のサーボ制御装置。
  8. 前記支持体の粘性を同定する定数同定部を備え、
    前記定数同定部は、
    前記被駆動部に対して衝撃を与えて前記被駆動部を振動させる衝撃発生部と、
    衝撃が与えられたときの前記被駆動部または前記支持体の振動を検出する振動検出部と、
    前記振動検出部によって検出された振動信号から前記被駆動部の振動の減衰率を算出し、該振動の減衰率から前記支持体の粘性を同定する支持体粘性同定部と
    を有する請求項に記載のサーボ制御装置。
  9. 前記定数同定部は、前記支持体の粘性を同定した後において、前記振動検出部によって検出された前記被駆動部の振動の振幅が既定の閾値を超えていた場合には、該振動検出部によって検出された振動信号に基づいて前記支持体の粘性の調整を行う請求項に記載のサーボ制御装置。
  10. 前記定数同定部は、前記数値制御機器が駆動している期間において、前記振動検出部によって検出された振動信号と前記第2補償部のモデルから算出される前記被駆動部の推定振動信号とを比較し、この比較結果に基づいて前記支持体の粘性を調整する請求項に記載のサーボ制御装置。
  11. 前記衝撃発生部は、前記被駆動部を所定の加速度以上で移動させることにより、前記被駆動部を振動させる請求項4または請求項8に記載のサーボ制御装置。
JP2009147730A 2009-06-22 2009-06-22 サーボ制御装置 Active JP5308249B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009147730A JP5308249B2 (ja) 2009-06-22 2009-06-22 サーボ制御装置
US13/146,363 US8723472B2 (en) 2009-06-22 2010-06-10 Servo control device
KR1020117017166A KR101359790B1 (ko) 2009-06-22 2010-06-10 서보 제어 장치
EP10791981.3A EP2447801B1 (en) 2009-06-22 2010-06-10 Servo control device
CN201080005980.4A CN102301297B (zh) 2009-06-22 2010-06-10 伺服控制装置
PCT/JP2010/059871 WO2010150663A1 (ja) 2009-06-22 2010-06-10 サーボ制御装置
TW099119705A TWI427452B (zh) 2009-06-22 2010-06-17 Servo control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009147730A JP5308249B2 (ja) 2009-06-22 2009-06-22 サーボ制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011003137A JP2011003137A (ja) 2011-01-06
JP5308249B2 true JP5308249B2 (ja) 2013-10-09

Family

ID=43386435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009147730A Active JP5308249B2 (ja) 2009-06-22 2009-06-22 サーボ制御装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8723472B2 (ja)
EP (1) EP2447801B1 (ja)
JP (1) JP5308249B2 (ja)
KR (1) KR101359790B1 (ja)
CN (1) CN102301297B (ja)
TW (1) TWI427452B (ja)
WO (1) WO2010150663A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5111589B2 (ja) * 2010-10-27 2013-01-09 株式会社牧野フライス製作所 送り軸反転時の補正方法
CN103180790B (zh) * 2010-10-27 2016-04-20 株式会社牧野铣床制作所 数值控制方法
JP5710367B2 (ja) * 2011-04-28 2015-04-30 学校法人東京理科大学 制御装置および制御方法、並びにプログラム
CN102789204B (zh) * 2011-05-20 2014-11-12 沈阳机床(集团)设计研究院有限公司上海分公司 经济型数控车床的高速螺纹插补方法
CN102854906B (zh) * 2011-07-01 2015-04-01 上海英威腾工业技术有限公司 用于寒冷工况下伺服控制器的辅助加热装置
DE112012004278T5 (de) * 2011-10-13 2014-07-10 Mitsubishi Electric Corp. Servosterungsvorrichtung
JP5943650B2 (ja) * 2012-03-05 2016-07-05 三菱重工工作機械株式会社 サーボ制御装置及びサーボ制御方法
JP5650814B1 (ja) * 2013-07-05 2015-01-07 ファナック株式会社 フィードフォワード制御を備えたモータ制御装置
US9529341B2 (en) * 2013-10-25 2016-12-27 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Motion-control system for performing different tasks
JP6017595B2 (ja) 2015-01-16 2016-11-02 ファナック株式会社 振動を抑制するモータ制御装置
JP6154435B2 (ja) * 2015-07-09 2017-06-28 ファナック株式会社 制御系のオンライン自動調整状況を表示する機能を有するサーボ制御装置
US10932874B2 (en) * 2015-08-25 2021-03-02 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Remote control robot system
EP3171235B1 (en) * 2015-11-19 2020-04-29 Omron Corporation Control device, control method, information processing program, and recording medium
JP6531682B2 (ja) * 2016-03-11 2019-06-19 オムロン株式会社 モータ制御装置、モータ制御方法、プログラム、および記録媒体
JP6844158B2 (ja) * 2016-09-09 2021-03-17 オムロン株式会社 制御装置および制御プログラム

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4396975A (en) * 1980-10-01 1983-08-02 Fujitsu Fanuc Limited Position control system for a closed loop type numerical-controlled machine tool
JPS5868118A (ja) * 1981-10-20 1983-04-22 Telmec Co Ltd 高精度位置決めステ−ジ用防振装置
US5038090A (en) * 1988-10-05 1991-08-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Servo motor control apparatus
FR2645981B1 (fr) * 1989-04-17 1991-07-26 Aerospatiale Dispositif de commande en deplacement sans vibrations d'un element optique dans un interferometre stellaire et interferometre stellaire le comportant
JP3087305B2 (ja) * 1990-03-05 2000-09-11 株式会社ニコン ステージ装置
US5504407A (en) * 1992-02-21 1996-04-02 Canon Kabushiki Kaisha Stage driving system
US5374883A (en) * 1992-09-02 1994-12-20 Cincinnati Milacron Inc. Method and apparatus for position error compensation
JP3217604B2 (ja) * 1993-08-20 2001-10-09 三菱電機株式会社 位置決め装置
JPH07170777A (ja) 1993-12-14 1995-07-04 Fuji Electric Co Ltd 電動機の振動抑制制御装置
US5660255A (en) * 1994-04-04 1997-08-26 Applied Power, Inc. Stiff actuator active vibration isolation system
JPH086644A (ja) 1994-06-21 1996-01-12 Okuma Mach Works Ltd 数値制御装置
JP3536229B2 (ja) * 1995-03-07 2004-06-07 株式会社ニコン ステージ装置、露光装置、及び位置決め方法
KR100226599B1 (ko) * 1995-09-04 1999-10-15 미따라이 하지메 구동제어장치 및 방법
JPH09198114A (ja) 1996-01-23 1997-07-31 Nikon Corp Xyステージの移動制御方法
US5704250A (en) * 1996-04-04 1998-01-06 Western Atlas, Inc. Ball screw drive with dynamically adjustable preload
US6170622B1 (en) * 1997-03-07 2001-01-09 Canon Kabushiki Kaisha Anti-vibration apparatus and anti-vibration method thereof
JP3297643B2 (ja) * 1997-10-14 2002-07-02 東芝機械株式会社 送り駆動系のサーボ制御方法およびサーボ制御装置
US5959427A (en) * 1998-03-04 1999-09-28 Nikon Corporation Method and apparatus for compensating for reaction forces in a stage assembly
JP3313643B2 (ja) * 1998-04-30 2002-08-12 東芝機械株式会社 バイト工具によるオービット加工におけるサーボ制御方法およびオービット加工用のサーボ制御装置
JPH11309649A (ja) 1998-04-30 1999-11-09 Mitsubishi Materials Corp 刃具の欠損検出装置および方法ならびに欠損検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP2000176788A (ja) * 1998-12-16 2000-06-27 Toyota Motor Corp アクチュエータの調整方法とワーク位置決め装置
JP2000322116A (ja) * 1999-05-13 2000-11-24 Toyoda Mach Works Ltd サーボ制御装置及び位置決め装置
JP4137321B2 (ja) * 1999-05-18 2008-08-20 三菱電機株式会社 移動装置
JP4448219B2 (ja) 2000-01-19 2010-04-07 東芝機械株式会社 モーションコントローラにおける動的たわみ補正方法およびモーションコントローラ
JP2002171778A (ja) 2000-09-25 2002-06-14 Aisin Seiki Co Ltd 電動モータの振動抑制制御装置及び電動モータの振動抑制制御における設計手法
WO2002039574A1 (en) 2000-11-01 2002-05-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Servo controller and method
JP2002221249A (ja) * 2000-11-27 2002-08-09 Canon Inc 能動制振装置、その制御方法および能動制振装置を備えた露光装置
JP4280543B2 (ja) * 2002-05-08 2009-06-17 キヤノン株式会社 移動体機構および露光装置
US6998808B2 (en) * 2002-09-10 2006-02-14 Keihin Corporation Positioning apparatus using brushless motor
JP4391218B2 (ja) 2003-02-20 2009-12-24 三菱電機株式会社 サーボ制御装置
JP4014162B2 (ja) 2003-08-06 2007-11-28 ヤマザキマザック株式会社 工作機械の位置制御装置及び工作機械の位置制御方法
JP4226420B2 (ja) * 2003-09-10 2009-02-18 オークマ株式会社 位置制御装置
US20050061065A1 (en) * 2003-09-23 2005-03-24 Gilman Engineering & Manufacturing Co., Llc Apparatus and method for function testing
JP2005223163A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Hitachi High-Technologies Corp ステージ制御装置,ステージ制御方法、および製造装置
JP2005301508A (ja) 2004-04-08 2005-10-27 Fanuc Ltd 制御装置
JP4755593B2 (ja) * 2004-06-29 2011-08-24 Thk株式会社 異常検出方法およびモータ制御装置
JP4598617B2 (ja) 2005-07-14 2010-12-15 オークマ株式会社 数値制御機械の位置制御装置
US20070040529A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Smc Corporation Of America Stepping motor control system and method for controlling a stepping motor using closed and open loop controls
US7348748B2 (en) * 2006-06-02 2008-03-25 Delta Tau Data Systems, Inc. Motorized system and method of control
WO2009031654A1 (ja) * 2007-09-07 2009-03-12 National University Corporation Yokohama National University 駆動制御方法、駆動制御装置、ステージ制御方法、ステージ制御装置、露光方法、露光装置及び計測装置
US20100302526A1 (en) * 2008-11-13 2010-12-02 Nikon Corporation Drive control method for moving body, exposure method, robot control method, drive control apparatus, exposure apparatus and robot apparatus
JP5695555B2 (ja) * 2011-01-28 2015-04-08 オークマ株式会社 位置制御装置
US8513906B2 (en) * 2011-08-23 2013-08-20 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Base vibration attenuation and load tracking in mechanical systems

Also Published As

Publication number Publication date
US20110285340A1 (en) 2011-11-24
CN102301297B (zh) 2014-12-31
JP2011003137A (ja) 2011-01-06
EP2447801A1 (en) 2012-05-02
TW201115291A (en) 2011-05-01
WO2010150663A1 (ja) 2010-12-29
US8723472B2 (en) 2014-05-13
CN102301297A (zh) 2011-12-28
KR20110098843A (ko) 2011-09-01
TWI427452B (zh) 2014-02-21
KR101359790B1 (ko) 2014-02-07
EP2447801A4 (en) 2013-03-06
EP2447801B1 (en) 2014-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5308249B2 (ja) サーボ制御装置
JP3899526B2 (ja) 位置制御装置
JP4944806B2 (ja) 位置制御装置
JP5518156B2 (ja) 移動可能な機械構造体の振動補償付き加工機械
KR100951754B1 (ko) 기계 위치 제어 장치
JP6316323B2 (ja) モータ制御装置
US8154226B2 (en) Operating apparatus
TWI380946B (zh) 制振定位控制方法及裝置
WO2015136696A1 (ja) 送り軸の制御方法および数値制御工作機械
KR101799544B1 (ko) 모터 제어 장치
JP2009029617A (ja) 制振位置決め制御方法および装置
TWI508425B (zh) 馬達之控制方法及馬達之控制裝置
CN107532894A (zh) 测量装置的主动阻尼
JP2010123018A (ja) サーボ制御装置
JP5972553B2 (ja) 位置決め制御装置、これを備えた工作機械
JP6903485B2 (ja) 制振装置および加工機
JP5441944B2 (ja) モータ制御装置
JP5407435B2 (ja) モータ制御装置
JP2007025961A (ja) 数値制御機械の位置制御装置
US20200376620A1 (en) Motor control device and industrial machine for suppressing vibration
JP6214960B2 (ja) 位置決め装置
JP2009081923A (ja) モータ制御システムとそのパラメータ調整方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130312

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130513

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130604

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130628

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5308249

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250