JP2002258922A - Numerical control system - Google Patents
Numerical control systemInfo
- Publication number
- JP2002258922A JP2002258922A JP2001057283A JP2001057283A JP2002258922A JP 2002258922 A JP2002258922 A JP 2002258922A JP 2001057283 A JP2001057283 A JP 2001057283A JP 2001057283 A JP2001057283 A JP 2001057283A JP 2002258922 A JP2002258922 A JP 2002258922A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- friction
- value
- command value
- current command
- position command
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 位置・速度・制御対象の潤滑状態に応じて変
動するロストモーションを精度良く補正する数値制御シ
ステムを得る。
【解決手段】 位置指令値の増減に応じた反転検出情報
を出力する反転検出手段7と、反転検出情報と予め設定
された摩擦補正値とに基づいて電流指令補正値を生成す
る摩擦補正値算出手段9と、制御対象の位置情報と補正
された電流指令値とに基づいて摩擦量を推定する摩擦推
定手段8と、推定された摩擦量に基づいて位置指令補正
値を生成するロストモーション補正値算出手段10とを
備えた。
(57) [Problem] To provide a numerical control system that accurately corrects a lost motion that fluctuates according to a position, a speed, and a lubrication state of a control target. SOLUTION: Inversion detecting means 7 for outputting inversion detection information according to increase / decrease of a position command value, and friction correction value calculation for generating a current command correction value based on the inversion detection information and a preset friction correction value. Means 9, a friction estimating means 8 for estimating the amount of friction based on the position information of the controlled object and the corrected current command value, and a lost motion correction value for generating a position command correction value based on the estimated friction amount Calculation means 10.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、NC加工に適用
される数値制御システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a numerical control system applied to NC machining.
【0002】[0002]
【従来の技術】図12は例えば特開平4−362703
号公報に示された従来の数値制御システムを示すブロッ
ク構成図であり、図において、32はNCプログラム3
1に基づいて軸の移動情報を算出する関数発生部であ
る。33は軸の移動情報に基づいて軸を制御する軸制御
部であり、この軸制御部33において、34は主制御
部、35は制御プログラム記憶部、36は出力部、37
は入力部、38はロストモーション補正量算出部、39
は多層ニューラルネット型推論部、40は結合重み係数
算出部である。41はパワーアンプ、42はサーボモー
タ、43はモータ位置検出部、44はカップリング、4
5は制御対象となるテーブル、46はカップリング44
に接続されたボールネジ、47はベッドである。2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a conventional numerical control system disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. H10-209, in which 32 denotes an NC program 3.
1 is a function generator for calculating the movement information of the axis based on 1. Reference numeral 33 denotes an axis control unit that controls the axis based on the movement information of the axis. In the axis control unit 33, 34 is a main control unit, 35 is a control program storage unit, 36 is an output unit, 37
Is an input unit, 38 is a lost motion correction amount calculation unit, 39
Is a multilayer neural network type inference unit, and 40 is a connection weight coefficient calculation unit. 41 is a power amplifier, 42 is a servomotor, 43 is a motor position detector, 44 is a coupling,
5 is a table to be controlled, 46 is a coupling 44
Is a bed connected to the ball screw 47.
【0003】次に動作について説明する。数値制御シス
テムの1つの適用対象である工作機械においては、加工
精度および生産性の向上の両立が求められる。工作機械
に実装されているような送り駆動機構にはロストモーシ
ョンが発生し、工作加工品位に悪影響を及ぼすため、こ
れを回避するための方策が考えられている。図12にお
いて、関数発生部32は、NCプログラム31に基づい
て軸の移動情報を算出し、軸制御部33に位置指令SP
を転送する。主制御部34は、位置指令SPと、制御プ
ログラム記憶部35に格納されているサーボ制御プログ
ラムSCPと、入力部37を介して入力されるサーボモ
ータ42のロータ位置を検出するモータ位置検出部43
の位置検出値DPとに基づいて、所望の位置、速度、電
流の各制御ループの演算を行い、最終的に出力部36を
介してパワーアンプ41に電流指令値SIを転送する。
パワーアンプ41は、電流指令値SIに従ってサーボモ
ータ42に印加すべき各相電圧を発生する。この電圧の
印加によりサーボモータ42には駆動トルクが発生し、
カップリング44を中継してボールネジ46、ベッド4
7を駆動し、制御対象となるテーブル45を、所望の位
置および速度にて駆動する。Next, the operation will be described. In a machine tool to which one of the numerical control systems is applied, it is required to improve both processing accuracy and productivity. A lost motion occurs in a feed drive mechanism mounted on a machine tool, which adversely affects the quality of machine processing. Therefore, measures for avoiding this have been considered. 12, a function generator 32 calculates axis movement information based on the NC program 31, and sends a position command SP to an axis controller 33.
To transfer. The main control unit 34 includes a position command SP, a servo control program SCP stored in a control program storage unit 35, and a motor position detection unit 43 that detects the rotor position of the servomotor 42 input via the input unit 37.
Based on the position detection value DP, calculation of each control loop of a desired position, speed, and current is performed, and finally, the current command value SI is transferred to the power amplifier 41 via the output unit 36.
The power amplifier 41 generates each phase voltage to be applied to the servomotor 42 according to the current command value SI. By applying this voltage, a driving torque is generated in the servo motor 42,
Via the coupling 44, the ball screw 46, the bed 4
7 is driven to drive the table 45 to be controlled at a desired position and speed.
【0004】いま、ロストモーション補正処理の必要な
位置指令SPが、関数発生部32から軸制御部33に転
送されてきたとする。この時、主制御部34にて前回の
位置指令と今回の位置指令から今回の送り速度が求めら
れて、これらの情報が多層ニューラルネット型推論部3
9に転送される。モータ位置検出部43による位置検出
値DPは、入力部37を介して、また、潤滑時間および
潤滑油の給油停止からの経過時間も多層ニューラルネッ
ト型推論部39に転送される。多層ニューラルネット型
推論部39の入力層には、このようにして機械運転時に
随時測定される速度、位置、潤滑時間および潤滑油の給
油停止からの経過時間が入力され、出力層からはそれら
入力に基づいて推定演算されるロストモーション発生量
が出力されてロストモーション補正量算出部38に転送
される。ロストモーション補正量算出部38において
は、そのロストモーション発生量と予め設定されたロス
トモーション補正基準量とに基づいてロストモーション
補正量が算出されて、主制御部34に転送され、位置制
御ループ内の所定のタイミングで位置指令データに加算
されて移動量が補正される。なお、結合重み係数算出部
40は、予め測定された速度、位置および軸潤滑状態の
ロストモーション測定条件データと、その測定条件下の
ロストモーション測定量を教師データとして、その教師
データから多層ニューラルネット型推論部39の各層間
結合重み係数を算出するものである。Now, it is assumed that a position command SP requiring a lost motion correction process has been transferred from the function generator 32 to the axis controller 33. At this time, the main control unit 34 determines the current feed speed from the previous position command and the current position command, and the information is used as the multilayer neural network type inference unit 3.
9 is transferred. The position detection value DP obtained by the motor position detection unit 43 is also transferred to the multilayer neural network type inference unit 39 via the input unit 37, and the lubrication time and the elapsed time from the stop of lubricating oil supply. In the input layer of the multilayer neural network type inference unit 39, the speed, the position, the lubrication time, and the elapsed time from the stop of lubricating oil supply, which are thus measured at any time during machine operation, are input. Is output, and is transmitted to the lost motion correction amount calculation unit 38. The lost motion correction amount calculation unit 38 calculates a lost motion correction amount based on the lost motion generation amount and a preset lost motion correction reference amount, and transfers the lost motion correction amount to the main control unit 34. Is added to the position command data at the predetermined timing to correct the movement amount. The connection weight coefficient calculating unit 40 uses the lost motion measurement condition data of the speed, the position, and the shaft lubrication state measured in advance, and the lost motion measurement amount under the measurement conditions as teacher data. The layer inference unit 39 calculates each interlayer coupling weight coefficient.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の数値制御システ
ムは以上のように構成されているので、ニューラルネッ
トワークの学習のために広範な条件でロストモーション
測定が必要になってしまう。また、経年変化や搭載物の
重量や室温変化などに対応することができないなどの課
題があった。Since the conventional numerical control system is configured as described above, lost motion measurement is required under a wide range of conditions for learning the neural network. In addition, there is a problem that it is not possible to cope with aging, changes in the weight of the load, changes in room temperature, and the like.
【0006】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、ニューラルネットワークを利用す
ることなく、位置・速度・制御対象の潤滑状態に応じて
変動するロストモーションを精度良く補正する数値制御
システムを得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-described problems, and accurately corrects a lost motion that fluctuates in accordance with a position, a speed, and a lubrication state of a control target without using a neural network. The purpose is to obtain a numerical control system.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係る数値制御
システムは、位置指令値の増減に応じた反転検出情報を
出力する反転検出手段と、反転検出情報と予め設定され
た摩擦補正値とに基づいて電流指令補正値を生成する電
流指令補正値生成手段と、制御対象の位置情報と補正さ
れた電流指令値とに基づいて摩擦量を推定する摩擦推定
手段と、推定された摩擦量に基づいて位置指令補正値を
生成する位置指令補正値生成手段とを備えたものであ
る。A numerical control system according to the present invention comprises: a reversal detecting means for outputting reversal detection information according to an increase or a decrease in a position command value; a reversal detection information and a preset friction correction value. A current command correction value generating means for generating a current command correction value based on the estimated friction amount; a friction estimating means for estimating a friction amount based on the position information of the control target and the corrected current command value; And a position command correction value generating means for generating a position command correction value.
【0008】この発明に係る数値制御システムは、位置
指令補正値生成手段において、摩擦推定手段により推定
された摩擦量と位置指令値出力手段から出力された位置
指令値とに基づいて位置指令補正値を生成するようにし
たものである。In the numerical control system according to the present invention, the position command correction value generating means generates a position command correction value based on the amount of friction estimated by the friction estimating means and the position command value output from the position command value output means. Is generated.
【0009】この発明に係る数値制御システムは、制御
対象の位置情報と補正された電流指令値とに基づいて摩
擦量を推定する摩擦推定手段と、推定された摩擦量に基
づいて位置指令補正値を生成する位置指令補正値生成手
段と、推定された摩擦量に基づいて電流指令補正値を生
成する電流指令補正値生成手段とを備えたものである。A numerical control system according to the present invention includes a friction estimating means for estimating a friction amount based on position information of a control object and a corrected current command value, and a position command correction value based on the estimated friction amount. And a current command correction value generating means for generating a current command correction value based on the estimated amount of friction.
【0010】この発明に係る数値制御システムは、電流
指令補正値生成手段において、反転検出手段により検出
された反転検出情報と摩擦推定手段により推定された摩
擦量とに基づいて電流指令補正値を生成するようにした
ものである。In the numerical control system according to the present invention, the current command correction value generating means generates a current command correction value based on the reversal detection information detected by the reversal detecting means and the friction amount estimated by the friction estimating means. It is something to do.
【0011】この発明に係る数値制御システムは、摩擦
推定手段において、制御対象の位置情報と電流指令値補
正手段により補正された電流指令値とに基づいて摩擦量
を推定し、その推定された摩擦量の絶対値が予め設定さ
れた最大摩擦量を超えないように出力を制限するように
したものである。In the numerical control system according to the present invention, the friction estimating means estimates the amount of friction based on the position information of the control target and the current command value corrected by the current command value correcting means, and the estimated friction The output is limited so that the absolute value of the amount does not exceed a preset maximum friction amount.
【0012】この発明に係る数値制御システムは、摩擦
推定手段において、制御対象の運動方向が重力の影響を
受けるような場合に、その重力の影響を考慮して摩擦量
を推定するようにしたものである。In a numerical control system according to the present invention, the friction estimating means estimates the amount of friction in consideration of the effect of gravity when the movement direction of the control target is affected by gravity. It is.
【0013】この発明に係る数値制御システムは、位置
指令補正値生成手段において、摩擦推定手段からの摩擦
量を位置指令値およびその摩擦量に応じて変化する非線
形バネ要素の剛性で除算した位置指令補正値を生成する
ようにしたものである。In the numerical control system according to the present invention, in the position command correction value generating means, the position command is obtained by dividing the amount of friction from the friction estimating means by the position command value and the rigidity of the non-linear spring element that changes according to the amount of friction. A correction value is generated.
【0014】この発明に係る数値制御システムは、一定
の位置指令値に基づいて制御対象を動作させた際の制御
対象の位置情報とこの制御対象を駆動する駆動手段への
電流指令値とに基づいて、制御対象の慣性モーメントと
粘性摩擦係数を推定するパラメータ推定手段を備え、摩
擦推定手段は、パラメータ推定手段の出力を用いて、制
御対象の位置情報とこの制御対象を駆動する駆動手段へ
の電流指令値とに基づいて摩擦量を推定するようにした
ものである。A numerical control system according to the present invention is based on a position information of a control target when the control target is operated based on a fixed position command value and a current command value to a driving means for driving the control target. A parameter estimating means for estimating the moment of inertia and the coefficient of viscous friction of the controlled object. The friction estimating means uses the output of the parameter estimating means to output position information of the controlled object and drive means for driving the controlled object. The friction amount is estimated based on the current command value.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるN
C加工システムの一軸分の構成を示すブロック構成図で
あり、図において、1は被加工物や工具などが固定され
るテーブル(制御対象)、2はこのテーブル1の下面に
固定されたボールネジナット(駆動手段)、3はこのボ
ールネジナット2と嵌合されたボールネジ(駆動手
段)、4はこのボールネジ3を回転駆動するサーボモー
タ(駆動手段)、5はこのサーボモータ4の回転量を検
出するエンコーダである。上記ボールネジ3およびボー
ルネジナット2は、サーボモータ4の回転運動を直線運
動に変換し、テーブル1は、このボールネジ3およびボ
ールネジナット2などの駆動伝達部材と図示外の直動案
内機構(ガイドレール)とに従って所定の位置に設定制
御されたり、目標の軌道にて移動動作を実施する。6は
加工プログラムなどに基づいてテーブル1の所定の一軸
方向の位置を数値制御するための位置指令値を出力する
位置指令値出力手段、7はその位置指令値の増減に基づ
いてテーブル1の軸方向の制御方向が反転するか否かを
判断し、反転する場合には反転後の位置指令値の増減に
応じた正または負の大きさ1のステップ状の反転検出情
報を出力し、反転しない場合には前回の判断結果と同じ
符合の大きさ1のステップ状の反転検出情報を出力する
反転検出手段である。8はサーボモータ4に対する補正
された電流指令値とエンコーダ5が出力するサーボモー
タ4の回転量に基づいて制御対象に作用する摩擦量を下
記式(1)を用いて推定する摩擦推定手段である。 f = Kt×ir−J×ddθ−C×dθ ・・・(1) 但し、fは推定されたサーボモータ軸換算の摩擦量、K
tはサーボモータ4のトルク定数、irはサーボモータ
4への電流指令値、Jは可動部全てを含むサーボモータ
軸換算の慣性モーメント、ddθはサーボモータ4の角
加速度、Cはサーボモータ軸換算の粘性摩擦係数、dθ
はサーボモータ4の角速度である。なお、上記式(1)
で算出された値には高周波のノイズが含まれることが多
いため、ローパスフィルタに通した値を推定した摩擦量
として出力する。9は反転検出手段7からの反転検出情
報に予め設定された摩擦補正値を積算して電流指令補正
値を算出する摩擦補正値算出手段(電流指令補正値生成
手段)、10は摩擦推定手段8からの摩擦量に基づい
て、下記式(2)を用いて位置指令補正値を算出するロ
ストモーション補正値算出手段(位置指令補正値生成手
段)である。 LM = f/K ・・・(2) 但し、LMは算出されたロストモーション補正値(位置
指令補正値)、fは摩擦推定手段8で推定された摩擦
量、Kはボールネジ3などの駆動力伝達系に含まれるバ
ネ要素の剛性である。11は位置指令値に位置指令補正
値を加算する位置指令値補正手段である。12はこの位
置指令値補正手段11の出力およびエンコーダ5の検出
回転量が入力され、位置指令値補正手段11の出力に示
される目標位置とエンコーダ5の検出回転量に示される
現在位置との距離に応じた速度指令を出力する位置制御
手段(電流指令値生成手段)、13はこの速度指令値に
応じたサーボモータ4への電流指令値を出力する速度制
御手段(電流指令値生成手段)、14はこの電流指令値
に摩擦補正値算出手段9の出力である電流指令補正値を
加算する電流指令値補正手段、15はこの電流指令値補
正手段14の出力が入力され、この出力に応じた電流を
サーボモータ4に供給する電流制御手段である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 shows N according to Embodiment 1 of the present invention.
1 is a block diagram showing the configuration of one axis of a C machining system. In the figure, reference numeral 1 denotes a table (an object to be controlled) to which a workpiece or a tool is fixed, and 2 denotes a ball screw nut fixed to a lower surface of the table 1. (Drive means) 3, a ball screw (drive means) fitted with the ball screw nut 2, 4 a servo motor (drive means) for rotating the ball screw 3, and 5 a rotation amount of the servo motor 4 is detected. It is an encoder. The ball screw 3 and the ball screw nut 2 convert the rotational motion of the servo motor 4 into a linear motion. The table 1 includes a drive transmitting member such as the ball screw 3 and the ball screw nut 2 and a linear motion guide mechanism (guide rail) not shown. The position is controlled to be set to a predetermined position, or the moving operation is performed on the target trajectory. 6 is a position command value output means for outputting a position command value for numerically controlling the position of the table 1 in a predetermined one axis direction based on a machining program or the like, and 7 is an axis of the table 1 based on the increase or decrease of the position command value. It is determined whether or not the control direction of the direction is reversed. If the direction is reversed, stepwise reversal detection information having a positive or negative magnitude 1 corresponding to an increase or decrease of the position command value after the reversal is output, and the reversal is not performed. In this case, the inversion detection means outputs step-like inversion detection information having the same sign as the previous determination result and having the same size as 1. Numeral 8 denotes a friction estimating means for estimating the amount of friction acting on the control target based on the corrected current command value for the servo motor 4 and the rotation amount of the servo motor 4 output from the encoder 5 using the following equation (1). . f = Kt × ir−J × ddθ−C × dθ (1) where f is the estimated amount of friction in terms of the servo motor shaft, K
t is the torque constant of the servo motor 4, ir is the current command value to the servo motor 4, J is the moment of inertia in terms of the servo motor axis including all movable parts, ddθ is the angular acceleration of the servo motor 4, and C is the servo motor axis conversion. Coefficient of viscous friction, dθ
Is the angular velocity of the servo motor 4. Note that the above equation (1)
Since the value calculated in (1) often contains high-frequency noise, a value passed through a low-pass filter is output as the estimated amount of friction. Reference numeral 9 denotes a friction correction value calculation unit (current command correction value generation unit) for integrating a preset friction correction value with the reversal detection information from the reversal detection unit 7 to calculate a current command correction value. A lost motion correction value calculation means (position command correction value generation means) for calculating a position command correction value using the following equation (2) based on the amount of friction from. LM = f / K (2) where LM is the calculated lost motion correction value (position command correction value), f is the amount of friction estimated by the friction estimating means 8, and K is the driving force of the ball screw 3 or the like. It is the rigidity of the spring element included in the transmission system. Reference numeral 11 denotes a position command value correction unit that adds a position command correction value to the position command value. Reference numeral 12 denotes the distance between the target position indicated by the output of the position command value correcting means 11 and the current position indicated by the detected rotation amount of the encoder 5, to which the output of the position command value correcting means 11 and the detected rotation amount of the encoder 5 are input. Position control means (current command value generating means) for outputting a speed command corresponding to the speed command; 13 speed control means (current command value generating means) for outputting a current command value to the servomotor 4 according to the speed command value; Reference numeral 14 denotes a current command value correcting means for adding a current command correction value which is an output of the friction correction value calculating means 9 to the current command value, and reference numeral 15 denotes an input of the output of the current command value correcting means 14, which responds to the output. This is current control means for supplying a current to the servo motor 4.
【0016】次に動作について説明する。位置指令値出
力手段6から加工プログラムなどに基づいて位置指令値
が出力されると、反転検出手段7は、その位置指令値の
増減に基づいてテーブル1の軸方向の制御方向が反転す
るか否かを判断する。そして、反転しない場合には前回
の判断結果と同じ符合の、また、反転する場合には反転
後の軸の制御方向に応じた正または負の大きさ1のステ
ップ状の反転検出情報を出力する。また、摩擦推定手段
8は、エンコーダ5によって検出された回転量および電
流指令値に基づいてテーブル1の摩擦量を推定し、ロス
トモーション補正値算出手段10は、この推定された摩
擦量からロストモーション補正値を算出して位置指令補
正値として出力し、位置指令値補正手段11は、この位
置指令補正値と位置指令値とを加算する。そして、位置
制御手段12は、その補正された位置指令値に示される
目標位置とエンコーダ5によって検出された回転量に示
される現在位置との距離に応じた速度指令値を出力し、
速度制御手段13は、この速度指令値に応じた電流指令
値を出力する。さらに、摩擦補正値算出手段9は、反転
検出情報に予め設定された摩擦補正値を積算して電流指
令補正値を出力し、電流指令値補正手段14は、電流指
令値に電流指令補正値を加算し、電流制御手段15は、
その補正された電流指令値に応じた電流をサーボモータ
4に供給する。そして、サーボモータ4は、ボールネジ
3を回転駆動し、テーブル1は、ボールネジナット2と
共に速度指令の速度で位置指令値の位置まで移動する。Next, the operation will be described. When a position command value is output from the position command value output means 6 based on a machining program or the like, the reversal detection means 7 determines whether or not the control direction in the axial direction of the table 1 is reversed based on the increase or decrease of the position command value. Judge. Then, if not inverted, the same sign as the previous determination result is output, and if inverted, positive or negative stepwise inversion detection information having a magnitude of 1 according to the control direction of the inverted axis is output. . Further, the friction estimating means 8 estimates the friction amount of the table 1 based on the rotation amount and the current command value detected by the encoder 5, and the lost motion correction value calculating means 10 calculates the lost motion from the estimated friction amount. The correction value is calculated and output as a position command correction value, and the position command value correction means 11 adds the position command correction value and the position command value. Then, the position control means 12 outputs a speed command value corresponding to the distance between the target position indicated by the corrected position command value and the current position indicated by the rotation amount detected by the encoder 5,
The speed control means 13 outputs a current command value according to the speed command value. Furthermore, the friction correction value calculation means 9 outputs a current command correction value by integrating a preset friction correction value to the inversion detection information, and the current command value correction means 14 applies the current command correction value to the current command value. The current control means 15 adds
A current corresponding to the corrected current command value is supplied to the servo motor 4. Then, the servo motor 4 drives the ball screw 3 to rotate, and the table 1 moves to the position of the position command value at the speed of the speed command together with the ball screw nut 2.
【0017】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、位置指令値が入力され、位置指令値の増減に基づい
て制御方向の反転を検出して反転検出情報を出力する反
転検出手段7と、サーボモータ4に対する電流指令値と
テーブル1の現在位置に基づいて摩擦量を推定して出力
する摩擦推定手段8と、摩擦推定手段8からの摩擦量に
応じて変化する位置指令補正値を生成して出力するロス
トモーション補正値算出手段10と、その位置指令補正
値を用いて位置指令値の補正演算を行う位置指令補正手
段11とを備えて、テーブル1の数値制御に利用する位
置指令値を補正するので、現在の制御対象の状態に応じ
た適切な位置指令補正値を用いて位置指令値の補正を行
うことができる。従って、テーブル1の位置や速度や潤
滑状態に応じて異なる摩擦量を得て、これに基づいて位
置指令値を補正することができるので、ボールネジナッ
ト2とボールネジ3との間の遊びなどに起因するがたつ
き(バックラッシ)やこれらの駆動伝達部材の剛性と摩
擦との関係に依存する弾性変形があったとしても、単に
テーブル1の制御方向が反転した際に一定の位置指令補
正値を用いて位置指令値の補正を行う場合に比べて精度
良くロストモーションを補正して、精度良く位置を制御
することができる。As described above, according to the first embodiment, the position command value is input, the reversal detecting means 7 detects the reversal of the control direction based on the increase or decrease of the position command value, and outputs reversal detection information. And a friction estimating means 8 for estimating and outputting the amount of friction based on the current command value for the servomotor 4 and the current position of the table 1, and a position command correction value which changes according to the amount of friction from the friction estimating means 8. A lost motion correction value calculation means 10 for generating and outputting, and a position command correction means 11 for performing a correction operation of the position command value using the position command correction value, the position command used for numerical control of the table 1 Since the value is corrected, the position command value can be corrected using an appropriate position command correction value according to the current state of the control target. Therefore, different amounts of friction can be obtained in accordance with the position, speed, and lubrication state of the table 1, and the position command value can be corrected based on the amount. Therefore, play due to the play between the ball screw nut 2 and the ball screw 3 is caused. Even if there is backlash or elastic deformation depending on the relationship between the stiffness and friction of these drive transmission members, a fixed position command correction value is simply used when the control direction of the table 1 is reversed. As compared with the case where the position command value is corrected, the lost motion can be corrected more accurately, and the position can be controlled more accurately.
【0018】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2によるNC加工システムの一軸分の構成を示すブロ
ック構成図であり、図において、16は摩擦推定手段8
からの推定された摩擦量と、位置指令値出力手段6から
の位置指令値とに基づいて、下記式(3)を用いて位置
指令補正値を算出するロストモーション補正値算出手段
(位置指令補正値生成手段)である。 LM = f/K(θ) ・・・(3) 但し、LMは算出されたロストモーション補正値、fは
上記摩擦推定手段8で推定された摩擦量、θは位置指令
値(回転量)、K(θ)は位置毎に異なるボールネジ3
などの駆動力伝達系に含まれるバネ要素の剛性である。
これ以外の構成は実施の形態1と同様であり説明を省略
する。Embodiment 2 FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC machining system according to a second embodiment of the present invention. In FIG.
Lost motion correction value calculating means (position command correction) for calculating a position command correction value using the following equation (3) based on the friction amount estimated from the position command value and the position command value from the position command value output means 6. Value generating means). LM = f / K (θ) (3) where LM is the calculated lost motion correction value, f is the friction amount estimated by the friction estimating means 8, θ is a position command value (rotation amount), K (θ) is different for each position.
Stiffness of the spring element included in the driving force transmission system.
The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
【0019】次に動作について説明する。ロストモーシ
ョン補正値算出手段16は、位置指令値出力手段6から
位置指令値θに基づいて、位置指令値毎に異なるバネ要
素の剛性K(θ)を関数あるいはテーブルルックアップ
にて算出する。次に摩擦推定手段8から推定された摩擦
量fを、バネ剛性K(θ)で除算することによりロスト
モーション補正値LMを算出し、位置指令補正値として
出力する。これ以外の動作は実施の形態1と同様であり
説明を省略する。Next, the operation will be described. The lost motion correction value calculation means 16 calculates a stiffness K (θ) of a spring element that differs for each position command value by a function or a table lookup based on the position command value θ from the position command value output means 6. Next, the lost motion correction value LM is calculated by dividing the friction amount f estimated by the friction estimating means 8 by the spring stiffness K (θ), and is output as a position command correction value. Other operations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
【0020】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、ロストモーション補正値算出手段16が、摩擦推定
手段8で推定された摩擦量と、位置毎に異なるバネ剛性
に基づいて位置指令補正値を出力するため、位置・速度
・移動距離により実際の摩擦量が変動したり、位置に応
じて駆動力伝達系のバネ剛性が変動しても、適切な位置
指令補正値を算出することができるので、単にテーブル
1の制御方向が反転した際に一定の位置指令補正値を用
いて位置指令値の補正を行う場合に比べて精度良くロス
トモーションを補正して、精度良く位置を制御すること
ができる。As described above, according to the second embodiment, the lost motion correction value calculating means 16 corrects the position command based on the amount of friction estimated by the friction estimating means 8 and the spring stiffness which differs for each position. Since the value is output, it is possible to calculate an appropriate position command correction value even if the actual amount of friction fluctuates depending on the position, speed, and movement distance, or if the spring stiffness of the driving force transmission system fluctuates according to the position. Therefore, the lost motion can be corrected more accurately and the position can be controlled more accurately than when the position command value is corrected using a fixed position command correction value when the control direction of the table 1 is reversed. Can be.
【0021】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3によるNC加工システムの一軸分の構成を示すブロ
ック構成図であり、図において、17は摩擦推定手段8
からの推定された摩擦量を電流値に換算して摩擦補正値
として出力する摩擦補正値算出手段(電流指令補正値生
成手段)である。これ以外の構成は実施の形態2と同様
であり説明を省略する。Embodiment 3 FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC machining system according to a third embodiment of the present invention. In FIG.
Is a friction correction value calculation means (current command correction value generation means) which converts the estimated friction amount from the current value into a current value and outputs it as a friction correction value. The other configuration is the same as that of the second embodiment, and the description is omitted.
【0022】次に動作について説明する。摩擦補正値算
出手段17は、摩擦推定手段8から推定された摩擦量が
入力されると、これを電流値に換算して摩擦補正値とし
て出力する。これ以外の動作は実施の形態2と同様であ
り説明を省略する。Next, the operation will be described. When the friction amount estimated from the friction estimating unit 8 is input, the friction correction value calculating unit 17 converts this into a current value and outputs it as a friction correction value. Other operations are the same as those in the second embodiment, and a description thereof will be omitted.
【0023】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、摩擦推定手段8からの摩擦量出力をサーボモータ4
に対する電流に換算して出力する摩擦補正値算出手段1
7を備えているので、テーブル1の位置や速度や潤滑状
態に応じて変化する摩擦量の増減分をこの推定された摩
擦量で相殺させることができ、この摩擦量の増減による
位置精度の悪化を防止することができる。As described above, according to the third embodiment, the output of the amount of friction from the friction estimating means 8 is
Correction value calculating means 1 which converts the current into a current and outputs the current
7, the increase or decrease in the amount of friction that changes in accordance with the position, speed, or lubrication state of the table 1 can be offset by the estimated amount of friction, and the positional accuracy deteriorates due to the increase or decrease in the amount of friction. Can be prevented.
【0024】実施の形態4.図4はこの発明の実施の形
態4によるNC加工システムの一軸分の構成を示すブロ
ック構成図であり、図において、18は予め設定された
摩擦補正値に反転検出手段7からの反転検出情報の符号
を掛けたものと、摩擦推定手段8で推定された摩擦量と
を比較して、絶対値の大きい方を摩擦補正値として出力
する摩擦補正値算出手段(電流指令補正値生成手段)で
ある。これ以外の構成は実施の形態2と同様であり説明
を省略する。Embodiment 4 FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC machining system according to a fourth embodiment of the present invention. In FIG. A friction correction value calculation unit (current command correction value generation unit) that compares the value obtained by multiplying the sign with the friction amount estimated by the friction estimation unit 8 and outputs the larger absolute value as a friction correction value. . The other configuration is the same as that of the second embodiment, and the description is omitted.
【0025】次に動作について説明する。反転検出手段
7から反転検出情報が入力されると摩擦補正値算出手段
18は、予め設定された摩擦補正値に反転検出手段7か
らの反転検出情報の符号を掛けたものと、摩擦推定手段
8で推定された摩擦量とを比較して、絶対値の大きい方
を摩擦補正値として出力する。これ以外の動作は実施の
形態2と同様であり説明を省略する。図5は摩擦補正値
算出手段18の動作を示す説明図である。(a)の制御
対象の移動方向が高速に反転する場合には、細線で示す
制御対象に作用する摩擦はその絶対値が小さく、かつ、
高い周波数で符号が反転する。このような場合には、摩
擦推定手段8にローパスフィルタが含まれているため、
点線で示す推定された摩擦量は実際の摩擦より大きく遅
れて符号が反転する。それに対して、一点鎖線で示す、
高速運動中の実際の摩擦と同等の値を予め設定された摩
擦補正値に反転検出手段7からの反転検出情報の符号を
掛けた補正信号の方は、実際の摩擦に対して遅れること
なく符号が反転する。推定された摩擦量にローパスフィ
ルタによる遅れがある間は、その絶対値は小さくなって
いるため、摩擦補正値算出手段18は絶対値の大きい反
転検出情報から生成された摩擦補正値を出力する。従っ
て、摩擦補正値算出手段18の出力は、制御対象に作用
する摩擦に対して、大きな遅れを持つことはない。
(b)の制御対象の移動方向が低速に反転する場合に
は、細線で示す制御対象に作用する摩擦はその絶対値が
大きく、かつ、緩やかに符号が反転する。このような場
合には、摩擦推定手段8に含まれるローパスフィルタに
よる遅れは大きくない。かつ、推定された摩擦量の絶対
値が小さい間は、反転検出信号から生成された摩擦補正
値が出力されるため、遅れが軽減される。Next, the operation will be described. When the inversion detection information is input from the inversion detection means 7, the friction correction value calculation means 18 multiplies a preset friction correction value by the sign of the inversion detection information from the inversion detection means 7 and the friction estimation means 8. Is compared with the estimated friction amount, and the larger absolute value is output as a friction correction value. Other operations are the same as those in the second embodiment, and a description thereof will be omitted. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the friction correction value calculating means 18. When the moving direction of the controlled object in (a) reverses at high speed, the friction acting on the controlled object indicated by the thin line has a small absolute value, and
The sign is reversed at high frequencies. In such a case, since the friction estimation means 8 includes a low-pass filter,
The sign of the estimated amount of friction indicated by the dotted line is inverted with a delay after the actual friction. On the other hand, indicated by the dashed
The correction signal obtained by multiplying a preset friction correction value by a value equivalent to the actual friction during high-speed movement and the sign of the inversion detection information from the inversion detection means 7 has a sign that is not delayed from the actual friction. Is inverted. While the estimated amount of friction is delayed by the low-pass filter, its absolute value is small. Therefore, the friction correction value calculating unit 18 outputs a friction correction value generated from inversion detection information having a large absolute value. Therefore, the output of the friction correction value calculating means 18 does not have a large delay with respect to the friction acting on the controlled object.
In the case where the moving direction of the controlled object in (b) reverses at a low speed, the absolute value of the friction acting on the controlled object indicated by the thin line is large and the sign is gradually inverted. In such a case, the delay caused by the low-pass filter included in the friction estimating means 8 is not large. In addition, while the estimated absolute value of the friction amount is small, the friction correction value generated from the inversion detection signal is output, so that the delay is reduced.
【0026】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、摩擦補正値算出手段18が、摩擦推定手段8で推定
された摩擦量と、反転検出手段7からの反転検出情報か
ら生成される摩擦補正値のうちの、絶対値の大きい方を
出力するため、制御対象に作用する摩擦の符号反転が高
速・低速いずれの場合でも、出力の応答遅れが大きくな
ることはなく、位置・速度・制御対象の潤滑状態に応じ
て変動する摩擦が原因となって生じる象限突起を精度良
く補正できる。As described above, according to the fourth embodiment, the friction correction value calculating means 18 is generated from the friction amount estimated by the friction estimating means 8 and the inversion detection information from the inversion detecting means 7. Because the absolute value of the friction correction value that is larger is output, the response delay of the output does not increase regardless of whether the sign of the friction acting on the controlled object is high or low. It is possible to accurately correct a quadrant projection caused by friction that varies according to the lubrication state of the control target.
【0027】実施の形態5.図6はこの発明の実施の形
態5によるNC加工システムの一軸分の構成を示すブロ
ック構成図であり、図において、19は予め設定された
摩擦補正値に反転検出手段7からの反転検出情報の符号
を掛けたものと、摩擦推定手段8で推定された摩擦量に
予め設定されたゲインを掛けたものとの和を摩擦補正値
として出力する摩擦補正値算出手段(電流指令補正値生
成手段)である。これ以外の構成は実施の形態2と同様
であり説明を省略する。Embodiment 5 FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of one axis of the NC processing system according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 6, reference numeral 19 denotes a preset friction correction value of the reverse detection information from the reverse detecting means 7. Friction correction value calculation means (current command correction value generation means) for outputting a sum of a value obtained by multiplying the sign and a value obtained by multiplying the friction amount estimated by the friction estimation means 8 by a preset gain as a friction correction value. It is. The other configuration is the same as that of the second embodiment, and the description is omitted.
【0028】次に動作について説明する。反転検出手段
7から反転検出信号が入力されると摩擦補正値算出手段
19は、予め設定された摩擦補正値に反転検出手段7か
らの反転検出情報の符号を掛けたものと、摩擦推定手段
8で推定された摩擦量に予め設定されたゲインを掛けた
ものとを加算し、摩擦補正値として出力する。これ以外
の動作は実施の形態2と同様であり説明を省略する。図
7は摩擦補正値算出手段19の動作を示す説明図であ
る。(a)の制御対象の移動方向が高速に反転する場合
には、細線で示す制御対象に作用する摩擦はその絶対値
が小さく、かつ、高い周波数で符号が反転する。このよ
うな場合には、摩擦推定手段8にローパスフィルタが含
まれているため、点線で示す推定された摩擦量に予め設
定されたゲインを掛けた信号は実際の摩擦より大きく遅
れて符号が反転する。それに対して、一点鎖線で示す、
高速運動中の実際の摩擦より小さめの値を予め設定され
た摩擦補正値に反転検出手段7からの反転検出情報の符
号を掛けた補正信号の方は、実際の摩擦に対して遅れる
ことなく符号が反転する。以上より、推定された摩擦量
から計算される摩擦補正値には応答遅れが含まれている
が、それに反転検出情報から生成される摩擦補正値が加
算されるため、摩擦補正値算出手段19の出力に含まれ
る遅れは軽減される。(b)の制御対象の移動方向が低
速に反転する場合には、細線で示す制御対象に作用する
摩擦はその絶対値が大きく、かつ、緩やかに符号が反転
する。このような場合には、摩擦推定手段8に含まれる
ローパスフィルタによる遅れは大きくない。かつ、反転
検出情報から生成された摩擦補正値が加算されるため、
摩擦補正値算出手段19の出力に含まれる遅れは軽減さ
れる。Next, the operation will be described. When an inversion detection signal is input from the inversion detection means 7, the friction correction value calculation means 19 multiplies a preset friction correction value by the sign of the inversion detection information from the inversion detection means 7 and the friction estimation means 8 Is added to a value obtained by multiplying the amount of friction estimated in (1) by a preset gain and output as a friction correction value. Other operations are the same as those in the second embodiment, and a description thereof will be omitted. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of the friction correction value calculating means 19. When the moving direction of the controlled object in (a) reverses at high speed, the friction acting on the controlled object indicated by the thin line has a small absolute value, and the sign is inverted at a high frequency. In such a case, since a low-pass filter is included in the friction estimating means 8, a signal obtained by multiplying the estimated amount of friction indicated by a dotted line by a preset gain has a sign that is significantly delayed from the actual friction and the sign is inverted. I do. On the other hand, indicated by a dashed line,
The correction signal obtained by multiplying a preset friction correction value by a value smaller than the actual friction during high-speed movement and the sign of the inversion detection information from the inversion detection means 7 has a sign that is not delayed from the actual friction. Is inverted. As described above, the friction correction value calculated from the estimated friction amount includes the response delay, but the friction correction value generated from the reversal detection information is added thereto. The delay included in the output is reduced. In the case where the moving direction of the controlled object in (b) reverses at a low speed, the absolute value of the friction acting on the controlled object indicated by the thin line is large and the sign is gradually inverted. In such a case, the delay caused by the low-pass filter included in the friction estimating means 8 is not large. In addition, since the friction correction value generated from the inversion detection information is added,
The delay included in the output of the friction correction value calculation means 19 is reduced.
【0029】以上のように、この実施の形態5によれ
ば、摩擦補正値算出手段19が、摩擦推定手段8で推定
された摩擦量に予め設定されたゲインを掛けたものに、
反転検出手段7からの反転検出情報から生成される摩擦
補正値を加算した摩擦補正値を出力するため、制御対象
に作用する摩擦の符号反転が高速・低速いずれの場合で
も、出力の応答遅れが大きくなることはなく、位置・速
度・制御対象の潤滑状態に応じて変動する摩擦が原因と
なって生じる象限突起を精度良く補正できる。As described above, according to the fifth embodiment, the friction correction value calculating means 19 multiplies the friction amount estimated by the friction estimating means 8 by a predetermined gain.
Since the friction correction value obtained by adding the friction correction value generated from the reversal detection information from the reversal detection means 7 is output, the response delay of the output is reduced regardless of whether the sign of the friction acting on the control target is high or low. It does not become large, and it is possible to accurately correct quadrant projections caused by friction that varies depending on the position, speed, and lubrication state of the control target.
【0030】実施の形態6.図8はこの発明の実施の形
態6によるNC加工システムの一軸分の構成を示すブロ
ック構成図であり、図において、20はサーボモータ4
に対する電流指令値とエンコーダ5が出力するサーボモ
ータ4の回転量に基づいて、制御対象に作用する摩擦量
を下記式(4)ならびに式(5)を用いて推定する摩擦
推定手段である。 f1 = Kt×ir−J×ddθ−C×dθ ・・・(4) if (f1 > Fmax) f = Fmax else if (f1 < −Fmax) f = −Fmax ・・・(5) 但し、fは推定されたサーボモータ軸換算の摩擦量、K
tはサーボモータ4のトルク定数、irはサーボモータ
4への電流指令値、Jは可動部全てを含むサーボモータ
軸換算の慣性モーメント、ddθはサーボモータ4の角
加速度、Cはサーボモータ軸換算の粘性摩擦係数、dθ
はサーボモータ4の角速度、Fmaxは想定される最大
摩擦量である。なお、上記式(5)で算出された値には
高周波のノイズが含まれることが多いため、ローパスフ
ィルタに通した値を推定した摩擦量として出力する。こ
れ以外の構成は実施の形態4と同様であり説明を省略す
る。Embodiment 6 FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC processing system according to a sixth embodiment of the present invention.
Is a friction estimating means for estimating the amount of friction acting on the control object using the following equations (4) and (5) based on the current command value for the motor and the rotation amount of the servo motor 4 output from the encoder 5. f1 = Kt × ir−J × ddθ−C × dθ (4) if (f1> Fmax) f = Fmax else if (f1 <−Fmax) f = −Fmax (5) where f is Estimated friction amount of servo motor shaft conversion, K
t is the torque constant of the servo motor 4, ir is the current command value to the servo motor 4, J is the moment of inertia in terms of the servo motor axis including all movable parts, ddθ is the angular acceleration of the servo motor 4, and C is the servo motor axis conversion. Coefficient of viscous friction, dθ
Is the angular velocity of the servomotor 4, and Fmax is the assumed maximum amount of friction. Since the value calculated by the above equation (5) often includes high-frequency noise, a value passed through a low-pass filter is output as the estimated amount of friction. The other configuration is the same as that of the fourth embodiment, and the description is omitted.
【0031】次に動作について説明する。電流指令値補
正手段14からの補正された電流指令値と、エンコーダ
5からのサーボモータ4の回転量が入力されると、摩擦
推定手段20は、上記式(4)ならびに式(5)を用い
て計算した値をローパスフィルタに通してノイズ除去を
実施し、推定摩擦量を出力する。これ以外の動作は実施
の形態4と同様であり説明を省略する。Next, the operation will be described. When the corrected current command value from the current command value correcting means 14 and the rotation amount of the servo motor 4 from the encoder 5 are input, the friction estimating means 20 uses the above equations (4) and (5). The calculated value is passed through a low-pass filter to remove noise, and the estimated friction amount is output. Other operations are the same as those in the fourth embodiment, and a description thereof will not be repeated.
【0032】以上のように、この実施の形態6によれ
ば、摩擦推定手段20が電流指令値補正手段14からの
補正された電流指令値と、エンコーダ5からのサーボモ
ータ4の回転量に基づいて計算した推定摩擦量の絶対値
が、想定される最大摩擦量Fmaxを超えないように出
力制限を行うため、制御対象が静止物体と衝突した場合
も推定摩擦量が異常に増大することなく、ロストモーシ
ョン補正値ならびに摩擦補正値が異常に増大すること防
止することができる。As described above, according to the sixth embodiment, the friction estimating means 20 determines the correction value based on the corrected current command value from the current command value correcting means 14 and the rotation amount of the servo motor 4 from the encoder 5. In order to limit the output so that the absolute value of the estimated frictional amount calculated by the above does not exceed the assumed maximum frictional amount Fmax, even when the control target collides with a stationary object, the estimated frictional amount does not abnormally increase. It is possible to prevent the lost motion correction value and the friction correction value from abnormally increasing.
【0033】実施の形態7.図9はこの発明の実施の形
態7によるNC加工システムの一軸分の構成を示すブロ
ック構成図であり、図において、21はサーボモータ4
に対する電流指令値とエンコーダ5が出力するサーボモ
ータ4の回転量に基づいて、制御対象に作用する摩擦量
を下記式(6)を用いて推定する摩擦推定手段である。 f1 = Kt×ir−J×ddθ−C×dθ−G ・・・(6) 但し、f1は推定されたサーボモータ軸換算の摩擦量、
Ktはサーボモータ4のトルク定数、irはサーボモー
タ4への電流指令値、Jは可動部全てを含むサーボモー
タ軸換算の慣性モーメント、ddθはサーボモータ4の
角加速度、Cはサーボモータ軸換算の粘性摩擦係数、d
θはサーボモータ4の角速度、Gは可動部質量に重力加
速度を掛けたものをトルクに換算したものである。 な
お、上記式(6)で算出された値には高周波のノイズが
含まれることが多いため、ローパスフィルタに通した値
を推定した摩擦量として出力する。これ以外の構成は実
施の形態4と同様であり説明を省略する。Embodiment 7 FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC processing system according to a seventh embodiment of the present invention.
Is a friction estimating means for estimating the amount of friction acting on the control target using the following equation (6), based on the current command value for the motor and the rotation amount of the servo motor 4 output from the encoder 5. f1 = Kt × ir−J × ddθ−C × dθ−G (6) where f1 is the estimated amount of friction in terms of the servo motor shaft,
Kt is a torque constant of the servo motor 4, ir is a current command value to the servo motor 4, J is a moment of inertia in terms of a servo motor axis including all movable parts, ddθ is an angular acceleration of the servo motor 4, and C is a servo motor axis conversion. Coefficient of viscous friction, d
θ is the angular velocity of the servo motor 4, and G is the torque obtained by multiplying the mass of the movable part by the gravitational acceleration. Since the value calculated by the above equation (6) often includes high-frequency noise, a value passed through a low-pass filter is output as the estimated amount of friction. The other configuration is the same as that of the fourth embodiment, and the description is omitted.
【0034】次に動作について説明する。 電流指令値
補正手段14からの補正された電流指令値と、エンコー
ダ5からのサーボモータ4の回転量が入力されると、摩
擦推定手段21は上記式(6)を用いて計算した値をロ
ーパスフィルタに通してノイズ除去を実施し、推定摩擦
量を出力する。これ以外の動作は実施の形態4と同様で
あり説明を省略する。Next, the operation will be described. When the corrected current command value from the current command value correcting means 14 and the rotation amount of the servo motor 4 from the encoder 5 are input, the friction estimating means 21 converts the value calculated using the above equation (6) into a low-pass The noise is removed through a filter, and the estimated amount of friction is output. Other operations are the same as those in the fourth embodiment, and a description thereof will not be repeated.
【0035】以上のように、この実施の形態7によれ
ば、制御対象の運動方向が重力の影響を受けるような場
合に、摩擦推定手段21は、その重力の影響を考慮して
摩擦量を推定するので,制御対象に重力が影響するよう
な場合でも、精度良く摩擦を推定することができる。As described above, according to the seventh embodiment, when the motion direction of the controlled object is affected by gravity, the friction estimating means 21 determines the amount of friction in consideration of the effect of gravity. Since the estimation is performed, the friction can be estimated with high accuracy even when gravity is exerted on the control target.
【0036】実施の形態8.図10はこの発明の実施の
形態8によるNC加工システムの一軸分の構成を示すブ
ロック構成図であり、図において、22は位置指令値出
力手段6からの位置指令値と反転検出手段7からの反転
検出情報ならびに摩擦推定手段21からの摩擦量に基づ
いて、下記式(7)ならびに式(8)を用いて位置指令
補正値を算出するロストモーション補正値算出手段(位
置指令補正値生成手段)である。 LM = f/(K(θ)・kf(f)) ・・・(7) if (|f| > F1) kf = kf1 else kf = kf2 ・・・(8) 但し、LMは算出されたロストモーション補正値、fは
摩擦推定手段21で推定された摩擦量、θはサーボモー
タ4の現在位置(回転量)、K(θ)は関数あるいはテ
ーブルで表現されるその現在位置毎のバネ要素の剛性、
kf(f)はバネ要素の非線形特性であり、摩擦量fが
小さいときはバネ要素の剛性も小さく、摩擦量fが大き
いときにはバネ要素の剛性も大きい特性を持つ。これ以
外の構成は実施の形態4と同様であり説明を省略する。
なお、この実施の形態8では、バネ要素の非線形特性を
上記式(8)で表現したが、他の関数あるいはテーブル
で表現しても同様な効果を得ることができる。Embodiment 8 FIG. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of one axis of the NC machining system according to the eighth embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 22 denotes a position command value from the position command value output unit 6 and a position command value from the inversion detection unit 7. Lost motion correction value calculation means (position command correction value generation means) for calculating a position command correction value using the following equations (7) and (8) based on the inversion detection information and the amount of friction from friction estimation means 21 It is. LM = f / (K (θ) · kf (f)) (7) if (| f |> F1) kf = kf1 else kf = kf2 (8) where LM is the calculated lost The motion correction value, f is the amount of friction estimated by the friction estimating means 21, θ is the current position (rotation amount) of the servo motor 4, and K (θ) is the function of the spring element for each current position expressed as a table or a table. rigidity,
kf (f) is a non-linear characteristic of the spring element. When the friction amount f is small, the rigidity of the spring element is small, and when the friction amount f is large, the rigidity of the spring element is large. The other configuration is the same as that of the fourth embodiment, and the description is omitted.
In the eighth embodiment, the non-linear characteristic of the spring element is expressed by the above equation (8). However, the same effect can be obtained by expressing it by another function or a table.
【0037】次に動作について説明する。 摩擦推定手
段21からの推定された摩擦量と、位置指令値出力手段
6からの位置指令値ならびに反転検出手段7からの反転
検出情報が入力されると、ロストモーション補正値算出
手段22は、上記式(7)ならびに式(8)を用いてロ
ストモーション補正値を算出し、反転検出情報の符号を
掛けて出力する。これ以外の動作は実施の形態4と同様
であり説明を省略する。Next, the operation will be described. When the estimated friction amount from the friction estimating unit 21, the position command value from the position command value output unit 6, and the inversion detection information from the inversion detection unit 7 are input, the lost motion correction value calculation unit 22 The lost motion correction value is calculated using Expressions (7) and (8), multiplied by the sign of the inversion detection information, and output. Other operations are the same as those in the fourth embodiment, and a description thereof will not be repeated.
【0038】以上のように、この実施の形態8によれ
ば、ロストモーション補正値算出手段22が推定された
摩擦量と位置指令値に基づいて、式(7)ならびに式
(8)を用いて、ロストモーション補正値を算出するた
め、駆動対象のバネ剛性が非線形性を持つ場合でも、そ
の特性を考慮した補正値を算出することが可能となり、
高精度な補正ができる。As described above, according to the eighth embodiment, the lost motion correction value calculating means 22 uses the equations (7) and (8) based on the estimated friction amount and the position command value. Since the lost motion correction value is calculated, even when the spring stiffness of the driven object has nonlinearity, it is possible to calculate the correction value in consideration of the characteristic,
Highly accurate correction is possible.
【0039】実施の形態9.図11はこの発明の実施の
形態9によるNC加工システムの一軸分の構成を示すブ
ロック構成図であり、図において、23は位置指令値出
力手段6に対して予め定められた位置指令値を出力する
ように指示を出力し、その位置指令値に基づく制御対象
の運動中の電流指令値補正手段14の出力である補正さ
れた電流指令値ならびにエンコーダ5の出力であるサー
ボモータ4の回転量から、最小自乗法を用いて下記式
(9)から、可動部全てを含むサーボモータ軸換算の慣
性モーメントJ、サーボモータ軸換算の粘性摩擦係数
C、および可動部質量に重力加速度を掛けたものをトル
クに換算したものGを計算し、摩擦推定手段21に出力
するパラメータ推定手段である。 [J C fe G] = (B’B)^−1 B’[τ] B = [ddθ dθ sign(dθ) 1] τ = Kt×i ・・・(9) 但し、[]’は転置行列、[]^−1は逆行列、[τ]
はサーボモータ4への指令トルクの時系列データからな
るm行の列ベクトル、Bは角加速度ddθと角速度dθ
とdθの符号sign(dθ)の時系列データおよび全
ての要素が1の列ベクトルからなるm行4列の行列、f
eは変動する摩擦の平均値である。これ以外の構成は実
施の形態8と同様であり説明を省略する。Embodiment 9 FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of one axis of the NC machining system according to the ninth embodiment of the present invention. In FIG. 11, reference numeral 23 denotes a position command value output means 6 for outputting a predetermined position command value. And a corrected current command value which is an output of the current command value correcting means 14 during movement of the controlled object based on the position command value, and a rotation amount of the servo motor 4 which is an output of the encoder 5. From the following equation (9) using the method of least squares, a value obtained by multiplying the inertia moment J in terms of the servo motor axis including all the movable parts, the viscous friction coefficient C in terms of the servo motor axis, and the mass of the movable part by the gravitational acceleration is given. This is a parameter estimating means that calculates the torque G and outputs it to the friction estimating means 21. [J C fe G] = (B′B) ^ − 1 B ′ [τ] B = [ddθ dθ sign (dθ) 1] τ = Kt × i (9) where [] ′ is a transposed matrix , [] ^ − 1 is the inverse matrix, [τ]
Is a column vector of m rows composed of time series data of the command torque to the servo motor 4, and B is the angular acceleration ddθ and the angular velocity dθ.
A time-series data of sign (dθ) and a matrix of m rows and 4 columns in which all elements are 1 column vectors, f
e is the average value of the fluctuating friction. The other configuration is the same as that of the eighth embodiment, and the description is omitted.
【0040】次に動作について説明する。制御対象のテ
ーブルに搭載されている被加工物の交換などにより制御
対象の物理的パラメータが変更された場合に、パラメー
タ推定手段23は、位置指令値出力手段6に指示を出し
てパラメータ計測用の位置指令値を生成させ、その位置
指令値に基づく制御対象の運動中の補正された電流指令
値ならびにサーボモータ4の回転量から上記式(9)を
用いて、パラメータを計算する。摩擦推定手段21は計
算されたパラメータを用いて以降の摩擦推定計算を実施
する。これ以外の動作は実施の形態8と同様であり説明
を省略する。Next, the operation will be described. When the physical parameter of the control target is changed due to, for example, replacement of a workpiece mounted on the table of the control target, the parameter estimating unit 23 issues an instruction to the position command value output unit 6 to output a parameter for parameter measurement. A position command value is generated, and a parameter is calculated from the corrected current command value during movement of the controlled object based on the position command value and the rotation amount of the servo motor 4 using the above equation (9). The friction estimating means 21 performs subsequent friction estimation calculations using the calculated parameters. Other operations are the same as those in the eighth embodiment, and a description thereof will not be repeated.
【0041】以上のように、この実施の形態9によれ
ば、パラメータ推定手段23が必要に応じて位置指令値
出力手段6にパラメータ推定用の位置指令値を生成さ
せ、その位置指令値に基づく制御対象の運動中の補正さ
れた電流指令値ならびにサーボモータ4の回転量を計測
し、摩擦推定手段21で使用されるパラメータを計算し
て更新するので、制御対象のテーブルに搭載されている
被加工物の交換などにより制御対象の物理的パラメータ
が変更された場合にも容易にパラメータを更新すること
が可能であり、常に精確な摩擦推定が可能となり、高精
度な補正ができる。As described above, according to the ninth embodiment, the parameter estimating means 23 causes the position command value output means 6 to generate a position command value for parameter estimation as necessary, and based on the position command value. The corrected current command value and the rotation amount of the servomotor 4 during the movement of the controlled object are measured, and the parameters used by the friction estimating means 21 are calculated and updated. Even when the physical parameter of the control target is changed due to the exchange of the work or the like, the parameter can be easily updated, accurate friction estimation can be always performed, and highly accurate correction can be performed.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、位置
指令値の増減に応じた反転検出情報を出力する反転検出
手段と、反転検出情報と予め設定された摩擦補正値とに
基づいて電流指令補正値を生成する電流指令補正値生成
手段と、制御対象の位置情報と補正された電流指令値と
に基づいて摩擦量を推定する摩擦推定手段と、推定され
た摩擦量に基づいて位置指令補正値を生成する位置指令
補正値生成手段とを備えるように構成したので、電流指
令補正値生成手段を設けたことにより、位置・速度・制
御対象の潤滑状態に応じて変動する摩擦によって生じる
象限突起を精度良く補正することができる。また、位置
指令補正値生成手段を設けたことにより、位置・速度・
制御対象の潤滑状態に応じて変動するロストモーション
を精度良く補正することができる効果がある。As described above, according to the present invention, the inversion detecting means for outputting the inversion detection information according to the increase or decrease of the position command value, and the inversion detection means based on the inversion detection information and the preset friction correction value. Current command correction value generating means for generating a current command correction value; friction estimating means for estimating a friction amount based on position information of a control target and a corrected current command value; and a position estimating unit based on the estimated friction amount. Since the current command correction value generating means is provided with the position command correction value generating means for generating the command correction value, the current command correction value generating means is provided by the friction which fluctuates according to the position / speed / lubrication state of the control target. Quadrant projections can be accurately corrected. Also, by providing the position command correction value generation means, the position / speed /
There is an effect that lost motion that fluctuates according to the lubrication state of the control target can be accurately corrected.
【0043】この発明によれば、位置指令補正値生成手
段は、摩擦推定手段により推定された摩擦量と位置指令
値出力手段から出力された位置指令値とに基づいて位置
指令補正値を生成するように構成したので、位置指令補
正値生成手段を設けたことにより、位置に応じて駆動手
段の剛性が変動するような場合でも、位置・速度・制御
対象の潤滑状態に応じて変動するロストモーションを精
度良く補正することができる効果がある。According to the present invention, the position command correction value generating means generates the position command correction value based on the amount of friction estimated by the friction estimating means and the position command value output from the position command value output means. With such a configuration, the provision of the position command correction value generation means allows the lost motion to vary according to the position, speed, and lubrication state of the controlled object even when the rigidity of the drive means varies according to the position. Can be corrected with high accuracy.
【0044】この発明によれば、制御対象の位置情報と
補正された電流指令値とに基づいて摩擦量を推定する摩
擦推定手段と、推定された摩擦量に基づいて位置指令補
正値を生成する位置指令補正値生成手段と、推定された
摩擦量に基づいて電流指令補正値を生成する電流指令補
正値生成手段とを備えるように構成したので、位置指令
補正値生成手段を設けたことにより、位置、速度、制御
対象の潤滑状態に応じて変動するロストモーションを精
度良く補正することができる。また、電流指令補正装置
を設けたことにより、位置・速度・制御対象の潤滑状態
に応じて変動する摩擦によって生じる象限突起を精度良
く補正できる効果がある。According to the present invention, the friction estimating means for estimating the amount of friction based on the position information of the control object and the corrected current command value, and the position command correction value is generated based on the estimated amount of friction. Since it is configured to include the position command correction value generation unit and the current command correction value generation unit that generates the current command correction value based on the estimated amount of friction, by providing the position command correction value generation unit, Lost motion that fluctuates depending on the position, speed, and lubrication state of the control target can be accurately corrected. Further, the provision of the current command correction device has an effect of accurately correcting a quadrant projection caused by friction that varies depending on the position, speed, and lubrication state of the control target.
【0045】この発明によれば、電流指令補正値生成手
段は、反転検出手段により検出された反転検出情報と摩
擦推定手段により推定された摩擦量とに基づいて電流指
令補正値を生成するように構成したので、電流指令補正
値生成手段を設けたことにより、制御対象に作用する摩
擦の符号反転が高速・低速のいずれの場合でも、出力の
応答遅れが大きくなることはなく、常に位置・速度・制
御対象の潤滑状態に応じて変動する摩擦によって生じる
象限突起を精度良く補正できる効果がある。According to the present invention, the current command correction value generating means generates the current command correction value based on the reversal detection information detected by the reversal detecting means and the friction amount estimated by the friction estimating means. With the provision of the current command correction value generating means, the output response delay does not increase regardless of whether the sign of the friction acting on the controlled object is high or low, and the position / speed is always constant. There is an effect that the quadrant projection caused by the friction that fluctuates according to the lubrication state of the control target can be accurately corrected.
【0046】この発明によれば、摩擦推定手段は、制御
対象の位置情報と電流指令値補正手段により補正された
電流指令値とに基づいて摩擦量を推定し、その推定され
た摩擦量の絶対値が予め設定された最大摩擦量を超えな
いように出力を制限するように構成したので、摩擦推定
手段により、制御対象が他の物体に衝突し、制御対象を
駆動する駆動手段への電流指令値が異常に大きくなった
場合でも、位置指令補正値および電流指令補正値が異常
な値にならない効果がある。According to this invention, the friction estimating means estimates the amount of friction based on the position information of the control target and the current command value corrected by the current command value correcting means, and calculates the absolute value of the estimated friction amount. Since the output is limited so that the value does not exceed the preset maximum friction amount, the control target collides with another object by the friction estimating means, and the current command to the driving means for driving the control target is given. Even when the values become abnormally large, there is an effect that the position command correction value and the current command correction value do not become abnormal values.
【0047】この発明によれば、摩擦推定手段は、制御
対象の運動方向が重力の影響を受けるような場合に、そ
の重力の影響を考慮して摩擦量を推定するように構成し
たので、摩擦推定手段により、制御対象に重力が影響す
るような場合でも、精度良く摩擦を推定することが可能
となり、結果的に精度良く位置指令値および電流指令値
を補正することができる効果がある。According to the present invention, when the movement direction of the controlled object is affected by gravity, the friction estimating means is configured to estimate the amount of friction in consideration of the effect of gravity. The estimating means makes it possible to accurately estimate the friction even when gravity affects the controlled object, and as a result, there is an effect that the position command value and the current command value can be accurately corrected.
【0048】この発明によれば、位置指令補正値生成手
段は、摩擦推定手段からの摩擦量を位置指令値およびそ
の摩擦量に応じて変化する非線形バネ要素の剛性で除算
した位置指令補正値を生成するように構成したので、位
置指令補正値生成手段により、制御対象が非線形バネ要
素としての特性を持つ場合にも、精度良く位置指令補正
値を生成できる効果がある。According to the present invention, the position command correction value generating means divides the amount of friction from the friction estimating means by the position command value and the stiffness of the non-linear spring element which changes according to the friction amount. Since it is configured to generate the position command correction value, the position command correction value generation unit can accurately generate the position command correction value even when the control target has a characteristic as a non-linear spring element.
【0049】この発明によれば、一定の位置指令値に基
づいて制御対象を動作させた際の制御対象の位置情報と
この制御対象を駆動する駆動手段への電流指令値とに基
づいて、制御対象の慣性モーメントと粘性摩擦係数を推
定するパラメータ推定手段を備え、摩擦推定手段は、パ
ラメータ推定手段の出力を用いて、制御対象の位置情報
とこの制御対象を駆動する駆動手段への電流指令値とに
基づいて摩擦量を推定するように構成したので、パラメ
ータ推定手段により、制御対象の負荷質量が変化した場
合でも、容易に制御対象の慣性モーメントと粘性摩擦係
数を推定することが可能であり、推定したパラメータで
精度良く位置指令値および電流指令値を補正できる効果
がある。According to the present invention, the control is performed based on the position information of the control target when the control target is operated based on the fixed position command value and the current command value to the driving means for driving the control target. A parameter estimating means for estimating a moment of inertia and a viscous friction coefficient of the object; the friction estimating means uses the output of the parameter estimating means to obtain position information of the controlled object and a current command value to a driving means for driving the controlled object; Is configured to estimate the amount of friction on the basis of the above, so that even when the load mass of the controlled object changes, the moment of inertia and the viscous friction coefficient of the controlled object can be easily estimated by the parameter estimating means. In addition, there is an effect that the position command value and the current command value can be accurately corrected with the estimated parameters.
【図1】 この発明の実施の形態1によるNC加工シス
テムの一軸分の構成を示すブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC processing system according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 この発明の実施の形態2によるNC加工シス
テムの一軸分の構成を示すブロック構成図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC processing system according to a second embodiment of the present invention;
【図3】 この発明の実施の形態3によるNC加工シス
テムの一軸分の構成を示すブロック構成図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC processing system according to a third embodiment of the present invention;
【図4】 この発明の実施の形態4によるNC加工シス
テムの一軸分の構成を示すブロック構成図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC processing system according to a fourth embodiment of the present invention;
【図5】 摩擦補正値算出手段の動作を示す説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation of a friction correction value calculating unit.
【図6】 この発明の実施の形態5によるNC加工シス
テムの一軸分の構成を示すブロック構成図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC processing system according to a fifth embodiment of the present invention.
【図7】 摩擦補正値算出手段の動作を示す説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an operation of a friction correction value calculating means.
【図8】 この発明の実施の形態6によるNC加工シス
テムの一軸分の構成を示すブロック構成図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC processing system according to a sixth embodiment of the present invention.
【図9】 この発明の実施の形態7によるNC加工シス
テムの一軸分の構成を示すブロック構成図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC processing system according to a seventh embodiment of the present invention.
【図10】 この発明の実施の形態8によるNC加工シ
ステムの一軸分の構成を示すブロック構成図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC processing system according to an eighth embodiment of the present invention.
【図11】 この発明の実施の形態9によるNC加工シ
ステムの一軸分の構成を示すブロック構成図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of one axis of an NC processing system according to a ninth embodiment of the present invention.
【図12】 従来の数値制御システムを示すブロック構
成図である。FIG. 12 is a block diagram showing a conventional numerical control system.
1 テーブル(制御対象)、2 ボールネジナット(駆
動手段)、3 ボールネジ(駆動手段)、4 サーボモ
ータ(駆動手段)、5 エンコーダ、6 位置指令値出
力手段、7 反転検出手段、8,20,21 摩擦推定
手段、9,17〜19 摩擦補正値算出手段(電流指令
補正値生成手段)、10,16,22ロストモーション
補正値算出手段(位置指令補正値生成手段)、11 位
置指令値補正手段、12 位置制御手段(電流指令値生
成手段)、13 速度制御手段(電流指令値生成手
段)、14 電流指令値補正手段、15 電流制御手
段、23 パラメータ推定手段。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Table (control object), 2 ball screw nuts (drive means), 3 ball screws (drive means), 4 servo motors (drive means), 5 encoders, 6 position command value output means, 7 inversion detection means, 8, 20, 21 Friction estimation means, 9, 17 to 19 friction correction value calculation means (current command correction value generation means), 10, 16, 22 lost motion correction value calculation means (position command correction value generation means), 11 position command value correction means, 12 position control means (current command value generation means), 13 speed control means (current command value generation means), 14 current command value correction means, 15 current control means, 23 parameter estimation means.
Claims (8)
指令値を位置指令補正値により補正する位置指令値補正
手段と、上記位置指令値補正手段により補正された位置
指令値に基づいて電流指令値を生成する電流指令値生成
手段と、上記電流指令値生成手段により生成された電流
指令値を電流指令補正値により補正する電流指令値補正
手段と、上記電流指令値補正手段により補正された電流
指令値に基づいた電流を制御対象を駆動する駆動手段に
供給する電流制御手段と、上記位置指令値出力手段から
出力された位置指令値の増減に応じて制御方向の反転を
検出して反転検出情報を出力する反転検出手段と、上記
反転検出手段により検出された反転検出情報と予め設定
された摩擦補正値とに基づいて電流指令補正値を生成
し、上記電流指令値補正手段に供給する電流指令補正値
生成手段と、上記制御対象の位置情報と上記電流指令値
補正手段により補正された電流指令値とに基づいて摩擦
量を推定する摩擦推定手段と、上記摩擦推定手段により
推定された摩擦量に基づいて位置指令補正値を生成し、
上記位置指令値補正手段に供給する位置指令補正値生成
手段とを備えた数値制御システム。1. A position command value correction means for correcting a position command value output from a position command value output means with a position command correction value, and a current command based on the position command value corrected by the position command value correction means. Current command value generation means for generating a value, current command value correction means for correcting the current command value generated by the current command value generation means with a current command correction value, and current corrected by the current command value correction means Current control means for supplying a current based on a command value to a driving means for driving a control object; and reversal detection by detecting reversal of the control direction in accordance with an increase or decrease in the position command value output from the position command value output means. A current command correction value based on the reversal detection information detected by the reversal detection means and a preset friction correction value; Current command correction value generation means for supplying to the positive means, friction estimation means for estimating the amount of friction based on the position information of the control object and the current command value corrected by the current command value correction means, and the friction estimation Generating a position command correction value based on the friction amount estimated by the means,
A numerical control system comprising: a position command correction value generation unit that supplies the position command value to the position command value correction unit.
段により推定された摩擦量と位置指令値出力手段から出
力された位置指令値とに基づいて位置指令補正値を生成
し、位置指令値補正手段に供給することを特徴とする請
求項1記載の数値制御システム。2. The position command correction value generating means generates a position command correction value based on the friction amount estimated by the friction estimating means and the position command value output from the position command value output means. 2. The numerical control system according to claim 1, wherein the numerical control is supplied to a correction unit.
指令値を位置指令補正値により補正する位置指令値補正
手段と、上記位置指令値補正手段により補正された位置
指令値に基づいて電流指令値を生成する電流指令値生成
手段と、上記電流指令値生成手段により生成された電流
指令値を電流指令補正値により補正する電流指令値補正
手段と、上記電流指令値補正手段により補正された電流
指令値に基づいた電流を制御対象を駆動する駆動手段に
供給する電流制御手段と、上記制御対象の位置情報と上
記電流指令値補正手段により補正された電流指令値とに
基づいて摩擦量を推定する摩擦推定手段と、上記摩擦推
定手段により推定された摩擦量に基づいて位置指令補正
値を生成し、上記位置指令値補正手段に供給する位置指
令補正値生成手段と、上記摩擦推定手段により推定され
た摩擦量に基づいて電流指令補正値を生成し、上記電流
指令値補正手段に供給する電流指令補正値生成手段とを
備えた数値制御システム。3. A position command value correction means for correcting a position command value output from a position command value output means with a position command correction value, and a current command based on the position command value corrected by the position command value correction means. Current command value generation means for generating a value, current command value correction means for correcting the current command value generated by the current command value generation means with a current command correction value, and current corrected by the current command value correction means A current control unit that supplies a current based on the command value to a driving unit that drives the control target; and a friction amount is estimated based on the position information of the control target and the current command value corrected by the current command value correction unit. Friction estimating means, and a position command correction value generating means for generating a position command correction value based on the amount of friction estimated by the friction estimating means and supplying the position command correction value to the position command value correcting means. A current command correction value generating means for generating a current command correction value based on the amount of friction estimated by the friction estimating means and supplying the current command correction value to the current command value correcting means.
段により検出された反転検出情報と摩擦推定手段により
推定された摩擦量とに基づいて電流指令補正値を生成
し、電流指令値補正手段に供給することを特徴とする請
求項1または請求項2記載の数値制御システム。4. The current command correction value generation means generates a current command correction value based on the reversal detection information detected by the reversal detection means and the amount of friction estimated by the friction estimation means. The numerical control system according to claim 1, wherein the numerical control is supplied to a computer.
電流指令値補正手段により補正された電流指令値とに基
づいて摩擦量を推定し、その推定された摩擦量の絶対値
が予め設定された最大摩擦量を超えないように出力を制
限することを特徴とする請求項1から請求項4のうちの
いずれか1項記載の数値制御システム。5. A friction estimating means for estimating a friction amount based on position information of a control target and a current command value corrected by the current command value correcting means, and an absolute value of the estimated friction amount is set in advance. The numerical control system according to any one of claims 1 to 4, wherein the output is limited so as not to exceed the set maximum friction amount.
重力の影響を受けるような場合に、その重力の影響を考
慮して摩擦量を推定することを特徴とする請求項1から
請求項5のうちのいずれか1項記載の数値制御システ
ム。6. The apparatus according to claim 1, wherein the friction estimating means estimates the amount of friction in consideration of the influence of gravity when the movement direction of the controlled object is affected by gravity. The numerical control system according to any one of claims 5 to 13.
段からの摩擦量を位置指令値およびその摩擦量に応じて
変化する非線形バネ要素の剛性で除算した位置指令補正
値を生成することを特徴とする請求項1から請求項6の
うちのいずれか1項記載の数値制御システム。7. The position command correction value generating means generates a position command correction value obtained by dividing the amount of friction from the friction estimating means by the position command value and the stiffness of a nonlinear spring element that changes according to the amount of friction. The numerical control system according to any one of claims 1 to 6, wherein:
動作させた際の制御対象の位置情報とこの制御対象を駆
動する駆動手段への電流指令値とに基づいて、制御対象
の慣性モーメントと粘性摩擦係数を推定するパラメータ
推定手段を備え、摩擦推定手段は、上記パラメータ推定
手段の出力を用いて、制御対象の位置情報とこの制御対
象を駆動する駆動手段への電流指令値とに基づいて摩擦
量を推定することを特徴とする請求項1から請求項7の
うちのいずれか1項記載の数値制御システム。8. An inertia moment of a controlled object based on position information of the controlled object when the controlled object is operated based on a fixed position command value and a current command value to a driving unit for driving the controlled object. And a parameter estimating means for estimating a viscous friction coefficient, wherein the friction estimating means uses the output of the parameter estimating means based on positional information of the controlled object and a current command value to a driving means for driving the controlled object. The numerical control system according to any one of claims 1 to 7, wherein the amount of friction is estimated by using a numerical value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001057283A JP4183057B2 (en) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Numerical control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001057283A JP4183057B2 (en) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Numerical control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002258922A true JP2002258922A (en) | 2002-09-13 |
| JP4183057B2 JP4183057B2 (en) | 2008-11-19 |
Family
ID=18917184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001057283A Expired - Fee Related JP4183057B2 (en) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Numerical control system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4183057B2 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7084596B2 (en) | 2003-01-30 | 2006-08-01 | Fanuc Ltd | Servomotor driving controller |
| JP2007244053A (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Motor control device and motor control method |
| JP2008211905A (en) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Okuma Corp | Servo motor control device |
| JP2009163590A (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Lost motion cancellation control apparatus |
| JP2013210809A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Okuma Corp | Position control device |
| WO2015125909A1 (en) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 三菱重工業株式会社 | Machinery control device and gain determination method for friction compensation |
| DE102017205825A1 (en) | 2016-04-08 | 2017-10-12 | Okuma Corporation | Frequency characteristic measuring method in a feed axis control unit |
| JP2018093572A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | アイシン精機株式会社 | Motor control device |
| WO2019092852A1 (en) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | 三菱電機株式会社 | Servo control device |
| CN109874403A (en) * | 2016-10-04 | 2019-06-11 | 三菱电机株式会社 | CNC device |
-
2001
- 2001-03-01 JP JP2001057283A patent/JP4183057B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7084596B2 (en) | 2003-01-30 | 2006-08-01 | Fanuc Ltd | Servomotor driving controller |
| JP2007244053A (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Motor control device and motor control method |
| JP2008211905A (en) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Okuma Corp | Servo motor control device |
| JP2009163590A (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Lost motion cancellation control apparatus |
| JP2013210809A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Okuma Corp | Position control device |
| US10120396B2 (en) | 2014-02-21 | 2018-11-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Control device for machine apparatus and gain determination method for friction compensation |
| WO2015125909A1 (en) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 三菱重工業株式会社 | Machinery control device and gain determination method for friction compensation |
| JP2015156194A (en) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 三菱重工業株式会社 | Mechanical device control device and friction compensation gain determination method |
| CN105849663A (en) * | 2014-02-21 | 2016-08-10 | 三菱重工业株式会社 | Machinery control device and gain determination method for friction compensation |
| CN105849663B (en) * | 2014-02-21 | 2019-03-15 | 三菱重工业株式会社 | The control device and friciton compensation gain determination method of mechanical device |
| DE102017205825A1 (en) | 2016-04-08 | 2017-10-12 | Okuma Corporation | Frequency characteristic measuring method in a feed axis control unit |
| US10649014B2 (en) | 2016-04-08 | 2020-05-12 | Okuma Corporation | Frequency characteristic measuring method at feed axis control unit |
| CN109874403A (en) * | 2016-10-04 | 2019-06-11 | 三菱电机株式会社 | CNC device |
| CN109874403B (en) * | 2016-10-04 | 2020-07-07 | 三菱电机株式会社 | Numerical control device |
| JP2018093572A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | アイシン精機株式会社 | Motor control device |
| WO2019092852A1 (en) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | 三菱電機株式会社 | Servo control device |
| CN110023857A (en) * | 2017-11-10 | 2019-07-16 | 三菱电机株式会社 | Servocontrol device |
| CN110023857B (en) * | 2017-11-10 | 2020-06-16 | 三菱电机株式会社 | Servo control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4183057B2 (en) | 2008-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4581096B2 (en) | Friction compensation method, friction compensator, and motor control device | |
| JP5096019B2 (en) | Servo motor control device | |
| JP5183399B2 (en) | Numerical controller | |
| JP5028630B2 (en) | Method and apparatus for controlling positioning mechanism | |
| JPWO2005009692A1 (en) | Robot arm control method and control apparatus | |
| JP4367058B2 (en) | Motor control device | |
| US10261490B2 (en) | Servomotor control device, servomotor control method, and computer readable recording medium | |
| JP4453526B2 (en) | Servo control device | |
| JP4867105B2 (en) | Numerical controller | |
| JP2005056254A (en) | Device and method for controlling position of machine tool | |
| JP2010049599A (en) | Machine tool | |
| JP6370866B2 (en) | Servo motor control device, servo motor control method, and servo motor control program | |
| JP4183057B2 (en) | Numerical control system | |
| JPH07104856A (en) | Vibration control method | |
| JP4361285B2 (en) | Numerical controller | |
| JP5836206B2 (en) | Servo control device | |
| CN105388914A (en) | Position control apparatus | |
| JP4090666B2 (en) | Numerical control system and position command value correction device used therefor | |
| JP7135483B2 (en) | electric motor controller | |
| JP2019219762A (en) | Control device, control method and program | |
| JP2018112972A (en) | Servo motor control device, servo motor control method, and servo motor control program | |
| JP2001202136A (en) | Method for correcting dynamic deflection of motion controller and the motion controller | |
| JP2003076425A (en) | Control device for feeding driving system | |
| JP4922954B2 (en) | Position control device | |
| JP5660482B2 (en) | Control method and control device for feed drive system of machine tool |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061113 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20071109 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20071109 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071109 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080424 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080513 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080617 |
|
| 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: 20080729 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080805 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080827 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912 Year of fee payment: 5 |
|
| 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 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |