JP2006155362A - 回転軸制御装置 - Google Patents

回転軸制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2006155362A
JP2006155362A JP2004347005A JP2004347005A JP2006155362A JP 2006155362 A JP2006155362 A JP 2006155362A JP 2004347005 A JP2004347005 A JP 2004347005A JP 2004347005 A JP2004347005 A JP 2004347005A JP 2006155362 A JP2006155362 A JP 2006155362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acceleration
rotation
rotating body
angular acceleration
angular
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.)
Abandoned
Application number
JP2004347005A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuyuki Taniguchi
満幸 谷口
Keisuke Imai
圭介 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP2004347005A priority Critical patent/JP2006155362A/ja
Priority to EP05025807A priority patent/EP1666890A1/en
Priority to US11/288,283 priority patent/US20060144182A1/en
Priority to CNA2005101242846A priority patent/CN1781660A/zh
Publication of JP2006155362A publication Critical patent/JP2006155362A/ja
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P7/00—Measuring speed by integrating acceleration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/0888—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values for indicating angular acceleration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

【課題】 回転運動の加速度の他に並進運動の加速度が相定される構成においても、角加速度センサを用いることなく角加速度のみを検出する。
【解決手段】 回転体２２上に、同一半径上に回転の接線方向の加速度を検出する方向に２つの加速度センサ１８，２０を配置し、それらが検出した加速度Ｘ１，Ｘ２から、計算により回転の角加速度を算出する。
【選択図】 図２

Description

本発明は回転体の角加速度を検出する角加速度検出器を使用する回転軸制御装置に関する。
工作機械における回転軸の制御では、回転体の回転角度／回転速度を検出してその指令値との差からサーボモータの制御量を算出するフィードバック制御を行なうのが一般的であるが、例えば割出しテーブルの制御では、回転体と検出器との間に両者を結合する継ぎ手などの剛性の低い部分が存在するため回転体が振動することがあるので、それを防止するため、回転体の角加速度を検出してそれに応じて指令値を補正することが考えられる。
そのためには角加速度センサを用いて角加速度を検出する必要があるが、このセンサは一般的でなく、また高価である。
また、回転体上に回転体の接線方向の加速度を検出する加速度センサを設け、このセンサで検出される加速度をセンサ取付位置の半径で除して角加速度を得ることも考えられる。
しかしながら、回転体および回転軸全体が並進運動をする直動軸の上に搭載された機械構造の場合、加速度センサで検出される加速度には直動軸の加速度も含まれているので、角加速度のみを検出することができない。
したがって本発明の目的は、回転軸制御装置において、一般的でなく高価な角加速度センサを使用することなく、また、回転運動の加速度の他に並進運動の加速度が想定される場面においても角加速度のみを検出することのできる検出手法を提供することにある。
本発明によれば、サーボモータと、該サーボモータにより駆動される回転体と、該回転体の回転角度及び回転角速度の少なくとも一方を検出する検出器と、該回転体の回転角度及び回転角速度の少なくとも一方の指令値と該検出器の検出値とから該サーボモータの制御量を算出する制御処理部と、回転体上でその回転軸からの距離がそれぞれ異なる位置に設けられた複数の加速度センサと、該複数の加速度センサが検出した加速度の値から回転体の回転角加速度を算出する角加速度算出部と、該角加速度算出部が算出した回転角加速度に応じて前記回転角度指令値、回転角速度指令値およびサーボモータの電流指令値の少なくとも１つを補正する補正演算部とを具備する回転軸制御装置が提供される。
図１は本発明の角加速度検出器におけるセンサの取付位置の一例を示す図である。
図１において、１０は直動軸の中心を示し、矢印１２はその移動方向を示す。１４は直動軸１０の上に搭載された回転軸を示し、矢印１６はその回転方向を示している。１８，２０は回転軸１４に取り付けられた回転体２２上に設けられた２つの加速度センサを示し、矢印２４，２６はそれぞれの加速度センサの加速度検出方向を示す。加速度センサ１８，２０は好ましくは、並進運動の加速度が等しく加算されるように、同一の半径上に並べて回転の接線方向の加速度を検出する向きに配置される。
図２に示すように、センサ１８，２０の取付位置の半径をｒ1，ｒ2とし、直動軸の加速度ａのセンサ検出方向成分をａ’、回転軸の角加速度をｂとすると、センサ１８，２０において検出される加速度Ｘ1，Ｘ2は、加速度センサの検出方向成分ａ’と回転軸の角加速度から生じる接線加速度ｒ1＊ｂまたはｒ2＊ｂの和になるから、次式で表わされる。
Ｘ1＝ａ’＋ｒ1＊ｂ
Ｘ2＝ａ’＋ｒ2＊ｂ
これらの式から、以下のように回転軸の角加速度ｂを算出することができ、２つの加速度センサを用いて直動軸上の回転軸の角加速度のみを検出することができる。
ｂ＝（Ｘ1−Ｘ2）／（ｒ1−ｒ2）
なお、Ｘ1、Ｘ2ａ’、ｂは、いずれも回転体の回転軸を中心とし、加速度センサと回転軸を結ぶ直線により構成される座標系上のベクトル量である。従って、図4に示すように、センサ18とセンサ20が回転体の回転中心をはさんで反対側に配置されている場合は下式のように
ｂ＝（Ｘ1−Ｘ2）／（ｒ1+ｒ2）
とする必要がある。
加速度センサ１８，２０としては、例えば、半導体プロセスにより鍾とそれを支える梁に作用する力を検出するピエゾ抵抗素子を形成した公知の加速度センサを使用することができる。
図３はこの角加速度検出器が用いられた回転軸制御装置の構成を示すブロック図である。図３中、直動軸は図示が省略されている。
図３において、サーボモータ３０に連結されたエンコーダにより検出された角度検出値３２が位置フィードバックとして用いられ、位置指令との差分（３４）から、位置制御処理部３６において例えば周知のＰＩＤ演算により速度指令が算出される。次に、例えば角度検出値を時間微分することにより得られた角速度値３８が速度フィードバックとして用いられて速度指令との差分（４０）から、速度制御処理部４２において例えば周知のＰＩＤ演算により電流指令が算出される。さらに、サーボモータ３０の電流が検出され、電流検出値４３と電流指令の差分（４４）から、電流制御処理部４６において、例えば周知のＰＩＤ演算により電流制御値が算出されてサーボモータ３０に与えられる。
回転体２２上に設けられた加速度センサ１８，２０により検出された加速度から演算部４８において計算された回転体２２の回転角加速度の値は位置指令の補正（５０）、速度指令の補正（５２）、および電流指令の補正（５４）に用いられる。その補正のための演算は例えば
（補正後指令値）＝（補正前指令値）＋（係数）×（角加速度検出値）
の式により行う。上式の係数は、回転体の振動が抑制またはなくなるように、トライアンドエラーの手法により決定される。
本発明の角加速度検出器におけるセンサの取付位置の一例を示す図である。 本発明の検出原理を説明するための図である。 本発明の回転軸制御装置の一例の構成を示すブロック線図である。 本発明の角加速度検出器におけるセンサの取付位置の他の例を示す図である。

Claims (2)

  1. サーボモータと、
    該サーボモータにより駆動される回転体と、
    該回転体の回転角度及び回転角速度の少なくとも一方を検出する検出器と、
    該回転体の回転角度及び回転角速度の少なくとも一方の指令値と該検出器の検出値とから該サーボモータの制御量を算出する制御処理部と、
    複数の加速度センサと、
    該複数の加速度センサが検出した加速度の値から回転体の回転角加速度を算出する角加速度算出部と、
    該角加速度算出部が算出した回転角加速度に応じて前記回転角度指令値、回転角速度指令値およびサーボモータの電流指令値の少なくとも１つを補正する補正演算部とを具備する回転軸制御装置。
  2. 前記の複数の加速度センサが、該回転体上の回転中心を通る直線上に配置されている、請求項1に記載の回転軸制御装置。
JP2004347005A 2004-11-30 2004-11-30 回転軸制御装置 Abandoned JP2006155362A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004347005A JP2006155362A (ja) 2004-11-30 2004-11-30 回転軸制御装置
EP05025807A EP1666890A1 (en) 2004-11-30 2005-11-25 Rotary shaft control apparatus
US11/288,283 US20060144182A1 (en) 2004-11-30 2005-11-29 Rotary shaft control apparatus
CNA2005101242846A CN1781660A (zh) 2004-11-30 2005-11-29 旋转轴控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004347005A JP2006155362A (ja) 2004-11-30 2004-11-30 回転軸制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006155362A true JP2006155362A (ja) 2006-06-15

Family

ID=35976609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004347005A Abandoned JP2006155362A (ja) 2004-11-30 2004-11-30 回転軸制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20060144182A1 (ja)
EP (1) EP1666890A1 (ja)
JP (1) JP2006155362A (ja)
CN (1) CN1781660A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009236821A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Yokohama Rubber Co Ltd:The 回転速度の変化量検出装置及びこれを用いた回転制御装置
JP2014510959A (ja) * 2011-01-13 2014-05-01 オーチス エレベータ カンパニー 加速度計を用いて位置を決定する装置および方法
JP2017116274A (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 トヨタ自動車株式会社 車両の操舵角加速度検出装置
JP2018129509A (ja) * 2017-02-06 2018-08-16 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 半導体処理ツールとの随意の統合を伴うスマートバイブレーションウエハ

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007027503A1 (de) * 2007-06-14 2009-01-08 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren zur optimierten Bewegungskoordination von Mess- oder Werkzeugmaschinen mit redundanten translatorisch wirksamen Achsen
JP5291820B2 (ja) * 2011-05-26 2013-09-18 ファナック株式会社 揺動体の揺動制御装置及び工作機械
CN102679921B (zh) * 2012-05-04 2014-07-16 上海华力微电子有限公司 旋转中心测定装置及方法
CN102689228B (zh) * 2012-05-23 2014-06-04 辽宁西格马数控机床有限公司 滚齿机传动链电子齿轮控制器
CN103591925B (zh) * 2013-11-26 2016-01-20 浙江理工大学 基于三轴加速度传感器的移动平台旋转角度测量方法
JP5958920B2 (ja) * 2014-09-22 2016-08-02 高知県公立大学法人 傾斜角度推定システム
JP6020537B2 (ja) * 2014-11-21 2016-11-02 株式会社安川電機 モータ制御装置及びモータ制御方法
CN104731328B (zh) * 2015-03-24 2017-12-26 联想(北京)有限公司 信息处理方法及电子设备
DE102017205312A1 (de) * 2017-03-29 2018-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Messanordnung und Verfahren zum Erzeugen eines Ausgangsmesssignals mit zumindest einem Beschleunigungssensor
CN114120530A (zh) * 2021-11-30 2022-03-01 合肥美的智能科技有限公司 售卖机、售卖机的控制方法和装置、可读存储介质

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2049375A (en) * 1933-11-10 1936-07-28 Henderson James Blacklock Automatic steering control
US3731545A (en) * 1971-05-04 1973-05-08 E Beezer Device for transmitting accurate translational and rotary movements
US4592233A (en) * 1983-09-02 1986-06-03 Sundstrand Data Control, Inc. Angular base sensor utilizing parallel vibrating accelerometers
US5045741A (en) * 1990-02-23 1991-09-03 Battelle Memorial Institute Dual-motion apparatus
US6629462B2 (en) * 2000-07-24 2003-10-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Acceleration sensor, an acceleration detection apparatus, and a positioning device
JP2005156496A (ja) * 2003-11-28 2005-06-16 Mitsuba Corp 速度検出装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009236821A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Yokohama Rubber Co Ltd:The 回転速度の変化量検出装置及びこれを用いた回転制御装置
JP2014510959A (ja) * 2011-01-13 2014-05-01 オーチス エレベータ カンパニー 加速度計を用いて位置を決定する装置および方法
JP2017116274A (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 トヨタ自動車株式会社 車両の操舵角加速度検出装置
JP2018129509A (ja) * 2017-02-06 2018-08-16 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 半導体処理ツールとの随意の統合を伴うスマートバイブレーションウエハ
JP7262170B2 (ja) 2017-02-06 2023-04-21 ラム リサーチ コーポレーション 半導体処理ツールとの随意の統合を伴うスマートバイブレーションウエハ

Also Published As

Publication number Publication date
EP1666890A1 (en) 2006-06-07
CN1781660A (zh) 2006-06-07
US20060144182A1 (en) 2006-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060144182A1 (en) Rotary shaft control apparatus
JP5803189B2 (ja) ロボット装置
US9242377B2 (en) Robot
JP4955791B2 (ja) ロボットシステム
JP6514156B2 (ja) ロボット制御装置
JP2005242794A (ja) ロボット制御装置およびロボットの制御方法
JP2008151746A (ja) 移動体の移動角度検出装置
JP2006307932A (ja) 除振装置
US20190039246A1 (en) Calibration system and calibration method
JP2019141968A (ja) ロボットのアーム回転軸速度検出装置
JP5521506B2 (ja) ロボット
JP2006293624A (ja) 多軸制御装置
JP2017226045A (ja) ロボット、制御装置およびロボットシステム
JP2022175343A (ja) モータ制御システムおよびモータ制御システムの制御方法
JP2014121788A (ja) ロボット、およびロボットシステム
CN106476008B (zh) 机器人控制装置
JP2006155290A (ja) 回転軸の制御装置
JPS62169213A (ja) 位置決め装置
JP2006307933A (ja) 除振装置
JP4786472B2 (ja) 除振台の制御装置
JP4340895B2 (ja) Ｘｙステージ
JP2022144935A (ja) 姿勢制御装置及び姿勢制御方法
JP6915470B2 (ja) ロボットの制御装置
JP2009104315A (ja) 回転構造物の位置制御方法
JP2007135368A (ja) モータ制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20080606