JP2006285752A - Synchronous control method and synchronous control device between two shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2軸のサーボモータを同期して駆動するサーボ制御装置において、位置指令を2軸双方又は一方の軸に入力する際の2軸間の同期制御に関する。 The present invention relates to synchronous control between two axes when a position command is input to both or one of two axes in a servo control device that drives two-axis servo motors in synchronization.
従来、2つのサーボモータを同期して駆動するサーボ制御装置は、コントローラより同期信号等を出力してサーボ制御装置はこのタイミングに同期して指令を受取っていた。またはマスタ軸からフィードバック信号に基ずいてスレーブ軸の回転を制御していた(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, a servo control device that drives two servo motors synchronously outputs a synchronization signal or the like from the controller, and the servo control device receives a command in synchronization with this timing. Alternatively, the rotation of the slave axis is controlled based on the feedback signal from the master axis (see, for example, Patent Document 1).
図5は特許文献1のCNCの軸回転同期制御方式の構成図である。
図5においては、例えば、ワークの軸回転用のサーボ1をマスターとして、ワーク加工用工具の軸用サーボ2をスレーブとして2軸間で同期して作業を行うために、サーボ2側はサーボ1のフィードバック信号を常時読取りに行き、2軸間の位置フィードバックの差をとり補正係数を乗じて1軸側に補正する。このようにして従来は2軸間の位置偏差を小さくしていた。
FIG. 5 is a configuration diagram of the CNC shaft rotation synchronization control system disclosed in
In FIG. 5, for example, in order to perform the work synchronously between the two axes using the workpiece
また、特許文献2の「サーボシステムおよびその同期制御方法」には、コントローラから各サーボへ位置指令などを伝送する通信手段と、同期用の伝達手段とを備えて同期制御される例が開示されている。
また、特許文献3の「多軸制御システム」には、コントローラから各軸に対して、制御周期の整数倍の同期パルスを生成して同期制御される例が開示されている。
In addition, the “multi-axis control system” of
しかしながら、従来の技術では、特許文献1の場合は、マスタ軸の運転した結果のフィードバック位置でスレーブ軸が追従するので、どうしても遅れてしまい2軸間の位置偏差を小さくできない問題があった。
また、特許文献2および特許文献3の場合は、コントローラの同期信号等の出力タイミングは制御周期になり、これを受取るサーボ制御装置もこの制御周期に合わせなければならないので、全てコントローラの周期に依存してしまうという問題があった。
また、この場合はサーボ制御装置間の補正もできないという問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、2つのサーボモータを同期して駆動する場合であっても、サーボ制御装置間でマスタとスレーブの同期通信を行い、マスタ側に同期することと通信による補正することで正確に同期することが可能な2軸間の同期制御方法および制御装置を提供することを目的としている。
However, in the conventional technique, in the case of
Further, in the case of
Further, in this case, there is a problem that correction between servo control devices cannot be performed.
The present invention has been made in view of such problems, and even when two servo motors are driven in synchronization, the master and slave communicate with each other between the servo control devices. It is an object of the present invention to provide a synchronization control method and control apparatus between two axes that can be accurately synchronized by synchronizing with each other and correcting by communication.
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は2軸間の同期制御方法に係り、サーボ制御装置を2台有し、位置指令を2台のサーボ制御装置に同時に入力して2軸のサーボモータを同期して駆動する2軸間同期制御方法において、2軸間に通信手段を持ち、一方が同期タイミング信号送信手段を持ち、他方は受信手段を持ち、同期タイミング信号を受信するタイミングで位置指令及び位置検出器からの位置を入力することを特徴としている。
請求項2記載の発明は2軸間の同期制御方法に係り、サーボ制御装置を2台有し、位置指令を一方のサーボ制御装置に入力し、ここから前記位置指令を他方のサーボ制御装置に伝送することにより2軸のサーボモータを同期して駆動する2軸間同期制御方法において、前記一方のサーボ制御装置は伝送完了のタイミングで、他方のサーボ制御装置は伝送受信のタイミングで同期して位置検出器からの位置を入力することを特徴としている。
請求項3記載の発明は2軸間の同期制御装置に係り、2台のサーボ制御装置と、前記2台のサーボ制御装置へ同時に位置指令を送るコントローラと、を備え、一方のサーボ制御装置が同期タイミング信号送信手段を有し、他方のサーボ制御装置が受信手段を有し、前記同期タイミング信号の受信タイミングで、位置指令および位置検出器からの位置を入力する2軸間の通信手段を備えたことを特徴としている。
請求項4記載の発明は2軸間の同期制御装置に係り、2台のサーボ制御装置と、前記2台のサーボ制御装置のうち一方のサーボ制御装置へ位置指令を送るコントローラと、を備え、ここから前記位置指令を他方のサーボ制御装置に伝送することにより2軸のサーボモータを同期して駆動する2軸間同期制御装置において、前記一方のサーボ制御装置は伝送完了のタイミングで、他方のサーボ制御装置は伝送受信のタイミングで同期して位置検出器からの位置を入力する2軸間の通信手段を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
The invention according to
The invention according to
The invention according to
請求項1又は請求項3の発明によれば、コントローラより同期信号等によるタイミングが無くても、サーボ制御装置間で同期を取り同期通信等で補正して正確な同期を取ることができるという効果がある。
また、請求項2又は請求項4の発明によれば、位置指令を一方の軸に入力して他方の軸へ伝送することができ、配線を減らすことができると共に、同期を取り同期通信等で補正することで正確な同期が可能になるという効果がある。
According to the first or third aspect of the present invention, even if there is no timing based on the synchronization signal or the like from the controller, the synchronization can be achieved between the servo control devices and the synchronization can be corrected and the accurate synchronization can be achieved. There is.
According to the invention of
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例1に係る2軸間の同期制御方法の構成図である。
図2は図1に示すサーボ制御装置の概略構成図である。
図3は図2に示すサーボ制御装置のタイミング図である。
図1において、1及び21はマイクロコンピュータ、2及び22は電流アンプ、3及び33はベースドライブ回路、4及び24はパワートランジスタモジュール、5及び25はモータである。その他、(1)は第1サーボ、(2)は第2サーボである。
以上のように構成された回路において、その動作を図1〜図3を参照して説明する。
まずマイクロコンピュータ1、21は位置指令を外部のコントローラ等から受取る。そして例えば位置指令の場合はエンコーダからの位置を差し引き位置制御を行いその出力の速度指令で速度フィードバックを差し引き速度制御を行い、その出力の電流指令で電流フィードバックを差し引き電流制御を行い、電流制御の出力でベースドライブ駆動回路3、23を通してパワートランジスタ4、24を駆動してモータ5、25を制御する。
FIG. 1 is a configuration diagram of a synchronous control method between two axes according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the servo control device shown in FIG.
FIG. 3 is a timing chart of the servo control device shown in FIG.
In FIG. 1, 1 and 21 are microcomputers, 2 and 22 are current amplifiers, 3 and 33 are base drive circuits, 4 and 24 are power transistor modules, and 5 and 25 are motors. In addition, (1) is the first servo and (2) is the second servo.
The operation of the circuit configured as described above will be described with reference to FIGS.
First, the
図2でコントローラ207からは、例えば、位置指令の場合、信号線205で第1サーボの201、第2サーボの202へ指令される。そして通信線206により第1サーボと第2サーボ間は図3のように、同期制御を行う。
第1サーボから第2サーボへ送信したタイミングで同期をとり(同期タイミング)、第1サーボと第2サーボはこのタイミングで処理を行う。つまりコントローラ207からの指令を受け取りエンコーダ203及びエンコーダ204の位置を受け取り、位置制御等の処理を行う。このようにして第1サーボと第2サーボは同期して制御することができる。なお信号線205はアナログでもパルスでも通信でも良い。
In FIG. 2, for example, in the case of a position command, the
Synchronization is performed at the timing transmitted from the first servo to the second servo (synchronization timing), and the first servo and the second servo perform processing at this timing. That is, it receives a command from the
次に、本発明の実施例2について図を参照して説明する。
図4は本発明の実施例2に係る2軸間の同期制御方法の構成図である。
図において、第1サーボ401と第2サーボ402の2台を有しており、コントローラ407からの位置指令は一方のサーボである第1サーボ401に入力し、ここから位置指令を他方のサーボである第2サーボ402に通信線406を介して伝送することにより2軸のサーボモータを同期して駆動するものである。 そのために、第1サーボ401は伝送完了のタイミングで、第2サーボ402は伝送受信のタイミングで同期してエンコーダ403、404からの位置をそれぞれ入力するようにしている。
このように、第1サーボの401から第2サーボの402へ送信したタイミングで同期をとり、第1サーボと第2サーボはこのタイミングで処理を行うものである。つまり、第1サーボはコントローラ407からの指令を受け取り、第2サーボ402に通信線406を介して伝送し、第1サーボの401から第2サーボの402へ送信したタイミングで同期をとってそれぞれが第1エンコーダ403及び第2エンコーダ404の位置を受け取って位置制御等の処理を行う。このように同期してそれぞれの位置を受け取る。
このようにして第1サーボと第2サーボは同期して制御することができる。
なお、コントローラからの指令は、アナログでもパルスでも通信でも良い。
本発明は、2軸間に限らず、2軸以上のサーボモータを同期して駆動するサーボ制御装置において、位置指令を2軸以上又は一方の軸に入力する2軸以上の同期制御や、連動して移動する等の用途にも適用できる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a configuration diagram of a synchronous control method between two axes according to the second embodiment of the present invention.
In the figure, there are two servo units, a
As described above, synchronization is performed at the timing when the
In this way, the first servo and the second servo can be controlled synchronously.
The command from the controller may be analog, pulse, or communication.
The present invention is not limited to between two axes, and in a servo control device that drives two or more servo motors in synchronization, two or more axes synchronous control for inputting a position command to two or more axes or one axis, or interlocking It can also be used for purposes such as moving.
1、21 マイクロコンピュータ
2、22 電流アンプ
3、23 ベースドライブ回路
4、24 パワートランジスタモジュール
5、25 モータ
201、202、401、402 サーボ
203、204、403、404 エンコータ
205 信号線
206、406 通信線
207、407 コントローラ
1, 21
Claims (4)
2軸間に通信手段を持ち、一方が同期タイミング信号送信手段を持ち、他方は受信手段を持ち、同期タイミング信号を受信するタイミングで位置指令及び位置検出器からの位置を入力することを特徴とする2軸間の同期制御方法。 In a two-axis synchronous control method in which two servo control devices are provided and a position command is simultaneously input to two servo control devices to drive a two-axis servo motor synchronously,
It has a communication means between two axes, one has a synchronization timing signal transmission means, the other has a reception means, and inputs the position command and the position from the position detector at the timing of receiving the synchronization timing signal. Synchronous control method between two axes.
前記一方のサーボ制御装置は伝送完了のタイミングで、他方のサーボ制御装置は伝送受信のタイミングで同期して位置検出器からの位置を入力することを特徴とする2軸間の同期制御方法。 Two axes that have two servo control devices and drive a two-axis servo motor synchronously by inputting a position command to one servo control device and transmitting the position command to the other servo control device. In the inter-synchronization control method,
A synchronous control method between two axes, wherein the one servo control device inputs the position from the position detector in synchronization with the transmission completion timing and the other servo control device synchronizes with the transmission reception timing.
前記2台のサーボ制御装置へ同時に位置指令を送るコントローラと、を備え、
一方のサーボ制御装置が同期タイミング信号送信手段を有し、他方のサーボ制御装置が受信手段を有し、前記同期タイミング信号の受信タイミングで、位置指令および位置検出器からの位置を入力する2軸間の通信手段を備えたことを特徴とする2軸間同期制御装置。 Two servo controllers,
A controller that simultaneously sends a position command to the two servo control devices,
One servo control device has a synchronization timing signal transmission means, and the other servo control device has a reception means, which receives a position command and a position from a position detector at the reception timing of the synchronization timing signal. A two-axis synchronous control apparatus comprising a communication means between the two axes.
前記2台のサーボ制御装置のうち一方のサーボ制御装置へ位置指令を送るコントローラと、を備え、ここから前記位置指令を他方のサーボ制御装置に伝送することにより2軸のサーボモータを同期して駆動する2軸間同期制御装置において、前記一方のサーボ制御装置は伝送完了のタイミングで、他方のサーボ制御装置は伝送受信のタイミングで同期して位置検出器からの位置を入力する2軸間の通信手段を備えたことを特徴とする2軸間同期制御装置。 Two servo controllers,
A controller for sending a position command to one of the two servo control devices, and transmitting the position command to the other servo control device to synchronize the two-axis servo motor. In the two-axis synchronous control device to be driven, the one servo control device inputs the position from the position detector in synchronization with the transmission completion timing, and the other servo control device inputs the position from the position detector in synchronization with the transmission reception timing. A two-axis synchronous control device comprising a communication means.
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