JP3285401B2 - 応答特性測定機能付数値制御装置 - Google Patents
応答特性測定機能付数値制御装置Info
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- JP3285401B2 JP3285401B2 JP33871092A JP33871092A JP3285401B2 JP 3285401 B2 JP3285401 B2 JP 3285401B2 JP 33871092 A JP33871092 A JP 33871092A JP 33871092 A JP33871092 A JP 33871092A JP 3285401 B2 JP3285401 B2 JP 3285401B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、応答特性測定機能を有
する数値制御装置に関するものである。
する数値制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】NC工作機械等のサーボ調整を行なう際
には、実際に制御対象を駆動してその応答を観測しなが
ら所定のパラメータの値を決めていく作業が頻繁に発生
する。これらの応答の観測手段としてオシロスコープや
FFTアナライザ等の測定器を用いることが多いが、こ
れらは大きくて重いので可搬性が悪く、高価であり、N
C工作機械等のサーボ調整対象が設置されている場所ま
でその都度運ぶ必要があった。このためサーボ調整作業
のセットアップに多大の時間がかかっていた。
には、実際に制御対象を駆動してその応答を観測しなが
ら所定のパラメータの値を決めていく作業が頻繁に発生
する。これらの応答の観測手段としてオシロスコープや
FFTアナライザ等の測定器を用いることが多いが、こ
れらは大きくて重いので可搬性が悪く、高価であり、N
C工作機械等のサーボ調整対象が設置されている場所ま
でその都度運ぶ必要があった。このためサーボ調整作業
のセットアップに多大の時間がかかっていた。
【0003】この改善策として、サーボモータに取付け
られた位置検出器からの検出情報を数値制御装置自身で
解析するという方法がある。図4はこの方法による数値
制御装置の構成ブロックを示す図である。図4におい
て、数値制御装置1にはサーボモータ3に電力を供給す
るパワーアンプ2とサーボモータ3の回転位置を検出す
る位置検出器4が接続されている。また数値制御装置1
は数値制御装置1を応答特性測定モードあるいは通常の
数値制御(NC)運転モードに切り替えるモード切替え
部7と、応答特性測定モードが指定されると予め用意さ
れた応答特性測定用加工プログラムを解釈しサーボ制御
部5に対して必要な動作指令データを生成する指令デー
タ作成部8と、パワーアンプ2を介してサーボモータ3
の位置・速度及び電流を制御するサーボ制御部5と、サ
ーボモータ3に取付けられた位置検出器4からの位置情
報を格納する測定データバッファ6と、測定データバッ
ファ6に格納された位置検出データを処理・解析する解
析部9と、解析部9の解析結果を図形もしくは文字にて
数値制御装置1内の図示しない表示装置に出力するグラ
フィック表示部10とを有している。
られた位置検出器からの検出情報を数値制御装置自身で
解析するという方法がある。図4はこの方法による数値
制御装置の構成ブロックを示す図である。図4におい
て、数値制御装置1にはサーボモータ3に電力を供給す
るパワーアンプ2とサーボモータ3の回転位置を検出す
る位置検出器4が接続されている。また数値制御装置1
は数値制御装置1を応答特性測定モードあるいは通常の
数値制御(NC)運転モードに切り替えるモード切替え
部7と、応答特性測定モードが指定されると予め用意さ
れた応答特性測定用加工プログラムを解釈しサーボ制御
部5に対して必要な動作指令データを生成する指令デー
タ作成部8と、パワーアンプ2を介してサーボモータ3
の位置・速度及び電流を制御するサーボ制御部5と、サ
ーボモータ3に取付けられた位置検出器4からの位置情
報を格納する測定データバッファ6と、測定データバッ
ファ6に格納された位置検出データを処理・解析する解
析部9と、解析部9の解析結果を図形もしくは文字にて
数値制御装置1内の図示しない表示装置に出力するグラ
フィック表示部10とを有している。
【0004】次に、第4図に示す従来技術による応答特
性測定機能付数値制御装置の応答特性測定モードにおけ
る動作を図5の流れ図により説明する。数値制御装置1
の正常動作中において、数値制御装置1はモード切替え
部7からのモード切り替え信号を定期的に読み込み(ス
テップS1)、応答特性測定モードあるいは通常のNC
運転モードのどちらのモードが現在指定されているかを
判断する(ステップS2)。通常のNC運転モードが指
定された場合には、公知の技術により所望のNC運転処
理を実行する(ステップS3)。応答特性測定モードが
指定された場合には、まず指令データ作成部8において
予め用意された応答特性測定用加工プログラムを解釈
し、サーボ制御部5に対してステップ応答などの必要な
動作指令データが生成され、この指令に基づいてサーボ
制御部5において所望の位置・速度あるいは電流制御ル
ープの演算処理が行なわれる(ステップS11)。サー
ボ制御部5からの指令によりモータ3の位置は刻々と変
化し、位置検出器4によりこの位置情報がフィードバッ
クされて測定データバッファ6に順次格納される(ステ
ップS12)。一連の測定動作指令実行の結果としての
位置情報が測定バッファ6に格納されるとこの位置情報
に基づいて実際の位置応答の時間的推移や速度・加速度
という時間領域データが算出される(ステップS1
3)。この算出結果が数値制御装置1に備えられた表示
装置に出力され表示される(ステップS14)。その後
サーボ調整オペレータの応答特性測定再実行の指示があ
るかどうかを判断し(ステップS15)、再実行指定時
にはステップ11以降を繰り返し、特性測定を終了する
場合にはステップ1に戻る。このようにして、位置検出
器からの位置情報を解析することによって速度変動や加
減速時間をチェックし、必要に応じて加減速時定数や制
御ループゲインの設定を変えながら応答特性測定をオシ
ロスコープ等の測定器なしにて繰り返すことが出来る。
性測定機能付数値制御装置の応答特性測定モードにおけ
る動作を図5の流れ図により説明する。数値制御装置1
の正常動作中において、数値制御装置1はモード切替え
部7からのモード切り替え信号を定期的に読み込み(ス
テップS1)、応答特性測定モードあるいは通常のNC
運転モードのどちらのモードが現在指定されているかを
判断する(ステップS2)。通常のNC運転モードが指
定された場合には、公知の技術により所望のNC運転処
理を実行する(ステップS3)。応答特性測定モードが
指定された場合には、まず指令データ作成部8において
予め用意された応答特性測定用加工プログラムを解釈
し、サーボ制御部5に対してステップ応答などの必要な
動作指令データが生成され、この指令に基づいてサーボ
制御部5において所望の位置・速度あるいは電流制御ル
ープの演算処理が行なわれる(ステップS11)。サー
ボ制御部5からの指令によりモータ3の位置は刻々と変
化し、位置検出器4によりこの位置情報がフィードバッ
クされて測定データバッファ6に順次格納される(ステ
ップS12)。一連の測定動作指令実行の結果としての
位置情報が測定バッファ6に格納されるとこの位置情報
に基づいて実際の位置応答の時間的推移や速度・加速度
という時間領域データが算出される(ステップS1
3)。この算出結果が数値制御装置1に備えられた表示
装置に出力され表示される(ステップS14)。その後
サーボ調整オペレータの応答特性測定再実行の指示があ
るかどうかを判断し(ステップS15)、再実行指定時
にはステップ11以降を繰り返し、特性測定を終了する
場合にはステップ1に戻る。このようにして、位置検出
器からの位置情報を解析することによって速度変動や加
減速時間をチェックし、必要に応じて加減速時定数や制
御ループゲインの設定を変えながら応答特性測定をオシ
ロスコープ等の測定器なしにて繰り返すことが出来る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のような数値制御
装置においては上述のごとく予め用意された応答特性測
定用加工プログラムを解釈してサーボ制御部5への入力
を生成しているが、この方法によればサーボ制御部5へ
の入力は基本的には位置指令に限定されることになる。
サーボ制御部5の内部において生成される速度指令は必
ず加減速処理が施されるため、速度制御ループに対する
速度のステップ状の変化指令(速度ステップ応答を観測
するための速度指令)を生成することが出来ないという
問題点がある。電流制御ループについても同じ問題点が
ある。また、測定データバッファ6に格納されるデータ
は位置検出器4から得られる位置情報のみであり、モー
タ3に実際に流れている電流値については全く情報が得
られないばかりでなく、実際の速度・加速度(トルク)
の値についても位置の変化となって現われないかぎりは
観測することが出来ないという課題があった。サーボ制
御系の重要な性能評価指標の一つに図6(a)及び図6
(b)に示す周波数特性があるが、図4に示す数値制御
装置においてはそれ自身にて周波数領域の解析が出来な
いため、周波数領域の測定・解析を行なうためのFFT
アナライザの如き特別の測定器を別途用意する必要があ
る。したがって、周波数領域の解析を行なう場合には可
搬性が悪く高価であるFFTアナライザ等の測定器をサ
ーボ調整対象が設置されている場所までその都度運ぶ必
要があり、サーボ調整作業のセットアップに多大の時間
がかかるという課題が依然として残っている。
装置においては上述のごとく予め用意された応答特性測
定用加工プログラムを解釈してサーボ制御部5への入力
を生成しているが、この方法によればサーボ制御部5へ
の入力は基本的には位置指令に限定されることになる。
サーボ制御部5の内部において生成される速度指令は必
ず加減速処理が施されるため、速度制御ループに対する
速度のステップ状の変化指令(速度ステップ応答を観測
するための速度指令)を生成することが出来ないという
問題点がある。電流制御ループについても同じ問題点が
ある。また、測定データバッファ6に格納されるデータ
は位置検出器4から得られる位置情報のみであり、モー
タ3に実際に流れている電流値については全く情報が得
られないばかりでなく、実際の速度・加速度(トルク)
の値についても位置の変化となって現われないかぎりは
観測することが出来ないという課題があった。サーボ制
御系の重要な性能評価指標の一つに図6(a)及び図6
(b)に示す周波数特性があるが、図4に示す数値制御
装置においてはそれ自身にて周波数領域の解析が出来な
いため、周波数領域の測定・解析を行なうためのFFT
アナライザの如き特別の測定器を別途用意する必要があ
る。したがって、周波数領域の解析を行なう場合には可
搬性が悪く高価であるFFTアナライザ等の測定器をサ
ーボ調整対象が設置されている場所までその都度運ぶ必
要があり、サーボ調整作業のセットアップに多大の時間
がかかるという課題が依然として残っている。
【0006】更に図4に示す数値制御装置においては測
定された応答特性データの記録・保存については特に考
慮されていないため、後からデータを確認するためには
データ記録機能付きの測定器等を用意する必要がある。
この際、測定データと合わせて制御対象の機械仕様(機
種、付加軸、変速機構、パワーアンプ、モータの仕様
等)、製造情報(ユーザ名、製造月、製造番号等)、測
定条件(サーボパラメータ設定値等)ファイル作成情報
(測定/ファイル作成日時、測定/ファイル作成者名
等)を記録する必要があるが、これらのデータについて
はサーボ調整担当者が測定データとは別途記録する必要
があり、記録の際の転記ミスなどの混入や測定データそ
の物と一体化していないが為の測定データとこれら情報
との対応付けの誤りの発生といった問題点がある。
定された応答特性データの記録・保存については特に考
慮されていないため、後からデータを確認するためには
データ記録機能付きの測定器等を用意する必要がある。
この際、測定データと合わせて制御対象の機械仕様(機
種、付加軸、変速機構、パワーアンプ、モータの仕様
等)、製造情報(ユーザ名、製造月、製造番号等)、測
定条件(サーボパラメータ設定値等)ファイル作成情報
(測定/ファイル作成日時、測定/ファイル作成者名
等)を記録する必要があるが、これらのデータについて
はサーボ調整担当者が測定データとは別途記録する必要
があり、記録の際の転記ミスなどの混入や測定データそ
の物と一体化していないが為の測定データとこれら情報
との対応付けの誤りの発生といった問題点がある。
【0007】本発明が解決しようとする課題は、上述の
問題点の解決であり、オシロスコープやFFTアナライ
ザの如き特別な測定器を用意することなく当該サーボ制
御系の位置・速度・電流の各制御ループにおける時間領
域や周波数領域等の応答特性を1台の数値制御装置にて
測定できる装置を提供することである。また測定された
応答特性データの記録・保存に際しては制御対象の機械
仕様、製造情報、測定条件と合わせて1本のデータファ
イルを作成できる装置を提供することである。
問題点の解決であり、オシロスコープやFFTアナライ
ザの如き特別な測定器を用意することなく当該サーボ制
御系の位置・速度・電流の各制御ループにおける時間領
域や周波数領域等の応答特性を1台の数値制御装置にて
測定できる装置を提供することである。また測定された
応答特性データの記録・保存に際しては制御対象の機械
仕様、製造情報、測定条件と合わせて1本のデータファ
イルを作成できる装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、サーボ制御部によりサーボモータを数値制
御して運転する数値制御運転モードと、サーボ制御に対
する応答特性を測定する応答特性測定モードの二つの操
作モードを選択して操作できる数値制御装置において、
応答特性測定時の前記サーボ制御部の動作条件を設定す
る測定条件設定部であって、複数種類の制御ループから
測定対象とする制御ループを選択可能であり、また選択
された制御ループに対する測定条件データを入力可能と
する、測定条件設定部と、応答特性測定時において、前
記動作条件に基づき、前記サーボ制御部の動作指令デー
タを作成する指令データ作成部と、前記動作指令データ
を格納する指令データバッファと、前記選択された制御
ループに対し前記動作指令データを前記サーボ制御部に
入力し、前記選択された制御ループのフィードバックデ
ータを出力する入出力切替え部と、前記入出力切替え部
から出力されたフィードバックデータを測定データとし
て格納する測定データバッファと、前記指令データバッ
ファに格納された指令データと前記測定データバッファ
に格納された測定データとに基づいて応答特性の解析を
行う解析部と、を有している。更には制御対象の機械仕
様及び製造情報をデータとして保持している数値制御装
置において、測定・解析された応答特性データに機械仕
様データ、製造情報及び測定条件を加えて1本のデータ
ファイルを生成するファイル生成部を有している。
に本発明は、サーボ制御部によりサーボモータを数値制
御して運転する数値制御運転モードと、サーボ制御に対
する応答特性を測定する応答特性測定モードの二つの操
作モードを選択して操作できる数値制御装置において、
応答特性測定時の前記サーボ制御部の動作条件を設定す
る測定条件設定部であって、複数種類の制御ループから
測定対象とする制御ループを選択可能であり、また選択
された制御ループに対する測定条件データを入力可能と
する、測定条件設定部と、応答特性測定時において、前
記動作条件に基づき、前記サーボ制御部の動作指令デー
タを作成する指令データ作成部と、前記動作指令データ
を格納する指令データバッファと、前記選択された制御
ループに対し前記動作指令データを前記サーボ制御部に
入力し、前記選択された制御ループのフィードバックデ
ータを出力する入出力切替え部と、前記入出力切替え部
から出力されたフィードバックデータを測定データとし
て格納する測定データバッファと、前記指令データバッ
ファに格納された指令データと前記測定データバッファ
に格納された測定データとに基づいて応答特性の解析を
行う解析部と、を有している。更には制御対象の機械仕
様及び製造情報をデータとして保持している数値制御装
置において、測定・解析された応答特性データに機械仕
様データ、製造情報及び測定条件を加えて1本のデータ
ファイルを生成するファイル生成部を有している。
【0009】
【実施例】図1は本発明に係る応答特性測定機能を採用
した数値制御装置の一構成例を示すブロック図であり、
図2は本発明の実施例における応答特性測定の動作を説
明する流れ図である。図1及び図2において、従来技術
を示す図4及び図5と同一番号にて示されている構成要
素あるいは動作ステップについての機能・処理内容は従
来技術と同一であるので説明を省略し、本発明の本質的
な部分についてのみを以下に説明する。
した数値制御装置の一構成例を示すブロック図であり、
図2は本発明の実施例における応答特性測定の動作を説
明する流れ図である。図1及び図2において、従来技術
を示す図4及び図5と同一番号にて示されている構成要
素あるいは動作ステップについての機能・処理内容は従
来技術と同一であるので説明を省略し、本発明の本質的
な部分についてのみを以下に説明する。
【0010】図1において、数値制御装置1は数値制御
装置1を応答特性測定モードあるいは通常のNC運転モ
ードに切り替えるモード切替え部7と、サーボモータを
制御するためのサーボ制御部5と、操作者から対話的に
入力されるステップ応答あるいは周波数応答等の測定項
目指定・入力データの振幅/周波数設定・入力データを
入力する制御ループ(位置・速度・電流)の指定・測定
するデータ及びそのサンプリング間隔の指定等の各種デ
ータに基づいてサーボ制御部の動作条件を生成する測定
条件設定部11と、この測定条件設定部11からのデー
タに基づいてサーボ制御部5の各制御ループに対応した
動作指令を生成する指令データ作成部8と、指令データ
作成部8からの動作指令データを所定量格納する指令デ
ータバッファ12と、測定条件設定部11からの選択信
号SELに基づいて指令データバッファ12に格納され
た動作指令データを位置制御ループ、速度指令ループあ
るいは電流指令ループのいずれかを選択してサーボ制御
部5に入力すると共にサーボ制御部5内部の指定データ
を測定データバッファ6に選択格納するための入出力切
替え部13と、測定条件設定部11の出力により指定さ
れる被測定データを指定のサンプリング間隔にて格納す
るための測定データバッファ6と、測定データバッファ
6に格納された被測定データと指令データバッファ12
に格納された動作指令データを処理・解析する解析部9
と、解析部9での解析処理に必要となるフィルタリング
処理や自己相関・相互相関関数計算ルーチン等の時間領
域のデータ処理ルーチンを格納するt領域解析ライブラ
リ14a及びパワースペクトルやボード線図等の周波数
領域のデータ処理ルーチンを格納するf領域解析ライブ
ラリ14bと、解析結果を図形もしくは文字にて数値制
御装置1内の図示しない表示装置に出力するグラフィッ
ク表示部10と、制御対象の機械仕様及び製造情報をデ
ータとして保持している機械仕様データ格納部16と、
測定・解析された応答特性データに機械仕様データ、製
造情報、測定条件及びファイル作成情報を加えて1本の
データファイルを生成するファイル生成部15を有して
いる。
装置1を応答特性測定モードあるいは通常のNC運転モ
ードに切り替えるモード切替え部7と、サーボモータを
制御するためのサーボ制御部5と、操作者から対話的に
入力されるステップ応答あるいは周波数応答等の測定項
目指定・入力データの振幅/周波数設定・入力データを
入力する制御ループ(位置・速度・電流)の指定・測定
するデータ及びそのサンプリング間隔の指定等の各種デ
ータに基づいてサーボ制御部の動作条件を生成する測定
条件設定部11と、この測定条件設定部11からのデー
タに基づいてサーボ制御部5の各制御ループに対応した
動作指令を生成する指令データ作成部8と、指令データ
作成部8からの動作指令データを所定量格納する指令デ
ータバッファ12と、測定条件設定部11からの選択信
号SELに基づいて指令データバッファ12に格納され
た動作指令データを位置制御ループ、速度指令ループあ
るいは電流指令ループのいずれかを選択してサーボ制御
部5に入力すると共にサーボ制御部5内部の指定データ
を測定データバッファ6に選択格納するための入出力切
替え部13と、測定条件設定部11の出力により指定さ
れる被測定データを指定のサンプリング間隔にて格納す
るための測定データバッファ6と、測定データバッファ
6に格納された被測定データと指令データバッファ12
に格納された動作指令データを処理・解析する解析部9
と、解析部9での解析処理に必要となるフィルタリング
処理や自己相関・相互相関関数計算ルーチン等の時間領
域のデータ処理ルーチンを格納するt領域解析ライブラ
リ14a及びパワースペクトルやボード線図等の周波数
領域のデータ処理ルーチンを格納するf領域解析ライブ
ラリ14bと、解析結果を図形もしくは文字にて数値制
御装置1内の図示しない表示装置に出力するグラフィッ
ク表示部10と、制御対象の機械仕様及び製造情報をデ
ータとして保持している機械仕様データ格納部16と、
測定・解析された応答特性データに機械仕様データ、製
造情報、測定条件及びファイル作成情報を加えて1本の
データファイルを生成するファイル生成部15を有して
いる。
【0011】次に、第1図に示す本発明による応答特性
測定機能付数値制御装置の応答特性測定モードにおける
動作を図2の流れ図により説明する。図2において応答
特性測定モードが指定された場合には、まず図示しない
対話入力手段により操作者から対話的にステップ応答あ
るいは周波数応答等測定項目指定・入力データの振幅/
周波数設定・入力データを入力する制御ループ(位置・
速度・電流)の指定・測定するデータ及びそのサンプリ
ング間隔・データ収集時間の指定、解析結果の表示方法
等の各種データが測定条件設定部11に入力され、これ
らの入力データにより測定条件設定部11にて被測定デ
ータの特定、入出力切替え部13に対する切替え信号S
ELの生成、解析手順及びこれに伴う解析ライブラリ中
の処理ルーチン実行順序の確定等の測定・解析条件の決
定を行なう(ステップS21)。次に、この測定条件設
定部11からのデータに基づいてサーボ制御部5の各制
御ループに対応した動作指令が指令データ作成部8で生
成され、所定量だけ指令データバッファ12に格納され
る(ステップS22)。例えば、応答特性測定項目とし
て速度制御ループのステップ応答が指定された場合には
測定条件設定部11からの出力にしたがってステップ状
に変化する速度指令値が速度制御ループの制御周期毎に
予め指令データ作成部8で生成され、指定されたデータ
収集時間の相当する量だけ指令データバッファ12に格
納される。
測定機能付数値制御装置の応答特性測定モードにおける
動作を図2の流れ図により説明する。図2において応答
特性測定モードが指定された場合には、まず図示しない
対話入力手段により操作者から対話的にステップ応答あ
るいは周波数応答等測定項目指定・入力データの振幅/
周波数設定・入力データを入力する制御ループ(位置・
速度・電流)の指定・測定するデータ及びそのサンプリ
ング間隔・データ収集時間の指定、解析結果の表示方法
等の各種データが測定条件設定部11に入力され、これ
らの入力データにより測定条件設定部11にて被測定デ
ータの特定、入出力切替え部13に対する切替え信号S
ELの生成、解析手順及びこれに伴う解析ライブラリ中
の処理ルーチン実行順序の確定等の測定・解析条件の決
定を行なう(ステップS21)。次に、この測定条件設
定部11からのデータに基づいてサーボ制御部5の各制
御ループに対応した動作指令が指令データ作成部8で生
成され、所定量だけ指令データバッファ12に格納され
る(ステップS22)。例えば、応答特性測定項目とし
て速度制御ループのステップ応答が指定された場合には
測定条件設定部11からの出力にしたがってステップ状
に変化する速度指令値が速度制御ループの制御周期毎に
予め指令データ作成部8で生成され、指定されたデータ
収集時間の相当する量だけ指令データバッファ12に格
納される。
【0012】測定動作指令データの準備が終了すると、
この動作指令データは位置制御ループ入力指定時には位
置指令データPrとしてサーボ制御部5内の位置制御ル
ープに入力されるべく、速度制御ループ入力指定時には
速度指令データVrとしてサーボ制御部5内の速度制御
ループに入力されるべく、電流制御ループ入力指定時に
は電流指令データIrとしてサーボ制御部5内の電流制
御ループに入力されるべく、入出力切替え部13により
切替え信号SELに基づいて入力部分のスイッチングが
行なわれる。また、入出力切替え部13は、切替え信号
SELに基づいて位置検出値Pa、速度検出値Va、電
流検出値Iaのいずれかを選択して測定データバッファ
6に接続する。この際、位置検出値Paおよび電流検出
値Iaについては夫々位置検出器及び電流検出器による
検出データがそのまま使用されるが、速度検出値Vaに
ついては公知の方法により位置検出値Paから算出され
るものである。入出力の切替えが終了すると指令データ
バッファ12内の動作指令データが順次サーボ制御部5
の指定の制御ループ入力として入力され所定のサーボ制
御動作が実行される。その結果指定された被測定データ
が所定のサンプリング間隔にて順次測定データバッファ
6に格納される(ステップS23)。
この動作指令データは位置制御ループ入力指定時には位
置指令データPrとしてサーボ制御部5内の位置制御ル
ープに入力されるべく、速度制御ループ入力指定時には
速度指令データVrとしてサーボ制御部5内の速度制御
ループに入力されるべく、電流制御ループ入力指定時に
は電流指令データIrとしてサーボ制御部5内の電流制
御ループに入力されるべく、入出力切替え部13により
切替え信号SELに基づいて入力部分のスイッチングが
行なわれる。また、入出力切替え部13は、切替え信号
SELに基づいて位置検出値Pa、速度検出値Va、電
流検出値Iaのいずれかを選択して測定データバッファ
6に接続する。この際、位置検出値Paおよび電流検出
値Iaについては夫々位置検出器及び電流検出器による
検出データがそのまま使用されるが、速度検出値Vaに
ついては公知の方法により位置検出値Paから算出され
るものである。入出力の切替えが終了すると指令データ
バッファ12内の動作指令データが順次サーボ制御部5
の指定の制御ループ入力として入力され所定のサーボ制
御動作が実行される。その結果指定された被測定データ
が所定のサンプリング間隔にて順次測定データバッファ
6に格納される(ステップS23)。
【0013】応答特性測定項目として周波数特性が指定
された場合には、入力周波数を適宜変更して前述のステ
ップ22及びステップ23を繰り返すことになる。一連
の測定動作指令実行の結果として被測定データが測定バ
ッファ6に格納されると、この被測定データと指令デー
タバッファ12に格納された一連の動作指令データに基
づき、測定条件設定部11にて決定された解析手順及び
これに伴う解析ライブラリ中の処理ルーチン実行順序に
したがって指定された解析が解析部9にて実行される
(ステップS24)。
された場合には、入力周波数を適宜変更して前述のステ
ップ22及びステップ23を繰り返すことになる。一連
の測定動作指令実行の結果として被測定データが測定バ
ッファ6に格納されると、この被測定データと指令デー
タバッファ12に格納された一連の動作指令データに基
づき、測定条件設定部11にて決定された解析手順及び
これに伴う解析ライブラリ中の処理ルーチン実行順序に
したがって指定された解析が解析部9にて実行される
(ステップS24)。
【0014】この解析結果はグラフィック表示部10に
より図形もしくは文字にて数値制御装置1内の図示しな
い表示装置に出力される(ステップS25)。その後操
作者によるデータファイル作成の指定の有無をチェック
し(ステップS26)、データファイル作成指示のない
場合は後述のステップS28に進む。データファイル作
成指示のある場合は制御対象の機械仕様及び製造情報を
データとして保持している機械仕様データ格納部16か
らこれらのデータを読み出し、ファイル生成部15にお
いて測定・解析された応答特性データに機械仕様デー
タ、製造情報、測定条件及びファイル作成情報を加えて
図3に示すような1本のデータファイルを生成する(ス
テップS27)。その後、サーボ調整オペレータの応答
特性測定再実行の指示があるかどうかを判断し(ステッ
プS28)、再実行指定時にはステップ21以降を繰り
返し、応答特性測定を終了する場合にはステップ1に戻
る。このようにして、応答特性測定をオシロスコープや
FFTアナライザ等の測定器なしにて繰り返すことがで
き、必要に応じて測定データファイルを作成することが
出来る。
より図形もしくは文字にて数値制御装置1内の図示しな
い表示装置に出力される(ステップS25)。その後操
作者によるデータファイル作成の指定の有無をチェック
し(ステップS26)、データファイル作成指示のない
場合は後述のステップS28に進む。データファイル作
成指示のある場合は制御対象の機械仕様及び製造情報を
データとして保持している機械仕様データ格納部16か
らこれらのデータを読み出し、ファイル生成部15にお
いて測定・解析された応答特性データに機械仕様デー
タ、製造情報、測定条件及びファイル作成情報を加えて
図3に示すような1本のデータファイルを生成する(ス
テップS27)。その後、サーボ調整オペレータの応答
特性測定再実行の指示があるかどうかを判断し(ステッ
プS28)、再実行指定時にはステップ21以降を繰り
返し、応答特性測定を終了する場合にはステップ1に戻
る。このようにして、応答特性測定をオシロスコープや
FFTアナライザ等の測定器なしにて繰り返すことがで
き、必要に応じて測定データファイルを作成することが
出来る。
【0015】なお、本実施例においては被測定データと
して位置検出値Pa、速度検出値Va、電流検出値Ia
のいずれかを指定する場合についてのみ説明したが、こ
れらの他に、サーボ制御部5の内部変数、例えばトルク
オブザーバによる推定外乱トルクを指定できるようにす
るなど、多くの変形例が考え得るものである。また同時
に複数の内部変数や検出データを被測定データとして測
定バッファ6に格納できるようにしてもよい。
して位置検出値Pa、速度検出値Va、電流検出値Ia
のいずれかを指定する場合についてのみ説明したが、こ
れらの他に、サーボ制御部5の内部変数、例えばトルク
オブザーバによる推定外乱トルクを指定できるようにす
るなど、多くの変形例が考え得るものである。また同時
に複数の内部変数や検出データを被測定データとして測
定バッファ6に格納できるようにしてもよい。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればオ
シロスコープやFFTアナライザの如き特別な測定器を
用意することなく当該サーボ制御系の位置・速度・電流
等の制御要素の各制御ループにおける時間領域及び周波
数領域の応答特性を1台の数値制御装置にて測定できる
ようになり、また、測定された応答特性データの記録・
保存に際しては制御対象の機械仕様、製造情報、測定条
件と合わせて1本のデータファイルを作成できるように
なったという効果がある。
シロスコープやFFTアナライザの如き特別な測定器を
用意することなく当該サーボ制御系の位置・速度・電流
等の制御要素の各制御ループにおける時間領域及び周波
数領域の応答特性を1台の数値制御装置にて測定できる
ようになり、また、測定された応答特性データの記録・
保存に際しては制御対象の機械仕様、製造情報、測定条
件と合わせて1本のデータファイルを作成できるように
なったという効果がある。
【図1】本発明の一実施例の応答特性測定機能付数値制
御装置のブロック図である。
御装置のブロック図である。
【図2】本発明の実施例における応答特性測定の動作を
説明する流れ図である。
説明する流れ図である。
【図3】本発明による数値制御装置内で生成される応答
特性データファイルの構造の一例を示す図である。
特性データファイルの構造の一例を示す図である。
【図4】従来技術による応答特性測定機能付数値制御装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図5】従来技術による応答特性測定の動作を説明する
流れ図である。
流れ図である。
【図6】応答特性の内の周波数特性の表示例を示す図で
ある。
ある。
1 数値制御装置 6 測定データバッファ 7 モード切替え部 8 指令データ作成部 9 解析部 11 測定条件設定部 12 指令データバッファ 13 入出力切替え部 14a t領域解析ライブラリ 14b f領域解析ライブラリ 15 ファイル生成部 16 機械仕様データ格納部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/18 - 19/46 B23Q 15/00 - 15/28 B23Q 17/00 - 23/00 G05B 13/02
Claims (2)
- 【請求項1】 サーボ制御部によりサーボモータを数値
制御して運転する数値制御運転モードと、サーボ制御に
対する応答特性を測定する応答特性測定モードの二つの
操作モードを選択して操作できる数値制御装置におい
て、 応答特性測定時の前記サーボ制御部の動作条件を設定す
る測定条件設定部であって、複数種類の制御ループから
測定対象とする制御ループを選択可能であり、 また選択された制御ループに対する測定条件データを入
力可能とする、測定条件設定部 と、応答特性測定時において、 前記動作条件に基づき、前記
サーボ制御部の動作指令データを作成する指令データ作
成部と、 前記動作指令データを格納する指令データバッファと、 前記選択された制御ループに対し前記動作指令データを
前記サーボ制御部に入力し、前記選択された制御ループ
のフィードバックデータを出力する入出力切替え部と、 前記入出力切替え部から出力されたフィードバックデー
タを測定データとして格納する測定データバッファと、 前記指令データバッファに格納された指令データと前記
測定データバッファに格納された測定データとに基づい
て応答特性の解析を行う解析部と、 を有することを特徴とする数値制御装置。 - 【請求項2】 制御対象の機械仕様及び製造情報をデー
タとして保持している数値制御装置において、測定・解
析された応答特性データに機械仕様データ、製造情報及
び測定条件を加えてデータファイルを生成することを特
徴とした請求項1に記載の数値制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33871092A JP3285401B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 応答特性測定機能付数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33871092A JP3285401B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 応答特性測定機能付数値制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06182651A JPH06182651A (ja) | 1994-07-05 |
JP3285401B2 true JP3285401B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=18320736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33871092A Expired - Fee Related JP3285401B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 応答特性測定機能付数値制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3285401B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6865440B1 (en) | 2004-02-26 | 2005-03-08 | Sodick Co., Ltd. | Numeric control apparatus for machine tools |
JP5002555B2 (ja) * | 2008-07-30 | 2012-08-15 | 株式会社フジキカイ | 縦形製袋充填機の作動状態表示装置 |
JP7132166B2 (ja) * | 2019-04-04 | 2022-09-06 | ファナック株式会社 | 数値制御装置及び数値制御システム |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33871092A patent/JP3285401B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06182651A (ja) | 1994-07-05 |
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