JPH04312372A - サーボモータ制御装置 - Google Patents
サーボモータ制御装置Info
- Publication number
- JPH04312372A JPH04312372A JP10172091A JP10172091A JPH04312372A JP H04312372 A JPH04312372 A JP H04312372A JP 10172091 A JP10172091 A JP 10172091A JP 10172091 A JP10172091 A JP 10172091A JP H04312372 A JPH04312372 A JP H04312372A
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- Japan
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- pulse
- servo motor
- feedback
- rotary encoder
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サーボモータを駆動し
て、X軸及びY軸を移動させながらXYテーブル上の位
置決めを行なう駆動モータシステムにおいて、サーボモ
ータの動作を制御するサーボモータ制御装置に関する。
て、X軸及びY軸を移動させながらXYテーブル上の位
置決めを行なう駆動モータシステムにおいて、サーボモ
ータの動作を制御するサーボモータ制御装置に関する。
【0002】精密な位置決めが要求される作業は、例え
ば駆動モータシステムを用いてXYテーブル上のX軸及
びY軸を精巧に移動させながら行なうことができる。X
軸及びY軸の送り機構としては、例えばボールネジが用
いられる。ボールネジは、右回りあるいは左回りに回転
することによってボールネジの軸方向に移動するので、
ボールネジの回転をX軸あるいはY軸の直線的な移動に
置き換えることができる。
ば駆動モータシステムを用いてXYテーブル上のX軸及
びY軸を精巧に移動させながら行なうことができる。X
軸及びY軸の送り機構としては、例えばボールネジが用
いられる。ボールネジは、右回りあるいは左回りに回転
することによってボールネジの軸方向に移動するので、
ボールネジの回転をX軸あるいはY軸の直線的な移動に
置き換えることができる。
【0003】X軸及びY軸による精密な位置決めを行な
うために、X軸及びY軸が移動した距離を検出する距離
検出部が設けられる。そして該距離検出部から出力され
るフィードバック信号を受けて、ボールネジを回転させ
るサーボモータの動作を制御するサーボモータ制御装置
が設けられ、X軸及びY軸による位置決めを補正する。
うために、X軸及びY軸が移動した距離を検出する距離
検出部が設けられる。そして該距離検出部から出力され
るフィードバック信号を受けて、ボールネジを回転させ
るサーボモータの動作を制御するサーボモータ制御装置
が設けられ、X軸及びY軸による位置決めを補正する。
【0004】
【従来の技術】図1は、従来の技術について説明する図
である。従来は、一般的に距離検出部にはロータリエン
コーダ18が用いられた。ロータリエンコーダ18は、
ボールネジなどの回転数を検出することにより、X軸あ
るいはY軸が移動した距離を算出し、これをフィードバ
ックパルスとしてサーボモータ制御装置13に送出する
ものである。また、X軸あるいはY軸が移動すべき距離
を示す指令値を、サーボモータ制御装置13に与えるも
のとしては、一例としてパソコン17が用いられた。
である。従来は、一般的に距離検出部にはロータリエン
コーダ18が用いられた。ロータリエンコーダ18は、
ボールネジなどの回転数を検出することにより、X軸あ
るいはY軸が移動した距離を算出し、これをフィードバ
ックパルスとしてサーボモータ制御装置13に送出する
ものである。また、X軸あるいはY軸が移動すべき距離
を示す指令値を、サーボモータ制御装置13に与えるも
のとしては、一例としてパソコン17が用いられた。
【0005】サーボモータ制御装置13は、偏差カウン
タ14とデジタル/アナログ変換器15と電流制御器1
6とを具備してサーボモータ19を駆動する。偏差カウ
ンタ14は、サーボモータ19の駆動によってX軸・Y
軸が移動した距離を示すフィードバックパルスを減算パ
ルスとして、パソコン17から送出される前記指令値か
ら該減算パルスを差し引いていくものであり、その結果
をたまりパルスとして出力する。たまりパルスは、デジ
タル/アナログ変換器15によってサーボモータ19を
駆動するための電流に変換され、この電流はサーボモー
タ19が安定した駆動を行なう様に、電流制御器16に
よって制御される。
タ14とデジタル/アナログ変換器15と電流制御器1
6とを具備してサーボモータ19を駆動する。偏差カウ
ンタ14は、サーボモータ19の駆動によってX軸・Y
軸が移動した距離を示すフィードバックパルスを減算パ
ルスとして、パソコン17から送出される前記指令値か
ら該減算パルスを差し引いていくものであり、その結果
をたまりパルスとして出力する。たまりパルスは、デジ
タル/アナログ変換器15によってサーボモータ19を
駆動するための電流に変換され、この電流はサーボモー
タ19が安定した駆動を行なう様に、電流制御器16に
よって制御される。
【0006】また、距離検出部にリニアスケールを用い
たものもあった。リニアスケールは、X軸及びY軸の位
置を検出して出力を行なうものである。この場合は、リ
ニアスケールからの出力信号をフィードバックパルスに
してサーボモータの制御を行なっていた。
たものもあった。リニアスケールは、X軸及びY軸の位
置を検出して出力を行なうものである。この場合は、リ
ニアスケールからの出力信号をフィードバックパルスに
してサーボモータの制御を行なっていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ロータリエンコーダを
距離検出部に装備する場合には、位置決め精度に限界が
あった。ロータリエンコーダによる位置決め精度は、ボ
ールネジなどの回転数を検出する分解能に左右される。 また、該分解能をいかに高くしても、ボールネジが機械
的動作をするためにとられる遊びに起因する誤差が生じ
る。さらに、作業環境が充分に整っていない状況下、例
えばXYテーブルが安定する様にテーブルの架台が充分
に厚くない状況下、動作環境温度が一定でない状況下で
は、目標とする位置決め精度が保証できないといった問
題点があった。
距離検出部に装備する場合には、位置決め精度に限界が
あった。ロータリエンコーダによる位置決め精度は、ボ
ールネジなどの回転数を検出する分解能に左右される。 また、該分解能をいかに高くしても、ボールネジが機械
的動作をするためにとられる遊びに起因する誤差が生じ
る。さらに、作業環境が充分に整っていない状況下、例
えばXYテーブルが安定する様にテーブルの架台が充分
に厚くない状況下、動作環境温度が一定でない状況下で
は、目標とする位置決め精度が保証できないといった問
題点があった。
【0008】一方、ロータリエンコーダによるこのよう
な位置決めに関する問題点を解消するためにリニアスケ
ールを距離検出部に装備する場合においても、XYテー
ブルにそりや歪みなどがあるときや、偶発的にXYテー
ブルにかかる衝撃など過大な適用負荷慣性モーメントが
加えられたときには、ハンチング現象を引き起こしやす
いという問題点があった。図4は、ハンチング現象につ
いて説明する図である。この図において、軸21をスケ
ール20上“100”の位置に移動する指令をサーボモ
ータ制御装置に与えていると仮定する。図4(a)は、
軸21が“99”の位置にある状態であり、図4(b)
は、図4(a)の次の状態で、リニアスケールからのフ
ィードバック信号を受けたサーボモータ制御装置が軸2
1の位置がスケール20上、より大きな値の位置になる
様にサーボモータを駆動した結果を示しているとする。 しかし、図4(b)の軸21は“100”の位置にはな
く、“101”の位置にある。続いて、リニアスケール
はフィードバック信号を出力して軸21の位置をサーボ
モータ制御装置に知らせるので、再びサーボモータ制御
装置はサーボモータを駆動する。そして、図4(b)の
次の状態は、例えば図4(a)の状態になる。このよう
にして、図4(a)の状態と図4(b)の状態を繰り返
して、位置決めの動作がいつまでも終了しないといった
ハンチング現象が起こる。そのため、リニアスケールに
よるフィードバック制御を行なう場合には、XYテーブ
ルに必要以上の精度が要求されるという問題点があった
。
な位置決めに関する問題点を解消するためにリニアスケ
ールを距離検出部に装備する場合においても、XYテー
ブルにそりや歪みなどがあるときや、偶発的にXYテー
ブルにかかる衝撃など過大な適用負荷慣性モーメントが
加えられたときには、ハンチング現象を引き起こしやす
いという問題点があった。図4は、ハンチング現象につ
いて説明する図である。この図において、軸21をスケ
ール20上“100”の位置に移動する指令をサーボモ
ータ制御装置に与えていると仮定する。図4(a)は、
軸21が“99”の位置にある状態であり、図4(b)
は、図4(a)の次の状態で、リニアスケールからのフ
ィードバック信号を受けたサーボモータ制御装置が軸2
1の位置がスケール20上、より大きな値の位置になる
様にサーボモータを駆動した結果を示しているとする。 しかし、図4(b)の軸21は“100”の位置にはな
く、“101”の位置にある。続いて、リニアスケール
はフィードバック信号を出力して軸21の位置をサーボ
モータ制御装置に知らせるので、再びサーボモータ制御
装置はサーボモータを駆動する。そして、図4(b)の
次の状態は、例えば図4(a)の状態になる。このよう
にして、図4(a)の状態と図4(b)の状態を繰り返
して、位置決めの動作がいつまでも終了しないといった
ハンチング現象が起こる。そのため、リニアスケールに
よるフィードバック制御を行なう場合には、XYテーブ
ルに必要以上の精度が要求されるという問題点があった
。
【0009】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
、環境的に十分管理されていなくとも、高精度な位置決
めが行なえると共に、ハンチング現象の起こらない駆動
モータシステムを提供することを目的とする。
、環境的に十分管理されていなくとも、高精度な位置決
めが行なえると共に、ハンチング現象の起こらない駆動
モータシステムを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
目的は、前記特許請求の範囲に記載した手段により達成
される。すなわち、本発明は、サーボモータを駆動して
、X軸及びY軸を移動させながらXYテーブル上の位置
決めを行なう駆動モータシステムにおいて、X軸及びY
軸が移動すべき距離を示す指令値を受けると共に、サー
ボモータの駆動によってX軸及びY軸が移動した距離を
示す信号を前記指令値から順次減算していくための減算
パルスとして受けて、X軸及びY軸が移動すべき残りの
距離を示すたまりパルスを出力する偏差カウンタと、該
たまりパルスに基づいて、サーボモータを駆動するため
の電流を出力するデジタル/アナログ変換器と、該電流
を制御する電流制御器とを擁するサーボモータ制御装置
であって、リニアスケール(6)から受けるフィードバ
ック信号をパルス信号に変換するパルス変換回路(2)
と、該パルス信号に変換したリニアスケール(6)から
のフィードバックパルスと、ロータリエンコーダ(5)
から受けるフィードバックパルスとを比較する比較回路
(3)と、前記ロータリエンコーダ(5)から受けるフ
ィードバックパルスに、前記比較回路(3)からの出力
を加算する加算回路(4)とを具備して、該加算回路(
4)からの出力パルスを前記指令値から順次減算してい
くための減算パルスとして前記偏差カウンタへ出力する
サーボモータ制御装置である。
目的は、前記特許請求の範囲に記載した手段により達成
される。すなわち、本発明は、サーボモータを駆動して
、X軸及びY軸を移動させながらXYテーブル上の位置
決めを行なう駆動モータシステムにおいて、X軸及びY
軸が移動すべき距離を示す指令値を受けると共に、サー
ボモータの駆動によってX軸及びY軸が移動した距離を
示す信号を前記指令値から順次減算していくための減算
パルスとして受けて、X軸及びY軸が移動すべき残りの
距離を示すたまりパルスを出力する偏差カウンタと、該
たまりパルスに基づいて、サーボモータを駆動するため
の電流を出力するデジタル/アナログ変換器と、該電流
を制御する電流制御器とを擁するサーボモータ制御装置
であって、リニアスケール(6)から受けるフィードバ
ック信号をパルス信号に変換するパルス変換回路(2)
と、該パルス信号に変換したリニアスケール(6)から
のフィードバックパルスと、ロータリエンコーダ(5)
から受けるフィードバックパルスとを比較する比較回路
(3)と、前記ロータリエンコーダ(5)から受けるフ
ィードバックパルスに、前記比較回路(3)からの出力
を加算する加算回路(4)とを具備して、該加算回路(
4)からの出力パルスを前記指令値から順次減算してい
くための減算パルスとして前記偏差カウンタへ出力する
サーボモータ制御装置である。
【0011】
【作用】本発明において、高密度の位置決めを実現する
ために、ロータリエンコーダとリニアスケールの両方を
距離検出部に装備する。そして、その両方の出力をフィ
ードバック信号として併用することによりサーボモータ
の駆動制御を行なう。
ために、ロータリエンコーダとリニアスケールの両方を
距離検出部に装備する。そして、その両方の出力をフィ
ードバック信号として併用することによりサーボモータ
の駆動制御を行なう。
【0012】リニアスケールを単独で距離検出部に装備
した場合では、ハンチング現象を引き起こしていたが、
本発明では、ロータリエンコーダからのフィードバック
信号を合わせて使用しているために、ハンチング現象が
起こる可能性は非常に低くなっている。以下本発明の作
用を、実施例に基づいて詳細に説明する。
した場合では、ハンチング現象を引き起こしていたが、
本発明では、ロータリエンコーダからのフィードバック
信号を合わせて使用しているために、ハンチング現象が
起こる可能性は非常に低くなっている。以下本発明の作
用を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【0013】
【実施例】図1は、本発明の原理説明図である。距離検
出部にはロータリエンコーダ5とリニアスケール6の両
方を装備し、サーボモータ制御装置1は、ロータリエン
コーダ5とリニアスケール6の両者のフィードバック信
号を受けてサーボモータを制御する。リニアスケール6
からのフィードバック信号はパルス変換回路2によりパ
ルス化してロータリエンコーダ5からのフィードバック
パルスと共に比較回路3に入力するが、これは、サーボ
モータの回転中、常時行なう。
出部にはロータリエンコーダ5とリニアスケール6の両
方を装備し、サーボモータ制御装置1は、ロータリエン
コーダ5とリニアスケール6の両者のフィードバック信
号を受けてサーボモータを制御する。リニアスケール6
からのフィードバック信号はパルス変換回路2によりパ
ルス化してロータリエンコーダ5からのフィードバック
パルスと共に比較回路3に入力するが、これは、サーボ
モータの回転中、常時行なう。
【0014】比較回路3により比較結果は、ロータリエ
ンコーダ5からのフィードバックパルスに加算するが、
この機能を加算回路4に持たせる。そして、加算回路4
の出力を減算パルスとして偏差カウンタに送出する。従
来の技術の項目において説明した様に、偏差カウンタは
指令値から減算パルスを差し引いていくものであり、そ
の結果をたまりパルスとして出力する。たまりパルスは
、デジタル/アナログ変換器によって電流に変換され、
この電流は電流制御器によって制御される。
ンコーダ5からのフィードバックパルスに加算するが、
この機能を加算回路4に持たせる。そして、加算回路4
の出力を減算パルスとして偏差カウンタに送出する。従
来の技術の項目において説明した様に、偏差カウンタは
指令値から減算パルスを差し引いていくものであり、そ
の結果をたまりパルスとして出力する。たまりパルスは
、デジタル/アナログ変換器によって電流に変換され、
この電流は電流制御器によって制御される。
【0015】図2は、本発明の実施例を示す図である。
図2で示す駆動モータシステムでは、ロータリエンコー
ダとリニアスケールを用いた併用制御を行なっている。 すなわち、サーボモータ制御装置7はロータリエンコー
ダのフィードバックとリニアスケールフィードバックユ
ニット10が出力するリニアスケールのフィードバック
との両方を受けてサーボモータを駆動していく。そうす
ることによって、パソコン8からの指令値に応じたXY
テーブル9のX軸11及びY軸12の位置決めを高精度
に行なうことが可能となる。
ダとリニアスケールを用いた併用制御を行なっている。 すなわち、サーボモータ制御装置7はロータリエンコー
ダのフィードバックとリニアスケールフィードバックユ
ニット10が出力するリニアスケールのフィードバック
との両方を受けてサーボモータを駆動していく。そうす
ることによって、パソコン8からの指令値に応じたXY
テーブル9のX軸11及びY軸12の位置決めを高精度
に行なうことが可能となる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動モータシステムにおいてハンチング現象を起こさず
に高精度な位置決めを行なうことができるという利点が
ある。
駆動モータシステムにおいてハンチング現象を起こさず
に高精度な位置決めを行なうことができるという利点が
ある。
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の実施例を示す図である。
【図3】従来の技術について説明する図である。
【図4】ハンチング現像について説明する図である。
1 サーボモータ制御装置
2 パルス変換回路
3 比較回路
4 加算回路
5 ロータリエンコーダ
6 リニアスケール
7 サーボモータ制御装置
8 パソコン
9 XYテーブル
10 リニアスケールフィードバックユニット1
1 X軸 12 Y軸 13 サーボモータ制御装置 14 偏差カウンタ 15 デジタル/アナログ変換器16 電
流制御器 17 パソコン 18 ロータリエンコーダ 19 サーボモータ 20 スケール 21 軸
1 X軸 12 Y軸 13 サーボモータ制御装置 14 偏差カウンタ 15 デジタル/アナログ変換器16 電
流制御器 17 パソコン 18 ロータリエンコーダ 19 サーボモータ 20 スケール 21 軸
Claims (1)
- 【請求項1】 サーボモータを駆動して、X軸及びY
軸を移動させながらXYテーブル上の位置決めを行なう
駆動モータシステムにおいて、X軸及びY軸が移動すべ
き距離を示す指令値を受けると共に、サーボモータの駆
動によってX軸及びY軸が移動した距離を示す信号を前
記指令値から順次減算していくための減算パルスとして
受けて、X軸及びY軸が移動すべき残りの距離を示すた
まりパルスを出力する偏差カウンタと、該たまりパルス
に基づいて、サーボモータを駆動するための電流を出力
するデジタル/アナログ変換器と、該電流を制御する電
流制御器とを擁するサーボモータ制御装置であって、リ
ニアスケール(6)から受けるフィードバック信号をパ
ルス信号に変換するパルス変換回路(2)と、該パルス
信号に変換したリニアスケール(6)からのフィードバ
ックパルスと、ロータリエンコーダ(5)から受けるフ
ィードバックパルスとを比較する比較回路(3)と、前
記ロータリエンコーダ(5)から受けるフィードバック
パルスに、前記比較回路(3)からの出力を加算する加
算回路(4)とを具備して、該加算回路(4)からの出
力パルスを前記指令値から順次減算していくための減算
パルスとして前記偏差カウンタへ出力することを特徴と
するサーボモータ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10172091A JPH04312372A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | サーボモータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10172091A JPH04312372A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | サーボモータ制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04312372A true JPH04312372A (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=14308143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10172091A Pending JPH04312372A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | サーボモータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04312372A (ja) |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP10172091A patent/JPH04312372A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000926 |