JPH045202B2 - - Google Patents
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- JPH045202B2 JPH045202B2 JP57172863A JP17286382A JPH045202B2 JP H045202 B2 JPH045202 B2 JP H045202B2 JP 57172863 A JP57172863 A JP 57172863A JP 17286382 A JP17286382 A JP 17286382A JP H045202 B2 JPH045202 B2 JP H045202B2
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- Japan
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- acceleration
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- accumulator
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- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 15
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
- G05B19/4103—Digital interpolation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34167—Coarse fine, macro microinterpolation, preprocessor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は加減速装置に係り、特に工作機械の可
動部やロボツトのハンドなどの駆動に適用して好
適な加減速装置に関する。
動部やロボツトのハンドなどの駆動に適用して好
適な加減速装置に関する。
工作機械、ロボツト等軸移動の制御を行なう制
御装置においては、一般に軸移動の開始時および
減速時に機械系にシヨツクや振動を与えないよう
にするために加速、減速がおこなわれる。かゝる
加減速方式としては以下に述べる２つの方式があ
る。尚、以下Ｘ、Y2軸の直線補間の場合につい
て述べるが、それ以上の軸の場合あるいは円弧補
間等の場合についても全く同様である。又、サン
プリング周期をＴ、与えられた送り速度をＦ、Ｘ
軸の移動量をＸ、Ｙ軸の移動量をＹ、接線方向の
移動量をＳ（＝√2＋2）とする。
御装置においては、一般に軸移動の開始時および
減速時に機械系にシヨツクや振動を与えないよう
にするために加速、減速がおこなわれる。かゝる
加減速方式としては以下に述べる２つの方式があ
る。尚、以下Ｘ、Y2軸の直線補間の場合につい
て述べるが、それ以上の軸の場合あるいは円弧補
間等の場合についても全く同様である。又、サン
プリング周期をＴ、与えられた送り速度をＦ、Ｘ
軸の移動量をＸ、Ｙ軸の移動量をＹ、接線方向の
移動量をＳ（＝√2＋2）とする。
第１の加減速方式は粗補間器において、サンプ
リング周期Ｔ毎にΔS＝Ｆ・Ｔの演算を行なつて
接線方向の微小な移動量成分ΔSを求め、ΔSから
次式によりＸ軸、Ｙ軸方向の移動量成分ΔX，
ΔYを求め、 このΔX，ΔYに対して各軸独立に遅れを持た
せて粗補間及び加減速を行なう方法である。第１
図はかゝる第１の加減速方式を適用した制御装置
のブロツク図であり、粗補間器１０１は送り速度
Ｆ，Ｘ軸及びＹ軸の移動量Ｘ，Ｙを用いて(1)，(2)
式から各軸の粗補間データΔX，ΔYを演算し、
それぞれパルス分配器１０２Ｘ，１０２Ｙに入力
する。精補間器としてのパルス分配器１０２Ｘ，
１０２Ｙは粗補間データΔX，ΔYに基いてパル
ス分配演算を行なつて１サンプリング時間の間に
ΔX，ΔYに相当する数の分配パルスXP，YPを
発生しそれぞれ加減速回路１０３Ｘ，１０３Ｙに
入力する。各加減速１０３Ｘ，１０３Ｙは立上り
時、立下り時共に第２図に示すように指数関数形
で速度を加減速するものとすれば、第３図に示す
構成を有する。尚、第３図において３ａはパルス
分配器１０２Ｘ（１０２Ｙ）から出力される分配
パルスXP（YP）と加減速回路１０３Ｘ（１０３
Ｙ）の出力パルスXCP（YCP）とを合成する合成
回路、３ｂは合成回路３ａから出力されるパルス
を累積するレジスタ、３ｃはアキユームレータ、
３ｄはレジスタ３ｂの内容Ｅとアキユームレータ
３ｃの内容を一定速度FcのパルスＰが発生する
毎に加算しその加算結果をアキユームレータ３ｃ
にセツトする加算器である。今、分配パルスXP
の速度をＦ、出力パルスXCPの速度をF0とすれ
ば次式が成立する。
リング周期Ｔ毎にΔS＝Ｆ・Ｔの演算を行なつて
接線方向の微小な移動量成分ΔSを求め、ΔSから
次式によりＸ軸、Ｙ軸方向の移動量成分ΔX，
ΔYを求め、 このΔX，ΔYに対して各軸独立に遅れを持た
せて粗補間及び加減速を行なう方法である。第１
図はかゝる第１の加減速方式を適用した制御装置
のブロツク図であり、粗補間器１０１は送り速度
Ｆ，Ｘ軸及びＹ軸の移動量Ｘ，Ｙを用いて(1)，(2)
式から各軸の粗補間データΔX，ΔYを演算し、
それぞれパルス分配器１０２Ｘ，１０２Ｙに入力
する。精補間器としてのパルス分配器１０２Ｘ，
１０２Ｙは粗補間データΔX，ΔYに基いてパル
ス分配演算を行なつて１サンプリング時間の間に
ΔX，ΔYに相当する数の分配パルスXP，YPを
発生しそれぞれ加減速回路１０３Ｘ，１０３Ｙに
入力する。各加減速１０３Ｘ，１０３Ｙは立上り
時、立下り時共に第２図に示すように指数関数形
で速度を加減速するものとすれば、第３図に示す
構成を有する。尚、第３図において３ａはパルス
分配器１０２Ｘ（１０２Ｙ）から出力される分配
パルスXP（YP）と加減速回路１０３Ｘ（１０３
Ｙ）の出力パルスXCP（YCP）とを合成する合成
回路、３ｂは合成回路３ａから出力されるパルス
を累積するレジスタ、３ｃはアキユームレータ、
３ｄはレジスタ３ｂの内容Ｅとアキユームレータ
３ｃの内容を一定速度FcのパルスＰが発生する
毎に加算しその加算結果をアキユームレータ３ｃ
にセツトする加算器である。今、分配パルスXP
の速度をＦ、出力パルスXCPの速度をF0とすれ
ば次式が成立する。
dE／dt＝Ｆ−F0 (3)
F0＝Fc／2n・Ｅ (4)
但し、アキユームレータ３ｃのビツト数はｎで
ある。さて、上式において、(3)式はレジスタ３ｂ
の単位時間当りの増分であり、(4)式はアキユーム
レータ３ｃから単位時間当りに出力される桁上げ
パルス（出力パルスXCP）の数である。この(3)，
(4)式より、出力パルスF0を求めれば、 F0＝Ｆ〔１−exp（−kt）〕 (5) 但し、ｋ＝定数 となり、出力パルス速度F0は起動時指数関数的
に加速され、停止時指数関数的に減速される。
ある。さて、上式において、(3)式はレジスタ３ｂ
の単位時間当りの増分であり、(4)式はアキユーム
レータ３ｃから単位時間当りに出力される桁上げ
パルス（出力パルスXCP）の数である。この(3)，
(4)式より、出力パルスF0を求めれば、 F0＝Ｆ〔１−exp（−kt）〕 (5) 但し、ｋ＝定数 となり、出力パルス速度F0は起動時指数関数的
に加速され、停止時指数関数的に減速される。
第１図に戻つて加減速回路１０３Ｘ，１０３Ｙ
により指数関数的に加減速された出力パルス
XCP，YCPはサーボ回路１０４Ｘ，１０４Ｙに
入力され、それぞれサーボモータ１０５Ｘ，１０
５Ｙを駆動する。第４図は粗補間器１０１による
粗補間の状態を示す説明図である。
により指数関数的に加減速された出力パルス
XCP，YCPはサーボ回路１０４Ｘ，１０４Ｙに
入力され、それぞれサーボモータ１０５Ｘ，１０
５Ｙを駆動する。第４図は粗補間器１０１による
粗補間の状態を示す説明図である。
一方、第２の加減速方法は補間器に入力する送
り速度そのものに加減速をかけて、加減速を行な
う方法である。第５図は第２の加減速方法を実現
するブロツク図、第６図は移動状態を説明する説
明図である。第５図において、加減速回路２０１
は第３図とほぼ同一構成を有し、送り速度Ｆの立
上り時、立下り時において出力パルスFjを指数関
数的に加速及び減速させる。尚、減速は送り速度
Ｆのパルスが到来しなくなれば自動的に行われ
る。そして、減速を開始するタイミング（送り速
度Ｆのパルス入力を停止するタイミング）は送り
速度Ｆに応じた減速距離（既知）が残移動量と等
しくなつたときである。補間器２０２は加減速回
路２０１から出力パルスFjが発生する毎に移動量
データＸ，Ｙに基いてパルス分配演算を行ない分
配パルスXP、YPを発生し、サーボ回路１０４
Ｘ，１０４Ｙを介してサーボモータ１０５Ｘ，１
０５Ｙを駆動する。この結果、第６図に示すよう
に起動時及び停止時において補間器２０２の出力
速度（１サンプリング時間における移動量）は漸
増及び漸減する。
り速度そのものに加減速をかけて、加減速を行な
う方法である。第５図は第２の加減速方法を実現
するブロツク図、第６図は移動状態を説明する説
明図である。第５図において、加減速回路２０１
は第３図とほぼ同一構成を有し、送り速度Ｆの立
上り時、立下り時において出力パルスFjを指数関
数的に加速及び減速させる。尚、減速は送り速度
Ｆのパルスが到来しなくなれば自動的に行われ
る。そして、減速を開始するタイミング（送り速
度Ｆのパルス入力を停止するタイミング）は送り
速度Ｆに応じた減速距離（既知）が残移動量と等
しくなつたときである。補間器２０２は加減速回
路２０１から出力パルスFjが発生する毎に移動量
データＸ，Ｙに基いてパルス分配演算を行ない分
配パルスXP、YPを発生し、サーボ回路１０４
Ｘ，１０４Ｙを介してサーボモータ１０５Ｘ，１
０５Ｙを駆動する。この結果、第６図に示すよう
に起動時及び停止時において補間器２０２の出力
速度（１サンプリング時間における移動量）は漸
増及び漸減する。
以上のように、従来上記第１、第２の加減速方
法が行われている。このうち、第１の方法におい
ては加減速制御を補間と全く無関係に行なえばよ
く、単に補間を開始すれば加速がかゝり、補間を
終了すれば減速がかゝることになり、補間器や加
減速回路自体の構成が簡単になるという利点を持
つている。しかし、第１の方法は各軸独立な遅れ
を持つているため円孤補間の場合にはどうしても
第７図に示すように加減速後の経路について誤差
を生じる欠点を有している。尚、第７図における
半径誤差ΔRは、半径をＲ、時定数をτ、指令速
度をＦとすれば近似的に ΔR≒１／２τ2F2／Ｒ (6) となる。
法が行われている。このうち、第１の方法におい
ては加減速制御を補間と全く無関係に行なえばよ
く、単に補間を開始すれば加速がかゝり、補間を
終了すれば減速がかゝることになり、補間器や加
減速回路自体の構成が簡単になるという利点を持
つている。しかし、第１の方法は各軸独立な遅れ
を持つているため円孤補間の場合にはどうしても
第７図に示すように加減速後の経路について誤差
を生じる欠点を有している。尚、第７図における
半径誤差ΔRは、半径をＲ、時定数をτ、指令速
度をＦとすれば近似的に ΔR≒１／２τ2F2／Ｒ (6) となる。
一方、第２の加減速方法においては加減速制御
により径路の誤差を生ずるということは全くない
という利点はあるけれども、特に減速に関して与
えられた移動の終点で正確に減速を終了させるた
めには、与えられた送り速度Ｆにオーバライドが
かけられる等の送り速度の変更があることを考虜
して、時々刻々の送り速度に従つた必要な減速距
離および移動の終点までの残距離を常時把握して
おかなければならず、複雑な計算を必要とし、補
間器および加減速回路が非常に複雑となるという
欠点を持つている。
により径路の誤差を生ずるということは全くない
という利点はあるけれども、特に減速に関して与
えられた移動の終点で正確に減速を終了させるた
めには、与えられた送り速度Ｆにオーバライドが
かけられる等の送り速度の変更があることを考虜
して、時々刻々の送り速度に従つた必要な減速距
離および移動の終点までの残距離を常時把握して
おかなければならず、複雑な計算を必要とし、補
間器および加減速回路が非常に複雑となるという
欠点を持つている。
以上から、本発明は径路誤差を小にすることが
できると共に、加減速制御を簡単な回路構成で実
現できる新規な加減速装置を提供することを目的
とする。
できると共に、加減速制御を簡単な回路構成で実
現できる新規な加減速装置を提供することを目的
とする。
以下、本発明の実施例を図面に従つて詳細に説
明する。
明する。
さて、本発明は円弧補間での加減速後の径路誤
差をできるだけ少なくし、且つ与えられた時定数
の時間で第８図に示すような直線形の加速、減速
を行なうものである。
差をできるだけ少なくし、且つ与えられた時定数
の時間で第８図に示すような直線形の加速、減速
を行なうものである。
第９図は本発明の実施例ブロツク図（Ｘ軸につ
いてのみ詳細に示している）である。粗補間器３
０１は(1)，(2)式の演算を行なつて１サンプリング
毎に各軸の駆動信号としての粗補間データΔXn，
ΔYnを発生し、加減速回路３０２Ｘ，３０２Ｙ
に入力する。各加減速回路３０２Ｘ，３０２Ｙは
それぞれ、ｎ個（但し、ｎは時定数をτ、サンプ
リング時間をＴとするときτ／Ｔに等しい）のバ
ツフアレジスタ＃１，＃２……＃（ｎ−１），
＃ｎを有するシフトレジスタと、加算回路ADD
と、加算結果を一時的に記憶するアキユームレー
タACCと、加算結果を転送されるレジスタSUM
と、加算結果を１／ｎする除算器DIVを有してい
る。各バツフアレジスタ＃１〜＃ｎは直列的に接
続され、１サンプリング毎に最新の粗補間データ
ΔXnをバツフアレジスタ＃１に記憶すると共に
各バツフアレジスタの内容を次段のバツフアレジ
スタに転送し、最終段のバツフアレジスタ＃ｎの
内容ΔX0を加算器ADDに入力する。
いてのみ詳細に示している）である。粗補間器３
０１は(1)，(2)式の演算を行なつて１サンプリング
毎に各軸の駆動信号としての粗補間データΔXn，
ΔYnを発生し、加減速回路３０２Ｘ，３０２Ｙ
に入力する。各加減速回路３０２Ｘ，３０２Ｙは
それぞれ、ｎ個（但し、ｎは時定数をτ、サンプ
リング時間をＴとするときτ／Ｔに等しい）のバ
ツフアレジスタ＃１，＃２……＃（ｎ−１），
＃ｎを有するシフトレジスタと、加算回路ADD
と、加算結果を一時的に記憶するアキユームレー
タACCと、加算結果を転送されるレジスタSUM
と、加算結果を１／ｎする除算器DIVを有してい
る。各バツフアレジスタ＃１〜＃ｎは直列的に接
続され、１サンプリング毎に最新の粗補間データ
ΔXnをバツフアレジスタ＃１に記憶すると共に
各バツフアレジスタの内容を次段のバツフアレジ
スタに転送し、最終段のバツフアレジスタ＃ｎの
内容ΔX0を加算器ADDに入力する。
従つて、あるサンプリング時点において、加算
器ADDは、レジスタSUMの内容をStとすれば ΔXn−ΔX0＋St→St (7) の演算を行ない、演算結果をアキユームレータ
ACCに格納する。アキユームレータACCの内容
は除算器DIVにより１／ｎされ、精補間器として
機能するパルス分配器３０３Ｘ，３０３Ｙに入力
される。これと、同時に各バツフアレジスタ
（＃１〜＃ｎ）の内容は次段のバツフアレジスタ
にシフトされ、又ΔXnは先頭のバツフアレジス
タ＃１に記憶され、更にアキユームレータACC
の内容StはレジスタSUMに転送される。尚、バ
ツフアの順次シフトに関して、演算時間上の問題
があれば、ΔX0をとり出すべきバツフアがどれで
あるか、及びΔXnを格納すべきバツフアがどれ
であるかを示すポインタを設けることによつてシ
フト動作を除去することができる。又、第９図で
は図示してないが、除算器DIVで１／ｎすると余
りが生じることを考慮して、アキユームレータと
加算器とを別途設け、各サンプリング周期での余
りを加算してアキユームレータに累積し、アキユ
ームレータの内容がｎを越えたとき除算器出力値
に１を加算して送りだすという構成を有している
ので、精度の高い加減速を行なえる。そして、加
減速終了時には該余り値を記憶するアキユームレ
ータの内容は零になつており、従つて本願の加減
速回路に関する入力信号の総和と出力信号の総和
とが完全に一致する。
器ADDは、レジスタSUMの内容をStとすれば ΔXn−ΔX0＋St→St (7) の演算を行ない、演算結果をアキユームレータ
ACCに格納する。アキユームレータACCの内容
は除算器DIVにより１／ｎされ、精補間器として
機能するパルス分配器３０３Ｘ，３０３Ｙに入力
される。これと、同時に各バツフアレジスタ
（＃１〜＃ｎ）の内容は次段のバツフアレジスタ
にシフトされ、又ΔXnは先頭のバツフアレジス
タ＃１に記憶され、更にアキユームレータACC
の内容StはレジスタSUMに転送される。尚、バ
ツフアの順次シフトに関して、演算時間上の問題
があれば、ΔX0をとり出すべきバツフアがどれで
あるか、及びΔXnを格納すべきバツフアがどれ
であるかを示すポインタを設けることによつてシ
フト動作を除去することができる。又、第９図で
は図示してないが、除算器DIVで１／ｎすると余
りが生じることを考慮して、アキユームレータと
加算器とを別途設け、各サンプリング周期での余
りを加算してアキユームレータに累積し、アキユ
ームレータの内容がｎを越えたとき除算器出力値
に１を加算して送りだすという構成を有している
ので、精度の高い加減速を行なえる。そして、加
減速終了時には該余り値を記憶するアキユームレ
ータの内容は零になつており、従つて本願の加減
速回路に関する入力信号の総和と出力信号の総和
とが完全に一致する。
次に第１０図を参照しつつ本発明の具体例を示
す。尚、時定数τを400msec、サンプリング周期
Ｔを8msecとする。従つて、バツフアレジスタは
５個（＝40／８）である。又、加減速回路３０２
Ｘへの入力ΔXnを10とし、バツフアレジスタ
＃１〜＃５、アキユームレータACC、レジスタ
SUMの初期値を零とする。
す。尚、時定数τを400msec、サンプリング周期
Ｔを8msecとする。従つて、バツフアレジスタは
５個（＝40／８）である。又、加減速回路３０２
Ｘへの入力ΔXnを10とし、バツフアレジスタ
＃１〜＃５、アキユームレータACC、レジスタ
SUMの初期値を零とする。
第１サンプリング時刻においては(7)式の演算結
果StはΔXn＝10、ΔX0＝０、レジスタSUMの内
容＝０であるから10となり、よつて除算器DIV出
力は２となる。
果StはΔXn＝10、ΔX0＝０、レジスタSUMの内
容＝０であるから10となり、よつて除算器DIV出
力は２となる。
第２サンプリング時刻においては(7)式の演算結
果Stは、ΔXn＝10、ΔX0＝０、SUMの内容＝10
であるから20となり、よつて除算器DIV出力は４
となる。
果Stは、ΔXn＝10、ΔX0＝０、SUMの内容＝10
であるから20となり、よつて除算器DIV出力は４
となる。
以下、同様に除算器出力は６、８、10と増大
し、時定数である40msec経過後に加減速３０２
Ｘへの入力ΔXn（＝10）と加減速回路出力が一致
し、以後ΔXnが到来しなくなる迄、該加減速回
路から一定の数値10が出力される。そして、
ΔXnの到来が終了すると、(7)式の演算結果はSt
は、ΔXn＝０、ΔX0＝10、SUMの内容＝50であ
るから40となり、除算器DIV出力は８となる。以
後、同様に除算器出力は６、４、２、０と減少
し、時定数40msec経過後に零となる。以上のよ
うに、本発明では速度変化があると、その大小を
問わず時定数の時間を持つて加速或いは減速が行
われる。
し、時定数である40msec経過後に加減速３０２
Ｘへの入力ΔXn（＝10）と加減速回路出力が一致
し、以後ΔXnが到来しなくなる迄、該加減速回
路から一定の数値10が出力される。そして、
ΔXnの到来が終了すると、(7)式の演算結果はSt
は、ΔXn＝０、ΔX0＝10、SUMの内容＝50であ
るから40となり、除算器DIV出力は８となる。以
後、同様に除算器出力は６、４、２、０と減少
し、時定数40msec経過後に零となる。以上のよ
うに、本発明では速度変化があると、その大小を
問わず時定数の時間を持つて加速或いは減速が行
われる。
次に、本発明の直線形加減速装置を第１図の加
減速回路に適用した場合の円弧補間での径路誤差
について検討する。
減速回路に適用した場合の円弧補間での径路誤差
について検討する。
第１１図に示すように円弧の中心を原点Prと
したとき、時間ｔにおける円弧上の位置およびそ
の接線方向の速度は次式で得られる。ここでωは
角速度である。
したとき、時間ｔにおける円弧上の位置およびそ
の接線方向の速度は次式で得られる。ここでωは
角速度である。
ｘ＝Rcosωt (8)
ｙ＝Rsinωt (9)
Fx＝−ωRsinωt (10)
Fy＝ωRcosωt (11)
さて、本発明による直線形加減速は、時定数τ
とサンプリング周期Ｔの単位が同じであるとした
とき、ある時間ｔにおいて加減速回路からの出力
値は、時間ｔ−τから時間ｔまでの入力値の総和
を１／τしたものである。方式１での加減速回路
での出力値のデイメンジヨンは距離であるが、サ
ンプリング周期Ｔの時間でその出力値の距離を移
動させるものであるから、速度として考えても、
時間ｔ−τから時間ｔまでの入力値の総和を１／
τしたものといえる。
とサンプリング周期Ｔの単位が同じであるとした
とき、ある時間ｔにおいて加減速回路からの出力
値は、時間ｔ−τから時間ｔまでの入力値の総和
を１／τしたものである。方式１での加減速回路
での出力値のデイメンジヨンは距離であるが、サ
ンプリング周期Ｔの時間でその出力値の距離を移
動させるものであるから、速度として考えても、
時間ｔ−τから時間ｔまでの入力値の総和を１／
τしたものといえる。
従つてＸ軸に関して言えば、加減速回路から出
力されるＸ軸の速度Fxは次式で得られる。
力されるＸ軸の速度Fxは次式で得られる。
Fx＝１／τ∫tt-〓−ωRsinωtdt
＝Ｒ／τ〔cosωt〕tt-〓
＝Ｒ／τ｛cosωt−cosω（ｔ−τ）｝
＝Ｒ／τ｛−2sin１／２(2ωt-ωt)・sinωt／２
＝−2R／τsinωt／２sin（ωt−ωt／２）
＝−Ksin（ωt−ωt／２）
ただし
Ｋ＝2R／τsinωt (12)
したがつて加減速後のＸ軸の位置をX′とすると
X′＝∫Fx
＝−K∫sin（ωt−ωt／２）
＝Ｋ／ωcos（ωt−ωt／２） （13）
R′＝Ｋ／ωとおくと
ΔR＝Ｒ−R′＝Ｒ−2R／ωτsinωt＝Ｒ−〔2R／
ωτ｛ωτ／２−（ωτ／２）3／６＋（ωτ／２）5／
120−……｝〕 ＝Ｒ−｛Ｒ−Ｒ（ωτ）2／24＋Ｒ（ωτ）4／
16×120−……｝＝Ｒ（ωτ）2／24−Ｒ（ωτ）4／16
×120＋……（14） 第２項以下を無視すると ΔR≒Ｒ（ωτ）2／24 ≒Ｒ／24（Ｆ／Ｒ）2τ2 ≒１／24τ2F2／Ｒ （15） 指数関数形加減速の場合の(6)式と比較すると１／12 の誤差となる。
ωτ｛ωτ／２−（ωτ／２）3／６＋（ωτ／２）5／
120−……｝〕 ＝Ｒ−｛Ｒ−Ｒ（ωτ）2／24＋Ｒ（ωτ）4／
16×120−……｝＝Ｒ（ωτ）2／24−Ｒ（ωτ）4／16
×120＋……（14） 第２項以下を無視すると ΔR≒Ｒ（ωτ）2／24 ≒Ｒ／24（Ｆ／Ｒ）2τ2 ≒１／24τ2F2／Ｒ （15） 指数関数形加減速の場合の(6)式と比較すると１／12 の誤差となる。
以上、本発明によれば円弧径路誤差を従来の場
合と比らべはるかに小さくすることができた。
又、本発明の加減速装置においては補間と全く無
関係に加減速制御ができるから回路構成が簡単で
ある。
合と比らべはるかに小さくすることができた。
又、本発明の加減速装置においては補間と全く無
関係に加減速制御ができるから回路構成が簡単で
ある。
第１図は従来の第１加減速方式を適用したブロ
ツク図、第２図は指数関数形加減速の説明図、第
３図は指数形加減速回路のブロツク図、第４図は
第１の加減速方式の説明図、第５図は第２加減速
方式を適用したブロツク図、第６図は第２の加減
速方式の説明図、第７図は第１の加減速方式によ
る径路誤差説明図、第８図は直線形加減速の説明
図、第９図は本発明の実施例ブロツク図、第１０
図は本発明の説明図、第１１図は本発明による径
路誤差説明図である。 ３０１……粗補間器、３０２Ｘ，３０２Ｙ……
加減速回路、３０３Ｘ，３０３Ｙ……パルス分配
器、＃１〜＃ｎ……バツフアレジスタ、ADD…
…加算器、SUM……レジスタ、DIV……除算器。
ツク図、第２図は指数関数形加減速の説明図、第
３図は指数形加減速回路のブロツク図、第４図は
第１の加減速方式の説明図、第５図は第２加減速
方式を適用したブロツク図、第６図は第２の加減
速方式の説明図、第７図は第１の加減速方式によ
る径路誤差説明図、第８図は直線形加減速の説明
図、第９図は本発明の実施例ブロツク図、第１０
図は本発明の説明図、第１１図は本発明による径
路誤差説明図である。 ３０１……粗補間器、３０２Ｘ，３０２Ｙ……
加減速回路、３０３Ｘ，３０３Ｙ……パルス分配
器、＃１〜＃ｎ……バツフアレジスタ、ADD…
…加算器、SUM……レジスタ、DIV……除算器。
Claims (1)
- １ 指令信号が与えられた粗補間器から出力され
る複数の軸方向の駆動信号により、物体を指令さ
れた方向に移動せしめる制御装置における加減速
装置において、各軸方向の前記駆動信号を受ける
精補間器の入力端には各々加減速回路を設け、こ
れら加減速回路には、所定の時定数（τ）をサン
プリング時間で除した数（ｎ）と同数のバツフア
レジスタを直列に接続しサンプリング信号により
先頭のバツフアレジスタに入力される駆動信号を
次々と後段に接続されたバツフアレジスタにシフ
トせしめるシフトレジスタと、駆動信号から前記
シフトレジスタの最終段のバツフアレジスタの記
憶内容を引き算しかつ１サンプルホールド前まで
の演算結果を累積加算した値を加算する加算器
と、該加算器の出力をサンプリング信号により累
積加算して保持するアキユムレータと、該アキユ
ムレータの出力値をホールドし、次のサンプルホ
ールド信号によりホールドしたアキユムレータの
累積加算値を、前記１サンプルホールド前までの
演算結果を累積加算した値として、前記加算器に
入力せしめるレジスタと、前記アキユムレータの
出力値を前記（ｎ）で除算してその結果を前記精
補間器に入力せしめる除算器とを各々設けたこと
を特徴とする加減速装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57172863A JPS5962909A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | 加減速装置 |
| DE8383903111T DE3382051D1 (de) | 1982-10-01 | 1983-09-30 | Beschleunigungs- und geschwindigkeitsverminderungsschaltung. |
| PCT/JP1983/000326 WO1984001444A1 (en) | 1982-10-01 | 1983-09-30 | Acceleration and deceleration circuit |
| EP83903111A EP0120970B1 (en) | 1982-10-01 | 1983-09-30 | Acceleration and deceleration circuit |
| US06/610,983 US4554497A (en) | 1982-10-01 | 1983-09-30 | Acceleration/deceleration circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57172863A JPS5962909A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | 加減速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5962909A JPS5962909A (ja) | 1984-04-10 |
| JPH045202B2 true JPH045202B2 (ja) | 1992-01-30 |
Family
ID=15949688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57172863A Granted JPS5962909A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | 加減速装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4554497A (ja) |
| EP (1) | EP0120970B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5962909A (ja) |
| DE (1) | DE3382051D1 (ja) |
| WO (1) | WO1984001444A1 (ja) |
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| JPS6118009A (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-25 | Fanuc Ltd | 加減速制御方式 |
| JPS61107403A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-26 | Amada Co Ltd | 移動制御方法 |
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| JPH01113809A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-02 | Hitachi Seiko Ltd | サーボ制御装置 |
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-
1982
- 1982-10-01 JP JP57172863A patent/JPS5962909A/ja active Granted
-
1983
- 1983-09-30 US US06/610,983 patent/US4554497A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-09-30 DE DE8383903111T patent/DE3382051D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1983-09-30 EP EP83903111A patent/EP0120970B1/en not_active Expired
- 1983-09-30 WO PCT/JP1983/000326 patent/WO1984001444A1/ja active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| EP0120970A4 (en) | 1986-12-01 |
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| DE3382051D1 (de) | 1991-01-17 |
| WO1984001444A1 (en) | 1984-04-12 |
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| EP0120970B1 (en) | 1990-12-05 |
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