JPH0511853A - ２軸同期駆動装置 - Google Patents
２軸同期駆動装置Info
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- 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
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- G05B13/0265—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高精度に同期して駆動すべきロボットにおけ
る２軸の駆動装置等に好適に利用できる２軸同期駆動装
置において、速度の変化点や加速度が大きい場合におい
ても２軸間の位置ずれを小さくし、高速動作を可能にす
ることを目的とする。 【構成】 補正回路を積分器５２，微分器５３およびフ
ァジィ制御器で構成しファジイルールによるＰＩＤ演算
を行うことにより、速度，加速度等の条件の変化に対し
てきめ細かい補正量の演算が行えるため高速な２軸の同
期駆動が可能となる。
る２軸の駆動装置等に好適に利用できる２軸同期駆動装
置において、速度の変化点や加速度が大きい場合におい
ても２軸間の位置ずれを小さくし、高速動作を可能にす
ることを目的とする。 【構成】 補正回路を積分器５２，微分器５３およびフ
ァジィ制御器で構成しファジイルールによるＰＩＤ演算
を行うことにより、速度，加速度等の条件の変化に対し
てきめ細かい補正量の演算が行えるため高速な２軸の同
期駆動が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高精度に同期して駆動
すべきロボットにおける２軸の駆動装置等に好適に利用
できる２軸同期駆動装置に関する。
すべきロボットにおける２軸の駆動装置等に好適に利用
できる２軸同期駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ワークに対して高い位置精度で
各種作業を行うロボットとして、図５に示すように、Ｙ
軸テーブル３１と、このＹ軸テーブルにてＹ方向の任意
位置に位置決め可能なＸ軸テーブル３２と、このＸ軸テ
ーブル３２にてＸ方向の任意位置に位置決め可能な作業
ヘッド部３３とを備え、この作業ヘッド部３３にＸ方向
に所定間隔を設けて位置認識手段３４と作業手段３５と
を設けたものが知られている。
各種作業を行うロボットとして、図５に示すように、Ｙ
軸テーブル３１と、このＹ軸テーブルにてＹ方向の任意
位置に位置決め可能なＸ軸テーブル３２と、このＸ軸テ
ーブル３２にてＸ方向の任意位置に位置決め可能な作業
ヘッド部３３とを備え、この作業ヘッド部３３にＸ方向
に所定間隔を設けて位置認識手段３４と作業手段３５と
を設けたものが知られている。
【０００３】ところが、このような構成ではＹ軸テーブ
ル３１から長くＸ軸テーブル３２が延びているので、Ｘ
軸テーブル３２に極微細な傾きがあってもＹ方向の位置
決め後Ｘ軸テーブル３２に沿って作業ヘッド部３３を移
動させると、Ｙ方向に位置ずれを生じてしまうという問
題がある。
ル３１から長くＸ軸テーブル３２が延びているので、Ｘ
軸テーブル３２に極微細な傾きがあってもＹ方向の位置
決め後Ｘ軸テーブル３２に沿って作業ヘッド部３３を移
動させると、Ｙ方向に位置ずれを生じてしまうという問
題がある。
【０００４】そこで図２に示すように、一対のＹ軸テー
ブル１，２を平行に配設し、これらＹ軸テーブル１，２
にてＸ軸テーブル７の両端部をＹ方向に位置決めし、こ
のＸ軸テーブル７にて作業ヘッド部１１をＸ方向に位置
決めするようにしたものが考えられる。
ブル１，２を平行に配設し、これらＹ軸テーブル１，２
にてＸ軸テーブル７の両端部をＹ方向に位置決めし、こ
のＸ軸テーブル７にて作業ヘッド部１１をＸ方向に位置
決めするようにしたものが考えられる。
【０００５】このような構成のロボットにおいては、一
対のＹ軸テーブル１，２を精度よく同期して駆動しない
とＸ軸テーブル７を安定して移動させることができな
い。
対のＹ軸テーブル１，２を精度よく同期して駆動しない
とＸ軸テーブル７を安定して移動させることができな
い。
【０００６】従来、このように２軸を同期して駆動する
駆動装置においては、図６に示すような構成のものが一
般に採用されている。即ち、一対のモータ４１，４２の
回転位置を検出するパルスゼネレータ４３，４４の検出
信号と共通の位置指令信号を各モータ４１，４２に対応
して設けられた偏差カウンタ４５，４６に入力し、偏差
カウンタ４５，４６から出力された指令信号と検出信号
との偏差信号に基づいて各モータ４１，４２のモータ駆
動回路４７，４８を制御するように構成されている。
尚、パルスゼネレータ４３，４４の検出信号を周波数−
電圧（ＦＶ）変換器４９，５０にも入力し、その出力信
号をモータ駆動回路４７，４８に入力して速度補償を行
うように構成されている。
駆動装置においては、図６に示すような構成のものが一
般に採用されている。即ち、一対のモータ４１，４２の
回転位置を検出するパルスゼネレータ４３，４４の検出
信号と共通の位置指令信号を各モータ４１，４２に対応
して設けられた偏差カウンタ４５，４６に入力し、偏差
カウンタ４５，４６から出力された指令信号と検出信号
との偏差信号に基づいて各モータ４１，４２のモータ駆
動回路４７，４８を制御するように構成されている。
尚、パルスゼネレータ４３，４４の検出信号を周波数−
電圧（ＦＶ）変換器４９，５０にも入力し、その出力信
号をモータ駆動回路４７，４８に入力して速度補償を行
うように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成の
２軸同期駆動装置では、位置指令に対して２つのモータ
４１，４２がそれぞれ互いに無関係に指令位置と検出位
置との偏差が０になるように制御されるので、例えば定
速駆動状態で一方のモータ４１又は４２にのみ何らかの
事情で大きな回転位置の遅れを生じた場合でも、他方の
モータ４２又は４１は所定の運転状態を維持するため、
その同期ずれの解消が速やかに行われず、高精度の同期
駆動が困難であるという問題があった。
２軸同期駆動装置では、位置指令に対して２つのモータ
４１，４２がそれぞれ互いに無関係に指令位置と検出位
置との偏差が０になるように制御されるので、例えば定
速駆動状態で一方のモータ４１又は４２にのみ何らかの
事情で大きな回転位置の遅れを生じた場合でも、他方の
モータ４２又は４１は所定の運転状態を維持するため、
その同期ずれの解消が速やかに行われず、高精度の同期
駆動が困難であるという問題があった。
【０００８】本発明は上記従来の問題点に鑑み、２軸を
高精度に同期して駆動可能な２軸同期駆動装置を提供す
ることを目的とする。
高精度に同期して駆動可能な２軸同期駆動装置を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、２軸を各々移動する一対のモータと、各モ
ータの回転位置を検出する回転検出手段と、共通の位置
指令信号と各回転検出手段の検出信号が入力される一対
の偏差カウンタと、各偏差カウンタから出力された偏差
信号が入力され、各々の偏差信号と他の偏差信号との差
とその差の微分値及び積分値に応じて、あらかじめ設定
しておいたメンバーシップ関数及び制御ルールに基づい
てファジィ推論によって各偏差信号に対する補正信号を
形成する補正手段と、各偏差カウンタから出力された偏
差信号とその補正信号とを加算する一対の加算手段と、
各加算手段から出力された制御信号に基づいて各モータ
をそれぞれ駆動する一対の駆動手段とを備えたことを特
徴とする。
するために、２軸を各々移動する一対のモータと、各モ
ータの回転位置を検出する回転検出手段と、共通の位置
指令信号と各回転検出手段の検出信号が入力される一対
の偏差カウンタと、各偏差カウンタから出力された偏差
信号が入力され、各々の偏差信号と他の偏差信号との差
とその差の微分値及び積分値に応じて、あらかじめ設定
しておいたメンバーシップ関数及び制御ルールに基づい
てファジィ推論によって各偏差信号に対する補正信号を
形成する補正手段と、各偏差カウンタから出力された偏
差信号とその補正信号とを加算する一対の加算手段と、
各加算手段から出力された制御信号に基づいて各モータ
をそれぞれ駆動する一対の駆動手段とを備えたことを特
徴とする。
【００１０】
【作用】本発明によると、一軸のモータに他軸のモータ
に比して大きな遅れを生じた時には、それぞれのモータ
に対応した偏差カウンタからの偏差信号と他のモータに
対応した偏差信号との差とその微分値及び積分値に応じ
て、あらかじめ設定しておいたメンバーシップ関数及び
制御ルールに基づいてファジィ推論によって各偏差信号
に対する補正信号を形成し、各偏差カウンタから出力さ
れた偏差信号とその補正信号とを加算した信号に基づい
て各モータの駆動手段を制御するため、一軸のモータに
対しては偏差信号に基づくよりも大きくなるように補正
された駆動電流が印加されるとともに他軸のモータに対
しては偏差信号に基づくよりも逆に小さくなるように補
正された駆動電流が印加され、速やかに同期駆動状態が
確保される。
に比して大きな遅れを生じた時には、それぞれのモータ
に対応した偏差カウンタからの偏差信号と他のモータに
対応した偏差信号との差とその微分値及び積分値に応じ
て、あらかじめ設定しておいたメンバーシップ関数及び
制御ルールに基づいてファジィ推論によって各偏差信号
に対する補正信号を形成し、各偏差カウンタから出力さ
れた偏差信号とその補正信号とを加算した信号に基づい
て各モータの駆動手段を制御するため、一軸のモータに
対しては偏差信号に基づくよりも大きくなるように補正
された駆動電流が印加されるとともに他軸のモータに対
しては偏差信号に基づくよりも逆に小さくなるように補
正された駆動電流が印加され、速やかに同期駆動状態が
確保される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を一対のＹ軸テーブルを有する
ロボットのＹ軸テーブルの駆動装置に適用した一実施例
を図１及び図２に基づいて説明する。
ロボットのＹ軸テーブルの駆動装置に適用した一実施例
を図１及び図２に基づいて説明する。
【００１２】図２において、１，２は互いに平行に距離
をあけて並列して配設された一対のＹ軸テーブルであ
り、それぞれＹ軸モータ３，４とＹ軸ボールネジ５，６
を備えている。７は、これらＹ軸テーブル１，２に沿っ
てＹ方向に移動駆動され、Ｙ方向の任意位置に位置決め
されるＸ軸テーブルであり、Ｘ軸モータ８とＸ軸ボール
ネジ９を備えている。１０は、Ｘ軸テーブル７に沿って
移動駆動され、Ｘ方向の任意の位置に位置決めされる可
動体である。
をあけて並列して配設された一対のＹ軸テーブルであ
り、それぞれＹ軸モータ３，４とＹ軸ボールネジ５，６
を備えている。７は、これらＹ軸テーブル１，２に沿っ
てＹ方向に移動駆動され、Ｙ方向の任意位置に位置決め
されるＸ軸テーブルであり、Ｘ軸モータ８とＸ軸ボール
ネジ９を備えている。１０は、Ｘ軸テーブル７に沿って
移動駆動され、Ｘ方向の任意の位置に位置決めされる可
動体である。
【００１３】可動体１０には、作業ヘッド部１１が装着
されている。この作業ヘッド部１１には、Ｘ方向に所定
間隔Ｄを設けて作業位置を認識するための位置認識カメ
ラ１２と所定の作業を行う作業用ツール１３が固定して
設置されている。この図示例では位置認識カメラ１２の
軸心と作業用ツール１３の軸心が正確にＸ方向に沿う線
上に配設されている。この作業ヘッド部１１は、可動体
１０に対して高精度にＸ方向に沿って移動可能に設置さ
れており、その移動範囲は位置認識カメラ１２と作業用
ツール１３の間の間隔Ｄに略対応している。又、この作
業ヘッド部１１を移動させて高精度に位置決めする精密
モータ１４と精密ボールネジ１５から成る精密位置決め
手段１６が設けられている。
されている。この作業ヘッド部１１には、Ｘ方向に所定
間隔Ｄを設けて作業位置を認識するための位置認識カメ
ラ１２と所定の作業を行う作業用ツール１３が固定して
設置されている。この図示例では位置認識カメラ１２の
軸心と作業用ツール１３の軸心が正確にＸ方向に沿う線
上に配設されている。この作業ヘッド部１１は、可動体
１０に対して高精度にＸ方向に沿って移動可能に設置さ
れており、その移動範囲は位置認識カメラ１２と作業用
ツール１３の間の間隔Ｄに略対応している。又、この作
業ヘッド部１１を移動させて高精度に位置決めする精密
モータ１４と精密ボールネジ１５から成る精密位置決め
手段１６が設けられている。
【００１４】次に、Ｙ軸モータ３，４を同期駆動する駆
動装置を図１により説明する。Ｙ軸モータ３，４の回転
位置を検出するパルスゼネレータ２１，２２の検出信号
と共通の位置指令信号が各Ｙ軸モータ３，４に対応して
それぞれ設けられた偏差カウンタ２３，２４に入力され
ている。偏差カウンタ２３，２４から出力された指令信
号と検出信号との偏差信号Ａ，Ｂは、それぞれ加算器２
５，２６に入力されるとともに補正回路３１に入力さ
れ、補正回路３１から各Ｙ軸モータ３，４に対応して出
力された補正信号Ｋ1，Ｋ2がそれぞれ加算器２５，２６
に入力されている。この加算器２５，２６から偏差信号
と補正信号を加算した信号（Ａ＋Ｋ1），（Ｂ＋Ｋ2）が
それぞれ各Ｙ軸モータ３，４を駆動制御するモータ駆動
回路２７，２８に入力されている。尚、パルスゼネレー
タ２１，２２の検出信号は周波数−電圧（ＦＶ）変換器
２９，３０にも入力され、その出力信号がモータ駆動回
路２７，２８に入力されて速度補償を行うように構成さ
れている。
動装置を図１により説明する。Ｙ軸モータ３，４の回転
位置を検出するパルスゼネレータ２１，２２の検出信号
と共通の位置指令信号が各Ｙ軸モータ３，４に対応して
それぞれ設けられた偏差カウンタ２３，２４に入力され
ている。偏差カウンタ２３，２４から出力された指令信
号と検出信号との偏差信号Ａ，Ｂは、それぞれ加算器２
５，２６に入力されるとともに補正回路３１に入力さ
れ、補正回路３１から各Ｙ軸モータ３，４に対応して出
力された補正信号Ｋ1，Ｋ2がそれぞれ加算器２５，２６
に入力されている。この加算器２５，２６から偏差信号
と補正信号を加算した信号（Ａ＋Ｋ1），（Ｂ＋Ｋ2）が
それぞれ各Ｙ軸モータ３，４を駆動制御するモータ駆動
回路２７，２８に入力されている。尚、パルスゼネレー
タ２１，２２の検出信号は周波数−電圧（ＦＶ）変換器
２９，３０にも入力され、その出力信号がモータ駆動回
路２７，２８に入力されて速度補償を行うように構成さ
れている。
【００１５】補正回路３１は、偏差カウンタ２３からの
偏差信号Ａから偏差カウンタ２４からの偏差信号Ｂを引
く減算器５４と、その結果（Ａ−Ｂ）を積分する積分器
５２と、（Ａ−Ｂ）を微分する微分器５３と、（Ａ−
Ｂ）と（Ａ−Ｂ）の積分値と（Ａ−Ｂ）の微分値とを入
力としＫ1とＫ2を出力とするファジィ推論部５１とで構
成されている。ただし、Ｋ2＝−Ｋ1とするので、ファジ
ィ推論部５１のルール形式は３条件１結論であり、条件
部の３点のメンバーシップ関数と結論部の１点のメンバ
ーシップ関数はいずれも図４に示すように７ラベルを用
い対称形の二等辺三角形の形状である。ただし、メンバ
ーシップ関数の横軸の最大値については、それぞれにつ
いて最適の値を実験的に設定する。なお、前記の７つの
ラベルとは、ＮＬ（負に大きい），ＮＭ（負に中ぐら
い），ＮＳ（負に小さい），ＺＲ（ほぼゼロ），ＰＳ
（正に小さい），ＰＭ（正に中ぐらい），ＰＬ（正に大
きい）である。また、本実施例では下記に示すような１
１のファジィルールを使用している。ここで、（Ａ−
Ｂ）をＩ1、（Ａ−Ｂ）の積分値をＩ2、（Ａ−Ｂ）の微
分値をＩ3とする。
偏差信号Ａから偏差カウンタ２４からの偏差信号Ｂを引
く減算器５４と、その結果（Ａ−Ｂ）を積分する積分器
５２と、（Ａ−Ｂ）を微分する微分器５３と、（Ａ−
Ｂ）と（Ａ−Ｂ）の積分値と（Ａ−Ｂ）の微分値とを入
力としＫ1とＫ2を出力とするファジィ推論部５１とで構
成されている。ただし、Ｋ2＝−Ｋ1とするので、ファジ
ィ推論部５１のルール形式は３条件１結論であり、条件
部の３点のメンバーシップ関数と結論部の１点のメンバ
ーシップ関数はいずれも図４に示すように７ラベルを用
い対称形の二等辺三角形の形状である。ただし、メンバ
ーシップ関数の横軸の最大値については、それぞれにつ
いて最適の値を実験的に設定する。なお、前記の７つの
ラベルとは、ＮＬ（負に大きい），ＮＭ（負に中ぐら
い），ＮＳ（負に小さい），ＺＲ（ほぼゼロ），ＰＳ
（正に小さい），ＰＭ（正に中ぐらい），ＰＬ（正に大
きい）である。また、本実施例では下記に示すような１
１のファジィルールを使用している。ここで、（Ａ−
Ｂ）をＩ1、（Ａ−Ｂ）の積分値をＩ2、（Ａ−Ｂ）の微
分値をＩ3とする。
【００１６】 ｉｆ Ｉ1＝ＮＭ，Ｉ3＝ＺＲ ｔｈｅｎ Ｋ1＝ＮＭ ｉｆ Ｉ1＝ＮＳ，Ｉ3＝ＮＲ ｔｈｅｎ Ｋ1＝ＮＳ ｉｆ Ｉ1＝ＮＳ，Ｉ3＝ＰＳ ｔｈｅｎ Ｋ1＝ＺＲ ｉｆ Ｉ1＝ＰＳ，Ｉ3＝ＮＳ ｔｈｅｎ Ｋ1＝ＺＲ ｉｆ Ｉ1＝ＰＳ，Ｉ3＝ＰＳ ｔｈｅｎ Ｋ1＝ＰＳ ｉｆ Ｉ1＝ＺＲ，Ｉ2＝ＰＭ，Ｉ3＝ＺＲ ｔｈｅｎ Ｋ1＝ＰＭ ｉｆ Ｉ1＝ＺＲ，Ｉ2＝ＰＳ，Ｉ3＝ＺＲ ｔｈｅｎ Ｋ1＝ＰＳ ｉｆ Ｉ1＝ＺＲ，Ｉ2＝ＺＲ，Ｉ3＝ＺＲ ｔｈｅｎ Ｋ1＝ＺＲ ｉｆ Ｉ1＝ＺＲ，Ｉ2＝ＮＳ，Ｉ3＝ＺＲ ｔｈｅｎ Ｋ1＝ＮＳ ｉｆ Ｉ1＝ＺＲ，Ｉ2＝ＮＭ，Ｉ3＝ＺＲ ｔｈｅｎ Ｋ1＝ＮＭ 次に、ファジィ推論部５１の構成を第３図のブロック図
により説明する。（Ａ−Ｂ）と（Ａ−Ｂ）の積分値と
（Ａ−Ｂ）の微分値がディジタル量でそれぞれ適合度演
算回路５５へ入力される。適合度演算回路５５は、前件
部メンバーシップ関数メモリ５６に格納されたそれぞれ
のメンバーシップ関数を読み出し、現在の各入力が各ラ
ベルにどれだけ適合しているかをファジィＭＩＮ演算に
よって求め、ファジィ出力演算回路５７へ出力する。フ
ァジィ出力演算回路５７は、ルールメモリ５８に格納さ
れたルールと、後件部メンバーシップ関数メモリ５９に
格納されたＫ1に関するメンバーシップ関数を読み出
し、Ｋ1ファジィ出力をファジィＭＡＸ演算により求
め、非ファジィ化回路６０へ出力する。非ファジィ化回
路６０は、ファジィ出力演算回路５７より出力されたＫ
1のファジィ出力を重心法によって確認値にする回路で
ある。
により説明する。（Ａ−Ｂ）と（Ａ−Ｂ）の積分値と
（Ａ−Ｂ）の微分値がディジタル量でそれぞれ適合度演
算回路５５へ入力される。適合度演算回路５５は、前件
部メンバーシップ関数メモリ５６に格納されたそれぞれ
のメンバーシップ関数を読み出し、現在の各入力が各ラ
ベルにどれだけ適合しているかをファジィＭＩＮ演算に
よって求め、ファジィ出力演算回路５７へ出力する。フ
ァジィ出力演算回路５７は、ルールメモリ５８に格納さ
れたルールと、後件部メンバーシップ関数メモリ５９に
格納されたＫ1に関するメンバーシップ関数を読み出
し、Ｋ1ファジィ出力をファジィＭＡＸ演算により求
め、非ファジィ化回路６０へ出力する。非ファジィ化回
路６０は、ファジィ出力演算回路５７より出力されたＫ
1のファジィ出力を重心法によって確認値にする回路で
ある。
【００１７】次に、動作を説明する。予め設定された所
定の作業位置に対して作業用ツール１３にて作業を行う
場合、Ｙ軸テーブル１，２及びＸ軸テーブル７を作動し
て可動体１０をＹ方向及びＸ方向に移動させ、さらに作
業ヘッド部１１における位置認識カメラ１２にて作業位
置を検出して位置調整し、位置認識カメラ１２の軸心位
置を作業位置に高精度に合致させる。この可動体１０の
位置決め状態で、Ｘ軸テーブル７の両端部が一対のＹ軸
テーブル１，２で位置決めされているので、Ｙ軸テーブ
ル１，２及びＸ軸テーブル７のストロークが長くてもＸ
軸テーブル７は高精度にＸ方向に沿った姿勢に成ってお
り、作業ヘッド部１１は高精度にＸ方向に沿った方向に
移動可能と成っている。
定の作業位置に対して作業用ツール１３にて作業を行う
場合、Ｙ軸テーブル１，２及びＸ軸テーブル７を作動し
て可動体１０をＹ方向及びＸ方向に移動させ、さらに作
業ヘッド部１１における位置認識カメラ１２にて作業位
置を検出して位置調整し、位置認識カメラ１２の軸心位
置を作業位置に高精度に合致させる。この可動体１０の
位置決め状態で、Ｘ軸テーブル７の両端部が一対のＹ軸
テーブル１，２で位置決めされているので、Ｙ軸テーブ
ル１，２及びＸ軸テーブル７のストロークが長くてもＸ
軸テーブル７は高精度にＸ方向に沿った姿勢に成ってお
り、作業ヘッド部１１は高精度にＸ方向に沿った方向に
移動可能と成っている。
【００１８】又、上記移動時に、一対のＹ軸テーブル
１，２を同期して駆動することによってＸ軸テーブル７
はＸ方向に沿った姿勢を維持して移動する。さらに、位
置指令に基づくＹ軸モータ３，４の同期駆動時に、何ら
かの要因により、例えば一方のＹ軸モータ３が他方のＹ
軸モータ４の回転位置に対して遅れを生じた場合には、
その偏差信号ＡはＢに対して大きくなる。そして、一方
のＹ軸モータ３においてはその偏差信号Ａに他の偏差信
号Ｂとの差（Ａ−Ｂ）に基づいた正の補正信号Ｋ 1を加
算した信号に基づいてモータ駆動回路２７が制御され、
他方のＹ軸モータ４においてはその偏差信号Ｂに他の偏
差信号との差（Ｂ−Ａ）に基づいた負の補正信号Ｋ2を
加算した信号に基づいてモータ駆動回路２８が制御され
るので、一方のＹ軸モータ３に対してはその偏差信号Ａ
に基づくよりも大きくなるように補正された駆動電流が
印加されるとともに他方のＹ軸モータ４に対してはその
偏差信号Ｂに基づくよりも逆に小さくなるように補正さ
れた駆動電流が印加され、その結果両Ｙ軸モータ３，４
の回転位置のずれは速やかに解消され、高精度の同期駆
動状態が確保される。
１，２を同期して駆動することによってＸ軸テーブル７
はＸ方向に沿った姿勢を維持して移動する。さらに、位
置指令に基づくＹ軸モータ３，４の同期駆動時に、何ら
かの要因により、例えば一方のＹ軸モータ３が他方のＹ
軸モータ４の回転位置に対して遅れを生じた場合には、
その偏差信号ＡはＢに対して大きくなる。そして、一方
のＹ軸モータ３においてはその偏差信号Ａに他の偏差信
号Ｂとの差（Ａ−Ｂ）に基づいた正の補正信号Ｋ 1を加
算した信号に基づいてモータ駆動回路２７が制御され、
他方のＹ軸モータ４においてはその偏差信号Ｂに他の偏
差信号との差（Ｂ−Ａ）に基づいた負の補正信号Ｋ2を
加算した信号に基づいてモータ駆動回路２８が制御され
るので、一方のＹ軸モータ３に対してはその偏差信号Ａ
に基づくよりも大きくなるように補正された駆動電流が
印加されるとともに他方のＹ軸モータ４に対してはその
偏差信号Ｂに基づくよりも逆に小さくなるように補正さ
れた駆動電流が印加され、その結果両Ｙ軸モータ３，４
の回転位置のずれは速やかに解消され、高精度の同期駆
動状態が確保される。
【００１９】以上のようにしてＹ方向の所定位置で高精
度にＸ方向に沿うように位置決めした後、次に精密位置
決め手段１５にて作業ヘッド部１０を、位置認識カメラ
１１の軸心位置と作業用ツール１２の軸心位置との間の
間隔Ｄだけ正確に移動させることによって、作業用ツー
ル１２を高精度に作業位置に合致させることができる。
この状態で作業用ツール１２を作動することによって高
い位置精度で作業を行うことができる。
度にＸ方向に沿うように位置決めした後、次に精密位置
決め手段１５にて作業ヘッド部１０を、位置認識カメラ
１１の軸心位置と作業用ツール１２の軸心位置との間の
間隔Ｄだけ正確に移動させることによって、作業用ツー
ル１２を高精度に作業位置に合致させることができる。
この状態で作業用ツール１２を作動することによって高
い位置精度で作業を行うことができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明の２軸同期駆動装置によれば、以
上の説明から明らかなように、一軸のモータに他軸のモ
ータに比して大きな遅れを生じた時に、それぞれのモー
タに対応した偏差信号と他のモータに対応した偏差信号
との差とその差の微分値及び積分値に応じて、あらかじ
め設定しておいたメンバーシップ関数及び制御ルールに
基づいてファジィ推論によって形成した補正信号を偏差
信号に加算した信号にて各モータの駆動手段を制御する
ため、一軸のモータに対しては偏差信号に基づくよりも
大きくなるように補正された駆動電流が印加されるとと
もに他軸のモータに対しては偏差信号に基づくよりも小
さくなるように補正された駆動電流が印加されるため、
速やかに同期駆動状態が確保され、高精度の同期駆動が
可能になるという効果を発揮する。
上の説明から明らかなように、一軸のモータに他軸のモ
ータに比して大きな遅れを生じた時に、それぞれのモー
タに対応した偏差信号と他のモータに対応した偏差信号
との差とその差の微分値及び積分値に応じて、あらかじ
め設定しておいたメンバーシップ関数及び制御ルールに
基づいてファジィ推論によって形成した補正信号を偏差
信号に加算した信号にて各モータの駆動手段を制御する
ため、一軸のモータに対しては偏差信号に基づくよりも
大きくなるように補正された駆動電流が印加されるとと
もに他軸のモータに対しては偏差信号に基づくよりも小
さくなるように補正された駆動電流が印加されるため、
速やかに同期駆動状態が確保され、高精度の同期駆動が
可能になるという効果を発揮する。
【図１】Ｙ軸テーブルの駆動装置のブロック図
【図２】ロボットの全体構成を示す平面図
【図３】ファジィ推論部のブロック図
【図４】メンバーシップ関数の形状を示す図
【図５】従来のロボットの全体構成を示す平面図
【図６】従来の２軸同期駆動装置のブロック図
３，４ モータ（Ｙ軸モータ） ２１，２２ 回転検出手段（パルスゼネレータ） ２３，２４ 偏差カウンタ ２５，２６ 加算器 ２７，２８ モータ駆動回路 ３１ 補正回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/18 Ｃ 9064−3Ｈ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ２軸を各々駆動する一対のモータと、各
モータの回転位置を検出する回転検出手段と、共通の位
置司令信号と各回転検出手段の検出信号が入力される一
対の偏差カウンタと、各偏差カウンタから出力された偏
差信号が入力され、各々の偏差信号と他の偏差信号との
差とその差の微分値及び積分値に応じて、あらかじめ設
定しておいたメンバーシップ関数及び制御ルールに基づ
いてファジィ推論によって各偏差信号に対する補正信号
を形成する補正手段と、各偏差カウンタから出力された
偏差信号とその補正信号とを加算する一対の加算手段
と、各加算手段から出力された制御信号に基づいて各モ
ータをそれぞれ駆動する一対の駆動手段とを備えたこと
を特徴とする２軸同期駆動装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3158511A JPH0511853A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | ２軸同期駆動装置 |
| US07/904,728 US5231335A (en) | 1991-06-28 | 1992-06-26 | Double spindle synchronous driving apparatus |
| KR1019920011236A KR930000208A (ko) | 1991-06-28 | 1992-06-26 | 2축동기 구동장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3158511A JPH0511853A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | ２軸同期駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511853A true JPH0511853A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15673335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3158511A Pending JPH0511853A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | ２軸同期駆動装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5231335A (ja) |
| JP (1) | JPH0511853A (ja) |
| KR (1) | KR930000208A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0642069A1 (de) * | 1993-08-23 | 1995-03-08 | Joh. Vaillant GmbH u. Co. | Regeleinrichtung |
| JPH09192980A (ja) * | 1995-11-23 | 1997-07-29 | Lg Ind Syst Co Ltd | 工作機械の位置制御装置 |
| CN107508506A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-22 | 哈尔滨理工大学 | 一种无刷直流电机模糊pid控制调速***及方法 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6330484B1 (en) * | 1993-08-11 | 2001-12-11 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Method and apparatus for fuzzy logic control with automatic tuning |
| DE59505810D1 (de) * | 1994-03-09 | 1999-06-10 | Rieter Ag Maschf | Bandablage |
| JP3595357B2 (ja) * | 1994-06-30 | 2004-12-02 | ファナック株式会社 | ディジタルサーボによるタンデム制御方法 |
| US5530323A (en) * | 1994-09-14 | 1996-06-25 | Reliance Electric Industrial Company | Drive synchronization system for plural motor systems |
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| JPH09275695A (ja) * | 1996-04-02 | 1997-10-21 | Minolta Co Ltd | モータ制御装置 |
| US6633783B1 (en) | 2000-06-06 | 2003-10-14 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuzzy logic based control |
| JP4438206B2 (ja) * | 2000-09-28 | 2010-03-24 | 株式会社デンソー | 駆動装置および車両用空調装置 |
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| JP2011217530A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Toshiba Mach Co Ltd | サーボ制御方法及びサーボ制御装置 |
| US8829840B2 (en) * | 2011-04-29 | 2014-09-09 | General Electric Company | Auto-compensating system and method for condition monitoring of electrical machines |
| JP5642828B2 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-12-17 | ファナック株式会社 | 二つの軸を互いに同期させる同期制御装置 |
| DE102015115446A1 (de) * | 2015-09-14 | 2017-03-16 | Minebea Co., Ltd. | Stellanordnung zum Bewegen eines Stellobjekts |
| CN106655903B (zh) * | 2016-10-27 | 2019-04-23 | 江苏浩万智能科技有限公司 | 基于模糊自适应云模型的双永磁同步电机矢量控制方法 |
| CN109826917B (zh) * | 2019-01-21 | 2022-04-29 | 陕西科技大学 | 一种基于差动原理的双轴螺旋同步进给机构 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1198230B (it) * | 1986-12-23 | 1988-12-21 | Savio Spa | Procedimento per individuare la velocita' e i paramenti operativi ottimali di roccatura per ogni tipo di filato |
| JP2824648B2 (ja) * | 1988-08-02 | 1998-11-11 | ファナック株式会社 | 工作機械の主軸同期運転制御装置及びその方法 |
| JP2668565B2 (ja) * | 1988-11-30 | 1997-10-27 | 津田駒工業株式会社 | 織機の回転数制御方法 |
| JP2820704B2 (ja) * | 1989-02-08 | 1998-11-05 | 津田駒工業株式会社 | 織機の回転数のファジィ制御方法および装置 |
| JPH0649260B2 (ja) * | 1989-02-28 | 1994-06-29 | 豊田工機株式会社 | 同期制御装置 |
| JPH03204009A (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ２軸同期駆動装置 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3158511A patent/JPH0511853A/ja active Pending
-
1992
- 1992-06-26 US US07/904,728 patent/US5231335A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-26 KR KR1019920011236A patent/KR930000208A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5231335A (en) | 1993-07-27 |
| KR930000208A (ko) | 1993-01-15 |
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