JPH10143248A - Multistage type acceleration positioning controller - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller capable of easily changing acceleration during operation without previously fixing the acceleration before operation, by previously specifying plural command positions and command speed at these positions, calculating the acceleration between the respective command positions at every time and positioning the respective command positions from that acceleration. SOLUTION: This controller is composed of a control panel 1, high-order sequencer 2, an NC devices 3 for exchanging signals with the high-order sequencer 2, a servo motor 4 to control its driving through the NC device 3 and an absolute value encoder 5 for detecting the rotating position of the motor. Inside the NC device 3, there is a program area 31 or a storage part 32 having a register area. In the controller, the plural command positions and command speed at these positions are respectively specified in advance, the acceleration between the respective command positions is calculated at every time, and according to this acceleration, the respective command positions are positioned. Thus, according to the respective command positions and command speed at these positions, operation is enabled with various levels of acceleration and multistage acceleration positioning is enabled.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モータにより位置
や速度を制御する位置決め制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning control device for controlling position and speed by a motor.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、速度多段位置決め制御装置におけ
る速度波形は、特開平６−１０２９３８号公報に記載さ
れた一定の加減速度による動作となっている。図４は従
来の速度多段位置決めにおける速度波形の一例を示す図
である。図４にもとづいて、位置決め制御装置の動作を
簡単に説明すると、原点より移動開始した場合について
いえば、まず目標位置Ｘ1に向かって一定加速度で指令
速度ｆ1になるまで加速し、指令速度ｆ1になった後はそ
の速度ｆ1で移動する。目標位置Ｘ1に到達後、同じよう
に、一定加速度のもとで指令速度ｆ2になるまで減速
し、指令速度ｆ2になった後はその速度ｆ2で次の目標位
置Ｘ2に向かって移動する。2. Description of the Related Art Heretofore, a speed waveform in a speed multi-stage positioning control device has been operated at a constant acceleration / deceleration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-102938. FIG. 4 is a diagram showing an example of a speed waveform in the conventional speed multi-stage positioning. The operation of the positioning control device will be briefly described with reference to FIG. 4. In the case where the movement from the origin is started, first, the acceleration is performed at a constant acceleration toward the target position X1 until the command speed f1 is reached. After that, it moves at the speed f1. After arriving at the target position X1, similarly, the vehicle decelerates to a command speed f2 under a constant acceleration, and after reaching the command speed f2, moves toward the next target position X2 at the speed f2.

【０００３】以下、目標位置Ｘ3、Ｘ4．．．と同様に速
度多段を実現しながら、最終的には目標位置Ｘdで速度
０となり位置決めを完了する。指令速度は予め決められ
ており、その間の移動中の加速度は決められたある一定
値であり、それによって複数の速度指令を実現するもの
であった。In the following, target positions X3, X4. . . In the same manner as described above, while realizing multiple speeds, the speed finally reaches 0 at the target position Xd, and the positioning is completed. The command speed is determined in advance, and the acceleration during the movement during the movement is a predetermined fixed value, thereby implementing a plurality of speed commands.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、各指令速度に至る加速度については予め一定である
ため、速度に応じて様々な加減速を自由に設定する必要
のある搬送機等への適用に関して、理想的な速度パター
ンを実現するのは、困難であるという問題があった。そ
こで、本発明は、従来の問題点に鑑み、動作前に予め加
速度を一定とすることなく、動作中に加速度を容易に変
えられる加速度多段位置決め制御装置を提供することを
目的とする。However, in the prior art, since the acceleration reaching each command speed is fixed in advance, it is necessary to set various accelerations / decelerations freely according to the speed. With respect to the application, there has been a problem that it is difficult to achieve an ideal speed pattern. In view of the above, an object of the present invention is to provide an acceleration multi-stage positioning control device capable of easily changing acceleration during operation without making acceleration constant before operation.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、モータにより位置や速度を制御する位置
決め制御装置において、予め、指令位置とその位置にお
ける指令速度を各々複数個指定することにより、各指令
位置間の加速度をその都度計算し、この加速度により各
指令位置の位置決めを行う加速度多段制御機能を有する
ことを特徴とするものである。本発明の装置により、予
め決められた各指令位置およびその位置での各指令速度
に従って、様々な加速度による動作が可能となり、加速
度多段位置決めが行える。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a positioning control device for controlling a position and a speed by a motor. Accordingly, an acceleration multi-stage control function is provided which calculates the acceleration between each command position each time, and positions each command position based on this acceleration. According to the apparatus of the present invention, operations at various accelerations can be performed in accordance with predetermined command positions and command speeds at the positions, and multi-stage positioning can be performed.

【０００６】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は本発明の実施例の構成を示すブ
ロック図である。図１において、１は操作パネル、２は
上位シーケンサである。３は上位シーケンサ２と信号の
送受信をするＮＣ装置で、装置内部にはコントローラ、
プログラム領域３１やレジスタ領域を有する記憶部３
２、加速度演算部３３等がある。４はＮＣ装置３によっ
て駆動制御されるサーボモータ、５はモータの回転位置
を検出する絶対値エンコーダである。次に、加速度多段
位置決め制御について簡単に説明する。まず予め、所望
する加速度多段で位置決め制御することに基づいて、ポ
イントとなる各目標位置Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3・・・Ｘnと、各
目標位置における指令速度ｆ1、ｆ2、ｆ3・・・ｆ0を決
める。図２は希望する加速度多段位置決め制御における
速度波形の一例を示す図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an operation panel, and 2 denotes an upper sequencer. Reference numeral 3 denotes an NC device for transmitting and receiving signals to and from the upper sequencer 2, and a controller,
Storage unit 3 having program area 31 and register area
2. There is an acceleration calculator 33 and the like. Reference numeral 4 denotes a servo motor whose drive is controlled by the NC device 3, and reference numeral 5 denotes an absolute value encoder that detects the rotational position of the motor. Next, the acceleration multi-stage positioning control will be briefly described. First, the target positions X1, X2, X3... Xn to be points and the command speeds f1, f2, f3. . FIG. 2 is a diagram showing an example of a velocity waveform in a desired acceleration multi-stage positioning control.

【０００７】図２に基づいて説明すると、原点より移動
開始した場合についていえば、原点Ｘ0において、目標
位置Ｘ1に到達する時に指令速度ｆ1になるような加速度
を演算して求め、求めた加速度でもって目標位置Ｘ1ま
で移動する。目標位置Ｘ1に到達時には、目標位置Ｘ2に
到達する時に指令速度ｆ2になるような加速度を演算し
て求めるが、指令速度ｆ2（＝ｆ1）は変わらないので等
速度で目標位置Ｘ2まで移動する。目標位置Ｘ2に到達
時、同じように、目標位置Ｘ3に到達する時に指令速度
ｆ3になるような加速度を演算して求め、求めた加速度
でもって目標位置Ｘ3まで移動する。以下、目標位置Ｘ
4．．．、Ｘnと同様に、移動中に加速度を様々と変更し
ながら、最終的には目標位置Ｘnで速度０となり位置決
めを完了する。Referring to FIG. 2, when the movement is started from the origin, an acceleration is calculated at the origin X0 so as to reach the command speed f1 when reaching the target position X1, and the calculated acceleration is used. Then, it moves to the target position X1. When reaching the target position X1, an acceleration is calculated to obtain the command speed f2 when reaching the target position X2. However, since the command speed f2 (= f1) does not change, it moves to the target position X2 at a constant speed. When the vehicle reaches the target position X2, similarly, an acceleration is obtained by calculating the command speed f3 when the vehicle reaches the target position X3, and the robot moves to the target position X3 with the obtained acceleration. Hereinafter, the target position X
Four. . . , Xn, while changing the acceleration variously during the movement, the speed finally reaches 0 at the target position Xn, and the positioning is completed.

【０００８】この間の移動中の加速度は、様々と異なる
値であり、それによって多様な速度指令を実現すること
ができる。一般的に、求める加速度は次のように表わさ
れる。現在の指令位置Ｘ0（指令速度ｆ0）から、目標位
置Ｘ1（目標速度ｆ1）に至る加速度α1とすると、 α1＝（ｆ1²−ｆ0²）／｛２（Ｘ1−Ｘ0）｝ （１） （１）式により、各目標位置間の加速度α1を計算し、
直線加減速度を得ることができる。加速度の計算は、実
際には、ＮＣ装置内の加速度演算部３３によって実行さ
れる。次に、加速度を求める処理手順について説明す
る。図３は実施例における算出手順を示すフローチャー
トである。これらの処理手順はＮＣ装置内のプログラム
３１によって実行される。The acceleration during the movement during this period has various different values, whereby various speed commands can be realized. Generally, the required acceleration is expressed as follows. From the current command position X0 (command velocity f0), when the acceleration [alpha] 1 leading to the target position X1 (target speed ^{f1), α1 = (f1 2} -f0 2) / {2 (X1-X0)} (1) (1 ), The acceleration α1 between each target position is calculated,
A linear acceleration / deceleration can be obtained. The calculation of the acceleration is actually executed by the acceleration calculation unit 33 in the NC device. Next, a processing procedure for obtaining the acceleration will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating a calculation procedure in the embodiment. These processing procedures are executed by the program 31 in the NC device.

【０００９】ステップ２１において、現在の指令位置Ｘ
Cから目標位置ＸNに到達したかどうかの判断を行い、到
達していればＮ＝Ｎ＋１としてステップ２２に進む。ス
テップ２２では、現在指令位置ＸCにおける指令速度ｆ
C、加速度演算における目標位置ＸN、目標速度ｆNのデ
ータおよび（１）式にもとづいて、加速度αの演算を行
う。ステップ（２３）において次回指令速度ｆC＋1を求
める。このようにして図３のステップを周期的に行うこ
とにより、次回の指令速度が決定される。At step 21, the current command position X
It is determined whether or not the target position XN has been reached from C. If the target position XN has been reached, N = N + 1 and the process proceeds to step 22. In step 22, the command speed f at the current command position XC
C, the acceleration α is calculated based on the data of the target position XN and the target speed fN in the acceleration calculation and the equation (1). In step (23), the next command speed fC + 1 is obtained. The next command speed is determined by periodically performing the steps in FIG. 3 in this manner.

【００１０】[0010]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、従
来の一定加速度のもとでの速度多段位置決めを行うこと
なく、様々な加速度のもとでの速度多段（加速度多段）
位置決めが可能となる。また、各速度に応じて自由な加
減速制御を行う必要のある機械への適用の場合に、これ
まで不可能であった理想的な速度指令が実現されること
で、機械的ダメージの軽減、効率的な運転が可能とな
る。As described above, according to the present invention, without performing the conventional multi-speed positioning under a constant acceleration, the multi-speed speed under various accelerations (multi-speed acceleration).
Positioning becomes possible. In addition, in the case of application to a machine that needs to perform free acceleration / deceleration control according to each speed, an ideal speed command that was impossible until now is realized, thereby reducing mechanical damage, Efficient operation becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図２】位置決め制御における速度波形の一例を示す図FIG. 2 is a diagram showing an example of a velocity waveform in positioning control.

【図３】本発明の実施例を示すフローチャートFIG. 3 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.

【図４】従来の速度多段位置決めにおける速度波形の一
例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of a speed waveform in conventional speed multi-stage positioning.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 操作パネル ２ 上位シーケンサ ３ ＮＣ（数値制御）装置 ３１ プログラム ３２ メモリ ３３ 加速度演算部 ４ サーボモータ ５ 絶対値エンコーダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Operation panel 2 Upper sequencer 3 NC (numerical control) device 31 Program 32 Memory 33 Acceleration calculator 4 Servo motor 5 Absolute encoder

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 モータにより位置や速度を制御する位置
決め制御装置において、指令位置とその位置における指
令速度を複数個指定することにより、各指令位置間の加
速度を求める加速度演算部と、求めた加速度にもとづい
て各指令位置の位置決めを行う加速度多段制御手段を備
えたことを特徴とする加速度多段位置決め制御装置。A positioning control device for controlling a position and a speed by a motor, an acceleration calculation unit for obtaining an acceleration between command positions by designating a plurality of command positions and command speeds at the positions, An acceleration multi-stage positioning control device comprising an acceleration multi-stage control means for performing positioning of each command position based on the command.