JPS62226210A - 回転ムラ補償装置 - Google Patents
回転ムラ補償装置Info
- Publication number
- JPS62226210A JPS62226210A JP61069450A JP6945086A JPS62226210A JP S62226210 A JPS62226210 A JP S62226210A JP 61069450 A JP61069450 A JP 61069450A JP 6945086 A JP6945086 A JP 6945086A JP S62226210 A JPS62226210 A JP S62226210A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- variance
- motor
- drive
- transmission system
- 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
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、減速機等の回転ムラを発生する可能性のある
回転伝達系の入力軸と出力軸との間に生ずる回転ムラを
補償するための装置に係り、特に、上記回転伝達系の予
め知られている回転ムラ特性に応じた回転ムラ信号を作
り出し、これを駆動源の制御系にフィードバックする回
転ムラ？！ｉ （Ｍ装置に関するものである。
回転伝達系の入力軸と出力軸との間に生ずる回転ムラを
補償するための装置に係り、特に、上記回転伝達系の予
め知られている回転ムラ特性に応じた回転ムラ信号を作
り出し、これを駆動源の制御系にフィードバックする回
転ムラ？！ｉ （Ｍ装置に関するものである。
従来技術及びその問題点
産業用ロボットやＮＣ機械等においては、回転ムラが振
動の原因になったりする。特に多関節型の多軸を合成し
て工具軌跡を得る産業用ロボ７）やその同辺機器（ワー
クポジショナ、ロボットスライダ）においては、振動が
工具軌跡の歪なって現れることが知られている。
動の原因になったりする。特に多関節型の多軸を合成し
て工具軌跡を得る産業用ロボ７）やその同辺機器（ワー
クポジショナ、ロボットスライダ）においては、振動が
工具軌跡の歪なって現れることが知られている。
これらの回転ムラには、サーボ制御性能の悪さや、位置
検出機の分解能や角度誤差等による影響を受ける場合も
あるが、減速機等の回転伝達機構の部分における角度伝
達誤差によって生じる回転ムラも大きな影響を与える。
検出機の分解能や角度誤差等による影響を受ける場合も
あるが、減速機等の回転伝達機構の部分における角度伝
達誤差によって生じる回転ムラも大きな影響を与える。
上記のような回転伝達機構の一例としてハーモニックド
ライブ減速機における伝達ムラにつき第３図に従って説
明する。
ライブ減速機における伝達ムラにつき第３図に従って説
明する。
第３図に示すように、モータ１には位置検出器３が取り
付けられており、モータの出力軸１′は、回転伝達系−
例であるハーモニックドライブ減速機２を介して出力軸
１２に連結されている。上記ハーモニックドライブ減速
機２は、ウェーブジェネレータ１３、サーキュラスプラ
イン１４．フレクスプライン１５により構成され、前記
出力軸１２は送りネジ１７等に連結されている。
付けられており、モータの出力軸１′は、回転伝達系−
例であるハーモニックドライブ減速機２を介して出力軸
１２に連結されている。上記ハーモニックドライブ減速
機２は、ウェーブジェネレータ１３、サーキュラスプラ
イン１４．フレクスプライン１５により構成され、前記
出力軸１２は送りネジ１７等に連結されている。
上記ハーモニックドライブ減速機２は、その入力軸１′
の回転角度と出力軸１２の回転角度との間に第２（ｆ）
に示すグラフのような関係を有している。第２図（ｆ）
のグラフは横軸に入力軸の回転角度を、また、縦軸に出
力軸の回転角度を取ったもので、４５°の破線ｉによっ
て回転伝達ムラがない場合の入力軸と出力軸との回転伝
達の関係が示されている。しかし、実際には、図に示す
曲線ｊのように入力軸１回転あたり２周期の正弦波伏ム
ラををする出力軸の回転が得られることが知られている
。従って図示の如く、曲線ｊの幅δがハーモニックドラ
イブ減速機８の回転伝達ムラを示す。
の回転角度と出力軸１２の回転角度との間に第２（ｆ）
に示すグラフのような関係を有している。第２図（ｆ）
のグラフは横軸に入力軸の回転角度を、また、縦軸に出
力軸の回転角度を取ったもので、４５°の破線ｉによっ
て回転伝達ムラがない場合の入力軸と出力軸との回転伝
達の関係が示されている。しかし、実際には、図に示す
曲線ｊのように入力軸１回転あたり２周期の正弦波伏ム
ラををする出力軸の回転が得られることが知られている
。従って図示の如く、曲線ｊの幅δがハーモニックドラ
イブ減速機８の回転伝達ムラを示す。
このように、ハーモニックドライブ減速機２で回転伝達
ムラが生じる原因は、入力軸及び出力軸の製作誤差によ
るものや、内部駆動部の特質によるものが考えられるが
、いずれにしても、入力軸１回転あたり２周期の正弦波
的ムラが発生するという特性がある。
ムラが生じる原因は、入力軸及び出力軸の製作誤差によ
るものや、内部駆動部の特質によるものが考えられるが
、いずれにしても、入力軸１回転あたり２周期の正弦波
的ムラが発生するという特性がある。
そして、従来のロボット等では、上記のような回転伝達
系等で生じたムラが集積されてアーム等の回転ムラが生
じるので、アーム等の回転中心部に別個の位置検出器を
設けて、この位置情報を駆動源の制御系へフィードバッ
クして制御精度を向上させているが、従来のこの方法で
は高価な位置検出器が余分に必要でコストアンプとなる
と共に、種々の回転ムラの集積されたものがフィードバ
ックされるので、制御精度があまりよくならないという
問題点があった。
系等で生じたムラが集積されてアーム等の回転ムラが生
じるので、アーム等の回転中心部に別個の位置検出器を
設けて、この位置情報を駆動源の制御系へフィードバッ
クして制御精度を向上させているが、従来のこの方法で
は高価な位置検出器が余分に必要でコストアンプとなる
と共に、種々の回転ムラの集積されたものがフィードバ
ックされるので、制御精度があまりよくならないという
問題点があった。
発明の目的
従って、本発明が目的とするところは、回転ムラの特性
が知られている回転伝達系における固有の回転ムラを他
の回転ムラ要素の影響を受けることなく補償することの
できる安価な装置を提供することである。
が知られている回転伝達系における固有の回転ムラを他
の回転ムラ要素の影響を受けることなく補償することの
できる安価な装置を提供することである。
発明の構成
上記目的を達成するために、本発明が採用する主たる手
段は、回転伝達系の入力軸と出力軸との間に生じる回転
ムラを補償するための装置において、駆動源側の駆動軸
の回転位置を検出するＺパルス付きパルスエンコーダと
、上記駆動源側の駆動軸の１回転当りに所定の周期をも
つ波形信号をＺパルスを基準として発生させる信号発生
器と、上記Ｚパルス付き増分式パルスエンコーダによる
位置情報と、上記信号発生器からの波形情報とを加算し
、この加算データを駆動源制御系にフィードバックする
演算処理手段とを具備してなる点を要旨とする回転ムラ
補償装置である。
段は、回転伝達系の入力軸と出力軸との間に生じる回転
ムラを補償するための装置において、駆動源側の駆動軸
の回転位置を検出するＺパルス付きパルスエンコーダと
、上記駆動源側の駆動軸の１回転当りに所定の周期をも
つ波形信号をＺパルスを基準として発生させる信号発生
器と、上記Ｚパルス付き増分式パルスエンコーダによる
位置情報と、上記信号発生器からの波形情報とを加算し
、この加算データを駆動源制御系にフィードバックする
演算処理手段とを具備してなる点を要旨とする回転ムラ
補償装置である。
実方缶イタリ
続いて、本発明を具体化した実施例に付き説明し、本発
明の理解に供する。ここに第１図は本発明の一実施例に
かかる回転ムラ補償装置の全体的制御系統を示すブロッ
ク図、第２図ｔａ＋は位置検出器であるＺパルス付き増
分式パルスエンコーダからの出力信号波形図、同図（ｂ
ｌ、 ｆｃｌはそれぞれ信号発生器からの出力信号波形
図、同図（ｄｌはパルスカウンタからの出力信号波形図
、同図ｆｅ）は信号発生器とパルスカウンタからの出力
信号を加算する加算器からの出力信号波形図、同図（ｆ
ｌはハーモニックドライブ減速機の出力軸の回転角度を
示すグラフである。
明の理解に供する。ここに第１図は本発明の一実施例に
かかる回転ムラ補償装置の全体的制御系統を示すブロッ
ク図、第２図ｔａ＋は位置検出器であるＺパルス付き増
分式パルスエンコーダからの出力信号波形図、同図（ｂ
ｌ、 ｆｃｌはそれぞれ信号発生器からの出力信号波形
図、同図（ｄｌはパルスカウンタからの出力信号波形図
、同図ｆｅ）は信号発生器とパルスカウンタからの出力
信号を加算する加算器からの出力信号波形図、同図（ｆ
ｌはハーモニックドライブ減速機の出力軸の回転角度を
示すグラフである。
尚、以下の実施例は、本発明の具体的−例に過ぎず、本
発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
以下の実施例は、回転伝達系としてハーモニックドライ
ブ減速機が用いられる場合について説明するが、本発明
はこのようなハーモニックドライブ減速機または、それ
以外の減速機に限定されるものではな（、回転ムラの周
期等の特性が知られているあらゆる回転伝達系の入力軸
と出力軸との間に生じる回転ムラを補償する機構に付い
て適応可能である。
ブ減速機が用いられる場合について説明するが、本発明
はこのようなハーモニックドライブ減速機または、それ
以外の減速機に限定されるものではな（、回転ムラの周
期等の特性が知られているあらゆる回転伝達系の入力軸
と出力軸との間に生じる回転ムラを補償する機構に付い
て適応可能である。
第１図においてモータ１は、回転伝達系の−例であるハ
ーモニックドライブ減速機２を介して、図示せぬロボッ
トアーム等の負荷を駆動する。駆動源である上記モータ
１の駆動軸には、ロータリエンコーダ等の位置検出器３
が連結されている。
ーモニックドライブ減速機２を介して、図示せぬロボッ
トアーム等の負荷を駆動する。駆動源である上記モータ
１の駆動軸には、ロータリエンコーダ等の位置検出器３
が連結されている。
位五検知器３は、この場合、インクリメンタル（増分式
）パルスエンコーダにより構成されている。インクリメ
ンタルパルスエンコーダは、一般に第２図（ａｌに示す
ように９０°の位置差をもつＡ相、Ｂ相のパルス（増分
式）をもつ、また１回転に１回だけＺパルスと呼ばれる
パルスをＡ相、Ｂ相思外に発生するものがある。このよ
うなエンコーダをＺパルス付きパルス発生器という０本
発明におけるのは、このようなＺパルス付きのパルス発
生器である。
）パルスエンコーダにより構成されている。インクリメ
ンタルパルスエンコーダは、一般に第２図（ａｌに示す
ように９０°の位置差をもつＡ相、Ｂ相のパルス（増分
式）をもつ、また１回転に１回だけＺパルスと呼ばれる
パルスをＡ相、Ｂ相思外に発生するものがある。このよ
うなエンコーダをＺパルス付きパルス発生器という０本
発明におけるのは、このようなＺパルス付きのパルス発
生器である。
このようなエンコーダから得られる位置情報（回転角度
情報）は、通常いずれかのＺパルスを起点としてパルス
カウンタ４（第１図）によりカウントされ、第２図＋ｄ
＋に示すような横軸（時間軸）に対しである傾きをもつ
情報となる。
情報）は、通常いずれかのＺパルスを起点としてパルス
カウンタ４（第１図）によりカウントされ、第２図＋ｄ
＋に示すような横軸（時間軸）に対しである傾きをもつ
情報となる。
一方、第１図に示されるように、位置“検出器３の前記
Ｚパルスを起点としてモータ１回転当り２周期の略正弦
波を発生する信号発生器５は、通常市販の関数発生器に
より、又はコンピータにおけるソフトウェアにより構成
可能である。この信号発生器５から発生される信号（第
２図（ｂ））の位相ｅは、位相調整器６により調整され
る（第２図［Ｃ１）、また上記信号発生器５からの信号
のレベルを第２図ｆｄｌに示した位置検出器３からの回
転角度情報のレベルと合わせるため、信号発生器５から
の出力信号をパルス増幅器７を通して加算器８に送る。
Ｚパルスを起点としてモータ１回転当り２周期の略正弦
波を発生する信号発生器５は、通常市販の関数発生器に
より、又はコンピータにおけるソフトウェアにより構成
可能である。この信号発生器５から発生される信号（第
２図（ｂ））の位相ｅは、位相調整器６により調整され
る（第２図［Ｃ１）、また上記信号発生器５からの信号
のレベルを第２図ｆｄｌに示した位置検出器３からの回
転角度情報のレベルと合わせるため、信号発生器５から
の出力信号をパルス増幅器７を通して加算器８に送る。
加算器８では上記パルス増幅３７からの正弦波信号（こ
れはハーモニックドライブ減速機２の入力軸と出力軸と
の回転ムラと合致する）と、パルスカウンタ４からの回
転角度信号とを加算する。
れはハーモニックドライブ減速機２の入力軸と出力軸と
の回転ムラと合致する）と、パルスカウンタ４からの回
転角度信号とを加算する。
こうして得た信号（第２図（ｅ））は第２図（ｆｌに示
したハーモニックドライブ減速機２の出力軸の回転角度
信号とほぼ一致する。
したハーモニックドライブ減速機２の出力軸の回転角度
信号とほぼ一致する。
この実施例では、上記第２図ｆｅ）に示した加算器８の
出力信号をモータ１の駆動制御を行うコンピータ等のロ
ボット演算装置９ （制御系）へ送る。
出力信号をモータ１の駆動制御を行うコンピータ等のロ
ボット演算装置９ （制御系）へ送る。
ロボット演算装置９では、上記パルス加算器８からの信
号をモータ１の駆動回路１０にフィードパ・７りし、減
速機２の回転ムラを解消する自動制御を行う。
号をモータ１の駆動回路１０にフィードパ・７りし、減
速機２の回転ムラを解消する自動制御を行う。
なおエンコーダと同様の働きをするレゾルバと、その変
換器によるパルスとＺパルスを用いてもよい。
換器によるパルスとＺパルスを用いてもよい。
発明の効果
本発明は、以上述べたように、回転伝達系の入力軸と出
力軸との間に生じる回転ムラを補償するための装置にお
いて、駆動源側の駆動軸の回転位置を検出するＺパルス
付きパルス発生器と、上記駆動源側の駆動軸の１回転当
りに所定の周期をもつ波形信号をＺパルスを基準として
発生させる信号発生器と、上記Ｚパルス付きパルス発生
器による位置情報と、上記信号発生器からの波形情報と
を加算し、この加算データを駆動源制御系にフィードバ
ックする演算処理手段とを具備してなることを特徴とす
る回転ムラ？＃償装置であるから、振動の原因となる減
速機等の回転伝達系のムラと同じムラを他のムラとは別
個に制御系に与えてフィードバックさせることができ、
減速機独自のムラを補償することができるので、高精度
の減速機を用いなくても高精度の減速機と間程度の位置
制動を得ることができるものである。また、このような
回転伝達系によるムラが振動等の主要要因を占めている
場合には、従来、負荷側に高価な位ｉ！！検出器を設け
て、フィードバック制御を行っているが、このような高
価な位置検出器を用いなくても、制御精度を向上させる
ことができるので、経済性の点でも有利である。
力軸との間に生じる回転ムラを補償するための装置にお
いて、駆動源側の駆動軸の回転位置を検出するＺパルス
付きパルス発生器と、上記駆動源側の駆動軸の１回転当
りに所定の周期をもつ波形信号をＺパルスを基準として
発生させる信号発生器と、上記Ｚパルス付きパルス発生
器による位置情報と、上記信号発生器からの波形情報と
を加算し、この加算データを駆動源制御系にフィードバ
ックする演算処理手段とを具備してなることを特徴とす
る回転ムラ？＃償装置であるから、振動の原因となる減
速機等の回転伝達系のムラと同じムラを他のムラとは別
個に制御系に与えてフィードバックさせることができ、
減速機独自のムラを補償することができるので、高精度
の減速機を用いなくても高精度の減速機と間程度の位置
制動を得ることができるものである。また、このような
回転伝達系によるムラが振動等の主要要因を占めている
場合には、従来、負荷側に高価な位ｉ！！検出器を設け
て、フィードバック制御を行っているが、このような高
価な位置検出器を用いなくても、制御精度を向上させる
ことができるので、経済性の点でも有利である。
第１図は本発明の一実施例にかかる回転ムラ補償装置の
全体的制御系統を示すブロック図、第２図（ａｌは位置
検出器であるＺパルス付き増分式パルスエンコーダから
の出力信号波形図、同図（ｔｌｌ、 （Ｃ１はそれぞれ
信号発生器からの出力信号波形図、同図＋ｄ＋はパルス
カウンタからの出力信号波形図、同図ｔｅｌは信号発生
器とパルスカウンタからの出力信号を加算する加算器か
らの出力信号波形図、同図角度を示すグラフ、第３図は
従来のハーモニック減速機の取付伏態を示す側断面図で
ある。 （符号の説明） １・・・モータ ２・・・ハーモニックドライブ減速機 ３・・・位置検出器 ４・・・パルスカウンタ５・
・・信号発生器 ６・・・位相調整器７・・・パル
ス増幅器 ８・・・加算器９・・・ロボット演算装置 １０・・・駆動回路。
全体的制御系統を示すブロック図、第２図（ａｌは位置
検出器であるＺパルス付き増分式パルスエンコーダから
の出力信号波形図、同図（ｔｌｌ、 （Ｃ１はそれぞれ
信号発生器からの出力信号波形図、同図＋ｄ＋はパルス
カウンタからの出力信号波形図、同図ｔｅｌは信号発生
器とパルスカウンタからの出力信号を加算する加算器か
らの出力信号波形図、同図角度を示すグラフ、第３図は
従来のハーモニック減速機の取付伏態を示す側断面図で
ある。 （符号の説明） １・・・モータ ２・・・ハーモニックドライブ減速機 ３・・・位置検出器 ４・・・パルスカウンタ５・
・・信号発生器 ６・・・位相調整器７・・・パル
ス増幅器 ８・・・加算器９・・・ロボット演算装置 １０・・・駆動回路。
Claims (1)
- （１）回転伝達系の入力軸と出力軸との間に生じる回転
ムラを補償するための装置において、駆動源側の駆動軸
の回転位置を検出するＺ パルス付きパルス発生器と、 上記駆動源側の駆動軸の１回転当りに所定 の周期をもつ波形信号をＺパルスを基準として発生させ
る信号発生器と、 上記Ｚパルス付きパルス発生器による位置 情報と、上記信号発生器からの波形情報とを加算し、こ
の加算データを駆動源制御系にフィードバックする演算
処理手段とを具備してなることを特徴とする回転ムラ補
償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069450A JPS62226210A (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 回転ムラ補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069450A JPS62226210A (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 回転ムラ補償装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62226210A true JPS62226210A (ja) | 1987-10-05 |
Family
ID=13402985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61069450A Pending JPS62226210A (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 回転ムラ補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62226210A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7546689B2 (en) * | 2007-07-09 | 2009-06-16 | Hexagon Metrology Ab | Joint for coordinate measurement device |
| CN114562961A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-05-31 | 合肥安迅精密技术有限公司 | 用增量式编码器对齿轮角度误差的标定、补偿方法及*** |
-
1986
- 1986-03-27 JP JP61069450A patent/JPS62226210A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7546689B2 (en) * | 2007-07-09 | 2009-06-16 | Hexagon Metrology Ab | Joint for coordinate measurement device |
| CN114562961A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-05-31 | 合肥安迅精密技术有限公司 | 用增量式编码器对齿轮角度误差的标定、补偿方法及*** |
| CN114562961B (zh) * | 2022-04-29 | 2023-03-03 | 合肥安迅精密技术有限公司 | 用增量式编码器对齿轮角度误差的标定、补偿方法及*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6252368B1 (en) | Numerically controlled system and backlash compensation device for use with the system | |
| JP4853842B2 (ja) | 同期制御装置 | |
| JPH04229702A (ja) | 信号処理方法及び装置、並びにこれを用いた変位検出装置等のシステム | |
| US4916375A (en) | Servomotor control apparatus | |
| US4890046A (en) | Numerical control apparatus | |
| US6664752B2 (en) | Method and apparatus for correcting actuator positioning error | |
| CN103792888A (zh) | 基于进给***位置反馈信号的振动抑制控制器 | |
| JPS62226210A (ja) | 回転ムラ補償装置 | |
| CN203720602U (zh) | 基于进给***位置反馈信号的振动抑制控制器 | |
| US4319172A (en) | Numerical control system | |
| JP3528949B2 (ja) | 出力回転軸のアブソリュート位置検出装置 | |
| JPS61131007A (ja) | 工作機械の数値制御方法 | |
| JPS62225911A (ja) | パルスエンコ−ダ | |
| JPS60214019A (ja) | 回転位置検出装置 | |
| JPS62210514A (ja) | 回転ムラ補償装置 | |
| JPH01153910A (ja) | 速度・角度制御装置 | |
| JPS6228803A (ja) | フイ−ドフオワ−ド補償付サ−ボ制御装置 | |
| JPS63153610A (ja) | ロボツト用制御装置 | |
| JP2727542B2 (ja) | アーム位置検出方法 | |
| JP2547395B2 (ja) | アブソリユ−ト位置の検出方法 | |
| WO1986000430A1 (en) | Apparatus for detecting absolute position of servo control system | |
| JPS6257008A (ja) | 位置決め制御方式 | |
| JPS59187484A (ja) | 産業用ロボツトのア−ム駆動装置 | |
| JPS62287312A (ja) | ロボツト用制御装置 | |
| JPS63154088A (ja) | 減速機付モ−タの力・トルク制御方式 |