JPS6292002A - バツクラツシユ補正方法 - Google Patents

バツクラツシユ補正方法

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JPS6292002A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、絶対位置検出器を用いて被駆動部分の位置を
制御する際、その絶対位置検出器より得られる検出位置
と被駆動部分の実位置との間の誤差の主原因であるバッ
クラッシュを補正する方法に関する。
〔背景技術とその問題点〕
一般に、駆動源と伝達装置とによって移動される被駆動
部分の位置を制御する場合、駆動される被駆動部分の位
置を検出する必要があるが、被駆動部分の実位置を直接
検出することは希であり、従来、駆動源または伝達装置
に設けられた検出器により間接的に被駆動部分の実位置
を検出するようにしている。このため、検出部分と被駆
動部分との間には伝達装置等の機械部分が介在し、移動
方向が変化した際にはいわゆるバックラッシュによる誤
差が生じ、検出位置と被駆動部分の実位置とが常に一敗
するとは限らない。
例えば、第５図において、伝達装置であるボールねじ１
１は図示しない駆動源によって移動されるとともに検出
器によって位置を検出され、一方、テーブル１２はボー
ルねじ１１によって移動されるようになっている。図の
状態は、右方向の移動後の状態であり、前記ボールねじ
１１とテーブル１２との間のバフクラッシュ幅Ｂがボー
ｌしねじ１１の左側に存在する。ここで、テーブル１２
を右方向へ距離りだけ移動させる場合、第６図に示すよ
うにボールねじ１１を距離りだけ右に移動させれば、テ
ーブル１２も同様に移動するが、方向を変更して左方向
へ距離りだけ移動させる場合、第７図に示すように、駆
動源１１を距離りだけ左へ移動させても、バックラッシ
ュ幅Ｂがあるため、テーブル１２は距Ｍ　（Ｄ−Ｂ）Ｌ
か移動しない。
このような方向変更に伴うバンクラッシュ幅Ｂの不足を
補うために、移動する方向が変化した場合に限り、バン
クラッシュ幅Ｂだけ余計に移動するようにしている。従
来、これをバックラッシュ補正と言う。
ところで、前記ボールねじ１１の位置検出用の検出器と
しては、従来、増分型位置検出器が用いられていた。増
分型位置検出器は、検出データとして相対移動量を出力
するものであり、基準位置となる絶対位置が与えられて
いない場合には、動作前すなわち電源投入時に基準点設
定を行う必要があった。このため、従来の増分型位置検
出器を用いた装置においては、電源投入直後に原点復帰
動作を行うことにより基準点を設定し、位置を検出可能
とする。さらに、電源投入時においては前記ボールねし
１工とテーブル１２とがバックラッシュ幅Ｂの範囲内で
どのような相対位置関係にあるのか不明であるが、この
ような原点復帰動作によれば、バフクラッシュが吸収さ
れ、ボールねじ１１とテーブル１２との相対位置関係が
一意的に決るという利点がある。ところが、電源投入時
毎に原点復帰動作を行うということは時間的な無駄が多
く、作業能率の向上のためには大きな障害であった。こ
の点、最近よく用いられるようになった絶対位置検出器
によれば、より高精度であるうえ、電源投入後ただちに
位置の検出が可能であり、原点復帰動作を省略してただ
ちにに動作を行うことができるという利点がある。
しかし、絶対位置検出器を用いて電源投入時の原点復帰
動作を省略しようとすると、前記ボールねじ１１の位置
は電源投入後直ちに検出できるものの、’ｗ電源投入時
ボールねじ１１に対してテーブル１２がバフクラッシュ
幅Ｂの範囲内でずれている場合、テーブル１２の位置が
バックラッシュ幅Ｂの範囲内のどこにあるのかを決定す
る手段はなく、ボールねじ１１の検出位置と被駆動部分
であるテーブル１２の実位置との間には最大でバックラ
ッシュ幅Ｂの誤差が生じるという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、絶対位置検出器を用いることにより、
電源投入時の原点復帰動作を不要とし、かつ電源投入時
のバンクラッシュによる誤差を補正する方法を提供する
ことにある。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明にお
いては、予め駆動装置に生じるバックラッシュ幅を計測
しておくとともに、移動可能な方向のうち１つを基準移
動方向として決め、さらに、前記基準移動方向に移動し
た場合の状態、すなわち伝達装置と被駆動部分が接し、
これらの相対位置関係が一意的に決る状態を基準状態と
し、この状態で被駆動部分の実位置と前記駆動源または
伝達装置に取りつけた絶対位置検出器から構成される装
置が一敗するように設定しておく。ここで、運転を行う
場合、電源投入直後の移動指令による動作の移動方向を
先に設定しである前記基準移動方向と比較し、同じなら
ばそのまま移動させ、同じでないならば先に設定しであ
る前記バックラッシュ幅だけ余計に移動させる。このた
め、電源投入前の状態にかかわりなく、移動後の被駆動
部分の実位置と絶対位置検出器により検出される位置と
は常に一致する。
〔実施例〕
本発明の一実施例として、絶対位置検出器を用いたＮＣ
工作機械のテーブル送り制御に適用した例を図面を用い
て説明する。
第１図において、被駆動部分であるテーブル２上には、
図示しないが、工作用材料等の加工の対象となる材料が
固定され、これらは一体となって伝達機構としてのボー
ルねじ１の回転により駆動されて図における左右方向に
移動可能に設置されている。一方、前記ボールねじ１に
は駆動源としてのモータ３の回転軸が連結され、さらに
前記回転軸には絶対位置検出器４が連結されており、こ
れらの回転部分は一体となって回転可能に構成されてい
る。さらに、前記モータ３及び絶対位置検出器４は、そ
れぞれがサーボ増幅器５に接続されて位置制御サーボ機
構６を形成し、またサーボ増幅器５は、バフクラッシュ
補正器７を介してＮＣ装置ｌＯに接続されている。
前記バックラッシュ補正器７は、本発明の補正方法に基
づく処理を行うようにＴＴＬあるいはその他のロジック
で構成され、内部にはこれらの処理部で必要となる数値
を保持するように構成された指令位置レジスタ７１、バ
ックラッシュ補正量レジスタ７２が設けられ、外部には
基準移動方向メモリ８、バンクラフシュ幅メモリ９が接
続されている。
以上のように構成された装置においては、運転に先たち
、基準状態の設定を行う。
第２図において、テーブル２は図の右方向に移動した後
の状態でボールねじ１と接しており、この状態を基準状
態とし、例えば、検出位置の座標軸の増加方向を基準移
動方向とするならば、基準移動方向Ｃ０として１を、逆
に検出位置の座標軸の減少方向を基準移動方向とするな
らば、基準移動方向Ｃ０として−１を基準移動方向メモ
リ８に記憶させる。また、図中のバフクラッシュ幅Ｂを
測定し、バンクラッシュ幅メモリ９に記憶させ、さらに
、テーブル２上の被駆動部分位置と絶対位置検出器４に
よる検出位置が一致するように検出位置座標を調整して
おく。
以上のように設定された装置を動作させる場合、電源投
入直後に初期化動作を行うが、このとき本装置では原点
復帰動作等の機械的動作は一切行わず、絶対位置検出器
４から検出位置Ｐ、を読み出し、これを指令位置レジス
タ７１に格納する。このとき、Ｔ１′ｔＡ投人後最初の
移動指令Ｄ１がＮＣ装置１０から送られると、これを指
令位置レジスタ７１に格納されている検出位置Ｐｔに加
え、指令位置Ｐ、とじて指令位置レジスタ７１に書き戻
すとともに、移動指令Ｄ３の移動方向Ｃ１と基準移動方
向メモリ８に予め設定しである基準移動方向Ｃｏと比較
し、その結果に応じた処理を行う。すなわち、移動方向
Ｃ１が基準移動方向Ｃｏと同じならば指令位置レジスタ
７１に保存されている指令値７７　ｐ　、をそのまま目
標位置Ｐ、とし、同じでないならば、バックラッシュ幅
メモリ９内に予め設定しであるバックラッシュ幅Ｂをバ
ックラッシュ補正量レジスタ７２に書込み、前記移動方
向Ｃ８に基づいて指令位置レジスタ７１に保存されてい
る指令位置Ｐ、に補正を加えたものを目標位置Ｐａとす
る。こうして決定された目標位置Ｐ４は、バックラッシ
ュ補正器７から位置制御サーボ機構６へ転送され２．モ
ータ３によりテーブル２は正確に目標位置Ｐ４に対応す
る位置まで送られる。
第３図、第４図に前記動作のもようを示す。すなわち、
基準移動方向Ｃ８である右方向への移動を示す第３図に
おいては、ボールねじ１とテーブル２は移動後も基準状
態であり、被駆動部分の実位置は検出位置と同じく目標
位置Ｐ４である。一方、基準移動方向Ｃ６と逆の左方向
の移動を示す第４図においては、ボールねじ１が目標位
置Ｐ４にあり、被駆動部分の実位置は目標位置Ｐ、より
もバックラッシュ幅Ｂだけ右であるが、目標位置Ｐ、は
指令位置Ｐ、よりバックラッシュ幅Ｂだけ余計に移動す
るように補正されているため、被駆動部分の実位置は指
令位置Ｐ１に一致する。
これらの、一連の初期化動作を終えた後には、指令位置
Ｐ３及び移動方向Ｃ８を基準として、従来のように、移
動方向Ｃ４が変化した場合にのみバックラッシュ補正を
伴う通常動作を行う。
以上のように、本実施例によれば、絶対位置検出器４を
用い、電源投入直後の原点復帰動作を省略しても正確な
位置決めをすることが可能となり、原点復帰を省略して
電源投入後ただちに運転に入ることが可能となるため、
操業開始時あるいは停電による停止後の始動の際の時間
待ちを減らし、作業能率を向上させる効果がある。
前記実施例においては、バックラッシュ補正器７をＴＴ
Ｌあるいはその他のロジックで構成したが、同等の機能
を実現するようにプログラムされたマイクロプロセッサ
及び主記憶装置を組み合わせて同様の補正を行ってもよ
く、要するに、本発明は、予めバフクラッシュ幅と基準
移動方向を決定し記憶しておき、電源投入時には直後の
移動指令に基づき、移動方向が基準移動方向と同じ場合
には移動指令のとおり移動し、移動方向が基準移動方向
と逆の場合には移動指令よりバンクラッシュ幅だけ余計
に移動する、という動作を行うということである。
〔発明の効果〕
前述のように、本発明によれば、絶対位置検出器を用い
て位置決めを行い、被駆動部分を駆動する装置のバック
ラッシュを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は前記
実施例の基準状態を示す模式図、第３図、第４図は前記
実施例における動作を示す模式図、第６図、第７図、第
８図は従来例の動作を示す模式図である。 ■・・・伝達装置としてのボールねし、２・・・被駆動
部分としてのテーブル、３・・・駆動源としてのモーフ
、４・・・絶対位置検出器、７・・・バックラッシュ補
正器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）駆動源と伝達機構とによって移動される被駆動部
    分の位置を制御する際に、駆動源または伝達機構に設け
    られた絶対位置検出器により得られる検出位置と、被駆
    動部分の実位置との間の誤差の主原因であるバックラッ
    シュを補正する方法において、予めバックラッシュ幅と
    被駆動部分の基準移動方向とをそれぞれ記憶しておき、
    電源投入直後の移動指令に基づく移動の際に、移動方向
    が前記基準移動方向と同じ場合には移動指令に基づき移
    動させ、移動方向が前記基準移動方向に対して逆方向の
    場合には移動指令より前記バックラッシュ幅だけ余計に
    移動させることを特徴とするバックラッシュの補正方法
    。
JP60232104A 1985-10-17 1985-10-17 バックラッシュ補正方法 Expired - Lifetime JP2694827B2 (ja)

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