JP4045828B2 - Servo control device - Google Patents
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ(サーボモータ)による移動体の移動を制御するサーボ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
物品を移動させる際、物品(移動体)の位置制御として、サーボ制御が用いられている。例えば、物流システム内での物品の搬送装置又はクリーンルーム内での電子部品の搬送装置等において、物品又は電子部品を2つの所定の位置間で繰り返し搬送する際の位置制御に、サーボ制御が用いられている。また、例えば繊維巻取り時に綾振りを行うベルト正逆式トラバース装置において、トラバースガイドを所定の範囲で往復運動する際の位置制御に、サーボ制御が用いられている。
【0003】
サーボモータを制御するサーボ制御装置の概略を図6に示す。図6においては、サーボモータ(以下、モータという)20のモータ電流が、電流指令で指定された目標モータ電流になるように制御する電流制御部14と、モータ20によって移動する移動体の位置が、位置指令で指定された位置になるように目標モータ電流を指定する位置制御部10及び速度制御部12とを備える。
【0004】
位置制御部10には、図示しない例えば搬送装置の中央制御部から出力された位置指令と、モータ20の回転状態を検出する回転検出器22から出力された回転検出信号とが入力される。位置制御部10は、回転検出信号に基づいて位置フィードバック量を算出し、位置指令と位置フィードバック量とに基づいた位置偏差量を算出し、算出した位置偏差量に応じた速度指令を出力する。
【0005】
速度制御部12には、位置制御部10から出力された速度指令と、回転検出器22から出力された回転検出信号とが入力される。速度制御部12は、回転検出信号に基づいて速度フィードバック量を算出し、速度指令と速度フィードバック量とに基づいた速度偏差量を算出し、算出した速度偏差量に応じた電流指令を出力する。
【0006】
電流制御部14には、速度制御部12から出力された電流指令と、モータ20のモータ電流を検出する電流検出器24から出力された電流検出信号とが入力される。電流制御部14は、電流検出信号に基づいてモータ電流を算出し、電流指令とモータ電流との電流偏差量を算出する。電流制御部14は、電流偏差量に応じた電圧指令を出力し、モータ電流を増減させる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述したサーボ制御装置においては、速度指令及び電流指令等の算出時間と、回転検出信号の転送時間とにより、移動体の速度及び加速度が制限される。例えば、サーボ制御における移動体の位置と速度との関係を図7に示すが、多くの場合、図7に示すように、速度は最大値(サーボモータの特性及び搬送物の負荷等により決まる値)より小さい値に制限される。
【0008】
上述した搬送装置又はトラバース装置においては、移動体の速度が速い方が、搬送時間を短縮化又は巻取速度を高速化することができ、移動体の移動を含む全体の処理時間を短縮して効率を高めることができる。しかし、図7に示したように、速度指令及び電流指令等の算出時間と、回転検出信号の転送時間とによって移動速度が制限されるため、搬送時間を短縮化又は巻取速度を高速化できずにいる。
【0009】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、移動体が移動開始位置から所定位置に移動する間は、電流制御部だけを使用した制御に切換える切換手段により、位置制御部及び速度制御部を使用した場合に生じる移動速度の制限を無くし、移動速度を前記制限よりも高速化して、移動体の移動を含む処理全体の効率を向上させるサーボ制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
また、本発明は、移動開始時からの経過時間を計測する計測手段と、移動体が前記所定位置へ到達する所定時間に経過時間が達したことを検出する検出手段とにより、位置検出を行わずに、移動体が所定位置に到達したことを検出できるサーボ制御装置を提供することを目的とする。
【0011】
また、本発明は、モータが破損しない程度の大きな目標モータ電流を、電流制御部に指示する指定手段により、移動速度を、モータが出力可能な最高値近くまで高速化できるサーボ制御装置を提供することを目的とする。
【0012】
また、本発明は、移動体の位置の検出精度(算出精度)を切換える切換手段により、算出精度を通常よりも低下させ、位置制御部及び速度制御部の演算負荷を低減して移動速度の制限を緩和し、移動速度の高速化を可能にして、移動体の移動を含む処理全体の効率を向上できるサーボ制御装置を提供することを目的とする。
【0013】
また、本発明は、桁数の少ない低精度の位置検出信号又は桁数の多い高精度の位置検出信号を出力する位置検出手段により、低精度の位置検出信号の転送速度を高精度の位置検出信号より速くし、位置制御部及び速度制御部による位置検出の処理時間を高速化できるサーボ制御装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
第1発明に係るサーボ制御装置は、モータによって移動される移動体の位置が目標位置になるようにモータの目標速度を設定する位置制御部と、モータの速度が目標速度と一致するように目標モータ電流を設定する速度制御部と、目標モータ電流と一致するようにモータ電流を制御する電流制御部とを備えたサーボ制御装置において、移動体が移動開始位置から移動終了位置まで移動する間の所定位置で、電流制御部による制御と、電流制御部、位置制御部及び速度制御部による制御とを切換える切換手段を備え、移動体が移動開始位置から前記所定位置に移動する間は電流制御部による制御を行い、位置制御部及び速度制御部による制御は行わず、前記所定位置から移動終了位置に移動する間は電流制御部、位置制御部及び速度制御部による制御を行うべくなしてあることを特徴とする。
【0015】
このようなサーボ制御装置は、切換手段により、移動体が移動開始位置から所定位置に移動する間は、電流制御部のみを使用した制御を行い、位置制御部及び速度制御部を使用した制御は行わない。そして、所定位置から移動終了位置に移動する間は、電流制御部、位置制御部及び速度制御部を使用した制御を行う。電流制御部だけを使用した場合、位置制御部及び速度制御部による移動体の位置の算出時間によって、移動体の移動速度が制限されることが無いため、移動速度を前記制限される速度よりも高速化できる。また、所定位置は、移動体が移動終了位置で精度良く停止できるように設定される。移動開始位置から所定位置の間は、電流制御部だけを使用して移動速度を高速化し、所定位置から移動終了位置の間は電流制御部、位置制御部及び速度制御部を使用して精度良く位置制御を行うことができる。
【0016】
第2発明に係るサーボ制御装置は、第1発明において、移動体の移動開始時からの経過時間を計測する計測手段と、経過時間が、所定時間に達したことを検出する検出手段とを備え、経過時間が前記所定時間に達した場合、前記切換手段により、電流制御部による制御から電流制御部、位置制御部及び速度制御部による制御へ切換えるように構成されていることを特徴とする。
【0017】
このようなサーボ制御装置は、計測手段により、移動体の移動開始時からの経過時間を計測し、検出手段により、経過時間が、移動体が移動を開始してから所定位置に到達する所定時間に達したことを検出する。経過時間が所定時間に達した場合、切換手段により、電流制御部による制御から電流制御部、位置制御部及び速度制御部による制御へ切換える。第1発明と同様に、移動開始位置から所定位置までの間は、電流制御部だけを使用して移動速度を高速化できると共に、位置検出を行わずに、計測手段による計時に基づいて、移動体が所定位置に到達したことを検出手段で検出できる。電子部品の搬送装置及びベルト正逆式トラバース装置等においては、負荷及び移動距離が予め決められていることが多く、モータ特性に基づいて、移動体が所定位置に達する所定時間を予め求めておくことができる。
【0018】
第3発明に係るサーボ制御装置は、第1又は第2発明において、目標モータ電流を指定する指定手段を備え、移動体が移動開始位置から前記所定位置に移動する間、電流制御部は、指定手段が指定する目標モータ電流に基づいてモータ電流を制御すべくなしてあることを特徴とする。
【0019】
このようなサーボ制御装置は、移動体が移動開始位置から所定位置に移動する間、電流制御部は、指定手段が指定する目標モータ電流に基づいて制御を行う。指定手段によって指定する目標モータ電流は、モータが破損しない程度の大きな目標モータ電流にすることができ、移動速度を、モータが出力可能な最高値近くまで高速化することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
(第1の実施の形態)
本発明に係るサーボ制御装置の概略構成を図1に示す。サーボ制御装置は、モータ(サーボモータ)20に流れるモータ電流に応じた電流検出信号を出力する電流検出器24と、モータ電流が電流指令で指定された目標モータ電流になるようにモータ20を駆動する電流制御部14と、モータ20によって移動する移動体の位置に応じた回転検出信号を出力する回転検出器22と、移動体の位置が位置指令で指定された位置になるように目標モータ電流(電流指令)を指定する位置制御部10及び速度制御部12と、電流制御部14に与える電流指令を切換える切換部(切換手段)30と、電流指令の切換を指示するタイマ(検出手段)32とを備える。
【0025】
位置制御部10の速度指令出力は速度制御部12の速度指令入力に接続され、速度制御部12の電流指令出力は切換部30の入力の一方(端子b)に接続され、切換部30の出力(端子c)は電流制御部14の電流指令入力に接続される。電流制御部14の出力は、モータ20に流れるモータ電流を増減させる電流増幅部に接続される。タイマ32の切換指令出力は切換部30の切換指令入力に接続される。
【0026】
モータ(サーボモータ)20は、モータ電流とトルクとがほぼ比例するモータであり、例えばブラシレスDCモータを用いることができる。モータ20近傍部には、モータの回転状態を検出する回転検出器22と、モータ電流を検出する電流検出器24とが設けられ、回転検出器22の回転検出信号出力は位置制御部10及び速度制御部12の回転検出信号入力に夫々接続され、電流検出器24の電流検出信号出力は電流制御部14の電流検出信号入力に接続される。
【0027】
位置制御部10には、図示しない例えば搬送装置の中央制御部から出力された位置指令が入力される。位置制御部10は、回転検出信号に基づいて位置フィードバック量を算出し、位置指令と位置フィードバック量とに基づいた位置偏差量を算出し、算出した位置偏差量に応じた速度指令を出力する。また、速度制御部12は、回転検出信号に基づいて速度フィードバック量を算出し、速度指令と速度フィードバック量とに基づいた速度偏差量を算出し、算出した速度偏差量に応じた電流指令を出力する。
【0028】
切換部30の入力の他方(端子a)には、例えば上述した中央制御部(指定手段)から電流指令が入力される。以下、中央制御部から端子aに入力される電流指令を電流指令A、速度制御部12から端子bに入力される電流指令を電流指令Bと呼ぶ。切換部30は、タイマ32から出力された切換指令に応じて、端子a及び端子cの接続と、端子b及び端子cの接続とを切換える。
【0029】
電流指令Aに対応する目標モータ電流は、電流指令Bに対応する目標モータ電流の最大値より大きく、モータ20が破損するモータ電流より小さい電流である。短時間であれば、定格以上のモータ電流を流してもモータ20は破損しないため、電流指令Aに対応する目標モータ電流は、定格より高く設定することができる。
【0030】
タイマ32は、移動体の移動開始時からの経過時間を計時し、経過時間が設定時間に達した場合、切換指令を出力する。切換部30は、切換指令が入力されるまでは端子aと端子cとを接続し、切換指令の入力後は端子bと端子cとを接続する。そのため、移動開始から設定時間が経過するまでは、電流指令Aが電流制御部14に入力される。また、設定時間が経過してから移動終了までの間は、電流指令Bが電流制御部14に入力される。
【0031】
電流指令を切換えた場合の移動体の位置と速度との関係を図2に示す。電流指令Aはモータ20が破損しない程度の最大モータ電流に対応し、電流指令Bは従来のサーボ制御と同様の制限されたモータ電流に対応しているため、図2に示すように、移動開始時の加速度及び最高速度が向上する。なお、図2において、1点鎖線は、従来のサーボ制御の速度を示す。
【0032】
設定時間は、移動開始位置から移動終了位置までの間にある設定位置に移動体が到達するまでの時間に基づいて設定される。設定位置は、移動終了位置を移動体が超えないように設定される。移動時間を短縮するために、設定位置は、移動終了位置に近い方が好ましい。
【0033】
電流制御部14は、電流検出信号に基づいてモータ電流を算出し、電流指令(電流指令A又はB)とモータ電流との電流偏差量を算出し、算出した電流偏差量に応じた電圧指令を出力する。
【0034】
次に、本発明に係るサーボ制御装置を用いたモータの駆動制御について説明する。
サーボ制御の手順の一例を図3に示す。移動指令が、上述した中央制御部からサーボ制御装置に送られ、移動体の移動に対するサーボ制御が行われる。
【0035】
タイマ32は、切換部30の端子aと端子cとが接続されるように切換指令を出力して、電流制御部14に入力される電流指令を電流指令Aに切換え、移動体の移動開始と同時に計時を開始する(S12)。この場合、電流制御部14は電流指令Aに基づいてモータ20の制御を行う。位置制御部10及び速度制御部12による2次制御ループは使用せずに、電流制御部14による1次制御ループだけを使用したモータ20の制御が行われる(S14)。2次制御ループが使用されていないので、移動速度が制限されず、加速度及び最高速度を向上できる。
【0036】
設定時間が経過するまで、1次制御ループのみによるモータ20の制御が行われる(S16:NO)。設定時間が経過した場合(S16:YES)、タイマ32から、切換部30の端子bと端子cとが接続されるように切換指令を出力し、電流制御部14に入力される電流指令を電流指令Bに切換える(S18)。この場合、電流制御部14は電流指令Bに基づいてモータ20の制御を行う。電流制御部14による1次制御ループと、位置制御部10及び速度制御部12による2次制御ループとを使用して、モータ20の制御が行われる(S20)。2次制御ループを使用するため、移動速度は制限されるが、精度の良い位置制御を行うことができる。
【0037】
移動が終了(S22:YES)するまで、即ち、搬送物等が所定の位置に到達するまで、1次及び2次制御ループによるモータ20の制御が行われる(S22:NO)。これにより、正確な停止位置に搬送物等を停止させることができる。以上の例では、タイマ32を使用し、経過時間に基づいて切換部30による切換を行うようにしたが、経過時間を使用する代わりに、移動開始から常時、位置検出を行い(位置制御は行わない)、予め設定された位置(設定位置)に到達すると、切換部30により切換を行うようにしてもよい。経過時間及び検出位置のいずれを使用する場合においても、移動開始後、常時、現在位置を検出(把握)する必要がある。経過時間に基づいて切換を行う場合、切換と同時に位置偏差(目標位置と現在位置との偏差)を強制的にゼロとした後、2次制御ループを使用した制御を開始する。
【0038】
(第2の実施の形態)
本発明に係るサーボ制御装置の他の概略構成を図4に示す。サーボ制御装置は、電流制御部14と、位置制御部10及び速度制御部12と、回転検出器(位置検出手段)22及び電流検出器24と、比較部(切換手段)40とを備える。モータ20,電流検出器24及び電流制御部14は、第1の実施の形態と同様である。また、回転検出器22,位置制御部10及び速度制御部12は、基本的には第1の実施の形態と同様であるが、本実施の形態では、位置の検出又は算出の精度の変更が可能である。
【0039】
比較部40は、位置制御部10で検出(算出)した位置(現在位置)と、予め設定された位置(設定位置)とを比較し、比較結果に応じて、回転検出器22から出力される回転検出信号の精度と、位置制御部10及び速度制御部12の位置の検出(算出)の精度とを切換える。設定位置は、第1の実施の形態と同様に、移動終了位置を移動体が超えないように設定される。
【0040】
位置制御部10、速度制御部12、電流制御部14、モータ20、回転検出器22及び電流検出器24の接続は、第1の実施の形態とほぼ同様であるが、速度制御部12の電流指令出力は電流制御部14の電流指令入力に接続されている。
【0041】
位置制御部10の現在位置信号出力は、比較部40の現在位置信号入力に接続され、比較部40の切換指令出力は、回転検出器22,位置制御部10及び速度制御部12の切換指令入力に夫々接続される。
【0042】
比較部40には、上述した中央制御部から設定位置指令が入力される。比較部40は、現在位置信号と設定位置指令とを比較し、移動体が設定位置に達したか否かを判定し、判定結果に応じて、算出精度の切換を指示する。
【0043】
例えば、回転検出器22から16ビット又は該16ビットの上位8ビットの回転検出信号を切換えて出力し、位置制御部10及び速度制御部12で16ビット又は8ビットの回転検出信号を用いた高精度(16ビット)又は低精度(8ビット)の算出を行う。
【0044】
比較部40は、現在位置が設定位置に達するまでは、精度を8ビットに切換え、設定位置に到達後は、16ビットに切換える。精度が8ビットの場合は、16ビットのときに比べてデータ量が少なく、回転検出信号の転送時間は短縮される。また、位置制御部10及び速度制御部12のフィードバック量及び指令の算出時間も短縮される。転送時間及び算出時間を短縮することにより、移動体の移動速度を高速化することが可能になる。
【0045】
精度を切換えた場合の移動体の位置と速度との関係は、第1の実施の形態とほぼ同様になる。図2に示すように、移動開始時の加速度及び最高速度が向上する。
【0046】
次に、本発明に係るサーボ制御装置を用いたモータの駆動制御について説明する。
サーボ制御の手順の一例を図5に示す。移動指令が、上述した中央制御部からサーボ制御装置に送られ、移動体の移動に対するサーボ制御が行われる。比較部40は、8ビットへの切換指令を出力し、精度を8ビットに切換えてから、移動体の移動が開始される(S32)。この場合、回転検出信号は8ビットであり、位置制御部10及び速度制御部12は8ビットで算出を行う(S34)。8ビットであるため、16ビットに比べて精度は低下するが、転送時間及び算出時間は短縮され、移動体の移動速度の高速化が可能になる。
【0047】
現在位置が設定位置に到達するまで、精度を8ビットにしたモータ20の駆動制御が行われる(S36:NO)。設定位置に到達した場合(S36:YES)、比較部40から、16ビットへの切換指令が出力される(S38)。この場合、回転検出信号は16ビットであり、位置制御部10及び速度制御部12は16ビットで算出を行う(S40)。16ビットであるため、8ビットに比べて転送時間及び算出時間は増加し、移動速度は制限されるが、位置検出の精度は向上する。
【0048】
移動が終了(S42:YES)するまで、即ち、搬送物等が所定の位置に到達するまで、精度を16ビットにしたモータ20の制御が行われる(S42:NO)。これにより、正確な停止位置に搬送物等を停止させることができる。
【0049】
【発明の効果】
第1発明によれば、切換手段によって、移動体が移動開始位置から所定位置に移動する間に、電流制御部だけを使用した制御を行うことにより、位置制御部及び速度制御部を使用した場合に生じる移動速度の制限を無くし、移動速度を前記制限よりも高速化できる。移動速度を高速化して、移動体の移動を含む処理全体の効率を向上させることができる。
【0050】
第2発明によれば、経過時間を計測手段で計測し、経過時間が所定時間に達したことを検出手段で検出することにより、位置検出を行わずに、計測手段による計時及び検出手段による所定時間経過の検出により、移動体が所定位置に到達したことを検出することができる。
【0051】
第3発明によれば、移動体が移動開始位置から所定位置に移動する間、指定手段によって、モータが破損しない程度の大きな目標モータ電流を、電流制御部に指示することにより、移動速度を、モータが出力可能な最高値近くまで高速化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るサーボ制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明に係るサーボ制御による移動体の位置及び速度の変化例を示す図である。
【図3】本発明に係るサーボ制御手順の例を示すフローチャートである。
【図4】本発明に係るサーボ制御装置の他の概略構成を示すブロック図である。
【図5】本発明に係るサーボ制御手順の他の例を示すフローチャートである。
【図6】従来のサーボ制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図7】従来のサーボ制御による移動体の位置及び速度の変化例を示す図である。
【符号の説明】
10 位置制御部
12 速度制御部
14 電流制御部
20 モータ(サーボモータ)
22 回転検出器(位置検出手段)
24 電流検出器
30 切換部(切換手段)
32 タイマ(検出手段)
40 比較部(切換手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a servo control device that controls movement of a moving body by a motor (servo motor).
[0002]
[Prior art]
When the article is moved, servo control is used as position control of the article (moving body). For example, servo control is used for position control when an article or an electronic component is repeatedly conveyed between two predetermined positions in an article conveyance device in a physical distribution system or an electronic component conveyance device in a clean room. ing. For example, in a belt forward / reverse traverse device that traverses during fiber winding, servo control is used for position control when the traverse guide reciprocates within a predetermined range.
[0003]
An outline of a servo control device for controlling the servo motor is shown in FIG. In FIG. 6, the
[0004]
For example, a position command output from a central control unit (not shown) of the conveyance device and a rotation detection signal output from the
[0005]
The
[0006]
The
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the servo control device described above, the speed and acceleration of the moving body are limited by the calculation time of the speed command and the current command and the transfer time of the rotation detection signal. For example, the relationship between the position of the moving body and the speed in servo control is shown in FIG. 7. In most cases, as shown in FIG. 7, the speed is a maximum value (a value determined by the characteristics of the servo motor, the load of the conveyed object, etc. ) Is limited to a smaller value.
[0008]
In the transport apparatus or traverse apparatus described above, the faster the moving body, the shorter the transport time or the winding speed, and the shorter the overall processing time including the movement of the moving body. Efficiency can be increased. However, as shown in FIG. 7, since the moving speed is limited by the calculation time of the speed command and the current command and the transfer time of the rotation detection signal, the transport time can be shortened or the winding speed can be increased. I'm not there.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances. While the moving body moves from the movement start position to a predetermined position, the position control unit and the speed control are switched by a switching unit that switches to control using only the current control unit. It is an object of the present invention to provide a servo control device that eliminates the limitation on the movement speed that occurs when using the unit, increases the movement speed faster than the limitation, and improves the efficiency of the entire process including the movement of the moving object.
[0010]
Further, the present invention performs position detection by measuring means for measuring the elapsed time from the start of movement and detecting means for detecting that the elapsed time has reached the predetermined time for the moving body to reach the predetermined position. It is another object of the present invention to provide a servo control device that can detect that a moving body has reached a predetermined position.
[0011]
In addition, the present invention provides a servo control device that can increase the moving speed to a value close to the maximum value that can be output by the motor by a designation means that instructs the current control unit to supply a target motor current that is large enough not to damage the motor. For the purpose.
[0012]
The present invention also provides a switching means for switching the detection accuracy (calculation accuracy) of the position of the moving body to lower the calculation accuracy than usual, thereby reducing the calculation load on the position control unit and the speed control unit and limiting the movement speed. It is an object of the present invention to provide a servo control device that can improve the efficiency of the entire process including the movement of a moving body by reducing the above-described problem and increasing the moving speed.
[0013]
The present invention also provides a high-accuracy position detection with a low-precision position detection signal transfer speed by position detection means for outputting a low-precision position detection signal with a small number of digits or a high-precision position detection signal with a large number of digits. An object of the present invention is to provide a servo control device which can be made faster than a signal and speed up the processing time of position detection by the position control unit and the speed control unit.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The servo control device according to the first aspect of the present invention includes a position control unit that sets a target speed of the motor so that the position of the moving body moved by the motor becomes the target position, and a target so that the speed of the motor matches the target speed. In a servo control device having a speed control unit for setting a motor current and a current control unit for controlling the motor current so as to match the target motor current, the moving body moves from the movement start position to the movement end position. Switching means for switching between control by the current control unit and control by the current control unit, position control unit, and speed control unit at a predetermined position, and while the moving body moves from the movement start position to the predetermined position, the current control unit The control by the position control unit and the speed control unit is not performed, and the current control unit, the position control unit and the speed control unit are used while moving from the predetermined position to the movement end position. Wherein the are no order to perform the control.
[0015]
Such a servo control device performs control using only the current control unit while the moving body moves from the movement start position to the predetermined position by the switching means, and control using the position control unit and the speed control unit is not performed. Not performed. And while moving to a movement end position from a predetermined position, control using a current control part, a position control part, and a speed control part is performed. When only the current control unit is used, the moving speed of the moving body is not limited by the calculation time of the position of the moving body by the position control unit and the speed control unit, so the moving speed is higher than the limited speed. Speed can be increased. Further, the predetermined position is set so that the moving body can accurately stop at the movement end position. Between the movement start position and the predetermined position, only the current control unit is used to increase the moving speed, and between the predetermined position and the movement end position, the current control unit, the position control unit, and the speed control unit are used with high accuracy. Position control can be performed.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a servo control device according to the first aspect, further comprising: a measuring unit that measures an elapsed time from the start of movement of the moving body; and a detecting unit that detects that the elapsed time has reached a predetermined time. When the elapsed time reaches the predetermined time, the switching means switches from the control by the current control unit to the control by the current control unit, the position control unit and the speed control unit.
[0017]
In such a servo control device, the elapsed time from the start of movement of the moving body is measured by the measuring means, and the elapsed time is measured by the detecting means for a predetermined time after reaching the predetermined position after the moving body starts moving. Detects that When the elapsed time reaches a predetermined time, the switching means switches from control by the current control unit to control by the current control unit, position control unit, and speed control unit. As in the first invention, during the period from the movement start position to the predetermined position, the movement speed can be increased using only the current control unit, and the movement is performed based on the time measured by the measuring means without performing position detection. The detection means can detect that the body has reached a predetermined position. In an electronic component conveying device, a belt forward / reverse traverse device, and the like, the load and moving distance are often determined in advance, and a predetermined time for the moving body to reach a predetermined position is obtained in advance based on motor characteristics. be able to.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, the servo control device according to the first or second aspect further comprises designation means for designating a target motor current, and the current control unit is designated while the moving body moves from the movement start position to the predetermined position. The motor current is controlled based on a target motor current designated by the means.
[0019]
In such a servo control device, while the moving body moves from the movement start position to a predetermined position, the current control unit performs control based on the target motor current designated by the designation means. The target motor current specified by the specifying means can be set to a large target motor current that does not damage the motor, and the moving speed can be increased to near the maximum value that the motor can output.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a servo control device according to the present invention. The servo control device drives the
[0025]
The speed command output of the
[0026]
The motor (servo motor) 20 is a motor in which the motor current and the torque are substantially proportional, and for example, a brushless DC motor can be used. In the vicinity of the
[0027]
For example, a position command output from a central control unit (not shown) of the transfer device is input to the
[0028]
For example, a current command is input to the other input (terminal a) of the switching
[0029]
The target motor current corresponding to the current command A is larger than the maximum value of the target motor current corresponding to the current command B, and smaller than the motor current at which the
[0030]
The
[0031]
FIG. 2 shows the relationship between the position of the moving body and the speed when the current command is switched. Since the current command A corresponds to the maximum motor current that does not damage the
[0032]
The set time is set based on the time until the moving body reaches a set position between the movement start position and the movement end position. The setting position is set so that the moving body does not exceed the movement end position. In order to shorten the movement time, the set position is preferably closer to the movement end position.
[0033]
The
[0034]
Next, motor drive control using the servo control apparatus according to the present invention will be described.
An example of the servo control procedure is shown in FIG. A movement command is sent from the above-described central control unit to the servo control device, and servo control for movement of the moving body is performed.
[0035]
The
[0036]
Until the set time elapses, the
[0037]
Control of the
[0038]
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows another schematic configuration of the servo control device according to the present invention. The servo control device includes a
[0039]
The
[0040]
The connection of the
[0041]
The current position signal output of the
[0042]
A setting position command is input to the
[0043]
For example, the
[0044]
The
[0045]
The relationship between the position of the moving body and the speed when the accuracy is switched is substantially the same as in the first embodiment. As shown in FIG. 2, the acceleration and the maximum speed at the start of movement are improved.
[0046]
Next, motor drive control using the servo control apparatus according to the present invention will be described.
An example of the servo control procedure is shown in FIG. A movement command is sent from the above-described central control unit to the servo control device, and servo control for movement of the moving body is performed. The
[0047]
Until the current position reaches the set position, the drive control of the
[0048]
Until the movement is completed (S42: YES), that is, until the conveyed product reaches a predetermined position, control of the
[0049]
【The invention's effect】
According to the first invention, the position control unit and the speed control unit are used by performing control using only the current control unit while the moving body moves from the movement start position to the predetermined position by the switching unit. Therefore, the movement speed can be made faster than the restriction. The movement speed can be increased, and the efficiency of the entire process including the movement of the moving body can be improved.
[0050]
According to the second aspect of the invention, the elapsed time is measured by the measuring means, and the detection means detects that the elapsed time has reached a predetermined time, thereby detecting the time by the measuring means and the predetermined time by the detecting means without performing position detection. By detecting the passage of time, it is possible to detect that the moving body has reached the predetermined position.
[0051]
According to the third aspect of the invention, while the moving body moves from the movement start position to the predetermined position, the designation means instructs the current control unit to provide a large target motor current that does not cause the motor to be damaged. The speed can be increased to near the maximum value that the motor can output.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a servo control device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of changes in the position and speed of a moving body by servo control according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a servo control procedure according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing another schematic configuration of the servo control device according to the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing another example of a servo control procedure according to the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional servo control device.
FIG. 7 is a diagram showing an example of changes in the position and speed of a moving body by conventional servo control.
[Explanation of symbols]
10
22 Rotation detector (position detection means)
24
32 timer (detection means)
40 comparison part (switching means)
Claims (3)
移動体が移動開始位置から移動終了位置まで移動する間の所定位置で、電流制御部による制御と、電流制御部、位置制御部及び速度制御部による制御とを切換える切換手段を備え、
移動体が移動開始位置から前記所定位置に移動する間は電流制御部による制御を行い、位置制御部及び速度制御部による制御は行わず、前記所定位置から移動終了位置に移動する間は電流制御部、位置制御部及び速度制御部による制御を行うべくなしてあることを特徴とするサーボ制御装置。A position controller that sets the target speed of the motor so that the position of the moving body moved by the motor becomes the target position; a speed controller that sets the target motor current so that the speed of the motor matches the target speed; In a servo control device including a current control unit that controls a motor current so as to match a target motor current,
Switching means for switching between the control by the current control unit and the control by the current control unit, the position control unit and the speed control unit at a predetermined position while the moving body moves from the movement start position to the movement end position;
Control is performed by the current control unit while the moving body moves from the movement start position to the predetermined position, and control is not performed by the position control unit and the speed control unit, and current control is performed while moving from the predetermined position to the movement end position. A servo control device characterized in that control is performed by a control unit, a position control unit, and a speed control unit.
経過時間が、所定時間に達したことを検出する検出手段と
を備え、経過時間が前記所定時間に達した場合、前記切換手段により、電流制御部による制御から電流制御部、位置制御部及び速度制御部による制御へ切換えるように構成されていることを特徴とする請求項1記載のサーボ制御装置。A measuring means for measuring the elapsed time from the start of movement of the moving object;
Detecting means for detecting that the elapsed time has reached a predetermined time, and when the elapsed time has reached the predetermined time, the switching means causes the current control section, the position control section, and the speed to be changed from the control by the current control section. 2. The servo control device according to claim 1, wherein the servo control device is configured to switch to control by a control unit.
移動体が移動開始位置から前記所定位置に移動する間、電流制御部は、指定手段が指定する目標モータ電流に基づいてモータ電流を制御すべくなしてあることを特徴とする請求項1又は2記載のサーボ制御装置。A specifying means for specifying the target motor current is provided.
3. The current control unit is configured to control the motor current based on a target motor current designated by the designation means while the moving body moves from the movement start position to the predetermined position. The servo control device described.
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