CN101729000B - 伺服电动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种伺服电动机控制装置，其包含：在每一规定周期制作伺服电动机的速度指令的速度指令制作部；在每一规定周期检测伺服电动机的反转的反转检测部；在反转检测部检测到反转的场合，计算修正由于伺服电动机的反转引起的伺服电动机的延迟的反转修正量的反转修正量计算部；根据速度指令制作部制作好的速度指令在每一规定周期计算加速度指令的加速度指令计算部；保存在检测到伺服电动机的反转的之前以及之后的加速度指令的反转之前加速度指令保存部以及反转之后加速度指令保存部；和根据加速度指令和反转之前加速度和反转之后加速度中的任何两个，调整反转修正量的调整部。由此，即使在伺服电动机反转前后加速度变化的场合，也能够圆滑地加工。

Description

伺服电动机控制装置
技术领域
本发明涉及控制伺服电动机的，特别是控制在两轴式的机床中使用的两个电动机的每一个的伺服电动机控制装置。
背景技术
在两轴式的机床中，通过在互相垂直的两个方向上移动设置有被加工工件的作业台或者加工刀具，沿希望形状加工被加工工件。图8是表示沿圆弧状轨迹切削加工被加工工件的场合的控制加工误差的图。在图8中，把圆弧状轨迹的中心作为原点。另外，在图8中，假定作业台或者加工刀具(以下省略为“加工刀具等”)，是通过驱动X轴的第一伺服电动机以及驱动Y轴的第二伺服电动机顺时针转动的。图8中的实线是根据被加工工件的加工程序决定的加工刀具等的位置指令，虚线是位置的实测值。
例如，在图8的第一象限中，为了使加工刀具等向X轴的正方向和Y轴的负方向移动，第一伺服电动机以及第二伺服电动机分别转动。然后，在从第一象限向第四象限转移时，同样驱动第二伺服电动机，同时第一伺服电动机反转，以使加工刀具等向X轴的负方向移动。
此时，因为第一伺服电动机瞬间停止，所以第一伺服电动机的输出轴从动摩擦状态经过静摩擦状态再成为动摩擦状态。这样在反转时因为在经过摩擦系数大的静摩擦状态的同时，受伺服电动机的传动系统中的无效行程的影响，所以对第一伺服电动机的动作产生响应延迟。因此，这样的反转时的响应延迟作为图8中表示的象限突起P出现在实测值中。因此，在沿圆弧切削加工被加工工件的场合，会发生在被加工工件与象限突起P对应的切削位置突起残留的问题。
如图8所示在沿圆弧切削加工被加工工件的场合，即使反转时加工刀具等的加速度也恒定。在国际公开第WO 90/12488号公报中，在沿圆弧切削加工被加工工件的场合，在电动机反转时，根据规定的函数使构成速度控制部的积分环节反转，进行在电流指令值上加上其输出值等的修正处理。或者在加工刀具等的加速度恒定的场合，也在伺服电动机的速度指令上加上用规定值乘与加速度对应的超调所得的值或者规定值自身，来修正速度指令。通过进行这样的修正，因为能够减小反转时的无效行程等的影响。所以能够减少与象限突起P对应的位置处的加工不良。
但是，在沿复杂的形状的轨迹加工被加工工件的场合，例如在轨迹是由多个微小线段组成的场合，不仅频繁发生伺服电动机的反转，而且也发生在反转前后加速度变化的事态。
在这样的场合，对于在加速度恒定这样的前提下进行了上述的修正，也难以完全排除反转时的无效行程等的影响。因此，发生时而因为修正量过小在被加工工件的加工位置产生突部，时而因为修正量过大过大地进行了加工而在加工位置产生损伤或凹部等的问题。特别，在加工位置产生损伤或凹部的场合，在不能修正那样的损伤等的情况下，该被加工工件就成了不良品。
发明内容
本发明是鉴于这样的事情做出的，其目的是提供这样一种伺服电动机控制装置：即使在伺服电动机的反转前后加速度变化的场合，例如沿复杂的形状的轨迹加工被加工工件的场合，也能够进行圆滑的加工。
为实现上述目的的第一发明，是控制伺服电动机的伺服电动机控制装置，其具有：在每一规定周期制作所述伺服电动机的速度指令的速度指令制作部；在每一规定周期检测所述伺服电动机的反转的反转检测部；在所述反转检测部检测到反转的场合，计算修正通过所述伺服电动机的反转引起的所述伺服电动机的延迟的反转修正量的反转修正量计算部；根据所述速度指令制作部制作好的速度指令在每一规定周期计算所述伺服电动机的加速度指令的加速度指令计算部；保存在所述反转检测部检测到所述伺服电动机的反转的之前的所述加速度指令的反转之前加速度指令保存部；保存在所述反转检测部检测到所述伺服电动机的反转之后的所述加速度指令的反转之后加速度指令保存部；根据通过所述加速度指令计算部计算出的所述加速度指令和通过所述反转之前加速度指令保存部保存的反转之前加速度和通过所述反转之后加速度指令保存部保存的反转之后加速度中的某两个，调整所述反转修正量的调整部。
亦即在第一发明中，因为使用反转之前加速度以及反转之后加速度中的至少一方，所以能够得到与伺服电动机的反转对应的最适合的反转修正量。因此，即使在伺服电动机的反转前后加速度变化的场合，也能进行圆滑的加工。
根据第二发明，在第一发明中，所述调整部，通过在所述反转修正量上乘以用所述反转之前加速度除所述反转之后加速度所得的值的平方根，调整所述反转修正量。
根据第三发明，在第一发明中，所述调整部，通过在所述反转修正量上乘以在用所述反转之前加速度除所述反转之后加速度所得的值上乘以大于零且小于等于1的第一常数所得的值，调整所述反转修正量。
亦即，在第二号以及第三发明中，能够在反转之后加速度指令比反转之前加速度指令小的场合减小反转修正量。因此，能够通过比较简单的方法避免由于过大地进行加工而产生损伤或凹部的情况。
根据第四发明，在第一发明中，所述调整部，通过在所述反转修正量上乘以用所述反转之前加速度除所述加速度指令所得值的平方根，调整所述反转修正量。
根据第五发明，在第一发明中，所述调整部，通过在所述反转修正量上乘以在用所述反转之前加速度除所述加速度指令所得的值上乘以大于零且小于等于1的第二常数所得的值，调整所述反转修正量。
亦即，在第四号以及第五发明中，使用最新的加速度指令。因此，在检测到反转后加速度指令变化的场合，根据加速度指令持续调整反转修正量。第四号以及第五发明，在加速度指令频繁变化的场合，例如在加工的轨迹由多个微小线段构成的场合是特别有利的。
根据第六发明，在从第二到第五发明中，在所述加速度指令小于等于在所述反转之前加速度上乘以大于零且小于等于1的第三常数所得的值的场合，所述调整部调整所述反转修正量。
在把反转修正量调整大了的场合有在被加工工件上产生损伤或凹部的可能性。但是，在第六发明中，仅在加速度指令比所述反转之前加速度小的场合，调整反转修正量。因此，能够避免进行由于过大地进行加工在被加工工件上产生损伤或凹部这样的加工。另外，第三常数，理想的是，在加速度指令以及反转之前加速度和它们的理想值之间的误差小的场合为0.9到1之间，在那样的误差大的场合为0.75左右。
根据第七发明，在第一发明中，在所述加速度指令比在所述反转之后加速度上乘以大于零且小于1的第四常数所得的值小的场合，所述调整部在所述反转修正量上乘以零。
在加速度指令变得比反转之后加速度小的场合，伺服电动机的输出轴进行从减速状态反转成为加速状态再次成为减速状态的动作，在该场合，在检测到反转后立即再成为反转的可能性高，在那样的场合，可以判断为不调整反转修正量能够进行圆滑的加工。因此，在第七发明中，在加速度指令比反转之后加速度小很多的场合不调整反转修正量，能够避免进行在被加工工件上产生损伤或凹部那样的加工。第七发明，在能够连续进行伺服电动机的反转的，沿复杂的形状的轨迹加工被加工工件的场合特别有利。另外，第四常数理想的是为比较小的值，例如0.2到0.5左右。
本发明的这些以及其他的目的、特征和优点，通过结合附图对实施例的详细的说明将更加明显。
附图说明
图1是包含本发明的伺服电动机控制装置的机床的略图。
图2是表示本发明的伺服电动机控制装置的一部分的框图。
图3是表示基于本发明的第一实施方式的伺服电动机控制装置的动作的一部分的流程图。
图4是表示基于本发明的第一实施方式的伺服电动机控制装置的动作的剩余的部分的流程图。
图5是表示基于本发明的第二实施方式的伺服电动机控制装置的动作的和图4同样的流程图。
图6是表示基于本发明的第三实施方式的伺服电动机控制装置的动作的和图4同样的流程图。
图7是表示基于本发明的第四实施方式的伺服电动机控制装置的动作的和图4同样的流程图。
图8是表示沿圆弧状的轨迹切削加工被加工工件的场合的控制加工误差的图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。在以下的附图中给同样的构件附以同样的参照符号。为理解容易，适当变更了这些附图的比例尺。
图1是包含本发明的伺服电动机控制装置的机床的略图。如图1所示，机床1，包含作业台19、和对于在作业台19上固定的被加工工件施行加工的加工刀具18。图1表示的机床1是二轴式，包含分别在X轴以及Y轴方向上移动作业台19的第一伺服电动机11以及第二伺服电动机12。
如图所示，第一伺服电动机11以及第二伺服电动机12被连接在伺服电动机控制装置10上，由伺服电动机控制装置10控制。在图1中，加工刀具18也同样被连接在伺服电动机控制装置10上。加工刀具18，例如可以是钻头或者是焊炬等。另外，也可以是作业台19被固定、加工刀具18在X轴以及Y轴方向移动的的结构。
另外，在第一伺服电动机11以及第二伺服电动机12上具有编码器15、16。这些编码器15、16在每一规定周期检测各个伺服电动机11、12的输出轴的位置。根据在每一规定周期检测到的位置数据求输出轴的检测速度Dv。因此，这些编码器15、16起作为速度检测部的作用。
图2是表示本发明的伺服电动机控制装置10的一部分的框图。如图2所示，伺服电动机控制装置10，包含：在每一规定周期制作第一以及以及第二伺服电动机11、12各个的速度指令Cv的速度指令制作部21；在每一规定周期检测第一以及以及第二伺服电动机11、12各个的转动方向上的反转的反转检测部22。
反转检测部22，根据通过速度指令制作部21制作的速度指令Cv的符号的变化检测第一以及以及第二伺服电动机11、12的反转。另外，反转检测部22，例如也可以根据从编码器15、16得到的检测速度Dv检测反转。
在伺服电动机11、12反转时由于无效行程的影响对伺服电动机11、12产生延迟。为修正那样的延迟，伺服电动机控制装置10，包含计算修正由于伺服电动机11、12的反转引起的各个伺服电动机11、12的延迟的反转修正量A0的反转修正量计算部27。通过反转修正量计算部27计算的反转修正量A0，例如是从各种参数得到的固定值，或者是在那样的固定值上乘上由于伺服电动机11、12的加速度引起的超调的值。反转修正量计算部27，在反转时的加速度恒定这样的前提下制作反转修正量A0。
进而，如图2所示，伺服电动机控制装置10还包含：根据速度指令制作部21制作的速度指令Cv在每一规定周期计算伺服电动机11、12的加速度指令的加速度指令计算部23；保存在反转检测部22检测到伺服电动机11、12的反转之前的加速度指令Cab的反转之前加速度指令保存部25、和保存检测到反转之后的加速度指令Caa的反转之后加速度指令保存部26。
反转之前加速度指令保存部25以及反转之后加速度指令保存部26例如是RAM，分别能够临时存储反转之前以及反转之后的加速度指令Ca。而且，反转之前加速度指令Cab是比检出反转时前一周期的加速度指令Ca。或者，反转之前加速度指令Cab，也可以根据检出反转时的速度指令Cv和比检出反转时前一周期的速度指令Cv重新计算。
另外，反转之后加速度指令Caa是比检出反转时后一周期的加速度指令Ca。另外，在检出反转时已经制作好将来的速度指令Cv的场合，从多个将来的速度指令Cv计算反转之后加速度指令Caa。或者也可以将从检出反转经过规定时间后制作的加速度指令Ca作为反转之后加速度指令Caa采用。
进而，伺服电动机控制装置10，包含根据加速度指令Ca和反转之前加速度指令Cab和反转之后加速度指令Caa中的某两个调整反转修正量A0来输出调整后反转修正量A1的调整部28。
另外，如从图2可知，从调整部28输出的调整后反转修正量A1被加在速度指令Cv上，由此修正反转时的响应延迟。然后，把检测到的速度Dv和新的速度指令Cv之间的速度偏差ΔV输入速度控制回路29。速度控制回路29通过公知的方法分别制作伺服电动机11、12的电流指令I，根据这些电流指令I驱动伺服电动机11、12。
具体说，在速度控制回路29中，在速度偏差ΔV上乘以速度控制回路比例增益计算速度控制回路比例项，同时通过在速度偏差ΔV的积分值上乘以速度控制回路积分增益计算速度控制回路积分项。然后，从这些速度控制回路比例项和速度控制回路积分项的和分别制作伺服电动机11、12的电流指令I。
图3以及图4是表示基于本发明的第一实施方式的伺服电动机控制装置的动作的流程图。假定在这两幅图上表示的动作程序100预先存储在伺服电动机控制装置10的存储部(未图示)内。另外，假定在通过机床1加工被加工工件W时，动作程序100对于伺服电动机11、12各个被重复实施。以下参照图3以及图4，说明本发明的第一实施方式。
在动作程序100的步骤101，速度指令制作部21制作伺服电动机11、12的每一规定周期各个的速度指令Cv。因为被加工工件W的加工内容的数据作为加工程序预先在伺服电动机控制装置内存储，所以伺服电动机11、12各个的速度指令Cv根据被加工工件W的加工内容制作。
接着，在步骤102，加速度指令计算部23根据速度指令Cv在每一规定周期分别计算伺服电动机11、12的加速度指令Ca。然后，在步骤103，反转检测部22根据速度指令Cv检测伺服电动机11、12的反转。
在检测到反转的场合，前进到步骤104，设置反转检出标志，同时向反转后计数器输入“0”。反转后计数器为从检出反转时仅在一定时间内进行后述的反转修正量A0的调整(步骤120)所必要。其后，在步骤105，反转修正量计算部27通过上述方法计算反转修正量A0。进而，反转之前加速度指令保存部25把比检出反转时前一周期的加速度指令Ca作为反转之前加速度指令Cab保存，反转之后加速度指令保存部26把比检出反转时后一周期的加速度指令Ca作为反转之后加速度指令Caa保存(步骤106、步骤107)。另外，在步骤103未检出反转的场合，前进到步骤107的下一步骤。
接着在图4的步骤110判定反转检出标志是否是1。在反转标志是零的场合，在从检出反转经过某程度的时间，停止反转修正量A1的再计算。
另一方面，在步骤110反转检出标志是1的场合，因为可以说尚在从检测反转起的一定时间内，所以前进到步骤120，通过调整部28调整反转修正量A0。在步骤120，根据加速度指令Ca、反转之前加速度指令Cab以及反转之后加速度指令Caa中的某两个，通过调整部28调整反转修正量A0，计算调整后反转修正量A1。
下面说明计算调整后反转修正量A1的四种方法。
在第一方法中，如式(1)所示，通过在反转修正量A0上乘以用反转之前加速度指令Cab除反转之后加速度指令Caa所得的值的平方根，计算调整后反转修正量A1。
A1＝A0×√(Caa/Cab)  (1)
因此，在反转之后加速度指令Caa比反转之前加速度指令Cab大的场合，调整后反转修正量A1比调整前的反转修正量A0大，另外，在反转之后加速度指令Caa比反转之前加速度指令Cab小的场合，调整后反转修正量A1比调整前的反转修正量A0小。因此，在后者的场合，能够通过比较简单的方法避免现有技术中通过大的反转修正量A0过大地进行加工在被加工工件W上产生损伤或凹部。
另外，在第二方法中，如式(2)所示，通过在用反转之前加速度指令Cab除反转之后加速度指令Caa所得的值上乘以第一常数K1(0＜K1≤1)以及反转修正量A0，计算调整后反转修正量A1。
A1＝A0×(Caa/Cab)×K1    式(2)
在该场合也有，在反转之后加速度指令Caa比反转之前加速度指令Cab大的场合，调整后反转修正量A1比调整前的反转修正量A0大，另外，在反转之后加速度指令Caa比反转之前加速度指令Cab小的场合，调整后反转修正量A1比调整前的反转修正量A0小。因此，在第二方法中也能得到和第一方法大体相同的效果。
进而，在第三方法中，如式(3)所示，通过在反转修正量A0上乘以用反转之前加速度指令Cab除最新的加速度指令Ca所得的值的平方根，计算调整后反转修正量A1。
A1＝A0×√(Ca/Cab)  式(3)
例如，在加工被加工工件W的轨迹由多个微小线段构成的场合，即使在检出反转后加速度指令Ca也继续变化。因此，通过在调整反转修正量A0时采用加速度指令Ca，能够根据与加工轨迹对应的最新的加速度指令Ca继续调整反转修正量A0。因此，第三方法，在加速度指令Ca高频度变化的场合，例如在加工的轨迹由多个微小线段构成的场合，特别有利。
进而，在第四方法中，如式(4)所示，通过在用反转之前加速度指令Cab除最新的加速度指令Ca所得的值上乘以第二常数K2(0＜K2≤1)以及反转修正量A0，计算调整后反转修正量A1。另外，第二常数K2可以是和第一常数K1相同的值。
A1＝A0×(Ca/Cab)×K2    式(4)
因为在该场合也使用最新的加速度指令Ca，所以可知能够得到和第三方法大体同样的效果。
当通过上述第一到第四的方法中任何一种方法算出调整后反转修正量A1时，在步骤121判定反转后计数器N是否比规定的阈值NA大。在反转后计数器N比阈值NA大的场合，因为判断为对于使用调整后反转修正量A1已经经过了足够的时间，所以在步骤122清除反转检出标志。另一方面，在反转后计数器不N比阈值NA大的场合，不清除反转检出标志，而在步骤125，给反转后计数器N加1。
其后，在步骤123，在速度指令Cv上追加调整后反转修正量A1，修正速度指令Cv。接着，根据新的速度指令Cv，制作电流指令I，根据该电流指令，驱动伺服电动机11、12。其后，返回步骤101，在被加工工件W的加工结束前重复上述的处理。
这样，在本发明中，使用反转之前加速度指令Cab以及反转之后加速度指令Caa中的至少一方计算调整后反转修正量A1。因此，即使在伺服电动机反转前后加速度变化那样的沿复杂形状的轨迹加工被加工工件的场合，也能够得到伺服电动机反转时的与加速度的变化对应的最适合的调整后反转修正量A1。因此，如果根据相加了调整后反转修正量A1的新的速度指令Cv驱动伺服电动机11、12，则能够减小反转时的无效行程等的影响。其结果，在本发明中，在被加工工件W的加工位置不产生凸部以及凹部或者损伤，能够圆滑地加工被加工工件W。
图5是表示基于本发明的第二实施方式的伺服电动机控制装置的动作的流程图。因为在第二实施方式中从步骤101到步骤107与上述实施方式大体相同，所以省略那些的图示以及说明。
在通过速度指令制作部21进行的速度指令Cv的实际的制作，比图3的步骤101中的处理早而且速度指令Cv在存储部(未图示)中依次被存储的场合，在检出反转时能够取得反转之前加速度指令Cab以及反转之后加速度指令Caa两方。但是，在速度指令Cv的实际的制作在图3的步骤101时执行的场合，会发生在检出反转之后不能取得反转之后加速度指令Caa的事态。
在那样的场合，在第二实施方式的步骤108中，判定现在的处理是否是从检出反转起规定的第n次处理。具体说，检测第二实施方式中的从“开始”到“结束”的一系列的处理，从检出反转起实施了几次。
然后，在该处理次数是规定数n的场合，根据该时刻的速度指令Cv制作反转之后加速度指令Caa，在反转之后加速度指令保存部26中保存(步骤109)。规定数n是能够判断为制作在为得到反转之后加速度指令Caa而使用的速度指令Cv经过了足够的时间的处理次数。规定数n根据伺服电动机控制装置10的处理能力等预先决定。另外，在步骤107在反转之后加速度指令Caa已经被保存的场合，在步骤109把反转之后加速度指令Caa更新为新的反转之后加速度指令Caa。
另一方面，在步骤108，在现在的处理不是从检出反转起规定的第n次处理的场合，直接采用步骤107的反转之后加速度指令Caa，剩余的步骤110～步骤126因为和第一实施方式相同，所以省略说明。在第二实施方式中也能够得到和第一实施方式同样的效果。另外可知，在第二实施方式中在速度指令Cv的实际的制作不是那样早的场合有利。
图6是表示基于本发明的第三实施方式的伺服电动机控制装置的动作的流程图。因为在第三实施方式中从步骤101到步骤110与第一实施方式大体相同，所以省略那些的图示以及说明。
比较使反转修正量A0减小那样进行调整的场合和使反转修正量A0增大那样进行调整的场合，使反转修正量A0增大那样进行调整的场合，有在被加工工件W的表面上产生损伤或者凹部的危险性。在图6表示的第三实施方式中，在步骤111，比较在反转之前加速度指令Cab乘以第三常数K3(0＜K3≤1)所得的值和加速度指令Ca。
第三常数K3例如在0.9到1之间，理想的是第三常数K3为1。但是，在加速度指令Ca以及反转之前加速度指令Cab与它们的理想值之间的误差比较大的场合，优选第三常数K3为0.75左右。由此，能够在排除误差的影响的基础上，进行步骤111的判定。
在步骤111加速度指令Ca，小于等于在反转之前加速度指令Cab上乘以第三常数K3所得的值的场合，前进到步骤120，通过上述的方法调整反转修正量A0。另一方面，在加速度指令Ca大于在反转之前加速度指令Cab上乘以第三常数K3所得的值的场合，不调整反转修正量A0，前进到步骤121。另外，关于剩余的步骤，因为和第一实施方式的步骤120～步骤126同样，所以省略说明。
亦即在第三实施方式中，仅在加速度指令Ca比反转之前加速度指令Cab小的场合，调整反转修正量A0。由此，尽可能保持现有的特性，同时仅在加速度指令Ca比反转之前加速度指令Cab小的场合，减小反转修正量A0，防止被加工工件W被过度加工，能够避免在被加工工件W的表面上产生损伤或者凹部。
这样在该第三实施方式中也能得到和第一实施方式同样的效果，另外，在第三实施方式中，可知即使是加速度指令Ca比反转之前加速度指令Cab小的场合，也能够避免在被加工工件W的表面上产生损伤或者凹部。
图7是表示基于本发明的第四实施方式的伺服电动机控制装置的动作的流程图。因为在第四实施方式中从步骤101到步骤110与第一实施方式大体相同，所以省略那些的图示以及说明。
加速度指令Ca比反转之后加速度指令Caa小的场合，能够判断伺服电动机11、12的输出轴进行从减速状态反转成为加速状态再次成为减速状态的动作。这样的状况，例如在加工的轨迹由多个微小线段构成、连续检测出反转的场合会容易发生。并且，在这样的场合，在检出反转后伺服电动机11、12当即再次反转的可能性高，因此，不调整反转修正量A0反倒能够进行圆滑的加工。
在图7表示的第四实施方式的步骤112中，比较在反转之后加速度指令Caa上乘以第四常数K4(0＜K4＜1)所得的值和加速度指令Ca。然后，在加速度指令Ca不比在反转之后加速度指令Caa上乘以第四常数K4所得的值小的场合，前进到步骤120，调整反转修正量A0。
另一方面，在加速度指令Ca比在反转之后加速度指令Caa上乘以第四常数K4所得的值小的场合，在步骤113，把反转修正量A0乘以零所得的值作为调整后反转修正量A1采用。亦即在第四实施方式中，在加速度指令Ca比反转之后加速度指令Caa小很多的场合，使调整后反转修正量A1为零，结果未调整反转修正量A0。因此，能够避免进行使被加工工件W上产生损伤或者凹部的加工。
此外，第四常数K4，在加速度指令Ca比反转之后加速度指令Caa稍小的场合起防止在反转修正量A0上乘以零的作用。因此，理想的是，第四常数K4，取比较小的值，例如0.2到0.5左右。
在第四实施方式中也能够得到和第一实施方式大体相同的效果，另外可知，在第四实施方式中，在加工的轨迹由多个微小线段构成时特别有利。
在第一发明中，因为使用反转之前加速度以及反转之后加速度中的至少一方，所以能够得到与伺服电动机的反转对应的最佳的反转修正量。因此，即使在伺服电动机的反转前后的加速度变化的场合，也能够进行圆滑的加工。
在第二以及第三发明中，在反转之后加速度指令比反转之前加速度指令小的场合能够减小反转修正量。因此，能够用比较简单的方法避免由于过大地进行加工而产生损伤或者凹部的情况。
在第四以及第五发明中，使用最新的加速度指令。因此，在检出反转后加速度指令变化的场合，根据加速度指令继续调整反转修正量。第四以及第五发明，在加速度指令频繁变化的场合，例如加工的轨迹由多个微小线段构成的场合特别有利。
在要把反转修正量调大的场合有在被加工工件上产生损伤或者凹部的可能性。但是，在第六发明中仅在加速度指令比反转之前加速度小的场合调整反转修正量。因此，能够避免进行由于过大地进行加工而产生损伤或者凹部的情况。另外，第三常数，理想的是，在加速度指令以及反转之前加速度与它们的理想值之间的误差小的场合为0.9到1之间，在那样的误差大的场合为0.75左右。
在加速度指令比反转之后加速度小的场合，伺服电动机的输出轴进行从减速状态反转成为加速状态再次成为减速状态的动作。在该场合，在检出反转后立即再反转的可能性高，在那样的场合，可判断为不调整反转修正量能够进行圆滑的加工。因此，在第七发明中，在加速度指令比反转之后加速度小很多的场合不调整反转修正量，能够避免进行在被加工工件上产生损伤或者凹部那样的加工。第七发明，在伺服电动机的反转连续进行、沿复杂形状的轨迹加工被加工工件的场合特别有利。另外，第四常数优选取比较小的值，例如0.2到0.5左右。
以上，使用实施例表示和说明了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的宗旨和范围的情况下，可以对所述实施例进行各种各样的改变、省略、添加。

Claims (2)

1.一种伺服电动机控制装置(10)，用于控制伺服电动机(11，12)，其特征在于，
具有：
在每一规定周期制作所述伺服电动机(11，12)的速度指令的速度指令制作部(21)；
在每一规定周期检测所述伺服电动机(11，12)的反转的反转检测部(22)；
在所述反转检测部(22)检测到反转的场合，计算修正由所述伺服电动机(11，12)的反转引起的所述伺服电动机(11，12)的延迟的反转修正量的反转修正量计算部(27)；
根据所述速度指令制作部(21)制作好的速度指令在每一规定周期计算所述伺服电动机(11，12)的加速度指令的加速度指令计算部(23)；
保存在所述反转检测部(22)检测到所述伺服电动机(11，12)的反转之前的所述加速度指令的反转之前加速度指令保存部(25)；
保存在所述反转检测部(22)检测到所述伺服电动机(11，12)的反转之后的所述加速度指令的反转之后加速度指令保存部(26)；和
根据通过所述加速度指令计算部(23)计算出的所述加速度指令和通过所述反转之前加速度指令保存部(25)保存的反转之前加速度和通过所述反转之后加速度指令保存部(26)保存的反转之后加速度中的某两个，来调整所述反转修正量的调整部(28)，
所述调整部(28)，通过在所述反转修正量上乘以用所述反转之前加速度除所述反转之后加速度所得的值的平方根，来调整所述反转修正量，
在所述加速度指令小于等于在所述反转之前加速度上乘以大于零且小于等于1的第三常数所得的值的场合，所述调整部(28)调整所述反转修正量。
2.一种伺服电动机控制装置(10)，用于控制伺服电动机(11，12)，其特征在于，
具有：
在每一规定周期制作所述伺服电动机(11，12)的速度指令的速度指令制作部(21)；
在每一规定周期检测所述伺服电动机(11，12)的反转的反转检测部(22)；
在所述反转检测部(22)检测到反转的场合，计算修正由所述伺服电动机(11，12)的反转引起的所述伺服电动机(11，12)的延迟的反转修正量的反转修正量计算部(27)；
根据所述速度指令制作部(21)制作好的速度指令在每一规定周期计算所述伺服电动机(11，12)的加速度指令的加速度指令计算部(23)；
保存在所述反转检测部(22)检测到所述伺服电动机(11，12)的反转之前的所述加速度指令的反转之前加速度指令保存部(25)；
保存在所述反转检测部(22)检测到所述伺服电动机(11，12)的反转之后的所述加速度指令的反转之后加速度指令保存部(26)；和
根据通过所述加速度指令计算部(23)计算出的所述加速度指令和通过所述反转之前加速度指令保存部(25)保存的反转之前加速度和通过所述反转之后加速度指令保存部(26)保存的反转之后加速度中的某两个，来调整所述反转修正量的调整部(28)，
所述调整部(28)，通过在所述反转修正量上乘以在用所述反转之前加速度除所述反转之后加速度所得的值上乘以大于零且小于等于1的第一常数所得的值，来调整所述反转修正量，
在所述加速度指令小于等于在所述反转之前加速度上乘以大于零且小于等于1的第三常数所得的值的场合，所述调整部(28)调整所述反转修正量。 
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4927985B1 (ja) * 2010-11-22 2012-05-09 ファナック株式会社 工作機械のテーブル又は工具を移動させる互いに直交した少なくとも二つの送り軸を有するサーボモータの駆動制御装置
JP5595335B2 (ja) * 2011-06-10 2014-09-24 日立建機株式会社 建設機械
JP5628940B2 (ja) * 2013-01-11 2014-11-19 ファナック株式会社 バックラッシを補正するモータ制御装置
JP5669986B1 (ja) * 2013-12-13 2015-02-18 三菱電機株式会社 数値制御装置および数値制御方法
CN107615197B (zh) * 2015-05-12 2020-07-14 三菱电机株式会社 数控装置
JP6514141B2 (ja) * 2016-04-15 2019-05-15 ファナック株式会社 フィードバック制御における出力値の制御を行う数値制御装置
JP2018092357A (ja) * 2016-12-02 2018-06-14 ファナック株式会社 サーボモータ制御装置、サーボモータ制御方法及びコンピュータプログラム
CN112769369B (zh) * 2020-12-04 2022-07-15 嘉兴丹那赫电子科技有限公司 一种加速度修正方法、装置及计算机可读存储介质

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69027648T2 (de) 1989-04-10 1997-02-27 Yaskawa Denki Seisakusho Kk Anordnung zur regelung eines servomotors
JP2906766B2 (ja) * 1991-09-24 1999-06-21 三菱電機株式会社 サーボモータの制御装置
JP3285681B2 (ja) * 1993-04-28 2002-05-27 ファナック株式会社 サーボモータの制御方法
JP3520142B2 (ja) * 1995-09-11 2004-04-19 株式会社森精機製作所 象限突起補正パラメータ決定装置
DE19860471C2 (de) * 1998-12-28 2000-12-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Qualitätsprüfung eines Werkstücks
JP3805309B2 (ja) * 2003-01-30 2006-08-02 ファナック株式会社 サーボモータ駆動制御装置
JP4879091B2 (ja) * 2007-05-28 2012-02-15 株式会社牧野フライス製作所 数値制御工作機械の制御方法及び数値制御工作機械

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2004-234327A 2004.08.19
JP特开平5-80824A 1993.04.02
JP特开平7-13631A 1995.01.17

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