CN104070411B - 数控装置及驱动控制方法 - Google Patents

数控装置及驱动控制方法 Download PDF

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    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path

Abstract

本发明提供一种数控装置及驱动控制方法。本发明的数控装置进行沿交叉的X轴方向及Y轴方向、利用设于各轴的马达使支撑工件的工作台驱动的控制。第一滤波器将在X轴方向上产生的振动的频率的倒数设为时间常数(T1)。第二滤波器将在Y轴方向上产生的振动的频率的倒数设为时间常数(T2)。数控装置使马达的速度指令信号通过第一滤波器及第二滤波器进行平滑化,以抑制工作台在X轴方向及Y轴方向上的振动。

Description

数控装置及驱动控制方法
技术领域
本发明涉及进行使支撑工件的工作台沿交叉的两轴方向驱动的控制的数控装置及驱动控制方法。
背景技术
机床能进行各种加工。机床将从库取出的工具安装于主轴,来对工件进行目标加工,上述库对工具进行收容和搬运。支撑工件的工作台可利用驱动机构沿例如水平面内的两轴方向移动。驱动工作台的驱动机构具有伺服马达。数控装置通过对伺服马达进行驱动控制来使工作台在各轴方向上移动。日本专利公开特许公报2004年第0188541号公开了一种数控装置,其包括对机床的动作进行测定的测定器,并基于测定结果对与各轴的驱动相关的参数进行调节。数控装置对与各轴的驱动相关的加速度、位置环增益、前馈增益、滤波时间常数、转角速度这五个参数个别地进行调节。数控装置在表示设备振动的数学模型上进行模拟,来实施参数调节。数学模型在调节初期使用测定器来确认参数。关于加减速滤波器的调节方法,数控装置求出在各轴产生的不允许的振动中最低的频率。数控装置求出频率的倒数,并将其设为加减速滤波器的滤波时间常数。以往的数控装置利用加减速滤波器除去在各轴产生的振动中频率最低的振动,但在产生比该频率更高的振动的轴上,振动依然残留。可以想到对于各轴将加减速滤波器的时间常数设定为不同的值,但时间常数的不同会导致将各轴的加减速性能设定为不同的值,在沿着规定的路径驱动工作台的情况下,需要进行加减速性能的修正,存在驱动控制变得复杂的问题。
发明内容
本发明的目的在于,在数控装置及驱动控制方法中,沿交叉的两轴方向,利用设于各轴的马达使支撑工件的工作台驱动,能抑制各轴的振动,还能使各轴的驱动控制变得简单。
本发明的数控装置进行沿交叉的两轴方向、利用设于各轴的马达使支撑工件的工作台驱动的控制,其包括:第一滤波器,该第一滤波器将在上述两轴方向中的一个轴方向上产生的振动的频率的倒数设为时间常数;以及第二滤波器,该第二滤波器将在上述两轴方向中的另一个轴方向上产生的振动的频率的倒数设为时间常数,将使各上述马达变速的变速信号通过上述第一滤波器及第二滤波器以进行平滑化。因此,数控装置能抑制工作台在两轴方向上的振动。数控装置在两轴方向上均利用第一滤波器及第二滤波器对变速信号进行滤波处理,因此驱动控制变得简单。
本发明的数控装置还包括第三滤波器,该第三滤波器基于不超过上述马达的最大转矩的加速时间(Ts)、上述第一滤波器的时间常数、上述第二滤波器的时间常数来设定时间常数,使上述变速信号通过该第三滤波器。因此,数控装置能根据第三滤波器的时间常数在不超过马达的最大转矩的范围内对变速信号的加速度进行调节。
在本发明的数控装置中,上述第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器各自的时间常数是可变的,上述数控装置包括:存储部,该存储部对与工件的种类相对应的上述第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器各自的时间常数进行存储;读取部,该读取部从上述存储部读取出与支撑于上述工作台的工件的种类相对应的时间常数;以及设定部,该设定部将上述读取部读取出的时间常数设定于上述第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器。因此,数控装置能根据工件的重量等设定第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器的时间常数,能抑制振动。
在本发明的数控装置中,上述存储部按工件的种类存储该工件的重量,当在上述存储部中没有存储有与支撑于上述工作台的工件的重量一致的重量的工件时,对第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器进行调节,以使第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器的时间常数之和与存储于上述存储部的工件的重量中、比支撑于上述工作台的工件的重量重且与该工件的重量最接近的重量的工件的种类所对应的第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器的时间常数之和一致。因此,数控装置进行的马达加速时的驱动控制也能应对存储部中没有存储的工件。
本发明的数控装置包括对分别产生于上述两轴方向的振动的波形进行测定的测定部。因此,数控装置能根据测定出的振动的波形求出振动的频率。
本发明的数控装置包括基于上述测定部测定出的波形来求出各轴方向的振动频率的计算部。因此,数控装置能根据计算出的振动频率求出时间常数。
本发明的驱动控制方法进行沿交叉的两轴方向、利用设于各轴的马达使支撑工件的工作台驱动的控制,其包括:第一时间常数设定步骤,在该第一时间常数设定步骤中,将在上述两轴方向中的一个轴方向上产生的振动的频率的倒数设为第一滤波器的时间常数;第二时间常数设定步骤,在该第二时间常数设定步骤中,将在上述两轴方向中的另一个轴方向上产生的振动的频率的倒数设为第二滤波器的时间常数;以及平滑化处理步骤,在该平滑化处理步骤中,使变速信号通过利用上述第一时间常数设定步骤及第二时间常数设定步骤分别设定好时间常数的上述第一滤波器及第二滤波器,以进行平滑化,上述变速信号使各上述马达变速。因此,驱动控制方法能抑制工作台在两轴方向上的振动。驱动控制方法在两轴方向上均利用第一滤波器及第二滤波器对变速信号进行滤波处理,因此驱动控制变得简单。
附图说明
图1是机床的立体图。
图2是机床的主轴部分的主视图。
图3是表示机床的电气结构的框图。
图4是表示驱动控制系统的功能结构的功能框图。
图5A是说明滤波器的时间常数的示意图。
图5B是说明滤波器的时间常数的示意图。
图6是表示驱动试验中的工作台移动路径的图表。
图7是表示通过P2点时的振动的图表。
图8是表示通过P2点时的转矩的时间变迁的图表。
图9是表示通过P2点时的振动的图表。
图10是表示通过P2点时的转矩的时间变迁的图表。
图11是表示工件信息的图表。
图12是说明机床的调节及加工阶段的示意图。
图13是表示CPU进行的滤波器设定处理的步骤的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的数控装置进行说明。在以下的说明中,使用图中箭头所表示的上下左右前后。机床1的左右方向、前后方向、上下方向分别为X轴方向、Y轴方向、Z轴方向。操作者在前方对机床1进行操作,进行工件的装拆。参照图1和图2,对机床1的结构进行说明。机床1包括基座11、立柱12、主轴头13、工具更换装置14、工作台15、控制单元16等。基座11固定于地面上。立柱12靠基座11的上部后方竖立设置。主轴头13可沿立柱12的前表面在Z轴方向(上下方向)上升降。主轴头13的主轴13a可安装工具保持件17。工具保持件17对工具17b进行保持。主轴13a在主轴驱动部61(参照图3)的驱动下高速旋转。工具更换装置14包括工具库14a和工具更换臂14b。工具库14a收纳有多个保持工具17b的工具保持件17。工具库14a具有搬运装置(未图示),该搬运装置例如将环状的链条挂在一对链轮上,并沿着链条设置罐(pod),在该罐中保持工具保持件17并进行搬运。搬运装置被库驱动部62(参照图3)驱动。工具更换臂14b把持着安装于主轴13a的工具保持件17及收纳于工具库14a的其他工具保持件17进行搬运,来进行工具更换。工具更换臂14b被臂驱动马达(未图示)驱动。主轴头13在设于立柱12上部的Z轴马达52(参照图3)的驱动下而沿上下方向移动。主轴13a随着主轴头13的上下移动而在上方的工具更换位置与下方的加工位置之间移动。当主轴13a位于上方的工具更换位置时,工具更换臂14b将安装于主轴13a的工具保持件17更换为收纳于工具库14a的其他工具保持件17。主轴13a朝下方的加工位置移动,对利用工作台15支撑的工件进行加工。工作台15靠近基座11的上部前方配置。工作台15位于主轴头13的下方。工作台15能利用夹紧夹具等以可装拆的方式对工件进行固定。工作台15能利用X轴进给机构18沿X轴方向(左右方向)移动,且能利用Y轴进给机构19沿Y轴方向(前后方向)移动。X轴进给机构18被X轴马达32(参照图3)驱动,Y轴进给机构19被Y轴马达42(参照图3)驱动。X轴进给机构18和Y轴进给机构19例如是由直线引导件和滚珠丝杠构成的直线移动机构。控制单元16配置于立柱12的背面侧。控制单元16呈箱状且在其内部收容有对机床1的动作进行控制的数控装置2(以下记作NC装置2)等。
参照图3,对机床1的电气结构进行说明。NC装置2包括CPU21(读取部、设定部)、ROM22、RAM23、EEPROM24(存储部)、LAN接口25(以下记作LAN I/F25)、输入输出部26、操作部27,并将这些结构通过总线连接在一起。CPU21将存储于ROM22的控制程序读取到RAM23并执行,从而进行工件的加工处理及工具更换处理等。ROM22是掩膜ROM或EEPROM等非易失性的存储元件,其对CPU21执行的控制程序及处理所需的各种数据等进行预先存储。RAM23是SRAM或DRAM等存储元件,其对从ROM22读取出的控制程序及在处理过程中产生的各种数据等进行临时存储。EEPROM24是能进行数据改写的非易失性的存储元件,其对处理所需的各种数据进行存储。EEPROM24存储有加工程序、与工具有关的工具信息、与工件有关的工件信息等,在上述加工程序中记载了对工件的加工步骤及加工条件等。也可以使用闪速存储器等非易失性存储元件来代替EEPROM24。LANI/F25与外部输入装置60之间进行通信。外部输入装置60例如是个人计算机,其是能生成及保存加工程序的装置。外部输入装置60将所生成的加工程序输出到NC装置2。NC装置2从LAN I/F25获取来自外部输入装置60的加工程序,并将其存储于EEPROM24。
机床1包括X轴放大器31、Y轴放大器41、Z轴放大器51、主轴驱动部61及库驱动部62。各放大器31、41、51和各驱动部61、62连接于NC装置2的输入输出部26。X轴放大器31、Y轴放大器41、Z轴放大器51分别朝X轴马达32、Y轴马达42、Z轴马达52供给电流,来使各马达32、42、52动作。X轴马达32和Y轴马达42分别驱动工作台15沿X轴方向和Y轴方向移动。NC装置2的CPU21经由输入输出部26将指令信号输出到各马达32、42、52。Z轴马达52驱动主轴头13在Z轴方向上升降。主轴驱动部61具有放大器和马达,其驱动主轴13a旋转。库驱动部62具有放大器和马达,其对设于工具库14a的搬运装置进行驱动。NC装置2的CPU21经由输入输出部26将指令信号输出到主轴驱动部61和库驱动部62。X轴编码器33、Y轴编码器43、Z轴编码器53是分别对X轴马达32、Y轴马达42、Z轴马达52的旋转角度进行检测的角度检测器。X轴编码器33、Y轴编码器43、Z轴编码器53分别将检测出的旋转角度输入到X轴放大器31、Y轴放大器41、Z轴放大器51。X轴编码器33、Y轴编码器43、Z轴编码器53将检测出的旋转角度输入到输入输出部26。输入输出部26将X轴编码器33、Y轴编码器43、Z轴编码器53所输入的旋转角度传输到CPU21。X轴放大器31、Y轴放大器41、Z轴放大器51分别将各马达32、42、52的驱动电流值输入到输入输出部26。输入输出部26将X轴放大器31、Y轴放大器41、Z轴放大器51所输入的驱动电流值传输到CPU21。操作部27包括显示面板、数据输入键、控制键等(未图示),其接收加工程序的手动输入、机床1的手动操作。显示面板显示与操作相关的画面。操作者通过对数据输入键进行操作,能一边确认在显示面板中显示的信息,一边进行程序的生成。显示面板显示出工件信息,操作者能一边确认显示内容,一边进行加工控制所需的参数(例如后述的滤波器时间常数等)的选择及手动输入。控制键接收例如主轴头13的上升、下降、库驱动等动作,使得操作者可进行机床1的手动操作。
参照图4,对各马达32、42的驱动控制系统进行说明。NC装置2的CPU21基于EEPROM24中存储的加工程序,将为对工件进行定位而使工作台15沿X轴方向和Y轴方向移动的指令信号分别输出到X轴放大器31和Y轴放大器41。CPU21根据加工程序来确定X轴马达32及Y轴马达42各自的目标速度Vx及Vy。CPU21将阶梯状的速度指令信号Vx及Vy(参照图5A)分别转换为具有用于加速至目标速度的倾角的速度指令信号(参照图5B)。具有倾角的速度指令信号通过使用构成为三级的滤波器28a~28c及滤波器29a~29c来进行。滤波器28a(第一滤波器)、滤波器28b(第二滤波器)、滤波器28c(第三滤波器)分别是时间常数T1、T2、T3的移动平均滤波器。滤波器29a(第一滤波器)、滤波器29b(第二滤波器)、滤波器29c(第三滤波器)分别是与滤波器28a、28b、28c相同的滤波器。另外,速度指令信号Vx及Vy还是变速信号。
如图5B所示,在使用了滤波器28a~28c、29a~29c时,达到目标速度的加速时间Ts是各滤波器28a~28c、29a~29c的时间常数T1、T2、T3之和。若加速时间Ts较短则加速度变大,指示的转矩有时会超过X轴马达32和Y轴马达42的最大转矩。因此,在上述情况下,各马达32、42无法追随速度指令信号。相反地,若加速时间Ts较长则工件定位费时间,加工效率会降低。因此,根据工件重量,通过试验将加速时间Ts调节到不超过最大转矩的最小的值。NC装置2的CPU21通过位置转换部28d、29d将通过滤波器28a~28c、29a~29c后的X轴及Y轴的速度指令信号分别转换为位置指令信号。NC装置2的CPU21将转换后的X轴和Y轴的位置指令信号分别输入到X轴放大器31和Y轴放大器41。X轴放大器31具有位置控制部31a、速度控制部31b、电流控制部31c。位置控制部31a对X轴编码器33输出的旋转角度进行反馈控制,使其能追随CPU21输出的位置指令信号。速度控制部31b进行使X轴马达32的旋转速度加减速的控制,使其能追随通过位置指令信号的微分得到的速度指令信号。电流控制部31c进行使电流值增减的控制,以使X轴马达32的旋转速度加减速。X轴马达32的输出转矩取决于电流控制部31c驱动X轴马达32的驱动电流值。Y轴放大器41的结构与X轴放大器31的结构相同,为了简化而省略对其说明。滤波器28a~28c和滤波器29a~29c的时间常数是可变的。各时间常数是根据工件的种类通过时间常数设定部72设定的。时间常数设定部72设定的时间常数是利用时间常数分析部71(测定部、计算部)对X轴和Y轴的振动进行分析而计算出的。在沿X轴和Y轴方向驱动工作台15时,加速后速度会因设备振动而波动,路径会不稳定。参照图6~图8,对速度因驱动而波动的情况进行说明。如图6所示,工作台15在XY平面内沿着从P0出发、通过P1、P2、P3并返回P0的菱形路径移动(参照实线箭头)。例如,在P2处,以Y轴方向的速度保持恒定的状态通过,但X轴方向的速度从负转变为正,会产生设备振动。
参照图7,对使P2处的坐标系顺时针旋转45°后得到的图表进行观察,可知实际的工作台15的移动路径在大幅波动地振动。如图8所示,通过P2时的设备振动导致X轴马达32的输出转矩出现振动。时间常数分析部71通过分析求出因工作台15的驱动而产生的X轴及Y轴的振动频率,并将频率的倒数设定为滤波器的时间常数。时间常数分析部71求出X轴的振动频率的倒数,并将其设定为滤波器28a及滤波器29a各自的时间常数T1。时间常数分析部71求出Y轴的振动频率的倒数,并将其设定为滤波器28b及滤波器29b各自的时间常数T2。时间常数分析部71将计算出的时间常数T1和T2输入到时间常数设定部72。时间常数设定部72具有作为规定值的加速时间Ts,时间常数设定部72从Ts中减去T1及T2来计算出T3。时间常数设定部72将时间常数T1、T2及T3设定于各滤波器28a~28c和滤波器29a~29c。参照图9和图10,对利用滤波器28a~28c和滤波器29a~29c进行驱动的情况进行说明,上述滤波器28a~28c和滤波器29a~29c中设定有基于X轴及Y轴的振动频率的时间常数。如图9所示,对使P2处的坐标系顺时针旋转45°后得到的图表进行观察,可知实际的工作台15的移动路径的振动得到了抑制。如图10所示,可知通过P2时X轴马达32的输出转矩产生的振动得到了抑制。工作台15的设备振动频率因工作台15所支撑的工件的重量而变化。因此,根据工件的种类来设定时间常数T1、T2、T3。参照图11,对工件信息进行说明。工件信息包括与表示工件种类的工件型号相对应的工件重量、时间常数T1、T2、T3的值。EEPROM24存储有工件信息。
参照图12对机床1的调节阶段和加工阶段进行说明。在机床调节阶段,通过驱动试验模式(A),对应于工件型号,对赋予给滤波器28a~28c及滤波器29a~29c的时间常数T1、T2、T3进行分析。在驱动试验模式中,将各型号的工件固定于工作台15,进行沿X轴方向和Y轴方向驱动工作台15的初始驱动。工作台15的移动路径例如设定为图6所示的路径。作为初始驱动中的时间常数,可以将时间常数T3的值设为加速时间Ts,将时间常数T1、T2设为0(零)。也可以将时间常数T1及T2设定为在设计上分析得到的值(例如振动频率40Hz的倒数即0.025秒),将时间常数T3设定为从加速时间Ts减去T1和T2后得到的值。
NC装置2的CPU21通过初始驱动从X轴编码器33和Y轴编码器43获取各马达32、42的旋转角度的时间变迁数据(参照图7)。NC装置2的CPU21分别从X轴放大器31和Y轴放大器41获取各马达32、42的驱动电流值的时间变迁数据(参照图8)。时间常数分析部71为了分析振动频率也可使用旋转角度的时间变迁数据及驱动电流值的时间变迁数据中的任一个。时间常数分析部71将时间变迁数据及对时间变迁数据进行频谱分析(spectrum analysis)后的结果显示于设于操作部27等的显示面板。操作者基于显示面板所显示的频谱分析结果,按X轴及Y轴从功率谱密度为峰值的多个频率中选取最低的频率,并通过设于操作部27等的数据输入键将频率的值输入。时间常数分析部71通过操作者输入的频率的倒数计算出时间常数T1和T2,并将其输出到时间常数设定部72。时间常数设定部72从加速时间Ts中减去时间常数T1和T2来设定时间常数T3。使用通过初始驱动设定的时间常数T1、T2、T3来进行确认驱动。与初始驱动同样地,时间常数分析部71将通过确认驱动获取的时间变迁数据及对时间变迁数据进行频谱分析后的结果显示于设于操作部27等的显示面板。操作者基于时间变迁数据等确认振动是否得到了抑制,若得到了抑制,则为存储时间常数而对操作部27进行操作。CPU21基于操作者的操作,将利用时间常数设定部72设定的时间常数T1、T2、T3与工件型号相对应地存储于EEPROM24上的工件信息。在驱动试验模式下,按加工工件的工件型号将时间常数T1、T2、T3作为工件信息加以存储。
在加工阶段,设置时间常数手动设定模式(B1)、时间常数自动设定模式(B2)等,在因工件更换而导致工件重量改变时,设定并变更滤波器的时间常数T1、T2、T3。在时间常数手动设定模式(B1)下,CPU21在更换工件时将存储于EEPROM24的工件信息显示于操作部27等的显示面板,操作者观察显示内容,来输入与更换工件后的工件重量相对应的时间常数T1、T2、T3。在时间常数自动设定模式下,CPU21通过检索来从存储于EEPROM24的工件信息中获取与更换工件后的工件重量相对应的时间常数T1、T2、T3,并将其输入到时间常数设定部72,以设定滤波器28a~28c、29a~29c的时间常数T1、T2、T3。CPU21也可以在工件更换工序中获取工件的重量,还可以通过操作者的操作来获取工件的重量。CPU21也可以获取固定于工作台15的工件的重量测定值,将其与存储于EEPROM24的工件信息中的工件重量进行比较,并将具有最接近重量的工件型号所对应的时间常数T1、T2、T3输入到时间常数设定部72。也可以在加工阶段设置时间常数获取设定模式(C),以应对更换为在EEPROM24上的工件信息中不存在相一致工件重量的工件的情况。在时间常数获取设定模式(C)下,CPU21获取固定于工作台15的工件的重量测定值,当更换为在EEPROM24上没有存储的工件重量时,将具有比所固定工件的重量重且与该固定工件的重量最接近的重量的工件型号所对应的时间常数T1、T2、T3之和设为Ts。然后,只需通过与驱动试验模式(A)同样的方法来获取时间常数T1、T2、T3即可。CPU21将获取的时间常数存储于EEPROM24上的工件信息。在时间常数手动设定模式(B1)、时间常数自动设定模式(B2)及时间常数获取设定模式(C)下设定好滤波器28a~28c、29a~29c的时间常数T1、T2、T3之后,CPU21转移到工件加工模式(D)来进行加工。
参照图13,对NC装置2的CPU21进行的滤波器设定处理的步骤的一例进行说明。NC装置2的CPU21在图12所示的加工阶段,从EEPROM24读入工件信息(步骤S1)。CPU21判断是否是时间常数手动设定模式(B1)(步骤S2)。在判断为是时间常数手动设定模式(B1)时(S2:是),CPU21将工件信息显示于操作部27等的显示面板(步骤S3),接收通过操作者的操作进行的时间常数的手动设定,并将其设定于滤波器28a~28c及滤波器29a~29c(步骤S4),然后结束处理。
在判断为不是时间常数手动设定模式(B1)时(S2:否),为了自动设定时间常数,CPU21获取固定于工作台15的工件的重量(步骤S5),并判断工件信息中是否存在与工件重量一致的工件型号(步骤S6)。在判断为存在与工件重量一致的工件型号时(S6:是),CPU21将与工件型号对应的时间常数设定于滤波器28a~28c及滤波器29a~29c(步骤S7),然后结束处理。在判断为不存在与工件重量对应的工件型号时(S6:否),CPU21将具有比获取的工件的重量重且与该获取的工件的重量最接近的重量的工件型号所对应的时间常数T1、T2、T3之和设为Ts(步骤S8)。CPU21转移到驱动试验模式,来获取时间常数(步骤S9)。CPU21在通过驱动试验模式获取了时间常数之后,将获取的时间常数设定于滤波器28a~28c及滤波器29a~29c(步骤S7),然后结束处理。
以上,根据本实施方式,进行利用分别设于X轴和Y轴的X轴马达32和Y轴马达42来使支撑工件的工作台15沿交叉的X轴方向和Y轴方向驱动的控制。滤波器28a和29a将产生于两轴方向中例如X轴方向的振动的频率的倒数设为时间常数T1。滤波器28b和29b将产生于两轴方向中例如Y轴方向的振动的频率的倒数设为时间常数T2。使X轴马达32变速的变速信号即速度指令信号Vx通过滤波器28a和28b,使Y轴马达42变速的变速信号即速度指令信号Vy通过滤波器29a和29b,从而进行平滑化。因此,NC装置2能抑制工作台15在X轴方向和Y轴方向上的振动。NC装置2在X轴方向和Y轴方向上均利用具有相同时间常数的两个滤波器进行平滑化处理,因此,驱动控制变得简单。
根据本实施方式,还具有滤波器28c和29c,使速度指令信号Vx和Vy分别通过滤波器28c和29c。因此,NC装置2能根据滤波器28c和29c的时间常数T3,在不超过马达的最大转矩的范围内,对速度指令信号Vx和Vy的加速度进行调节。
根据本实施方式,滤波器28a~28c和滤波器29a~29c各自的时间常数是可变的。EEPROM24将与工件的种类相对应的各滤波器28a~28c、29a~29c的时间常数T1、T2、T3作为工件信息加以存储。CPU21从EEPROM24中读取与支撑于工作台15的工件的种类相对应的时间常数T1、T2、T3,并将读取出的时间常数设定于滤波器28a~28c和滤波器29a~29c。因此,NC装置2能根据工件的种类来设定各滤波器28a~28c、29a~29c的时间常数T1、T2、T3,并能抑制振动。
根据本实施方式,在更换为没有存储于EEPROM24的工件的情况下,对时间常数T1、T2、T3进行调节,以使时间常数T1、T2、T3之和与具有比所更换工件的重量重且与该更换工件的重量最接近的重量的工件型号所对应的时间常数T1、T2、T3之和一致。因此,NC装置2进行的马达加速时的驱动控制也能应对没有存储于EEPROM24的工件。
根据本实施方式,由于时间常数分析部71对分别在X轴方向和Y轴方向上产生的振动的波形进行测定,因此能根据测定出的振动的波形求出振动的频率。
根据本实施方式,由于基于时间常数分析部71测定出的波形,通过频谱分析以功率谱密度的峰值计算出各轴方向的振动频率,因此通过对计算出的振动频率的倒数进行计算,就能求出时间常数。

Claims (9)

1.一种数控装置,其进行沿交叉的两轴方向、利用设于各轴的马达使支撑工件的工作台驱动的控制,其特征在于,包括:
第一滤波器,该第一滤波器将在所述两轴方向中的一个轴方向上产生的振动的频率的倒数设为时间常数;以及
第二滤波器,该第二滤波器将在所述两轴方向中的另一个轴方向上产生的振动的频率的倒数设为时间常数,
所述数控装置使变速信号通过所述第一滤波器及第二滤波器以进行平滑化,所述变速信号使各所述马达变速。
2.如权利要求1所述的数控装置,其特征在于,
还包括第三滤波器,
所述第三滤波器基于不超过所述马达的最大转矩的加速时间、所述第一滤波器的时间常数、所述第二滤波器的时间常数来设定时间常数,
使所述变速信号通过所述第三滤波器。
3.如权利要求2所述的数控装置,其特征在于,
所述第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器各自的时间常数是可变的,
所述数控装置包括:
存储部,该存储部对与工件的种类相对应的所述第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器各自的时间常数进行存储;
读取部,该读取部从所述存储部读取出与支撑于所述工作台的工件的种类相对应的时间常数;以及
设定部,该设定部将所述读取部读取出的时间常数设定于所述第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器。
4.如权利要求3所述的数控装置,其特征在于,
所述存储部按工件的种类存储该工件的重量,
当在所述存储部中没有存储有与支撑于所述工作台的工件的重量一致的重量的工件时,对第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器进行调节,以使第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器的时间常数之和与存储于所述存储部的工件的重量中、比支撑于所述工作台的工件的重量重且与该工件的重量最接近的重量的工件的种类所对应的第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器的时间常数之和一致。
5.如权利要求1至3中任一项所述的数控装置,其特征在于,
包括对分别产生于所述两轴方向的振动的波形进行测定的测定部。
6.如权利要求4所述的数控装置,其特征在于,
包括对分别产生于所述两轴方向的振动的波形进行测定的测定部。
7.如权利要求5所述的数控装置,其特征在于,
包括基于所述测定部测定出的波形来求出各轴方向的振动频率的计算部。
8.如权利要求6所述的数控装置,其特征在于,
包括基于所述测定部测定出的波形来求出各轴方向的振动频率的计算部。
9.一种驱动控制方法,其进行沿交叉的两轴方向、利用设于各轴的马达使支撑工件的工作台驱动的控制,其特征在于,包括:
第一时间常数设定步骤,在该第一时间常数设定步骤中,将在所述两轴方向中的一个轴方向上产生的振动的频率的倒数设为第一滤波器的时间常数;
第二时间常数设定步骤,在该第二时间常数设定步骤中,将在所述两轴方向中的另一个轴方向上产生的振动的频率的倒数设为第二滤波器的时间常数;以及
平滑化处理步骤,在该平滑化处理步骤中,使变速信号通过利用所述第一时间常数设定步骤及第二时间常数设定步骤分别设定好时间常数的所述第一滤波器及第二滤波器以进行平滑化,所述变速信号使各所述马达变速。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6311635B2 (ja) * 2015-03-31 2018-04-18 ブラザー工業株式会社 数値制御装置と制御方法
JP6769219B2 (ja) * 2016-09-30 2020-10-14 ブラザー工業株式会社 数値制御装置
JP6893792B2 (ja) * 2017-01-27 2021-06-23 芝浦機械株式会社 工作機械および振動抑制方法
JP6922815B2 (ja) * 2018-03-28 2021-08-18 ブラザー工業株式会社 数値制御装置と制御方法
JP7035733B2 (ja) * 2018-03-30 2022-03-15 ブラザー工業株式会社 工作機械及び平滑化方法
CN109108728B (zh) * 2018-08-17 2020-09-29 上海阿为特精密机械股份有限公司 一种五轴cnc精度调整方法
JP6845209B2 (ja) 2018-11-16 2021-03-17 ファナック株式会社 パラメータ設定装置、システムおよびパラメータ設定方法
JP7238673B2 (ja) * 2019-07-30 2023-03-14 ブラザー工業株式会社 数値制御装置及び制御方法
JP7390643B2 (ja) * 2019-10-30 2023-12-04 ブラザー工業株式会社 振動抑制方法及び振動抑制装置
CN114002895B (zh) * 2021-11-16 2023-09-12 弗埃斯工业技术(苏州)有限公司 一种镜头保护盖自动揭盖机构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4578732B2 (ja) * 2001-08-13 2010-11-10 株式会社森精機製作所 工作機械送り系の制御装置
JP2005316937A (ja) * 2004-04-02 2005-11-10 Yaskawa Electric Corp 制御装置およびその制御方法
JP2007336705A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Fanuc Ltd モータ制御装置
JP5234772B2 (ja) * 2008-10-28 2013-07-10 オークマ株式会社 工作機械の振動抑制方法及び装置
JP5229396B2 (ja) * 2009-09-30 2013-07-03 三菱電機株式会社 位置決め制御装置
JP2011113475A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Brother Industries Ltd 数値制御装置及び当該装置を備えた工作機械
JP5695555B2 (ja) * 2011-01-28 2015-04-08 オークマ株式会社 位置制御装置

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