CN104570922A - 具备旋转分度装置的机床的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具备旋转分度装置的机床的控制装置，由于加工负荷使旋转台旋转。驱动电动机为了使旋转台恢复为定位的目标位置而增大输出转矩。在输出转矩达到了上限转矩(Tmax)时、或允许转矩(Tp)以上的输出转矩持续了预定时间(ΔT)时，变更向驱动电动机指示的目标位置，由此促使降低输出转矩。如果输出转矩变得比允许转矩(Tp)小，则变更目标位置使得驱动电动机的位置偏差为0，迅速地恢复位置偏差。

Description

具备旋转分度装置的机床的控制装置
技术领域
本发明涉及一种机床的控制装置。特别涉及一种具备旋转分度装置的机床的控制装置，该旋转分度装置由载置工件的旋转台、保持该旋转台的角度位置的夹持机构、以及驱动旋转台的驱动电动机构成。
背景技术
在具备由旋转台、保持该旋转台的夹持机构、以及驱动旋转台的驱动电动机构成的旋转分度装置的机床中，在将工件载置固定在旋转台上，通过驱动电动机使旋转台旋转而定位到预定的角度位置，驱动夹持机构将旋转台夹持在该定位位置后，对工件进行加工。
作为旋转分度装置，已知日本特开平10-29125号公报所记载的装置。在具备这样的旋转分度装置的机床中，使工具与载置固定在旋转台上的工件接触来进行加工，但在该加工时对工件施加负荷，由于该负荷，产生使旋转台旋转的转矩。如果所产生的转矩大，则有时与夹持机构的刚性对抗地使旋转台旋转(以下，将把旋转台保持在预定旋转位置的夹持机构的刚性造成的位置保持力称为夹持力)。如果旋转台从所定位的旋转位置旋转，则驱动旋转台的驱动电动机也旋转。对驱动电动机进行位置控制，因此进行增大输出转矩来恢复为定位旋转位置的控制，旋转台通过该位置控制被保持在定位旋转位置。
如果旋转台由于加工负荷等而旋转，旋转位置从定位旋转位置(目标旋转位置)偏离，则为了消除该偏离，驱动电动机输出大的输出转矩。如果该状态持续，则驱动电动机成为过负荷状态。作为防止成为该过负荷状态的方法，在日本特开2008-134861号公报中记载了以下方法，即如果向驱动电动机的转矩指令成为设定值以上，则将速度控制部的控制从PI控制(比例积分控制)切换为P控制(比例控制)，或改变速度控制部的增益，或者通过转矩限制单元将转矩指令值限制为转矩限制值以下，对驱动电动机进行驱动来将输出转矩抑制得小，由此防止驱动电动机成为过负荷状态。
图5是控制伺服电动机的位置、速度的电动机驱动控制系统的框图，驱动旋转台的驱动电动机也由伺服电动机构成，通过电动机控制部24进行位置、速度的控制。在位置控制部100中，根据位置指令、来自设置在伺服电动机中的位置/速度检测器103的位置反馈信号而求出位置偏差，将该位置偏差乘以位置增益，将速度指令输出到速度控制部。在速度控制部101中，根据速度指令、来自位置/速度检测器103的速度反馈信号而求出速度偏差，进行比例积分控制(PI控制)后将转矩指令(电流指令)输出到电流控制部102。在电流控制部102中，根据该转矩指令(电流指令)、来自设置在伺服放大器中的电流检测器(未图示)的电流反馈信号而进行电流环控制，经由伺服放大器25对伺服电动机M进行驱动控制。
驱动旋转台的驱动电动机也由伺服电动机构成，通过该电动机控制部24进行位置、速度的控制。由此，如果旋转台旋转并从定位旋转位置偏离，则位置控制部100中的位置偏差增大，速度指令、转矩指令也增大，驱动电动机输出大的转矩，进行控制使得旋转台恢复到定位角度(目标位置)，进行控制使得位置偏差成为0，进行位置控制使得旋转台保持在定位旋转位置(目标位置)。但是，如果加工负荷大，则有时无法减小旋转角度位置的偏差。驱动旋转台的驱动电动机，在机床加工工件的过程中进行位置控制，使得旋转台保持在定位旋转位置(目标位置)，因此由于加工负荷而旋转台旋转，旋转位置从定位旋转位置偏离，位置偏差增大。从位置控制部100发出将位置增益乘以位置偏差所得的速度指令，在速度控制部101的积分器中对其进行积分控制(PI控制中的I控制)，增大转矩指令。由于转矩指令的增大，驱动电动机增大输出转矩(驱动电流的增大)地被驱动，有可能成为过负荷状态而过热。
另外，旋转台被驱动该旋转台的驱动电动机驱动，被定位到预定的定位角度位置，然后通过夹持机构被夹持，保持定位旋转位置。通过该驱动电动机进行的定位，一般在驱动电动机到达所指示的位置(定位位置)的某幅度内时(到达进入位置内时)完成定位，旋转台被夹持机构夹持。在该夹持时，有时旋转台旋转地被夹持。另外，产生以下的情况，即驱动电动机的旋转位置成为进入位置，但旋转位置与目标旋转位置(定位旋转位置)不一致。其结果是产生位置偏差(如果进入位置幅度的设定大，则该位置偏差变大的可能性高)。另外，如果夹持机构的夹持力大，则该位置偏差会持续，转矩指令增大而驱动电动机的输出转矩也增大，持续输出大的输出转矩。其结果是成为过负荷状态，有时驱动电动机的温度达到过热温度并使机床停止。
为了防止该驱动电动机的过负荷状态、过热，在日本特开2008-134861号公报中，如果转矩指令值成为允许转矩以上，则将速度控制部的控制从PI控制切换为P控制，或将转矩指令限制为转矩限制值以下，将驱动电动机的输出转矩抑制得小来进行驱动，由此防止过负荷状态的发生，但即使是微小时间，对于转矩指令值超过允许转矩那样的加工负荷，驱动电动机也无法输出恢复消除该位置偏差所需要的输出转矩。在限定为对驱动电动机的发热的影响小的微小时间内的驱动电动机输出转矩中，转矩也被限制得小，残存位置偏差，在瞬间需要大的驱动电动机输出转矩的部分，加工精度降低。
发明内容
因此，本发明提供一种机床的控制装置，其能够防止驱动旋转台的驱动电动机成为过负荷状态、过热，避免机械的停止，迅速地恢复因瞬间施加的加工负荷的增大造成的旋转台的位置偏差。
本发明的机床的控制装置具备旋转分度装置，该旋转分度装置由：载置并且固定工件的旋转台、夹持该旋转台的夹持机构、和对上述旋转台进行旋转驱动的驱动电动机构成，该驱动电动机具备控制旋转位置、速度的电动机控制部，该机床的控制装置具备：驱动电动机输出转矩检测单元，其检测上述驱动电动机的输出转矩；位置偏差检测单元，其从上述电动机控制部检测位置偏差；目标位置变更单元，其在通过上述夹持机构将上述旋转台夹持在预定的旋转角度位置的目标位置，并对载置在旋转台上的工件进行加工的过程中，将通过上述驱动电动机输出转矩检测单元检测出的驱动电动机的输出转矩为预先设定的允许转矩以上的状态经过了预定时间、或达到了预先设定的上限转矩作为条件，在上述检测出的输出转矩为允许转矩以上时，在驱动电动机的输出转矩成为0方向上，将目标位置每次变更一定量，在上述检测出的输出转矩比允许转矩小的情况下，在使检测出的位置偏差为0的方向上，将目标位置每次变更一定量。进而，也可以具备：目标位置恢复单元，其在通过上述位置偏差检测单元检测出的位置偏差为0，通过上述目标位置变更单元变更后的目标位置与通过上述夹持机构夹持时的目标位置之间的差比预定值小的情况下，将上述变更后的目标位置恢复为原来的夹持时的目标位置。
由此，如果由于对载置固定在旋转台上的工件进行加工时的加工负荷而旋转台要进行旋转，则直到驱动该旋转台的驱动电动机的输出转矩不满上限转矩并且超过允许转矩的时间达到预定时间为止，不减少其输出转矩而继续输出，保持旋转位置，因此针对短时间的加工负荷的增大，不会降低加工精度。
另外，如果输出转矩超过允许转矩的状态持续预定时间、或达到上限转矩，则直到输出转矩变得比允许转矩小为止，在驱动电动机的输出转矩成为0的方向上，将目标位置每次变更一定量，由此能够防止驱动电动机的过负荷状态、过热，避免机械的停止，因此能够提高机械的运转率。此外，如果在驱动电动机的输出转矩成为0的方向上变更目标位置，则在增大位置偏差的方向上起作用，增大加工误差，但加工负荷的增大通常是微小时间，并且已经将位置保持了不满上限转矩并且超过允许转矩的预定时间，所以在输出转矩成为0的方向上变更目标位置的时间短，加工误差变大的时间通常非常小。
进而，也可以具备：目标位置变更信号输出单元，其在通过上述目标位置变更单元变更了目标位置时，将表示变更了目标位置的目标位置变更信号设为“开”并输出，在通过上述目标位置恢复单元将目标位置恢复为原来的夹持时的目标位置时，将目标位置变更信号设为“关”。由此，能够检测出变更了目标位置的加工区间。另外，根据表示变更了目标位置的目标位置变更信号“开”的信号，能够知道在旋转台产生了位置偏离的状态下进行加工的情况，因此能够知道加工精度有可能降低的加工区域。
也可以具备：夹持时位置偏差信号输出单元，其如果在通过上述夹持机构将上述旋转台夹持在预定的旋转角度位置的目标位置并开始加工之前，通过驱动电动机输出转矩检测单元检测的输出转矩成为预定值以上，则输出夹持时位置偏差信号。由此，在通过夹持机构夹持旋转台时，能够发现在由于夹持错误而旋转台旋转地产生位置偏差的状态下进行夹持，或者驱动电动机被定位在进入位置幅度内，但在进入位置幅度内的大的位置偏差残存的状态下进行夹持这样的情况。另外，能够知道在用夹持机构夹持旋转台时发生了旋转台旋转地被夹持那样的夹持错误，能够防止因夹持错误造成的无用加工。
也可以具备：目标位置误差过大信号输出单元，其在通过上述夹持机构夹持时的目标位置与通过上述目标位置变更单元变更后的目标位置之间的差达到允许位置偏差的情况下，输出信号。由此，能够知道相对于目标位置的位置偏差过大、加工误差大的情况。另外，能够根据来自目标位置误差过大信号输出单元的信号，知道旋转台的位置偏差大、加工误差大的情况，能够检测出加工不良。
上述驱动电动机输出转矩检测单元也可以检测从上述驱动电动机的电动机控制部的速度控制部输出的转矩指令，作为上述驱动电动机输出转矩。由此，上述驱动电动机输出转矩检测单元通过检测上述驱动电动机的驱动电流来检测输出转矩。
附图说明
本发明的上述以及其他目的和特征，根据参照附图的以下的实施例的说明而更加明确。
图1是本发明的一个实施方式中的对机床进行驱动控制的控制部的框图。
图2是表示该实施方式中的对驱动旋转台的驱动电动机的目标位置变更处理的算法的流程图的一部分。
图3是图2的后续的流程图。
图4A、图4B、图4C是该实施方式中的输出转矩和目标位置变更处理的说明图。
图5是控制伺服电动机的位置、速度的电动机驱动控制系统的框图。
具体实施方式
图1是一个实施方式中的对机床进行驱动控制的控制部的框图。
符号10是作为控制机床的控制装置的数值控制装置，CPU20是对数值控制装置10进行整体控制的处理器，经由总线29与存储器21、接口22、23、各轴电动机控制部24、PMC(可编程机床控制器)26、主轴电动机控制部27连接。CPU20经由总线29读出存储在存储器21内的ROM中的系统程序，依照该系统程序对数值控制装置10整体进行控制。存储器21由ROM、RAM、非易失性存储器等构成，在ROM中存储系统程序等，在RAM中存储暂时的计算数据、显示数据、经由显示装置/手动输入单元9输入的各种数据。另外，非易失性存储器由通过电池后备的SRAM构成，存储有进行在夹持旋转台时驱动该旋转台的驱动电动机的目标位置变更处理的软件。接口23能够进行数值控制装置10和外部设备的连接。PMC(可编程机床控制器)26通过内置于数值控制装置10中的时序程序向控制对象物的机床的辅助装置输出信号进行控制。夹持机构与该PMC26连接。
另外，接口22连接有由液晶、CRT构成的显示装置和由键盘等构成的手动输入单元所构成的显示装置/手动输入单元9。
对驱动旋转台的驱动电动机(伺服电动机)、用于加工的各进给轴的伺服电动机进行控制的各轴的电动机控制部24接受来自CPU20的各进给轴的位置指令(移动指令量)，向各个伺服放大器25输出各进给轴的指令，分别驱动各进给轴的伺服电动机M。驱动旋转台的驱动电动机也由伺服电动机构成，通过轴电动机控制部24控制位置、速度。
各轴电动机控制部24如图5所示，具备位置控制部100、速度控制部101、电流控制部102，接受来自内置于伺服电动机M中的位置/速度检测器103以及电流检测器(未图示)的位置、速度、电流的反馈信号，进行位置、速度、电流的反馈控制。旋转台也作为进给轴的一个而构成，驱动旋转台的驱动电动机由伺服电机构成，被各轴电动机控制部24的一个电动机控制部控制。
主轴电动机控制部27从CPU20接受主轴旋转速度指令，向主轴放大器28输出主轴速度信号，主轴放大器28接受主轴速度信号，使主轴电动机SM按照所指示的旋转速度(转速)旋转，接受来自未图示的位置编码器的、与旋转同步地反馈的反馈脉冲，进行速度的反馈控制使得成为与主轴旋转速度指令一致的速度。
该数值控制装置10的结构，除了将针对夹持旋转台时驱动该旋转台的驱动电动机的目标位置变更处理的软件存储在存储器21中以外，与现有的控制机床的数值控制装置的结构相同。
图2、图3是表示旋转台的夹持时以及对载置在旋转台上的工件进行加工的过程中的、对驱动该旋转台的驱动电动机的目标位置变更处理的算法的流程图。
如果在输出了使旋转台向加工开始位置(目标位置)移动的移动指令后，发出将该旋转台夹持在该定位位置(目标位置)的夹持指令，则CPU20进行进入位置检查(步骤S1)。判别驱动旋转台的驱动电动机(伺服电动机)M的位置是否在所指示的目标位置的进入位置幅度内。预先根据参数设定进入位置的幅度，如果到达所指示的目标位置的进入位置幅度内，则定位完成。如果判断为进入位置幅度内，则将该指示的定位位置(目标位置)存储为真正的目标位置(步骤S2)，发出夹持动作指令(步骤S3)，驱动夹持机构并夹持旋转台。
然后，如果从夹持机构输入了夹持完成信号(步骤S4)，则判别驱动旋转台的驱动电动机M的输出转矩是否在为了判别夹持错误而预先设定的基准值以下(步骤S5)。此外，在该实施方式中，代替检测驱动电动机M的输出转矩，而检测从驱动旋转台的驱动电动机(伺服电动机)M的轴电动机控制部24的速度控制部输出的转矩指令Tc。
如果将旋转台夹持在定位位置(目标位置)，则驱动该旋转台的电动机M也被定位在定位位置(目标位置)，该驱动电动机的伺服控制部中的位置偏差也大致为“0”，几乎没有驱动电动机的输出转矩。另一方面，如果在夹持旋转台时旋转台旋转而从定位位置(目标位置)偏离地被夹持，则由于从定位位置(目标位置)偏离，所以产生位置偏差。另外，设为进入到进入位置幅度则定位完成，当夹持时，虽然处于进入位置幅度内，但如果所指示的定位位置(目标位置)和实际夹持的位置不同，则产生位置偏差。伴随着该位置偏差的产生，如果要消除该位置偏差，则驱动旋转台的驱动电动机的轴电动机控制部24驱动该驱动电动机M。另一方面，旋转台被夹持，因此其难以旋转，因此轴电动机控制部24增大转矩指令，增大驱动电动机M的输出转矩，要消除该位置偏差。由此，如果在夹持旋转台后，在加工开始前输出转矩(转矩指令Tc)超过所设定的基准值，则成为夹持错误，输出夹持时位置偏差信号并显示在显示装置/手动输入单元9的显示装置上，催促重新进行旋转台的夹持(步骤S19)，结束该处理。
另一方面，如果旋转台被定位在定位位置(目标位置)并且没有位置偏差(步骤S5)，则输出加工许可信号，开始对载置在旋转台上的工件的加工(步骤S6)。
然后，判别加工是否结束(步骤S7)，并且判别转矩指令Tc比所设定的允许转矩Tp大的时间是否持续所设定的允许时间ΔT以上、或转矩指令Tc是否达到所设定的上限转矩Tmax以上(步骤S8)。以下，在加工中执行步骤S7、S8的处理，转矩指令Tc也不会达到上限转矩Tmax，另外，如果比允许转矩Tp大的时间收敛在允许时间ΔT内而结束加工，则该输出转矩控制处理结束。
即，在加工中，从工具向工件施加加工负荷，但该加工负荷也经由旋转台施加到驱动该旋转台的驱动电动机。如果该加工负荷大，因该加工负荷产生的使旋转电动机旋转的方向的力比因夹持旋转台的夹持机构的刚性产生的位置保持力的夹持力大，则夹持机构产生扭曲，旋转台旋转并从定位位置(目标位置)偏离。伴随于此，驱动电动机也从定位位置(目标位置)偏离，电动机控制部的位置控制部的位置偏差增大，向速度控制部的速度指令也增大，速度控制部的积分器的积分值也增大，转矩指令Tc、输出转矩增大，产生将旋转台保持在定位位置(目标位置)的作用。
如图4(A)所示，如果输出转矩(转矩指令Tc)不达到上限转矩Tmax，或者比上限转矩Tmax小、比允许转矩Tp大的时间在允许时间ΔT内，则能够避免电动机的过热，保持原样地继续进行加工。在输出转矩(转矩指令Tc)增大时，加工负荷比夹持机构的夹持力大，通过驱动电动机的输出转矩将旋转台保持在定位位置(目标位置)。由此，没有位置偏差，提高了加工精度。此外，将允许转矩Tp设定为额定转矩的70％，将允许时间ΔT设定为100msec，将上限转矩Tmax设定为驱动电动机输出转矩的70％左右。
接着，在输出转矩(转矩指令Tc)为上限转矩Tmax以上、或超过允许转矩Tp的时间为允许时间ΔT以上时，从步骤S8前进到步骤S9，在减小驱动电动机的输出转矩的方向上变更目标位置，将该目标位置存储为当前的目标位置。在该实施方式中，按照位置指令的最小单位Pmin进行该目标位置的变更，如果输出转矩(转矩指令Tc)是正+的转矩，则如果向驱动电动机赋予负方向的移动指令，则能够减小输出转矩，因此赋予向负方向的最小单位Pmin的移动指令，进行目标位置的变更。
即，如果输出转矩(转矩指令Tc)为+，则向电动机控制部输出向-方向的最小单位Pmin的移动指令，如果输出转矩(转矩指令Tc)为-，则向电动机控制部输出向+方向的最小单位Pmin的移动指令，变更目标位置。如果向驱动旋转台的驱动电动机的轴电动机控制部24的位置控制部输入该移动指令，则产生减小位置控制部的位置偏差的作用(输出转矩为+时，位置偏差为+，输出转矩为-时，位置偏差为-，如果输入与输出转矩相反符号的最小单位Pmin的移动指令，则位置偏差的绝对值减小)。如果位置偏差减小，则产生减小输出转矩的作用。然后，将在步骤S2中存储的真正的目标位置加上移动指令的值(+Pmin或-Pmin)所得的值存储为当前的目标位置(步骤S9)。
由于目标位置变更了，所以将目标位置变更信号设为“开”而输出，并在显示装置/手动输入单元9的显示装置上显示目标位置被变更了(步骤S10)。
接着，求出真正的目标位置和当前的目标位置之间的差与从位置控制部读出的位置偏差的合计，判别该合计是否超过所设定的允许位置偏差(步骤S11)。该合计表示相对于目标位置(定位位置)的偏差量，因此在该合计超过允许位置偏差时，输出目标位置误差过大信号(步骤S20)，在显示装置/手动输入单元9中显示目标位置误差过大，结束该处理。
另外，在上述合计没有超过允许位置偏差的情况下，判断输出转矩(转矩指令Tc)是否小于允许转矩Tp(步骤S12)，如果为允许转矩Tp以上，则向电动机控制部输出最小单位Pmin的位置指令，变更当前的目标位置使得驱动电动机的输出转矩为0(步骤S13)，返回到步骤S11。以下，到驱动电动机的输出转矩(转矩指令Tc)变得小于允许转矩Tp为止，重复执行步骤S11～步骤S13的处理，变更当前的目标位置。如果驱动电动机的输出转矩超过允许转矩Tp，则加工负荷大，驱动电动机是过负荷状态，有可能过热。因此，通过输出位置指令，变更当前的目标位置使得驱动电动机的输出转矩为0，来抑制驱动电动机的输出转矩，防止驱动电动机成为过负荷状态而过热。
如果驱动电动机的输出转矩(转矩指令Tc)变得小于允许转矩Tp，则从步骤S12转移到步骤S14，从驱动旋转台的驱动电动机的轴电动机控制部24的位置控制部读取位置偏差，判别该位置偏差是否为0，如果不是0，则在使该位置偏差为0的方向上输出最小单位Pmin的位置指令，变更当前的目标位置(步骤S15)，返回到步骤S11。以下重复执行步骤S11～步骤S15的处理，如果位置偏差成为0，则从步骤S14转移到步骤S16，判别当前的目标位置和真正的目标位置是否为预先设定的预定值(例如2～3Pmin)以下，如果不是预定值以下，则返回到步骤S11，重复执行步骤S11～步骤S16的处理。然后，如果当前的目标位置和真正的目标位置之间的差成为预定值以下，则从步骤S16转移到步骤S17，将当前的目标位置变更为真正的目标位置，输出目标位置变更信号“关”(步骤S18)。在步骤S10中输出目标位置变更信号“开”来表示目标位置变更状态，但通过将目标位置变更信号设为“关”，来表示当前的目标位置和真正的目标位置是一致状态。然后，返回到步骤S7，继续进行上述步骤S7以下的处理。
在加工中长时间显示通过步骤S10的目标位置变更信号“开”的输出而显示、通过步骤S18的目标位置变更信号“关”的输出而消去的、表示目标位置变更状态的显示，意味着在位置偏离的状态下进行了长时间加工，因此如果长时间进行该显示，则进行加工条件的变更等即可，对加工条件的调整起作用。
图4A、图4B是说明执行步骤S9以下的目标位置变更处理的定时的图，如果驱动电动机的输出转矩(转矩指令Tc)如图4B所示那样超过上限转矩Tmax，则执行步骤S9以下的目标位置变更处理，另外，如果输出转矩(转矩指令Tc)没有达到上限转矩Tmax，但超过允许转矩Tp的时间为允许时间ΔT以上，则执行步骤S9以下的目标位置变更处理。
如果进行目标位置变更处理，则到输出转矩(转矩指令Tc)变得比允许转矩Tp小为止，通过步骤S9和步骤S13的处理发出位置指令而变更当前的目标位置使得输出转矩减少，因此如图4B、图4C所示，输出转矩急剧地减少，防止驱动电动机的过负荷状态，进行控制使得不发生过热。
通过步骤S9和步骤S13的处理发出位置指令而变更当前的目标位置使得输出转矩减少，在增大旋转台的位置偏差，增大加工误差的方向上产生作用。但是，加工负荷过大通常是短时间的，进行步骤S9和步骤S13的处理是在步骤S8的输出转矩(转矩指令Tc)超过允许转矩Tp的时间经过了允许时间ΔT后、或达到了上限转矩Tmax时。因此，例如在产生了虽然没有达到上限转矩Tmax、但超过允许转矩Tp的负荷转矩的情况下(例如假设该负荷转矩的区间为时间宽度Ta)，首先在步骤S8中，产生驱动转矩使得仅以允许时间ΔT保持定位位置(目标位置)，然后，执行步骤S9和步骤S13，因此通过步骤S9和步骤S13的处理产生加工误差的区间是Ta-ΔT，这样的产生过大负荷的区间Ta通常是短时间的，因此产生加工误差的区间Ta-ΔT为非常微小的时间。
另外，产生上限转矩Tmax那样的过大的加工负荷是微小时间，步骤S9和步骤S13的处理也为非常微小的时间，稍微产生加工误差。
如果负荷转矩减少，则由于夹持机构的扭曲的复原力(夹持机构的夹持力即位置保持力)而产生作用，使得旋转台恢复为定位位置(真正的目标位置)。另一方面，通过步骤S9、S13的处理，当前的目标位置向从真正的目标位置偏离的方向变更，因此旋转台恢复为定位位置(真正的目标位置)，由此位置偏差增大。
如果输出转矩(转矩指令Tc)变得比允许转矩Tp小，则通过步骤S14、S15的处理，发出位置指令，变更当前位置使得位置偏差为0，因此抑制输出转矩(转矩指令Tc)的变动。另外，变更当前的目标位置使得位置偏差为0是使当前的目标位置接近实际的位置，实际的位置由于夹持机构的扭曲的复原力(夹持机构的夹持力即位置保持力)而接近真正的目标位置，因此接近当前的目标位置。
施加使被夹持的旋转台旋转那样的大的加工负荷通常是短期间的，如果该加工负荷减小，则通过该加工负荷的减少和步骤S13的处理，驱动电动机的输出转矩迅速地变得比允许转矩Tp小。另外，转矩指令Tc从轴电动机控制部24的速度控制部输出，是速度控制部的比例积分控制(PI控制)的输出，因此，积分值对转矩指令值的大小的影响大，在通过步骤S13的处理，驱动电动机的输出转矩(转矩指令Tc)减少时，会减小积分值而转矩指令Tc变小，因此有时位置偏差的符号逆转。例如，在位置偏差是+、转矩指令Tc是+的值时，通过将位置偏差设为-的值来减少速度控制部的积分值，来急剧地减少转矩指令Tc(驱动电动机的输出转矩)。另外，在步骤S12、S13的处理中负荷转矩急剧减少的情况下，如上述那样，实际的位置由于夹持机构的位置保持力而恢复为目标位置，因此位置偏差进一步增大。
如果输出转矩(转矩指令Tc)变得比允许转矩Tp小，则从步骤S12转移到步骤S14、步骤S15，在使位置偏差为0的方向上发出位置指令而变更当前位置。在使位置偏差为0的方向上变更当前的目标位置是使当前的目标位置接近实际的位置，减小输出转矩的变动而使控制稳定化。然后，使当前的目标位置接近真正的目标位置。
另外，在输出转矩的符号和位置偏差的符号不同时(在前面的例子中，转矩指令Tc是+的值、位置偏差是-的值时等)，如果使位置偏差接近0，则转矩指令Tc、输出转矩增大。如果输出转矩(转矩指令Tc)增大而要超过允许转矩Tp，则进行步骤S12、S14的处理。但是，如果是已经没有施加过大的加工负荷瞬时地使旋转台旋转那样的大的加工负荷的状态，则通过夹持机构夹持旋转台，因此即使输出转矩(转矩指令Tc)增大，也不会产生超过夹持力的情况，没有影响。
另一方面，在对抗夹持力而长时间地施加使旋转台旋转那样的大的加工负荷的情况下，通过步骤S13的处理发出位置指令而变更当前的目标位置使得输出转矩为0(当前的目标位置和真正的目标位置之间的差增大)，减少输出转矩，因此，由于持续的加工负荷而位置偏差增大。如果大的加工负荷长时间持续，则真正的目标位置和当前的目标位置之间的差和位置偏差的合计增大。另外，该合计增大意味着加工误差增大。因此，在本实施方式中，如果该合计超过允许位置偏差，则从步骤S11转移到步骤S20，输出目标位置误差过大信号，在显示装置/手动输入单元9的显示装置中显示误差扩大，结束该处理。此外，也可以将步骤S11的处理设为判断真正的目标位置和当前的目标位置之间的差是否超过允许位置误差的处理，不考虑位置偏差。但是，还是考虑位置偏差更为准确。在该步骤S11和步骤S20的处理中，本实施方式构成目标位置误差过大信号输出单元。
此外，在上述实施方式中，代替输出转矩而求出向驱动旋转台的驱动电动机的转矩指令Tc，但也可以直接检测输出转矩。另外，输出转矩与驱动电流成正比，因此也可以通过检测驱动电动机的驱动电流来检测输出转矩。在该情况下，检测反馈到轴电动机控制部24的电流控制部102的来自电流检测器的驱动电流的反馈信号，并代替输出转矩而使用该驱动电流即可。
如以上那样，在本实施方式中，在向旋转台施加加工负荷，向驱动该旋转台的驱动电动机施加大的负荷时，变更旋转台(驱动电动机)的目标位置来减少负荷，防止成为过负荷状态，如果该过大负荷是短时间的，则迅速地恢复目标位置，减小加工误差，提高加工精度。另外，在长时间地施加该过大负荷，位置偏差长时间持续时，显示位置误差过大。由此，能够知道这时的加工的加工误差大。

Claims (7)

1.一种具备旋转分度装置的机床的控制装置，该旋转分度装置由：载置并且固定工件的旋转台、夹持该旋转台的夹持机构和对上述旋转台进行旋转驱动的驱动电动机构成，该驱动电动机具有控制旋转位置、速度的电动机控制部，该具备旋转分度装置的机床的控制装置的特征在于，
具有：
驱动电动机输出转矩检测单元，其检测上述驱动电动机的输出转矩；
位置偏差检测单元，其从上述电动机控制部检测位置偏差；以及
目标位置变更单元，其在通过上述夹持机构将上述旋转台夹持在预定的旋转角度位置的目标位置，并对载置在旋转台上的工件进行加工的过程中，将通过上述驱动电动机输出转矩检测单元检测出的驱动电动机的输出转矩为预先设定的允许转矩以上的状态经过了预定时间、或达到了预先设定的上限转矩作为条件，在上述检测出的输出转矩为允许转矩以上时，在驱动电动机的输出转矩成为0方向上，将目标位置每次变更一定量，在上述检测出的输出转矩比允许转矩小的情况下，在使检测出的位置偏差为0的方向上，将目标位置每次变更一定量。
2.根据权利要求1所述的具备旋转分度装置的机床的控制装置，其特征在于，
具备：目标位置恢复单元，其在通过上述位置偏差检测单元检测出的位置偏差为0，通过上述目标位置变更单元变更后的目标位置与通过上述夹持机构夹持时的目标位置之间的差比预定值小的情况下，将上述变更后的目标位置恢复为原来的夹持时的目标位置。
3.根据权利要求2所述的具备旋转分度装置的机床的控制装置，其特征在于，
具备：目标位置变更信号输出单元，其在通过上述目标位置变更单元变更了目标位置时，将表示变更了目标位置的目标位置变更信号设为“开”并输出，在通过上述目标位置恢复单元将目标位置恢复为原来的夹持时的目标位置时，将目标位置变更信号设为“关”。
4.根据权利要求1～3的任意一项所述的具备旋转分度装置的机床的控制装置，其特征在于，
具备：夹持时位置偏差信号输出单元，其如果在通过上述夹持机构将上述旋转台夹持在预定的旋转角度位置的目标位置并开始加工之前，通过驱动电动机输出转矩检测单元检测的输出转矩成为预定值以上，则输出夹持时位置偏差信号。
5.根据权利要求1～4的任意一项所述的具备旋转分度装置的机床的控制装置，其特征在于，
具备：目标位置误差过大信号输出单元，其在通过上述夹持机构夹持时的目标位置与通过上述目标位置变更单元变更后的目标位置之间的差达到允许位置偏差的情况下，输出信号。
6.根据权利要求1～5的任意一项所述的具备旋转分度装置的机床的控制装置，其特征在于，
上述驱动电动机输出转矩检测单元检测从上述驱动电动机的电动机控制部的速度控制部输出的转矩指令，作为上述驱动电动机输出转矩。
7.根据权利要求1～5的任意一项所述的具备旋转分度装置的机床的控制装置，其特征在于，
上述驱动电动机输出转矩检测单元通过检测上述驱动电动机的驱动电流来检测输出转矩。
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