CN105388837B - 电动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种电动机控制装置，在对由电动机驱动的多个轴的至少一个轴进行驱动时其它轴受到轴间干扰的环境下，利用针对多个电动机从控制部输出的位置指令值和来自被该指令值驱动的各轴的反馈信息对各轴进行反馈控制，该电动机控制装置利用第一控制部运算由电动机驱动的第一轴的加速度，使用通信装置将运算出的加速度发送到第二控制部，在第二控制部中使所输入的加速度乘以校正增益来运算校正第二轴的位置的位置校正量，将运算出的位置校正量与第二轴的位置指令值相加，利用校正后的位置指令值进行第二轴的位置控制，该电动机控制装置能够校正某个轴的移动加速度被呈现为其它轴的位置偏差的轴间干扰。

Description

电动机控制装置
技术领域
本发明涉及一种对轴间干扰进行校正的电动机控制装置。
背景技术
机床一般具备X轴、Y轴以及Z轴等多个控制轴。这些多个控制轴大多被设计成在各个轴进行动作时其动作所引起的力学干扰不波及其它轴，但是，也存在不少产生力学干扰的设计。
例如以下情况等相当于产生力学干扰的情况：如图1所示，存在偏离平衡位置的重物、即偏心载荷92，使该偏心载荷92旋转的旋转轴93置于直线轴91上。在图1所示的例子中，产生以下的力学干扰：在直线轴91加速时旋转轴93产生转矩，或者反之在旋转轴93旋转时直线轴91产生转矩。当产生这种力学干扰时，会对控制轴的控制产生障碍，机床的加工精度劣化。
因此，在机床中，存在设置有干扰力校正这样的功能的机床。干扰力校正功能是如下的校正功能：以使某个控制轴的转矩(力)抵消其它控制轴处产生的转矩(力)的方式产生转矩，将进行加速的轴的指令加速度传递给想要抑制干扰的轴，计算预计会由于干扰而产生的转矩，并将其消除。
日本特开2009-087371号公报中公开了一种具备这种校正功能的定位装置。在日本特开2009-087371号公报中，具备向第一方向驱动可动体的第一致动器以及向第二方向驱动可动体的第二致动器，在控制系统利用第一致动器来向第一方向驱动可动体时，以降低作用于可动体的第二方向的力的方式对第二致动器进行控制。因此，在日本特开2009-087371号公报所公开的定位装置中，在向目标方向驱动可动体时，能够降低可能作用于可动体的其它方向的力。
另一方面，即使是被设计成不存在力学干扰的机械，如果是大型机等刚度比较低的机械，则也存在某个轴的加速对其它轴带来影响的情况。例如，存在以下情况：如图2所示，在具备定位对象94的X轴95沿Z轴96的方向进行了加速的情况下，X轴95上的定位对象94产生与Z轴加速度成正比的位置偏差，从而影响定位对象94的定位。估计在此产生的影响是由于机械的扭曲(弹性变形)而引起的，存在在其它轴上出现与移动的轴的加速度成正比的位置偏差这样的问题。
发明内容
在一个方面，本发明的目的在于提供一种在通过电动机控制装置对多个轴进行驱动控制的机械中能够对某个轴的移动加速度被呈现为其它轴的位置偏差的轴间干扰进行校正的电动机控制装置、即能够对与加速度成正比的位置偏差进行校正的电动机控制装置。
根据本发明的一个方式，提供一种在具备由电动机驱动的多个轴、当至少一个轴被驱动时其它轴由于被驱动的轴而受到轴间干扰的环境下，对多个轴进行控制的电动机控制装置，该电动机控制装置的特征在于，具备针对上述多个轴的每个轴设置的对轴的移动进行控制的控制部，并且具备在上述控制部之间发送接收数据的通信装置，其中，各控制部中具备：位置指令制作部，其制作针对进行驱动的轴的位置指令值；位置检测器，其检测轴的位置；速度指令制作部，其基于来自位置指令制作部的位置指令值以及来自位置检测器的位置反馈信号来制作速度指令值；加速度运算部，其运算进行驱动的轴的加速度；以及位置校正量运算部，其在被输入其它轴的加速度时运算用于对进行驱动的轴的位置指令值进行校正的位置校正量，通信装置将由控制部生成的位置指令值、加速度以及位置校正量中的任一个传递给其它控制部，位置校正量运算部使其它轴的加速度乘以校正增益来求出位置校正量。
根据本发明的电动机控制装置，具有以下效果：在通过电动机控制装置对多个轴进行驱动控制的机械中，能够对某个轴的移动加速度被呈现为其它轴的位置偏差的轴间干扰进行校正。
附图说明
通过参照以下的附图会更明确地理解本发明。
图1是说明具备多个控制轴的机床中的轴间干扰的图。
图2是说明利用两个轴来控制定位对象的位置的系统中的、因移动的轴而产生的定位对象的位置偏差的图。
图3是表示本发明的第一方式的电动机控制装置的基本结构的结构图。
图4是表示图3所示的电动机控制装置中的第一实施例的结构的框图。
图5是表示图4所示的电动机控制装置的控制过程的流程图。
图6是表示图3所示的电动机控制装置中的第一实施例的变形例的结构的框图。
图7是表示图3所示的电动机控制装置中的第一实施例的另一变形例的结构的框图。
图8是表示图3所示的电动机控制装置中的第二实施例的结构的框图。
图9是表示图3所示的电动机控制装置中的第三实施例的结构的框图。
图10是表示本发明的第二方式的电动机控制装置的结构的框图。
图11是表示图10所示的电动机控制装置的控制过程的流程图。
图12A是表示图3所示的第一控制部的内部结构的一例的框图。
图12B是表示图3所示的第二控制部的内部结构的一例的框图。
图13是表示本发明的第三方式的电动机控制装置的基本结构的结构图。
图14是表示图13所示的第三控制部的内部结构的一例的框图。
图15是表示图13所示的电动机控制装置中的第二控制部和第三控制部的结构的一例的框图。
具体实施方式
下面，使用附图，基于具体的实施例来详细说明本发明的实施方式。在下面说明的实施例中，说明以下的电动机控制装置：在具备由至少两个电动机分别驱动的轴、当一个轴被驱动时其它轴由于一个轴被驱动而受到轴间干扰的环境中，利用电动机来控制定位对象物的定位。此外，不限定进行定位对象物的定位的电动机的数量，在此为了简化说明，说明利用由电动机驱动的第一轴和第二轴对定位对象物进行定位的情况。
图3表示本发明的电动机控制装置10的基本结构，设由电动机控制装置10进行定位的定位对象是机床30。而且，设机床30具备水平方向移动部31和垂直方向移动部32。水平方向移动部31与第一轴1螺纹结合，当第一轴1被第一伺服电动机3驱动而旋转时，该水平方向移动部31在水平方向上移动。另外，垂直方向移动部32与第二轴2螺纹结合，当第二轴2被第二伺服电动机4驱动而旋转时，该垂直方向移动部32沿水平方向移动部31的长度方向在垂直方向上移动。在第一伺服电动机3上安装有旋转编码器5，在第二伺服电动机4上安装有旋转编码器6。并且，在本实施例中，在水平方向移动部31上安装有加速度检测器39。
另一方面，在电动机控制装置10的内部设置有针对第一伺服电动机3生成位置指令值的第一控制部41和针对第二伺服电动机4生成位置指令值的第二控制部42以及在第一控制部41与第二控制部42之间发送接收数据的通信装置16。在此，同时使用图12A和图12B来说明第一控制部41和第二控制部42的内部结构的一例。如图12A所示，第一控制部41中设置有第一伺服电动机驱动用的速度指令制作部11、加速度运算部14、位置校正量运算部15以及位置指令制作部19。加速度运算部14运算第一轴1的加速度。另外，位置校正量运算部15在被输入了第二轴2的加速度时，运算对第一轴1的位置进行校正的位置校正量。位置指令制作部19生成针对第一轴1的位置指令值。
同样地，如图12B所示，第二控制部42中设置有第二伺服电动机驱动用的速度指令制作部12、位置校正量运算部15、加速度运算部14以及位置指令制作部19。加速度运算部14运算第二轴2的加速度。另外，位置校正量运算部15在被输入了第一轴1的加速度时，运算对第二轴2的位置进行校正的位置校正量。位置指令制作部19生成针对第二轴2的位置指令值。
此外，在本实施例中，在速度指令制作部11与第一伺服电动机3之间设置有放大器7，在速度指令制作部12与第二伺服电动机4之间设置有放大器8。放大器7、8也可以设置于电动机控制装置10的内部。第一伺服电动机驱动用的速度指令制作部11基于来自位置指令制作部19的位置指令值并考虑来自第一轴1的位置反馈信息来对第一轴1进行反馈控制，第二伺服电动机驱动用的速度指令制作部12基于来自位置指令制作部19的位置指令值并考虑来自第二轴2的位置反馈信息来对第二轴2进行反馈控制。位置反馈信息是从位于第一伺服电动机3的旋转编码器5和位于第二伺服电动机4的旋转编码器6发送来的。
第一伺服电动机驱动用的加速度运算部14运算第一轴1被驱动时的水平方向移动部31的水平方向的加速度。通信装置16将由第一伺服电动机驱动用的加速度运算部14运算出的水平方向移动部31的水平方向的加速度发送到第二伺服电动机驱动用的位置校正量运算部15。第二伺服电动机驱动用的位置校正量运算部15基于所输入的加速度来运算第二轴2的位置校正量，将运算出的第二轴2的位置校正量与从位置指令制作部19发送到第二伺服电动机驱动用的速度指令制作部12的第二轴2的位置指令值相加。
图3所示的电动机控制装置10表示本发明的第一方式，其特征在于，在被输入第一轴1的加速度的图12B所示的位置校正量运算部15中，使第一轴1的加速度乘以校正增益来运算位置校正量，将该位置校正量与第二轴的位置指令值相加来校正第二轴的位置指令值。另外，在图3所示的电动机控制装置10中，通信装置16将来自图12A(或图12B)所示的加速度运算部14的信号传递给图12B(或图12A)所示的位置校正量运算部15，但是通信装置16的位置也可以不在加速度运算部14与位置校正量运算部15之间，能够存在多个实施例。因此，使用图4至图9来说明使加速度运算部14、位置校正量运算部15以及通信装置16的配置不同的实施例、以及使加速度运算部14对加速度的运算方法不同的多个实施例。
(第一实施例：通信装置所发送接收的数据是指令加速度的情况)
图4表示通信装置16所发送的数据是指令加速度的情况下的实施例的结构，示出了图3所示的电动机控制装置10的内部的结构。在第一实施例中，由位于电动机控制装置10的内部的第一控制部41进行第一轴1的处理，由位于电动机控制装置10的内部的第二控制部42进行第二轴2的处理。此外，如图12A和图12B所示，第一控制部41和第二控制部42中分别具有加速度运算部14、位置校正量运算部15以及位置指令制作部19，但是在以后的说明中省略未动作的构件的图示。
第一轴1的处理是由位于第一控制部41的第一伺服电动机驱动用的速度指令制作部11和加速度运算部14进行的。第一伺服电动机驱动用的速度指令制作部11基于来自图12A所示的位置指令制作部19的位置指令值来运算第一轴的速度指令值。在速度指令制作部11与放大器7之间，通常具有基于速度指令值和速度反馈值来制作转矩指令值的转矩指令制作部以及基于转矩指令值和电流反馈值来制作向放大器输出的电压指令的电压指令制作部，但由于这些是公知的技术而省略了图示。通过转矩指令制作部和电压指令制作部进行控制，使得第一伺服电动机3变为与速度指令值一致的速度。位置反馈信号是从旋转编码器5发送来的。另外，加速度运算部14基于来自位置指令制作部19的第一轴1的位置指令值来运算第一轴的加速度，将其作为指令加速度输出到通信装置16。然后，通信装置16将从加速度运算部14输入的指令加速度发送到位于第二控制部42的位置校正量运算部15。
在第二控制部42中，基于从通信装置16输入的指令加速度来进行第二轴2的处理。第二轴2的处理是由第二伺服电动机驱动用的速度指令制作部12和位置校正量运算部15进行的。位置校正量运算部15运算第二轴2的位置校正量。如图3所示，当第一轴1被驱动而水平方向移动部31沿第一轴1在水平方向上移动时，垂直方向移动部32整体与第二轴2一起受到水平方向移动部31在水平方向上的移动中的加速度的影响。位于第二控制部42的位置校正量运算部15根据从第一控制部41的加速度运算部14通过通信装置16而输入的指令加速度来运算第二轴2的位置校正量。位置校正量运算部15通过使指令加速度乘以校正增益来运算第二轴2的位置校正量。校正增益是系数，是常数。典型地说，校正增益为10～100μm/(m/s2)。通过使校正增益为常数，位置校正量(＝校正增益×加速度)与加速度成正比。
在第二控制部42中的第二轴2的处理中，将由位置校正量运算部15运算出的位置校正量与来自位置指令制作部19的位置指令值相加来对位置指令值进行校正。校正后的位置指令值被输入到第二伺服电动机驱动用的速度指令制作部12。速度指令制作部12基于利用位置校正量校正后的位置指令值来运算第二轴的速度指令值。在速度指令制作部12与放大器8之间，通常具有基于速度指令值和速度反馈值来制作转矩指令值的转矩指令制作部以及基于转矩指令值和电流反馈值来制作向放大器输出的电压指令的电压指令制作部，但由于这些是公知的技术而省略了图示。通过转矩指令制作部和电压指令制作部进行控制，使得第二伺服电动机4变为与速度指令值一致的速度。
图5是表示图4所示的电动机控制装置10的第一实施例中的控制过程的流程图。在本实施例中，首先，第一控制部的加速度运算部运算第一轴(图中记载为轴1)的加速度(步骤501)，通信装置向第二控制部的位置校正量运算部发送由加速度运算部运算出的第一轴的加速度(步骤502)。通过通信装置的该处理，第二控制部的位置校正量运算部从通信装置接收第一轴的加速度(步骤503)。接收到第一轴的加速度的位置校正量运算部使加速度乘以校正增益来运算第二轴的位置校正量(步骤504)。
将由第二控制部的位置校正量运算部运算出的第二轴的校正量与从位置指令制作部发送来的第二轴的位置指令值相加，来对第二轴的位置指令值进行校正(步骤505)。
在以上说明的第一实施例中，第一控制部41的加速度运算部14基于来自位置指令制作部19的第一轴1的位置指令值来运算第一轴的加速度，将其作为指令加速度输出到通信装置16。另一方面，关于第一轴的加速度的获取方法，除了基于来自位置指令制作部19的第一轴1的位置指令值进行运算以获取的方法以外，还存在其它获取方法。使用图6和图7来说明该方法。
图6表示第一实施例的电动机控制装置10的变形例的结构，第一控制部41的加速度运算部14基于第一轴1的位置反馈信号来运算第一轴1的加速度。在该情况下，加速度运算部14中的运算的结果所得到的是第一轴1的实际加速度。在第一轴1的实际加速度从加速度运算部14发送到通信装置16后的第二控制部42中的处理与第一实施例相同，因此省略此后的说明。
图7表示第一实施例的电动机控制装置10的另一变形例的结构，第一控制部41的加速度运算部14基于来自安装于第一轴1的加速度检测器39的信号来运算第一轴1的加速度。在此，将由加速度检测器39得到的第一轴1的加速度称为机械加速度。在该情况下，在加速度运算部14中进行运算的结果所得到的是第一轴1的机械加速度。在第一轴1的机械加速度从加速度运算部14发送到通信装置16后的第二控制部42中的处理与第一实施例相同，因此省略此后的说明。
(第二实施例：通信装置所发送接收的数据是位置指令值的情况)
图8表示通信装置16所发送的数据是从第一控制部41的位置指令制作部发送来的第一轴的位置指令值的情况下的第二实施例的结构。在第二实施例中，由位于通信装置16的输入侧的第一控制部41进行第一轴1的处理，由位于通信装置16的输出侧的第二控制部42进行第二轴2的处理。
在第一轴1的处理中，第一轴的控制是由第一伺服电动机驱动用的速度指令制作部11进行的。第一伺服电动机驱动用的速度指令制作部11基于来自图12A所示的位置指令制作部19的位置指令值来运算第一轴的速度指令值。在速度指令制作部11与放大器7之间，通常具有基于速度指令值和速度反馈值来制作转矩指令值的转矩指令制作部以及基于转矩指令值和电流反馈值来制作向放大器输出的电压指令的电压指令制作部，但由于这些是公知的技术而省略了图示。通过转矩指令制作部和电压指令制作部进行控制，使得第一伺服电动机3变为与速度指令值一致的速度。另外，来自位置指令制作部19的位置指令值被分支后输入到通信装置16。通信装置16将所输入的第一轴的位置指令值发送到位于进行第二轴2的处理的第二控制部42的加速度运算部14。
第二轴2的处理是由位于第二控制部42的加速度运算部14、位置校正量运算部15以及速度指令制作部12进行的。加速度运算部14基于从通信装置16发送来的第一轴1的位置指令值来运算第一轴的加速度，将其作为指令加速度输入到位置校正量运算部15。位置校正量运算部15根据从加速度运算部14输入的指令加速度来运算第二轴2的位置校正量。位置校正量运算部15通过使指令加速度乘以校正增益来运算第二轴2的位置校正量。
在第二轴2的处理中，将由位置校正量运算部15运算出的位置校正量与来自位置指令制作部19的位置指令值相加来对位置指令值进行校正。利用位置校正量校正后的位置指令值被输入到第二伺服电动机驱动用的速度指令制作部12。速度指令制作部12基于利用位置校正量校正后的位置指令值来运算第二轴的速度指令值。在速度指令制作部12与放大器8之间，通常具有基于速度指令值和速度反馈值来制作转矩指令值的转矩指令制作部以及基于转矩指令值和电流反馈值来制作向放大器输出的电压指令的电压指令制作部，但由于这些是公知的技术而省略了图示。通过转矩指令制作部和电压指令制作部进行控制，使得第二伺服电动机4变为与速度指令值一致的速度。
(第三实施例：通信装置所发送接收的数据是位置校正量的情况)
图9表示通信装置16所发送的数据是从第一控制部41的位置校正量运算部15发送来的位置校正量的情况下的第三实施例的结构，示出了图3所示的电动机控制装置10的内部的结构。在第三实施例中，也是在电动机控制装置10的内部在通信装置16的输入侧进行第一轴1的处理，在通信装置16的输出侧进行第二轴2的处理。
第一轴1的处理是由位于第一控制部41的第一伺服电动机驱动用的速度指令制作部11、加速度运算部14以及位置校正量运算部15进行的。第一伺服电动机驱动用的速度指令制作部11基于来自图12A所示的位置指令制作部19的位置指令值来运算第一轴的速度指令值。在速度指令制作部11与放大器7之间，通常具有基于速度指令值和速度反馈值来制作转矩指令值的转矩指令制作部以及基于转矩指令值和电流反馈值来制作向放大器输出的电压指令的电压指令制作部，但由于这些是公知的技术而省略了图示。通过转矩指令制作部和电压指令制作部进行控制，使得第一伺服电动机3变为与速度指令值一致的速度。
另外，加速度运算部14基于来自位置指令制作部19的第一轴1的位置指令值来运算第一轴的加速度，将其作为指令加速度发送到位置校正量运算部15。位置校正量运算部15根据从加速度运算部14输入的指令加速度来运算第二轴2的位置校正量。位置校正量运算部15通过使指令加速度乘以校正增益来运算第二轴2的位置校正量。位置校正量运算部15将运算出的第二轴2的位置校正量发送到通信装置16。
于是，通信装置16将从第一控制部41的位置校正量运算部15输入的位置校正量发送到第二控制部42。在第二控制部42中的第二轴2的处理中，将所输入的位置校正量与来自位置指令制作部19的位置指令值相加来对位置指令值进行校正。利用位置校正量校正后的位置指令值被输入到第二伺服电动机驱动用的速度指令制作部12。速度指令制作部12基于与位置校正量相加来校正后的位置指令值来运算第二轴的速度指令值。在速度指令制作部12与放大器8之间，通常具有基于速度指令值和速度反馈值来制作转矩指令值的转矩指令制作部以及基于转矩指令值和电流反馈值来制作向放大器输出的电压指令的电压指令制作部，但由于这些是公知的技术而省略了图示。通过转矩指令制作部和电压指令制作部进行控制，使得第二伺服电动机4变为与速度指令值一致的速度。
如以上说明的第一实施例至第三实施例那样，加速度运算部14和位置校正量运算部15既存在于进行第一轴1的处理的第一控制部41一侧，也存在于进行第二轴2的处理的第二控制部42一侧。因此，只要根据处理来使用位于第一控制部41和第二控制部42的加速度运算部14中的任一个和位置校正量运算部15中的任一个即可。因此，通信装置16所发送的信息也可以是位置指令值、指令加速度、位置校正量中的任一个。
图10所示的电动机控制装置10示出了本发明的第二方式，是采用前馈控制的方式。在第二方式中，也是由第一控制部41进行第一轴1的处理，由第二控制部42进行第二轴2的处理。在电动机控制系统中的前馈控制中，在指示位置指令值时，通过将位置指令值的微分与速度指令值相加，能够缩短位置反馈值收敛为位置指令值所需的时间。在第二方式中，利用与第一轴的加速度成正比的校正增益对第二轴的位置指令值进行校正，并且利用作为第一轴的加速度的微分的急动度对第二轴的速度指令值进行校正，由此缩短与第一轴的加速度成正比的第二轴的位置校正量被反映到位置反馈值为止所需的时间。急动度表示第一轴的加速度的变化量。
因此，在第二方式中，第一控制部41具有基于位置指令值和位置反馈值来制作速度指令值的速度指令制作部11A以及基于速度指令值和速度反馈值来制作转矩指令值的转矩指令制作部11B。在转矩指令制作部11B与放大器7之间，通常具有基于转矩指令值和电流反馈值来制作向放大器输出的电压指令的电压指令制作部，但由于这是公知的技术而省略了图示，通过电压指令制作部对放大器7进行控制使得在第一伺服电动机3中流动与转矩指令值一致的电流。
在第二方式中，与第一方式的第一实施例同样地，第一轴的位置指令值被发送到加速度运算部14，由加速度运算部14运算第一轴的加速度并将其作为指令加速度输出。在第二方式中，由加速度运算部14运算出的第一轴的加速度被发送到通信装置16。通信装置16将第一轴的加速度作为指令加速度发送到第二控制部42的位置校正量运算部15，并且发送到急动度运算部17。在第二方式中，在电动机控制装置10中进行第二轴2的处理的第二控制部具有速度指令制作部12A以及基于速度指令值和速度反馈值来制作转矩指令值的转矩指令制作部12B。
在位置校正量运算部15中，运算出第二轴的位置校正量，该位置校正量与第二轴的位置指令值相加所得的相加值被输入到速度指令制作部12A。速度指令制作部12A基于利用来自位置校正量运算部15的位置校正量对来自图12B所示的位置指令制作部19的位置指令值进行校正后得到的位置指令值以及来自第二伺服电动机4的位置反馈信号来运算第二轴的速度指令值，将运算出的速度指令值发送到转矩指令制作部12B。
另一方面，在被输入由加速度运算部14运算出的第一轴的加速度的急动度运算部17中，运算出作为第一轴的加速度的变化量的第一轴的急动度。第一轴的急动度从急动度运算部17被输入到速度校正量运算部18，以运算出第二轴的速度校正量。速度校正量运算部18与位置校正量运算部15同样地，通过使来自急动度运算部17的指令急动度乘以校正增益来运算第二轴的速度校正量。
第二轴的速度校正量与从速度指令制作部12A输出的第二轴的速度指令值相加所得的相加值被输入到转矩指令制作部12B。转矩指令制作部12B基于利用速度校正量校正后的速度指令值以及来自第二伺服电动机4的速度反馈信号来运算第二轴的转矩指令值。在转矩指令制作部12B与放大器8之间，通常具有基于转矩指令值和电流反馈值来制作向放大器输出的电压指令的电压指令制作部，但由于这是公知的技术而省略了图示，通过电压指令制作部对放大器8进行控制使得在第二伺服电动机4中流动与转矩指令值一致的电流。
图11是表示图10所示的电动机控制装置10的控制过程的流程图。在本实施例中，首先，第一控制部的加速度运算部运算第一轴(图中记载为轴1)的加速度(步骤111)，通信装置向第二控制部的位置校正量运算部发送由加速度运算部运算出的第一轴的加速度(步骤112)。通过通信装置的该处理，位置校正量运算部从通信装置接收第一轴的加速度(步骤113)。接收到第一轴的加速度的位置校正量运算部使加速度乘以第一校正增益(图中记载为校正增益1)来运算第二轴的位置校正量(步骤114)。
将由位置校正量运算部运算出的第二轴的校正量与从位置指令制作部发送来的第二轴的位置指令值相加，来对第二轴的位置指令值进行校正(步骤115)。速度指令制作部基于校正后的第二轴的位置指令值和位置反馈值来制作速度指令值(步骤116)。
另一方面，在急动度运算部中，基于从通信装置发送的第一轴的加速度来运算第一轴的急动度(步骤117)，将运算出的第一轴的急动度输入到速度校正量运算部。在被输入第一轴的急动度的速度校正量运算部中，使第一轴的急动度乘以第二校正增益(图中记载为校正增益2)来运算第二轴的速度校正量(步骤118)。将速度校正量运算部所运算出的第二轴的速度校正量与从速度指令制作部输出的速度指令值相加，来对第二轴的速度指令值进行校正(步骤119)。
通过这样，校正后的第二轴的速度指令值被输入到第二轴的转矩指令制作部。然后，第二轴的转矩指令制作部基于校正后的第二轴的速度指令值和来自第二伺服电动机4的速度反馈信号来运算第二轴的转矩指令值。通过电压指令制作部向放大器进行指示以使转矩指令值与电动机的电流反馈值一致。
在图10所示的第二方式中，通信装置16与第一方式的第一实施例同样地，将由第一控制部41的加速度运算部14运算出的指令加速度发送到第二控制部42的位置校正量运算部15和急动度运算部17。但是，关于加速度运算部14，也可以不使用位于第一控制部41的加速度运算部14，而使用第二控制部42的加速度运算部14。在该情况下，如第一方式的第二实施例那样，加速度运算部14位于通信装置16的后级。
图13是表示本发明的第三方式的电动机控制装置50的基本结构的结构图，相对于图3所示的第一方式的电动机控制装置10增加了进行控制的轴。即，设在由第三方式的电动机控制装置50控制的机床60中具备三个轴作为被定位的定位对象。此外，为了使说明易于理解，在具备三个轴的机床60中，对与图3所示的由第一方式的电动机控制装置10控制的具备两个轴的机床30相同的结构构件，标注相同的标记来进行说明。
在具备由第三方式的电动机控制装置50定位的三个轴的机床60中，具备水平方向移动部31、垂直方向移动部32以及移动台40。水平方向移动部31在移动台40上与第一轴1螺纹结合，当第一轴1被第一伺服电动机3驱动而旋转时，该水平方向移动部31在移动台40上在水平方向、例如X方向上移动。另外，垂直方向移动部32与第二轴2螺纹结合，当第二轴2被第二伺服电动机4驱动而旋转时，该垂直方向移动部32沿水平方向移动部31的长度方向在垂直方向上移动。
第三轴33与移动台40螺纹结合，当第三轴33被第三伺服电动机53驱动而旋转时，移动台40在与X方向正交的Y方向上移动。通常，第一轴1与第三轴33垂直。在第一伺服电动机3上安装有旋转编码器5，在第二伺服电动机4上安装有旋转编码器6，在第三伺服电动机53上安装有旋转编码器57。
在电动机控制装置50的内部，设置有针对第一伺服电动机3生成位置指令值的第一控制部41、针对第二伺服电动机4生成位置指令值的第二控制部42、针对第三伺服电动机53生成位置指令值的第三控制部43以及在第一控制部41与第二控制部42之间及第二控制部42与第三控制部43之间发送接收数据的通信装置16。通信装置16既能够在第一控制部41与第二控制部42之间发送数据，也能够在第二控制部42与第三控制部43之间发送数据。另外，通信装置16也能够如以虚线示出的路径那样，在第一控制部41与第三控制部43之间发送数据。
图13所示的电动机控制装置50中的第一控制部41和第二控制部42的构造及动作与利用图12A和图12B说明的构造相同。另外，第三控制部43的构造如图14所示，设置有第三伺服电动机驱动用的速度指令制作部13、位置校正量运算部15、加速度运算部14以及位置指令制作部19。加速度运算部14运算第三轴33的加速度。另外，位置校正量运算部15在被输入了第一轴1或第二轴2的加速度时，运算对第三轴33的位置进行校正的位置校正量。位置指令制作部19生成针对第三轴33的位置指令值。
在第三实施方式中，在速度指令制作部11与第一伺服电动机3之间设置有放大器7，在速度指令制作部12与第二伺服电动机4之间设置有放大器8，在速度指令制作部13与第三伺服电动机53之间设置有放大器9。放大器7、8、9也可以设置于电动机控制装置50的内部。第一伺服电动机驱动用的速度指令制作部11、第二伺服电动机驱动用的速度指令制作部12以及第三伺服电动机驱动用的速度指令制作部13各自基于将由位置校正量运算部运算出的位置校正量与来自位置指令制作部19的位置指令值相加所得的位置指令值以及位置反馈值来制作速度指令值。在速度指令制作部11与放大器7之间、速度指令制作部12与放大器8之间以及速度指令制作部13与放大器9之间，通常具有基于速度指令值和速度反馈值来制作转矩指令值的转矩指令制作部以及基于转矩指令值和电流反馈值来制作向放大器输出的电压指令的电压指令制作部，但由于这些是公知的技术而省略了图示。通过转矩指令制作部和电压指令制作部进行控制，使得伺服电动机变为与速度指令值一致的速度。此外，位置反馈值是从位于第一伺服电动机3的旋转编码器5、位于第二伺服电动机4的旋转编码器6以及第三伺服电动机53的旋转编码器57发送来的。
关于图13所示的电动机控制装置50中的第一控制部41与第二控制部42之间的通过通信装置16进行的数据的发送接收，例如能够利用图12A和图12B所示的结构来如图4中说明的那样进行，因此在此省略其说明。另一方面，关于第二控制部42与第三控制部43之间的数据的发送，例如能够通过与图4所示的结构同样的图15所示的结构来进行。
在图15所示的结构中，在被输入第三轴33的加速度的位置校正量运算部15中，使第三轴33的加速度乘以校正增益来运算位置校正量，将该位置校正量与第二轴2的位置指令值相加来校正第二轴2的位置指令值。另外，在图13所示的电动机控制装置50中，通信装置16将来自图15所示的加速度运算部14的信号发送到位置校正量运算部15，但是通信装置16的位置也可以不在加速度运算部14与位置校正量运算部15之间。已经说明了使加速度运算部14、位置校正量运算部15以及通信装置16的配置不同的实施例、以及使加速度运算部14对加速度的运算方法不同的多个实施例，因此在此省略其说明，仅说明图15的结构的动作。
图15表示通信装置16所发送的数据是指令加速度的情况下的实施例的结构，示出了图13所示的电动机控制装置50的第二控制部42与第三控制部43之间的处理。在本实施例中，由位于电动机控制装置50的内部的第二控制部42进行第二轴2的处理，由位于电动机控制装置50的内部的第三控制部43进行第三轴33的处理。此外，如图14所示，在第二控制部42和第三控制部43中分别具有位置指令制作部19、加速度运算部14以及位置校正量运算部15，但是省略了未动作的构件的图示。
第三轴33的处理是由位于第三控制部43的第三伺服电动机驱动用的速度指令制作部13和加速度运算部14进行的。第三伺服电动机驱动用的速度指令制作部13基于来自图14所示的位置指令制作部19的位置指令值和位置反馈信号来运算第三轴的速度指令值。在速度指令制作部13与放大器9之间，通常具有基于速度指令值和速度反馈值来制作转矩指令值的转矩指令制作部以及基于转矩指令值和电流反馈值来制作向放大器输出的电压指令的电压指令制作部，但由于这些是公知的技术而省略了图示。通过转矩指令制作部和电压指令制作部进行控制，使得第三伺服电动机53变为与速度指令值一致的速度。位置反馈信号是从旋转编码器57发送来的。另外，加速度运算部14基于来自位置指令制作部19的第三轴33的位置指令值来运算第三轴的加速度，将其作为指令加速度输出到通信装置16。然后，通信装置16将从加速度运算部14输入的指令加速度发送到位于第二控制部42的位置校正量运算部15。
在第二控制部42中，基于从通信装置16输入的指令加速度来进行第二轴2的处理。第二轴2的处理是由第二伺服电动机驱动用的速度指令制作部12和位置校正量运算部15进行的。位置校正量运算部15运算第二轴2的位置校正量。如图13所示，当第三轴33被驱动而移动台40沿第三轴33在水平方向上移动时，垂直方向移动部32受到移动台40在水平方向上的移动中的加速度的影响。位于第二控制部42的位置校正量运算部15根据从第三控制部43的加速度运算部14通过通信装置16而输入的指令加速度来运算第二轴2的位置校正量。位置校正量运算部15通过使指令加速度乘以校正增益来运算第二轴2的位置校正量。校正增益是系数，是常数。通过使校正增益为常数，位置校正量(＝校正增益×加速度)与加速度成正比。
在第二控制部42中的第二轴2的处理中，将由位置校正量运算部15运算出的位置校正量与来自位置指令制作部19的位置指令值相加来对位置指令值进行校正。校正后的位置指令值被输入到第二伺服电动机驱动用的速度指令制作部12。速度指令制作部12基于利用位置校正量校正后的位置指令值来运算第二轴的速度指令值。在速度指令制作部12与放大器8之间，通常具有基于速度指令值和速度反馈值来制作转矩指令值的转矩指令制作部以及基于转矩指令值和电流反馈值来制作向放大器输出的电压指令的电压指令制作部，但由于是公知的技术而省略了图示。通过转矩指令制作部和电压指令制作部进行控制，使得第二伺服电动机4变为与速度指令值一致的速度。
在以上说明的第三方式的电动机控制装置50中，说明了使用通信装置16的以实线示出的通信路径上的、第一控制部41与第二控制部42之间的轴间干扰的校正处理和第二控制部42与第三控制部43之间的轴间干扰的校正处理。另一方面，通信装置16也能够如图13中以虚线示出的路径那样在第一控制部41与第三控制部43之间发送数据，因此，在第三方式的电动机控制装置50中还能够进行第一控制部41与第三控制部43之间的轴间干扰的校正处理，对此省略说明。
以上，与本发明的优选实施方式相关联地对本发明进行了说明，但是能够不脱离前述的权利要求书的公开范围地进行各种修正和变更，本领域技术人员会理解这一点。

Claims (4)

1.一种电动机控制装置，在具备由电动机驱动的多个轴、当至少一个轴被驱动时与上述被驱动的轴不同的轴由于上述被驱动的轴而受到轴间干扰的环境下，对上述多个轴进行控制，
将上述被驱动的轴定义为产生干扰的轴，将与上述被驱动的轴不同的轴定义为受到干扰的轴，
该电动机控制装置具备针对上述多个轴的每个轴设置的对轴的移动进行控制的控制部，并且具备在上述控制部之间发送接收数据的通信装置，
其中，各上述控制部中具备：位置指令制作部，其制作针对进行驱动的轴的位置指令值；位置检测器，其检测轴的位置；以及速度指令制作部，其基于来自上述位置指令制作部的上述位置指令值以及来自上述位置检测器的位置反馈信号来制作速度指令值；
该电动机控制装置的特征在于，各上述控制部中设置有加速度运算部，其根据上述进行驱动的轴的位置指令值和上述进行驱动的轴的位置反馈信号中的任一个来运算上述进行驱动的轴的加速度；以及位置校正量运算部，其在从上述通信装置被输入上述产生干扰的轴的加速度时运算用于对进行驱动的轴的位置指令值进行校正的位置校正量，在上述进行驱动的轴是上述产生干扰的轴的上述控制部中，上述加速度运算部根据上述产生干扰的轴的位置指令值和上述产生干扰的轴的位置反馈信号中的任一个来运算上述产生干扰的轴的加速度，
上述通信装置将由上述加速度运算部运算出的加速度传递给其它上述控制部，
在上述进行驱动的轴是上述受到干扰的轴的上述控制部中，在从上述通信装置输入了上述产生干扰的轴的加速度时，上述位置校正量运算部使上述产生干扰的轴的加速度乘以校正增益来求出对上述受到干扰的轴的位置指令值进行校正的上述位置校正量，
上述进行驱动的轴是上述受到干扰的轴的上述控制部所具备的上述速度指令制作部基于校正后的位置指令值来制作上述速度指令值，其中，上述校正后的位置指令值是通过对来自上述位置指令制作部的针对上述受到干扰的轴的位置指令值加上来自上述位置校正量运算部的上述位置校正量而得到的。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，
上述通信装置将由上述产生干扰的轴的控制部所具备的上述加速度运算部输出的上述产生干扰的轴的加速度传递给上述产生干扰的轴以外的其它轴的控制部所具备的上述位置校正量运算部。
3.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，
对各上述轴设置有测量各上述轴的加速度的加速度检测器，
上述加速度运算部输出来自上述加速度检测器的测量值来代替上述进行驱动的轴的位置指令值和上述进行驱动的轴的位置反馈信号中的任一个。
4.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，
各上述控制部还具备：急动度运算部，其基于由上述产生干扰的轴的控制部所具备的上述加速度运算部运算出的加速度来运算急动度；以及速度校正量运算部，其基于由上述急动度运算部运算出的急动度来运算用于对上述受到干扰的轴的速度指令值进行校正的速度校正量，将该速度校正量与上述受到干扰的轴的上述速度指令值相加，
其中，上述速度校正量运算部使上述急动度乘以校正增益来求出上述受到干扰的轴的上述速度校正量。
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