CN110035867B

CN110035867B - 数控装置

Info

Publication number: CN110035867B
Application number: CN201680091352.XA
Authority: CN
Inventors: 东俊博; 藤田智哉; 植松正行; 佐藤刚
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2020-07-28
Anticipated expiration: 2036-12-08
Also published as: CN110035867A; DE112016007507T5; US20190302729A1; JP6180688B1; WO2018105085A1; US11003159B2; JPWO2018105085A1

Abstract

数控装置(10)具备：驱动轴移动量预测部(11)，其使用第1驱动信号，对由第1驱动轴使其移动的对象的第1物体的第1移动量进行预测；驱动对象外物体移动量预测部(12)，其使用第1驱动信号，对由第1驱动轴的驱动力引起而产生的3维空间中的第2物体的第2移动量进行预测；校正量计算部(13)，其基于第1移动量和第2移动量对第1驱动信号的校正量进行计算；以及第1校正信号输出部(16)，其将以校正量对第1驱动信号进行了校正的第1校正后驱动信号，输出至对第1驱动轴进行驱动的驱动部。

Description

数控装置

技术领域

本发明涉及按照加工程序对工作机械进行控制的数控装置。

背景技术

在通过工作机械实施加工时，驱动轴的动作成为机械振动的原因，有时会使加工精度或加工表面的质量恶化。特别地，在由驱动轴移动的物体的移动方向与机械振动的振动方向不同的情况下，即使对驱动轴实施反馈控制而对由驱动轴移动的物体的移动方向的误差进行抑制，也不能对方向与由驱动轴移动的物体的移动方向不同的机械振动的误差进行抑制。因此，提出了对与驱动轴的移动方向不同的方向的振动进行抑制的技术，该振动是由于驱动轴的动作的原因而产生的振动。

例如，在专利文献1中公开了线性电动机的控制方法，即，通过位置或速度的检测器对可动体和被动体的相对位置或相对速度进行检测，从而对可动体的位置或速度进行控制。在该控制方法中，使用包含线性电动机振动模型、振动补偿传递函数的线性电动机振动补偿模型，该线性电动机振动模型包含重心位置传递函数及旋转量传递函数。在线性电动机振动模型中，输入可动体的推力，输出可动体重心位置、通过可动体的旋转由检测器检测出的位移。另外，线性电动机振动模型输出动体重心位置和由可动体的旋转导致的位移之和即相对位置。就振动补偿传递函数而言，输入通过可动体的旋转由检测器检测出的位移，输出推力补偿值。而且，通过对线性电动机振动模型给予推力和推力补偿值之差即推力，从而对在相对位置出现的振动进行补偿。

专利文献1：日本特开2002-165474号公报

发明内容

但是，在工作机械所产生的振动中，使工件移动时的驱动力变为反作用力而传递，存在在工件之外的构造体产生的振动。如果产生这样的振动，则以工件为基准的情况下的刀具的相对位置也振动，产生使加工精度或加工表面的质量恶化的问题。

在上述专利文献1的技术中，仅对可动体的移动和由旋转引起的相对振动进行抑制。因此，在通过使可动体即工件移动从而将驱动力传递至刀具而刀具产生振动那样的情况下，存在不能对刀具与工件之间的相对振动进行抑制的问题点。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于得到能够对工件之外的构造物所产生的振动进行抑制的数控装置。

为了解决上述课题，达成目的，本发明的数控装置具备：第1预测部，其使用第1驱动信号，对由第1驱动轴移动的对象的第1物体的第1移动量进行预测；以及第2预测部，其使用第1驱动信号，对由第1驱动轴的驱动力引起而产生的3维空间中的第2物体的第2移动量进行预测。另外，数控装置具备：校正量计算部，其基于第1移动量和第2移动量对第1驱动信号的校正量进行计算；以及第1校正信号输出部，其将以校正量对第1驱动信号进行了校正的第1校正后驱动信号输出至对第1驱动轴进行驱动的驱动部。

发明的效果

本发明涉及的数控装置取得能够对工件之外的构造物所产生的振动进行抑制的效果。

附图说明

图1是示意性地表示工作机械的结构的一个例子的图。

图2是表示本发明的实施方式1涉及的数控装置的功能结构的一个例子的框图。

图3是示意性地表示本发明的实施方式1涉及的驱动轴移动量预测部的功能结构的一个例子的框图。

图4是示意性地表示本发明的实施方式1涉及的驱动对象外物体移动量预测部的功能结构的一个例子的框图。

图5是表示本发明的实施方式1涉及的数控装置的振动抑制处理的顺序的一个例子的流程图。

图6是表示本发明的实施方式1涉及的驱动轴移动量预测部中的处理顺序的一个例子的流程图。

图7是表示本发明的实施方式1涉及的驱动对象外物体移动量预测部中的处理顺序的一个例子的流程图。

图8是使用状态空间模型来表现本发明的实施方式1涉及的数控装置的功能结构的框图。

图9是使用状态空间模型来表现本发明的实施方式1涉及的数控装置的功能结构的框图。

图10是表示在具有图1所示的概略的工作机械中，关于使工件在水平方向上移动时的以工件为基准的刀具的相对位置，垂直方向的振动振幅的模拟结果的一个例子的图。

图11是示意性地表示本发明的实施方式1涉及的数控装置的功能结构的其它例子的框图。

图12是使用状态空间模型来表现图11的数控装置的功能结构的图。

图13是表示本发明的实施方式2涉及的数控装置的功能结构的一个例子的框图。

图14是表示本发明的实施方式2涉及的数控装置的振动抑制处理的顺序的一个例子的流程图。

图15是表示由计算机实现实施方式1及2涉及的数控装置的功能的情况下的硬件结构的一个例子的图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式涉及的数控装置进行详细说明。此外，并不是利用这些实施方式对本发明进行限定。

实施方式1.

图1是示意性地表示工作机械的结构的一个例子的图。工作机械1具有：成为基座的底座2；工作台4，其对加工对象即工件3进行保持，能够在水平方向上移动，还能够在水平面内旋转；加工头6，其对刀具5进行保持，能够在垂直方向上移动；以及立柱7，其固定于底座2，对加工头6进行支撑。数控装置连接于该工作机械1，按照来自数控装置的指示，工作台4在水平方向上移动或在水平面内旋转，或加工头6在垂直方向上移动，通过刀具5将工件3加工为所期望的形状。

在该工作机械1中，使工作台4移动时的驱动力变为反作用力而传递，在工件3之外的构造体产生振动。在产生振动的构造体中，可以举出立柱7。如果产生这样的振动，则以工件3为基准的情况下的刀具5的相对位置产生振动。在以下的实施方式中，对在产生了这样的振动的情况下，抑制加工精度或加工表面的质量的恶化的数控装置进行说明。

图2是表示本发明的实施方式1涉及的数控装置的功能结构的一个例子的框图。控制装置10是按照对工件进行加工的加工程序，将驱动信号输出至工作机械1的驱动轴31的装置。驱动轴31是经由驱动部用于使图1的工作台4或加工头6移动的轴，包含平移驱动轴或旋转驱动轴。在驱动部中包含电动机。在驱动轴31连接对驱动对象的位置及速度进行检测的编码器32。

控制装置10具备：驱动轴移动量预测部11，其为对驱动轴31的预测移动量进行计算的第1预测部；驱动对象外物体移动量预测部12，其为对与驱动轴31的移动相伴的驱动对象外的物体的预测移动量进行计算的第2预测部；校正量计算部13，其对驱动信号的校正量进行计算；位置反馈补偿部14，其对位置反馈补偿值进行计算；速度反馈补偿部15，其对速度反馈补偿值进行计算；以及校正信号输出部16，其对校正后驱动信号进行计算。

另外，控制装置10具备：驱动信号输入部51，其接收驱动信号；移动量预测参数输入部52，其对表现通过驱动轴31移动的第1物体的移动量的预测所使用的模型的参数及表现与驱动轴31的移动相伴的驱动对象外的第2物体的移动量的预测所使用的模型的参数进行接收；以及反馈参数输入部53，其对位置及速度的反馈参数的输入进行接收。这里，驱动对象外的物体为构成成为驱动轴31的移动对象的物体之外的工作机械1的部件。例如，在驱动轴31使工作台4移动的情况下，驱动对象外的物体为加工头6、立柱7。

驱动轴移动量预测部11使用根据表现在对从移动量预测参数输入部52接收的驱动轴31的位移进行预测时使用的模型的参数、从驱动信号输入部51接收的驱动信号、从校正量计算部13接收的校正量预先确定好的模型，对由驱动轴31移动的对象的第1物体的第1移动量即驱动轴移动量进行预测。在第1物体的驱动轴移动量中，能够例示出物体的位置、位移、速度、加速度、姿态、姿态变化、姿态变化速度及姿态变化加速度中的至少1个。此外，在以下的说明中，举出在驱动轴移动量中，使用驱动轴预测位置及驱动轴预测速度的例子。驱动轴移动量预测部11将计算出的驱动轴预测位置及驱动轴预测速度传送至校正量计算部13，将计算出的驱动轴预测位置传送至位置反馈补偿部14，将计算出的驱动轴预测速度传送至速度反馈补偿部15。

驱动对象外物体移动量预测部12使用根据表现在对从移动量预测参数输入部52接收的驱动对象外物体移动量进行预测时使用的模型的参数、从驱动信号输入部51接收的驱动信号、从校正量计算部13接收的校正量预先确定好的模型，对由驱动轴31的驱动力引起而产生的3维空间中的由驱动轴31移动的对象之外的第2物体的第2移动量即驱动对象外物体移动量进行预测。驱动对象外物体移动量预测部12将计算出的驱动对象外物体移动量传送至校正量计算部13。

此外，希望驱动对象外物体移动量包含以工件3的位置为基准的刀具5的相对位置的位移即相对位移、以工件3的位置为基准的刀具5的相对位置的速度即相对速度、以工件3的位置为基准的刀具5的相对位置的加速度即相对加速度、以工件3的姿态为基准的刀具5的姿态即相对姿态变化、以工件3的姿态为基准的刀具5的姿态变化的速度即相对姿态变化速度、以及以工件3的姿态为基准的刀具5的姿态变化的加速度即相对姿态变化加速度的任意者。通过使用这些信息，能够对工件3与刀具5之间的相对振动进行抑制。

另外，也可以在对驱动对象外物体移动量进行预测时，对与驱动轴31的移动方向不同的方向的3维空间中的移动量进行预测。具体而言，也可以对与由驱动轴31移动的第1物体的移动方向不同的位移、与由驱动轴31移动的第1物体的移动方向不同的方向的速度、与由驱动轴31移动的第1物体的移动方向不同的方向的加速度、围绕与由驱动轴31移动的第1物体的旋转中心轴不同的方向的中心轴的姿态变化、围绕与由驱动轴31移动的第1物体的旋转中心轴不同的方向的中心轴的姿态变化速度、或围绕与由驱动轴31移动的第1物体的旋转中心轴不同的方向的中心轴的姿态变化加速度进行预测。通过对这些信息进行预测，在工作机械1的振动方向与驱动轴31移动的第1物体的移动方向不同的情况下也能够进行振动抑制。

并且，驱动对象外物体移动量预测部12是通过将对驱动轴31指令的驱动轴31的位置、速度、加速度及驱动力中的至少1个设为输入的一部分，将第2物体的位移、速度、加速度、姿态变化、姿态变化速度或姿态变化加速度设为输出的一部分或内部状态量的一部分的状态空间模型构成的。通过使用能够表现多输入多输出的系统的状态空间模型，能够在针对第2物体的振动的同时，对与驱动轴31相同方向的振动及与驱动轴31不同的方向的振动这样的多个方向的振动进行抑制。

在上述那样的对能够表现工件3与刀具5之间的3维空间内的相对位移的状态空间模型进行构建中，使用基于有限元法或动力学模型的模拟。另外，也能够预先对使驱动轴31动作时的相对位移进行测量，进行系统识别。此外在进行系统识别的情况下，也能够仅在预先测量时使用追加的传感器来测量，使模型的精度提高。但是，实施方式并不限于这些方法。

校正量计算部13按照根据从驱动轴移动量预测部11接收的驱动轴移动量、从驱动对象外物体移动量预测部12接收的驱动对象外物体移动量预先确定好的模型，对向驱动信号的校正量进行计算。该校正量的计算处理用于考虑由驱动轴31的驱动力引起而产生的第2物体的移动量给予第1物体的影响。校正量计算部13将计算出的校正量传送至驱动轴移动量预测部11、驱动对象外物体移动量预测部12及校正信号输出部16。在校正量的计算中，能够基于驱动对象外物体移动量预测部12所具有的模型在最佳校准器的设计中预先对反馈增益进行计算，对驱动对象外物体移动量乘以预先计算出的增益。但是，实施方式并不限于此。

位置反馈补偿部14按照根据从反馈参数输入部53接收的位置反馈补偿所使用的参数、从驱动轴移动量预测部11接收的驱动轴预测位置、从编码器32接收反馈位置预先确定好的模型，对位置反馈补偿值进行计算。位置反馈补偿部14将计算出的位置反馈补偿值传送至速度反馈补偿部15。

速度反馈补偿部15按照根据从反馈参数输入部53接收的速度反馈补偿所使用的参数、从驱动轴移动量预测部11接收的驱动轴预测速度、从位置反馈补偿部14接收的位置反馈补偿值、从编码器32接收的反馈速度预先确定好的模型，对速度反馈补偿值进行计算。速度反馈补偿部15将计算出的速度反馈补偿值传送至校正信号输出部16。

校正信号输出部16根据从驱动信号输入部51接收的驱动信号、从校正量计算部13接收的校正量、从速度反馈补偿部15接收的速度反馈补偿值，对校正后驱动信号进行计算。校正信号输出部16将计算出的校正后驱动信号传送至对驱动轴31进行驱动的驱动部。

驱动信号输入部51接收驱动信号的输入，将驱动信号传送至驱动轴移动量预测部11、驱动对象外物体移动量预测部12及校正信号输出部16。

移动量预测参数输入部52接收表现驱动对象外物体移动量的预测所使用的模型的驱动对象外物体移动量预测参数的输入。移动量预测参数输入部52将驱动对象外物体移动量预测参数传送至驱动对象外物体移动量预测部12。通过使用驱动对象外物体移动量预测参数，能够进行与工作机械1的个体差异相匹配的振动抑制。另外，移动量预测参数输入部52也可以接收表现驱动轴移动量的预测所使用的模型的驱动轴移动量预测参数的输入，将驱动轴移动量预测参数传送至驱动轴移动量预测部11。这样，通过使用驱动轴移动量预测参数，能够对与指令的误差进行预测，与仅使用驱动对象外物体移动量预测参数的情况相比，能够得到更合适的效果。在本说明书中，举出移动量预测参数输入部52将驱动对象外物体移动量预测参数传送至驱动对象外物体移动量预测部12，将驱动轴移动量预测参数传送至驱动轴移动量预测部11的情况的例子。

反馈参数输入部53对位置反馈补偿所使用的位置补偿参数、速度反馈补偿所使用的速度补偿参数的输入进行接收。另外，反馈参数输入部53将位置补偿参数传送至位置反馈补偿部14，将速度补偿参数传送至速度反馈补偿部15。

驱动轴31从校正信号输出部16接收校正后驱动信号，对工件3或刀具5进行驱动，向编码器32传达驱动轴31的移动或旋转。

编码器32伴随着驱动轴31的动作，根据在编码器32的内部的未图示的可动部和固定部之间产生的位移，取得驱动轴31的反馈位置及反馈速度。编码器32将反馈位置传送至位置反馈补偿部14，将反馈速度传送至速度反馈补偿部15。

接着，对驱动轴移动量预测部11及驱动对象外物体移动量预测部12的更详细的功能结构进行说明。图3是示意性地表示本发明的实施方式1涉及的驱动轴移动量预测部的功能结构的一个例子的框图。

驱动轴移动量预测部11具备：驱动轴状态量加法运算部111，其对驱动轴状态量的变化进行计算；驱动轴状态量更新部112，其对没有输入信号的情况下的下一时刻的驱动轴状态量进行计算；驱动轴状态量保持部113，其对驱动轴状态量的变化量及下一时刻的驱动轴状态量进行保存；驱动轴位置提取部114，其提取驱动轴预测位置；以及驱动轴速度提取部115，其提取驱动轴预测速度。

这里，驱动轴状态量是在对驱动轴移动量进行预测时使用的物理量。例如在对位置进行预测时，预先对成为驱动轴状态量的位置和速度进行保存。下次位置的预测是通过对来自上次的时间差乘以速度的值加上上次位置而进行的。另外，除了成为驱动轴状态量的位置和速度之外还能够对加速度进行保存。在该情况下，根据加速度对从上次时间至下次时间之间的速度的变化进行计算，使用计算出的速度的平均而对下次位置进行预测。或者，也能够以原状态仅将想驱动轴31的位置指令和速度指令设为下次的位置和速度。但是，实施方式并不限于这些。

驱动轴状态量加法运算部111按照预先确定好的模型对将从驱动信号输入部51接收的驱动信号与从校正量计算部13接收的校正量的差量给予驱动轴状态量的变化量进行计算，传送至驱动轴状态量保持部113。

驱动轴状态量更新部112从驱动轴状态量保持部113接收驱动轴状态量，对没有输入信号的情况下的下一时刻的驱动轴状态量进行计算，传送至驱动轴状态量保持部113。

驱动轴状态量保持部113对将从驱动轴状态量加法运算部111接收的驱动信号与校正量的差量给予驱动轴状态量的变化量、与没有从驱动轴状态量更新部112接收的输入信号的情况下的下一时刻的驱动轴状态量之和即驱动轴状态量进行储存。另外，驱动轴状态量保持部113将驱动轴状态量传送至校正量计算部13、驱动轴位置提取部114及驱动轴速度提取部115。

驱动轴位置提取部114从驱动轴状态量提取驱动轴预测位置，传送至位置反馈补偿部14。

驱动轴速度提取部115从驱动轴状态量提取驱动轴预测速度，传送至速度反馈补偿部15。

通过这样的结构，驱动轴移动量预测部11根据来自驱动信号输入部51的驱动信号与来自校正量计算部13的校正量的差量，对驱动轴状态量、驱动轴预测位置及驱动轴预测速度进行预测。然后，将驱动轴状态量输出至校正量计算部13，将驱动轴预测位置输出至位置反馈补偿部14，将驱动轴预测速度输出至速度反馈补偿部15。

图4是示意性地表示本发明的实施方式1涉及的驱动对象外物体移动量预测部的功能结构的一个例子的框图。驱动对象外物体移动量预测部12具备：驱动对象外物体状态量加法运算部121，其对驱动对象外物体状态量的变化进行计算；驱动对象外物体状态量更新部122，其对没有输入信号的情况下的下一时刻的驱动对象外物体状态量进行计算；以及驱动对象外物体状态量保持部123，其对驱动对象外物体状态量的变化量及下一时刻的驱动对象外物体状态量进行保存。

这里，驱动对象外物体状态量是在对驱动对象外物体移动量进行预测时使用的物理量。例如在对位置进行预测时，预先对成为驱动对象外物体状态量的位置和速度进行保存。下次位置的预测是通过对来自上次的时间差乘以速度得到的值加上上次位置而进行的。另外，除了成为驱动对象外物体状态量的位置和速度之外还能够对加速度进行保存。在该情况下，根据加速度对从上次时间至下次时间之间的速度的变化进行计算，使用计算出的速度的平均而对下次位置进行预测。但是，实施方式并不限于这些。

驱动对象外物体状态量加法运算部121按照预先确定好的模型，对将从驱动信号输入部51接收的驱动信号与从校正量计算部13接收的校正量的差量给予驱动对象外物体状态量的变化量进行计算，传送至驱动对象外物体状态量保持部123。

驱动对象外物体状态量更新部122从驱动对象外物体状态量保持部123接收驱动对象外物体状态量，对没有输入信号的情况下的下一时刻的驱动对象外物体状态量进行计算，传送至驱动对象外物体状态量保持部123。

驱动对象外物体状态量保持部123对将从驱动对象外物体状态量加法运算部121接收的驱动信号与校正量的差量给予驱动对象外物体状态量的变化量、与没有从驱动对象外物体状态量更新部122接收的输入信号的情况下的下一时刻的驱动对象外物体状态量之和即驱动对象外物体状态量进行储存。另外，驱动对象外物体状态量保持部123将驱动对象外物体状态量传送至校正量计算部13。

通过这样的结构，驱动对象外物体移动量预测部12根据来自驱动信号输入部51的驱动信号与来自校正量计算部13的校正量的差量，对驱动对象外物体状态量进行预测。然后，将驱动对象外物体状态量输出至校正量计算部13。

接着，对实施方式1涉及的数控装置中的振动抑制处理进行说明。图5是表示本发明的实施方式1涉及的数控装置的振动抑制处理的顺序的一个例子的流程图。此外，这里，对关于图2的数控装置10的功能结构的处理的流程进行说明。

首先，移动量预测参数输入部52接收驱动轴移动量预测参数及驱动对象外物体移动量预测参数的输入。接着，在步骤S101中，驱动轴移动量预测部11及驱动对象外物体移动量预测部12从移动量预测参数输入部52分别接收驱动轴移动量预测参数及驱动对象外物体移动量预测参数。驱动轴移动量预测参数是通过驱动轴移动量预测部11以状态空间模型对驱动轴预测位置和驱动轴预测速度进行计算所需要的信息。驱动对象外物体移动量预测参数是通过驱动对象外物体移动量预测部12以状态空间模型对驱动对象外物体移动量进行计算所需要的信息。

另外，反馈参数输入部53接收位置补偿参数及速度补偿参数的输入。接着，在步骤S102中，位置反馈补偿部14及速度反馈补偿部15从反馈参数输入部53分别接收位置补偿参数及速度补偿参数。

接着，在步骤S103中，驱动轴移动量预测部11将初始的驱动轴移动量传送至校正量计算部13。另外，在步骤S104中，驱动对象外物体移动量预测部12将初始的驱动对象外物体移动量传送至校正量计算部13。

之后，在步骤S105中，对是否具有向驱动信号输入部51的驱动信号的输入进行确认。在没有向驱动信号输入部51的驱动信号的输入的情况下，即在步骤S105中为No的情况下，结束整体的处理。

另一方面，在具有向驱动信号输入部51的驱动信号的输入的情况下，即在步骤S105中为Yes的情况下，在步骤S106中，校正量计算部13基于驱动轴移动量和驱动对象外物体移动量对校正量进行计算。

接着，在步骤S107中，驱动轴移动量预测部11基于来自驱动信号输入部51的驱动信号、在步骤S106中计算出的校正量，对驱动轴预测位置及驱动轴预测速度进行预测。另外，在步骤S108中，驱动对象外物体移动量预测部12基于驱动信号和校正量对驱动对象外物体移动量进行预测。

之后，在步骤S109中，驱动轴移动量预测部11将驱动轴预测位置传送至位置反馈补偿部14，将驱动轴预测速度传送至速度反馈补偿部15。另外，在步骤S110中，驱动轴移动量预测部11将预测出的驱动轴预测位置及驱动轴预测速度传送至校正量计算部13。并且，在步骤S111中，驱动对象外物体移动量预测部12将预测出的驱动对象外物体移动量传送至校正量计算部13。这些驱动轴预测位置、驱动轴预测速度及驱动对象外物体移动量在下个驱动信号的输入时使用。

接着，在步骤S112中，编码器32取得驱动轴31的反馈信息。反馈信息包含反馈位置及反馈速度。之后，在步骤S113中，编码器32将驱动轴31的反馈信息传送至位置反馈补偿部14和速度反馈补偿部15。这里，编码器32将反馈位置传送至位置反馈补偿部14，将反馈速度传送至速度反馈补偿部15。

接着，在步骤S114中，位置反馈补偿部14基于在步骤S109中接收到的驱动轴预测位置、在步骤S113中接收到的反馈位置、在步骤S102中接收到的位置补偿参数，对位置反馈补偿值进行计算。然后，位置反馈补偿部14将位置反馈补偿值传送至速度反馈补偿部15。

之后，在步骤S115中，速度反馈补偿部15基于在步骤S109中接收到的驱动轴预测速度、在步骤S113中接收到的反馈速度、在步骤S114中接收到的位置反馈补偿值、在步骤S102中接收到的速度补偿参数，对速度反馈补偿值进行计算。然后，速度反馈补偿部15将速度反馈补偿值传送至校正信号输出部16。

接着，校正信号输出部16从来自驱动信号输入部51的驱动信号减去由校正量计算部13计算出的校正量，并且加上由速度反馈补偿部15计算出的速度反馈补偿值，对校正后驱动信号进行计算。然后，在步骤S116中，校正信号输出部16将校正后驱动信号传送至驱动轴31。之后，返回到步骤S105，在输入驱动信号期间，重复步骤S106至步骤S116的处理。

这里，对驱动轴移动量预测部11中的处理的详细内容进行说明。图6是表示本发明的实施方式1涉及的驱动轴移动量预测部中的处理顺序的一个例子的流程图。这里，按照图3的驱动轴移动量预测部11的功能结构对处理进行说明。

首先，在步骤S131中，驱动轴状态量加法运算部111、驱动轴状态量更新部112及驱动轴状态量保持部113从移动量预测参数输入部52接收驱动轴移动量预测参数。接着，在步骤S132中，驱动轴状态量保持部113将驱动轴状态量的初始值传送至校正量计算部13。

之后，在步骤S133中，对是否具有向驱动信号输入部51的驱动信号的输入进行确认。在没有向驱动信号输入部51的驱动信号的输入的情况下，即在步骤S133中为No的情况下，结束整体的处理。

另一方面，在具有向驱动信号输入部51的驱动信号的输入的情况下，即在步骤S133中为Yes的情况下，在步骤S134中，驱动轴状态量加法运算部111接收来自驱动信号输入部51的驱动信号、来自校正量计算部13的校正量，对由从驱动信号减去校正量的信号引起的驱动轴状态量的变化量进行计算。此时，使用在步骤S131中接收到的驱动轴移动量预测参数。

接着，在步骤S135中，驱动轴状态量更新部112从驱动轴状态量保持部113接收驱动轴状态量，对没有输入信号的情况下的下一时刻的驱动轴状态量的更新值进行计算。此时，使用在步骤S131中接收到的驱动轴移动量预测参数。

在步骤S136中，驱动轴状态量保持部113对驱动轴状态量的变化量与没有输入信号的情况下的下一时刻的驱动轴状态量的更新值之和即驱动轴状态量进行储存。另外，驱动轴状态量保持部113将驱动轴状态量的更新值传送至驱动轴位置提取部114及驱动轴速度提取部115。

之后，在步骤S137中，驱动轴位置提取部114从驱动轴状态量提取驱动轴预测位置，传送至位置反馈补偿部14。另外，在步骤S138中，驱动轴速度提取部115从驱动轴状态量提取驱动轴预测速度，传送至速度反馈补偿部15。并且，在步骤S139中，驱动轴状态量保持部113将驱动轴状态量传送至校正量计算部13。通过上述，结束驱动轴移动量预测部11中的处理。

接着，对驱动对象外物体移动量预测部12中的处理的详细内容进行说明。图7是表示本发明的实施方式1涉及的驱动对象外物体移动量预测部中的处理顺序的一个例子的流程图。这里，按照图4的驱动对象外物体移动量预测部12的功能结构对处理进行说明。

首先，在步骤S151中，驱动对象外物体状态量加法运算部121、驱动对象外物体状态量更新部122及驱动对象外物体状态量保持部123从移动量预测参数输入部52接收驱动对象外物体状态量预测参数。接着，在步骤S152中，驱动对象外物体状态量保持部123将驱动对象外物体状态量的初始值传送至校正量计算部13。

之后，在步骤S153中，对是否具有向驱动信号输入部51的驱动信号的输入进行确认。在没有向驱动信号输入部51的驱动信号的输入的情况下，即在步骤S153中为No的情况下，结束整体的处理。

另一方面，在具有向驱动信号输入部51的驱动信号的输入的情况下，即在步骤S153中为Yes的情况下，在步骤S154中，驱动对象外物体状态量加法运算部121接收来自驱动信号输入部51的驱动信号、来自校正量计算部13的校正量，对由从驱动信号减去校正量的信号引起的驱动对象外物体状态量的变化量进行计算。此时，使用在步骤S151中接收到的驱动对象外物体状态量预测参数。

接着，在步骤S155中，驱动对象外物体状态量更新部122从驱动对象外物体状态量保持部123接收驱动对象外物体状态量，对没有输入信号的情况下的下一时刻的驱动对象外物体状态量的更新值进行计算。

在步骤S156中，驱动对象外物体状态量保持部123对驱动对象外物体状态量的变化量与没有输入信号的情况下的下一时刻的驱动对象外物体状态量的更新值之和即驱动对象外物体状态量进行储存。

之后，在步骤S157中，驱动对象外物体状态量保持部123将驱动对象外物体状态量传送至校正量计算部13。通过上述，结束驱动对象外物体移动量预测部12中的处理。

下面，对本实施方式中的振动抑制处理的效果进行说明。图8是使用状态空间模型来表现本发明的实施方式1涉及的数控装置的功能结构的框图。在图8中，省略了图2的移动量预测参数输入部52和反馈参数输入部53。另外，关于驱动轴移动量预测部11，通过状态空间模型表现图3所示的内部结构要素，关于驱动对象外物体移动量预测部12，通过状态空间模型表现图4所示的内部结构要素。并且，将驱动轴31、刀具和工件的相互作用60表现于来自校正信号输出部16的校正信号的输出目标。相互作用60由状态空间模型Am1、Bm1、Am2、Bm2表现。另外，通过Cpm1表现由编码器32进行的位置的检测，通过Cvm1表现由编码器32进行的速度的检测。

此外，在图8中，对相当于图2至图4中说明过的结构要素的要素标注相同的标号。另外，Am1及Bm1通过状态空间模型表现驱动力和驱动轴31的动作的关系，Am2及Bm2通过状态空间模型表现由驱动轴31的驱动力引起的刀具的位移与工件的位移的差量即相对位移与驱动力的关系。

并且，在图8中，信号x1(ti)为时刻ti(i＝1、2)的驱动轴状态量，信号x2(ti)为时刻ti的驱动对象外物体状态量。信号u为驱动信号，信号p为驱动轴预测位置，信号v为驱动轴预测速度，信号um为由校正信号输出部16输出的校正后驱动信号。信号xm1(ti)为时刻ti的驱动轴31的内部状态量，信号xm2(ti)为时刻ti的刀具的位移与工件的位移的差量即相对位移的状态量。信号pm为由编码器32检测的驱动轴位置，信号vm为由编码器32检测的驱动轴速度。

通过图8中的信号线传递的各信号具有如下(1)式至(4)式的关系。

x1(t2)＝A1·x1(t1)+B1·u···(1)

x2(t2)＝A2·x2(t1)+B2·u···(2)

p＝Cp1·x1(t1)···(3)

v＝Cv1·x1(t1)···(4)

这里，通过(5)式至(9)式，(1)式至(4)式能够归纳为(10)式至(12)式的形式。

[数学式1]

[数学式2]

[数学式3]

Cp＝(Cp10)···(8)

Cv＝(Cv10)···(9)

x(t2)＝A·x(t1)+B·u···(10)

p＝Cp·x(t1)···(11)

v＝Cv·x(t1)···(12)

图9是使用状态空间模型来表现本发明的实施方式1涉及的数控装置的功能结构的框图。图9是按照(10)式至(12)式的结果，表现了与图8本质上等同的结构的图。图9是用于与图8相比容易理解效果的图。在图9中，图8的驱动轴状态量加法运算部111和驱动对象外物体状态量加法运算部121表现为状态量加法运算部111a，驱动轴状态量更新部112和驱动对象外物体状态量更新部122表现为状态量更新部112a，驱动轴状态量保持部113和驱动对象外物体状态量保持部123表现为状态量保持部113a。另外，在驱动轴31、刀具和工件的相互作用60中，状态空间模型Am1、Am2表现为状态空间模型Am，状态空间模型Bm1、Bm2表现为状态空间模型Bm。

在图9中，驱动轴移动量预测部11及驱动对象外物体移动量预测部12的内部状态量由下式(13)来表现。

x(t2)＝A·x(t1)+B{u-K·x(t1)}

＝(A-B·K)·x(t1)+B·u···(13)

另外，驱动轴31、刀具和工件的状态量xm(t2)能够通过下式展开，变形为(14)式所示。

p＝Cp·x(t1)

v＝Cv·x(t1)

pm＝Cpm·xm(t1)

vm＝Cvm·xm(t1)

um＝u-K·x(t1)+Kv{v-vm+Kp(p-pm)}

＝u-K·x(t1)+Kv(v-vm)+Kv·Kp(p-pm)

＝u-K·x(t1)+Kv{Cv·x(t1)-Cvm·xm(t

1)}+Kv·Kp{Cp·x(t1)-Cpm·xm(t1)}

xm(t2)＝Am·xm(t1)+Bm·um

＝Am xm(t1)+Bm·[u-K·x(t1)+Kv

{Cv·x(t1)-Cvm·xm(t1)}+Kv·Kp{Cp·x(t

1)-Cpm·xm(t1)}]

＝Am·xm(t1)-Bm·K·x(t1)}+Bm·

u+Bm[Kv{Cv·x(t1)-Cvm·xm(t1)}+Kv·Kp

{Cp·x(t1)-Cpm·xm(t1)}]···(14)

这里，如果驱动轴移动量预测部11及驱动对象外物体移动量预测部12的状态空间模型能够充分近似设为对象的驱动轴31、刀具和工件的状态空间模型，则下面的(15)式至(17)式成立。其结果，(14)式由下面的(18)式来表示。

Cv·x(t1)-Cvm·xm(t1)→0···(15)

Cp·x(t1)-Cpm·xm(t1)→0···(16)

{Am·xm(t1)-Bm·K·x(t1)}+Bm·u→{A·x(t1)-B·K·x(t1)}+B·u···(17)

xm(t2)→{A·x(t1)-B·K·x(t1)}+B·u(＝x(t2))···(18)

这是指驱动轴移动量预测部11及驱动对象外物体移动量预测部12的内部状态量高精度反映驱动轴31、刀具和工件的相互关系，在(13)式中驱动轴移动量预测部11及驱动对象外物体移动量预测部12的内部状态量所应用的控制方法如(18)式所示那样，反映于驱动轴31、刀具和工件的相互关系。即，如果针对驱动轴移动量预测部11及驱动对象外物体移动量预测部12的内部状态量，应用对驱动对象外物体的振动进行抑制的控制方法，则在实际的驱动轴31、刀具和工件的相互关系中，也能够对刀具和工件的相对的振动进行抑制。

图10是表示在具有图1所示的概略的工作机械中，关于使工件在水平方向上移动时的以工件为基准的刀具的相对位置，垂直方向的振动振幅的模拟结果的一个例子的图。在该图中，横轴表示时间，纵轴表示相对振动。该图的曲线L1表示应用本实施方式的情况下的垂直方向的振动振幅，曲线L2表示没有应用本实施方式的情况下的垂直方向的振动振幅。这里，对底座2、工件3、工作台4、刀具5、加工头6、立柱7各自具有质量，各要素间的结合具有粘性、弹性的动力学模型进行构建，针对该模型实施了模拟。

在没有本实施方式的应用的情况下，如曲线L2所示，关于以工件为基准的刀具的相对位置，产生了垂直方向的振动振幅。另一方面，在具有本实施方式的应用的情况下，如曲线L1所示，可知与曲线L2相比垂直方向的振动振幅充分小，并且与曲线L2相比振动的结束时间提前。

此外，在上述说明中，举出了位置反馈补偿部14及速度反馈补偿部15仅进行位置及速度的比例控制即P(Proportional)控制的情况，但这并不是对实施方式进行限定。例如，可以实施电流或加速度的反馈控制，不仅可以使用P控制，还可以使用PI(Proportional-Integral)控制或PID(Proportional-Integral-Differential)控制。

另外，在上述说明中，对数控装置10包含位置反馈补偿部14及速度反馈补偿部15的结构进行了说明，但在本实施方式的数控装置中，也可以包含位置反馈补偿部14及速度反馈补偿部15。

图11是示意性地表示本发明的实施方式1涉及的数控装置的功能结构的其它例子的框图。与图2的结构相比，数控装置10具有将位置反馈补偿部14和速度反馈补偿部15删除后的结构。对与图2相同的结构要素标注相同的标号并省略说明。在该例子中，校正信号输出部16将从驱动信号输入部51接收到的驱动信号减去从校正量计算部13输出的校正量的信号即校正后驱动信号输出至驱动轴31。

图12是使用状态空间模型来表现图11的数控装置的功能结构的图。与图9相比，图12的数控装置10是将位置反馈补偿部14、速度反馈补偿部15、驱动轴位置提取部114、驱动轴速度提取部115及编码器32删除后的结构。

在该图12中，具有下面(19)式至(21)式的关系。

x(t2)＝A·x(t1)+B{u-K·x(t1)}

＝(A-B·K)·x(t1)+B·u···(19)

um＝u-K·x(t1)···(20)

xm(t2)＝Am·xm(t1)+Bm·um

＝Am·xm(t1)+Bm{u-K·x(t1)}

＝[Am·xm(t1)-Bm·K·x(t1)]+Bm·u

···(21)

另外，如果驱动轴移动量预测部11及驱动对象外物体移动量预测部12的状态空间模型能够充分近似设为对象的驱动轴31、刀具和工件的状态空间模型，则下面的(22)式成立。其结果，(21)式近似为下面的(23)式。

[Am·xm(t1)-Bm·K·x(t1)]+Bm·u→[A·x(t1)-B·K·x(t1)]+B·u···(22)

xm(t2)→[A·x(t1)-B·K·x(t1)]+B·u(＝x(t2))···(23)

在图11和图12所示的不包含位置反馈补偿部14和速度反馈补偿部15的结构中，通过(19)式至(23)式，从而得到与包含位置反馈补偿部14和速度反馈补偿部15的结构相同的效果。

另外，这里，使用线性的状态空间模型进行了说明，但实施方式并不限于此，也可以使用非线性的状态空间模型。

如上所述，在实施方式1中，驱动对象外物体移动量预测部12使用状态空间模型等在3维空间上对不是驱动轴31的动作对象的第2物体的位移即驱动对象外物体移动量进行预测，校正量计算部13使用包含驱动对象外物体移动量和预先由最佳校准器决定的增益的信息对校正量进行计算，以使得对驱动对象外物体移动量进行抑制。由此，即使在使工件移动时刀具产生振动那样的情况下，不常设追加的驱动轴或检测器，也能够对与驱动轴31的移动方向不同的方向的振动进行抑制。

具体而言，通过使驱动对象外物体移动量具有以工件位置为基准的刀具的相对位移、以工件位置为基准刀具的相对速度、以工件位置为基准的刀具的相对加速度、以工件姿态为基准的刀具的相对姿态变化、以工件姿态为基准的刀具的相对姿态变化速度及以工件姿态为基准的刀具的相对姿态变化加速度中的至少1个，能够对工件与刀具之间的相对振动进行抑制。

另外，在对驱动对象外物体移动量进行预测时，通过对与驱动轴31的移动方向不同的方向的3维空间中的位移进行预测，在刀具的振动方向与驱动轴31的移动方向不同的情况下也能够进行振动抑制。

并且，驱动对象外物体移动量预测部12是由状态空间模型构成的，该状态空间模型将对驱动轴31指令的驱动位置、驱动速度、驱动加速度及驱动力中的至少1个设为输入的一部分，将驱动对象外物体的位移、速度、加速度、姿态变化、姿态变化速度及姿态变化加速度中的至少1个设为输出的一部分或内部状态量的一部分。由于状态空间模型能够将多个驱动对象外物体移动量保存为模型，因此关于驱动对象外物体的振动，能够对与驱动轴31相同方向的振动及与驱动轴31不同方向的振动这样的多个方向的振动同时进行抑制。另外，能够对多个物体的振动进行抑制。

另外，通过在数控装置10具备移动量预测参数输入部52，能够使用与环境的变化、老化或机械的个体差异等对应的移动量预测参数。其结果，能够对与环境的变化、老化或机械的个体差异等对应的振动进行抑制。

此外，在本实施方式中，举出了固定刀具而使工件移动的情况的例子，但本实施方式并不限于此，在如固定工件而使刀具移动那样的情况下，也能够应用本实施方式。另外，在本实施方式中，记载了在工作机械1中通过刀具对工件进行加工的情况的例子，但本实施方式并不限于此，在如通过机械人的手进行组装作业那样的情况下也能够应用本实施方式。

实施方式2.

图13是表示本发明的实施方式2涉及的数控装置的功能结构的一个例子的框图。在数控装置10a中连接有第1驱动轴31a和第2驱动轴31b。对驱动对象的位置及速度进行检测的第1编码器32a连接于第1驱动轴31a，对驱动对象的位置及速度进行检测的第2编码器32b连接于第2驱动轴31b。

控制装置10a具备：驱动轴移动量预测部11，其为对第1驱动轴31a的预测移动量进行计算的第1预测部；驱动对象外物体移动量预测部12，其为对与第1驱动轴31a的移动相伴的第2物体的预测移动量进行计算的第2预测部；校正量计算部13，其对第1驱动信号的校正量进行计算；第1位置反馈补偿部14a，其对第1位置反馈补偿值进行计算；第1速度反馈补偿部15a，其对第1速度反馈补偿值进行计算；以及第1校正信号输出部16a，其对第1校正后驱动信号进行计算。

另外，数控装置10a具备：轨迹计算部17，其对第1驱动轴31a及第2驱动轴31b的轨迹进行计算；校正后第1驱动轴移动量计算部18，其为对校正后的第1驱动轴31a的移动量进行计算的第1计算部；校正后指令位置计算部19，其为对与校正后的第1驱动轴31a的指令对应的轨迹上位置、及与轨迹上的位置对应的第2驱动轴31b的位置、速度及加速度进行计算的第2计算部；第2位置反馈补偿部14b，其对第2位置反馈补偿值进行计算；第2速度反馈补偿部15b，其对第2速度反馈补偿值进行计算；以及第2校正信号输出部16b，其对第2校正后驱动信号进行计算。

并且，数控装置10a具备：第1驱动信号输入部51a，其接收使第1驱动轴31a驱动的第1驱动信号；第2驱动信号输入部51b，其接收使第2驱动轴31b驱动的第2驱动信号；移动量预测参数输入部52，其接收表现第1驱动轴31a的移动对象的第1物体的移动量的预测所使用的模型的参数、及表现与第1驱动轴31a的移动相伴的驱动对象外的第2物体的移动量的预测所使用的模型的参数；以及反馈参数输入部53，其接收位置及速度的反馈参数的输入。

驱动轴移动量预测部11使用根据表现在对从移动量预测参数输入部52接收的第1驱动轴31a的位移进行预测时使用的模型的参数、从第1驱动信号输入部51a接收的第1驱动信号、从校正量计算部13接收的校正量预先确定好的模型，对第1物体的第1移动量即驱动轴移动量进行预测。此外，在实施方式2中也举出驱动轴移动量为驱动轴预测位置及驱动轴预测速度的情况的例子。驱动轴移动量预测部11将计算出的驱动轴预测位置及驱动轴预测速度传送至校正量计算部13，将计算出的驱动轴预测位置传送至第1位置反馈补偿部14a，将计算出的驱动轴预测速度传送至第1速度反馈补偿部15a。

驱动对象外物体移动量预测部12使用根据表现在对从移动量预测参数输入部52接收的驱动对象外物体移动量进行预测时使用的模型的参数、从第1驱动信号输入部51a接收的第1驱动信号、从校正量计算部13接收的校正量预先确定好的模型，对第2移动量即驱动对象外物体移动量进行预测。驱动对象外物体移动量预测部12将计算出的驱动对象外物体移动量传送至校正量计算部13。

校正量计算部13按照根据从驱动轴移动量预测部11接收的驱动轴移动量、从驱动对象外物体移动量预测部12接收的驱动对象外物体移动量预先确定好的模型，对向驱动信号的校正量进行计算。校正量计算部13将计算出的校正量传送至驱动轴移动量预测部11、驱动对象外物体移动量预测部12、第1校正信号输出部16a及校正后第1驱动轴移动量计算部18。在校正量的计算中，能够基于驱动对象外物体移动量预测部12所具有的模型在最佳校准器的设计中预先对反馈增益进行计算，对驱动对象外物体移动量乘以预先计算出的增益。但是，实施方式并不限于此。

第1位置反馈补偿部14a按照根据从反馈参数输入部53接收的位置反馈补偿所使用的参数、从驱动轴移动量预测部11接收的驱动轴预测位置、从第1编码器32a接收的第1反馈位置预先确定好的模型，对第1位置反馈补偿值进行计算。第1位置反馈补偿部14a将计算出的第1位置反馈补偿值传送至第1速度反馈补偿部15a。

第1速度反馈补偿部15a按照根据从反馈参数输入部53接收的速度反馈补偿所使用的参数、从驱动轴移动量预测部11接收的驱动轴预测速度、从第1位置反馈补偿部14a接收的第1位置反馈补偿值、从第1编码器32a接收的第1反馈速度预先确定好的模型，对第1速度反馈补偿值进行计算。第1速度反馈补偿部15a将计算出的第1速度反馈补偿值传送至第1校正信号输出部16a。

第1校正信号输出部16a根据从第1驱动信号输入部51a接收的第1驱动信号、从校正量计算部13接收的校正量、从第1速度反馈补偿部15a接收的第1速度反馈补偿值，对第1校正后驱动信号进行计算。第1校正信号输出部16a将计算出的第1校正后驱动信号传送至对第1驱动轴31a进行驱动的驱动部。

轨迹计算部17按照根据从第1驱动信号输入部51a接收的第1驱动轴31a的第1驱动信号、从第2驱动信号输入部51b接收的第2驱动轴31b的第2驱动信号预先确定好的模型，对第1驱动轴31a及第2驱动轴31b的轨迹进行计算。轨迹计算部17将计算出的轨迹传送至校正后指令位置计算部19。

校正后第1驱动轴移动量计算部18按照根据从第1驱动信号输入部51a接收的第1驱动轴31a的第1驱动信号、从校正量计算部13接收的校正量预先确定好的模型，对校正后的第1驱动轴31a的移动量进行计算。校正后第1驱动轴移动量计算部18将计算出的校正后的第1驱动轴31a的移动量传送至校正后指令位置计算部19。

校正后指令位置计算部19按照根据从轨迹计算部17接收的第1驱动轴31a及第2驱动轴31b的轨迹、从校正后第1驱动轴移动量计算部18接收的校正后的第1驱动轴31a的移动量预先确定好的模型，对与校正后的第1驱动轴31a的指令对应的轨迹上的位置进行计算，并且对与轨迹上的位置对应的第2驱动轴31b的位置、速度及加速度进行计算。校正后指令位置计算部19将与轨迹上的位置对应的第2驱动轴31b的位置传送至第2位置反馈补偿部14b，将与轨迹上的位置对应的第2驱动轴31b的速度传送至第2速度反馈补偿部15b，将与轨迹上的位置对应的第2驱动轴31b的加速度传送至第2校正信号输出部16b。

第2位置反馈补偿部14b按照根据从反馈参数输入部53接收的位置反馈补偿所使用的参数、从校正后指令位置计算部19接收的轨迹上的第2驱动轴31b的位置、从第2编码器32b接收的第2反馈位置预先确定好的模型，对第2位置反馈补偿值进行计算。第2位置反馈补偿部14b将计算出的第2位置反馈补偿值传送至第2速度反馈补偿部15b。

第2速度反馈补偿部15b按照根据从反馈参数输入部53接收的速度反馈补偿所使用的参数、从校正后指令位置计算部19接收的轨迹上的第2驱动轴31b的速度、从第2位置反馈补偿部14b接收的第2位置反馈补偿值、从第2编码器32b接收的第2反馈速度预先确定好的模型，对第2速度反馈补偿值进行计算。第2速度反馈补偿部15b将计算出的第2速度反馈补偿值传送至第2校正信号输出部16b。

第2校正信号输出部16b根据与从校正后指令位置计算部19接收的轨迹上的位置对应的第2驱动轴31b的加速度、从第2速度反馈补偿部15b接收的第2速度反馈补偿值，对第2校正后驱动信号进行计算。第2校正信号输出部16b将计算出的第2校正后驱动信号传送至对第2驱动轴31b进行驱动的驱动部。

第1驱动信号输入部51a接收向第1驱动轴31a的第1驱动信号的输入，将第1驱动信号传送至驱动轴移动量预测部11、驱动对象外物体移动量预测部12、第1校正信号输出部16a、轨迹计算部17及校正后第1驱动轴移动量计算部18。

第2驱动信号输入部51b接收向第2驱动轴31b的驱动信号的输入，将第2驱动信号传送至轨迹计算部17。

移动量预测参数输入部52接收表现驱动对象外物体移动量的预测所使用的模型的驱动对象外物体移动量预测参数的输入。移动量预测参数输入部52将驱动对象外物体移动量预测参数传送至驱动对象外物体移动量预测部12。另外，移动量预测参数输入部52也可以接收表现驱动轴移动量的预测所使用模型的驱动轴移动量预测参数，将驱动轴移动量预测参数传送至驱动轴移动量预测部11。

反馈参数输入部53接收第1驱动轴31a的位置反馈补偿所使用的第1位置补偿参数、第1驱动轴31a的速度反馈补偿所使用的第1速度补偿参数、第2驱动轴31b的位置反馈补偿所使用的第2位置补偿参数、第2驱动轴31b的速度反馈补偿所使用的第2速度补偿参数的输入。另外，反馈参数输入部53将第1位置补偿参数传送至第1位置反馈补偿部14a，将第1速度补偿参数传送至第1速度反馈补偿部15a，将第2位置补偿参数传送至第2位置反馈补偿部14b，将第2速度补偿参数传送至第2速度反馈补偿部15b。

第1驱动轴31a及第2驱动轴31b各自从第1校正信号输出部16a接收第1校正后驱动信号及从第2校正信号输出部16b接收第2校正后驱动信号，对工件3或刀具5进行驱动。另外，第1驱动轴31a及第2驱动轴31b各自向第1编码器32a传达第1驱动轴31a的移动或旋转、及向第2编码器32b传达第2驱动轴31b的移动或旋转。

第1编码器32a伴随着第1驱动轴31a的动作，根据第1编码器32a的内部的未图示的可动部和固定部之间产生的位移，取得第1驱动轴31a的第1反馈位置及第1反馈速度。第1编码器32a将第1反馈位置传送至第1位置反馈补偿部14a，将第1反馈速度传送至第1速度反馈补偿部15a。

第2编码器32b也相同地，取得第2驱动轴31b的反馈位置及第2反馈速度，将第2反馈位置传送至第2位置反馈补偿部14b，将第2反馈速度传送至第2速度反馈补偿部15b。

此外，驱动轴移动量预测部11及驱动对象外物体移动量预测部12的更详细的功能结构与实施方式1的图3及图4所示的相同。但是，在实施方式2中，驱动轴移动量预测部11的驱动轴状态量加法运算部111从第1驱动信号输入部51a接收第1驱动信号，驱动轴位置提取部114将驱动轴预测位置传送至第1位置反馈补偿部14a，驱动轴速度提取部115将驱动轴预测速度传送至第1速度反馈补偿部15a。

另外，在实施方式2中，驱动对象外物体移动量预测部12的驱动对象外物体状态量加法运算部121从第1驱动信号输入部51a接收第1驱动信号。

接着，对实施方式2涉及的数控装置中的振动抑制处理进行说明。图14是表示本发明的实施方式2涉及的数控装置的振动抑制处理的顺序的一个例子的流程图。此外，这里，对关于图13的数控装置10a的功能结构的处理的流程进行说明。

首先，在步骤S201至步骤S204中，进行与实施方式1的图5的步骤S101至步骤S104的处理相同的处理。即，驱动轴移动量预测部11及驱动对象外物体移动量预测部12从移动量预测参数输入部52分别接收驱动轴移动量预测参数及驱动对象外物体移动量预测参数。另外，第1位置反馈补偿部14a及第2位置反馈补偿部14b从反馈参数输入部53接收位置补偿参数，第1速度反馈补偿部15a及第2速度反馈补偿部15b从反馈参数输入部53接收速度补偿参数。位置补偿参数包含第1位置补偿参数及第2位置补偿参数，速度补偿参数包含第1速度补偿参数及第2速度补偿参数。接着，驱动轴移动量预测部11将初始的驱动轴移动量传送至校正量计算部13，驱动对象外物体移动量预测部12将初始的驱动对象外物体移动量传送至校正量计算部13。

接着，在步骤S205中，对是否具有向第1驱动信号输入部51a的第1驱动信号的输入进行确认。在没有向第1驱动信号输入部51a的第1驱动信号的输入的情况下，即在步骤S205中为No的情况下，结束整体的处理。

另一方面，在具有向第1驱动信号输入部51a的第1驱动信号的输入的情况下，即在步骤S205中为Yes的情况下，在步骤S206中，校正量计算部13基于驱动轴移动量和驱动对象外物体移动量对校正量进行计算。

接着，在步骤S207中，驱动轴移动量预测部11基于来自第1驱动信号输入部51a的第1驱动信号、在步骤S206中计算出的校正量，对驱动轴预测位置及驱动轴预测速度进行预测。另外，在步骤S208中，驱动对象外物体移动量预测部12基于第1驱动信号和校正量对驱动对象外物体移动量进行预测。

之后，在步骤S209中，驱动轴移动量预测部11将驱动轴预测位置传送至第1位置反馈补偿部14a，将驱动轴预测速度传送至第1速度反馈补偿部15a。另外，在步骤S210中，驱动轴移动量预测部11将预测出的驱动轴预测位置及驱动轴预测速度传送至校正量计算部13。并且，在步骤S211中，驱动对象外物体移动量预测部12将预测出的驱动对象外物体移动量传送至校正量计算部13。这些驱动轴预测位置、驱动轴预测速度及驱动对象外物体移动量在下个驱动信号的输入时使用。

接着，在步骤S212中，第1编码器32a取得第1驱动轴31a的第1反馈信息。第1反馈信息包含第1反馈位置及第1反馈速度。之后，在步骤S213中，第1编码器32a将第1驱动轴31a的第1反馈信息传送至第1位置反馈补偿部14a和第1速度反馈补偿部15a。这里，第1编码器32a将第1反馈位置传送至第1位置反馈补偿部14a，将第1反馈速度传送至第1速度反馈补偿部15a。

接着，在步骤S214中，第1位置反馈补偿部14a基于在步骤S209中接收到的驱动轴预测位置、在步骤S213中接收到的第1反馈位置、在步骤S202中接收到的第1位置补偿参数，对第1位置反馈补偿值进行计算。然后，第1位置反馈补偿部14a将第1位置反馈补偿值传送至第1速度反馈补偿部15a。

之后，在步骤S215中，第1速度反馈补偿部15a基于在步骤S209中接收到的驱动轴预测速度、在步骤S213中接收到的第1反馈速度、在步骤S214中接收到的第1位置反馈补偿值、在步骤S202中接收到的第1速度补偿参数，对第1速度反馈补偿值进行计算。然后，第1速度反馈补偿部15a将第1速度反馈补偿值传送至第1校正信号输出部16a。

接着，第1校正信号输出部16a从来自第1驱动信号输入部51a的第1驱动信号减去由校正量计算部13计算出的校正量，并且加上由第1速度反馈补偿部15a计算出的第1速度反馈补偿值，对第1校正后驱动信号进行计算。然后，在步骤S216中，第1校正信号输出部16a将第1校正后驱动信号传送至第1驱动轴31a。

接着，在步骤S217中，轨迹计算部17对以原来的指令的第1驱动轴31a和第2驱动轴31b的轨迹进行计算。原来的指令是没有进行校正的驱动信号，在该例子中，是从第1驱动信号输入部51a接收的第1驱动轴31a的第1驱动信号、及从第2驱动信号输入部51b接收的第2驱动轴31b的第2驱动信号。

之后，在步骤S218中，校正后第1驱动轴移动量计算部18从第1驱动信号输入部51a接收第1驱动轴31a的第1驱动信号，从校正量计算部13接收校正量，对第1驱动轴31a的校正后的移动量进行计算。

接着，校正后指令位置计算部19从轨迹计算部17接收第1驱动轴31a和第2驱动轴31b的轨迹，从校正后第1驱动轴移动量计算部18接收第1驱动轴31a的校正后的移动量。另外，在步骤S219中，校正后指令位置计算部19根据这些信息，对在轨迹上与校正后的第1驱动轴31a的移动量对应的点即校正后指令位置进行计算。并且，在步骤S220中，校正后指令位置计算部19对校正后指令位置的第2驱动轴31b的校正后位置、校正后速度及校正后加速度进行计算。

接着，在步骤S221中，第2编码器32b取得第2驱动轴31b的第2反馈信息。第2反馈信息包含第2驱动轴31b的第2反馈位置及第2反馈速度。之后，在步骤S222中，第2编码器32b将第2驱动轴31b的第2反馈信息传送至第2位置反馈补偿部14b和第2速度反馈补偿部15b。这里，第2编码器32b将第2反馈位置传送至第2位置反馈补偿部14b，将第2反馈速度传送至第2速度反馈补偿部15b。

接着，在步骤S223中，第2位置反馈补偿部14b基于在步骤S220中计算出的第2驱动轴31b的校正后位置、在步骤S222中接收到的第2反馈位置、在步骤S202中接收到的第2位置补偿参数，对第2位置反馈补偿值进行计算。然后，第2位置反馈补偿部14b将第2位置反馈补偿值传送至第2速度反馈补偿部15b。

之后，在步骤S224中，第2速度反馈补偿部15b基于在步骤S220中计算出的第2驱动轴31b的校正后速度、在步骤S222中接收到的第2反馈速度、在步骤S223中计算出的第2位置反馈补偿值、在步骤S202中接收到的第2速度补偿参数，对第2速度参数补偿值进行计算。然后，第2速度反馈补偿部15b将第2速度反馈补偿值传送至第2校正信号输出部16b。

接着，第2校正信号输出部16b对在步骤S220中计算出的第2驱动轴31b的校正后加速度加上第2速度反馈补偿值，对第2校正后驱动信号进行计算，传送至第2驱动轴31b。之后，返回到步骤S205，在输入第1驱动信号期间，重复步骤S206至步骤S225的处理。

此外，驱动轴移动量预测部11中的处理的详细内容与实施方式1的图6的流程图相同，驱动对象外物体移动量预测部12中的处理的详细内容与实施方式1的图7的流程图相同。

如上所述，在实施方式2中，在对第1驱动轴31a的第1驱动信号进行校正而对振动进行抑制的情况下，对第2驱动轴31b的指令进行校正，以使得通过原来的指令即第1驱动信号及第2驱动轴31b的第2驱动信号而停留在由第1驱动轴31a及第2驱动轴31b形成的轨迹上。由此，得到振动抑制的效果，并且具有能够实现按照原来的指令的由第1驱动轴31a和第2驱动轴31b形成的轨迹的效果。

此外，在上述说明中，与第1驱动轴31a相匹配地对第2驱动轴31b的指令进行了校正，但实施方式并不限于此。在具备多个驱动轴31的工作机械1中存在第3驱动轴、第4驱动轴等其它驱动轴的情况下，也可以与第1驱动轴31a相匹配地对指令进行校正。

另外，在本实施方式中，记载了在工作机械1中通过刀具对工件进行加工的情况的例子，但本实施方式并不限于此，在如通过机械人的手进行组装作业那样的情况下也能够应用本实施方式。

图15是表示由计算机实现实施方式1及2涉及的数控装置的功能的情况下的硬件结构的一个例子的图。数控装置10、10a具备进行运算处理的CPU(Central ProcessingUnit)这样的运算装置71、由运算装置71用作工作区域的存储器72、存储加工程序这样的软件的存储装置73、与用户之间的输入接口即输入装置74、向用户显示信息的显示装置75、具有与工作机械1的通信功能的通信装置76。

图2及图13所示的，驱动轴移动量预测部11、驱动对象外物体移动量预测部12、校正量计算部13、位置反馈补偿部14、第1位置反馈补偿部14a、第2位置反馈补偿部14b、速度反馈补偿部15、第1速度反馈补偿部15a、第2速度反馈补偿部15b、校正信号输出部16、第1校正信号输出部16a、第2校正信号输出部16b、轨迹计算部17、校正后第1驱动轴移动量计算部18及校正后指令位置计算部19的功能由软件、固件、或软件和固件的组合实现。软件或固件被记为程序，储存于存储器72。通过运算装置71读出而执行在存储器72存储的程序，从而实现各部的功能。此处，存储器72相当于RAM(Random Access Memory)、ROM(Read OnlyMemory)、闪存、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)这样的非易失性或易失性半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、高密度盘、DVD(Digital Versatile Disk)。

以上的实施方式所示的结构表示的是本发明的内容的一个例子，也可以与其它的公知的技术组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也可以对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

1工作机械，2底座，3工件，4工作台，5刀具，6加工头，7立柱，10、10a数控装置，11驱动轴移动量预测部，12驱动对象外物体移动量预测部，13校正量计算部，14位置反馈补偿部，14a第1位置反馈补偿部，14b第2位置反馈补偿部，15速度反馈补偿部，15a第1速度反馈补偿部，15b第2速度反馈补偿部，16校正信号输出部，16a第1校正信号输出部，16b第2校正信号输出部，17轨迹计算部，18校正后第1驱动轴移动量计算部，19校正后指令位置计算部，31驱动轴，31a第1驱动轴，31b第2驱动轴，32编码器，32a第1编码器，32b第2编码器，51驱动信号输入部，51a第1驱动信号输入部，51b第2驱动信号输入部，52移动量预测参数输入部，53反馈参数输入部，111驱动轴状态量加法运算部，112驱动轴状态量更新部，113驱动轴状态量保持部，114驱动轴位置提取部，115驱动轴速度提取部，121驱动对象外物体状态量加法运算部，122驱动对象外物体状态量更新部，123驱动对象外物体状态量保持部。

Claims

1.一种数控装置，其特征在于，具备：

第1预测部，其使用第1驱动信号，对由第1驱动轴使其移动的对象的第1物体的第1移动量进行预测；

第2预测部，其使用所述第1驱动信号，对由所述第1驱动轴的驱动力引起而产生的3维空间中的第2物体的移动量中的与所述第1驱动轴的移动方向不同的方向的移动量即第2移动量进行预测；

校正量计算部，其基于所述第1移动量和所述第2移动量对所述第1驱动信号的校正量进行计算；以及

第1校正信号输出部，其将以所述校正量对所述第1驱动信号进行了校正的第1校正后驱动信号，输出至对所述第1驱动轴进行驱动的驱动部。

2.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，

所述第1移动量包含所述第1物体的位置、位移、速度、加速度、姿态、姿态变化、姿态变化速度及姿态变化加速度中的至少一个，

所述第2移动量包含所述第2物体的3维空间中的与所述第1驱动轴的移动方向不同的方向的位移、速度、加速度、姿态变化、姿态变化速度及姿态变化加速度中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，

所述第2移动量包含表示以所述第1物体及所述第2物体的任意一者的位置为基准时的另一者的位置即相对位置的位移中的与第1物体的移动方向不同的方向的位移的相对位移、所述相对位置的速度中的与第1物体的移动方向不同的方向的速度即相对速度、所述相对位置的加速度中的与第1物体的移动方向不同的方向的加速度即相对加速度、以所述第1物体及所述第2物体的任意一者的姿态为基准时的另一者的姿态即相对姿态的变化之中的围绕与第1物体的旋转中心轴不同的方向的中心轴的姿态变化即姿态变化、所述相对姿态的姿态变化的速度中的与第1物体的旋转中心轴不同的方向的中心轴周围的姿态变化的速度即相对姿态变化速度、及所述相对姿态的姿态变化的加速度中的与第1物体的旋转中心轴不同的方向的中心轴周围的姿态变化的加速度即相对姿态变化加速度中的至少1个。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的数控装置，其特征在于，

所述第2预测部是将所述第1驱动轴的位置、速度、加速度及驱动力中的至少一个设为输入的一部分，将所述第2移动量设为输出的一部分或内部状态量的一部分的状态空间模型。

5.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，

还具备移动量预测参数输入部，该移动量预测参数输入部接收第2移动量预测参数的输入，该第2移动量预测参数表现在通过所述第2预测部对所述第2移动量进行预测时使用的模型。

6.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，还具备：

轨迹计算部，其根据所述第1驱动信号及向第2驱动轴的第2驱动信号，对所述第1驱动轴及所述第2驱动轴的轨迹进行计算；

第1计算部，其根据所述第1驱动信号和所述校正量对校正后的所述第1驱动轴的移动量进行计算；

第2计算部，其对与所述校正后的所述第1驱动轴的移动量对应的所述轨迹上的位置处的所述第2驱动轴的移动量进行计算；以及

第2校正信号输出部，其将第2校正后驱动信号输出至针对所述第2驱动轴按照所述第2驱动轴的移动量对所述第2驱动轴进行驱动的驱动部。