JP2017182336A5 - - Google Patents

Description

本発明に係る制御装置（例えば、後述のサーボ制御装置１００ａ、１００ｂ）は、複数の制御軸を備え、前記制御軸を協調動作させて加工対象であるワーク（例えば、後述のワーク１０、２０）を切削加工する工作機械を制御する制御装置であって、前記切削工具を駆動するサーボモータ（例えば、後述のサーボモータ４００）に対する位置指令または前記ワークを駆動するサーボモータに対する位置指令、を取得する位置指令取得部（例えば、後述の位置指令取得部１２０）と、前記切削工具の位置または前記ワークの位置、を位置フィードバック値として取得する位置取得部（例えば、後述の位置取得部１２２）と、取得した前記位置指令と、取得した前記位置フィードバック値と、から位置偏差を計算する位置偏差計算部（例えば、後述の差分器１０６）と、回転する前記ワークの主軸、または、回転する前記切削工具の主軸の回転角度である主軸角度を取得する主軸角度取得部（例えば、後述の主軸角度取得部１１８）と、取得した前記位置指令または取得した前記位置フィードバック値、及び、取得した前記主軸角度、から揺動指令を計算する揺動指令計算部（例えば、後述の揺動指令計算部１０２）と、前記計算した位置偏差と、前記計算した揺動指令と、前記主軸角度と、から前記揺動指令の補正値を計算する揺動補正計算部（例えば、後述の揺動補正計算部１０４）と、前記位置偏差と、前記揺動指令と、前記揺動補正量と、に基づき前記サーボモータを駆動するための駆動信号を求め、前記駆動信号を出力する駆動部（例えば、後述の速度・電流制御部１１６と加算器１１４と加算器１１０）と、を備える。

本発明に係る制御方法は、複数の制御軸を備え、前記制御軸を協調動作させて加工対象であるワークを切削加工する工作機械を制御する制御方法であって、前記切削工具を駆動するサーボモータに対する位置指令または前記ワークを駆動するサーボモータに対する位置指令、を取得する位置指令取得ステップと、前記切削工具の位置または前記ワークの位置、を位置フィードバック値として取得する位置取得ステップと、取得した前記位置指令と、取得した前記位置フィードバック値と、から位置偏差を計算する位置偏差計算ステップと、回転する前記ワークまたは前記切削工具の主軸角度を取得する主軸角度取得ステップと、取得した前記位置指令または取得した前記位置フィードバック値、及び、取得した前記主軸角度、から揺動指令を計算する揺動指令計算ステップと、前記計算した位置偏差と、前記計算した揺動指令と、前記主軸角度と、から前記揺動指令の補正値を計算する揺動補正計算ステップと、前記位置偏差と、前記揺動指令と、前記揺動補正量と、に基づき前記サーボモータを駆動するための駆動信号を求め、前記駆動信号を出力する駆動ステップと、を含む。

本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、複数の制御軸を備え、前記制御軸を協調動作させて加工対象であるワークを切削加工する工作機械を制御する制御装置として動作させるコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータに、前記切削工具を駆動するサーボモータに対する位置指令または前記ワークを駆動するサーボモータに対する位置指令、を取得する位置指令取得手順と、前記切削工具の位置または前記ワークの位置、を位置フィードバック値として取得する位置取得手順と、取得した前記位置指令と、取得した前記位置フィードバック値と、から位置偏差を計算する位置偏差計算手順と、回転する前記ワークまたは前記切削工具の主軸角度を取得する主軸角度取得手順と、取得した前記位置指令または取得した前記位置フィードバック値、及び、取得した前記主軸角度、から揺動指令を計算する揺動指令計算手順と、前記計算した位置偏差と、前記計算した揺動指令と、前記主軸角度と、から前記揺動指令の補正値を計算する揺動補正計算手順と、前記位置偏差と、前記揺動指令と、前記揺動補正量と、に基づき前記サーボモータを駆動するための駆動信号を求め、前記駆動信号を出力する駆動手順と、を実行させる。

Claims (12)

1. 複数の制御軸を備え、前記制御軸を協調動作させて加工対象であるワークを切削加工する工作機械を制御する制御装置であって、
   切削工具を駆動するサーボモータに対する位置指令または前記ワークを駆動するサーボモータに対する位置指令、を取得する位置指令取得部と、
   前記切削工具の位置または前記ワークの位置、を位置フィードバック値として取得する位置取得部と、
   取得した前記位置指令と、取得した前記位置フィードバック値と、から位置偏差を計算する位置偏差計算部と、
   回転する前記ワークの主軸、または、回転する前記切削工具の主軸の回転角度である主軸角度を取得する主軸角度取得部と、
   取得した前記位置指令または取得した前記位置フィードバック値、及び、取得した前記主軸角度、から揺動指令を計算する揺動指令計算部と、
   前記計算した位置偏差と、前記計算した揺動指令と、前記主軸角度と、から前記揺動指令の補正値を計算する揺動補正計算部と、
   前記位置偏差と、前記揺動指令と、前記揺動補正量と、に基づき前記サーボモータを駆動するための駆動信号を求め、前記駆動信号を出力する駆動部と、
   を備える制御装置。
2. 前記揺動指令計算部は、前記切削の際に発生した切屑を細断するために、前記切削工具が進行する加工方向に、前記切削工具と前記ワークとを相対的に揺動させるための揺動指令を計算する請求項１記載の制御装置。
3. 前記揺動指令計算部は、
   前記位置指令または前記位置フィードバック値に第１の所定の数を乗じて振幅を求め、前記主軸角度に第２の所定の数を乗じて第１の角度を求め、求めた前記振幅及び前記第１の角度から、前記揺動指令を計算する請求項１または２記載の制御装置。
4. 前記揺動補正計算部は、前記位置偏差に前記揺動指令を加えて第２の位置偏差を求め、求めた前記第２の位置偏差及び前記第１の角度から、前記補正量を計算して学習制御を行う請求項３に記載の制御装置。
5. 前記主軸角度は、外部の上位装置が出力する主軸指令、もしくは、前記主軸の位置フィードバック値である請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記第１の所定の数と前記第２の所定の数とは、外部の上位装置が提供し、提供された前記第１の所定の数と第２の所定の数とを使用する請求項３または４記載の制御装置。
7. 前記第１の所定の数は、前記位置指令と前記主軸角度とに基づき算出される請求項１または２記載の制御装置。
8. 前記揺動指令計算部は、上位の制御装置からの信号に基づき、前記揺動指令の計算を開始、または中断、または終了する請求項１から７のいずれか１項に記載の制御装置。
9. 前記揺動補正計算部は上位の制御装置からの信号に基づき、前記補正値の計算を開始、または中断、または終了する請求項１から８のいずれか１項に記載の制御装置。
10. 前記揺動補正計算部は、前記位置偏差に前記揺動指令を加えて第２の位置偏差を求め、
    前記第２の位置偏差から揺動周波数成分を取りだして第３の位置偏差を求め、求めた前記第３の位置偏差及び前記第１の角度から、前記補正量を計算して学習制御を行う請求項１または２に記載の制御装置。
11. 複数の制御軸を備え、前記制御軸を協調動作させて加工対象であるワークを切削加工する工作機械を制御する制御方法であって、
    前記切削工具を駆動するサーボモータに対する位置指令または前記ワークを駆動するサーボモータに対する位置指令、を取得する位置指令取得ステップと、
    前記切削工具の位置または前記ワークの位置、を位置フィードバック値として取得する位置取得ステップと、
    取得した前記位置指令と、取得した前記位置フィードバック値と、から位置偏差を計算する位置偏差計算ステップと、
    回転する前記ワークまたは前記切削工具の主軸角度を取得する主軸角度取得ステップと、
    取得した前記位置指令または取得した前記位置フィードバック値、及び、取得した前記主軸角度、から揺動指令を計算する揺動指令計算ステップと、
    前記計算した位置偏差と、前記計算した揺動指令と、前記主軸角度と、から前記揺動指令の補正値を計算する揺動補正計算ステップと、
    前記位置偏差と、前記揺動指令と、前記揺動補正量と、に基づき前記サーボモータを駆動するための駆動信号を求め、前記駆動信号を出力する駆動ステップと、
    を含む制御方法。
12. コンピュータを、複数の制御軸を備え、前記制御軸を協調動作させて加工対象であるワークを切削加工する工作機械を制御する制御装置として動作させるコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータに、
    前記切削工具を駆動するサーボモータに対する位置指令または前記ワークを駆動するサーボモータに対する位置指令、を取得する位置指令取得手順と、
    前記切削工具の位置または前記ワークの位置、を位置フィードバック値として取得する位置取得手順と、
    取得した前記位置指令と、取得した前記位置フィードバック値と、から位置偏差を計算する位置偏差計算手順と、
    回転する前記ワークまたは前記切削工具の主軸角度を取得する主軸角度取得手順と、
    取得した前記位置指令または取得した前記位置フィードバック値、及び、取得した前記主軸角度、から揺動指令を計算する揺動指令計算手順と、
    前記計算した位置偏差と、前記計算した揺動指令と、前記主軸角度と、から前記揺動指令の補正値を計算する揺動補正計算手順と、
    前記位置偏差と、前記揺動指令と、前記揺動補正量と、に基づき前記サーボモータを駆動するための駆動信号を求め、前記駆動信号を出力する駆動手順と、
    を実行させるコンピュータプログラム。