JP5732289B2 - 工作機械 - Google Patents
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Description
請求項1の発明に係る工作機械によれば、回転速度漸減補正値算出部によって、目標位置指令と位置検出部からフィードバックされる移動体の位置との位置偏差に基づいて、回転速度漸減補正値を算出する。回転速度漸減補正値は、サーボモータの回転方向が反転した後に、該サーボモータの回転速度を、サーボモータの回転方向が反転する前の回転速度に同期するように漸減補正する。
このため、回転速度漸減補正値算出部により、目標位置指令と位置検出部からフィードバックされる移動体の位置との位置偏差に基づいて、回転速度漸減補正値を算出すれば、作業者を介在させずに、回転速度漸減補正値算出部が、回転速度漸減補正値を算出することができる。
よって、回転速度漸減補正値を算出するために、作業者が何度も工作機械を運転して試行錯誤を繰り返す必要がないため、作業者に負担がかからず、回転速度漸減補正値算出部によって、回転速度漸減補正値を容易に算出することができる。
また、回転速度漸減補正値によって、サーボモータの回転速度を、該サーボモータの回転方向が反転する前の回転速度に同期させれば、前記回転方向が反転した場合であっても、サーボモータの目標位置指令を受けて、前記回転速度が前記回転方向が反転する前の回転速度に到達するまでの時間遅れを抑制することができる。
したがって、被加工物には、前記時間遅れに起因した象限突起が生成されることが抑えられる。これに伴って、被加工物の加工精度を向上させることができる。
このため、サーボモータの回転方向が反転し、該サーボモータの回転速度が、前記回転方向が反転する前の回転速度に比べて減速することによって、一時的に位置偏差が大きくなる場合であっても、該位置偏差に応じて算出される前記回転速度指令に、回転速度漸減補正値を加算した値により、回転速度制御部が、回転速度を増速する制御を行えば、位置偏差が大きくなることが抑えられる。
請求項2の発明によれば、回転速度漸減補正値算出部が、位置偏差積分値の立ち上がり時間に応じ、回転速度漸減補正値を漸減させる時定数を算出する。
このため、回転速度漸減補正値算出部により、位置偏差積分値の立ち上がり時間の変化に応じ、前記時定数をそれぞれ異なる値に定めることができる。
したがって、回転速度漸減補正値算出部は、位置偏差が変化する場合であっても、前記位置偏差に応じて変化する位置偏差積分値の立ち上がり時間に見合った時定数を算出することができる。
請求項3の発明によれば、前記回転速度漸減補正値を調整する補正調整値は、ボールネジ機構毎に、それぞれ異なる値に設定されているため、該補正調整値を、ボールネジ機構に合わせて変化させることができる。
したがって、ボールネジ機構に合わせて変化させた補正調整値や位置偏差に基づいて、回転速度漸減補正値算出部が、回転速度漸減補正値の最大値を算出することにより、サーボモータの回転速度を該サーボモータの回転方向が反転する前の回転速度に到達させるまでの時間を短縮させるために、ボールネジ機構や位置偏差毎に、回転速度漸減補正値の最大値を、最適な値に調整することができる。
このため、回転速度漸減補正値算出部により、目標位置指令と位置検出部からフィードバックされる移動体の位置との位置偏差に基づいて、回転速度漸減補正値を算出すれば、作業者を介在させずに、回転速度漸減補正値算出部が、回転速度漸減補正値を算出することができる。
よって、回転速度漸減補正値を算出するために、作業者が何度も工作機械を運転して試行錯誤を繰り返す必要がないため、作業者に負担がかからず、回転速度漸減補正値算出部によって、回転速度漸減補正値を容易に算出することができる。
また、回転速度漸減補正値によって、サーボモータの回転速度を、該サーボモータの回転方向が反転する前の回転速度に同期させれば、前記回転方向が反転した場合であっても、サーボモータの目標位置指令を受けて、前記回転速度が前記回転方向が反転する前の回転速度に到達するまでの時間遅れを抑制することができる。
したがって、被加工物には、前記時間遅れに起因した象限突起が生成されることが抑えられる。これに伴って、被加工物の加工精度を向上させることができる。
本発明の実施形態1を、図1ないし図5を参照しつつ説明する。図1は、実施形態1のマシニングセンタ1において象限突起を軽減する制御を行う制御ブロック線図である。図示の制御ブロック線図は、位置指令部10と、補正データ算出部20と、位置制御部30と、速度制御部40と、電流制御部50と、サーボモータ60と、テーブル送り機構70と、リニアスケール80とを備えている。なお、マシニングセンタ1は、本発明の工作機械の一例である。
S2=Vm×exp(−t/T)・・・(1)
ここで、Vmは最大補正値、Tは減衰時定数、tは補正時間
回転速度補正データS2の積分値Eは、定積分によって、下記の式(2)のように算出される。
E=Vm×T×[1−exp(−5)]・・・(2)
実施形態1のマシニングセンタ1では、補正データ算出部20が実行する各処理(S11〜S14)において、位置偏差eに基づき、回転速度補正データS2を算出する。マシニングセンタ1では、回転速度補正データS2に基づいて、駆動電流Iが生成され、該駆動電流Iは、上述したように、一時的に低下したサーボモータ60の回転速度を、所定の速度に同期させることができるものに設定可能である。
実施形態1のように、位置偏差eに基づき、各処理(S11〜S14)によって、回転速度補正データS2を算出すれば、作業者を介さずに、各処理(S11〜S14)によって、回転速度補正データS2を算出することができる。
よって、回転速度補正データS2を算出するために、作業者が何度もマシニングセンタ1を運転して試行錯誤を繰り返す必要がないため、作業者に負担がかからず、各処理(S11〜S14)によって、回転速度補正データS2を容易に算出することができる。
また、回転速度補正データS2に基づいて、サーボモータ60の回転速度を、該サーボモータ60の回転方向が反転する前の回転速度に同期させれば、前記回転方向が反転した場合であっても、サーボモータ60の目標位置指令S1を受けて、前記回転速度が前記回転方向が反転する前の回転速度に到達するまでの時間遅れを抑制することができる。
したがって、ワークには、前記時間遅れに起因した象限突起が生成されることが抑えられる。これに伴って、ワークの加工精度を向上させることができる。
上述したように、サーボモータ60の回転方向が反転し、該サーボモータ60の回転速度が、回転方向が反転する前の回転速度に比べて低下することにより、テーブル71が目標位置に到達せず、目標位置指令S1と位置検出値S7との位置偏差eが、一時的に大きくなる場合がある。
このような場合であっても、位置偏差eに応じて算出される偏差e1に、回転速度補正データS2を加算した値により、速度制御部40が、サーボモータ60の回転速度を上昇させる制御を行えば、サーボモータ60の回転動力をテーブル71に作用させ、該テーブル71を目標位置に近づけることができる。これに伴って、位置偏差eが大きくなることが抑えられる。
したがって、テーブル送り機構70に合わせて変化させた調整値や位置偏差eに基づき、最大補正値取得処理(S13)において、回転速度補正データS2の最大補正値Vmを算出することにより、サーボモータ60の回転速度を該サーボモータ60の回転方向が反転する前の回転速度に到達させるまでの時間を短縮させるために、テーブル送り機構70や位置偏差eに合わせ、回転速度補正データS2の最大補正値Vmを、最適な値に調整することができる。
本発明の実施形態2を図4、図6及び図7を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態1と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。図6に示すように、実施形態1とは異なり、実施形態2では、補正データ算出部20が、最大補正値取得処理(S13)に代えて、時定数算出処理(S13A)を実行し、回転速度補正データ第1確定処理(S14)に代えて、回転速度補正データ第2確定処理(S14A)を実行する。
実施形態2では、時定数算出処理(S13A)において、図4に示したように、位置偏差eの時間積分値の波形の立ち上がり時間に応じ、回転速度補正データS2を漸減させる減衰時定数Tを算出する。
このため、時定数算出処理(S13A)においては、前記立ち上がり時間の変化に応じ、減衰時定数Tをそれぞれ異なる値に定めることができる。
したがって、時定数算出処理(S13A)では、位置偏差eが変化する場合であっても、該位置偏差eに応じて変化する前記時間積分値の波形の立ち上がり時間に見合った減衰時定数Tを算出することができる。
さらに、本実施形態のように、減衰時定数Tが差分値T2と同一の値である必要はなく、例えば、差分値T2に所定の係数を乗じて減衰時定数Tを算出する如く、差分値T2は、減衰時定数Tと特定の関係を有するものであってもよい。
Claims (3)
- サーボモータの目標位置指令に応じ、該サーボモータの回転によって被加工物が載置された移動体を移動させると共に、前記目標位置指令によって前記サーボモータの回転方向が反転する際に前記被加工物に生じる象限突起を軽減するように補正する工作機械において、
前記移動体の位置を検出する位置検出部と、
前記回転方向が反転した後に、前記サーボモータの回転速度を前記回転方向が反転する前の前記回転速度に同期するように漸減補正する回転速度漸減補正値を算出する回転速度漸減補正値算出部と、を備え、
前記回転速度漸減補正値算出部は、前記目標位置指令と前記位置検出部からフィードバックされる前記移動体の位置との位置偏差を積分した位置偏差積分値と、所定の位置ループゲインとの乗算結果に応じて前記回転速度漸減補正値を算出し、
前記位置偏差が略零になるように前記サーボモータの回転速度を制御する回転速度制御部を備え、
前記回転速度制御部は、前記位置偏差に応じて算出される前記サーボモータの回転速度指令と前記回転速度漸減補正値との加算値に基づいて、前記回転速度を制御することを特徴とする工作機械。 - 前記回転速度漸減補正値算出部は、前記回転速度漸減補正値を、時間の経過に伴って、前記回転速度漸減補正値を漸減させる時定数によって該回転速度漸減補正値の最大値から漸減するようにして、前記位置偏差積分値の立ち上がり時間に応じ、前記時定数を算出することを特徴とする請求項1に記載の工作機械。
- 前記移動体と螺合する螺旋溝を有すると共に前記サーボモータの回転軸と組み合わされて回転することにより前記移動体を直線移動させるボールネジ機構を備え、
前記回転速度漸減補正値算出部は、
前記回転速度漸減補正値を、時間の経過に伴って、前記回転速度漸減補正値を漸減させる時定数によって該回転速度漸減補正値の最大値から漸減するようにして、前記ボールネジ機構毎にそれぞれ異なる値に設定されて前記回転速度漸減補正値を調整する補正調整値と、前記位置偏差と、に応じ、前記回転速度漸減補正値の最大値を算出することを特徴とする請求項1に記載の工作機械。
Priority Applications (1)
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JP2011062836A JP5732289B2 (ja) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | 工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011062836A JP5732289B2 (ja) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | 工作機械 |
Publications (2)
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JP2012196742A JP2012196742A (ja) | 2012-10-18 |
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Family
ID=47179488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011062836A Active JP5732289B2 (ja) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | 工作機械 |
Country Status (1)
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2011
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