JP6639758B1 - 制御システムおよびモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

フィードバック制御により、ワークを保持可能な工作機械を制御するための電流指令を生成する速度制御部と、電流指令にフィルタリング処理を行うノッチフィルタ（１３４）と、ノッチフィルタ（１３４）の遮断周波数、ワークの特性および状態を示すワーク情報に応じて決定し、決定した遮断周波数をノッチフィルタ（１３４）に設定する周波数決定部（１３３）と、を備える。

Description

本発明は、工作機械をはじめとした産業用機械装置を制御する制御システムおよびモータ制御装置に関する。

工作機械をはじめとした産業用機械装置の動作を制御する制御装置は、一般に、フィードバック制御手法を採用している。制御装置は、フィードバック制御手法を採用することにより、上位コントローラから送られてくる目標値に安定に追従するとともに外乱の影響にも対応できる。

ところが、フィードバック制御手法を用いても、制御対象の剛性、質量等に依存する機械共振が発生する場合がある。機械共振が発生した際にフィードバックゲインが大きな値に設定されていると、機械共振が増大し制御系が発振してしまうことがある。このような現象を抑制するために、従来、特定の周波数成分だけを減衰させるフィルタであるノッチフィルタを、制御ループ内に設ける手法が用いられていた。しかし、減衰させるすなわち遮断する特定の周波数である遮断周波数を、ノッチフィルタに設定するためには、遮断すべき周波数を事前に実測により求めることになり、専用の計測器が必要になる。また、制御対象の位置が変化すると共振周波数も変化してしまうため、事前に遮断周波数を決定する方法では、上記現象を十分に抑制できない場合がある。

上記のような問題点に対応するため、特許文献１では、制御対象の機構部の位置、電流等の物理量を検出する検出手段から、該検出手段により検出された物理量を取得し、取得した物理量に基づいて振動周波数を推定する制御装置が開示されている。特許文献１の制御装置は、推定した振動周波数を、遮断周波数としてノッチフィルタに設定することによって振動を抑制する。

特開２００４−２３７３９８号公報

工作機械のなかには、ワーク、工具などの保持対象物を保持する動作を行うものがある。このような工作機械では、制御対象の機構部の物理量が同じであっても、保持対象物の状態、例えば工作物による保持状態が変化することに伴い固有振動数も変化することがある。このような場合、特許文献１に記載の方法では、保持対象物であるワークの保持状態を検出することができない。このため、特許文献１に記載の方法では、ノッチフィルタにおいて減衰させる周波数域を適切な値に設定できず、機械共振を抑制できない可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、保持対象物の状態に応じて固有振動数が変化する場合であっても、制御対象の機械共振を抑制することができる制御システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる制御システムは、フィードバック制御により、保持対象物を保持可能な工作機械を制御するための指令を生成する指令生成部と、指令にフィルタリング処理を行うノッチフィルタとを備える。制御システムは、さらに、ノッチフィルタの遮断周波数を、保持対象物の特性および状態を示す保持対象物情報に応じて決定し、決定した遮断周波数をノッチフィルタに設定する周波数決定部、を備える。保持対象物情報は、保持対象物の特性を示す情報である保持対象物特性情報と工作機械の保持対象物の保持状態を示す状態情報とを含む情報である。

本発明にかかる制御システムは、保持対象物の状態に応じて固有振動数が変化する場合であっても、制御対象の機械共振を抑制することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる制御システムの構成例を示す図 実施の形態１のフィルタ生成部の構成例を示す図 実施の形態１のフィルタ生成部における動作の一例を示すフローチャート 実施の形態１の処理回路の構成例を示す図 実施の形態２にかかる制御システムの構成例を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる制御システムおよびモータ制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる制御システムの構成例を示す図である。本実施の形態の制御システム２０は、モータ制御装置１と、モータ制御装置１を制御する上位コントローラ２とを備える。制御システム２０は、工作機械３０を制御する。本実施の形態では、制御システム２０の制御対象である工作機械３０は、切削加工を行う工作機械であるとするが、制御システム２０の制御対象は、切削加工を行う工作機械に限定されず、切削加工の加工対象であるワーク６を保持する動作を行うことが可能な産業用機械であればよい。

図１では、工作機械３０は、モータ３、減速機８、チャック装置５および切削工具７を備える。工作機械３０は、ワーク６を保持可能である。具体的には、工作機械３０は、チャック装置５により、ワーク６を固定する。チャック装置５は、上位コントローラ２から、ワーク６を保持することを示すチャック信号を受信した場合に、ワーク６を固定する。モータ３は、モータ制御装置１により制御される。モータ３の回転運動は減速機８を介してチャック装置５に伝達される。これにより、ワーク６はチャック装置５とともに回転する。ワーク６は回転しながら切削工具７により加工される。また、モータ３の位置、すなわちモータ３の回転位置は、検出器４により検出される。検出器４により検出されたモータ３の位置は、モータ制御装置１へ入力される。

上位コントローラ２は、工作機械３０の加工を制御するための指令、制御信号、制御情報等を生成する。詳細には、上位コントローラ２は、モータ３の位置に関する指令である位置指令を生成し、モータ制御装置１へ出力する。上位コントローラ２は、例えば、加工プログラムに従って、工作機械３０の加工を制御するための指令、制御信号、制御情報等を生成する。モータ制御装置１は、上位コントローラ２から受け取った位置指令と、検出器４から入力された位置とに基づいて、モータ３を制御するための電流を生成して、モータ３へ出力する。

また、上位コントローラ２は、チャック装置５がワーク６を固定するか開放するかを示す制御信号を生成して、チャック装置５へ出力する。ここでは、ワーク６を固定するか開放するかを示す制御信号は、ワーク６を固定している間出力されるチャック信号であるとする。チャック装置５は、チャック信号を上位コントローラ２から受け取っている間はワーク６を固定する動作を実施し、チャック信号を受け取っていないときには、ワーク６を開放する動作を実施する。なお、ワーク６を固定するか開放するかを示す制御信号は、この例に限らず、ワーク６の開始と終了時に出力される信号であってもよいし、信号の電圧値等によりワーク６の固定と開放を示すものであってもよい。

上位コントローラ２は、上述したように、チャック装置５がワーク６を固定しているか否かを制御している。このため、上位コントローラ２は、ワーク６の保持状態を把握している。保持状態は、例えば、ワーク６が、チャック装置５にすなわち工作機械３０に固定されているか否かである。この保持状態は、例えば加工プログラムによって指定されている。上位コントローラ２は、加工プログラムに基づいてワーク６の保持状態を判別することができる。また、保持状態は、工作機械３０の操作者により入力可能であってもよい。例えば、操作者は上位コントローラ２の図示しない入力手段を用いてワーク６の保持状態を入力する。または、モータ制御装置１が入力手段を備え、操作者がモータ制御装置１にワーク６の保持状態を入力するようにしてもよい。また、一般に、工作機械３０を用いて加工が行われる際には、加工条件として、ワーク６に関する情報が入力される。上位コントローラ２は、加工条件に基づいて、工作機械３０の加工を制御する。ワーク６に関する情報は、例えば、ワーク６の径の大きさ、材質、形状、長さのうち少なくとも１つである。以下では、ワーク特性情報として、ワーク６の径の大きさ、材質、形状、長さを含む例を説明するが、ワーク特性情報はこれらに限定されず、ワーク６の固有振動数に関連する情報であればよく、これら以外の項目を含んでいてもよい。上位コントローラ２は、ワーク６の保持状態を示す状態情報と上述したワーク６に関する情報であるワーク特性情報とをワーク情報として、モータ制御装置１に出力する。ワーク特性情報についても、加工プログラムに基づいて判別されてもよいし、操作者により入力可能であってもよい。

状態情報は、ワーク６の保持状態を示す情報であり、例えば、ワーク６を固定しているときに１の値をとりワーク６を開放しているときに０の値をとる１ビットの情報であるが、状態情報の具体例はこれに限定されない。状態情報は、保持情報に限定されずワーク６、工具といった、工作機械３０の保持対象物の状態を示す情報であればよい。例えば、保持対象物が回転中か否か、保持対象物が移動中か否か、保持対象物が加工中か否かなどを示す情報を用いることができる。上位コントローラ２は、例えば、これらの情報を、加工プログラムから得ることができる。状態情報としてワーク６の保持情報を用いる場合、ワーク６の保持状態として、固定、開放以外の状態がある場合には、３段階以上でワークの保持状態を表してもよい。ワーク特性情報は、例えば、ワーク６の径の大きさ、材質、形状、長さを示す情報を含む。

次に、モータ制御装置１の構成を説明する。図１に示すように、モータ制御装置１は、位置制御部１１、速度制御部１２、フィルタ生成部１３、電流制御部１４および速度変換部１５を備える。位置制御部１１は、上位コントローラ２から受け取った位置指令と検出器４から入力された位置とに基づいて速度指令を算出し、速度指令を速度制御部１２へ出力する。詳細には、位置指令と検出器４から入力された位置との差に基づいて速度指令を算出する。速度変換部１５は、検出器４から入力された位置を微分することにより速度を算出し、算出した速度を速度制御部１２へ出力する。

速度制御部１２は、速度指令と速度変換部１５から入力された速度とに基づいて電流指令を算出し、電流指令をフィルタ生成部１３へ出力する。詳細には、速度制御部１２は、速度指令と速度変換部１５から入力された速度との差に基づいて電流指令を算出する。すなわち、速度制御部１２は、フィードバック制御により、工作機械３０を制御するための指令を生成する指令生成部である。本実施の形態では、後述するフィルタ生成部１３によりフィルタリング処理をモータ３を制御するための電流指令に対して行う例を説明するが、本実施の形態のフィルタリング処理の対象は、工作機械３０を制御する指令であれば、よく電流指令に限定されない。

フィルタ生成部１３は、電流指令にフィルタリング処理を行い、フィルタリング処理後の電流指令を電流制御部１４へ出力する。フィルタ生成部１３におけるフィルタリング処理は、特定の周波数である遮断周波数の成分を減衰させる、すなわち遮断周波数の成分を遮断するフィルタリング処理である。フィルタ生成部１３が遮断する遮断周波数を、工作機械３０で共振の発生する周波数とすることで、機械共振を抑制することができる。一方、固有振動数は、ワーク６の保持状態等に依存する。このため、ワーク６の保持状態を反映せずに、フィルタ生成部１３が除去する遮断周波数を決定すると、ワーク６の保持状態によっては、共振が抑制できないことがある。本実施の形態では、フィルタ生成部１３は、上位コントローラ２から受け取ったワーク情報に基づいてフィルタリング処理で除去する周波数成分を決定する。これにより、本実施の形態では、ワーク６の保持状態等を反映して、遮断周波数を決定することができる。このため、ワーク６の保持状態に依存して固有振動数が変化する場合であっても、機械共振を抑制することができる。フィルタ生成部１３の詳細については後述する。

電流制御部１４は、フィルタ生成部１３から出力された電流指令に基づいてモータ３へ出力する電流を制御する。モータ３は、電流制御部１４から出力された電流に応じて回転運動を行う。以上の動作により、モータ制御装置１は、上位コントローラ２から受け取った位置指令に従った位置にモータ３を制御することができる。モータ３が位置指令に従った位置に制御されることにより、減速機８およびチャック装置５を介してワーク６を所望の位置に制御することができる。

次に、フィルタ生成部１３の詳細について説明する。図２は、本実施の形態のフィルタ生成部１３の構成例を示す図である。フィルタ生成部１３は、記憶部１３１、周波数推定部１３２、周波数決定部１３３およびノッチフィルタ１３４を備える。記憶部１３１は、上位コントローラ２から受け取ったワーク情報を記憶する。ワーク情報は、上述したとおり、ワークの特性および状態を示す情報であり、例えば、状態情報とワーク特性情報とで構成される。

周波数決定部１３３は、ノッチフィルタ１３４の遮断周波数を、ワーク６の保持状態に応じて決定し、決定した遮断周波数をノッチフィルタ１３４に設定する。さらに、周波数決定部１３３は、ノッチフィルタ１３４の減衰量を保持状態に応じて決定し、決定した減衰量をノッチフィルタ１３４へ設定する。周波数決定部１３３は、具体的には以下に示す動作を行う。周波数決定部１３３は、ワーク情報が変化したか、すなわち、上位コントローラ２から受け取ったワーク情報である最新のワーク情報が前回受け取ったワーク情報と同一であるかを判断する。ワーク情報が変化していない場合、すなわち最新のワーク情報が前回受け取ったワーク情報と同一である場合には特に動作はしない。周波数決定部１３３は、上位コントローラ２から受け取ったワーク情報を記憶する。このワーク情報は、次回上位コントローラ２からワーク情報を受け取ったときに、前回のワーク情報として用いられる。なお、周波数決定部１３３は、前回受け取ったワーク情報を自身が記憶しておく替わりに、記憶部１３１に記憶させてもよい。この場合、前回受け取ったワーク情報は、後述するフィルタ設定情報とは別に記憶部１３１に記憶される。

周波数決定部１３３は、ワーク情報が変化した場合、最新のワーク情報と同一のワーク情報が記憶部１３１に記憶されているか否かを判断する。詳細には、周波数決定部１３３は、記憶部１３１に記憶されているフィルタ設定情報内のワーク情報に最新のワーク情報と同一のものがあるかを確認する。フィルタ設定情報は、ワーク情報と対応する遮断周波数および減衰量とが対応付けられている情報であり、例えばテーブル形式で記憶部１３１に格納される。フィルタ設定情報は、後述するように、ワーク情報が変化した場合に、周波数推定部１３２により記憶部１３１に新たなエントリが追加される。周波数決定部１３３は、最新のワーク情報と同一のワーク情報が記憶部１３１に記憶されている場合、該ワーク情報に対応する遮断周波数および減衰量を記憶部１３１から読み出し、読み出した遮断周波数および減衰量をノッチフィルタ１３４に設定する。周波数決定部１３３は、最新のワーク情報と同一のワーク情報が記憶部１３１に記憶されていない場合、周波数推定部１３２により算出された遮断周波数および減衰量をノッチフィルタ１３４に設定する。なお、図２では、周波数決定部１３３が選択の動作を実施する機能を有することを示すために、記憶部１３１と周波数推定部１３２のどちらかを選択する切替えの様子が図示されているが、これは周波数決定部１３３がスイッチであることを意味するものではない。

周波数推定部１３２は、工作機械３０に生じる振動の周波数を推定し、推定した周波数に基づいて遮断周波数を算出する。詳細には、周波数推定部１３２は、最新のワーク情報が記憶部１３１に新たに記憶されると、記憶部１３１のフィルタ設定情報に最新のワーク情報と同一のワーク情報を含むものがあるか否かを判断する。周波数推定部１３２は、フィルタ設定情報に最新のワーク情報と同一のワーク情報を含むものがない場合、電流指令に基づいて、工作機械３０に生じている振動の周波数と大きさを推定し、この推定結果に基づいて、ノッチフィルタ１３４に設定すべき遮断周波数および減衰量を算出する。周波数推定部１３２は、算出した遮断周波数および減衰量を周波数決定部１３３へ出力し、その後、最新のワーク情報と算出した遮断周波数および減衰量とを対応付けてフィルタ設定情報の新たなエントリとして記憶部１３１に格納する。なお、最新のワーク情報は、一時的に全て記憶部１３１に格納されるが、フィルタ設定情報として既に記憶されているものと同一の場合には、記憶部１３１から消去されてもよい。また、周波数推定部１３２は、ノッチフィルタ１３４に設定すべき遮断周波数および減衰量を周波数決定部１３３へ出力する。なお、周波数推定部１３２が振動の周波数と大きさを推定する方法は、電流指令に基づいて推定する方法に限定されず、検出器４による検出結果に基づいて推定する方法等であってもよく、特に制約はない。

ノッチフィルタ１３４は、遮断周波数および減衰量を変更可能なフィルタである。ノッチフィルタ１３４は、周波数決定部１３３によって設定された遮断周波数および減衰量にしたがって、電流指令にフィルタリング処理を実施する。

図３は、実施の形態１のフィルタ生成部１３における動作の一例を示すフローチャートである。まず、周波数決定部１３３は、ワーク情報が変化したか否かを判断する（ステップＳ１）。ワーク情報が変化した場合（ステップＳ１ Ｙｅｓ）、周波数決定部１３３は、ワーク情報が既知であるか否かを判断する（ステップＳ２）。具体的には、周波数決定部１３３は、記憶部１３１に記憶されているフィルタ設定情報に、最新のワーク情報と同一のワーク情報を含むものがある場合にワーク情報が既知であると判断する。

ワーク情報が既知である場合には（ステップＳ２ Ｙｅｓ）、周波数決定部１３３は、記憶部１３１から対応する遮断周波数および減衰量を読み出す（ステップＳ３）。具体的には、周波数決定部１３３は、フィルタ設定情報を参照して、最新のワーク情報と同一のワーク情報に対応する遮断周波数および減衰量を読み出す。次に、周波数決定部１３３は、遮断周波数および減衰量をノッチフィルタ１３４に設定し（ステップＳ４）、処理を終了する。ステップＳ３を経由してステップＳ４が実施される場合には、記憶部１３１から読み出された遮断周波数および減衰量が、ノッチフィルタ１３４に設定される。

一方、ステップＳ１でＮｏと判断した場合、周波数決定部１３３は、ノッチフィルタ１３４の設定は変更せず、処理を終了する。ステップＳ２でＮｏと判断した場合、周波数決定部１３３は、周波数推定部１３２から、推定結果に基づく遮断周波数および減衰量を取得し（ステップＳ５）、ステップＳ４の処理へ進む。この推定結果は、上述したように、周波数推定部１３２が電流指令等に基づいて振動の状態を推定した結果である。ステップＳ５を経由してステップＳ４が実施される場合には、周波数推定部１３２によって推定結果に基づいて算出された遮断周波数および減衰量が、ノッチフィルタ１３４に設定される。以上のように、周波数決定部１３３は、フィルタ設定情報と最新の保持状態とに基づいて、フィルタ設定情報に含まれる遮断周波数と、周波数推定部１３２により算出された遮断周波数とのうちのいずれか一方を選択し、選択した遮断周波数をノッチフィルタ１３４に設定する。

以上の処理により、ノッチフィルタ１３４には、ワーク６の保持状態を示す情報を含むワーク情報に基づいた遮断周波数および減衰量が設定される。これにより、本実施の形態のモータ制御装置１は、ワーク６の保持状態に応じて固有振動数が変化する場合であっても、制御対象の機械共振を抑制することができる。

ここで、モータ制御装置１のハードウェア構成について説明する。モータ制御装置１の各部は回路により実現される。電流制御部１４は、交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路、または直流電力を所望の交流電力に変換するインバータ回路を備えることにより電流指令に追従するようにモータ３へ電流を供給する。位置制御部１１、速度制御部１２、フィルタ生成部１３および速度変換部１５は、処理回路により実現される。処理回路は、プロセッサを備える回路であってもよいし、専用ハードウェアであってもよい。

処理回路がプロセッサを備える回路である場合、処理回路は例えば図４に示した構成の処理回路である。図４は、本実施の形態の処理回路の構成例を示す図である。図４に示す処理回路１００は、プロセッサ１０１およびメモリ１０２を備える。位置制御部１１、速度制御部１２、フィルタ生成部１３および速度変換部１５が図４に示した処理回路１００によって実現される場合、プロセッサ１０１が、メモリ１０２に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、これらが実現される。すなわち、位置制御部１１、速度制御部１２、フィルタ生成部１３および速度変換部１５が図４に示した処理回路１００によって実現される場合、これらの機能は、ソフトウェアであるプログラムを用いて実現される。メモリ１０２はプロセッサ１０１の作業領域としても使用される。プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等である。メモリ１０２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク等が該当する。

位置制御部１１、速度制御部１２、フィルタ生成部１３および速度変換部１５が専用ハードウェアである場合、処理回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。なお、位置制御部１１、速度制御部１２、フィルタ生成部１３および速度変換部１５は、プロセッサを備える処理回路および専用ハードウェアを組み合わせて実現されてもよい。位置制御部１１、速度制御部１２、フィルタ生成部１３および速度変換部１５は、複数の処理回路により実現されてもよい。

なお、以上の説明では、ワーク情報は、ワーク６の保持状態を示す状態情報とワーク特性情報の両方を含む例を説明した。しかしながら、ワーク情報として、ワーク６の保持状態を示す状態情報のみまたはワーク特性情報のみを用いてもよい。

また、以上の説明では、フィルタ設定情報は、ワーク情報と遮断周波数および減衰量とを含む例を説明した。しかしながら、ワーク情報と周波数とをフィルタ設定情報としてもよい。この場合、周波数推定部１３２は、減衰量を算出する必要はなく、減衰量は例えば固定でもよく周波数に応じて定めておいてもよい。

また、以上の説明では、ワーク情報に基づいて、ノッチフィルタ１３４の遮断周波数および減衰量を決定したが、同様に、工具の保持状態に応じてノッチフィルタ１３４の遮断周波数および減衰量を決定してもよい。工具の回転による切削を行う工作機械では、工作機械は工具を保持することになる。この場合、上述したワーク６と同様に上位コントローラ２からの指令にしたがってモータ制御装置２がモータ３を制御することにより工具が回転する。この場合、工具の保持状態を示す情報に応じてノッチフィルタ１３４の遮断周波数および減衰量を決定する場合には、状態情報は工具の保持状態を示す情報となり、ワーク特性情報の替わりに具の大きさ、種類など、工具の固有振動数に関連する情報である工具特性情報を用い、ワーク情報の替わりに保持情報と工具特性情報で構成される工具情報を用いることになる。上位コントローラ２は、工具の保持状態などを示す工具情報をモータ制御装置１へ出力し、モータ制御装置１は、ワーク情報と同様に工具情報に応じてノッチフィルタ１３４の遮断周波数および減衰量を決定する。この場合も基本的な動作は、ワーク情報に基づいて、ノッチフィルタ１３４の遮断周波数および減衰量する場合と同様である。工具、ワーク６はいずれも工作機械の保持対象物の一例であり、本発明は、工作機械が保持対象物を保持可能な場合に同様に適用できる。すなわち、工具情報およびワーク情報は、いずれも、保持対象物の特性および状態を示す情報である。保持対象物情報は、保持対象物の特性情報であって保持対象物の固有振動数に関連する情報である保持対象物特性情報と、保持対象物の保持状態を示す状態情報とを含む情報である。状態情報は、例えば、保持対象物が前記工作機械に固定されているか否かを示す情報である。保持対象物特性情報は、例えば、上述したワーク特性情報、工具特性情報である。

また、図１に示した構成例では、フィルタ生成部１３の記憶部１３１、周波数推定部１３２および周波数決定部１３３をモータ制御装置１が備えたが、記憶部１３１、周波数推定部１３２および周波数決定部１３３を上位コントローラ２が備えてもよい。この場合、モータ制御装置１は、上位コントローラ２からワーク情報を受け取る替わりに、ノッチフィルタ１３４に設定する遮断周波数および減衰量を示す情報を受けとり、受け取った情報に基づいて、遮断周波数および減衰量をノッチフィルタ１３４に設定する。

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２にかかる制御システムの構成例を示す図である。本実施の形態の制御システム２０ａは、本発明にかかる制御装置であるモータ制御装置１−１，１−２と、モータ制御装置１−１，１−２を制御する上位コントローラ２とを備える。制御システム２０ａは、工作機械３０ａを制御する。本実施の形態では、制御システム２０ａの制御対象である工作機械３０ａは、切削加工を行う工作機械であるとするが、制御システム２０ａの制御対象は、切削加工を行う工作機械に限定されず、ワーク６を両側から保持する動作を行うことが可能な産業用機械であればよい。以下、実施の形態１と異なる部分を主に説明し、実施の形態１と重複する説明を省略する。

モータ制御装置１−１，１−２は、それぞれ実施の形態１のモータ制御装置１と同様の構成を有する。工作機械３０ａは、実施の形態１のモータ３と同様のモータ３−１，３−２、実施の形態１の減速機８と同様の減速機８−１，８−２、実施の形態１のチャック装置５と同様のチャック装置５−１，５−２、および実施の形態１と同様の切削工具７を備える。工作機械３０ａは、チャック装置５−１，５−２により、ワーク６を両端で固定する。モータ３−１の回転運動は、減速機８−１を介してチャック装置５−１に伝達され、モータ３−２の回転運動は、減速機８−２を介してチャック装置５−２に伝達される。モータ３−１の回転位置は、検出器４−１により検出され、モータ３−２の回転位置は、検出器４−２により検出される。

上位コントローラ２は、モータ制御装置１−１，１−２にそれぞれ対応する位置指令とワーク情報を、モータ制御装置１−１，１−２へ出力する。また、上位コントローラ２は、図示は省略しているが、実施の形態１と同様に、チャック装置５−１，５−２へそれぞれチャック信号を出力する。

モータ制御装置１−１は、上位コントローラ２から受け取った位置指令およびワーク情報と、検出器４−１から受け取ったモータ３−１の位置の検出結果とに基づいて、実施の形態１のモータ制御装置１と同様の動作を行う。モータ制御装置１−２は、上位コントローラ２から受け取った位置指令およびワーク情報と、検出器４−２から受け取ったモータ３−２の位置の検出結果とに基づいて、実施の形態１のモータ制御装置１と同様の動作を行う。なお、ワーク情報は、実施の形態１と同様であるが、チャック装置５−１，５−２間の距離であるチャック距離を、ワーク情報に追加してもよい。

以上のように、チャック装置５−１，５−２により、ワーク６が両端で保持される場合にも、実施の形態１と同様の上位コントローラ２およびモータ制御装置１−１，１−２を用いることで、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１−１，１−２ モータ制御装置、２ 上位コントローラ、３，３−１，３−２ モータ、４，４−１，４−２ 検出器、５，５−１，５−２ チャック装置、６ ワーク、７ 切削工具、８ 減速機、１１ 位置制御部、１２ 速度制御部、１３ フィルタ生成部、１４ 電流制御部、１５ 速度変換部、１３１ 記憶部、１３２ 周波数推定部、１３３ 周波数決定部、１３４ ノッチフィルタ。

Claims (15)

1. フィードバック制御により、保持対象物を保持可能な工作機械を制御するための指令を生成する指令生成部と、
   前記指令にフィルタリング処理を行うノッチフィルタと、
   前記ノッチフィルタの遮断周波数を、前記保持対象物の特性および状態を示す保持対象物情報に応じて決定し、決定した前記遮断周波数を前記ノッチフィルタに設定する周波数決定部と、
   を備え、
   前記保持対象物情報は、前記保持対象物の特性を示す情報である保持対象物特性情報と前記工作機械の前記保持対象物の保持状態を示す状態情報とを含む情報であることを特徴とする制御システム。
2. 前記保持対象物特性情報は、前記保持対象物の固有振動数に関連する情報であることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
3. 前記状態情報は、前記保持対象物が前記工作機械に固定されているか否かを示す情報であることを特徴とする請求項１または２に記載の制御システム。
4. 前記工作機械は、前記保持対象物を固定可能なチャック装置を備え、
   前記工作機械に固定されているか否かを示す情報は、前記チャック装置が前記保持対象物を固定しているか否かを示す情報であることを特徴とする請求項３に記載の制御システム。
5. 前記保持対象物情報は加工プログラムに基づいて判別されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の制御システム。
6. 前記保持対象物情報は、操作者により入力可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の制御システム。
7. 前記保持対象物情報と、前記保持対象物情報に対応する遮断周波数とをフィルタ設定情報として記憶する記憶部、
   を備え、
   前記周波数決定部は、前記フィルタ設定情報と最新の前記保持対象物情報とに基づいて、前記遮断周波数を決定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の制御システム。
8. 前記工作機械に生じる振動の周波数を推定し、推定した周波数に基づいて遮断周波数を算出する周波数推定部、
   を備え、
   前記周波数決定部は、前記フィルタ設定情報と最新の前記保持対象物情報とに基づいて、前記フィルタ設定情報に含まれる前記遮断周波数と、前記周波数推定部により算出された前記遮断周波数とのうちのいずれか一方を選択し、選択した前記遮断周波数を前記ノッチフィルタに設定することを特徴とする請求項７に記載の制御システム。
9. 前記周波数決定部は、さらに、前記ノッチフィルタの減衰量を前記保持対象物情報に応じて決定し、決定した前記減衰量を前記ノッチフィルタへ設定することを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の制御システム。
10. 前記保持対象物はワークであり、
    前記保持対象物特性情報は、ワークの径の大きさ、材質、形状および長さのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の制御システム。
11. 前記保持対象物は工具であり、
    前記保持対象物特性情報は、工具の大きさおよび種類のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の制御システム。
12. 前記工作機械のモータを制御するモータ制御装置を備え、
    前記モータ制御装置が、
    前記指令生成部、前記ノッチフィルタおよび前記周波数決定部を備えることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
13. 前記工作機械が備える２つのチャック装置により前記保持対象物であるワークの２つの端部がそれぞれ保持されることが可能であり、
    前記制御システムは、
    前記２つのチャック装置にそれぞれ対応する２つのモータのそれぞれを制御する２つの前記モータ制御装置を備えることを特徴とする請求項１２に記載の制御システム。
14. 前記工作機械のモータを制御するモータ制御装置と、前記モータ制御装置に前記モータに対する位置指令を出力する上位コントローラと、を備え、
    前記モータ制御装置が、
    前記ノッチフィルタを備え、
    前記上位コントローラが、
    前記指令生成部および前記周波数決定部を備えることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
15. フィードバック制御により、保持対象物を保持可能な工作機械におけるモータを制御するための指令を生成する指令生成部と、
    前記指令にフィルタリング処理を行うノッチフィルタと、
    前記ノッチフィルタの遮断周波数を、前記保持対象物の特性および状態を示す保持対象物情報に応じて決定し、決定した前記遮断周波数を前記ノッチフィルタに設定する周波数決定部と、
    を備え、
    前記保持対象物情報は、前記保持対象物の特性を示す情報である保持対象物特性情報と前記工作機械の前記保持対象物の保持状態を示す状態情報とを含む情報であることを特徴とするモータ制御装置。

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