JP7264776B2 - パラメータの設定方法、及び、制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、制御装置による除振装置の除振特性を調整するパラメータの設定方法、及び、除振装置に載置された軸上においてサーボモータにより駆動される可動部を有する装置の制御装置に関する。

従来から、除振装置のパラメータの値を変更して、除振特性を調整するものが開示されている（例えば、下記特許文献１）。

特開２０１４－０４３９４６号公報

しかしながら、従来では、除振装置において検出した振動を抑制するようにパラメータを設定しているため、除振装置に載置されている装置における振動が十分に抑制できないことがあった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、除振装置に載置されている装置における振動を抑制することができるパラメータの設定方法、及び、制御装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、制御装置による除振装置の除振特性を調整するパラメータの設定方法であって、前記除振装置には、少なくとも１つの軸と、前記軸上においてサーボモータにより駆動される可動部とを有する装置が載置され、前記制御装置は、前記装置を制御し、前記制御装置は、除振装置の除振特性を調整する各種のパラメータの候補値を１つの組とし、複数組の候補値を記憶する記憶部を有し、前記可動部を指令位置に位置させるように前記サーボモータを制御するサーボモータ制御ステップと、前記除振装置の稼働中において、前記可動部の前記指令位置と実位置との差である偏差の大きさが所定値以上である場合に、前記複数組の候補値の中から未選択の１組の候補値を選択して、前記除振装置の前記各種のパラメータの値を選択された前記１組の候補値に変更し、前記偏差の大きさが所定値未満である場合に、前記各種のパラメータの値の変更を行わないパラメータ値変更ステップと、を有し、前記パラメータ値変更ステップの処理が終了した後に、前記偏差の大きさが所定値未満となるまで、前記パラメータ値変更ステップを繰り返す。

本発明の第２の態様は、除振装置に載置された少なくとも１つの軸と、前記軸上においてサーボモータにより駆動される可動部とを有する装置の制御装置であって、前記除振装置の除振特性を調整する各種のパラメータのそれぞれの候補値の組み合わせを１つの組とし、複数組の候補値を記憶する記憶部と、前記可動部を指令位置に位置させるように前記サーボモータを制御するサーボモータ制御部と、前記除振装置の稼働中において、前記可動部の前記指令位置と実位置との差である偏差の大きさが所定値以上である場合に、前記複数組の候補値の中から未選択の１組の候補値を選択して、前記除振装置の前記各種のパラメータの値を選択された前記１組の候補値に変更し、前記偏差の大きさが所定値未満である場合に、前記各種のパラメータの値の変更を行わないパラメータ値設定部と、を有し、前記パラメータ値設定部は、前記偏差の大きさが所定値未満となるまで、前記パラメータの値の変更を繰り返す。

本発明により、除振装置に載置されている装置における振動を抑制することができる。

アクティブダンパに載置された精密加工機の模式図である。 精密加工機、アクティブダンパ及び数値制御装置の制御ブロック図である。 パラメータ値設定処理の流れを示すフローチャートである。 アクティブダンパに載置された精密測定器の模式図である。 精密測定器、アクティブダンパ及び測定制御装置の制御ブロック図である。

〔第１実施形態〕
［全体構成］
図１は、アクティブダンパ１０に載置された精密加工機１２の模式図である。

精密加工機１２は、１００ｎｍ以下の精度でワーク１４の加工を行う加工機である。精密加工機１２は、ワーク１４を着脱自在に固定する主軸１６、及び、工具１８を着脱可能に固定する工具台２０を有している。

主軸１６は、Ｘ軸可動部２２に支持されている。Ｘ軸可動部２２は、Ｘ軸サーボモータ２１により、台座２４に固定されたＸ軸ガイド２６に沿ってＸ軸方向に駆動される。Ｘ軸ガイド２６とＸ軸可動部２２との間には流体軸受が設けられており、Ｘ軸ガイド２６とＸ軸可動部２２との間の摩擦は僅少である。主軸１６は真空チャック２８を有しており、真空チャック２８によりワーク１４が固定される。主軸１６は、Ｒ軸サーボモータ２９により、Ｒ軸を中心とする回転方向に駆動される。Ｘ軸可動部２２と主軸１６との間には流体軸受が設けられており、Ｘ軸可動部２２と主軸１６との間の摩擦は僅少である。

工具台２０は、Ｚ軸可動部３０に支持されている。Ｚ軸可動部３０は、Ｚ軸サーボモータ３２により、台座２４に固定されたＺ軸ガイド３４に沿ってＺ軸方向に駆動される。Ｚ軸ガイド３４とＺ軸可動部３０との間には流体軸受が設けられており、Ｚ軸ガイド３４とＺ軸可動部３０との間の摩擦は僅少である。

アクティブダンパ１０は、除振装置であり、床面３６から精密加工機１２に伝わる振動を低減する。

図２は、精密加工機１２、アクティブダンパ１０及び数値制御装置（以下、ＣＮＣ）３８の制御ブロック図である。

精密加工機１２は、前述の構成要素の他、Ｘ軸リニアスケール４０、Ｚ軸リニアスケール４２及びＲ軸エンコーダ４４を有している。Ｘ軸リニアスケール４０は、Ｘ軸ガイド２６上におけるＸ軸可動部２２の位置を検出する装置である。Ｚ軸リニアスケール４２は、Ｚ軸ガイド３４上におけるＺ軸可動部３０の位置を検出する装置である。Ｒ軸エンコーダ４４は、主軸１６のＲ軸回りの回転位置を検出する装置である。Ｘ軸リニアスケール４０及びＺ軸リニアスケール４２の分解能は１０ｎｍ以下であって、Ｒ軸エンコーダ４４の分解能は１万分の１度以下である。

アクティブダンパ１０は、下部振動検知部５４、上部振動検知部５６及び除振制御装置５８を有している。下部振動検知部５４は、床面３６からアクティブダンパ１０に伝達される振動を検知する装置である。上部振動検知部５６は、アクティブダンパ１０から台座２４に伝達される振動を検知する装置である。除振制御装置５８は、アクティブダンパ１０の除振制御を行う装置である。

ＣＮＣ３８は、加工プログラムにしたがって、精密加工機１２を数値制御する装置である。ＣＮＣ３８は、アクティブダンパ１０の除振制御装置５８と有線又は無線により通信可能に接続されている。ＣＮＣ３８は、サーボモータ制御部４６、パラメータ値設定部４８、記憶部５０及び報知部５２を有している。

サーボモータ制御部４６は、Ｘ軸ガイド２６上の指令位置にＸ軸可動部２２を位置させるようにＸ軸サーボモータ２１を制御する。また、サーボモータ制御部４６は、Ｚ軸ガイド３４上の指令位置にＺ軸可動部３０を位置させるようにＺ軸サーボモータ３２を制御する。さらに、サーボモータ制御部４６は、Ｒ軸回りの指令位置に主軸１６を位置させるようにＲ軸サーボモータ２９を制御する。なお、Ｘ軸サーボモータ２１、Ｚ軸サーボモータ３２及びＲ軸サーボモータ２９には、それぞれのサーボモータを駆動するサーボアンプが含まれる。

パラメータ値設定部４８は、アクティブダンパ１０の除振特性を調整する各種のパラメータの値を変更する。各種のパラメータの値を変更することにより、アクティブダンパ１０の除振特性を調整することができる。アクティブダンパ１０が設置される床面３６の状況の変化、アクティブダンパ１０に載置される精密加工機１２の重量や重心の変化、又は、周辺の振動環境の変化に応じた各種のパラメータの値が設定されることにより、アクティブダンパ１０の除振特性が調整される。除振特性を調整するための各種のパラメータは、例えば、浮上位置目標値、制御のフィードバックゲイン、フィルタに関する設定値等である。

記憶部５０は、各種のパラメータの候補値を１つの組として、Ｎ組（Ｎ≧２の自然数）の候補値を記憶している記憶媒体である。

報知部５２は、音声を出力する音響装置、画像や文字等を表示する表示装置、または、音響装置と表示装置の両方である。報知部５２は、パラメータ値設定部４８の指令にしたがって、精密加工機１２のオペレータに報知を行う。

なお、サーボモータ制御部４６及びパラメータ値設定部４８は、記憶媒体に記憶されたプログラムがコンピュータのＣＰＵ等のプロセッサにより実行されることによって実現される。

［パラメータ値設定処理］
図３は、ＣＮＣ３８において行われるパラメータ値設定処理の流れを示すフローチャートである。パラメータ値設定処理は、アクティブダンパ１０が設置される床面３６の状況の変化、アクティブダンパ１０に載置される精密加工機１２の重量や重心の変化、又は、周辺の振動環境の変化が生じた場合に実行される。精密加工機１２のオペレータが、図示しない入力部等を操作して、パラメータ値設定処理を実行するようにＣＮＣ３８に指令するようにしてもよい。

パラメータ値設定処理は、Ｘ軸ガイド２６に対するＸ軸可動部２２の振動、Ｚ軸ガイド３４に対するＺ軸可動部３０の振動、及び、Ｒ軸に対する主軸１６の振動に応じて設定されるが、以下では説明を簡単にするため、Ｘ軸ガイド２６に対するＸ軸可動部２２の振動に応じてパラメータ値設定処理を行う例を用いて説明する。また、工場出荷時状態のアクティブダンパ１０であっても、各種のパラメータの値は設定されているものとする。

ステップＳ１において、パラメータ値設定部４８は、変数ｎに「１」を代入して、ステップＳ２へ移行する。

ステップＳ２において、パラメータ値設定部４８は、アクティブダンパ１０の除振制御装置５８にアクティブダンパ１０を稼働させるように指令して、ステップＳ３へ移行する。

ステップＳ３において、パラメータ値設定部４８は、サーボモータ制御部４６にＸ軸可動部２２をＸ軸ガイド２６上の指令位置において停止させるようにＸ軸サーボモータ２１を制御するように指令して、ステップＳ４へ移行する。このＸ軸サーボモータ２１の制御は、パラメータ値設定処理が終了するまで継続される。

ステップＳ４において、パラメータ値設定部４８は、Ｘ軸可動部２２のＸ軸ガイド２６上の指令位置と実位置との差である偏差の大きさが所定値以上であるか否かを判定する。偏差の大きさが所定値以上である場合にはステップＳ５へ移行し、偏差の大きさが所定値未満である場合にはパラメータ値設定処理を終了する。

ステップＳ５において、パラメータ値設定部４８は、変数ｎがＮ以下であるか否かを判定する。変数ｎがＮ以下である場合、つまり、記憶部５０に記憶されているＮ組の候補値の中に未選択の１組の候補値がある場合には、ステップＳ６へ移行する。一方、変数ｎがＮより大きい場合、つまり、記憶部５０に記憶されているＮ組の候補値の中に未選択の１組の候補値がない場合にはステップＳ８へ移行する。

ステップＳ６において、パラメータ値設定部４８は、記憶部５０に記憶されているＮ組の候補値の中から未選択の１組を選択して、各種のパラメータの値を選択された１組の候補値に変更して、ステップＳ７に移行する。

ステップＳ７において、パラメータ値設定部４８は、変数ｎをインクリメントして、ステップＳ４へ移行する。

ステップＳ８において、パラメータ値設定部４８は、過去に選択したＮ組の候補値の中から、偏差の大きさが最小であった１組の偏差値を選択して、各種のパラメータの値を選択された１組の候補値に変更して、ステップＳ９に移行する。

ステップＳ９において、パラメータ値設定部４８は、オペレータにアクティブダンパ１０の除振特性の調整が最適となっていない旨を報知するように報知部５２を制御して、パラメータ値設定処理を終了する。

［作用効果］
精密加工機１２では、Ｘ軸ガイド２６とＸ軸可動部２２との間の摩擦が僅少であるため、Ｘ軸可動部２２をＸ軸ガイド２６上の指令位置で停止させるためには、常にＸ軸サーボモータ２１によりＸ軸可動部２２を駆動させなければならない。そのため、台座２４の振動を低減するようにアクティブダンパ１０の除振特性が設定されたとしても、Ｘ軸ガイド２６に対するＸ軸可動部２２の振動は十分に低減できないことがある。従来では、アクティブダンパ１０の除振制御装置５８は、精密加工機１２のＸ軸リニアスケール４０からの情報が入力されないため、Ｘ軸ガイド２６に対するＸ軸可動部２２の振動を十分に低減できるような除振特性に調整することができなかった。

そのため、精密加工機１２のオペレータが、手動で各種のパラメータの値を設定していたが、パラメータの種類は多数あるため、適切な除振特性に調整するためには、時間と経験を要していた。精密加工機１２のオペレータの負担を軽減するために、精密加工機１２とアクティブダンパ１０の両方と通信を行えるパーソナルコンピュータを設け、このパーソナルコンピュータに各種のパラメータの値を設定させることも考えられる。しかし、実行される頻度が低いパラメータ値設定処理のために、パーソナルコンピュータを用意するのは、高コスト化する問題がある。

そこで、本実施形態では、精密加工機１２を制御するＣＮＣ３８においてパラメータ値設定処理を行う。本実施形態では、パラメータ値設定処理を行うためにＣＮＣ３８をアクティブダンパ１０の除振制御装置５８と通信可能に接続するようにした。また、本実施形態では、ＣＮＣ３８にパラメータ値設定部４８を設けた。パラメータ値設定部４８は、アクティブダンパ１０の稼働中において、Ｘ軸可動部２２のＸ軸ガイド２６上の指令位置と実位置との差である偏差の大きさが所定値以上である場合であって、記憶部５０に記憶されているＮ組の候補値の中から未選択の１組の候補値を選択して、各種のパラメータの値を選択された１組の候補値に変更する。また、パラメータ値設定部４８は、アクティブダンパ１０の稼働中において、Ｘ軸可動部２２のＸ軸ガイド２６上の指令位置と実位置との差である偏差の大きさが所定値未満である場合に、各種のパラメータの値の変更を行わない。これにより、Ｘ軸ガイド２６に対するＸ軸可動部２２の振動を十分に低減できるように、アクティブダンパ１０の除振特性を調整することができる。

さらに、本実施形態では、パラメータ値設定部４８は、アクティブダンパ１０の稼働中において、Ｘ軸可動部２２のＸ軸ガイド２６上の指令位置と実位置との差である偏差の大きさが所定値以上である場合であっても、記憶部５０に記憶されているＮ組の候補値の中に未選択の１組の候補値がない場合には、過去に選択したＮ組の候補値の中から、偏差の大きさが最小であった１組の候補値を選択して、各種のパラメータの値を選択された１組の候補値に変更する。これにより、アクティブダンパ１０の除振特性が最適に調整できないながらも、Ｘ軸ガイド２６に対するＸ軸可動部２２の振動をできるだけ低減できるように、アクティブダンパ１０の除振特性を調整することができる。

また、本実施形態では、パラメータ値設定部４８は、過去に選択したＮ組の候補値の中から、偏差の大きさが最小であった１組の偏差値を選択して、各種のパラメータの値を選択された１組の候補値に変更した場合には、精密加工機１２のオペレータに報知を行うように報知部５２を制御する。アクティブダンパ１０の除振特性が最適ではない旨を、オペレータに認識させることができる。

〔第２実施形態〕
図４は、アクティブダンパ１０に載置された精密測定器６０の模式図である。

精密測定器６０は、１０ｎｍ以下の精度でワーク１４の形状を三次元計測する装置である。精密測定器６０は、ワーク１４を着脱自在に固定する回転テーブル６２、及び、三次元測定時にワーク１４に接触するプローブ６４を有している。

回転テーブル６２は、台座２４に支持されている。回転テーブル６２は真空チャック６６を有しており、真空チャック６６によりワーク１４が固定される。回転テーブル６２は、Ｑ軸サーボモータ６８により、Ｑ軸を中心とする回転方向に駆動される。台座２４と回転テーブル６２との間には流体軸受が設けられており、台座２４と回転テーブル６２との間の摩擦は僅少である。

プローブ６４は、Ｙ軸可動部７０、Ｙ軸ガイド７２、Ｚ軸可動部７４及びＺ軸ガイド７６により支持されている。Ｙ軸可動部７０は、Ｙ軸サーボモータ７８により、台座２４に固定されたＹ軸ガイド７２に沿ってＹ軸方向に駆動される。Ｚ軸可動部７４は、Ｚ軸サーボモータ８０により、Ｙ軸可動部７０に固定されたＺ軸ガイド７６に沿ってＺ軸方向に駆動される。Ｚ軸可動部７４にプローブ６４が固定されている。Ｙ軸ガイド７２とＹ軸可動部７０との間には流体軸受が設けられており、Ｙ軸ガイド７２とＹ軸可動部７０との間の摩擦は僅少である。Ｚ軸ガイド７６とＺ軸可動部７４との間には流体軸受が設けられており、Ｚ軸ガイド７６とＺ軸可動部７４との間の摩擦は僅少である。

アクティブダンパ１０は、除振装置であり、床面３６から精密測定器６０に伝わる振動を低減する。

図５は、精密測定器６０、アクティブダンパ１０及び測定制御装置８２の制御ブロック図である。

精密測定器６０は、前述の構成要素の他、Ｙ軸リニアスケール８４、Ｚ軸リニアスケール８６及びＱ軸エンコーダ８８を有している。Ｙ軸リニアスケール８４は、Ｙ軸ガイド７２上におけるＹ軸可動部７０の位置を検出する装置である。Ｚ軸リニアスケール８６は、Ｚ軸ガイド７６上におけるＺ軸可動部７４の位置を検出する装置である。Ｑ軸エンコーダ８８は、回転テーブル６２のＱ軸回りの回転位置を検出する装置である。Ｙ軸リニアスケール８４及びＺ軸リニアスケール８６の分解能は１０ｎｍ以下であって、Ｑ軸エンコーダ８８の分解能は１万分の１度以下である。

アクティブダンパ１０は、第１実施形態のアクティブダンパ１０と同じものが用いられる。測定制御装置８２は、第１実施形態のＣＮＣ３８と同様のサーボモータ制御部４６、パラメータ値設定部４８、記憶部５０及び報知部５２を有する。

本実施形態では、測定制御装置８２において、第１実施形態のパラメータ値設定処理と同様の処理を行うことにより、各種のパラメータの値を設定する。

〔他の実施形態〕
第１実施形態及び第２実施形態では、サーボモータ制御部４６により、可動部（主軸１６、Ｘ軸可動部２２、Ｚ軸可動部３０、回転テーブル６２、Ｙ軸可動部７０、Ｚ軸可動部７４）を指令位置で停止させるように制御した状態で、パラメータ値設定処理を行う。これを、可動部を移動させるように制御した状態で、パラメータ値設定処理を行うようにしてもよい。可動部を移動させるように制御する場合も、可動部の各軸に対する指令位置と実位置との偏差が所定値未満となるように各種のパラメータを設定するようにすればよい。精密加工機１２及び精密測定器６０がワーク１４の加工や測定を行うときには、可動部は移動している。そのため、可動部を移動させるように制御した状態で、パラメータ値設定処理を行うことにより、加工時や測定時の軸に対する可動部の振動をより低減することができるように、アクティブダンパ１０の除振特性を設定することができる。

また、第２実施形態の精密測定器６０のように、Ｚ軸可動部７４が、Ｙ軸ガイド７２とＺ軸ガイド７６の複数の直線軸上を移動する場合には、各直線軸上の指令位置の合成と、各直線軸上のＺ軸可動部７４の実位置の合成との差を偏差として用いてもよい。

さらに、第１実施形態の精密加工機１２において、ワーク１４を加工時に、Ｘ軸可動部２２及びＺ軸可動部３０がＸ軸ガイド２６及びＺ軸ガイド３４上を移動する範囲に、Ｘ軸可動部２２及びＺ軸可動部３０が位置するときに、パラメータ値設定処理を行うようにしてもよい。例えば、Ｘ軸可動部２２やＺ軸可動部３０の位置制御において、ワーク１４の加工時には高い位置精度が求められるが、ワーク１４や工具１８の交換時にはそれほど高い位置精度は求められない。ワーク１４を加工時に、Ｘ軸可動部２２及びＺ軸可動部３０がＸ軸ガイド２６及びＺ軸ガイド３４上を移動する範囲にＸ軸可動部２２及びＺ軸可動部３０が位置するときに、パラメータ値設定処理を行うことにより、ワーク１４を加工時の振動をより低減することができる。

また、アクティブダンパ１０が設置される箇所の振動環境の良否や、アクティブダンパ１０の除振特性の良否を判断するために、下部振動検知部５４及び上部振動検知部５６により検知された振動を用いてもよい。さらに、アクティブダンパ１０が設置される箇所の振動環境の良否や、アクティブダンパ１０の除振特性の良否を判断するために、下部振動検知部５４及び上部振動検知部５６により検知された振動と、各軸に対する各可動部の振動を組み合わせて用いてもよい。

〔実施形態から得られる技術的思想〕
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

制御装置（３８、８２）による除振装置（１０）の除振特性を調整するパラメータの設定方法であって、前記除振装置には、少なくとも１つの軸と、前記軸上においてサーボモータ（２１、２９、３２、６８、７８、８０）により駆動される可動部とを有する装置（１２、６０）が載置され、前記制御装置は、前記装置を制御し、前記制御装置は、除振装置の除振特性を調整する各種のパラメータの候補値を１つの組とし、複数組の候補値を記憶する記憶部（５０）を有し、前記可動部を指令位置に位置させるように前記サーボモータを制御するサーボモータ制御ステップと、前記除振装置の稼働中において、前記可動部の前記指令位置と実位置との差である偏差の大きさが所定値以上である場合に、前記複数組の候補値の中から未選択の１組の候補値を選択して、前記除振装置の前記各種のパラメータの値を選択された前記１組の候補値に変更し、前記偏差の大きさが所定値未満である場合に、前記各種のパラメータの値の変更を行わないパラメータ値変更ステップと、を有し、前記パラメータ値変更ステップの処理が終了した後に、前記偏差の大きさが所定値未満となるまで、前記パラメータ値変更ステップを繰り返す。これにより、軸に対する可動部の振動を十分に低減できるように、除振装置の除振特性に調整することができる。

上記のパラメータの設定方法であって、前記パラメータ値変更ステップは、前記偏差の大きさが所定値以上であって、且つ、未選択の１組の候補値がない場合には、前記除振装置の前記各種のパラメータの値を前記偏差が最小であった１組の候補値に変更する。これにより、除振装置の除振特性が最適に調整できないながらも、軸に対する可動部の振動をできるだけ低減できるように、除振装置の除振特性を調整することができる。

上記のパラメータの設定方法であって、前記偏差の大きさが所定値以上であって、且つ、未選択の１組の候補値がない場合には、報知を行う報知ステップを有する。これにより、装置のオペレータに、除振装置の除振特性が最適ではない旨を認識させることができる。

上記のパラメータの設定方法であって、前記軸は、前記可動部が前記軸の延びる方向に駆動される直線軸、又は、前記可動部が前記軸を中心とする回転方向に駆動される回転軸であり、前記偏差の精度は１０ｎｍ以下、又は、１万分の１度以下である。これにより、精密加工機や精密測定器等の装置に対しても、十分に振動を低減することができる。

上記のパラメータの設定方法であって、前記装置は、ワーク（１４）を加工する加工機であり、前記偏差は、前記加工機が前記ワークを加工するときに前記可動部が前記軸上を移動する範囲内に前記可動部が位置するときの前記指令位置と前記実位置との差である。これにより、加工機の加工時における軸に対する可動部の振動を低減できるように、除振装置の除振特性を調整することができる。

上記のパラメータの設定方法であって、前記軸は、前記可動部が前記軸が延びる方向に駆動される直線軸であり、前記偏差は、前記可動部を前記直線軸の範囲内の前記指令位置で停止させるように前記サーボモータが制御されているときの前記指令位置と前記実位置との差である。これにより、精度の高い偏差を用いて、軸に対する可動部の振動を十分に低減できるように、除振装置の除振特性を調整することができる。

上記のパラメータの設定方法であって、前記軸は、前記可動部が前記軸が延びる方向に駆動される直線軸であり、前記可動部は、複数の直線軸上で駆動され、前記偏差は、前記可動部を各直線軸上の前記指令位置に移動させるように前記サーボモータが制御されているときの前記各直線軸上の前記指令位置と前記実位置との差である。これにより、可動部が移動しているときの軸に対する可動部の振動を低減できるように、除振装置の除振特性を調整することができる。

上記のパラメータの設定方法であって、前記軸は、前記可動部が前記軸が延びる方向に駆動される直線軸であり、前記可動部は、複数の直線軸上で駆動され、前記偏差は、前記可動部を各直線軸上の前記指令位置に移動させるように前記サーボモータが制御されているときの前記各直線軸上の前記指令位置の合成と前記各直線軸上の前記実位置の合成との差である。これにより、可動部が移動しているときの軸に対する可動部の振動を低減できるように、除振装置の除振特性を調整することができる。

除振装置（１０）に載置された少なくとも１つの軸と、前記軸上においてサーボモータ（２１、２９、３２、６８、７８、８０）により駆動される可動部とを有する装置（１２、６０）の制御装置（３８、８２）であって、前記除振装置の除振特性を調整する各種のパラメータのそれぞれの候補値の組み合わせを１つの組とし、複数組の候補値を記憶する記憶部（５０）と、前記可動部を指令位置に位置させるように前記サーボモータを制御するサーボモータ制御部（４６）と、前記除振装置の稼働中において、前記可動部の前記指令位置と実位置との差である偏差の大きさが所定値以上である場合に、前記複数組の候補値の中から未選択の１組の候補値を選択して、前記除振装置の前記各種のパラメータの値を選択された前記１組の候補値に変更し、前記偏差の大きさが所定値未満である場合に、前記各種のパラメータの値の変更を行わないパラメータ値設定部（４８）と、を有し、前記パラメータ値設定部は、前記偏差の大きさが所定値未満となるまで、前記パラメータの値の変更を繰り返す。これにより、軸に対する可動部の振動を十分に低減できるように、除振装置の除振特性を調整することができる。

上記の制御装置であって、前記パラメータ値設定部は、前記偏差の大きさが所定値以上であって、且つ、未選択の１組の候補値がない場合には、前記除振装置の前記各種のパラメータの値を前記偏差が最小であった１組の候補値に変更する。これにより、除振装置の除振特性が最適に調整できないながらも、軸に対する可動部の振動をできるだけ低減できるように、除振装置の除振特性を調整することができる。

上記の制御装置であって、前記偏差の大きさが所定値以上であって、且つ、未選択の１組の候補値がない場合には、報知を行う報知部（５２）を有する。これにより、装置のオペレータに、除振装置の除振特性が最適ではない旨を認識させることができる。

上記の制御装置であって、前記軸は、前記可動部が前記軸が延びる方向に駆動される直線軸、又は、前記可動部が前記軸を中心とする回転方向に駆動される回転軸であり、前記偏差の精度は１０ｎｍ以下、又は、１万分の１度以下である。これにより、精密加工機や精密測定器等の装置に対しても、十分に振動を低減することができる。

上記の制御装置であって、前記装置は、ワーク（１４）を加工する加工機であり、前記偏差は、前記加工機が前記ワークを加工するときに前記可動部が前記軸上を移動する範囲内に前記可動部が位置するときの前記指令位置と前記実位置との差である。これにより、加工機の加工時における軸に対する可動部の振動を低減できるように、除振装置の除振特性を調整することができる。

上記の制御装置であって、前記軸は、前記可動部が前記軸が延びる方向に駆動される直線軸であり、前記偏差は、前記可動部を前記直線軸の範囲内の前記指令位置で停止させるように前記サーボモータが制御されているときの前記指令位置と前記実位置との差である。これにより、精度の高い偏差を用いて、軸に対する可動部の振動を十分に低減できるように、除振装置の除振特性を調整することができる。

上記の制御装置であって、前記軸は、前記可動部が前記軸が延びる方向に駆動される直線軸であり、前記可動部は、複数の直線軸上で駆動され、前記偏差は、前記可動部を各直線軸上の前記指令位置に移動させるように前記サーボモータが制御されているときの前記各直線軸上の前記指令位置の合成と前記各直線軸上の前記実位置の合成との差である。これにより、可動部が移動しているときの軸に対する可動部の振動を低減できるように、除振装置の除振特性を調整することができる。

１０…アクティブダンパ（除振装置） １２…精密加工機（装置）
２１…Ｘ軸サーボモータ（サーボモータ） ２９…Ｒ軸サーボモータ（サーボモータ）
３２、８０…Ｚ軸サーボモータ（サーボモータ）
３８…数値制御装置（制御装置） ４６…サーボモータ制御部
４８…パラメータ値設定部 ５０…記憶部
６０…精密測定器（装置） ６８…Ｑ軸サーボモータ（サーボモータ）
７８…Ｙ軸サーボモータ（サーボモータ） ８２…測定制御装置（制御装置）

Claims (15)

1. 制御装置による除振装置の除振特性を調整するパラメータの設定方法であって、
   前記除振装置には、少なくとも１つの軸と、前記軸上においてサーボモータにより駆動される可動部とを有する装置が載置され、
   前記制御装置は、前記装置を制御し、
   前記制御装置は、除振装置の除振特性を調整する各種のパラメータの候補値を１つの組とし、複数組の候補値を記憶する記憶部を有し、
   前記可動部を指令位置に位置させるように前記サーボモータを制御するサーボモータ制御ステップと、
   前記除振装置の稼働中において、前記可動部の前記指令位置と実位置との差である偏差の大きさが所定値以上である場合に、前記複数組の候補値の中から未選択の１組の候補値を選択して、前記除振装置の前記各種のパラメータの値を選択された前記１組の候補値に変更し、前記偏差の大きさが所定値未満である場合に、前記各種のパラメータの値の変更を行わないパラメータ値変更ステップと、
   を有し、
   前記パラメータ値変更ステップの処理が終了した後に、前記偏差の大きさが所定値未満となるまで、前記パラメータ値変更ステップを繰り返す、パラメータの設定方法。
2. 請求項１に記載のパラメータの設定方法であって、
   前記パラメータ値変更ステップは、前記偏差の大きさが所定値以上であって、且つ、未選択の１組の候補値がない場合には、前記除振装置の前記各種のパラメータの値を前記偏差が最小であった１組の候補値に変更する、パラメータの設定方法。
3. 請求項２に記載のパラメータの設定方法であって、
   前記偏差の大きさが所定値以上であって、且つ、未選択の１組の候補値がない場合には、報知を行う報知ステップを有する、パラメータの設定方法。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載のパラメータの設定方法であって、
   前記軸は、前記可動部が前記軸の延びる方向に駆動される直線軸、又は、前記可動部が前記軸を中心とする回転方向に駆動される回転軸であり、
   前記偏差の精度は１０ｎｍ以下、又は、１万分の１度以下である、パラメータの設定方法。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載のパラメータの設定方法であって、
   前記装置は、ワークを加工する加工機であり、
   前記偏差は、前記加工機が前記ワークを加工するときに前記可動部が前記軸上を移動する範囲内に前記可動部が位置するときの前記指令位置と前記実位置との差である、パラメータの設定方法。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載のパラメータの設定方法であって、
   前記軸は、前記可動部が前記軸が延びる方向に駆動される直線軸であり、
   前記偏差は、前記可動部を前記直線軸の範囲内の前記指令位置で停止させるように前記サーボモータが制御されているときの前記指令位置と前記実位置との差である、パラメータの設定方法。
7. 請求項１～５のいずれか１項に記載のパラメータの設定方法であって、
   前記軸は、前記可動部が前記軸が延びる方向に駆動される直線軸であり、
   前記可動部は、複数の直線軸上で駆動され、
   前記偏差は、前記可動部を各直線軸上の前記指令位置に移動させるように前記サーボモータが制御されているときの前記各直線軸上の前記指令位置と前記実位置との差である、パラメータの設定方法。
8. 請求項１～５のいずれか１項に記載のパラメータの設定方法であって、
   前記軸は、前記可動部が前記軸が延びる方向に駆動される直線軸であり、
   前記可動部は、複数の直線軸上で駆動され、
   前記偏差は、前記可動部を各直線軸上の前記指令位置に移動させるように前記サーボモータが制御されているときの前記各直線軸上の前記指令位置の合成と前記各直線軸上の前記実位置の合成との差である、パラメータの設定方法。
9. 除振装置に載置された少なくとも１つの軸と、前記軸上においてサーボモータにより駆動される可動部とを有する装置の制御装置であって、
   前記除振装置の除振特性を調整する各種のパラメータのそれぞれの候補値の組み合わせを１つの組とし、複数組の候補値を記憶する記憶部と、
   前記可動部を指令位置に位置させるように前記サーボモータを制御するサーボモータ制御部と、
   前記除振装置の稼働中において、前記可動部の前記指令位置と実位置との差である偏差の大きさが所定値以上である場合に、前記複数組の候補値の中から未選択の１組の候補値を選択して、前記除振装置の前記各種のパラメータの値を選択された前記１組の候補値に変更し、前記偏差の大きさが所定値未満である場合に、前記各種のパラメータの値の変更を行わないパラメータ値設定部と、
   を有し、
   前記パラメータ値設定部は、前記偏差の大きさが所定値未満となるまで、前記パラメータの値の変更を繰り返す、制御装置。
10. 請求項９に記載の制御装置であって、
    前記パラメータ値設定部は、前記偏差の大きさが所定値以上であって、且つ、未選択の１組の候補値がない場合には、前記除振装置の前記各種のパラメータの値を前記偏差が最小であった１組の候補値に変更する、制御装置。
11. 請求項１０に記載の制御装置であって、
    前記偏差の大きさが所定値以上であって、且つ、未選択の１組の候補値がない場合には、報知を行う報知部を有する、制御装置。
12. 請求項９～１１のいずれか１項に記載の制御装置であって、
    前記軸は、前記可動部が前記軸が延びる方向に駆動される直線軸、又は、前記可動部が前記軸を中心とする回転方向に駆動される回転軸であり、
    前記偏差の精度は１０ｎｍ以下、又は、１万分の１度以下である、制御装置。
13. 請求項９～１２のいずれか１項に記載の制御装置であって、
    前記装置は、ワークを加工する加工機であり、
    前記偏差は、前記加工機が前記ワークを加工するときに前記可動部が前記軸上を移動する範囲内に前記可動部が位置するときの前記指令位置と前記実位置との差である、制御装置。
14. 請求項９～１３のいずれか１項に記載の制御装置であって、
    前記軸は、前記可動部が前記軸が延びる方向に駆動される直線軸であり、
    前記偏差は、前記可動部を前記直線軸の範囲内の前記指令位置で停止させるように前記サーボモータが制御されているときの前記指令位置と前記実位置との差である、制御装置。
15. 請求項９～１３のいずれか１項に記載の制御装置であって、
    前記軸は、前記可動部が前記軸が延びる方向に駆動される直線軸であり、
    前記可動部は、複数の直線軸上で駆動され、
    前記偏差は、前記可動部を各直線軸上の前記指令位置に移動させるように前記サーボモータが制御されているときの前記各直線軸上の前記指令位置の合成と前記各直線軸上の前記実位置の合成との差である、制御装置。

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