JPWO2015136696A1 - 送り軸の制御方法および数値制御工作機械 - Google Patents
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Abstract
Description
図1から図7を参照して、実施の形態1における工作機械の送り軸の制御方法および数値制御工作機械について説明する。工作機械としては、主軸が水平方向に延びている横形マシニングセンタを例示して説明する。
K2=Rsinθ …(3)
Ka12=Rsinθ …(6)
図8および図9を参照して、実施の形態2における工作機械の送り軸の制御方法および数値制御工作機械について説明する。本実施の形態における工作機械は、弾性要素の位置が実施の形態1の工作機械と異なる。
図10および図11を参照して、実施の形態3における工作機械の送り軸の制御方法および数値制御工作機械について説明する。本実施の形態の制御装置は、サーボモータの駆動を安定化させる安定化制御を実施する。
図12および図13を参照して、実施の形態4における工作機械の送り軸の制御方法および数値制御工作機械について説明する。
10 工作機械
14 テーブル
20 主軸
22 工具
25 Z軸サーボモータ
28 Z軸ガイドレール
29,33,39 速度検出器
30 Z軸リニアスケール
31 Y軸サーボモータ
32 Y軸ガイドレール
34 Y軸リニアスケール
36 X軸ガイドレール
38 X軸サーボモータ
40 X軸リニアスケール
45,46 加速度検出器
50 制御装置
54 サーボモータ制御部
55 サーボモータ
56 軸送り機構
57 機械構造物
58 速度検出器
59 位置検出器
60 加速度検出器
71 位置制御器
72 速度制御器
91〜96 補償器
101〜102 補償器
121 機械構造物の安定化補償回路
122 軸送り機構の安定化補償回路
123 モータの安定化補償回路
Claims (11)
- 位置指令が入力される位置制御部を有する位置フィードバックループの内側に、速度指令が入力される速度制御部を有する速度フィードバックループを設けてカスケード結合を形成し、速度制御部から出力されたトルク指令に応じて送り軸駆動用のサーボモータを制御する工作機械の送り軸の制御方法であって、
機械構造物および軸送り機構のうち少なくとも一方に取り付けた状態センサの出力信号に基づいて加速度を取得し、取得した加速度に予め定められた第1のゲインを乗じた加速度のフィードバック信号を速度制御部から出力されるトルク指令から減算し、
更に、状態センサの出力信号に基づいて速度を取得し、取得した速度に予め定められたゲインを乗じた信号を位置制御部から出力される速度指令に加算する制御および状態センサの出力信号に基づいて位置を取得し、取得した位置に予め定められたゲインを乗じた信号を位置制御部に入力される位置指令に加算する制御のうち、少なくとも一方の制御を実施する、送り軸の制御方法。 - 状態センサの出力信号に基づいて速度を取得し、取得した速度に予め定められた第2のゲインを乗じた信号を加速度のフィードバック信号に加算する、請求項1に記載の送り軸の制御方法。
- 位置制御部から出力される速度指令に予め定められた第3のゲインを乗じた信号を、第2のゲインを乗じた信号から減算する、請求項2に記載の送り軸の制御方法。
- 状態センサの出力信号に基づいて位置を取得し、取得した位置に予め定められた第4のゲインを乗じた信号を加速度のフィードバック信号に加算する、請求項1から3のいずれか一項に記載の送り軸の制御方法。
- 位置制御部に入力される位置指令に予め定められた第5のゲインを乗じた信号を、第4のゲインを乗じた信号から減算する、請求項4に記載の送り軸の制御方法。
- 速度制御部から出力されるトルク指令に予め定められた第6のゲインを乗じた信号を、加速度のフィードバック信号から減算する、請求項1から5のいずれか一項に記載の送り軸の制御方法。
- 第1のゲインの2乗と第2のゲインの2乗との加算値が予め定められた設定値になるように第1のゲインおよび第2のゲインを設定する、請求項2に記載の送り軸の制御方法。
- 位置指令が入力される位置制御部を有する位置フィードバックループの内側に、速度指令が入力される速度制御部を有する速度フィードバックループを設けてカスケード結合を形成し、速度制御部から出力されたトルク指令に応じて送り軸駆動用のサーボモータを制御する工作機械の送り軸の制御方法であって、
機械構造物および軸送り機構のうち少なくとも一方に取り付けた状態センサの出力信号に基づいて加速度を取得し、取得した加速度に予め定められたゲインを乗じた加速度のフィードバック信号を速度制御部から出力されるトルク指令から減算し、
更に、状態センサの出力信号に基づいて速度を取得し、取得した速度に予め定められたゲインを乗じた信号を加速度のフィードバック信号に加算する制御および状態センサの出力信号に基づいて位置を取得し、取得した位置に予め定められたゲインを乗じた信号を加速度のフィードバック信号に加算する制御のうち、少なくとも一方の制御を実施する、送り軸の制御方法。 - 位置指令が入力される位置制御部を有する位置フィードバックループの内側に、速度指令が入力される速度制御部を有する速度フィードバックループが設けられてカスケード結合が形成され、速度制御部から出力されたトルク指令に応じて送り軸駆動用のサーボモータを制御する制御装置を備え、
制御装置は、機械構造物および軸送り機構のうち少なくとも一方に取り付けた状態センサの出力信号に基づいて加速度を取得し、取得した加速度に予め定められたゲインを乗じた信号を速度制御部から出力されるトルク指令から減算する回路を含み、
更に、状態センサの出力信号に基づいて速度を取得し、取得した速度に予め定められたゲインを乗じた信号を位置制御部から出力される速度指令に加算する回路および状態センサの出力信号に基づいて位置を取得し、取得した位置に予め定められたゲインを乗じた信号を位置制御部に入力される位置指令に加算する回路のうち、少なくとも一方の回路を含む、数値制御工作機械。 - 位置指令が入力される位置制御部を有する位置フィードバックループの内側に、速度指令が入力される速度制御部を有する速度フィードバックループが設けられてカスケード結合が形成され、速度制御部から出力されたトルク指令に応じて送り軸駆動用のサーボモータを制御する制御装置を備え、
制御装置は、機械構造物および軸送り機構のうち少なくとも一方に取り付けた状態センサの出力信号に基づいて加速度を取得し、取得した加速度に予め定められたゲインを乗じた加速度のフィードバック信号を速度制御部から出力されるトルク指令から減算する回路を含み、
更に、状態センサの出力信号に基づいて速度を取得し、取得した速度に予め定められたゲインを乗じた信号を加速度のフィードバック信号に加算する回路および状態センサの出力信号に基づいて位置を取得し、取得した位置に予め定められたゲインを乗じた信号を加速度のフィードバック信号に加算する回路のうち、少なくとも一方の回路を含む、数値制御工作機械。 - ワークを固定するテーブルと、
工具を支持する工具支持部材と、
テーブルおよび工具支持部材を移動させる移動装置を備え、
状態センサは、テーブルに配置された加速度検出器と、工具支持部材に配置された加速度検出器とを含む、請求項9または10に記載の数値制御工作機械。
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