[发明专利]伺服电动机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于对机床等具备的伺服电动机的动作进行控制的伺服电动机控制装置(以下简称为控制装置)。

背景技术

在对伺服电动机进行旋转驱动并可滑动地具有与滚珠丝杠等进给轴连接的工作台等的普通机床中，一边使伺服电动机进行正转/反转一边进行定位，因此在进给轴等弹性变形部上会产生称作松动的弹性变形误差。所以，在控制装置中具有用于修正该误差的修正部。此处，根据图6和图7对现有的控制装置(例如，专利文献1)进行说明。图6是示出机床的说明图，图7是现有的控制装置61的结构框图。

机床在床身71上固定一对托架72、72，并在托架72、72之间架设滚珠丝杠73。并且，在与滚珠丝杠73旋合的螺母74上安装有工作台75，通过伺服电动机76使滚珠丝杠73旋转，从而使工作台75向左右方向滑动。另外，滚珠丝杠73经由未图示的轴承被枢轴支撑在托架72上。

另一方面，控制装置61用于对伺服电动机76的旋转驱动进行控制，并由以下部分组装而成：使所输入的NC位置指令与来自设在伺服电动机76上的位置检测器62的位置反馈信号之间的偏差成为零的位置环；和使用对位置反馈信号进行微分而得到的速度反馈信号的速度环，基于这两个环来控制伺服电动机76的扭矩指令值。另外，在控制装置61中具有用于检测伺服电动机76的旋转方向的正反的正反检测部63，并且具有扭矩修正部64，该扭矩修正部64用于在该正反检测部63中检测到伺服电动机76反转的情况下修正扭矩指令值。

在上述这种控制装置61中预先进行试运转，将反转时的扭矩指令值的最大值(图8(a)中的TjA)与最小值(图8(a)中的TjB)之差(ΔT)除以2的值作为修正基准扭矩，并与进给速度等对应地存储在工作台中，在实际加工时，在通过正反检测部63检测到伺服电动机76的反转时，进行这样的控制：根据此时的进给速度等读出相对应的修正基准扭矩来修正扭矩指令值。另外，图8(a)是表示在试运转时扭矩指令信号的变化的图。

专利文献1：日本特开平10-63325号公报

在上述这种控制装置中，如图8(a)所示，根据反转后最终收敛的扭矩指令值进行修正，如图8(b)所示，采取伴随反转使转矩呈阶梯形地变化来推定弹性变形误差并实施修正。但是，实际上，在反转以后扭矩并不呈阶梯形地反转，而是逐渐增加反转方向的扭矩，从而收敛成为最终的扭矩值。因此，在现有的控制装置中，在从伺服电动机反转之后到扭矩值收敛为预定的值这期间产生推定误差，进而导致定位精度降低。

另外，在使伺服电动机反转的情况下，由于还存在不作用在滚珠丝杠等弹性变形部上的扭矩(例如滚珠丝杠的轴承部中的旋转阻力等)，所以优选将这种不作用在弹性变形部上的扭矩等也考虑进来对弹性变形误差进行推定。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够更加准确地推定弹性变形误差来实现定位精度进一步提高的控制装置。

为了达到上述目的，本发明中第一方面所述的发明是一种伺服电动机控制装置，其根据伺服电动机的扭矩指令值对经由弹性体与上述伺服电动机连接的移动体的位置进行修正，其特征在于，该伺服电动机控制装置包括：用于检测上述伺服电动机的旋转方向的旋转方向检测部；用于运算上述伺服电动机的旋转角度的旋转角度运算部；用于运算上述伺服电动机侧的旋转阻力的旋转阻力运算部；以及用于运算弹性体的变形误差量的弹性变形误差量运算部，在上述旋转方向检测部中检测到上述伺服电动机的反转时，利用上述旋转阻力运算部，根据反转以后的上述伺服电动机的旋转角度来运算旋转阻力，并根据算出的旋转阻力和伺服电动机的扭矩指令值在上述弹性变形误差量运算部中计算弹性变形误差量，并对上述移动体的位置进行修正。

第二方面的发明的特征在于，在第一方面的发明的基础上，旋转阻力运算部根据下面的公式运算旋转阻力。

另外，式中的T_Amp是最终收敛成的旋转阻力(常数)，δθ₀表示进行旋转阻力成为零的反转以后的旋转角度(常数)。另外，δθ是在旋转角度运算部中算出的旋转角度。