[发明专利]控制装置、控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于对具有可动部的装置进行控制的控制装置、包括该控制装置的控制系统及控制方法，其中，该可动部能够通过多个驱动轴进行移动。

背景技术

以往，在各种各样的产业领域中，引入所谓的产业用机械手或NC（Numerical Control：数控）工作机械这样的自动化装置。通过引入这样的装置，能够提高生产效率。

这样的装置具有用于抓工件的臂部或用于加工工件的立铣刀这样的可动部。这样的可动部能够通过多个驱动轴进行移动，这些各驱动轴被伺服马达或步进马达驱动。

在使用这样的装置对工件进行加工等的情况下，需要决定装置的工况。在这样的工况决定中，存在有预先计算工况的离线计算方式和在工作中动态计算的在线计算方式。

作为用于对这样的装置的工况进行控制的现有技术，已提出各种技术。例如，日本特开平07-064620号公报（专利文献1）所公开的数控装置进行考虑了加减速控制的高速且高精度的速度控制，能够在样条曲线上平滑地进行驱动，并能够降低工作机械的异常振动，并且，能够在速度优先和精度优先之间进行选择。更具体地说，专利文献1所公开的数控装置，通过抑制在起点及终点的急剧加减速，来抑制机械振动，并能够不超过目标位置且以所指定的加（减）速度进行减速停止。

另外，日本特开2000-148223号公报（专利文献2）所公开的曲线插补加减速控制方法，可得到以适合于曲线的形状的较快速度来移动的平滑的加减速度。

另外，日本特开2000-163114号公报（专利文献3）所公开的插补曲线内加减速处理方法，与曲线的曲率无关，能够使机械沿着指令轨道进行移动。

另外，日本特开平06-075621号公报（专利文献4）所公开的NC加工法，通过仅对于曲率大的部分追加了新的样本点，从而用最小限度的样本点（数据）数来使曲线近似，再现了平滑且形状差小的本来的图形。

另外，日本特开平01-147610号公报（专利文献5）公开的数控装置通过样条插补控制来进行插补控制。

但是，在大量生产同一种类的产品的生产线上设置的装置中，预先设定目标轨道等设定值（加工程序），按照该设定值来动作即可。然而，在用于生产各种产品的多种少量生产的生产线等上，从成本方面等考虑难以针对每个产品都设定这样的设定值（加工程序）。因此，存在例如如下需求，即，想要利用共通的加工程序，并根据商品式样等来动态设定目标轨道等，从而降低生产成本。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平07-064620号公报

专利文献2：日本特开2000-148223号公报

专利文献3：日本特开2000-163114号公报

专利文献4：日本特开平06-075621号公报

专利文献5：日本特开平01-147610号公报

发明内容

发明要解决的问题

在动态设定了上述那样的目标轨道的情况下，难以正确计算该轨道长。因此，难以进行目标轨道上的速度设定。

另外，在如对工件进行切削加工那样的处理中，由于立铣刀等的工具的移动速度左右着切削量，所以不仅对工具的位置的控制是重要的，对移动速度的控制也很重要。即，工具的加速度的变动导致到加工面的外观异常或品质不良。因此，存在如下需求：想要使移动中的加速度尽可能保持为恒定。尤其在直线部分，若加速度发生变动，则容易产生缺陷。

进而，在如对工件进行切削加工那样的处理中，存在如下情况，即，在对某个区间进行加工处理后，继续对其它区间进行加工处理。因此，优选将所设定的在目标轨道的终点的移动速度维持在规定的目标值。否则，在目标轨道的终点附近移动速度变得不连续，或在后续的直线区间加速度变得不连续。

上述的专利文献1～5中公开的技术不是解决这样的问题的技术。

例如，专利文献1所公开那样的将加速度限制在恒定值的方法中，因计算的到终点的距离的误差或速度上升中的速度变动，导致到达至目标轨道的终点的时机发生偏差，因此，不能将终点的移动速度维持在规定的目标值。

另外，专利文献2及3所公开的技术由于预先设计了插补曲线和目标速度（离线计算方式），所以难以动态变更目标轨道和终点。即使假设能够动态变更目标轨道和终点，也由于固定设计了目标速度，所以在移动中因输出饱和等引起速度变动时，有可能为了从该速度变动恢复而产生多余的速度变动，从而产生加工面的外观异常或品质变动这样的缺陷。