[发明专利]数值控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过伺服控制部驱动工作机械的进给轴的数值控制方法。本发明尤其涉及具有多个进给轴的工作机械的数值控制方法。

背景技术

工作机械包括一个以上的直动轴和/或旋转进给轴（以下，有时也将这些直动轴和旋转进给轴简称为“进给轴”），用于驱动这些进给轴的马达受数值控制装置控制。在工作机械中，根据工件的加工处理内容而安装有不同的工具，另外，用于将工件安装在工作机械上的夹具也根据工件来使用。

在包括这样的工作机械的系统中，需要对进给轴设定加减速时间常数、反转校正值、各种增益、共振过滤器常数等控制参数。专利文献1中公开了通过马达的时间响应和理想的响应误差来调整作为控制参数的反馈补偿器（积分增益）。另外，专利文献2中公开了通过算出机械损伤系数并将该系数与阈值相比较来判断异常。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2007-299122号公报

专利文献2：日本特开2009-154274号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1中，由于需要反复进行反馈补偿器的调整，所以处理费时，难以频繁地进行调整。另外，在专利文献1中，没有公开反馈补偿器以外的控制参数的设定。进而，也没有公开自动设定与进给轴的当前状态相适应的加减速参数（加减速时的加速度、加速度变化率和所需时间）。

进而，在专利文献2中，只是通过机械损伤系数来判定特定的异常，甚至无法检测不能通过机械损伤系数判断的异常。因此，专利文献2所公开的异常判断的可靠性比较低，希望通过多方面的判断来提高异常判断的可靠性。

本发明是鉴于这样的情况而提出的，其目的在于，提供一种数值控制方法，能够简单地求出与进给轴的状态相应的最佳的多个控制参数和加减速参数，并能够进行可靠性高的异常判断。

用于解决问题的手段

为了实现上述的目的，根据第1发明，提供了一种数值控制方法，通过伺服控制部驱动工作机械的进给轴，在所述数值控制方法中，将所述进给轴的伺服控制部的动作模型化来求出传递函数，使用所述进给轴的频率响应，测定所述工作机械的伺服控制部中的位置环路的闭环传递函数和速度环路的闭环传递函数中的至少一方，使用所测定出的闭环传递函数来求出所述位置环路的控制对象和所述速度环路的控制对象中的至少一方，根据所述控制对象求出所述位置环路的模型化误差和所述速度环路的模型化误差中的至少一方，使用所述闭环传递函数和模型化误差中的至少一方来算出所述伺服控制部的至少一个控制参数。

根据第2发明，在第1发明中，使用所述位置环路的模型化误差，求出所述位置环路的前馈增益作为控制参数，或者，使用所述速度环路的模型化误差，求出所述速度环路的前馈增益作为控制参数。

根据第3发明，在第1发明中，根据所述位置环路的闭环传递函数和所述位置环路的模型化误差并使用小增益定理，求出所述位置环路的反馈增益，或者，根据所述速度环路的闭环传递函数和所述速度环路的模型化误差并使用小增益定理，求出所述速度环路的反馈增益。

根据第4发明，在第1发明中，求出所述工作机械的伺服控制部中的位置环路的闭环传递函数，将至少包含预定的加速度和时间的多个组输入所述位置环路的闭环传递函数，从所述多个组中，选择至少包含加速度和时间的一个组作为加减速参数，以使所述进给轴的位置指令与实际的位置之间的偏差在所希望的值以下。

根据第5发明，在第1发明中，将所算出的控制参数与该控制参数用的预定的阈值进行比较，在所述控制参数为所述阈值以上的情况下发出警告。

发明的效果

在第1发明中，由于使用了将伺服控制部的动作模型化而得到的闭环传递函数和/或模型化误差，所以能够迅速且自动地求出最佳的多种控制参数。

在第2发明中，能够求出位置环路的前馈增益或速度环路的前馈增益作为控制参数。

在第3发明中，能够求出位置环路的反馈增益或速度环路的反馈增益作为控制参数。

在第4发明中，能够根据进给轴的状态设定适当的加减速参数（加减速时的加速度、加速度变化率以及所需时间）。另外，由于自动进行这样的设定，所以也能够使工作机械的加工时间整体缩短。

在第5发明中，由于能够使用多种最佳化的控制参数进行异常判断，所以能够多方面地进行异常判断，从而能够提高其可靠性。另外，由于自动进行这样的异常判断，所以能够减轻对操作者的负担。此外，阈值根据应被加工的工件的种类、工具的质量等而不同。

附图说明

图1是本发明的数值控制工作机械的概略图。