[发明专利]伺服控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对伺服电动机进行驱动的伺服控制装置。

背景技术

在FA领域中，进行工作机械的驱动控制，以使得对被加工物(工件)进行固定的工作台或刀具的动作追随指令。以使得刀具位置(准确地说，是刀具相对于工件的相对位置)准确地追随所指示的路径(指令轨迹)的方式对机械进行驱动的控制，被称为轨迹控制(或轮廓运动控制)。轨迹控制使用数控装置或附属于数控装置的伺服控制装置而精密地进行。作为控制对象的工作机械具有由伺服电动机分别驱动的多个轴。各个伺服电动机分别利用伺服控制装置受到驱动。

在此，存在于机械系统中的摩擦、反向间隙(backlash)以及运动损失(lost motion)对于轨迹控制成为外部干扰。在进给轴的移动方向反转时，这些外部干扰起作用的方向也反转，其影响在轨迹的误差中显著地显现。作为典型的误差，存在下述误差，即，在指示的是圆弧轨迹的情况下，在圆弧轨迹的象限切换部分处进给轴的移动方向反转时产生的追随误差。对于该追随误差，如果放大半径方向的误差量而进行绘制，则轨迹形成为以凸起状向外侧突出的形状，因此，称为象限凸起。如果在加工中产生如象限凸起这样的轨迹的追随误差，则加工结果会产生条纹、伤痕，并非优选。

因此，进行如下述的控制：将假想的进给机构内置而根据假想的进给机构和实际的进给机构之间的扭矩指令信号之差运算出校正指令并与实际的扭矩指令相加，或者，对在进给驱动机构的运动方向反转的前后所产生的摩擦力或摩擦扭矩进行推定，提取电动机扭矩误差，并根据该误差信号进行扭矩补偿(例如专利文献1)。

专利文献1：日本特开2010-49599号公报

发明内容

然而，根据专利文献1的技术，在实际的扭矩与模型扭矩之间产生差之后显现出校正指令的效果，因此，存在校正延迟起作用的问题。另外，根据专利文献1的技术，基于位置指令的方向反转，生成摩擦补偿信号，但在全闭环控制的情况下，电动机端和机械端之间的位置的偏移产生影响，因此，存在仅根据扭矩的补偿不能充分地实现效果的问题。而且，在全闭环控制的情况下，电动机端和机械端之间的位置的偏移对移动方向反转时的追随误差的大小产生影响，因此，存在随着指令路径的不同，不能充分地实现补偿的效果的问题。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，目的在于得到一种伺服控制装置，其即使在进给轴的移动方向反转时，也能够进行抑制了机械端位置和指令位置之间的追随误差的全闭环控制。

为了解决上述课题，实现目的，本发明的特征在于，具有：伺服控制部，其将机械系统的位置即机械端位置的检测值和对所述机械系统进行驱动的电动机的位置即电动机端位置的检测值，作为位置反馈使用，运算针对所述电动机的扭矩指令，以使得所述机械端位置追随位置指令；模型响应运算部，其基于所述位置指令，对所述机械端位置的计算值进行运算；停止中电动机端移动量测定部，其对停止中电动机端移动量进行测定，该停止中电动机端移动量是所述机械端位置的计算值从成为零值起至成为零值以外的值为止的期间的所述电动机端位置的检测值的位移量；以及误差校正量运算部，其基于参数、所述机械端位置的计算值和所述停止中电动机端移动量，对误差校正量进行运算，其中，在该参数中预先设定有进给轴的移动方向反转时所述机械端位置和所述电动机端位置之间的偏差的最大变化量，所述伺服控制部使用所述误差校正量，对所述扭矩指令进行运算。

发明的效果

根据本发明，使用基于进给轴的移动方向反转时机械端位置与电动机端位置之间的偏差的最大变化量而运算出的误差校正量，运算扭矩指令，因此，在电动机端位置与机械端位置的偏差在移动方向反转时急剧地变化的情况下，能够抑制在移动方向反转后产生的、机械端位置相对于指令位置的追随误差。另外，误差校正量是考虑了停止中电动机端移动量而计算出的，因此，即使收到了在移动方向反转前暂时停止这样的指令的情况下，也能够抑制在移动方向反转后产生的、机械端位置相对于指令位置的追随误差。另外，误差校正量是考虑停止中的电动机端移动量而计算出的，因此，在电动机端位置与机械端位置的偏差在移动方向反转时缓慢地变化这样的情况下，能够预防以下状况，即，误差校正量过早地起作用而在移动方向反转后位置的校正过大，导致产生轨迹误差。即，根据本发明，能够获得一种伺服控制装置，其即使在进给轴的移动方向反转时，也能够进行抑制了机械端位置和指令位置之间的追随误差的全闭环控制。

附图说明

图1是表示实施方式1的伺服控制装置的结构的图。

图2是表示电动机以及机械系统的结构的图。

图3是表示模型响应运算部的内部结构的框图。