專利名稱：控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制裝置，其用于控制機床等加工機械中的被驅動體的 位置和/或速度。
背景技術：
在機床等加工機械中，使刀具等工具相對于要加工的工件移動來進行加 工。為控制該加工位置或速度，用伺服電動機驅動被驅動體(工件，安裝工 件的工作臺或者刀具等工具)，通常進行位置反饋、速度反饋以及電流反饋控 制，對被驅動體的位置或速度進行控制。
通過該位置、速度、電流的反饋控制，形成對加工位置、速度、加工轉 矩等進行控制，但是在被驅動體的速度、加速度急劇變化時，有時由于該急 劇變化而引起在被驅動體上發(fā)生振動。特別在加工機械中，在通過向加工位 置快速進給被驅動體來定位時，由于停止時急劇的速度變化發(fā)生振動，定位 后，如果立即開始切削加工等加工操作的話，則成為在被驅動體(工件、工 作臺、刀具等)正在振動的狀態(tài)下進行加工等下一操作，不能高精度地實施
下一操作。如果下一操作是切削加工的話，則不能進行精度高的加工。另外， 在定位操作后的下一操作是更換刀具的場合，則在定位操作中被驅動體正在 振動的狀態(tài)下不能正常實施刀具更換。
因此，歷來，在從快速進給動作等定位操作轉移到切削加工等加工操作 時，在定位后，在等待預先設定的等待時間后，開始進行下一切削加工等操 作。
另外，公知有設置檢測被驅動體的加速度的加速度傳感器，從通過速度 反饋控制輸出的電流指令中減去來自該加速度傳感器的信號，修正電流反饋 控制的電流指令并抑制被驅動體的振動(參考特開平6—914S2號公報)。
在快速進給被驅動體等的定位操作后下一操作是切削加工等加工操作或者更換刀具等那樣的情況下，在等待設定規(guī)定的等待時間，振動停止、成為 穩(wěn)定的狀態(tài)后再轉移到下一切削加工或者更換刀具的現(xiàn)有的方法中，該等待 時間的設定困難。等待時間長的話，整體的加工時間變長，反之，等待時間 短的話，則在被驅動體(工件、工作臺、刀具等)正在振動的狀態(tài)下進入切 削加工操作或更換刀具操作，存在不能得到希望的加工精度或不能進行正常 的刀具更換這樣的問題，最適當?shù)牡却龝r間的設定比較困難。
另外，在切削加工等加工操作的執(zhí)行中，在出現(xiàn)急劇的速度變換的場合， 也有可能在被驅動體上發(fā)生振動，使加工精度降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及一種加工機械的控制裝置，其控制被驅動體的位置和/或速度。
本發(fā)明的控制裝置的第一形態(tài)，具有檢測被驅動體的位置和/或速度的 檢測單元；檢測被驅動體的加速度的加速度檢測單元；和停止判斷處理部， 其在所述被驅動體的定位指令結束后根據(jù)由所述加速度檢測單元檢測到的加 速度檢測值來判斷所述被驅動體的停止。然后，在由所述停止判斷處理部判 斷為停止后，進行下一指令的操作處理。
在該形態(tài)的控制裝置中，也可以把所述被驅動體的定位指令作為基于快 速進給指令的定位指令，所述停止判斷處理部僅在快速進給指令結束后根據(jù) 用所述加速度檢測單元檢測到的加速度檢測值來判斷所述被驅動體的停止。
所述停止判斷處理部也可以在所述加速度檢測值的絕對值成為小于等于 預先決定的值時判斷為停止。
所述下一指令的操作處理，也可以作為用于切削加工的操作或者更換切 削刀具的操作。
本發(fā)明的控制裝置的第二形態(tài)，具有檢測被驅動體的位置和/或速度的 檢測單元；檢測所述被驅動體的加速度的加速度檢測單元；和變更單元，其 在由所述加速度檢測單元檢測到的加速度檢測值成為大于等于預先決定的閾 值時降低被驅動體的速度指令的變化率。
本發(fā)明的控制裝置的第三形態(tài)，具有檢測被驅動體的位置和/或速度的 檢測單元；檢測所述被驅動體的加速度的加速度檢測單元；評價處理部，其為了評價加減速中以及加減速結束后在預先設定的時間內所述被驅動體的振 動狀況而進行規(guī)定的運算；和變更單元，其根據(jù)所述評價處理部計算出的評 價值降低被驅動體的速度指令的變化率。 在該形態(tài)的控制裝置中，
代替所述加減速中以及加減速結束后預先設定的時間，也可以取從加減 速開始的預先設定的規(guī)定時間。另外，
所述變更單元，代替降低所述被驅動體的速度指令的變化率，也可以降 低對所述被驅動體的速度指令。
本發(fā)明的控制裝置的第四形態(tài)，具有檢測被驅動體的位置和/或速度的 檢測單元；檢測所述被驅動體的加速度的加速度檢測單元；和變更單元，其
在加減速中以及加減速結束后預先設定的時間內，在由所述加速度檢測單元 檢測到的加速度檢測值成為大于等于預先決定的閾值時，降低被驅動體的速 度指令的變化率。 在該形態(tài)的控制裝置中，
代替所述加減速中以及加減速結束后預先設定的時間，也可以取從加減 速開始的預先設定的規(guī)定時間。另外，
所述變更單元，代替降低所述被驅動體的速度指令的變化率，也可以降 低對所述被驅動體的速度指令。
本發(fā)明的控制裝置的第五形態(tài)，具有檢測被驅動體的位置和/或速度的
位置/速度檢測單元；檢測所述被驅動體的加速度的加速度檢測單元；和加速 度估計單元，其根據(jù)來自所述位置/速度檢測單元的檢測值來求加速度估計 值。然后，比較由所述加速度估計單元估計的加速度值和從所述加速度檢測 單元得到的加速度檢測值，在其差的絕對值大于等于預先決定的閾值時，降 低被驅動體的速度指令或者速度指令的變化率。
在該形態(tài)的控制裝置中，所述加速度估計單元，代替來自檢測被驅動體 的位置或速度的單元的檢測值，也可以根據(jù)速度指令值求加速度估計值。
本發(fā)明，因為在定位指令結束后，根據(jù)用加速度檢測單元檢測到的加速 度檢測值來檢測被驅動體的振動停止，開始下一操作的切削加工或更換刀具 作業(yè)，所以到定位指令結束后開始下一操作的切削加工或更換刀具作業(yè)的等待時間成為必要的充分的時間，不浪費時間，而且可以提高加工精度等操作 精度。另外，通過變更指令速度或者變化速度指令的變化率來抑制伴隨加減 速時等速度變化所發(fā)生的被驅動體的振動，可以抑制被驅動體的振動，進行 更穩(wěn)定的操作控制。


參照附圖，從下面的實施例的說明可以明了本發(fā)明的上述以及其他的目 的及特征。
圖1是本發(fā)明的控制裝置的主要單元的框圖。
圖2是本發(fā)明的第一實施形態(tài)的控制裝置(圖1的控制裝置的CPU)執(zhí) 行的控制處理的流程圖。
圖3是本發(fā)明的第二實施形態(tài)的控制裝置(圖1的控制裝置的CPU)執(zhí)
行的控制處理的流程圖。
圖4是本發(fā)明的第三實施形態(tài)的控制裝置(圖1的控制裝置的CPU)執(zhí) 行的控制處理的流程圖。
圖5是本發(fā)明的第四實施形態(tài)的控制裝置(圖1的控制裝置的CPU)執(zhí) 行的控制處理的流程圖。
圖6是本發(fā)明的第五實施形態(tài)的控制裝置(圖1的控制裝置的CPU)執(zhí) 行的控制處理的流程圖。
具體實施例方式
對于把本發(fā)明作為機床的控制裝置應用于數(shù)值控制裝置時的例子，下面 進行說明。
圖1是本發(fā)明的控制裝置的主要單元的框圖。CPU11是整體地控制執(zhí)行 數(shù)值控制的控制裝置10的處理器。CPU11通過總線19讀出在ROM12中存 儲的系統(tǒng)程序，遵照該系統(tǒng)程序控制控制裝置整體。在RAM13中臨時存儲 計算數(shù)據(jù)或者顯示數(shù)據(jù)以及通過顯示器/手動輸入設備單元20由操作員輸入 的各種數(shù)據(jù)，該顯示器/手動輸入設備單元20由用CRT或液晶等構成的顯示 器和用鍵盤等構成的手動輸入設備組成。CMOS存儲器14用未圖示的電池做 后備，構成為即使關斷控制裝置10的電源也能保持存儲狀態(tài)的非易失存性儲 器。在CMOS存儲器14中，存儲通過接口 15讀入的加工程序或者通過顯示器/手動輸入設備單元20輸入的加工程序等。另外，在ROM12中，預先存儲
各種系統(tǒng)程序。
接口 15能夠連接控制裝置IO和外部設備。PMC (可編程設備控制器) 16按照在控制裝置10內設置的系列程序通過I/O單元17向控制對象物的機 床的輔助裝置(例如刀具更換裝置的致動器等)輸出信號，再有，接收在作 為由控制裝置10控制的控制對象物的機床主體上配備的操作盤的各種開關 等的信號，進行必要的信號處理，交付CPUll。
各軸(X， Y， Z)的軸控制電路30 32接收來自CPU11的各軸的移動 指令，分別向對應的伺服放大器40 42輸出這些指令。伺服放大器40 42 接收該指令，對機械(控制對象物)的各軸被驅動體的伺服電動機50 52進 行驅動。各軸的伺服電動機50 52內置位置/速度檢測器70 72，向軸控制 電路30 32反饋來自該位置/速度檢測器70 72的位置、速度反饋信號，在 各軸控制電路30 32上進行位置/速度的反饋控制。該軸控制電路30 32由 處理器和ROM、 RAM等存儲器構成，進行位置、速度以及電流的反饋控制， 控制各軸的伺服電動機50 52的位置、速度、電流，控制由各軸伺服電動機 50 52驅動的被驅動體(工件、工作臺、刀具等)60 62的位置、速度。此 外，也可以把位置/速度檢測器70 72不是分別安裝在各軸伺服電動機上， 而是設置在被驅動體60 62上，直接檢測被驅動體的位置、速度進行反饋。 另外，在圖1中，關于驅動主軸的控制系統(tǒng)，省略其記述。
此外，上述各結構和現(xiàn)有的數(shù)值控制裝置以及用數(shù)值控制裝置控制的機 械的結構相同。在本實施形態(tài)中，另外在各軸的被驅動體(工件、工作臺、 刀具等)上分別配設加速度檢測單元80 82，向各軸控制電路30 32反饋 這些加速度檢測單元80 82檢測到的加速度檢測值這一點，以及根據(jù)該反饋 的加速度檢測值進行后述的控制這一點，和現(xiàn)有的數(shù)值控制裝置不同。
圖2是圖1的控制裝置10的CPU11實施的控制處理的第一形態(tài)的流程 圖。該第一形態(tài)，在定位操作被驅動體(工件、工作臺、刀具等)60 62后， 用加速度檢測單元80 82判斷振動平息，執(zhí)行下面的操作。
CPUll，從開頭每次一塊地讀出在CMOS存儲器14中預先存儲的加工 程序(步驟al)，判斷是否是程序結束指令(步驟a2)，如果不結束，則判斷前一塊的指令是否是定位指令(步驟a3)。如果不是定位指令，則轉移到步驟
a6，執(zhí)行由讀出的塊所指令的操作(步驟a6 a8)，在結束該塊中的指令的執(zhí) 行后(步驟a9)，返回到步驟al，讀出并執(zhí)行下一塊。
在圖2中，到步驟a6 a9，對應讀出的塊的執(zhí)行處理，但是在該圖2中， 以塊的指令是移動指令的情況為中心迸行說明。亦即，在移動指令的情況下, 根據(jù)該讀出的塊內的指令進行向各軸的移動指令的分配處理(步驟a6)，而且 進行加減速處理(步驟a7)向各軸的軸控制電路30 32輸出(步驟a8)。然 后判斷到由讀出的塊所指令的位置為止移動指令的分配是否結束(步驟a9)， 在分配結束之前，重復執(zhí)行從步驟a6到步驟a9的該處理，分配結束后，返 回到步驟al。
此外，如果讀出的塊的指令不是移動指令的話，則步驟a6 a9的處理變 為該讀出的指令的處理。例如，如果讀出的塊的指令是更換刀具指令，則執(zhí) 行更換刀具處理。
這樣，從加工程序讀1塊，執(zhí)行由該讀出的塊所指令的處理。然后，執(zhí) 行結束后，讀出下一塊，執(zhí)行該塊的處理。
另一方面，在步驟a3，在前塊的指令是定位指令時，從步驟a3轉移到步 驟a4， CPUll，通過各軸控制電路30 32讀取由在各軸的被驅動體(工件、 工作臺、刀具等)上安裝的加速度檢測單元80 82檢測反饋來的加速度檢測 值。然后，判斷各軸的加速度檢測值是否不大于閾值as (步驟a5)。在以定 位操作進給被驅動體，其定位進給的移動指令的分配結束的狀態(tài)下，被驅動 體有可能正在振動，因為正在振動的話意味著發(fā)生被驅動體的速度變化，產 生加速度，所以加速度檢測單元80 82檢測到的加速度檢測值不是"0"，而
有某一值。
因此，讀出由加速度檢測單元80 82檢測到的各軸的被驅動體的加速度 檢測值，在各加速度檢測值成為小于等于閾值as之前等待。例如，如果取該 閾值as為"0"，則可以檢測各加速度檢測值成為"0"完全停止的狀態(tài)。然 后，確認各加速度檢測值成為小于等于閾值，在步驟al開始讀出的指令的處 理。
因此，在進行定位操作進行切削進給的場合，因為在定位指令分配結束各加速度檢測值成為小于等于閾值as后才開始進行切削進給的移動指令的分
配，所以在被驅動體(工件、工作臺、刀具等)的振動停止后開始切削進給。 因此，可以執(zhí)行精度高的加工，而且不需要無謂的等待時間。另外，是更換
刀具指令時，也是在各加速度檢測值成為小于等于閾值as后才開始更換刀具 的操作處理，所以可以穩(wěn)定地更換刀具。
此外，在該第一形態(tài)(圖2的處理)中，也可以在定位操作后，僅對下 一操作是切削進給或者更換刀具指令等需要被驅動體振動停止后開始操作的 操作指令執(zhí)行步驟a4、 a5的處理。在這一場合，也可以在步驟a2后判斷讀
出的塊的指令是否是需要判斷振動停止的指令，在必要時轉移到步驟a4，不 必要時轉移到步驟a6。
另外，停止時振動可能發(fā)生最多的是通過快速進給指令引起的定位操作 時。因此，也可以用前塊是否是快速進給指令的判斷代替步驟a3，僅對前塊 是快速進給指令時進行步驟a4、 a5的處理，進行振動是否停止的判斷。另外， 因為發(fā)生振動是在進給操作快的場合，所以也可以在步驟a4、 a5中僅讀入前 塊中快速進給的軸的加速度檢測值，判別該加速度檢測值是否不大于閾值as。
圖3是圖1的控制裝置10的CPU11實施的控制處理的第二形態(tài)的流程 圖。該第二形態(tài)的特征是在被驅動體的加減速中以及加減速結束后規(guī)定時間 監(jiān)視振動發(fā)生，進行抑制、防止振動發(fā)生的控制。
CPUll，從加工程序的開頭讀出1塊(步驟bl)，判斷是否是程序結束指 令(步驟b2)，如果不結束，則執(zhí)行由讀出的塊所指令的處理。該圖3也以 指令是移動指令的場合為中心進行說明。在讀出的指令是非移動指令的指令 的場合，由步驟b3代替步驟b13，和以往一樣執(zhí)行該讀出的指令的處理，在 步驟bl4判別該處理是否結束，結束后，成為返回到步驟bl和以往同樣的處 理。圖3詳細說明讀出的指令是移動指令的場合，而且，在該移動指令的場 合中的處理和以往不同。
讀出的塊的指令是移動指令的話，則開始該移動指令向各軸的分配處理， 向各軸控制電路30 32輸出進行加減速處理后的移動指令(步驟b3 b5)。 接著，比較向加減速處理輸出的分配指令和加減速處理后的輸出即加減速處 理的輸入和輸出，判斷兩者是否一致(步驟a6)。如果加減速處理的輸入和輸出不一致的話則正在加減速處理中，如果一致，則加減速結束。
在移動指令的分配開始時，向加減速處理的輸入和輸出不一致，因為是 在加減速進行中，所以轉移到步驟b15，把表示加減速值監(jiān)視中的標志F置 為"1"的同時，把計時加減速結束后的時間(分配周期數(shù))的計數(shù)器C置為
"0"，前進到步驟M0，讀取用各軸加速度檢測單元80 82檢測到的加速度 檢測值，進行各軸的加速度檢測值的評價處理(步驟bll)。
作為評價處理，進行各種平均化處理等。然后判斷各評價值(各軸中的 加速度檢測值的平均值等)是否超過預先設定的基準值(步驟bl2)，如果任 何一軸中評價值都不超過基準值的話則轉移到步驟b14。另外，在任何一軸 的評價值超過基準值的場合，作為加速度過大發(fā)生振動，把倍率值(override) 降低規(guī)定量(步驟bl3)，轉移到步驟bl4。
移動指令的分配處理，因為是在由加工程序所指令的速度上乘以倍率值 執(zhí)行，所以使倍率值降低規(guī)定量的話，則速度指令值變得比程序指令低，變 成對應該降低的速度進行移動指令的分配。
在步驟bl4中，判定讀出的塊的移動指令的分配是否結束，如果未結束， 則返回到步驟b3執(zhí)行上述處理。在每一周期重復執(zhí)行步驟b3 b6、步驟bl5、 步驟bl0 b14的處理的過程中，加減速結束，在步驟b6加減速處理的輸入 和輸出成為相同后，從步驟b6轉移到步驟b7，判斷標志F是否是"0"。因 為該標志F在步驟b15被設定為"1 "，所以轉移到步驟b8后將計數(shù)器增加"1 "， 判斷該計數(shù)器C的值是否大于等于預先設定的設定值C0，如果達不到設定值 CO,則轉移到步驟b10，執(zhí)行上述步驟b10以后的處理。
接著，在每一分配周期進行步驟b3 步驟M4的處理，如果在步驟b9檢 測到計數(shù)器C的值成為大于等于C0的值，則把標志F置為"0"(步驟M6)， 轉移到步驟bl4。其后，執(zhí)行步驟b3 步驟b7的處理，因為標志F是"0"， 所以從步驟b7轉移到步驟b14。
另外，如果減速開始、在步驟b6向加減速處理的輸入和輸出不一致時， 則從歩驟b6前進到步驟b15，設定標志F為"1"，設定計數(shù)器C為"0"，如
前所述，開始加速度值的監(jiān)視和評價。
于是，讀出的塊的移動指令的分配結束后(步驟bll)，就返回到bl，讀出下一塊，執(zhí)行上述步驟bl以下的處理。這樣，加減速中以及加減速結束后 規(guī)定時間，讀出由各軸的加速度檢測單元80 82檢測出的加速度檢測值，進 行評價，在評價值要超過設定基準值的場合，因為使倍率值減少規(guī)定量，使 指令速度降低，所以不發(fā)生過渡的速度變更，可以防止振動發(fā)生。
此外，在上述第二形態(tài)中，在步驟bll、步驟bl2中評價處理加速度檢
測值，根據(jù)評價結果進行振動是否發(fā)生等的判斷，但是也可以沒有步驟bll
的評價處理，在步驟b12中進行在步驟b10檢測到的加速度評價值是否不超 過設定基準值的判斷的評價處理。
圖4是圖1的控制裝置10的CPU11實施的控制處理的第三形態(tài)的流程 圖。該第三形態(tài)和上述第二形態(tài)同樣，不過第二形態(tài)變更倍率值，而第三形 態(tài)通過變化加減速時間常數(shù)即通過變化速度指令的變化率，來抑制被驅動體 的振動。
比較圖3所示第二形態(tài)的流程圖和圖4所示的第三形態(tài)的流程圖的話， 圖3的步驟bl bl6與圖4的步驟cl cl6對應，但是圖3的步驟bl3的"倍 率值的變更"處理在圖4中變化為步驟c13的"加減速時間常數(shù)的變更"處 理。
在加速度檢測值的評價值超過設定基準值時，變更加減速時間常數(shù)(使 時間常數(shù)增長規(guī)定量)，使速度變化減小。步驟c4的加減速處理，以設定的 加減速時間常數(shù)來執(zhí)行加減速處理，但是加減速時間常數(shù)變更的話，因為成 為以成為該變更的加減速時間常數(shù)來執(zhí)行加減速處理，所以加減速時間常數(shù) 增長規(guī)定量時，加減速時的速度變化率減小，成為緩慢的速度變化，所以可 以抑制振動。
在上述第二、第三形態(tài)中，在加減速中以及加減速結束后到規(guī)定設定時 間，讀出加速度值，根據(jù)讀出的加速度值判斷是否超過基準值，判斷振動是 否發(fā)生，但是也可以僅在從加減速開始規(guī)定的設定時間之間執(zhí)行讀出該加速 度值并判別是否是不發(fā)生振動。在該場合，在圖2、圖3中，可以把步驟bl5、 c15的處理變?yōu)樵O定標志F為"1"同時增加計數(shù)器C "1"的處理，把步驟 b16、 cl6的處理變?yōu)樵O定標志F為"0"同時設定計數(shù)器C為"0"的處理。
亦即，在加減速開始時，因為向加減速處理的輸入和輸出不一致，所以 從步驟b6、 c6轉移到步驟b15、 c15，實施把標志F設定為"1"同時增加計數(shù)器C"1"的處理，其后，讀出加速度值，進行評價判斷。然后，計數(shù)器C
的值成為大于等于設定值CO時，在步驟bl6、 cl6中，設定標志F為"O"、 計數(shù)器C也為"0"，不執(zhí)行加速度值的讀出以及評價判斷。然后開始減速， 加減速處理的輸入和輸出不一致的話，通過再次在步驟b15、 cl5實施把標志 F設定為"1"以及計數(shù)器C的增加(coimtup)，執(zhí)行上述加速度值的讀出以 及評價判斷。
此外，在從加減速開始時增加計數(shù)器C，在根據(jù)該計數(shù)器值是否達到規(guī) 定值CO以上來判斷讀出加減速值后判斷振動發(fā)生等的區(qū)間時,變更圖4所示 的加減速時間常數(shù)，在長的場合，因為加減速時間變長，與此聯(lián)動，也使設 定值CO變長。
另外，也可以不限于加減速時而是始終讀出加速度值來判斷振動是否發(fā) 生。在這一場合，在圖3的流程圖中，也可以不需要步驟b6 b9以及步驟bl5、 b16，從步驟b5轉移到步驟b10。另外，在圖4的流程圖中，也可以不需要 步驟c6 c9以及步驟c15、 c16，從步驟c5轉移到步驟c10。
圖5是圖1的控制裝置10的CPU11實施的控制處理的第四形態(tài)的流程 圖。該第四形態(tài)，各軸控制電路30 32的處理器判斷自己的伺服電動機驅動 的被驅動體上是否未發(fā)生振動，在判斷為發(fā)生振動時，向進行移動指令的分 配等的數(shù)值控制部(CPU11)輸出倍率的變更、或者加減速時間常數(shù)的變更 指令。
各軸控制電路30 32的處理器，讀取來自CPUU的移動指令值Pc，而 且讀入來自位置/速度檢測器70 72的位置反饋值Pf，進行位置環(huán)處理(位 置反饋處理)，求速度指令Vc (步驟dl， d2， d3)，該CPU11執(zhí)行移動指令 的分配處理等數(shù)值控制處理。另外讀入來自位置/速度檢測器70 72的速度 反饋值Vf，根據(jù)該速度反饋值Vf和求得的速度指令Vc，進行速度環(huán)處理(速 度反饋處理)，求電流指令，向電流環(huán)處理輸出(步驟d4， d5， d6)。此外， 求電流指令到向電流環(huán)處理輸出的這一處理和使用現(xiàn)有的軸控制電路進行的 處理(位置、速度環(huán)處理)相同。另外，電流環(huán)處理也和現(xiàn)有的相同。
接著，讀出作為加速度檢測單元80 82的輸出的加速度檢測值af，從在
步驟d4求得的速度反饋值Vf，減去在寄存器R (Vf)中存儲的前一周期中 求得的速度反饋，用該位置/速度處理周期AT除來求估計加速度(步驟d8)。在寄存器R(Vf)中存儲在當前周期中檢測到的速度Vf (步驟d9)。然后， 判斷從速度反饋求得的估計加速度a和用加速度檢測單元檢測到的加速度檢 測值af的差的絕對值是否大于等于規(guī)定設定量Aa (步驟d10)。
通過速度反饋求得的估計加速度a和用加速度檢測單元求得的實際的加 速度af的差比設定規(guī)定量A a大這樣的情況，意味著在被驅動體上發(fā)生振動， 該振動的影響變大，估計加速度a和實際加速度af的差變大，此時，向數(shù)值 控制部(CPU11)指令進行倍率值的變更(使倍率值降低規(guī)定量)、或者加減 速處理中的加減速時間常數(shù)的變更(使加減速時間常數(shù)增長規(guī)定量)(步驟 dll)。以下，各軸的軸控制電路30 32的處理器在每一位置、速度控制處理 周期執(zhí)行上述步驟dl dH的處理。
迸行移動指令分配處理等數(shù)值控制處理的CPUll，從各軸控制電路30 32接收倍率值變更指令或者加減速時間常數(shù)變更指令，如在第二、第三形態(tài) (圖3，圖4)中所述，使倍率值降低、使指令速度降低地迸行移動指令的分 配處理。另外，增大加減速處理的加減速時間常數(shù)，減小加減速時的速度變 化率。由此，因為速度變化變小，所以可以抑制被驅動體的振動。
此外，在上述第四形態(tài)中，根據(jù)速度反饋值Vf求估計加速度值a，但是 也可以根據(jù)位置反饋Pf來求。把這一場合作為第五形態(tài)在圖6的流程圖中表
在該形態(tài)中，進行到圖5的步驟dl d7的處理，用位置、速度處理周期 AT除當前周期的位置反饋量Pf，估計當前周期中的速度V(步驟el)，從該 估計速度V中減去在前一周期中求得并存儲在寄存器R (V)中的前一周期 的估計速度，用位置、速度處理周期AT除該差，求估計加速度值a (步驟 e2)。接著在寄存器R(V)中存儲在當前周期的步驟el中求得的估計速度V， 返回到圖5的步驟d10。
以下，在每一位置、速度控制處理周期重復執(zhí)行圖5的步驟dl d7、圖6 的步驟el e3、圖5的步驟dl0、 dll的處理。
此外，在第四、第五形態(tài)中，根據(jù)速度反饋Vf、位置反饋Pf求估計加速 度值a，但是也可以根據(jù)速度指令Vc的當前周期和上一周期的差求估計加速 度值a，再有，也可以代替位置反饋Pf使用位置指令Pc求估計加速度值a。
另外，上述各形態(tài)的各控制裝置，說明了控制被驅動體60 62 (或者伺服電動機50 52)的位置、速度的例子，本發(fā)明也可以適用于只進行位置控 制、只進行速度控制的情況。
權利要求
1.一種加工機械的控制裝置，其用于控制被驅動體的位置和/或速度，其具有檢測所述被驅動體的位置和/或速度的檢測單元；檢測所述被驅動體的加速度的加速度檢測單元；和變更單元，其在由所述加速度檢測單元檢測到的加速度檢測值成為大于等于預先決定的閾值時，降低被驅動體的速度指令的變化率。
2. 根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其特征在于，降低所述被驅動體的速度指令的變化率的變更單元，在加減速中以及加 減速結束后預先設定的時間內，在由所述加速度檢測單元檢測到的加速度檢 測值成為大于等于預先決定的閾值時，降低被驅動體的速度指令的變化率。
3. 根據(jù)權利要求2所述的控制裝置，其特征在于，代替所述加減速中以及加減速結束后預先設定的時間，取從加減速開始 的預先設定的規(guī)定時間。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的控制裝置，其特征在于， 所述變更單元，代替降低所述被驅動體的速度指令的變化率，降低對所述被驅動體的速度指令。
5. 根據(jù)權利要求3所述的控制裝置，其特征在于，所述變更單元，在變更所述加減速時的時間常數(shù)時，使從所述加減速開 始的所設定的規(guī)定時間對應時間常數(shù)的增加也一起增加。
6. 根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其特征在于，還具有加3M估計單元，該加iM估計單元根據(jù)來自所述位fi/3M檢測單元的 檢測值求加速度估計值，降低所述被驅動體的速度指令的變化率的變更單元，比較由所述加速度 估計單元估計的加速度值和從所述加速度檢測單元得到的加速度檢測值，在 其差的絕對值大于等于預先決定的閾值時，降低被驅動體的速度指令或者速 度指令的變化率。
7. 根據(jù)權利要求6所述的控制裝置，其特征在于，所述加速度估計單元，代替來自檢測所述被驅動體的位置或速度的單元的檢測值，根據(jù)速度指令值 求加速度估計值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制裝置。在被驅動體上安裝檢測加速度的加速度檢測單元。在前塊是定位指令時，在該定位指令的移動指令分配結束后，等待直到使用加速度檢測單元檢測到的加速度檢測值成為小于等于αs。加速度檢測值成為小于等于αs后，開始下一塊的移動指令的分配。因為在加速度檢測值成為小于等于αs、振動停止后，開始切削進給，所以可以進行高精度加工。
文檔編號B23Q17/12GK101303585SQ20081012924
公開日2008年11月12日 申請日期2005年11月28日 優(yōu)先權日2004年11月30日
發(fā)明者巖下平鋪, 河村宏之, 豬飼聰史, 置田肇 申請人:發(fā)那科株式會社