專利名稱：伺服控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，是有關(guān)驅(qū)動(dòng)機(jī)床、注射成型機(jī)沖壓機(jī)械設(shè)備等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的進(jìn)給桿的伺服控制裝置的，特別，是有關(guān)適合于在零件加工的機(jī)床中多次連續(xù)加工相同零件的場(chǎng)合等的伺服控制裝置的。
背景技術(shù)：
在重復(fù)發(fā)出相同模式(pattern)指令進(jìn)行加工的場(chǎng)合，學(xué)習(xí)控制，是作為讓控制偏差收斂到零來(lái)提高加工精度的方法而聞名。這種以往進(jìn)行的學(xué)習(xí)控制，如圖2所示，在一定模式周期重復(fù)發(fā)出相同模式指令，將根據(jù)前一個(gè)模式周期中的各個(gè)控制周期中的位置偏差所求得的修正數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器中，通過(guò)將學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的前一個(gè)模式周期中對(duì)應(yīng)的控制周期的修正數(shù)據(jù)加到相應(yīng)模式周期的各控制周期的位置偏差上，以此，來(lái)使位置偏差收斂到零(例如，參照特開(kāi)平7-104823號(hào)公報(bào)和特開(kāi)平6-309021號(hào)公報(bào))。
像柱塞式(piston)車床那樣，斷面形狀是相同模式、在重復(fù)執(zhí)行該相同模式指令的場(chǎng)合，適用上述的學(xué)習(xí)控制，而在不重復(fù)執(zhí)行相同模式的場(chǎng)合，不能適用這種學(xué)習(xí)控制。
在連續(xù)加工多個(gè)相同零件的場(chǎng)合和必須多次間歇地加工相同加工形狀的場(chǎng)合，盡管用于該相同形狀的加工的指令是相同的指令模式，也不能適用學(xué)習(xí)控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就在于提供一種可避免上述弊端的伺服控制裝置。本發(fā)明的伺服控制裝置的第1方式，是根據(jù)由上位控制裝置所輸入的指令位置來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)的，具有根據(jù)相同指令模式下的位置偏差做成修正數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中的同時(shí)、修正位置偏差的學(xué)習(xí)控制裝置。于是，上述學(xué)習(xí)控制裝置，在從學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令到學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令之間，在根據(jù)位置偏差做成修正數(shù)據(jù)的同時(shí)修正位置偏差。
本發(fā)明的伺服控制裝置的第2方案，是根據(jù)由上位控制裝置所輸入的指令來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)，具有這樣的學(xué)習(xí)控制裝置配備有存儲(chǔ)根據(jù)由上位控制裝置所輸入的指令位置和由伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)體的檢測(cè)位置間的位置偏差、求得的修正數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，根據(jù)該存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)修正位置偏差來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。于是，上述學(xué)習(xí)控制裝置，判別由上位控制裝置所輸入的學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令和學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令，在從該學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令到學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令間的上述伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)中按指定周期將上述修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到上述存儲(chǔ)器中，與此同時(shí)，對(duì)從上述學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令到學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令間的上述伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)、根據(jù)由上位控制裝置所輸入的位置指令和上述存儲(chǔ)器中上述按指定周期所存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。
本發(fā)明的伺服控制裝置的第1和第2方案，可采取以下的形式。
上述學(xué)習(xí)控制裝置，上述學(xué)習(xí)指令開(kāi)始后，從作為位置指令的差值的移動(dòng)指令不為0的時(shí)到學(xué)習(xí)結(jié)束指令之間進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。
上述學(xué)習(xí)控制裝置，備有針對(duì)多個(gè)加工形狀的各自不同的上述存儲(chǔ)器，根據(jù)特定來(lái)自上位控制裝置的上述加工形狀的識(shí)別代碼和學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令和學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令，用識(shí)別代碼來(lái)選擇上述存儲(chǔ)器，從學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令到學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令之間進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。
上述存儲(chǔ)器是非易失性存儲(chǔ)器。
上述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)，可以與上述上位控制裝置的存儲(chǔ)裝置之間相互傳送。
上述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)，可以根據(jù)來(lái)自于上述上位控制裝置的指令清除。
可以根據(jù)來(lái)自于上述上位控制裝置的指令只停止修正數(shù)據(jù)的更新。
上述位置偏差進(jìn)入到了指定范圍時(shí)，停止修正數(shù)據(jù)的更新。
要將上述位置偏差超過(guò)了預(yù)先設(shè)定的值的信息通知上述上位控制裝置。
當(dāng)電流指令超過(guò)了預(yù)先設(shè)定的值的場(chǎng)合，判斷為超過(guò)了馬達(dá)的能力，并通知上述上位控制裝置。
上述上位控制裝置，將由上述修正數(shù)據(jù)和上述學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令以及學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令所特定的動(dòng)作程序賦予關(guān)聯(lián)并存儲(chǔ)起來(lái)，將對(duì)應(yīng)由上位控制裝置所輸出的學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令和學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令對(duì)子的修正數(shù)據(jù)傳送到四方馬達(dá)控制裝置的上述存儲(chǔ)器。
上述上位控制裝置，將由上述修正數(shù)據(jù)和上述學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令以及學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令所特定的動(dòng)作程序賦予關(guān)聯(lián)并存儲(chǔ)起來(lái)，當(dāng)對(duì)應(yīng)由上位控制裝置所輸出的學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令和學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令對(duì)子的位置偏差數(shù)據(jù)不存在的場(chǎng)合，清除上述存儲(chǔ)器的修正數(shù)據(jù)。
上述動(dòng)作程序，是機(jī)床中的加工工件的NC程序。
上述上位控制裝置，預(yù)先插值計(jì)算發(fā)往各軸的位置指令值并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置中，將該存儲(chǔ)裝置中所存儲(chǔ)的位置指令值輸出到上述伺服控制裝置。
上述插值計(jì)算，在上述上位控制裝置的外部的運(yùn)算裝置進(jìn)行運(yùn)算，上位控制裝置由通信裝置接收其位置指令值，同時(shí)輸出到上述伺服裝置。
依據(jù)本發(fā)明，可以提供這樣的伺服控制裝置即使是在要多次加工相同形狀的場(chǎng)合，也能適用學(xué)習(xí)控制。
本發(fā)明上述的及其他的目的和特征，從參照附圖的以下實(shí)施例子的說(shuō)明將會(huì)更清楚。


圖1是說(shuō)明本發(fā)明的原理圖。
圖2是傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)控制(重復(fù)控制)的說(shuō)明圖。
圖3是本發(fā)明的伺服控制裝置的一實(shí)施方式的主要部分框圖。
圖4是圖1的實(shí)施方式中的學(xué)習(xí)控制裝置的詳細(xì)框圖。
圖5是與圖4的學(xué)習(xí)控制裝置不同的方式的學(xué)習(xí)控制裝置的詳細(xì)框圖。
圖6是表示學(xué)習(xí)次數(shù)與位置偏差的關(guān)系曲線圖。
圖7是表示當(dāng)位置偏差到達(dá)上限值和下限值范圍內(nèi)的時(shí)候停止學(xué)習(xí)控制裝置中的學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器的更新時(shí)的處理流程圖。
圖8是表示當(dāng)移動(dòng)指令為非0時(shí)開(kāi)始學(xué)習(xí)控制的處理流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明的原理說(shuō)明圖。依照本發(fā)明，對(duì)于加工相同形狀的零件或加工位置適用學(xué)習(xí)控制，從指令發(fā)出相同指令模式的位置給出學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令，在相同指令模式結(jié)束的位置給出學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令。而后，僅在從這個(gè)學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令到學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令之間進(jìn)行學(xué)習(xí)控制，這樣，來(lái)加工多個(gè)相同零件，或加工相同形狀加工出現(xiàn)多次的工件。
在圖2所示的以往的學(xué)習(xí)控制中，是這樣進(jìn)行控制的將由被重復(fù)的相同指令模式的1個(gè)模式周期中的位置偏差數(shù)據(jù)形成的修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器中，在下一個(gè)模式周期中、將在該學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)加到位置偏差上，以使位置偏差為0。
與此不同，在本發(fā)明中，是將由從指令發(fā)出相同指令模式的學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令到學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令的學(xué)習(xí)區(qū)間的位置偏差數(shù)據(jù)組成的修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器中，在從下個(gè)學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令到學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令的學(xué)習(xí)區(qū)間，根據(jù)在學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)的修正數(shù)據(jù)來(lái)修正位置偏差，與此同時(shí)，將新的修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器中。
圖3是本發(fā)明的一實(shí)施方式的主要部分框圖。上位控制裝置的數(shù)字控制裝置1根據(jù)加工程序等，對(duì)于驅(qū)動(dòng)控制被驅(qū)動(dòng)體9的伺服馬達(dá)7的伺服控制部分輸出位置指令。另一方面，在伺服控制部分，根據(jù)這個(gè)位置指令進(jìn)行位置、速度和電流的反饋控制，驅(qū)動(dòng)控制伺服馬達(dá)7。
亦即，從由數(shù)字控制裝置1所輸出的位置指令減去從檢測(cè)被驅(qū)動(dòng)體9的移動(dòng)位置的位置檢測(cè)器11所反饋的現(xiàn)在位置，來(lái)求取位置偏差。在位置控制部分3將這個(gè)位置偏差乘以位置環(huán)路增益，求取速度指令。另外，從這個(gè)速度指令減去從被安裝在伺服馬達(dá)7上的、檢測(cè)該伺服馬達(dá)7的速度的速度檢測(cè)器10所反饋的實(shí)速度，求取速度偏差，在速度控制部分4進(jìn)行PI(比例積分)控制等的速度環(huán)路控制并求取電流指令(轉(zhuǎn)矩指令)。進(jìn)而，從電流指令減去由電流放大器6反饋來(lái)的驅(qū)動(dòng)電流，求取電流偏差，在電流控制部分5進(jìn)行電流環(huán)路控制，經(jīng)由電流放大器6驅(qū)動(dòng)控制伺服馬達(dá)7，經(jīng)由傳送機(jī)構(gòu)8驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)體9。
以上，是和帶有以往所實(shí)施的位置、速度、電流的環(huán)路控制的伺服控制部分一樣的，與過(guò)去沒(méi)有差異。不同點(diǎn)是附加了學(xué)習(xí)控制裝置2。這個(gè)學(xué)習(xí)控制裝置2用來(lái)自數(shù)字控制裝置1的學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令開(kāi)始學(xué)習(xí)控制、用學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令來(lái)停止學(xué)習(xí)控制。
圖4，是該學(xué)習(xí)控制裝置2的詳細(xì)框圖。該學(xué)習(xí)控制裝置2，與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)控制裝置一樣，具有限帶濾波器21、存儲(chǔ)修正數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22、以及補(bǔ)償控制對(duì)象的相位滯后和增益下降的動(dòng)態(tài)特性補(bǔ)償單元23。作為本發(fā)明的特征，還具有用于開(kāi)始和停止該學(xué)習(xí)控制的開(kāi)關(guān)24、25。
在學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22中，設(shè)置了對(duì)應(yīng)進(jìn)行在要學(xué)習(xí)的相同指令模式中的位置、速度環(huán)路控制的指定周期的存儲(chǔ)器個(gè)數(shù)。既可以與學(xué)習(xí)開(kāi)始指令一起設(shè)定指定周期，如果，沒(méi)有設(shè)定指定周期，在第1次設(shè)定足夠的值，也可以由第1次的開(kāi)始指令和結(jié)束指令的時(shí)間(指定處理周期的計(jì)數(shù)值)來(lái)決定。另外，在與上位控制裝置的存儲(chǔ)裝置之間傳送修正數(shù)據(jù)時(shí)，也可以同時(shí)傳送指定周期。例如，如果相同指令模式的區(qū)間為L(zhǎng)，位置、速度環(huán)路的處理周期為T(mén)，在學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22中可以設(shè)置L/T個(gè)存儲(chǔ)器。
一旦從數(shù)字控制裝置1輸出學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令，開(kāi)關(guān)24、25閉合，在每個(gè)進(jìn)行位置、速度環(huán)路控制的指定周期、將位置偏差讀入學(xué)習(xí)控制裝置2，將存儲(chǔ)在學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22中的最老的修正數(shù)據(jù)加到這個(gè)位置偏差上，進(jìn)行限帶濾波器21的處理、而后作為修正數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22中。另外，由上述的學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22取出的最老的修正數(shù)據(jù)，由動(dòng)態(tài)特性補(bǔ)償單元23進(jìn)行控制對(duì)象的相位滯后和增益降低的補(bǔ)償之后，經(jīng)由開(kāi)關(guān)25被加到位置偏差上。加上了這個(gè)修正數(shù)據(jù)的位置偏差、被輸入到位置控制部分3，將它乘以位置環(huán)路增益求取速度指令。以下，直到指令模式的指令結(jié)束、由數(shù)字控制裝置1輸出學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令、開(kāi)關(guān)24、25關(guān)斷之前一直執(zhí)行這個(gè)處理動(dòng)作。這樣，在學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22中，就存儲(chǔ)有在相同指令模式的區(qū)間中的每個(gè)位置、速度控制處理周期的修正數(shù)據(jù)。
在相同指令模式區(qū)間，將修正數(shù)據(jù)加到位置偏差上，由此，使位置偏差收斂到0。
從數(shù)字控制裝置1所輸出的學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令和學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令，設(shè)置指定這些指令的M代碼、將其記述到加工程序中即可。例如，假定學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令的M代碼為Mxx，學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令的M代碼為Myy，則加工程序可以做成G00 X**Y**MxxG01 X**Y**G02 X**Y**……………………..
Myy進(jìn)而，用來(lái)自進(jìn)行順序控制的PC(可編程控制器)等外部的信號(hào)，也可以構(gòu)成學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令和學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令。
再者，也可以做成能夠在剛剛輸出了學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令之后不閉合開(kāi)關(guān)24、25、而從作為位置指令的差值的移動(dòng)指令不為0時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)24、25來(lái)開(kāi)始學(xué)習(xí)控制。這樣，就可以每次能同步于從學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令到實(shí)際位置指令出現(xiàn)的定時(shí)。
另外，在欲加工的零件中有形狀不同的多個(gè)形狀模式的場(chǎng)合，如圖5所示、也可以對(duì)每個(gè)不同的形狀設(shè)置學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22-1~22-n，以便能對(duì)每個(gè)不同的形狀進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。這種場(chǎng)合，例如，根據(jù)「M05 Q1 N2」這樣的記述，用M05表示學(xué)習(xí)控制，用Q1表示學(xué)習(xí)控制的開(kāi)始，用N2來(lái)指定第2號(hào)的形狀(第2號(hào)的學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器)，這樣做就可以了。依此，學(xué)習(xí)控制裝置2，與學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令同時(shí)來(lái)選擇對(duì)應(yīng)其加工形狀的指令模式的學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22-1~22-n，存儲(chǔ)并輸出修正數(shù)據(jù)。
另外，由于加工指令和切削外擾的影響，一增加學(xué)習(xí)次數(shù)，往往會(huì)使位置偏差漸漸增大。圖6，是求得學(xué)習(xí)次數(shù)與平均位置偏差的關(guān)系、做成的曲線圖。正如從圖6所看到的，在這種情況下，學(xué)習(xí)次數(shù)是5次或6次平均位置偏差為最小。因此，學(xué)習(xí)一到第5次，從上位控制裝置的數(shù)字控制裝置1就發(fā)出修正數(shù)據(jù)更新停止指令，將位置偏差輸入側(cè)的開(kāi)關(guān)24置成關(guān)斷，停止學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22的更新，使其只輸出修正數(shù)據(jù)。
進(jìn)而，在位置偏差處于預(yù)先所決定的上限值或其以下、或者處于上限值與下限值的范圍內(nèi)時(shí)，也可以停止學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器的更新。
圖7，是進(jìn)行學(xué)習(xí)控制的處理器(執(zhí)行伺服控制裝置的處理的處理器或?qū)W習(xí)控制專用的處理器)在取入位置偏差的每個(gè)采樣周期(每個(gè)位置速度環(huán)路處理周期)進(jìn)行的、當(dāng)位置偏差處于上限值與下限值的范圍時(shí)、停止學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器的更新的處理流程圖。
首先，判斷從數(shù)字控制裝置1是否輸入了學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令(步驟100)、是否輸入了學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令(步驟101)、以及表示正在進(jìn)行學(xué)習(xí)控制的標(biāo)志是否為1(步驟102)。一旦輸入了學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令，就將表示正在進(jìn)行學(xué)習(xí)控制的標(biāo)志置成「1」，且將錯(cuò)誤范圍標(biāo)志置成「0」(步驟103)。
接著，判斷這個(gè)學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令是否為最初的指令(步驟104)。這是用在學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22中是否存儲(chǔ)有修正數(shù)據(jù)來(lái)判斷是否為初次的。如果是初次，將更新停止標(biāo)志置成「0」(步驟105)。
再者，在圖8所示的、從移動(dòng)指令不為「0」時(shí)開(kāi)始學(xué)習(xí)控制的例子中，在步驟105，將下述的學(xué)習(xí)開(kāi)始標(biāo)志置成「0」。
進(jìn)而，如圖8所示，一旦輸入學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令，首先判斷是否輸入了更新停止指令(步驟114)。如果是更新停止指令，將更新停止標(biāo)志置成「1」(步驟115)，由此，可以中止修正數(shù)據(jù)的更新。
在步驟102一旦表示正在進(jìn)行學(xué)習(xí)控制的標(biāo)志被判別為是「1」，就判斷更新停止標(biāo)志是否為「0」(步驟109)。最初在步驟105已經(jīng)置成了「0」，所以轉(zhuǎn)移到步驟110，將位置偏差的輸入置成接通，進(jìn)而將修正數(shù)據(jù)的輸出置成接通(步驟110)。亦即，將圖2、圖3中的開(kāi)關(guān)24、25置成接通、開(kāi)始學(xué)習(xí)控制。而后，判斷取入的位置偏差是否在所設(shè)定的下限值和上限值的范圍內(nèi)(步驟112)，如不是范圍內(nèi)，將錯(cuò)誤范圍標(biāo)志置成「1」(步驟113)，如是范圍內(nèi)、不將錯(cuò)誤范圍標(biāo)志置成「1」結(jié)束這個(gè)周期的處理。
進(jìn)而，如圖8所示，在步驟102判斷了表示正在進(jìn)行學(xué)習(xí)控制的標(biāo)志為「1」之后，由學(xué)習(xí)開(kāi)始標(biāo)志來(lái)判斷是否學(xué)習(xí)開(kāi)始了(步驟116)。如果還沒(méi)有開(kāi)始學(xué)習(xí)，判斷作為位置指令的差值的移動(dòng)指令是否為0(步驟117)，如移動(dòng)指令為0，結(jié)束這個(gè)處理，如移動(dòng)指令為非0，將學(xué)習(xí)開(kāi)始標(biāo)志置成「1」(步驟118)之后，與上述同樣，進(jìn)行更新停止標(biāo)志的判斷。另外，若學(xué)習(xí)開(kāi)始了，同樣也進(jìn)行更新停止標(biāo)志的判斷?？孔芳舆@個(gè)學(xué)習(xí)開(kāi)始標(biāo)志，由學(xué)習(xí)開(kāi)始指令到輸出移動(dòng)指令之前即使有停止指令，也能每次按同樣的定時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。
從下個(gè)周期開(kāi)始，執(zhí)行步驟100、101、102、109、112的處理還有步驟113的處理，位置偏差只要有1次沒(méi)在下限值和上限值的范圍內(nèi)的場(chǎng)合，錯(cuò)誤范圍標(biāo)志就被置成「1」。
1個(gè)指令模式結(jié)束，一旦輸入學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令，從步驟101進(jìn)到步驟106，判斷錯(cuò)誤范圍標(biāo)志是「0」還是「1」，若是「1」(位置偏差沒(méi)有在下限值和上限值的范圍內(nèi)的時(shí)候)，將正在進(jìn)行控制的標(biāo)志置成「0」并置成輸入關(guān)斷、輸出關(guān)斷(關(guān)斷圖2、圖3中的開(kāi)關(guān)24、25)后停止學(xué)習(xí)控制。另外，若錯(cuò)誤范圍標(biāo)志是「0」，將更新停止標(biāo)志置成「1」(步驟107)，移到步驟108。
其次在輸入了學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令的時(shí)候，由于不是初次，執(zhí)行步驟100、103、104、101、102、109~113、106~108的處理。
最初，位置偏差在下限值和上限值的范圍以外的場(chǎng)合多，所以，錯(cuò)誤范圍標(biāo)志被置成「1」，結(jié)果，更新停止標(biāo)志不會(huì)被置成「1」。而后，當(dāng)學(xué)習(xí)控制的次數(shù)增多時(shí)，位置偏差就變小，所以，在步驟112就不會(huì)將位置偏差判斷為是下限值和上限值的范圍外，結(jié)果，錯(cuò)誤范圍標(biāo)志不會(huì)被置成「1」，1個(gè)模式指令結(jié)束。
一旦讀入學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令，在步驟106判斷錯(cuò)誤范圍標(biāo)志為「0」，移到步驟107後將更新停止標(biāo)志置成「1」，另外，將正進(jìn)行控制的標(biāo)志置成「0」的同時(shí)，置成輸入關(guān)斷、輸出關(guān)斷，停止學(xué)習(xí)控制(步驟108)，結(jié)束相應(yīng)周期的處理。
接著，一旦讀入學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令，由于更新停止標(biāo)志被置成了「1」，所以，從步驟109移到步驟111，只把輸出置成接通。亦即，只有圖2、圖3中的開(kāi)關(guān)25被置成接通，不進(jìn)行學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22的修正數(shù)據(jù)的更新、只執(zhí)行根據(jù)修正數(shù)據(jù)的位置偏差的修正。而后，移向步驟112。
這樣，此后，即使執(zhí)行學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令、開(kāi)始學(xué)習(xí)控制，由于更新停止標(biāo)志被置成「1」，所以，不進(jìn)行學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22的修正數(shù)據(jù)的更新、只進(jìn)行根據(jù)修正數(shù)據(jù)的位置偏差修正的學(xué)習(xí)控制。
學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22，通常是由SRAM或DRAM等易失性存儲(chǔ)器構(gòu)成的，一旦關(guān)斷上位控制裝置的數(shù)字控制裝置1的電源，其內(nèi)容就削掉了，因此，用閃速存儲(chǔ)器等非易失性存儲(chǔ)器來(lái)構(gòu)成該學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22，這樣，即使一時(shí)電源被切斷，也能保存修正數(shù)據(jù)，而不必重新學(xué)習(xí)、從上次的狀態(tài)開(kāi)始執(zhí)行。
另外，在進(jìn)行學(xué)習(xí)、使位置偏差變?yōu)椤?」時(shí)的學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)，是寶貴的數(shù)據(jù)。所以，也可以這樣作將學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22的存儲(chǔ)內(nèi)容傳送到上位控制裝置的數(shù)字控制裝置1，存儲(chǔ)到非易失性存儲(chǔ)器，以便在進(jìn)行其它的工件等的加工、再次進(jìn)行相同零件等的相同形狀的加工的時(shí)候，將該存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)傳送到學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22、無(wú)需重新學(xué)習(xí)、只實(shí)施根據(jù)修正數(shù)據(jù)的位置偏差的修正。
這樣，如果做成能將存儲(chǔ)在學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器中的修正數(shù)據(jù)傳送存儲(chǔ)到上位控制裝置1內(nèi)的非易失性存儲(chǔ)器中，就沒(méi)有必要用非易失性存儲(chǔ)器來(lái)構(gòu)成學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22。按每種零件、形狀，亦即、對(duì)學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令和/或?qū)W習(xí)控制結(jié)束指令所特定的動(dòng)作程序賦予關(guān)聯(lián)地，靠學(xué)習(xí)控制使位置偏差收斂到0，把這樣生成的修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到上位控制裝置的數(shù)字控制裝置1中。而后，在進(jìn)行加工時(shí)，由學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22傳送存儲(chǔ)這個(gè)修正數(shù)據(jù)，讓上位控制裝置僅執(zhí)行根據(jù)修正數(shù)據(jù)的位置偏差的修正處理，依此，可進(jìn)行高精度加工。
再者，對(duì)于工件在加工新的加工形狀時(shí)，在還沒(méi)有做成由學(xué)習(xí)控制形成的修正數(shù)據(jù)、沒(méi)有對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)該加工形狀的動(dòng)作程序而存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)的場(chǎng)合，要用來(lái)自上位控制裝置的數(shù)字控制裝置1的指令、對(duì)學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器22清零，重新做成針對(duì)該加工形狀模式的修正數(shù)據(jù)。
另外，在上述的實(shí)施方式中，一時(shí)地更新停止標(biāo)志被置成「1」之后，在步驟111置成「輸出接通」，變更成將修正數(shù)據(jù)加到位置偏差上的處理后、前進(jìn)到步驟112。這是為了即使是在將修正數(shù)據(jù)加到位置偏差上的控制過(guò)程中，在位置偏差處于下限值和上限值間的范圍之外的時(shí)候，將錯(cuò)誤范圍標(biāo)志置成「1」，使其輸出報(bào)警，通知由于工具的磨損等某種原因、位置偏差不能進(jìn)入指定值范圍，由此，可以盡早知道存在不良加工。
進(jìn)而，也可以這樣做通過(guò)監(jiān)視學(xué)習(xí)中電流指令，在由于指令加速度和切削負(fù)荷等、超過(guò)了預(yù)先決定的電流指令的場(chǎng)合，來(lái)通知發(fā)生了某些異常。
另外，在用通常的NC語(yǔ)句記述加工程序的場(chǎng)合，雖然數(shù)字控制裝置1解釋這個(gè)加工程序后進(jìn)行插值計(jì)算，但這必須要以實(shí)時(shí)的方式來(lái)進(jìn)行，所以，要根據(jù)數(shù)字控制裝置1的計(jì)算能力來(lái)決定能插補(bǔ)的周期。也可以這樣做數(shù)字控制裝置1預(yù)先插補(bǔ)計(jì)算發(fā)往各個(gè)軸的位置指令值、存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，將該存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的位置指令值輸出到伺服控制裝置。進(jìn)而，也能做成用作為上位控制裝置的數(shù)字控制裝置1的外部運(yùn)算裝置來(lái)運(yùn)算，數(shù)字控制裝置1由通信裝置接收其位置指令同時(shí)輸入到伺服控制裝置，以縮短插值周期提高加工速度。
如以上說(shuō)明的那樣，若依據(jù)本發(fā)明，在執(zhí)行多個(gè)相同形狀的加工的場(chǎng)合，適用僅對(duì)該形狀處的學(xué)習(xí)控制，可以進(jìn)行讓其加工中的位置偏差收斂到0的加工，因此，可以進(jìn)行高精度加工。
權(quán)利要求
1.一種伺服控制裝置，根據(jù)由上位控制裝置所輸入的指令位置驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)，其特征在于，具有在根據(jù)相同指令模式下的位置偏差做成修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中的同時(shí)修正位置偏差的學(xué)習(xí)控制裝置；上述學(xué)習(xí)控制裝置，在從學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令到學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令之間，在根據(jù)位置偏差做成修正數(shù)據(jù)的同時(shí)修正位置偏差。
2.一種伺服控制裝置，根據(jù)由上位控制裝置所輸入的指令位置驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)，其特征在于，包括具有存儲(chǔ)根據(jù)由上位控制裝置所輸入的指令位置和由伺服馬達(dá)所驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)體的檢測(cè)位置間的位置偏差求得的修正數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器、并根據(jù)該存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)修正位置偏差來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)控制的學(xué)習(xí)控制裝置；上述學(xué)習(xí)控制裝置，判別由上位控制裝置所輸入的學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令和學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令、在從該學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令到學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令之間的上述伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)中按指定周期將上述修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到上述存儲(chǔ)器，同時(shí)，對(duì)從學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令到學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令之間的上述伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)，根據(jù)由上位控制裝置所輸入的位置指令和上述存儲(chǔ)器中上述按指定周期所存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。
3.按權(quán)力要求項(xiàng)1或2記載的伺服控制裝置，其特征在于，上述學(xué)習(xí)控制裝置，上述學(xué)習(xí)開(kāi)始指令后、從作為位置指令的差值的移動(dòng)指令不為0時(shí)到學(xué)習(xí)結(jié)束指令之間進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。
4.按權(quán)力要求項(xiàng)1到3內(nèi)任1項(xiàng)記載的伺服控制裝置，其特征在于，上述學(xué)習(xí)控制裝置，具有針對(duì)多個(gè)加工形狀的各自不同的上述存儲(chǔ)器，根據(jù)特定來(lái)自上述上位控制裝置的上述加工形狀的識(shí)別代碼和學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令和學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令，用識(shí)別代碼選擇上述存儲(chǔ)器，從學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令到學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令之間進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。
5.按權(quán)力要求項(xiàng)1或2記載的伺服控制裝置，其特征在于，上述存儲(chǔ)器是非易失性存儲(chǔ)器。
6.按權(quán)力要求項(xiàng)1或2記載的伺服控制裝置，其特征在于，上述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)可以與上述上位控制裝置的存儲(chǔ)裝置間相互傳送。
7.按權(quán)力要求項(xiàng)1或2記載的伺服控制裝置，其特征在于，上述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)可以根據(jù)來(lái)自上位控制裝置的指令消除。
8.按權(quán)力要求項(xiàng)1或2記載的伺服控制裝置，其特征在于，可以根據(jù)來(lái)自上述上位控制裝置的指令只停止修正數(shù)據(jù)的更新。
9.按權(quán)力要求項(xiàng)1或2記載的伺服控制裝置，其特征在于，在上述位置偏差進(jìn)入到了指定范圍的時(shí)候，停止修正數(shù)據(jù)的更新。
10.按權(quán)力要求項(xiàng)1或2記載的伺服控制裝置，其特征在于，將上述位置偏差超過(guò)了預(yù)先設(shè)定的值的消息通知上述上位控制裝置。
11.按權(quán)力要求項(xiàng)1或2記載的伺服控制裝置，其特征在于，在電流指令超過(guò)了預(yù)先設(shè)定的值的場(chǎng)合，判斷為超過(guò)了馬達(dá)的能力，并通知上述上位控制裝置。
12.按權(quán)力要求項(xiàng)1或2記載的伺服控制裝置，其特征在于，上述上位控制裝置，將由上述修正數(shù)據(jù)和上述學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令以及學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令所特定的動(dòng)作程序賦予關(guān)聯(lián)并存儲(chǔ)，將對(duì)應(yīng)從上述上位控制裝置輸入的學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令和學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令對(duì)子的修正數(shù)據(jù)傳送到伺服控制裝置的上述存儲(chǔ)器。
13.按權(quán)力要求項(xiàng)1或2記載的伺服控制裝置，其特征在于，上述上位控制裝置，將由上述修正數(shù)據(jù)和上述學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令以及學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令所特定的動(dòng)作程序賦予關(guān)聯(lián)并存儲(chǔ)，在對(duì)應(yīng)從上述上位控制裝置輸入的學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令和學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令對(duì)子的位置偏差數(shù)據(jù)不存在的場(chǎng)合，清除上述存儲(chǔ)器的修正數(shù)據(jù)。
14.按權(quán)力要求項(xiàng)1或2記載的伺服控制裝置，其特征在于，上述動(dòng)作程序是機(jī)床中的加工工件的NC程序。
15.按權(quán)力要求項(xiàng)1或2記載的伺服控制裝置，其特征在于，上述上位控制裝置，預(yù)先插值計(jì)算發(fā)往各軸的位置指令值并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置中，將該存儲(chǔ)裝置所存儲(chǔ)的位置指令值輸出到上述伺服控制裝置。
16.按權(quán)力要求項(xiàng)15記載的伺服控制裝置，其特征在于，上述插值計(jì)算在上述上位控制裝置的外部的運(yùn)算裝置計(jì)算，上位控制裝置從通信裝置接收其位置指令值，同時(shí)輸入到上述伺服裝置。
全文摘要
由上位控制裝置用學(xué)習(xí)控制開(kāi)始指令使開(kāi)關(guān)接通、取入每個(gè)周期的位置偏差。用限帶濾波器來(lái)處理將從學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器取出的修正數(shù)據(jù)加到了該位置偏差上的結(jié)果，作為修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器中。另外，對(duì)于取出的修正數(shù)據(jù)由動(dòng)態(tài)特性補(bǔ)償單元補(bǔ)償相位滯后和增益降低，加到位置偏差上，作為向位置控制部分的輸入。當(dāng)針對(duì)相同形狀的指令模式結(jié)束、輸出學(xué)習(xí)控制結(jié)束指令的時(shí)候，將開(kāi)關(guān)置于關(guān)斷，結(jié)束學(xué)習(xí)控制。
文檔編號(hào)G05B19/404GK1519673SQ20041000088
公開(kāi)日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2004年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月21日
發(fā)明者豐澤雪雄, 前田和臣, 臣 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社