專利名稱：旋轉(zhuǎn)軸的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制機(jī)床等的旋轉(zhuǎn)軸的裝置。
背景技術(shù)：
在機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸的控制中，通常進(jìn)行檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度/旋轉(zhuǎn)速度后從與其指令值的差來算出伺服馬達(dá)的控制量的反饋控制。
但是，在例如機(jī)床的分度工作臺(tái)的控制中，由于存在在旋轉(zhuǎn)體和檢測(cè)器之間連接兩者的連接器等剛性低的部分，所以旋轉(zhuǎn)體會(huì)振動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是抑制或防止因在旋轉(zhuǎn)體和檢測(cè)器之間存在剛性低的部分而產(chǎn)生的振動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種旋轉(zhuǎn)軸的控制裝置，其具備伺服馬達(dá)；由該伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)體；檢測(cè)該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)角速度中至少一方的檢測(cè)器；從該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)角速度中至少一方指令值和該檢測(cè)器的檢測(cè)值算出該伺服馬達(dá)的控制量的控制處理部；檢測(cè)該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角加速度的角加速度檢測(cè)器；以及根據(jù)該角加速度檢測(cè)器檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)角加速度修正上述旋轉(zhuǎn)角度指令值、旋轉(zhuǎn)角速度指令值及伺服馬達(dá)的電流指令值中至少一個(gè)的修正計(jì)算部。
最好是上述角加速度檢測(cè)器設(shè)于上述旋轉(zhuǎn)體側(cè)。
上述角加速度檢測(cè)器可采取構(gòu)成是由檢測(cè)角速度的角速度檢測(cè)器及將檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)角速度微分得到旋轉(zhuǎn)角加速度的微分器組成。此外，還可采用的構(gòu)成是取代上述角加速度檢測(cè)器，除檢測(cè)該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)角速度中的至少一方的檢測(cè)器之外可在旋轉(zhuǎn)體上具有角速度檢測(cè)器，用修正計(jì)算部通過將所得的角速度值進(jìn)行微分計(jì)算角加速度以修正指令值。
由于作用于旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩與角加速度成比例，通過檢測(cè)角加速度并根據(jù)該值來修正指令值，可抑制或防止振動(dòng)。


圖1是表示本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸控制裝置的一個(gè)實(shí)例的圖。
圖2是表示本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸控制裝置的另一個(gè)實(shí)例的圖。
圖3是表示控制處理部18中的控制處理的詳情的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸控制裝置的一個(gè)實(shí)例的圖。該旋轉(zhuǎn)控制裝置用于例如機(jī)床的分度工作臺(tái)的控制。
在圖1中，旋轉(zhuǎn)體10連接到伺服馬達(dá)12上，伺服馬達(dá)12上還連接有編碼器等的角度/角速度檢測(cè)器14。再有，角速度通過將編碼器輸出的角度對(duì)時(shí)間微分而得到。
旋轉(zhuǎn)體10上設(shè)有檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)角加速度的角加速度傳感器16?？刂铺幚砥?8除了從角度/角速度指令值和角度/角速度檢測(cè)值算出伺服馬達(dá)12的電流控制值后給予伺服馬達(dá)12以往的控制處理之外，還根據(jù)來自角加速度傳感器16的角加速度檢測(cè)值來進(jìn)行修正角度/角速度指令值的處理。關(guān)于控制處理部18的控制處理的詳情將在后面進(jìn)行描述。對(duì)于角加速度的檢測(cè)，除了如圖1所示使用一般的角加速度傳感器以外，也可將例如角度/角速度檢測(cè)器14檢測(cè)的角速度檢測(cè)值對(duì)時(shí)間微分作為角加速度。
圖2是表示本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸控制裝置的另一個(gè)實(shí)例的圖。在伺服馬達(dá)12和旋轉(zhuǎn)體10之間用蝸桿20和齒輪22連接這點(diǎn)上與圖1中實(shí)例不同。
圖3是表示了圖1及圖2中控制處理部18中的控制處理的詳情的方框圖。
圖3中，將由與伺服馬達(dá)12連接的編碼器所檢測(cè)的角度檢測(cè)值23用作位置反饋，從與位置指令的差分25在位置控制處理部24中由例如公知的PID計(jì)算算出速度指令。其次，將檢測(cè)的角速度值26用作速度反饋，從與速度指令的差分27在速度控制處理部26中由例如公知的PID計(jì)算算出電流指令。再有，檢測(cè)伺服馬達(dá)12的電流，從電流檢測(cè)值28與電流指令的差分30在電流控制處理部32中由例如公知的PID計(jì)算算出電流控制值再給予伺服馬達(dá)12。
將由旋轉(zhuǎn)體10上所設(shè)的角加速度傳感器16所檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)角加速度的值用于位置指令的修正34、速度指令的修正36及電流指令的修正38。用于該修正的計(jì)算部40中的計(jì)算通過例如(修正后指令值)＝(修正前指令值)+(系數(shù))×(角加速度檢測(cè)值)的式子來進(jìn)行。抑制或消除旋轉(zhuǎn)體的振動(dòng)地由試錯(cuò)法確定上式中的系數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)軸的控制裝置，其特征在于，具備伺服馬達(dá)；由該伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)體；檢測(cè)該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)角速度中至少一方的檢測(cè)器；以及從該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)角速度中至少一方指令值和該檢測(cè)器的檢測(cè)值算出該伺服馬達(dá)的控制量的控制處理部，除所述檢測(cè)器外還具有檢測(cè)該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角加速度的角加速度檢測(cè)器，并且具備根據(jù)該角加速度檢測(cè)器檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)角加速度修正所述旋轉(zhuǎn)角度指令值、旋轉(zhuǎn)角速度指令值及伺服馬達(dá)的電流指令值中至少一個(gè)的修正計(jì)算部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)軸的控制裝置，其特征在于，所述角加速度檢測(cè)器設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體側(cè)。
3.一種旋轉(zhuǎn)軸的控制裝置，其特征在于，具備伺服馬達(dá)；由該伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)體；檢測(cè)該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)角速度中至少一方的檢測(cè)器；以及從該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)角速度中至少一方指令值和該檢測(cè)器的檢測(cè)值算出該伺服馬達(dá)的控制量的控制處理部，除所述檢測(cè)器外還具備檢測(cè)該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角速度的角速度檢測(cè)器以及通過對(duì)該角速度檢測(cè)器檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)角速度微分求出旋轉(zhuǎn)角加速度的微分器，根據(jù)所得的旋轉(zhuǎn)角加速度修正計(jì)算所述旋轉(zhuǎn)角度指令值、旋轉(zhuǎn)角速度指令值及伺服馬達(dá)的電流指令值中至少一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)軸的控制裝置，其特征在于，所述角速度檢測(cè)器設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)體側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)軸的控制裝置，其特征在于，所述角速度檢測(cè)器和所述微分器被一體化。
全文摘要
本發(fā)明的目的是抑制或防止因在旋轉(zhuǎn)體和檢測(cè)器之間存在剛性低的部分而產(chǎn)生的振動(dòng)。設(shè)置檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角加速度的角加速度傳感器，根據(jù)角加速度的值來修正角度/角速度指令值。
文檔編號(hào)G05B11/36GK1782931SQ20051012428
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者谷口滿幸, 今井圭介 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社