[发明专利]控制参数调整方法及调整装置

说明书

技术领域

本发明涉及对机床的进给机构等移动机构产生的移动体的移动进行数值控制时的控制参数的调整方法及调整装置。

背景技术

基于在机床所使用的伺服电动机的位置控制中，通常使用古典控制理论即反馈控制。图12表示进行反馈控制的伺服控制装置的结构。

如图12所示，机床中的数值控制的对象1包括控制系统的伺服控制装置2和机械系统的进给机构3等。

虽然省略了详细的说明，但进给机构3由伺服电动机4、减速齿轮5、支承轴承6、托架7、滚珠丝杠8（螺杆部8a、螺母部8b）等，使工作台或立柱等移动体9（负载惯性）如箭头A那样直线性地移动。

伺服控制装置2基于来自数值控制装置的位置指令、来自检测移动体9的位置的位置检测器10的位置反馈、来自检测伺服电动机4的转速的转速检测器11的速度反馈，对伺服电动机4的旋转进行控制，由此控制成移动体9的移动位置追随所述位置指令。作为该伺服控制装置2中的参数，包括（a）位置循环增益（Kp）、（b）速度循环增益（比例增益Kv、积分增益Kvi）等，这些伺服控制系统的参数在位置控制中是重要的因子。

另外，基于图12的伺服控制装置2的反馈控制中，相对于位置指令，实际的移动体9的位置延迟地追随，作为对该延迟进行补偿的伺服控制系统的功能，有（c）前馈控制功能、（d）象限突起校正功能等。例如，图13所示的伺服控制装置2对与图12同样的伺服控制系统添加了前馈控制部13，图14所示的伺服控制装置2对与图12同样的伺服控制系统添加了象限突起校正部16。

另外，作为对机床的高速加工的形状偏离进行抑制的总称的功能，有高速加工功能，为了实现该高速加工功能，除了（c）的前馈控制功能和（d）的象限突起校正功能等伺服控制系统的功能之外，作为数值控制装置侧的功能，通常具备（e）平滑处理功能、（f）拐角减速处理功能、（g）插补前加减速处理功能、（h）插补后加减速处理功能等。在图15所例示的以往的数值控制装置17中，具备NC程序解析处理部18、平滑处理部19、拐角减速处理部20、插补前加减速处理部21、向各轴的指令分配处理部（插补处理部）22、插补后加减速处理部23。

与上述（a）~（d）、（f）~（h）的功能相关的控制参数需要根据控制对象进行调整，以往，这些控制参数的调整使用测定器，基于该测定结果，依赖于操作员的经验或直觉来进行。即，操作员本身根据测定结果而求出各控制参数的适当的设定值，手动地进行向各设备（数值控制装置17、伺服控制装置2）的控制参数的设定。

为了解决该问题，以进行伺服控制系统的参数（（a）位置循环增益、（b）速度循环增益、（c）前馈控制功能、（d）象限突起校正功能）的自动调整为目的，提出了下述的专利文献1~5的发明。而且，以进行高速加工功能中的与数值控制侧关联的参数（（c）前馈控制功能、（f）拐角减速处理功能、（g）插补后加减速处理功能）的自动调整为目的，提出了下述的专利文献6的发明。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平2-261083号公报

【专利文献2】日本特开平3-84603号公报

【专利文献3】日本特开平8-221132号公报

【专利文献4】日本专利第4327880号公报

【专利文献5】日本特开平11-102211号公报

【专利文献6】日本特开2004-188541号公报

【专利文献7】日本特开平4-30945号公报

发明内容

然而，如图12所示，机床中的数值控制对象1的机械系统包括作为进给机构3的结构部件的减速齿轮5、支承轴承6、托架7、滚珠丝杠8等、及移动体9，进给机构3的减速齿轮5、支承轴承6、滚珠丝杠8的控制特性因这些结构部件的磨损而引起时效变化，表示进给机构3的特性的指标之一即空程（lost motion）的数值等通常也因时效变化而增大。以检测该进给机构的空程的时效变化为目的，提出了上述的专利文献7的发明。