[发明专利]伺服电动机控制装置、控制方法以及计算机可读介质

说明书

本发明提供一种伺服电动机控制装置、控制方法及计算机可读介质。该伺服电动机控制装置具备：指令生成部，其每隔预定周期，生成伺服电动机的位置或速度的指令；判定部，其每隔预定周期，判定伺服电动机正在进行“反转”或“从停止开始的移动”；加速度计算部，其在判定部判定的情况下，根据其判定的结果，求出伺服电动机的加速度；以及修正量计算部，其计算用于修正伺服电动机的延迟的修正量，加速度计算部在伺服电动机进行了“反转”或“从停止开始的移动”后，也求出加速度，在伺服电动机进行了“反转”或“从停止开始的移动”后，修正量计算部根据由加速度计算部求出的加速度，来计算所述修正量。

技术领域

本发明涉及一种对机床的轴进行驱动的伺服电动机的控制装置。尤其，涉及能够更恰当地求出用于对伺服电动机的动作的指令起的延迟进行补偿的修正量的伺服电动机控制装置、伺服电动机控制方法以及记录有计算机程序的计算机可读介质。

背景技术

在通过伺服电动机使轴运动的机床中，在轴的移动方向的反转，即驱动该轴的伺服电动机的旋转方向的反转时，摩擦的大小变化。也就是说，以“动摩擦→静摩擦(大于动摩擦)→动摩擦”这样的方式摩擦大小依次变化，因此若伺服电动机(以及其控制装置)始终为相同响应，则存在在摩擦大的静摩擦区域发生延迟的问题。

同样，轴停止后，从该停止状态再次移动时，也以“静摩擦(大于动摩擦)→动摩擦”这样的方式摩擦大小变化，因此若伺服电动机等始终为相同响应，则存在在摩擦大的静摩擦区域发生延迟的问题。

为了对这样的延迟进行补偿，已知如下技术：在反转时或者从静止状态起的移动开始时计算预定的修正量，进行向伺服电动机的速度指令或者速度控制环路的积分器进行加法运算这样的修正。

在此，作为该修正量，利用通过预定参数设定的固定值、对于固定值而反转时的加速度或移动之后立即的加速度等，作为修正量而利用。或者，利用将对该修正量乘以与这些加速度的平方根的值对应的倍率值而得的值等。

例如，可以通过圆弧波形来决定该修正量的优选值。图3和图4表示圆弧波形的例子。圆弧波形是表示将被加工物沿着圆弧状的轨迹进行切削加工时的控制加工误差的图。即，圆弧波形表示使用2个轴，使被加工物侧或切削刀具侧圆环状地移动，而对被加工物进行圆弧状的切削加工时的加工误差。在此，以被加工物被固定，切削刀具圆弧状地移动的情况为例进行说明。

在图3和图4中，例如，通过驱动X轴的第1伺服电动机以及驱动Y轴的第2伺服电动机，使切削刀具在图示的旋转方向上旋转。图3和图4中的实线是被加工物相对于根据加工程序决定的切削刀具的位置，即位置指令，虚线表示切削刀具的实际位置。

例如，在图3的第III象限中，第1伺服电动机以及第2伺服电动机分别旋转并使轴旋转，以便使切削刀具向－(负)X轴方向以及+(正)Y轴方向移动。并且，切削刀具从第III象限移动至第II象限时，第2伺服电动机同样地被驱动，同时第1伺服电动机反转以使切削刀具向+(正)X轴方向移动。

此时，第1伺服电动机因旋转方向反向，因此在该过程中会瞬间停止旋转。因此，第1伺服电动机的输出轴从动摩擦状态经过静摩擦状态后再次转变为动摩擦状态。这样，在第1伺服电动机的旋转反转时，经过摩擦系数大的静摩擦状态，并且，受到第1伺服电动机的传递系统中的间隙的影响，因此，在第1伺服电动机的动作中发生响应延迟。因此，这样的反转时的响应延迟如图3所示的那样，作为象限突起P在实测值中出现。因而，在沿着圆弧对被加工物进行切削加工的情况下，在与象限突起P对应的切削部位，发生在被加工物上(与象限突起P对应的)残留突起等的问题。

这样，在圆弧波形中，在象限切换的4个部位，某个伺服电动机反转，因此存在半径方向的误差变大的倾向。放大来看时，该误差可观测为半径方向的突起，因此将这些称为象限突起P。