[发明专利]数控装置及驱动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及进行使支撑工件的工作台沿交叉的两轴方向驱动的控制的数控装置及驱动控制方法。

背景技术

机床能进行各种加工。机床将从库取出的工具安装于主轴，来对工件进行目标加工，上述库对工具进行收容和搬运。支撑工件的工作台可利用驱动机构沿例如水平面内的两轴方向移动。驱动工作台的驱动机构具有伺服马达。数控装置通过对伺服马达进行驱动控制来使工作台在各轴方向上移动。日本专利公开特许公报2004年第0188541号公开了一种数控装置，其包括对机床的动作进行测定的测定器，并基于测定结果对与各轴的驱动相关的参数进行调节。数控装置对与各轴的驱动相关的加速度、位置环增益、前馈增益、滤波时间常数、转角速度这五个参数个别地进行调节。数控装置在表示设备振动的数学模型上进行模拟，来实施参数调节。数学模型在调节初期使用测定器来确认参数。关于加减速滤波器的调节方法，数控装置求出在各轴产生的不允许的振动中最低的频率。数控装置求出频率的倒数，并将其设为加减速滤波器的滤波时间常数。以往的数控装置利用加减速滤波器除去在各轴产生的振动中频率最低的振动，但在产生比该频率更高的振动的轴上，振动依然残留。可以想到对于各轴将加减速滤波器的时间常数设定为不同的值，但时间常数的不同会导致将各轴的加减速性能设定为不同的值，在沿着规定的路径驱动工作台的情况下，需要进行加减速性能的修正，存在驱动控制变得复杂的问题。

发明内容

本发明的目的在于，在数控装置及驱动控制方法中，沿交叉的两轴方向，利用设于各轴的马达使支撑工件的工作台驱动，能抑制各轴的振动，还能使各轴的驱动控制变得简单。

本发明的数控装置进行沿交叉的两轴方向、利用设于各轴的马达使支撑工件的工作台驱动的控制，其包括：第一滤波器，该第一滤波器将在上述两轴方向中的一个轴方向上产生的振动的频率的倒数设为时间常数；以及第二滤波器，该第二滤波器将在上述两轴方向中的另一个轴方向上产生的振动的频率的倒数设为时间常数，将使各上述马达变速的变速信号通过上述第一滤波器及第二滤波器以进行平滑化。因此，数控装置能抑制工作台在两轴方向上的振动。数控装置在两轴方向上均利用第一滤波器及第二滤波器对变速信号进行滤波处理，因此驱动控制变得简单。

本发明的数控装置还包括第三滤波器，该第三滤波器基于不超过上述马达的最大转矩的加速时间(Ts)、上述第一滤波器的时间常数、上述第二滤波器的时间常数来设定时间常数，使上述变速信号通过该第三滤波器。因此，数控装置能根据第三滤波器的时间常数在不超过马达的最大转矩的范围内对变速信号的加速度进行调节。

在本发明的数控装置中，上述第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器各自的时间常数是可变的，上述数控装置包括：存储部，该存储部对与工件的种类相对应的上述第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器各自的时间常数进行存储；读取部，该读取部从上述存储部读取出与支撑于上述工作台的工件的种类相对应的时间常数；以及设定部，该设定部将上述读取部读取出的时间常数设定于上述第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器。因此，数控装置能根据工件的重量等设定第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器的时间常数，能抑制振动。

在本发明的数控装置中，上述存储部按工件的种类存储该工件的重量，当在上述存储部中没有存储有与支撑于上述工作台的工件的重量一致的重量的工件时，对第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器进行调节，以使第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器的时间常数之和与存储于上述存储部的工件的重量中、比支撑于上述工作台的工件的重量重且与该工件的重量最接近的重量的工件的种类所对应的第一滤波器、第二滤波器及第三滤波器的时间常数之和一致。因此，数控装置进行的马达加速时的驱动控制也能应对存储部中没有存储的工件。

本发明的数控装置包括对分别产生于上述两轴方向的振动的波形进行测定的测定部。因此，数控装置能根据测定出的振动的波形求出振动的频率。

本发明的数控装置包括基于上述测定部测定出的波形来求出各轴方向的振动频率的计算部。因此，数控装置能根据计算出的振动频率求出时间常数。