[发明专利]伺服电动机控制装置

说明书

本发明涉及一种抑制由于机床老化(例如连接机构的刚性随时间劣化)引起的机床的振动的产生的伺服电动机控制装置。该伺服电动机控制装置具备伺服电动机、被驱动体、连接结构、第一位置检测部、第二位置检测部以及电动机控制部。电动机控制部具有：双位置控制部，其进行基于位置指令值与由第一位置检测部检测出的伺服电动机的位置之间的第一偏差的高频成分的半封闭FB控制、基于位置指令值与由第二位置检测部检测出的被驱动体的位置之间的第二偏差的低频成分的全封闭FB控制；取得部，其取得连接机构的刚性的大小；以及变更部，其根据所取得的连接机构的刚性的大小来变更双位置控制部的半封闭FB控制与全封闭FB控制的比例。

技术领域

本发明涉及一种伺服电动机控制装置，进行基于伺服电动机的位置的半封闭反馈控制和基于被驱动体的位置的全封闭反馈的双位置反馈控制。

背景技术

已知一种例如在机床等中使用伺服电动机来控制被加工物(工件)的位置的伺服电动机控制装置。伺服电动机控制装置在工作台(被驱动体)(也称为移动体)上装载被加工物，通过伺服电动机使工作台经由连接机构移动。连接机构具有与伺服电动机连接的耦合器、固定在耦合器上的滚珠丝杠、与滚珠丝杠拧合并且与工作台连接的螺母。这样，如果通过伺服电动机使滚珠丝杠旋转，则与滚珠丝杠拧合的螺母在滚珠丝杠的轴向被移动，与螺母连接的工作台被移动。

作为伺服电动机控制装置的控制方式有半封闭反馈控制、全封闭反馈控制、双位置反馈控制。半封闭反馈控制根据伺服电动机的位置进行反馈控制。全封闭反馈控制根据被驱动体的位置进行反馈控制。双位置反馈控制根据伺服电动机的位置和被驱动体的位置这两者进行反馈控制(例如参照专利文献1～3)。

但是，由于机床的老化，机床会产生振动。例如由于连接机构(特别是耦合器以及滚珠丝杠)的刚性的老化(下降)或机床中的其他任意部件的老化的原因，机床的固有共振频率下降，机床中会产生低频振动。如果机床中产生低频的振动，则机床的加工精度下降。

专利文献1：日本特公平2-30522号公报

专利文献2：日本特开2002-297241号公报

专利文献3：日本特开2010-271854号公报

发明内容

本发明的目的为提供一种抑制由于机床的老化(例如连接机构的刚性的老化)引起机床产生振动的的伺服电动机控制装置。

(1)本发明的伺服电动机控制装置(例如后述的伺服电动机控制装置1，1A，1B，1C)具备：伺服电动机(例如后述的伺服电动机50)；被驱动体(例如后述的工作台70)，其由上述伺服电动机进行驱动；连接结构(例如后述的连接机构60)，其将上述伺服电动机与上述被驱动体连接，并将上述伺服电动机的动力传递给上述被驱动体；第一位置检测部(例如后述的编码器40)，其检测上述伺服电动机的位置；第二位置检测部(例如后述的标尺80)，其检测上述被驱动体的位置；以及电动机控制部(例如后述的电动机控制部10，10A，10B，10C)，其控制上述伺服电动机，上述电动机控制部具有：双位置控制部(例如后述的双位置控制部30A，30B)，其进行基于用于上述伺服电动机的驱动控制的位置指令值与由上述第一位置检测部检测出的上述伺服电动机的位置之间的第一偏差的高频成分的半封闭反馈控制、基于上述位置指令值与由上述第二位置检测部检测出的上述被驱动体的位置之间的第二偏差的低频成分的全封闭反馈控制；取得部(例如后述的力推定部20，刚性推定部22，取得部20C)，其取得上述连接机构的刚性的大小或上述伺服电动机控制装置的共振频率的大小；以及变更部(例如后述的控制比例变更部35A，35B)，其根据通过上述取得部取得的上述连接机构的刚性的大小或变化量或者通过上述取得部取得的上述伺服电动机控制装置的共振频率的大小或变化量来变更上述双位置控制部的上述半封闭反馈控制与上述全封闭反馈控制的比例。