[发明专利]位置控制系统

说明书

本发明提供一种位置控制系统，其中，确定对应于第一位置控制器101a和第二位置控制器101b的进给轴的各个运动量，如果通过将在两个运动量中较小的运动量除以较大的运动量而获得的值落入到指定的范围以内，用于具有较小运动量的进给轴的位置控制器将检测到的电机位置选择为位置反馈值，并且用于其他进给轴的位置控制器将检测到的物体位置选择为位置反馈值。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年3月15日提交的申请号为2018-048436的日本专利申请的优先权，其全部内容包括说明书、权利要求书、附图和摘要通过引用的方式结合于此。

技术领域

本发明大体上涉及一种如安装在例如，机床上的位置控制系统，更具体地，涉及这样一种位置控制系统：基于从附接在电机上的电机位置检测器所检测的电机位置以及从附接在受控物体附近的物体位置检测器所检测的物体位置来执行驱动系统的反馈控制。

背景技术

通过参考附图将描述安装在传统机床上的位置控制系统中的反馈控制系统的示意性的配置。图5为示出了具有两个进给轴(其作为受控物体)的传统的位置控制系统的示意性配置的系统框图。这种传统的位置控制系统包括通过驱动多个进给轴来控制一个受控物体117的位置的系统。在图5中，虽然示出了总共两个受控物体117，一个设置在第一进给轴侧(上侧)，另一个设置在第二进给轴侧(下侧)，但是这两个受控物体117指示为同一个。然而，从这两个进给轴的角度来看，严格来讲，最终的受控物体117不是相同的受控物体117，因为例如，即使受控物体117是相同的受控物体117，如配备有工具的工具座，两个进给轴处于一个进给轴机构安装在另一个进给轴上的状态。因此，为了便于描述，所述受控物体117将被视为相同的物体。

所述位置控制系统包括分别为两个进给轴提供的第一位置控制器101a和第二位置控制器101b。所述第一位置控制器101a和第二位置控制器101b大致上具有相同的配置，因此这里并不需要区分“第一”和“第二”，将它们简称为“位置控制器101”而省略后缀“a”和“b”。相同的情形适用于其他部件。

每个位置控制器101凭借减法器104计算来自作为更高级装置的数值控制器102的命令位置P与从线性编码器103输出的检测到的位置Pd之间的差值，并将该差值设置为位置误差Pe。速度指令计算器105基于位置误差Pe以比例增益Kp放大指令速度V，并且输出该指令速度V。同时，位置控制器101凭借微分器107对从电机位置检测器106检测到的电机位置Pm求微分，并将微分的结果设定为检测到的电机速度Vm，以及凭借减法器108计算检测到的电机速度Vm与指令速度V之间的差值并将该差值设定为速度偏差。该速度偏差凭借转矩指令计算器109(速度环比例增益Pv)被转换成速度偏差比例分量，同时凭借转矩指令计算器110(速度环积分增益Iv)被转换成速度偏差积分分量，并且凭借加法器111将所述速度偏差比例分量和速度偏差积分分量相加并将相加的结果设定为转矩指令T。凭借电流控制器112对该扭矩指令T进行各种类型的滤波处理，然后供应用于控制电机113的电流。

电机113的旋转轴根据来自位置控制器101的电流旋转。并且与电机113的旋转轴接合的滚珠丝杠115凭借接合件114旋转。连接至受控物体117(例如平台)的滚珠丝杠螺母116凭借如未图示的引导面在滚珠丝杠115的旋转方向上受到限制，并且随着滚珠丝杠115的旋转沿滚珠丝杠115的轴向被驱动。连接至电机113的旋转轴的来自电机位置检测器106的检测到的电机位置Pm也随着电机113的旋转轴改变。此外，固定至受控物体117的线性编码器103的检测头118随着电机113的转动沿滚珠丝杠115的轴向被驱动，并且检测头118的运动量(即受控物体117的检测到的位置Pd)相对于线性编码器103的标尺119也改变，其中所述标尺119固定至如未示出的底座。上面所描述的改变了的检测到的位置Pd和检测到的电机位置Pm供应至位置控制器101，并且执行反馈控制，从而消除所述检测到的位置Pd与来自数值控制器102的指令位置P之间的差值。