伺服控制装置制造方法及图纸

一种伺服控制装置，其具有：粗动轴电动机，其驱动粗动轴在所确定的轴向上进行直线移动；以及微动轴电动机，其安装在粗动轴的可动部上，驱动微动轴在粗动轴的可动部之上进行直线移动，该伺服控制装置对基于粗动轴和微动轴的位置决定的合成轴的位置进行控制，该伺服控制装置具有：粗动规则模型部，其基于位置指令进行规定的滤波运算，从而计算粗动模型位置；粗动追随控制部，其基于粗动模型位置和从粗动轴电动机提供的粗动轴电动机位置，对粗动轴电动机进行控制，以使得粗动轴电动机位置追随粗动模型位置；合成规则模型部，其基于位置指令进行规定的滤波运算，从而计算合成模型位置；以及微动追随控制部，其基于从微动轴电动机提供的微动轴电动机位置、和根据合成模型位置及粗动模型位置而求出的微动模型位置，对微动轴电动机进行控制，以使得微动轴电动机位置追随微动模型位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种伺服控制装置，其具有：粗动轴电动机，其驱动粗动轴在所确定的轴向上进行直线移动；以及微动轴电动机，其安装在粗动轴的可动部上，驱动微动轴在粗动轴的可动部之上进行直线移动，该伺服控制装置对基于粗动轴和微动轴的位置决定的合成轴的位置进行控制，该伺服控制装置具有：粗动规则模型部，其基于位置指令进行规定的滤波运算，从而计算粗动模型位置；粗动追随控制部，其基于粗动模型位置和从粗动轴电动机提供的粗动轴电动机位置，对粗动轴电动机进行控制，以使得粗动轴电动机位置追随粗动模型位置；合成规则模型部，其基于位置指令进行规定的滤波运算，从而计算合成模型位置；以及微动追随控制部，其基于从微动轴电动机提供的微动轴电动机位置、和根据合成模型位置及粗动模型位置而求出的微动模型位置，对微动轴电动机进行控制，以使得微动轴电动机位置追随微动模型位置。【专利说明】伺服控制装置
本专利技术涉及一种伺服控制装置，其在激光加工机、工作机械等的控制装置中，相对 于一个移动方向具有多个致动器，用于协调地对两者进行控制。
技术介绍
在使用激光加工机、工作机械等机械进行加工的情况下，进行控制以使得激光头、 刀具相对于工件的位置沿着指示的路径行进。该控制被称为轨迹控制，通过进行伺服控制， 以使得机械的各可动轴的实际位置追随各可动轴的位置指令的方式进行该轨迹控制。 在通常的机械中相对于一个移动方向使用一个致动器。致动器通常使用伺服电动 机。在相对于一个移动方向使用一个致动器而进行伺服控制的情况下，存在由于伺服控制 系统的响应延迟而产生追随误差的问题。此外，由于致动器的加速度存在极限，因此也会存 在无法实现高速响应这样的问题。在如要求大于或等于数十m/分钟的高速动作的情况下， 追随误差、响应性降低的影响特别显著地出现。 因此，提出有多个下述装置，这些装置在到目前为止所采用的致动器的基础上，还 追加移动范围较狭窄、但能够高速响应的附加的致动器，从而使用粗动和微动这两个致动 器控制一个移动方向的运动。 专利文献1 :日本特开2007-95035号公报 专利文献2 :日本特开平7-168625号公报
技术实现思路
但是，根据上述现有技术，例如在专利文献1中，虽然按照规定的条件生成粗动和 微动的各自的指令，但是由于相对于各自的指令产生伺服系统的响应延迟，因此存在将粗 动伺服响应和微动伺服响应合成而得到的合成位置响应无法正确追随将粗动位置指令和 微动位置指令合成而得到的合成位置指令的问题。 此外，在专利文献2中，粗动位直响应由反馈控制系统的响应决定。反馈控制系统 需要确保稳定性，因此产生了对该响应的制约，特别地，高速响应由于控制系统变得不稳定 而大多无法实现。此外，在专利文献1和2中，都存在由于粗动轴加减速而在微动轴中产生 惯性力，从而在微动轴的响应中产生误差的问题。 本专利技术是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种伺服控制装置，该伺服控 制装置能够进行控制，以使得在不产生由响应延迟、惯性力的影响而导致的误差的情况下， 使粗动轴和微动轴的合成位置追随指示的合成轴位置，并且能够自由地设定粗动轴和微动 轴的响应。 为了解决上述课题，并达到目的，本专利技术的伺服控制装置具有：粗动轴电动机，其 驱动粗动轴在所确定的轴向上进行直线移动；以及微动轴电动机，其安装在所述粗动轴的 可动部上，驱动微动轴在所述粗动轴的可动部之上进行直线移动，该伺服控制装置对基于 所述粗动轴和所述微动轴的位置决定的合成轴的位置进行控制，该伺服控制装置的特征在 于，具有：粗动规则模型部，其基于位置指令进行规定的滤波运算，从而计算粗动模型位置； 粗动追随控制部，其基于从所述粗动轴电动机提供的粗动轴电动机位置、和所述粗动模型 位置，对所述粗动轴电动机进行控制，以使得所述粗动轴电动机位置追随所述粗动模型位 置；合成规则模型部，其基于位置指令进行规定的滤波运算，从而计算合成模型位置；以及 微动追随控制部，其基于从所述微动轴电动机提供的微动轴电动机位置、和根据所述合成 模型位置及所述粗动模型位置求出的微动模型位置，对所述微动轴电动机进行控制，以使 得所述微动轴电动机位置追随所述微动模型位置。 专利技术的效果 根据本专利技术，能够得到下述效果，即，能够进行控制，以使得粗动轴和微动轴的合 成位置完全追随指示的合成轴位置，并且能够自由地设定粗动轴和微动轴的响应。此外，能 够使在粗动轴加减速时在微动轴上产生的惯性力不会对微动轴的运动造成影响。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的伺服控制装置的结构的框图。 图2是表示本专利技术的实施方式1的追随控制部的内部结构的框图。 图3是表示本专利技术的实施方式2涉及的伺服控制装置的结构的框图。 图4是表示本专利技术的实施方式3涉及的伺服控制装置的结构的框图。 图5是表示本专利技术的实施方式3的微动追随控制部的内部结构的框图。 图6是表示本专利技术的实施方式4涉及的粗动轴伺服控制装置和微动轴伺服控制装 置的结构的框图。 图7是表示本专利技术的实施方式1至4涉及的粗动轴和微动轴的关系的示意图。 【具体实施方式】 以下，基于附图详细地说明本专利技术涉及的伺服控制装置的实施方式。此外，本专利技术 并不限定于本实施方式。 实施方式1 图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的伺服控制装置10的结构的框图。将结合 了粗动轴和微动轴而得到的合成轴的位置作为合成轴位置指令而输入至伺服控制装置10。 此外，将粗动轴电动机5和微动轴电动机6的各轴的电动机位置作为反馈信号输入至伺服 控制装置10。在粗动轴电动机5和微动轴电动机6上分别安装有旋转编码器、线性标尺等 位置检测器，使用这些位置检测器检测各轴的电动机位置。伺服控制装置10向粗动轴电动 机5和微动轴电动机6输出用于驱动各个电动机的电动机驱动指令信号。 在伺服控制装置10中，将上述的合成轴位置指令分别输入至粗动规则模型部1和 合成规则模型部2。粗动规则模型部1通过后述的运算而输出粗动模型位置和粗动模型加 速度。此外，合成规则模型部2通过后述的运算而输出合成模型位置和合成模型加速度。将 粗动模型位置和粗动模型加速度输入至粗动追随控制部3,粗动追随控制部3输出用于使 从粗动轴电动机5另外输入的粗动轴电动机位置追随粗动模型位置的电动机驱动指令信 号。此外，在减法器7中，从合成模型位置减去粗动模型位置，并将该减法计算结果，即合成 模型位置和粗动模型位置的差作为微动模型位置输出。将微动模型位置和合成模型加速度 输入至微动追随控制部4,微动追随控制部4输出用于使从微动轴电动机6另外输入的微动 轴电动机位置追随微动模型位置的电动机驱动指令信号。 在本实施方式中，粗动轴电动机5和微动轴电动机6使用旋转型的伺服电动机。因 此，电动机驱动指令信号是转矩的指令信号。粗动轴电动机5和微动轴电动机6按照作为 电动机驱动指令信号的转矩指令信号而产生转矩，分别驱动粗动轴和微动轴的各可动部。 在本实施方式1中，作为伺服控制装置10所控制的对象的粗动轴和微动轴，分别 在由旋转伺服电动机和滚珠丝杠构成的可动机构所决定的轴向上进行直线移动。粗动轴具 有固定部和进行直线移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伺服控制装置，其具有：粗动轴电动机，其驱动粗动轴在所确定的轴向上进行直线移动；以及微动轴电动机，其安装在所述粗动轴的可动部上，驱动微动轴在所述粗动轴的可动部之上进行直线移动，该伺服控制装置对基于所述粗动轴的位置和所述微动轴的位置而决定的合成轴的位置进行控制，该伺服控制装置的特征在于，具有：粗动规则模型部，其基于位置指令进行规定的滤波运算，从而计算粗动模型位置；粗动追随控制部，其基于从所述粗动轴电动机提供的粗动轴电动机位置、和所述粗动模型位置，对所述粗动轴电动机进行控制，以使得所述粗动轴电动机位置追随所述粗动模型位置；合成规则模型部，其基于位置指令进行规定的滤波运算，从而计算合成模型位置；以及微动追随控制部，其基于从所述微动轴电动机提供的微动轴电动机位置、和根据所述合成模型位置及所述粗动模型位置求出的微动模型位置，对所述微动轴电动机进行控制，以使得所述微动轴电动机位置追随所述微动模型位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：长冈弘太朗，福冈辉章，中井孝洋，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP