多个电动机驱动用伺服控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多个电动机驱动用伺服控制装置，可以一边维持对被驱动体的控制性一边调整速度积分器的积分值。伺服控制装置进行用于使用主轴的电动机和从动轴的电动机来驱动一个被驱动体的控制，其具备：计算所述主轴的速度偏差的积分值与所述从动轴的速度偏差的积分值之间的差分的差分计算单元；使用低通滤波器对所述差分进行滤波处理的滤波单元；将所述滤波处理的处理结果与所述从动轴的速度偏差的积分值相加的加法单元，在所述主轴中使用该主轴的速度偏差的积分值来计算用于驱动该主轴的电动机的电流指令，在所述从动轴中使用由所述加法单元所进行的加法后的积分值来计算用于驱动该从动轴的电动机的所述电流指令。

Servo control device for multiple motor drives

The invention provides a servo control device for a plurality of motor drives, which can adjust the integral value of the speed integrator while maintaining the controllability of the driven body. The servo control device for spindle motor and the driven shaft of the motor to drive a driven body control, having integral speed deviation calculation of the spindle speed deviation between the value integral and the driven shaft of the difference between the difference calculation unit; the difference the filtering unit filter using low pass filter; integral will deal with the results of the filtering processing and the speed deviation of the driven shaft value adding unit sum of integral velocity deviation using the spindle on the main shaft of the value to calculate the current instruction for motor driving the main shaft, use of integral by the addition of the addition unit on the driven shaft to calculate the value for the current instruction motor for driving the driven shaft.

【技术实现步骤摘要】
多个电动机驱动用伺服控制装置
本专利技术涉及用于控制伺服电动机的伺服控制装置，特别是涉及进行在使用多个伺服电动机驱动被驱动体的情况下的控制的伺服控制装置。
技术介绍
以往，在机器人、机床、注射机以及压力机各种机械的驱动机构中，在作为移动对象的被驱动体为大型、且驱动该移动轴的伺服电动机为1个时，当不能进行加减速时、或由于连接到电动机的驱动轴的传递机构的机械元素与被驱动体之间的齿隙大而不能使被驱动体以稳定的状态进行移动时，利用串联控制(tandemcontrol)。在该串联控制中，对于多个伺服电动机给予移动指令，并用多个伺服电动机驱动1个被驱动体。由此，可以驱动大型的被驱动体以稳定的状态移动被驱动体。在像这样的串联控制中，多个伺服电动机中的某一个作为主伺服电动机(以下，适当称为“主控侧伺服电动机”。)来进行工作，其他伺服电动机作为子伺服电动机(以下，适当称为“从属侧伺服电动机”。)来进行工作，其中，主伺服电动机具有发挥作为连结到传递机构的主轴作用的驱动轴，子伺服电动机具有发挥作为连结到传递机构的从动轴作用的驱动轴。在这种情况下，如果在主控侧以及从属侧的各个伺服电动机中反复加减速，则由于取入各伺服电动机中的速度反馈的时刻差等原因，有时各伺服电动机的速度控制部的积分元素的积分值互相背离。如果各伺服电动机的积分值如上所述地互相背离，则恐怕会以此为原因导致伺服电动机的控制性变差，或发出过大的扭矩指令使伺服电动机过热。在日本专利文献1中公开有用于解决该问题的技术。在日本专利文献1所公开的技术中控制成使从属侧的速度积分器的积分值与主控侧的速度积分器的积分值一致。具体而言，使用针对主控侧伺服电动机的速度指令值与主控侧伺服电动机的速度之间的差分、即速度偏差的积分值，除了生成针对主控侧伺服电动机的扭矩指令值，还生成针对从属侧伺服电动机的扭矩指令值。由此，可以解决在上述的各伺服电动机之间的积分值背离的问题。然而，如果始终如此如上所述地使主控侧以及从属侧的速度积分器各自的积分值一致，则针对在主要驱动从属侧伺服电动机时的、也就是针对主控侧伺服电动机的加速度为负值时的伺服电动机的位置指令值与伺服电动机的位置之间的位置偏差变大，对于伺服电动机的控制带来恶劣影响，控制变得不稳定。鉴于这一点，在日本专利文献2中公开有进一步改良后的技术。在日本专利文献2所公开的技术中，为了解决在主要驱动从属侧伺服电动机时产生的上述问题，根据加速方向选择主控侧以及从属侧的速度积分器中的某一个，并使所选择出的速度积分器的积分值与其他速度积分器的积分值一致。也就是说，根据加速方向来切换是将积分值的复制源设为主控侧还是从属侧。由此，在主要驱动从属侧伺服电动机时，可以使主控侧伺服电动机的速度积分器的积分值与从属侧伺服电动机的速度积分器的积分值一致，并可以解决由日本专利文献1中公开的结构所产生的上述问题。专利文献1：日本专利第3537416号公报专利文献2：日本专利第5642848号公报专利文献3：日本特开2009-83074号公报
技术实现思路
如上所述，通过利用日本专利文献2所公开的技术等，可以根据加速方向，使主控侧以及从属侧各自的速度积分器的积分值始终一致。然而，如果不管进行快速的加减速动作而使积分值始终一致的话，在主控侧以及从属侧的两轴与被驱动体的机械结合刚性低时，由于被驱动体发生弹性变形，从而在被驱动体中产生“弯曲”、“扭转”的问题，并由于无法适当地控制被驱动体而成为问题。因此，本专利技术的目的是提供一种能够一边保持对于被驱动体的控制性一边调整速度积分器的积分值的伺服电动机控制装置。(1)本专利技术的伺服控制装置(例如，后述的速度控制部100)进行用于使用主轴的电动机(例如，后述的第1伺服电动机6-1)以及从动轴的电动机(例如，后述的第2伺服电动机6-2)来驱动一个被驱动体(例如，后述的被驱动体8)的控制，在该伺服控制装置中具备：计算所述主轴的速度偏差的积分值与所述从动轴的速度偏差的积分值之间的差的差分计算单元(例如，后述的减法器31)；通过低通滤波器对所述差分进行滤波处理的滤波单元(例如，后述的低通滤波器32)；以及将所述滤波处理的处理结果与所述从动轴的速度偏差的积分值相加的加法单元(例如，后述的加法器33)，在所述主轴中使用该主轴的速度偏差的积分值来计算用于驱动该主轴的电动机的电流指令，在所述从动轴中使用由所述加法单元进行的加法后的积分值来计算用于驱动该从动轴的电动机的所述电流指令。(2)在(1)所述的伺服控制装置中，还可以具备：主轴控制单元，其是与主轴的电动机相对应的主轴控制单元(例如，后述的减法器11、积分器12、比例增益的放大器13、积分增益的放大器14以及加法器15)，根据在主轴以及从动轴中通用的速度指令和与自己的控制单元相对应的主轴的电动机的速度反馈，来计算与自己的控制单元相对应的主轴的电动机的速度偏差，并且计算以下两个值之和，来作为用于驱动与自己的控制单元相对应的主轴的电流指令，其中，所述两个值为：对该所计算出的速度偏差乘以比例增益而得的值；对该所计算出的速度偏差进行积分而得的积分值乘以积分增益而得的值；以及从轴控制单元，其是与所述从动轴的电动机相对应的从动轴控制单元(例如，后述的减法器21、积分器22、比例增益的放大器23、积分增益的放大器24以及加法器25)，根据在所述主轴以及从动轴中通用的速度指令和与自己的控制单元相对应的从动轴的电动机的速度反馈，来计算与自己的控制单元相对应的从动轴的电动机的速度偏差，并且计算以下两个值之和，来作为用于驱动与自己的控制单元相对应的从动轴的电流指令，其中，所述两个值为：对该所计算出的速度偏差乘以比例增益而得的值；对由所述加法单元进行的加法后的积分值乘以积分增益而得的值。(3)在(1)或(2)所述的伺服控制装置中，可以具备N个(N为2以上的自然数)所述从动轴，并且与该N轴的从动轴相对应地分别具备N个所述差分计算单元、N个所述滤波单元以及N个所述加法单元，所述N个所述差分计算单元分别计算所述主轴的所述积分值与对应于自己的差分计算单元的从动轴的所述积分值之间的差分，所述N个滤波单元分别通过低通滤波器对与自己的滤波单元相对应的从动轴的所述差分进行滤波处理，所述N个加法单元分别将与自己的加法单元相对应的从动轴的所述滤波处理的处理结果和与自己的加法单元相对应的从动轴的所述积分值相加，由此分别在所述N轴的从动轴中，使用与自己的从动轴相对应的所述加法单元进行的加法后的积分值，来计算用于驱动自己的从动轴的电动机的电流指令。(4)在(1)～(3)中任一项所述的伺服控制装置中，更好的是还可以具备推测单元(例如，后述的刚性推测调整部40)，其推测所述主轴以及所述从动轴间的机械结合刚性，根据该推测单元的推测结果，来调整所述低通滤波器的截止频率。(5)在(4)所述的伺服控制装置中，更好的是可以当主轴与从动轴间的机械结合刚性高时，将所述低通滤波器的截止频率调高，当主轴与从动轴间的机械结合刚性低时，将所述低通滤波器的截止频率调低。根据本专利技术，可以一边保持对于被驱动体的控制性一边调整速度积分器的积分值。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施方式整体结构的框图。图2是表示本专利技术的第1实施方式中的速度控制部结构的框图。图3是表示本专利技术的各实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伺服控制装置，其进行用于使用主轴的电动机以及从动轴的电动机来驱动一个被驱动体的控制，其特征在于，该伺服控制装置具备：差分计算单元，其计算所述主轴的速度偏差的积分值与所述从动轴的速度偏差的积分值之间的差分；滤波单元，其通过低通滤波器对所述差分进行滤波处理；以及加法单元，其将所述滤波处理的处理结果与所述从动轴的速度偏差的积分值相加，在所述主轴中使用该主轴的速度偏差的积分值来计算用于驱动该主轴的电动机的电流指令，在所述从动轴中使用由所述加法单元进行的加法后的积分值来计算用于驱动该从动轴的电动机的所述电流指令。

【技术特征摘要】
2016.04.12 JP 2016-0796911.一种伺服控制装置，其进行用于使用主轴的电动机以及从动轴的电动机来驱动一个被驱动体的控制，其特征在于，该伺服控制装置具备：差分计算单元，其计算所述主轴的速度偏差的积分值与所述从动轴的速度偏差的积分值之间的差分；滤波单元，其通过低通滤波器对所述差分进行滤波处理；以及加法单元，其将所述滤波处理的处理结果与所述从动轴的速度偏差的积分值相加，在所述主轴中使用该主轴的速度偏差的积分值来计算用于驱动该主轴的电动机的电流指令，在所述从动轴中使用由所述加法单元进行的加法后的积分值来计算用于驱动该从动轴的电动机的所述电流指令。2.根据权利要求1所述的伺服控制装置，其特征在于，该伺服控制装置还具备：主轴控制单元，其是与所述主轴的电动机相对应的主轴控制单元，根据在主轴以及从轴中通用的速度指令和与自己的控制单元相对应的主轴的电动机的速度反馈，来计算与自己的控制单元相对应的主轴的电动机的速度偏差，并且计算以下两个值之和，来作为用于驱动与自己的控制单元相对应的主轴的电流指令，其中，所述两个值为：对该计算出的速度偏差乘以比例增益而得的值；对该计算出的速度偏差进行积分而得的积分值乘以积分增益而得的值；以及从动轴控制单元，其是与所述从动轴的电动机相对应的从动轴控制单元，根据在所述主轴以及从动轴中通用的速度指令和与自己的控制单元相对应的从动轴的电动机的速度反馈，来计算与自己的控制单元相对应的从动...

【专利技术属性】
技术研发人员：园田直人，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP