伺服电动机控制装置及其方法、计算机可读取的记录介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及伺服电动机控制装置及其方法、计算机可读取记录介质，该装置能够进行高精度的被驱动体的位置控制。该装置具备：伺服电动机；由伺服电动机驱动的被驱动体；连接机构，其将伺服电动机与被驱动体连接，并将伺服电动机的动力传送给被驱动体；位置指令生成部，其生成被驱动体的位置指令值；电动机控制部，其使用位置指令值来控制伺服电动机；力推定部，其推定在与连接机构的连接部中作用于被驱动体的驱动力；切换部，其切换由力推定部推定出的第一力推定值和固定值的第二力推定值；以及修正量生成部，其根据通过切换部切换的第一或第二力推定值来生成用于修正通过位置指令生成部生成的上述位置指令值的修正量。

Servo motor control device and its method, computer readable recording medium

The invention relates to a servo motor control device and a method thereof, a computer readable recording medium, and the device can control the position of the driven body with high accuracy. The device includes: a servo motor; driven by servo motor driven body; a connecting mechanism, the servo motor and the driven body are connected, and transmit power to the driven servo motor; position command generating part, the driven body position instruction value; the motor control unit, the use of position instruction value to control the servo motor; force of the presumption, presumption in the connection part of the function to be the driving force and the driving body connecting mechanism; switching, the switching of the first You Li presumption presumption presumption force value and fixed value second force value; and the correction amount generating section, according to the first or second the switching unit switches the presumption force value is generated for the correction of the position correction command generating part generates the position command value.

【技术实现步骤摘要】
伺服电动机控制装置及其方法、计算机可读取的记录介质
本专利技术涉及具有修正通过伺服电动机的动力进行驱动的被驱动体的位置的功能的伺服电动机控制装置、伺服电动机控制方法以及计算机可读取记录介质。
技术介绍
目前，已知一种伺服电动机控制装置，在工作台上搭载被加工物(工件)，通过伺服电动机经由连接机构来移动工作台。工作台以及工件成为被驱动体。连接机构具有与电动机伺服连接的联接器、固定在联接器上的滚珠丝杠。滚珠丝杠与螺母固定。这样的伺服电动机控制装置之一是，具有对通过伺服电动机的动力进行驱动的被驱动体(也称为移动体)的位置进行修正的功能的伺服电动机控制装置。作为具有修正位置的功能的伺服电动机控制装置，例如在专利文献1中公开以下伺服电动机控制装置，推定在连接机构的连接部中作用于被驱动体的驱动力，并根据推定出的驱动力来修正位置指令值。专利文献2中公开以下的伺服电动机控制装置，根据从伺服电动机到移动体的距离和转矩指令值来计算滚珠丝杠的伸缩量，根据该伸缩量来计算与滚珠丝杠螺纹连接的移动体的位置修正量，并通过该位置修正量来修正位置指令值。另外，专利文献3中公开以下的伺服电动机控制装置，根据滚珠丝杠的、在远离伺服电动机侧进行作用的张力、在两端支撑滚珠丝杠的1对固定部之间的距离、从设置在伺服电动机的近侧的固定部到移动体的距离、以及赋予伺服电动机的转矩指令，计算滚珠丝杠的伸缩量，并根据计算出的滚珠丝杠的伸缩量来计算进给轴位置修正量。专利文献1：日本特开2014-109785号公报专利文献2：日本特开2014-13554号公报专利文献3：日本特开2014-87880号公报
技术实现思路
本专利技术者们观察到，在修正位置指令值时，在停止、低速动作时，回应于所推定的驱动力，将与机械动作没有关系的修正加到位置指令值上，会产生修正量弹跳(振摆)的情况。本专利技术的目的为，提供一种在机床以及工业机械中能够进行高精度的被驱动体的位置控制的伺服电动机控制装置、伺服电动机控制方法以及计算机可读取记录介质。(1)本专利技术的伺服电动机控制装置具备：伺服电动机；被驱动体，其由上述伺服电动机驱动；连接机构，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送给上述被驱动体；位置指令生成部，其生成上述被驱动体的位置指令值；电动机控制部，其使用上述位置指令值来控制上述伺服电动机；推定部，其推定在与上述连接机构的连接部中作用于上述被驱动体的驱动力；切换部，其切换由上述力推定部推定出的第一力推定值和作为固定值的第二力推定值；以及修正量生成部，其根据通过上述切换部切换的上述第一力推定值或上述第二力推定值来生成用于修正通过上述位置指令生成部生成的上述位置指令值的修正量。(2)在上述(1)的伺服电动机控制装置中，上述修正量生成部最好将通过上述切换部切换的上述第一或第二力推定值与第一系数的积、以及通过上述切换部切换的上述第一或第二力推定值与从上述伺服电动机到上述连接部为止的距离与第二系数的积的这两个积的和，设为上述修正量。(3)在上述(1)或(2)的伺服电动机控制装置中，上述第二力推定值利用进行推定的作用于上述被驱动体上的驱动力而预先决定的、与通过上述位置指令生成部生成的位置指令的方向对应的符号的固定值。(4)在上述(1)～(3)的伺服电动机控制装置中，上述切换部在上述位置指令生成部所生成的上述位置指令值的指令速度或指令加速度在希望值以下时，选择上述第二力推定值。(5)在上述(1)～(3)的伺服电动机控制装置中，上述切换部在上述快进动作时选择上述第二力推定值。(6)在上述(1)～(5)的伺服电动机控制装置中，最好在通过上述切换部从上述第二力推定值切换为上述第一力推定值时，对上述修正量生成部所生成的上述修正量施加滤波。(7)在上述(1)～(5)的伺服电动机控制装置中，上述电动机控制部具有速度指令生成部和转矩指令生成部，上述转矩指令生成部具有至少累计速度偏差的积分器，在通过上述切换部从上述第二力推定值切换为上述第一力推定值时，进行上述积分器的重写。(8)本专利技术的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制方法，该伺服电动机控制装置具备：伺服电动机；被驱动体，其由上述伺服电动机驱动；以及连接机构，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给上述被驱动体，该伺服电动机控制方法生成上述被驱动体的位置指令值；推定在与上述连接机构的连接部中作用于上述被驱动体的驱动力；在上述位置指令值的指令速度或指令加速度为希望值以下时或快进时，从推定出的第一力推定值切换为固定值的第二力推定值，根据所切换的上述第二力推定值来修正所生成的上述位置指令值，使用修正后的上述位置指令值来控制上述伺服电动机。(9)在上述(8)的伺服电动机控制方法中，用于修正上述位置指令值的位置指令修正值最好是上述第二力推定值与第一系数之间的积、以及上述第二力推定值与从上述伺服电动机到上述连接部为止的距离与第二系数的积这两个积的和。(10)在上述(8)或(9)的伺服电动机控制方法中，上述第二力推定值利用要推定的作用于上述被驱动体上的驱动力而预先决定的、与上述位置指令的方向对应的符号的固定值。(11)在上述(8)～(10)的伺服电动机控制方法中，做好在通过上述切换部从上述第二力推定值切换为上述第一力推定值时，对上述位置指令值的修正值施加滤波。(12)在上述(8)～(10)中的任意一项伺服电动机控制方法中，使用修正后的上述位置指令值来生成速度指令，使用所生成的速度指令来生成转矩指令，并使用该转矩指令来控制上述伺服电动机，使用至少累计速度偏差的积分器来进行上述转矩指令的生成，在从上述第二力推定值切换为上述第一力推定值时，进行上述积分器的重写。(13)本专利技术的计算机可读取记录介质记录了使计算机执行伺服电动机控制装置的伺服电动机控制的伺服电动机控制用程序，该伺服电动机控制装置具备：伺服电动机；被驱动体，其由上述伺服电动机驱动；连接机构，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给上述被驱动体，该计算机可读取记录介质记录了使计算机执行以下处理的伺服电动机控制用程序，处理为：生成上述被驱动体的位置指令值的处理；推定在与上述连接机构的连接部中作用于上述被驱动体的驱动力的处理；在上述位置指令值的指令速度或指令加速度为希望值以下时或快进时，从推定出的第一力推定值切换为固定值的第二力推定值的处理；根据所切换的上述第二力推定值来修正所生成的上述位置指令值的处理；以及使用修正后的上述位置指令值来控制上述伺服电动机的处理。根据本专利技术，即使在停止、低速动作时，也能够抑制响应于推定出的驱动力而将与机械动作没有关系的修正加到位置指令值后产生的修正量的弹跳，并能够控制精度高的被驱动体的位置。附图说明图1是表示成为前提技术的伺服电动机控制装置的结构的框图。图2是说明修正量的弹跳的图。图3是表示成为本专利技术第一实施方式的伺服电动机控制装置的结构的框图。图4是表示包括位置指令修正部的一个结构例的伺服电动机控制装置的结构的框图。图5是表示包括电动机控制部的一个结构例以及求出滚珠丝杠的长度(弹簧元件的长度)的距离计算部的伺服电动机控制装置的结构的框图。图6是表示速度指令生成部的一个结构例的框图。图7是表示转矩指令生成部的一个结构例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伺服电动机控制装置，其特征在于，该伺服电动机控制装置具备：伺服电动机；被驱动体，其由上述伺服电动机驱动；连接机构，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送给上述被驱动体；位置指令生成部，其生成上述被驱动体的位置指令值；电动机控制部，其使用上述位置指令值来控制上述伺服电动机；力推定部，其推定在与上述连接机构的连接部中作用于上述被驱动体的驱动力；切换部，其切换由上述力推定部推定出的第一力推定值和作为固定值的第二力推定值；以及修正量生成部，其根据通过上述切换部切换后的上述第一力推定值或上述第二力推定值，来生成用于修正由上述位置指令生成部生成的上述位置指令值的修正量。

【技术特征摘要】
2016.10.04 JP 2016-1967331.一种伺服电动机控制装置，其特征在于，该伺服电动机控制装置具备：伺服电动机；被驱动体，其由上述伺服电动机驱动；连接机构，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送给上述被驱动体；位置指令生成部，其生成上述被驱动体的位置指令值；电动机控制部，其使用上述位置指令值来控制上述伺服电动机；力推定部，其推定在与上述连接机构的连接部中作用于上述被驱动体的驱动力；切换部，其切换由上述力推定部推定出的第一力推定值和作为固定值的第二力推定值；以及修正量生成部，其根据通过上述切换部切换后的上述第一力推定值或上述第二力推定值，来生成用于修正由上述位置指令生成部生成的上述位置指令值的修正量。2.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，上述修正量生成部将通过上述切换部切换后的上述第一或第二力推定值与第一系数的积、以及通过上述切换部切换后的上述第一或第二力推定值与从上述伺服电动机到上述连接部为止的距离与第二系数的积的这两个积的和，设为上述修正量。3.根据权利要求1或2所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，上述第二力推定值是利用要推定的作用于上述被驱动体的驱动力而预先决定的、与由上述位置指令生成部生成的位置指令的方向对应的符号的固定值。4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，上述切换部在上述位置指令生成部所生成的上述位置指令值的指令速度或指令加速度为希望值以下时，选择上述第二力推定值。5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，上述切换部在快进动作时选择上述第二力推定值。6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，在通过上述切换部从上述第二力推定值切换为上述第一力推定值时，对上述修正量生成部所生成的上述修正量施加滤波。7.根据权利要求1～5中的任意一项所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，上述电动机控制部具有速度指令生成部和转矩指令生成部，上述转矩指令生成部具有至少对速度偏差进行累计的积分器，在通过上述切换部从上述第二力推定值切换为上述第一力推定值时，进行上述积分器的重写。8.一种伺服电动机控制方法，是伺服电动机控制装置的伺服电动机控制方法，该伺服电动机控制装置具备：伺服电动机；被...

【专利技术属性】
技术研发人员：筱田翔吾，猪饲聪史，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP