控制参数调整方法及调整装置制造方法及图纸

技术编号:7684987 阅读:190 留言:0更新日期:2012-08-16 17:57
本发明专利技术目的在于提供一种针对移动机构的时效变化将控制参数自动调整成适当值的控制参数调整方法及调整装置。因此,实施:第一处理(步骤S1),将调整用NC程序向数值控制装置通知并登录;第二处理(步骤S2),数值控制装置执行调整用NC程序而输出调整用的位置指令;第三处理(步骤S3~S6),求出所述位置指令与移动体的实际的位置之差的最大值即最大误差;第四处理(步骤S7~S9),判定最大误差是否为允许误差以下,当判定为最大误差比允许误差大时,将加减速时间常数变更为大的值,并将该变更后的加减速时间常数向数值控制装置输出;并且,在所述第四处理中,在判定为最大误差为允许误差以下之前,反复进行第二~第四处理(步骤S2~S9)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对机床的进给机构等移动机构产生的移动体的移动进行数值控制时的控制参数的调整方法及调整装置。
技术介绍
基于在机床所使用的伺服电动机的位置控制中,通常使用古典控制理论即反馈控制。图12表示进行反馈控制的伺服控制装置的结构。 如图12所示,机床中的数值控制的对象I包括控制系统的伺服控制装置2和机械系统的进给机构3等。虽然省略了详细的说明,但进给机构3由伺服电动机4、减速齿轮5、支承轴承6、托架7、滚珠丝杠8 (螺杆部8a、螺母部8b)等,使工作台或立柱等移动体9 (负载惯性)如箭头A那样直线性地移动。伺服控制装置2基于来自数值控制装置的位置指令、来自检测移动体9的位置的位置检测器10的位置反馈、来自检测伺服电动机4的转速的转速检测器11的速度反馈,对伺服电动机4的旋转进行控制,由此控制成移动体9的移动位置追随所述位置指令。作为该伺服控制装置2中的参数,包括(a)位置循环增益(Kp)、(b)速度循环增益(比例增益Kv、积分增益Kvi)等,这些伺服控制系统的参数在位置控制中是重要的因子。另外,基于图12的伺服控制装置2的反馈控制中,相对于位置指令,实际的移动体9的位置延迟地追随,作为对该延迟进行补偿的伺服控制系统的功能,有(c)前馈控制功能、(d)象限突起校正功能等。例如,图13所示的伺服控制装置2对与图12同样的伺服控制系统添加了前馈控制部13,图14所示的伺服控制装置2对与图12同样的伺服控制系统添加了象限突起校正部16。另外,作为对机床的闻速加工的形状偏尚进行抑制的总称的功能,有闻速加工功能,为了实现该高速加工功能,除了(C)的前馈控制功能和(d)的象限突起校正功能等伺服控制系统的功能之外,作为数值控制装置侧的功能,通常具备(e)平滑处理功能、(f)拐角减速处理功能、(g)插补前加减速处理功能、(h)插补后加减速处理功能等。在图15所例示的以往的数值控制装置17中,具备NC程序解析处理部18、平滑处理部19、拐角减速处理部20、插补前加减速处理部21、向各轴的指令分配处理部(插补处理部)22、插补后加减速处理部23。与上述(a) (d)、(f) (h)的功能相关的控制参数需要根据控制对象进行调整,以往,这些控制参数的调整使用测定器,基于该测定结果,依赖于操作员的经验或直觉来进行。即,操作员本身根据测定结果而求出各控制参数的适当的设定值,手动地进行向各设备(数值控制装置17、伺服控制装置2)的控制参数的设定。为了解决该问题,以进行伺服控制系统的参数((a)位置循环增益、(b)速度循环增益、(c)前馈控制功能、(d)象限突起校正功能)的自动调整为目的,提出了下述的专利文献广5的专利技术。而且,以进行高速加工功能中的与数值控制侧关联的参数((c)前馈控制功能、(f)拐角减速处理功能、(g)插补后加减速处理功能)的自动调整为目的,提出了下述的专利文献6的专利技术。在先技术文献专利文献 专利文献I日本特开平2-261083号公报专利文献2日本特开平3-84603号公报专利文献3日本特开平8-221132号公报专利文献4日本专利第4327880号公报专利文献5日本特开平11-102211号公报专利文献6日本特开2004-188541号公报专利文献7日本特开平4-30945号公报
技术实现思路
然而,如图12所示,机床中的数值控制对象I的机械系统包括作为进给机构3的结构部件的减速齿轮5、支承轴承6、托架7、滚珠丝杠8等、及移动体9,进给机构3的减速齿轮5、支承轴承6、滚珠丝杠8的控制特性因这些结构部件的磨损而引起时效变化,表示进给机构3的特性的指标之一即空程(lost motion)的数值等通常也因时效变化而增大。以检测该进给机构的空程的时效变化为目的,提出了上述的专利文献7的专利技术。当进给机构3的结构部件的控制特性发生时效变化时,与上述(a广(d)、(f广(h)的功能相关的参数的适当值也变化,因此成为机床的加工精度恶化的状况。以往,在成为这种状况时,尝试了通过进行进给机构3的机械调整等而返回制作时当初的控制特性,但只要不更换结构部件,在现实上就不可能使因结构部件的磨损而发生了时效变化的控制特性返回到制作时水平。其结果是,产生与上述(a厂(d)、(f) (h)的功能相关的参数因所述时效变化而未必成为适当的值的问题。因此,本专利技术鉴于上述的情况,其课题在于提供一种控制参数调整方法及调整装置,其在被进行数值控制的移动机构(机床的进给机构等)的结构部件的控制特性发生了时效变化时,能够将控制参数自动调整成适当的值。解决上述课题的第一专利技术的控制参数调整方法,是在控制系统中调整作为与所述数值控制装置的插补前加减速处理功能相关的控制参数的加减速时间常数的方法,所述控制系统以使借助移动机构进行移动的移动体的位置追随从数值控制装置输出的位置指令的方式利用伺服控制装置对所述移动机构进行反馈控制,所述控制参数调整方法的特征在于,实施第一处理,将调整用NC程序向所述数值控制装置通知而向所述数值控制装置登录;第二处理,所述数值控制装置通过执行所述调整用NC程序而输出调整用的位置指令;第三处理,求出所述调整用的位置指令与所述移动体的位置之差的最大值即最大误差,所述移动体的位置在以使所述移动体的位置追随所述调整用的位置指令的方式通过所述伺服控制装置对所述移动机构进行反馈控制时从所述移动体的位置检测器反馈;第四处理,判定所述最大误差是否为允许误差以下,当判定为所述最大误差比所述允许误差大时,将所述加减速时间常数变更为大的值,并将该变更后的加减速时间常数向所述数值控制装置输出,并且,反复进行所述第二处理、所述第三处理及所述第四处理直至在所述第四处理中判定为所述最大误差为所述允许误差以下。另外,第二专利技术的控制参数调整方法,是在控制系统中调整与所述数值控制装置的拐角减速处理功能相关的控制参数即拐角制动加速度的方法,所述控制系统以使借助移动机构进行移动的移动体的位置追随从数值控制装置输出的位置指令的方式利用伺服控制装置对所述移动机构进行反馈控制,所述控制参数调整方法的特征在于,实施第一处理,将调整用NC程序向所述数值控制装置通知而向所述数值控制装置登录;第二处理,所述数值控制装置通过执行所述调整用NC程序而输出调整用的位置指令;第三处理,求出所述调整用的位置指令与所述移动体的位置之差的最大值即最大误差,所述移动体的位置在以使所述移动体的位置追随所述调整用的位置指令的方式通过所述伺服控制装置对所述移动机构进行反馈控制时从所述移动体的位置检测器反馈;第四处理,判定所述最大误差是否为允许误差以下,当判定为所述最大误差比所述允许误差大时,将所述拐角制动加速度变更为小的值,并将该变更后的拐角制动加速度向所述数值控制装置输出,并且,反复进行所述第二处理、所述第三处理及所述第四处理直至在所述第四处理中判定为所述最大误差为所述允许误差以下。另外,第三专利技术的控制参数调整方法以第一专利技术的控制参数调整方法为基础,其特征在于,对在所述第四处理中变更为大的值之后的加减速时间常数与允许设定值进行比较,当判定为所述变更后的加减速时间常数为所述允许设定值以上时,将所述移动机构的劣化异常向异常警报单元输出。另外,第四专利技术的控制参数调整方法以第二专利技术的控制参数调整方法为基础,其特征本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:山本英明
申请(专利权)人:三菱重工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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