具有加速度调节功能的摆动体的摆动控制装置制造方法及图纸

提供一种具有加速度调节功能的摆动体的摆动控制装置。控制部（22）在被规定围绕旋转轴线（X1）的摆动体（13）摆动时，在至少一个角度位置，取得在驱动电动机（15）上作用的由重力引起的负荷转矩（Q）。控制部（22）考虑负荷转矩（Q）是在妨碍驱动电动机（15）的加减速的方向上作用还是在有助于驱动电动机（15）的加减速的方向上作用，计算设定最大加速度。把计算出的设定最大加速度以下的加速度设定为加速时或者减速时的摆动体（13）的加速度。这样的控制部（22），即使在摆动体（13）加速时以及减速时的至少一种情况下都能够与负荷转矩（Q）对应调节摆动体（13）的加速度。这样，提供在摆动体摆动时能够调节摆动体的加速度的摆动体的摆动控制装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摆动体的摆动控制装置，特别涉及能够调节摆动体的加速度的摆动控制装置。
技术介绍
例如在加工中心等的机床中，安装有保持工件的摆动台。例如根据摆动台围绕在水平方向上延伸的旋转轴线的摆动使工件倾斜。此时，通过针对工件相对移动的刀具，把工件加工成希望的形状。摆动台通过伺服电动机的输出转矩围绕旋转轴线摆动。因为摆动台的重心位于从旋转轴线在半径方向上离开预定距离的位置，所以通过重力产生负荷转矩。负荷转矩与围绕旋转轴线的摆动台的角度位置对应地变化。因此在负荷转矩在妨碍摆动台的摆动的方向上作用的情况下，摆动台的加速的转矩或者减速的转矩相当于从伺服电动机 的输出转矩减去负荷转矩后的剩余转矩。参照日本特开2011 - 44081号公报以及日本特开2010 — 262467号公报。以往，摆动时的摆动体的加速度固定。即，把伺服电动机的最大输出转矩减去最妨碍摆动体的摆动的大小的负荷转矩得到的值除以围绕旋转轴线的惯量得到的值，作为摆动体的加速度使用。结果，在重力影响比较小的角度位置即在负荷转矩比较小的角度位置，无论是否能够使用更大的转矩，仍设定小的转矩。结果，因为设定了比较小的加速度，所以无法有效地使用伺服电动机的转矩。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而提出的，其目的是提供在摆动体摆动时能够调节摆动体的加速度的摆动体的摆动控制装置。为了实现上述目的，根据本专利技术提供一种摆动体的摆动控制装置，用于设定通过驱动电动机使摆动体围绕在水平方向上延伸的旋转轴线摆动时的上述摆动体的加速度，所述摆动控制装置，在围绕上述旋转轴线规定的至少一个角度位置，取得在上述驱动电动机上作用的重力引起的负荷转矩，在上述负荷转矩在妨碍上述驱动电动机的加减速的方向上作用的情况下，计算上述驱动电动机的输出转矩减去上述负荷转矩得到的值除以围绕上述旋转轴线的惯量得到的值，作为设定最大加速度，在上述负荷转矩在有助于上述驱动电动机的加减速的方向上作用的情况下，计算上述驱动电动机的输出转矩加上上述负荷转矩得到的值除以围绕上述旋转轴线的惯量得到的值，作为设定最大加速度，把计算出的上述设定最大加速度以下的加速度设定为加速时或者减速时的上述摆动体的加速度。 另外，在本专利技术的摆动体的摆动控制装置中，在上述负荷转矩在妨碍上述驱动电动机的加减速的方向上作用的情况下，根据上述摆动体的加速时的角度范围内或者减速时的角度范围内的最大值的负荷转矩计算上述设定最大加速度，在上述负荷转矩在有助于上述驱动电动机的加减速的方向上作用的情况下，根据上述摆动体的加速时的角度范围内或者减速时的角度范围内的最小值的负荷转矩计算上述设定最大加速度。另外，在本专利技术的摆动体的摆动控制装置中，在上述摆动体加速时，根据上述摆动体开始加速时的角度位置计算上述设定最大加速度，在上述摆动体减速时，根据上述摆动体减速结束时的角度位置计算上述设定最大加速度。另外在本专利技术的摆动体的摆动控制装置中，把上述设定最大加速度设定在上述驱动电动机的输出转矩除以上述惯量得到的值以下。另外，根据本专利技术，提供一种机床，其具有， 围绕在水平方向上延伸的旋转轴线自由摆动的摆动体；使上述摆动体围绕上述旋转轴线摆动的驱动电动机；和把加速时或者减速时的上述摆动体的加速度设定在设定最大加速度以下的控制部，上述控制部，在围绕上述旋转轴线规定的至少一个角度位置，取得在上述驱动电动机上作用的重力引起的负荷转矩，在上述负荷转矩在妨碍上述驱动电动机的加减速的方向上作用的情况下，计算上述驱动电动机的输出转矩减去上述负荷转矩得到的值除以围绕上述旋转轴线的惯量得到的值，作为设定最大加速度，在上述负荷转矩在有助于上述驱动电动机的加减速的方向上作用的情况下，计算上述驱动电动机的输出转矩加上上述负荷转矩得到的值除以围绕上述旋转轴线的惯量得到的值，作为设定最大加速度，把计算出的上述设定最大加速度以下的加速度设定为加速时或者减速时的上述摆动体的加速度。这些以及其他的本专利技术的对象、特征以及优点，参照在附图中表示的本专利技术的例示的上述实施方式的详细的说明会更加明了。附图说明图I是概略表示本专利技术的一种实施方式的机床的结构的图。图2是沿图I的2 — 2线的剖面图。图3是与图2对应，概略表示摆动台摆动的样子的剖面图。图4是与图2对应,概略表示摆动台摆动的样子的剖面图。图5是与图2对应，概略表示摆动台摆动的样子的剖面图。图6是与图2对应，概略表示摆动台摆动的样子的剖面图。图7是表示本专利技术的第一实施方式的控制部的处理流程的流程图。图8A是表示现有技术中的负荷转矩和摆动台的角度位置的关系的图表。图SB是表示本专利技术的负荷转矩和摆动台的角度位置的关系的图表。图9是与图2对应，概略表示摆动台摆动的样子的剖面图。图10是表示本专利技术的第二实施方式的控制部的处理流程的流程图。图11是表示本专利技术的第三实施方式的控制部的处理流程的流程图。具体实施例方式下面参照附图说明本专利技术的一实施方式。图I是概略表示本专利技术的一实施方式的机床11的结构的图。该机床11例如构成5轴立式加工中心。在机床11中设定XYZ基准坐标系。机床11具有底座12 ;围绕在与X轴平行的水平方向上规定的旋转轴线Xl摆动自由地在底座12上支撑的摆动体，例如摆动台13 ;围绕在与Z轴平行的垂直方向上规定的旋 转轴线X2旋转自由地在摆动台13上支撑的旋转台14。在旋转台14上固定工件W。在摆动台13上连结驱动电动机,例如伺服电动机15。通过伺服电动机15的旋转驱动,摆动台13摆动。在摆动台13的上方配置主轴头16。在主轴头16的下端经由主轴17装卸自由地安装刀具18。刀具18通过在主轴头16中装入的主轴电动机(未图示)被旋转驱动。刀具18例如包含立铣刀、切割器、钻头等切削刀具或者研磨刀具。主轴头16通过每个轴的直线进给机构(未图示)向X轴、Y轴以及Z轴的方向移动。直线进给机构具有滚珠丝杠、和旋转驱动该滚珠丝杠的伺服电动机。这样实现主轴头16即刀具18和工件W之间的相对移动。在相对移动中旋转的刀具18在预定的加工点接触工件W。这样工件W被加工成希望的形状。此外，在直线进给机构中也可以使用直线电动机。在底座12装入了检测摆动台13围绕旋转轴线Xl的角度位置的角度检测器(未图示)。同样，在摆动台装入了检测旋转台14的角度位置的角度检测器(未图示)。另外，在主轴头16装入了检测该主轴头16的X轴、Y轴以及Z轴的位置的多个位置检测器(未图示)。用这些位置检测器检出的位置例如通过基准坐标系的坐标位置确定。把检出的角度位置或者坐标位置反馈给NC (数值控制)装置19。NC装置19遵照例如在存储部(未图示)中存储的加工程序执行各种各样的运算处理。根据运算处理NC装置19控制伺服电动机或者主轴电动机的驱动。此外，在机床11中，可以代替主轴头16，摆动台13在X轴、Y轴以及Z轴的方向上移动。NC装置19具有遵照加工程序生成驱动指令的指令生成部12、和遵照从指令生成部12输出的驱动指令向伺服电动机15输出驱动信号的摆动控制装置即控制部22。在驱动指令中例如包含摆动台13围绕旋转轴线Xl的摆动量、摆动台13围绕旋转轴线Xl的设定摆动速度。摆动量可以根据摆动开始的角度位置和摆动结束的角度位置确定，也可以作为离开当前检测的角度位置的角度的位移量确定。例如把设定摆动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摆动体（13）的摆动控制装置（22），其设定通过驱动电动机（15）使摆动体（13）围绕在水平方向上延伸的旋转轴线（X1）摆动时的上述摆动体（13）的加速度，其特征在于，所述摆动控制装置，在围绕上述旋转轴线（X1）规定的至少一个角度位置，取得在上述驱动电动机（15）上作用的重力引起的负荷转矩（Q），在上述负荷转矩（Q）在妨碍上述驱动电动机（15）的加减速的方向上作用的情况下，计算上述驱动电动机（15）的输出转矩（T）减去上述负荷转矩（Q）得到的值除以围绕上述旋转轴线（X1）的惯量（Jm）得到的值，作为设定最大加速度，在上述负荷转矩（Q）在有助于上述驱动电动机（15）的加减速的方向上作用的情况下，计算上述驱动电动机（15）的输出转矩（T）加上上述负荷转矩（Q）得到的值除以围绕上述旋转轴线（X1）的惯量（Jm）得到的值，作为设定最大加速度，把计算出的上述设定最大加速度以下的加速度设定为加速时或者减速时的上述摆动体（13）的加速度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：河村宏之，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：