專利名稱：旋轉(zhuǎn)軸的準(zhǔn)停控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了使機(jī)床等的旋轉(zhuǎn)軸停止在希望的位置而使用的旋轉(zhuǎn)軸的準(zhǔn)?？刂蒲b置。
背景技術(shù)：
在使機(jī)床例如CNC等的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸停止在希望的位置上這樣的定位停止控制中，在停止時(shí)在旋轉(zhuǎn)軸上制定成為基準(zhǔn)的機(jī)械原點(diǎn)，并且在固定側(cè)也制定基準(zhǔn)點(diǎn)。
在旋轉(zhuǎn)軸的準(zhǔn)?？刂蒲b置中，最初，使用由上位控制裝置作成的速度指令與規(guī)定的速度指令之中一方的速度指令來進(jìn)行速度控制。并且，當(dāng)將希望的停止位置作成停止位置指令時(shí)，進(jìn)行從旋轉(zhuǎn)軸的速度控制向旋轉(zhuǎn)軸的位置控制的切換。此后，通過位置控制，使旋轉(zhuǎn)軸停止在停止位置上。
圖5是表示例如在特開平6-195118號(hào)公報(bào)所公開的現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前速度與時(shí)間之間的關(guān)系圖。如圖5所示，在區(qū)間Z1中，旋轉(zhuǎn)軸按照來自上位控制裝置的指令，以固定速度V0來進(jìn)行速度控制。然后，當(dāng)需要使旋轉(zhuǎn)軸停止(時(shí)刻T1)時(shí)，如區(qū)間Z2所示，使旋轉(zhuǎn)軸的速度緩緩降低到規(guī)定的速度VZ。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸的速度降低到速度VZ時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸的控制在時(shí)刻T2中從速度控制(區(qū)間Z2)向位置控制(區(qū)間Z3)進(jìn)行切換。
在現(xiàn)有技術(shù)的位置控制中，一次輸入在旋轉(zhuǎn)軸停止之前的總移動(dòng)量作為停止位置指令。并且，使用位置增益PG，通過以下公式(1)來表示在區(qū)間Z3中的旋轉(zhuǎn)軸的速度指令。
“速度指令”＝“PG”ד旋轉(zhuǎn)軸的位置偏差”(1)該公式(1)所表示的速度指令，相對于時(shí)間描繪出向下凸的指數(shù)函數(shù)曲線。
通常，因?yàn)橐陨鲜奖硎镜乃俣戎噶钆c規(guī)定的速度VZ不一致，所以速度在區(qū)間Z2與區(qū)間Z3之間發(fā)生急劇地變化。具體來說，如在小區(qū)間Z31中的虛線Y1所示，在從區(qū)間Z2向區(qū)間Z3轉(zhuǎn)移時(shí)，作成超過旋轉(zhuǎn)軸的加減速能力的速度指令。
因此，設(shè)定速度指令上限值，由以下的公式(2)來表示區(qū)間Z3中的速度指令。
“速度指令”＝min(“PG”ד旋轉(zhuǎn)軸的位置偏差”、“速度指令上限值”)……(2)通過公式(2)來確保在區(qū)間Z2與區(qū)間Z3之間速度指令的連續(xù)性。
由于采用公式(2)，在區(qū)間Z3中含有采用速度指令上限值的小區(qū)間Z31、和采用以指數(shù)函數(shù)來表示的“PG”ד旋轉(zhuǎn)軸的位置偏差”的小區(qū)間Z32。并且，在小區(qū)間Z31中，因?yàn)樾D(zhuǎn)軸的速度與速度指令上限值對應(yīng)所以顯然是固定的。這意味著在小區(qū)間Z31中沒有使用旋轉(zhuǎn)軸的加減速能力，由于小區(qū)間Z31的存在，而導(dǎo)致直到定位停止所需的時(shí)間變長。
另一方面，在圖6中表示了旋轉(zhuǎn)軸以比較高速地旋轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行從速度控制向位置控制的切換的情況，即，在速度VX(VZ＜VX＜V0)中進(jìn)行從速度控制(區(qū)間Z2′)向位置控制(區(qū)間Z3′)的切換的情況。在此情況下，如圖所示在區(qū)間Z3′中作成超過旋轉(zhuǎn)軸的減速能力的速度指令。由此，在從區(qū)間Z2′向區(qū)間Z3′轉(zhuǎn)移時(shí)(從速度控制向位置控制切換時(shí))，發(fā)生比較大的機(jī)械震動(dòng)(shock)。
由于這樣的原因，在現(xiàn)有技術(shù)中不得不使圖5所示的規(guī)定速度VZ變得比較小?？墒牵捎谑挂?guī)定的速度VZ變小，小區(qū)間Z31就相應(yīng)延長，直到定位停止的時(shí)間變長。
本發(fā)明鑒于這樣的情況，其目的是提供這樣一種旋轉(zhuǎn)軸的準(zhǔn)停控制裝置，該裝置可以縮短旋轉(zhuǎn)軸在停止到規(guī)定位置之前所需的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，根據(jù)第1實(shí)施方式提供一種準(zhǔn)?？刂蒲b置，具備在每一控制周期中作成移動(dòng)指令的移動(dòng)指令作成單元；根據(jù)該移動(dòng)指令作成單元作成的移動(dòng)指令，在每一控制周期中對旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行位置控制的位置環(huán)控制單元；以及按照上位控制裝置作成的速度指令和規(guī)定的速度指令之中一方的速度指令，對所述旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行速度控制的速度環(huán)控制單元，該準(zhǔn)?？刂蒲b置可以進(jìn)行從所述速度環(huán)控制單元的所述旋轉(zhuǎn)軸的速度控制、向所述位置環(huán)控制單元的所述旋轉(zhuǎn)軸的位置控制的切換，其特征在于，由所述移動(dòng)指令作成單元作成的所述移動(dòng)指令，具有比與所述旋轉(zhuǎn)軸的加減速能力相當(dāng)?shù)募铀俣刃〉募铀俣取?br> 根據(jù)第2實(shí)施方式提供一種準(zhǔn)?？刂蒲b置，具備在每一控制周期中作成移動(dòng)指令的移動(dòng)指令作成單元；根據(jù)該移動(dòng)指令作成單元作成的移動(dòng)指令，在每一控制周期中對旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行位置控制的位置環(huán)控制單元；以及按照上位控制裝置作成的速度指令和規(guī)定的速度指令之中一方的速度指令，對所述旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行速度控制的速度環(huán)控制單元，該準(zhǔn)?？刂蒲b置可以進(jìn)行從所述速度環(huán)控制單元的所述旋轉(zhuǎn)軸的速度控制、向所述位置環(huán)控制單元的所述旋轉(zhuǎn)軸的位置控制的切換，其特征在于，由所述移動(dòng)指令作成單元作成的所述移動(dòng)指令，具有與所述旋轉(zhuǎn)軸的加減速能力相當(dāng)?shù)募铀俣取?br> 即，在第1以及第2實(shí)施方式中，因?yàn)椴皇褂贸^旋轉(zhuǎn)軸加減速能力的加速度，所以不一定需要使用速度指令上限值的區(qū)間。由此，可以縮短在旋轉(zhuǎn)軸的定位停止之前所需的時(shí)間。另外，因?yàn)闃?gòu)成這樣的結(jié)構(gòu)，所以也不需要設(shè)置速度指令上限值。
根據(jù)第3實(shí)施方式，在第1或者第2實(shí)施方式中的準(zhǔn)?？刂蒲b置，還具備加速度檢測單元，其檢測加減速中的所述旋轉(zhuǎn)軸的加速度，所述移動(dòng)指令的所述加速度是由所述加速度檢測單元檢測到的、在從所述速度控制向所述位置控制切換之前的加速度。
即，在第3實(shí)施方式中，因?yàn)樵趶乃俣瓤刂葡蛩鑫恢每刂魄袚Q之前的加速度是與旋轉(zhuǎn)軸加減速能力的極限值極其接近的值，所以可以進(jìn)行更加適當(dāng)?shù)亩ㄎ煌Ｖ箍刂啤?br> 根據(jù)第4實(shí)施方式，在第1至第3中任意一個(gè)實(shí)施方式中的準(zhǔn)?？刂蒲b置，還具備移動(dòng)指令平滑化單元，其將所述移動(dòng)指令作成單元作成的所述移動(dòng)指令平滑化，由該移動(dòng)指令平滑化單元進(jìn)行平滑化后的移動(dòng)指令，被提供給所述位置環(huán)控制單元。
即，在第4實(shí)施方式中，因?yàn)樗俣然蛘呒铀俣葹閳A滑地變化，所以還可以抑制在速度或者加速度變化時(shí)在旋轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生機(jī)械震動(dòng)。
根據(jù)第5實(shí)施方式，在第1至第4中任意一個(gè)實(shí)施方式中的準(zhǔn)?？刂蒲b置，其特征在于，還具備停止位置指令作成單元，其作成所述旋轉(zhuǎn)軸的停止位置指令，所述移動(dòng)指令作成單元，根據(jù)由所述停止位置指令作成單元作成的所述停止位置指令作成所述移動(dòng)指令，所述上位控制裝置，作成其它停止位置指令，在由所述上位控制裝置作成了所述其它停止位置指令時(shí)，位置環(huán)控制單元根據(jù)所述停止位置指令與所述其它停止位置指令之間的偏差進(jìn)行位置控制。
即，在第5實(shí)施方式中，在由所述上位控制裝置作成了所述其它停止位置指令時(shí)，也使準(zhǔn)?？刂蒲b置與該情況對應(yīng)地進(jìn)行動(dòng)作。
通過對附圖所示的本發(fā)明的典型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說明，使本發(fā)明的這些目的、特征、優(yōu)點(diǎn)、以及其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了。


圖1是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸的準(zhǔn)停控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸的準(zhǔn)停控制裝置中的旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前速度與時(shí)間之間的關(guān)系圖。
圖3a是放大表示區(qū)間A3中的速度與時(shí)間的關(guān)系圖。
圖3b是放大表示區(qū)間A3中的速度與時(shí)間的關(guān)系的另一圖。
圖3c是放大表示區(qū)間A3中的速度與時(shí)間的關(guān)系的其它圖。
圖4a是表示由移動(dòng)指令平滑化單元進(jìn)行平滑化后的速度波形圖。
圖4b是表示由移動(dòng)指令平滑化單元進(jìn)行平滑化后的加速度波形圖。
圖5是表示在現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前速度與時(shí)間之間的關(guān)系圖。
圖6是表示在現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前速度與時(shí)間之間的關(guān)系的另一圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在以下附圖中，對相同的部件標(biāo)注相同的參照符號(hào)。為了便于理解，這些附圖適當(dāng)?shù)刈兏壤摺?br> 圖1是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸的準(zhǔn)停控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的準(zhǔn)停控制裝置10對具有旋轉(zhuǎn)軸61的電動(dòng)機(jī)60如圖所示地進(jìn)行連接。電動(dòng)機(jī)60是在機(jī)床例如CNC中使用的伺服電動(dòng)機(jī)等。如圖1所示，在電動(dòng)機(jī)60的旋轉(zhuǎn)軸61中設(shè)置有檢測旋轉(zhuǎn)軸61的加速度的加速度檢測單元31、檢測旋轉(zhuǎn)軸61的速度的速度檢測單元32、以及檢測與旋轉(zhuǎn)軸61上的機(jī)械原點(diǎn)的固定側(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)相對的位置的位置檢測單元33。此外，加速度檢測單元31、速度檢測單元32以及位置檢測單元33相互關(guān)聯(lián)，例如可以根據(jù)由速度檢測單元32檢測到的旋轉(zhuǎn)軸61的速度，計(jì)算或者估計(jì)旋轉(zhuǎn)軸61的加速度或者旋轉(zhuǎn)軸61的位置。
準(zhǔn)?？刂蒲b置10由數(shù)字計(jì)算機(jī)構(gòu)成，在圖1中含有作成旋轉(zhuǎn)軸61的停止位置指令的停止位置指令作成單元20、作成加速度指令Q1的加速度指令作成單元41、作成旋轉(zhuǎn)軸61的總移動(dòng)指令S2的總移動(dòng)指令作成單元21、和作成每一控制周期的移動(dòng)指令M1的移動(dòng)指令作成單元22。
此外，準(zhǔn)?？刂蒲b置10，包含用于對旋轉(zhuǎn)軸61進(jìn)行位置控制的位置環(huán)控制單元25、和用于對旋轉(zhuǎn)軸61進(jìn)行速度控制的速度環(huán)控制單元35。
另外，可以切換切換單元30，以選擇由位置環(huán)控制單元25作成的速度指令V、預(yù)先存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部46中的規(guī)定的速度指令V1、和上位控制裝置45作成的速度指令V0之中的任一個(gè)。此外，上位控制裝置45例如是PLC(可編程邏輯控制器)。
圖2是表示在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸的準(zhǔn)?？刂蒲b置中的旋轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前速度與時(shí)間之間的關(guān)系圖。在圖2中縱軸表示旋轉(zhuǎn)軸61的速度，橫軸表示時(shí)間。
以下，一邊參照圖1以及圖2，一邊對準(zhǔn)?？刂蒲b置10的動(dòng)作進(jìn)行說明。此外最初，切換切換單元30，以選擇用上位控制裝置45作成的速度指令V0。即，從圖2的區(qū)間A1中可知，最初旋轉(zhuǎn)軸61速度控制在速度V0上。此外，從圖1中可知，向速度環(huán)控制單元35輸入由速度檢測單元32檢測到的旋轉(zhuǎn)軸61的速度(速度反饋信號(hào))與由切換單元30切換的速度(最初是速度V0)之間的偏差。
當(dāng)在圖2中的時(shí)刻t1上產(chǎn)生使電動(dòng)機(jī)60的旋轉(zhuǎn)軸61停止的狀況時(shí)，切換切換單元30，以選擇規(guī)定的速度V1。規(guī)定的速度V1，通過實(shí)驗(yàn)等預(yù)先求出，并預(yù)先存儲(chǔ)在準(zhǔn)停控制裝置10的存儲(chǔ)部46中。速度V1是比速度V0小的值，更詳細(xì)地說，速度V1是速度VZ與速度VX之間的值(VZ＜V1＜VX)。
由此，如圖2中的區(qū)間A2所示，對旋轉(zhuǎn)軸61進(jìn)行速度控制，使其速度漸漸接近于規(guī)定的速度V1。在區(qū)間A2中為了成為規(guī)定的速度V1而僅使旋轉(zhuǎn)軸61減速，所以區(qū)間A2中的曲線傾斜，即，旋轉(zhuǎn)軸61的加速度不超過其減速能力。
另外，在從區(qū)間A1向區(qū)間A2轉(zhuǎn)移之后，旋轉(zhuǎn)軸61的加速度沒有達(dá)到加減速能力的極限值，所以區(qū)間A2中的曲線作為向上凸的函數(shù)來表示。另外，在旋轉(zhuǎn)軸61的速度達(dá)到規(guī)定的速度V1之前的旋轉(zhuǎn)軸61的加速度(在圖2中用角α來表示)，與旋轉(zhuǎn)軸61的加減速能力的極限值基本相等。
當(dāng)在時(shí)刻t2旋轉(zhuǎn)軸61的速度達(dá)到規(guī)定的速度V1時(shí)，切換圖1所示的切換單元30，以選擇用位置環(huán)控制單元25作成的速度指令V。與進(jìn)行此切換作用的同時(shí)，停止位置指令作成單元20將旋轉(zhuǎn)軸61的停止位置作成為目標(biāo)位置。此外，通過位置檢測單元33來檢測旋轉(zhuǎn)軸61的當(dāng)前位置。并且，將從目標(biāo)位置減去當(dāng)前位置得到的偏差設(shè)定為旋轉(zhuǎn)軸61的總移動(dòng)指令S1。
在旋轉(zhuǎn)軸61的每一控制周期中進(jìn)行以下的處理。在總移動(dòng)指令作成單元21中根據(jù)總移動(dòng)指令初期值S1來作成總移動(dòng)指令S2，并提供給移動(dòng)指令作成單元22。另外，如圖所示，可以將由加速度檢測單元31檢測出的旋轉(zhuǎn)軸61的加速度在加速度指令作成單元41中作成為加速度指令Q1，并將該加速度指令Q1提供給移動(dòng)指令作成單元22。此外，在總移動(dòng)指令作成單元21的乘法運(yùn)算部21a中加上在上一控制周期中的總移動(dòng)指令S2。
在移動(dòng)指令作成單元22中，根據(jù)總移動(dòng)指令S2以及/或者加速度指令Q1來作成移動(dòng)指令M1。移動(dòng)指令M1意味在某控制周期中使旋轉(zhuǎn)軸61移動(dòng)的距離。該移動(dòng)指令M1通過后述的移動(dòng)指令平滑化單元23被提供給位置環(huán)控制單元25。此外如圖所示，移動(dòng)指令M1也被提供給總移動(dòng)指令作成單元21，并在每一控制周期中從總移動(dòng)指令初始值S1中被減去。
在位置環(huán)控制單元25中，計(jì)算移動(dòng)指令M1與由位置檢測單元33檢測的旋轉(zhuǎn)軸61的當(dāng)前位置之間的偏差。接著，該偏差在乘法運(yùn)算部25a中加上上一次的控制周期中的偏差之后，乘以位置增益PG。此后，移動(dòng)指令M1加上該值，作為速度指令V從位置環(huán)控制單元25中輸出。如圖所示，向速度環(huán)控制單元35提供通過了切換單元30的速度指令V與速度反饋信號(hào)之間的偏差，由此，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸61。
這里，在本發(fā)明中與移動(dòng)指令M1相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)軸61的加速度成為旋轉(zhuǎn)軸61的加減速能力以下的值，即，成為與加減速能力相等的值或者比這個(gè)小的值。例如在圖2中，在區(qū)間A3之中的小區(qū)間A31中，作成含有與規(guī)定速度V1相等的速度指令V的移動(dòng)指令M1。即，在小區(qū)間A31中的移動(dòng)指令M1中所含有的加速度是零。
接著，在小區(qū)間A32中作成具有旋轉(zhuǎn)軸61的加減速能力以下的加速度的移動(dòng)指令M1。在小區(qū)間A32中，位置環(huán)控制單元25繼續(xù)作成含有如這樣的加速度的移動(dòng)指令M1。接著，在時(shí)刻t3上旋轉(zhuǎn)軸61的速度成為零，旋轉(zhuǎn)軸61停止。此外，由在圖2中的時(shí)刻t2、t3之間的線段和表示速度的實(shí)線而圍成的區(qū)域C1的面積，與總移動(dòng)指令初始值S1相對應(yīng)。
這樣，本發(fā)明在含有小區(qū)間A31、A32的區(qū)間A3中，沒有作成移動(dòng)指令M1，該移動(dòng)指令M1含有超過旋轉(zhuǎn)軸61的加減速能力的加速度。因此，在本發(fā)明中不需要設(shè)定采用圖5說明的現(xiàn)有技術(shù)的“速度指令上限值”，而且將小區(qū)間A31與現(xiàn)有技術(shù)的小區(qū)間Z31進(jìn)行比較，可以成為非常小?；蛘?，在本發(fā)明中可以如后所述地排除小區(qū)間A31。因此，在本發(fā)明中，可以使與位置控制相關(guān)的區(qū)間A3的時(shí)間(t3-t2)變得比在現(xiàn)有技術(shù)下的時(shí)間(T3-T2)短，所以可以縮短旋轉(zhuǎn)軸61停止所需的時(shí)間(t3-t1)。
特別理想的是如圖2所示，通過加速度檢測單元31檢測在旋轉(zhuǎn)軸61的速度成為速度V1的時(shí)刻t2之前的旋轉(zhuǎn)軸61的加速度，通過加速度指令作成單元41以及移動(dòng)指令作成單元22，輸出含有在時(shí)刻t2之前的加速度的移動(dòng)指令M1。即，理想的是在圖2所示的時(shí)刻t2之前的區(qū)間A2中的加速度α、與在時(shí)刻t2后的區(qū)間A3中的加速度β相等。從速度控制向位置控制進(jìn)行切換之前的加速度α是與旋轉(zhuǎn)軸61的加減速能力的極限值極其接近的值，所以可以進(jìn)行更加適合的定位停止控制。此外，因?yàn)閺乃俣瓤刂葡蛭恢每刂七M(jìn)行切換時(shí)的速度為連續(xù)的，所以也可以抑制在切換時(shí)可能產(chǎn)生的機(jī)械震動(dòng)。
此外，在參照圖2說明的實(shí)施方式中，存在旋轉(zhuǎn)軸61的速度成為固定的小區(qū)間A31，但是該小區(qū)間A31未必是必要的。如上所述，區(qū)域C1的面積相當(dāng)于總移動(dòng)指令初期值S1，所以只要區(qū)域C1的面積沒有變化，可以變更區(qū)間A3中的旋轉(zhuǎn)軸61的速度。
圖3a到圖3c是擴(kuò)大表示區(qū)間A3中的速度與時(shí)間的關(guān)系圖。在這些附圖中由表示速度的實(shí)線與時(shí)間所圍成的區(qū)域面積C1，C1′，C1″彼此相等。此外，這些附圖中的圖3a因?yàn)槭菃渭兊胤糯罅藞D2一部分的放大圖，所以省略說明。
在圖3b中沒有設(shè)置小區(qū)間A31，旋轉(zhuǎn)軸61的速度從時(shí)刻t2開始等加速度變化。從圖3a以及3b中可知，圖3b中的旋轉(zhuǎn)軸61的加速度比圖3a的小區(qū)間A32中的加速度小。因?yàn)樵趫D3b中沒有設(shè)置小區(qū)間A31，所以還可圓滑地進(jìn)行從速度控制向位置控制的轉(zhuǎn)移。但是如圖所示，旋轉(zhuǎn)軸61停止所需的時(shí)間(t3′-t2)成為比在圖3a的情況中所需的時(shí)間(t3-t2)長。
另外，在圖3c中，旋轉(zhuǎn)軸61的速度可控制為在時(shí)刻t2以后上升，并當(dāng)超過時(shí)刻ta時(shí)再降低。此外，時(shí)刻ta與時(shí)刻t2之間的加速度以及時(shí)刻t3″與時(shí)刻ta之間的加速度，都沒有超過旋轉(zhuǎn)軸61的加減速能力。這樣在不超過旋轉(zhuǎn)軸61加減速能力的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)刻ta與時(shí)刻t2之間的加速度，由此可以使在圖3c中旋轉(zhuǎn)軸61停止所需的時(shí)間(t3″-t2)比在圖3a的情況下所需的時(shí)間(t3-t2)短。
如圖1所示，在本發(fā)明中從移動(dòng)指令作成單元22輸出的移動(dòng)指令M1，通過移動(dòng)指令平滑化單元23輸入到位置環(huán)控制單元25。在移動(dòng)指令平滑化單元23中進(jìn)行平滑化處理，使得與移動(dòng)指令M1相關(guān)聯(lián)的速度以及加速度的波形變平滑。
圖4a以及圖4b是表示分別由移動(dòng)指令平滑化單元23來平滑化的速度以及加速度的波形圖。在這些附圖中用點(diǎn)劃線來表示平滑化前的波形，用實(shí)線表示由移動(dòng)指令平滑化單元23平滑化后的波形。從表示在移動(dòng)指令M1中含有的速度波形的圖4a，可知使速度波形描繪正弦曲線那樣地進(jìn)行平滑化。
另外，表示在移動(dòng)指令M1中含有的加速度波形的圖4b中，平滑化前的波形變化為臺(tái)階狀。通過進(jìn)行平滑化處理，變化為臺(tái)階狀的部分隨著微少時(shí)間Δt來進(jìn)行線形變化。
通過進(jìn)行圖4a以及圖4b所示這樣的平滑化處理，使速度以及加速度的波形比較連續(xù)地變化。因此，可以降低在作為波形不連續(xù)的平滑化前的情況下可能產(chǎn)生的機(jī)械震動(dòng)。
參照圖1對通過停止位置指令作成單元20作成停止位置指令進(jìn)行了說明，但是在通過停止位置指令作成單元20作成停止位置指令之后，還有通過上位控制裝置45例如PLC來作成其它停止位置指令的情況。
在這樣的情況下，計(jì)算由停止位置指令作成單元20作成的停止位置指令與由上位控制裝置45作成的停止位置指令之間的偏差。接著，將該偏差加上從當(dāng)前位置到變更前停止位置的移動(dòng)指令的總和，根據(jù)新的總移動(dòng)指令初期值S1進(jìn)行位置控制。通過這樣的動(dòng)作可知，在通過上位控制裝置45作成其它停止位置指令的情況下，也使本發(fā)明的準(zhǔn)?？刂蒲b置10與該情況對應(yīng)地來進(jìn)行動(dòng)作。
使用典型的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是可以知道本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的范圍可以進(jìn)行上述的變更以及各種其它的變更、省略、追加。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)軸(61)的準(zhǔn)?？刂蒲b置(10)，具備在每一控制周期中作成移動(dòng)指令的移動(dòng)指令作成單元(22)；根據(jù)該移動(dòng)指令作成單元(22)作成的移動(dòng)指令，在每一控制周期中對旋轉(zhuǎn)軸(61)進(jìn)行位置控制的位置環(huán)控制單元(25)；以及按照上位控制裝置(45)作成的速度指令和規(guī)定的速度指令之中一方的速度指令，對所述旋轉(zhuǎn)軸(61)進(jìn)行速度控制的速度環(huán)控制單元(35)，該準(zhǔn)?？刂蒲b置(10)可以進(jìn)行從所述速度環(huán)控制單元(35)的所述旋轉(zhuǎn)軸(61)的速度控制、向所述位置環(huán)控制單元(25)的所述旋轉(zhuǎn)軸(61)的位置控制的切換，其特征在于，由所述移動(dòng)指令作成單元(22)作成的所述移動(dòng)指令，具有比與所述旋轉(zhuǎn)軸(61)的加減速能力相當(dāng)?shù)募铀俣刃〉募铀俣取?br> 2.一種旋轉(zhuǎn)軸(61)的準(zhǔn)?？刂蒲b置(10)，具備在每一控制周期中作成移動(dòng)指令的移動(dòng)指令作成單元(22)；根據(jù)該移動(dòng)指令作成單元(22)作成的移動(dòng)指令，在每一控制周期中對旋轉(zhuǎn)軸(61)進(jìn)行位置控制的位置環(huán)控制單元(25)；以及按照上位控制裝置(45)作成的速度指令和規(guī)定的速度指令之中一方的速度指令，對所述旋轉(zhuǎn)軸(61)進(jìn)行速度控制的速度環(huán)控制單元(35)，該準(zhǔn)停控制裝置(10)可以進(jìn)行從所述速度環(huán)控制單元(35)的所述旋轉(zhuǎn)軸(61)的速度控制、向所述位置環(huán)控制單元(25)的所述旋轉(zhuǎn)軸(61)的位置控制的切換，其特征在于，由所述移動(dòng)指令作成單元(22)作成的所述移動(dòng)指令，具有與所述旋轉(zhuǎn)軸(61)的加減速能力相當(dāng)?shù)募铀俣取?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的準(zhǔn)?？刂蒲b置，其中，還具備加速度檢測單元(31)，其檢測加減速中的所述旋轉(zhuǎn)軸(61)的加速度，所述移動(dòng)指令的所述加速度，是由所述加速度檢測單元(31)檢測到的、在從所述速度控制向所述位置控制切換之前的加速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的準(zhǔn)?？刂蒲b置，其中，還具備移動(dòng)指令平滑化單元(23)，其將所述移動(dòng)指令作成單元(22)作成的所述移動(dòng)指令平滑化，由該移動(dòng)指令平滑化單元(23)進(jìn)行平滑化后的移動(dòng)指令，被提供給所述位置環(huán)控制單元(25)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的準(zhǔn)?？刂蒲b置，其特征在于，還具備停止位置指令作成單元(20)，其作成所述旋轉(zhuǎn)軸(61)的停止位置指令，所述移動(dòng)指令作成單元(22)，根據(jù)由所述停止位置指令作成單元(20)作成的所述停止位置指令，作成所述移動(dòng)指令，所述上位控制裝置(45)，作成其它停止位置指令，在由所述上位控制裝置(45)作成了所述其它停止位置指令時(shí)，位置環(huán)控制單元(25)根據(jù)所述停止位置指令與所述其它停止位置指令之間的偏差進(jìn)行位置控制。
全文摘要
一種準(zhǔn)停控制裝置(10)，具備在每一控制周期中作成移動(dòng)指令的移動(dòng)指令作成單元(22)；按照移動(dòng)指令作成單元作成的移動(dòng)指令，在每一控制周期中對旋轉(zhuǎn)軸(61)進(jìn)行位置控制的位置環(huán)控制單元(25)；以及按照上位控制裝置(45)作成的速度指令(V0)和規(guī)定的速度指令(V1)之中一方的速度指令來對旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行速度控制的速度環(huán)控制單元(35)，該準(zhǔn)?？刂蒲b置(10)進(jìn)行從速度環(huán)控制單元的旋轉(zhuǎn)軸速度控制、向位置環(huán)控制單元的旋轉(zhuǎn)軸位置控制的切換。在該準(zhǔn)?？刂蒲b置中，由移動(dòng)指令作成單元作成的移動(dòng)指令，具有相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)軸加減速能力的加速度以下的加速度。由此，縮短直到旋轉(zhuǎn)軸停止到規(guī)定位置所需的時(shí)間。
文檔編號(hào)G05B11/32GK1987701SQ20061016877
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月19日
發(fā)明者巖下平輔, 秋山隆洋, 丹羽正一 申請人:發(fā)那科株式會(huì)社