本發(fā)明涉及工作機械的傳送軸的控制方法以及數(shù)值控制工作機械。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，已知使工具相對工件相對移動而進行切削等加工的工作機械。另外，在這樣的工作機械中，已知通過規(guī)定的軸的坐標等指定工具的路徑并且在使工具相對工件自動地移動的同時進行加工的數(shù)值控制工作機械。數(shù)值控制工作機械通過對加工程序指定機械坐標、工具的移動速度，能夠按照期望的工具徑路以及速度進行加工。

在日本特開2006-158026號公報中，公開有在通過伺服馬達驅(qū)動的被驅(qū)動體中設(shè)置加速度檢測單元的工作機械的控制裝置。該控制裝置對由加速度檢測單元檢測到的加速度檢測值進行積分而求出速度推測值，從由速度控制處理部求出的電流指令減去對速度推測值乘以系數(shù)而得到的值和對加速度檢測值乘以系數(shù)而得到的值來校正。然后，將控制裝置校正后的電流指令輸出到伺服放大器。

專利文獻1：日本特開2006-158026號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在控制驅(qū)動工作機械的各軸的伺服馬達的控制裝置中，位置控制器根據(jù)位置指令生成速度指令，速度控制器根據(jù)速度指令生成轉(zhuǎn)矩指令。然后，根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令，驅(qū)動馬達。進而，已知在使工具、工件移動的移動裝置中配置位置檢測器，并設(shè)置從位置指令減去從位置檢測器輸出的位置的信號的位置反饋環(huán)路。另外，已知在伺服馬達的輸出軸等處配置速度檢測器，并設(shè)置從速度指令減去從速度檢測器輸出的速度的信號的速度反饋環(huán)路。

在通過工作機械加工工件時，有時針對使工件、工具移動的移動裝置施加干擾力，在工件或者工具中產(chǎn)生振動。例如，有時在工具接觸到工件的加工點處，切削載荷等作用到工件、工具而產(chǎn)生振動。為了提高加工精度，優(yōu)選抑制這樣的工件、工具的振動。

在上述日本特開2006-158026號公報的控制裝置中，對馬達的轉(zhuǎn)矩指令反饋被驅(qū)動體的加速度而抑制振動。但是，在該電路中，加速度檢測單元配置于被驅(qū)動體。即，加速度檢測單元配置于離開馬達的輸出軸的位置。因此，由于被驅(qū)動體的加速度的反饋，在從位置控制器輸出的位置指令中產(chǎn)生位置偏差、或者在從速度檢測器輸出的速度指令中產(chǎn)生速度偏差。存在這些偏差還影響對馬達供給的電流的控制從而抑制振動的效果變低這樣的問題。

本發(fā)明提供一種傳送軸的控制方法，是在具有被輸入位置指令的位置控制部的位置反饋環(huán)路的內(nèi)側(cè)，設(shè)置具有被輸入速度指令的速度控制部的速度反饋環(huán)路而形成級聯(lián)耦合，根據(jù)輸出自速度控制部的轉(zhuǎn)矩指令控制傳送軸驅(qū)動用的伺服馬達的工作機械的傳送軸的控制方法，其特征在于：根據(jù)在機械構(gòu)造物以及軸傳送機構(gòu)中的至少一方中安裝的狀態(tài)傳感器的輸出信號取得加速度，從輸出自速度控制部的轉(zhuǎn)矩指令減去對所取得的加速度乘以預(yù)先決定的第1增益而得到的加速度的反饋信號，進而，實施以下控制中的至少一方的控制，即：根據(jù)狀態(tài)傳感器的輸出信號取得速度并將對所取得的速度乘以預(yù)先決定的增益而得到的信號加到輸出自位置控制部的速度指令的控制、以及根據(jù)狀態(tài)傳感器的輸出信號取得位置并將對所取得的位置乘以預(yù)先決定的增益而得到的信號加到輸入到位置控制部的位置指令的控制。

在上述發(fā)明中，根據(jù)狀態(tài)傳感器的輸出信號取得速度，將對所取得的速度乘以預(yù)先決定的第2增益而得到的信號加到加速度的反饋信號。

在上述發(fā)明中，從乘以第2增益而得到的信號減去對輸出自位置控制部的速度指令乘以預(yù)先決定的第3增益而得到的信號。

在上述發(fā)明中，根據(jù)狀態(tài)傳感器的輸出信號取得位置，根據(jù)狀態(tài)傳感器的輸出信號取得位置，將對所取得的位置乘以預(yù)先決定的第4增益而得到的信號加到加速度的反饋信號。

在上述發(fā)明中，從乘以第4增益而得到的信號減去對輸入到位置控制部的位置指令乘以預(yù)先決定的第5增益而得到的信號。

在上述發(fā)明中，從加速度的反饋信號減去對輸出自速度控制部的轉(zhuǎn)矩指令乘以預(yù)先決定的第6增益而得到的信號。

在上述發(fā)明中，設(shè)定第1增益以及第2增益，以使第1增益的平方與第2增益的平方的加法值成為預(yù)先決定的設(shè)定值。

本發(fā)明提供一種傳送軸的控制方法，是在具有被輸入位置指令的位置控制部的位置反饋環(huán)路的內(nèi)側(cè)，設(shè)置具有被輸入速度指令的速度控制部的速度反饋環(huán)路而形成級聯(lián)耦合，根據(jù)輸出自速度控制部的轉(zhuǎn)矩指令控制傳送軸驅(qū)動用的伺服馬達的工作機械的傳送軸的控制方法，其特征在于：根據(jù)在機械構(gòu)造物以及軸傳送機構(gòu)中的至少一方中安裝的狀態(tài)傳感器的輸出信號取得加速度，從輸出自速度控制部的轉(zhuǎn)矩指令減去對所取得的加速度乘以預(yù)先決定的增益而得到的加速度的反饋信號，進而，實施以下控制中的至少一方的控制，即：根據(jù)狀態(tài)傳感器的輸出信號取得速度并將對所取得的速度乘以預(yù)先決定的增益而得到的信號加到加速度的反饋信號的控制、以及根據(jù)狀態(tài)傳感器的輸出信號取得位置并將對所取得的位置乘以預(yù)先決定的增益而得到的信號加到加速度的反饋信號的控制。

本發(fā)明提供一種數(shù)值控制工作機械，其特征在于：具備控制裝置，該控制裝置在具有被輸入位置指令的位置控制部的位置反饋環(huán)路的內(nèi)側(cè)，設(shè)置具有被輸入速度指令的速度控制部的速度反饋環(huán)路而形成級聯(lián)耦合，根據(jù)輸出自速度控制部的轉(zhuǎn)矩指令控制傳送軸驅(qū)動用的伺服馬達，控制裝置包括以下電路，該電路根據(jù)在機械構(gòu)造物以及軸傳送機構(gòu)中的至少一方中安裝的狀態(tài)傳感器的輸出信號取得加速度，從輸出自速度控制部的轉(zhuǎn)矩指令減去對所取得的加速度乘以預(yù)先決定的增益而得到的信號，進而，包括以下電路中的至少一方的電路，即：根據(jù)狀態(tài)傳感器的輸出信號取得速度并將對所取得的速度乘以預(yù)先決定的增益而得到的信號加到輸出自位置控制部的速度指令的電路、以及根據(jù)狀態(tài)傳感器的輸出信號取得位置并將對所取得的位置乘以預(yù)先決定的增益而得到的信號加到輸入到位置控制部的位置指令的電路。

本發(fā)明提供一種數(shù)值控制工作機械，其特征在于：具備控制裝置，該控制裝置在具有被輸入位置指令的位置控制部的位置反饋環(huán)路的內(nèi)側(cè)，設(shè)置具有被輸入速度指令的速度控制部的速度反饋環(huán)路而形成級聯(lián)耦合，根據(jù)輸出自速度控制部的轉(zhuǎn)矩指令控制傳送軸驅(qū)動用的伺服馬達，控制裝置包括電路，該電路根據(jù)在機械構(gòu)造物以及軸傳送機構(gòu)中的至少一方中安裝的狀態(tài)傳感器的輸出信號取得加速度，從輸出自速度控制部的轉(zhuǎn)矩指令減去對所取得的加速度乘以預(yù)先決定的增益而得到的加速度的反饋信號，進而，包括以下電路中的至少一方的電路，即：根據(jù)狀態(tài)傳感器的輸出信號取得速度并將對所取得的速度乘以預(yù)先決定的增益而得到的信號加到加速度的反饋信號的電路、以及根據(jù)狀態(tài)傳感器的輸出信號取得位置并將對所取得的位置乘以預(yù)先決定的增益而得到的信號加到加速度的反饋信號的電路。

在上述發(fā)明中，包括：平臺，固定工件；工具支撐部件，支撐工具；以及移動裝置，使平臺及工具支撐部件移動，狀態(tài)傳感器包括配置于平臺的加速度檢測器和配置于工具支撐部件的加速度檢測器。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供抑制在加工點處的振動的工作機械的傳送軸的控制方法以及數(shù)值控制工作機械。

附圖說明

圖1是數(shù)值控制工作機械的概略側(cè)視圖。

圖2是工作機械的框圖。

圖3是實施方式1中的第1控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。

圖4是實施方式1中的參考例的控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。

圖5是示出通過實施方式1中的參考例的控制裝置進行控制時的速度指令以及加速度的檢測值的圖形。

圖6是示出通過實施方式1中的第1控制裝置進行控制時的速度指令以及加速度的檢測值的圖形。

圖7是實施方式1中的第2控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。

圖8是實施方式2中的第1控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。

圖9是實施方式2中的第2控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。

圖10是實施方式3中的第1控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。

圖11是實施方式3中的參考例的控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。

圖12是實施方式4中的第1控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。

圖13是實施方式4中的第2控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。

(符號說明)

1：工件；10：工作機械；14：平臺；20：主軸；22：工具；25：Z軸伺服馬達；28：Z軸導(dǎo)軌；29、33、39：速度檢測器；30：Z軸線性標尺；31：Y軸伺服馬達；32：Y軸導(dǎo)軌；34：Y軸線性標尺；36：X軸導(dǎo)軌；38：X軸伺服馬達；40：X軸線性標尺；45、46：加速度檢測器；50：控制裝置；54：伺服馬達控制部；55：伺服馬達；56：軸傳送機構(gòu)；57：機械構(gòu)造物；58：速度檢測器；59：位置檢測器；60：加速度檢測器；71：位置控制器；72：速度控制器；91～96：補償器；101～102：補償器；121：機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路；122：軸傳送機構(gòu)的穩(wěn)定化補償電路；123：馬達的穩(wěn)定化補償電路。

具體實施方式

(實施方式1)

參照圖1至圖7，說明實施方式1中的工作機械的傳送軸的控制方法以及數(shù)值控制工作機械。作為工作機械，例示主軸在水平方向上延伸的臥式加工中心而進行說明。

圖1是本實施方式的數(shù)值控制工作機械的概略側(cè)視圖。工作機械10具備使工具22和工件1相對移動的移動裝置。移動裝置使被驅(qū)動物在多個移動軸的方向上移動。多個移動軸包括相互正交的X軸、Y軸以及Z軸來作為直線傳送軸。

工作機械10具備在工廠等的地面上設(shè)置的底座12。在底座12的上表面，固定有Z軸導(dǎo)軌28。Z軸導(dǎo)軌28在Z軸方向(在圖1中左右方向)上延伸。在Z軸導(dǎo)軌28的上表面，配置有平臺基座13。平臺基座13被Z軸導(dǎo)軌28引導(dǎo)，在Z軸方向上可移動地配置。在平臺基座13上固定有平臺14。在平臺14上固定有工件1。

在底座12的上表面，固定有X軸導(dǎo)軌36。X軸與Z軸正交，進而在水平方向(與圖1的紙面垂直的方向)上延伸。X軸導(dǎo)軌36沿著X軸延伸。柱狀物16被X軸導(dǎo)軌36引導(dǎo)，在X軸方向上可移動地配置。

在柱狀物16中，在與工件1相對的前表面，固定有Y軸導(dǎo)軌32。Y軸在與X軸以及Z軸正交的方向上延伸。Y軸導(dǎo)軌32沿著Y軸延伸。在Y軸導(dǎo)軌32上，配置有主軸頭18。主軸頭18被Y軸導(dǎo)軌32引導(dǎo)，在Y軸方向上可移動地形成。主軸頭18支撐主軸20。

移動裝置包括使工具22相對工件1在Z軸方向上相對移動的Z軸移動裝置。在底座12的內(nèi)部，配置有包括Z軸傳送螺桿以及螺母的滾珠絲杠機構(gòu)。在平臺基座13的下表面，固定有螺母。螺母螺紋接合到Z軸傳送螺桿。對Z軸傳送螺桿的一個端部連結(jié)有Z軸伺服馬達25。通過驅(qū)動Z軸伺服馬達25，平臺基座13沿著Z軸導(dǎo)軌28移動。其結(jié)果，工件1在Z軸方向上移動。

移動裝置包括使工具22相對工件1在X軸方向上相對移動的X軸移動裝置。X軸移動裝置與Z軸移動裝置同樣地，包括具有X軸傳送螺桿以及螺母的滾珠絲杠機構(gòu)。對X軸傳送螺桿的一端連結(jié)有X軸伺服馬達38。在柱狀物16的下表面，固定有對X軸傳送螺桿螺紋接合的螺母。通過驅(qū)動X軸伺服馬達38，柱狀物16沿著X軸導(dǎo)軌36移動。其結(jié)果，工具22在X軸方向上移動。

移動裝置包括使工具22相對工件1在Y軸方向上相對移動的Y軸移動裝置。Y軸移動裝置與Z軸移動裝置同樣地，包括具有Y軸傳送螺桿以及螺母的滾珠絲杠機構(gòu)。在主軸頭18上，固定有對Y軸傳送螺桿螺紋接合的螺母。在Y軸傳送螺桿的上端，連結(jié)有Y軸伺服馬達31。通過Y軸伺服馬達31進行驅(qū)動，主軸頭18沿著Y軸導(dǎo)軌32移動。其結(jié)果，工具22在Y軸方向上移動。

在主軸20的前端，經(jīng)由工具保持部21安裝有工具22。主軸20作為支撐工具22的工具支撐部件而發(fā)揮功能。在主軸20中，內(nèi)置有用于使工具22旋轉(zhuǎn)的馬達。通過該馬達進行驅(qū)動，工具22以主軸20的中心軸為旋轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)。

這樣，工作機械10通過使柱狀物16、主軸頭18以及平臺基座13沿著移動軸移動，能夠使工具22相對工件1相對地移動。此外，作為工作機械，也可以除了直線傳送軸以外，還具有繞規(guī)定的軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳送軸。

工作機械10包括各軸的速度檢測器。在Z軸伺服馬達25中，安裝有檢測Z軸伺服馬達25的旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測器29。速度檢測器29包括例如旋轉(zhuǎn)編碼器，能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出，檢測速度。另外，在Y軸伺服馬達31中安裝有速度檢測器33。在X軸伺服馬達38中，安裝有速度檢測器39。通過配置各軸的速度檢測器29、33、39，能夠檢測各軸方向的移動速度。

工作機械10包括各軸的位置檢測器。Z軸的位置檢測器包括安裝在平臺基座13上的滑塊13a和安裝在底座12上的Z軸線性標尺30。通過滑塊13a在Z軸線性標尺30上移動，能夠檢測Z軸方向的位置。另外，Y軸的位置檢測器包括安裝在主軸頭18上的滑塊18a和安裝在柱狀物16上的Y軸線性標尺34。通過滑塊18a在Y軸線性標尺34上移動，能夠檢測Y軸方向的位置。另外，X軸的位置檢測器包括安裝在柱狀物16上的滑塊16a和安裝在底座12上的X軸線性標尺40。通過滑塊16a在X軸線性標尺40上移動，能夠檢測X軸方向的位置。

進而，在支撐工具22的主軸20處配置有加速度檢測器45。加速度檢測器45優(yōu)選接近配置于工具22的加工點。另外，在平臺14上配置有加速度檢測器46。加速度檢測器46優(yōu)選接近配置于工件1的加工點。加速度檢測器45、46能夠檢測各軸的加速度。即，加速度檢測器45、46能夠單獨地檢測X軸方向的加速度、Y軸方向的加速度、Z軸方向的加速度。此外，在工作機械具有旋轉(zhuǎn)傳送軸的情況下，在即使旋轉(zhuǎn)傳送軸的移動裝置動作而檢測器的方向相對旋轉(zhuǎn)軸也不變化的位置配置加速度檢測器。

這些各軸的速度檢測器29、33、39、位置檢測器以及加速度檢測器45、46的輸出信號被輸入到控制裝置50。

圖2示出本實施方式中的工作機械的框圖。工作機械10具備控制裝置50。控制裝置50與移動裝置的伺服馬達55連接。通過控制裝置50控制伺服馬達55，能夠使工具22相對工件1相對地移動。

控制裝置50包括讀取解釋部52、插值運算部53以及伺服馬達控制部54。讀取解釋部52讀入輸入程序51并將移動指令送出到插值運算部53。插值運算部53根據(jù)例如移動指令，輸出每規(guī)定的時間間隔的位置指令qr。伺服馬達控制部54根據(jù)位置指令qr，驅(qū)動各軸的伺服馬達55。在本實施方式中，各軸的伺服馬達55與X軸伺服馬達38、Y軸伺服馬達31或者Z軸伺服馬達25相當。

各軸的伺服馬達55經(jīng)由軸傳送機構(gòu)56驅(qū)動機械構(gòu)造物57。機械構(gòu)造物57與保持工具22的構(gòu)造物或者保持工件1的構(gòu)造物相當。在本實施方式中，機械構(gòu)造物57與主軸20或者平臺14相當。另外，軸傳送機構(gòu)56與驅(qū)動機械構(gòu)造物57的機構(gòu)相當。在本實施方式中，軸傳送機構(gòu)56與和各軸的伺服馬達55連接的滾珠絲杠機構(gòu)相當。作為軸傳送機構(gòu)56，除了滾珠絲杠機構(gòu)以外，還能夠舉例為在伺服馬達中安裝的減速機等。

圖3是本實施方式中的第1控制裝置的伺服馬達控制部以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。能夠針對各個移動軸的每一個，形成圖3所示的控制電路。例如，在X軸移動裝置中，為了驅(qū)動X軸伺服馬達38，能夠形成圖3所示的1個控制電路。在該情況下，伺服馬達55與X軸伺服馬達38相當。速度檢測器58與在X軸伺服馬達38中安裝的速度檢測器39相當。位置檢測器59與包括滑塊16a以及X軸線性標尺40的X軸的位置檢測器相當。加速度檢測器60與在保持工具22的主軸20上安裝的加速度檢測器45相當。在本實施方式中，將加速度檢測器45用作狀態(tài)傳感器。狀態(tài)傳感器是無論傳送軸的指令如何都檢測規(guī)定的構(gòu)造物的狀態(tài)、即規(guī)定的構(gòu)造物的加速度、速度、或者位置等的傳感器。

從插值運算部53輸出的位置指令qr被輸入到作為位置控制部的位置控制器71。位置控制器71根據(jù)位置指令qr，生成速度指令ωr。從位置控制器71輸出的速度指令ωr被輸入到作為速度控制部的速度控制器72。速度控制器72根據(jù)速度指令ωr，生成轉(zhuǎn)矩指令τr。轉(zhuǎn)矩指令τ被輸入到電流控制器73。電流控制器73以產(chǎn)生與所輸入的轉(zhuǎn)矩指令τr對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的方式，控制伺服馬達55的電流。

在驅(qū)動機械構(gòu)造物57的驅(qū)動機構(gòu)中，包括軸傳送機構(gòu)56。軸傳送機構(gòu)56支撐機械構(gòu)造物57。在圖3所示的例子中，在軸傳送機構(gòu)56與機械構(gòu)造物57之間介有彈性要素62。彈性要素62是表示剛性低且成為自由端的部分搖晃的模型。彈性要素62表示軸傳送機構(gòu)56與機械構(gòu)造物57之間的剛性低且機械構(gòu)造物57相對軸傳送機構(gòu)56振動。相對于此，伺服馬達55和軸傳送機構(gòu)56以高的剛性連接。

彈性要素62包括彈性體62a以及衰減體62b。彈性體62a是決定機械構(gòu)造物振動的周期、振幅等的模型。衰減體62b是使振動衰減的模型。通過在驅(qū)動機構(gòu)中包括彈性要素62，機械構(gòu)造物57振動。另外，機械構(gòu)造物57的位置、速度或者加速度相對于伺服馬達55的輸出而延遲或者產(chǎn)生偏差。

在軸傳送機構(gòu)56中所安裝的位置檢測器59檢測規(guī)定的軸的位置，將位置信號q反饋給加法器74。加法器74從位置指令qr減去位置信號q，送出到位置控制器71。位置控制器71對所輸入的信號乘以增益Cp來計算速度指令ωr。增益Cp是拉普拉斯算子s的函數(shù)。在本實施方式中，將校正該位置指令qr的電路稱為位置反饋環(huán)路。

在伺服馬達55中所安裝的速度檢測器58檢測規(guī)定的軸中的速度。速度檢測器58對加法器75反饋速度信號ω。加法器75從速度指令ωr減去速度信號ω，送出到速度控制器72。速度控制器72對所輸入的信號乘以增益Cv來計算轉(zhuǎn)矩指令τr。增益Cv是拉普拉斯算子s的函數(shù)。在本實施方式中，將校正該速度指令ωr的電路稱為速度反饋環(huán)路。

這樣，在具有被輸入位置指令qr的位置控制部的位置反饋環(huán)路的內(nèi)側(cè)，設(shè)置具有被輸入速度指令ωr的速度控制部的速度反饋環(huán)路，形成級聯(lián)耦合。在該控制中，能夠檢測與伺服馬達55的輸出對應(yīng)的當前的位置、速度，校正相對于傳送軸的指令的延遲。該控制還被稱為伺服控制。此外，在控制電路中包含的各個補償器的增益被預(yù)先決定，優(yōu)選采用最佳值。

在此，說明本實施方式的參考例的控制裝置。圖4是本實施方式的參考例中的伺服馬達控制部和機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。即使在圖4所示的參考例中，在軸傳送機構(gòu)56與機械構(gòu)造物57之間介有彈性要素62。從在機械構(gòu)造物57上安裝的加速度檢測器60輸出加速度的信號。針對加速度的信號，在補償器91中乘以增益K1后將其輸出到加法器141。

另一方面，從加速度檢測器60所輸出的加速度的信號在積分器77中進行積分而變換為速度的信號。然后，在加法器142中，從輸出自積分器77的速度的信號減去位置控制器71所輸出的速度指令。在加法器142中，能夠計算機械構(gòu)造物57的速度和速度指令ωr的速度偏差。加法器142的輸出信號被輸入到補償器92。在補償器92中乘以增益K2。補償器92的輸出被輸入到加法器141。

在加法器141中，對補償器91的輸出信號和補償器92的輸出信號進行加法運算。加法器141的輸出信號經(jīng)由濾波器81被輸入到加法器144。在加法器144中，從輸出自速度控制器72的轉(zhuǎn)矩指令τr減去加法器141的輸出信號。

通過補償器91的電路是反饋機械構(gòu)造物57的加速度的電路。通過補償器92的電路是反饋機械構(gòu)造物的速度的電路。能夠通過這些電路抑制機械構(gòu)造物57的振動。特別是，通過使增益K1和增益K2的值變化，能夠調(diào)整相對加速度的反饋的相位的速度的反饋的相位，抑制機械構(gòu)造物57的振動。

但是，在配置有加速度檢測器60的機械構(gòu)造物57與伺服馬達55之間，介有彈性要素62。如果通過加速度的反饋信號校正從速度控制器72輸出的轉(zhuǎn)矩指令τr，則有時在位置指令qr、速度指令ωr中產(chǎn)生偏差。特別是，在機械構(gòu)造物57的加速度變化時，位置指令qr或者速度指令ωr的偏差變大，通過位置反饋環(huán)路以及速度反饋環(huán)路，進行伺服控制，所以有時伺服控制消除抑制機械構(gòu)造物的振動的加速度的反饋信號。

在本實施方式的控制裝置中，無論各軸的指令如何都檢測機械構(gòu)造物的加速度等而反映到各軸的指令，實施使機械構(gòu)造物的驅(qū)動穩(wěn)定化的穩(wěn)定化控制。參照圖3，本實施方式的控制裝置包括機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路121。機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路121抑制機械構(gòu)造物57的振動。對機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路121輸入從加速度檢測器60輸出的信號。

由加速度檢測器60檢測出的加速度的信號被輸入到補償器91。在補償器91中乘以作為第1增益的增益K11。補償器91的輸出信號經(jīng)由加法器141以及濾波器81被輸入到加法器144。該電路是加速度的反饋電路。即，通過反饋機械構(gòu)造物57的加速度來校正從速度控制器72輸出的轉(zhuǎn)矩指令τr。

將由加速度檢測器60檢測出的加速度的信號在積分器77a中變換為速度的信號。速度的信號被輸入到補償器101。在補償器101中，乘以增益Ka3。補償器101的輸出信號經(jīng)由濾波器81被輸入到加法器151。在加法器151中，對從位置控制器71輸出的速度指令ωr加上補償器101的輸出信號。此外，本實施方式的增益Ka3設(shè)為負的增益。

能夠通過該控制電路，消除由包括補償器91的反饋加速度的電路產(chǎn)生的速度偏差。能夠?qū)⑾怂俣绕畹乃俣戎噶瞀觬送出到速度控制器72。即，能夠?qū)⑹顾俣绕钕Ш蟮男盘栕鳛榭刂颇繕?。因此，能夠抑制機械構(gòu)造物57的振動。

進而，在積分器77b中對從積分器77a輸出的速度的信號進行積分。從積分器77b輸出位置的信號。位置的信號被輸入到補償器102。在補償器102中乘以增益Ka5。補償器102的輸出信號經(jīng)由濾波器81被輸入到加法器152。在加法器152中，對位置指令qr加上補償器102的輸出信號。此外，本實施方式的增益Ka5設(shè)為負的增益。

能夠通過該控制電路，消除由包括補償器91的反饋加速度的電路產(chǎn)生的位置偏差。能夠?qū)⑾宋恢闷畹奈恢弥噶顀r送出到位置控制器71。即，能夠?qū)⑹刮恢闷钕Ш蟮男盘栕鳛榭刂颇繕?。因此，能夠抑制機械構(gòu)造物57的振動。

在本實施方式中，配置了包括補償器101的消除速度偏差的電路和包括補償器102的消除位置偏差的電路這兩種電路，但不限于此，即使配置某一種電路，也能夠抑制機械構(gòu)造物57的振動。

作為本實施方式的傳送軸的控制方法，實施如下控制中的至少一個控制，即：根據(jù)加速度檢測器60的輸出信號取得速度并對取得的速度乘以預(yù)先決定的增益Ka3且將由此得到的信號加到從位置控制器71輸出的速度指令的控制、以及根據(jù)加速度檢測器60的輸出信號取得位置并對取得的位置乘以預(yù)先決定的增益Ka5且將由此得到的信號加到向位置控制器71輸入的位置指令qr的控制。通過該方法，能夠抑制機械構(gòu)造物57的振動。

另外，本實施方式的第1控制裝置除了加速度的反饋信號以外，還根據(jù)機械構(gòu)造物57的速度的反饋信號以及機械構(gòu)造物57的位置的反饋信號，校正轉(zhuǎn)矩指令τr。從積分器77a輸出的速度的信號被輸入到補償器92。在補償器92中，乘以作為第2增益的增益Ka21。補償器92的輸出信號經(jīng)由加法器142被輸入到加法器141。進而，從積分器77b輸出的位置的信號被輸入到補償器93。在補償器93中，乘以作為第4增益的增益Ka41。補償器93的輸出信號經(jīng)由加法器143、142被輸入到加法器141。

在加法器141中，對從補償器91輸出的加速度的反饋信號、從補償器92輸出的速度的反饋信號以及從補償器93輸出的位置的反饋信號進行相加。然后，將該反饋的信號經(jīng)由濾波器81輸入到加法器144。在加法器144中，從轉(zhuǎn)矩指令τr減去該反饋信號。

在本實施方式的控制裝置中，針對加速度的反饋信號加上速度的反饋信號以及位置的反饋信號。在各個反饋信號的電路中，能夠獨立地設(shè)定補償器91的增益Ka11、補償器92的增益Ka21以及補償器93的增益Ka41。因此，能夠通過增益Ka11調(diào)整加速度的影響，通過增益Ka21調(diào)整速度的影響，進而，通過增益Ka41調(diào)整位置的影響。通過將增益Ka11、Ka21、Ka41的值設(shè)定為適當?shù)闹?，能夠有效地抑制機械構(gòu)造物57的振動。進而，通過調(diào)整增益Ka11、Ka21、Ka41的值，還能夠?qū)嵤┎痪哂袕椥砸?2并且機械構(gòu)造物57以剛性構(gòu)造被軸傳送機構(gòu)56支撐的情況下的控制。

進而，在反饋加速度的電路中，從速度控制器72輸出的轉(zhuǎn)矩指令τr被輸入到補償器94。在補償器94中乘以作為第6增益的增益Ka12。關(guān)于增益Ka11和增益Ka12，能夠采用例如相同的值。補償器94的輸出信號被輸入到加法器141。在加法器141中，從補償器91的輸出信號減去補償器94的輸出信號。這樣，在加速度的反饋電路中，配置補償器94，計算加速度的反饋信號和轉(zhuǎn)矩指令τr的偏差。

在反饋速度的電路中，從位置控制器71輸出的速度指令ωr被輸入到補償器95。在補償器95中，乘以作為第3增益的增益Ka22。關(guān)于增益Ka21和增益Ka22，能夠采用例如相同的值。在加法器142中，從補償器92的輸出信號減去補償器95的輸出信號。這樣，在速度的反饋電路中，配置補償器95，計算速度的反饋信號和速度指令ωr的偏差，該偏差被輸入到加法器141。

在反饋位置的電路中，位置指令qr被輸入到補償器96。在補償器96中，乘以作為第5增益的增益Ka42。關(guān)于增益Ka41和增益Ka42，能夠采用例如相同的值。在加法器143中，從補償器93的輸出信號減去補償器96的輸出信號。這樣，在位置的反饋電路中，計算位置的反饋信號和位置指令qr的偏差，該偏差經(jīng)由加法器142被輸入到加法器141。

在從加速度檢測器60取得的信號中，包含表示作為本來的目標值的加速度等的分量和因機械構(gòu)造物57的振動所引起的振動分量。在各個反饋電路中，通過從基于檢測值的值減去指令值，能夠減去表示作為本來的目標值的加速度等的分量。即，能夠僅抽出振動分量。然后，根據(jù)對與加速度有關(guān)的振動分量、與速度有關(guān)的振動分量以及與位置有關(guān)的振動分量進行加法運算而得到的信號，校正轉(zhuǎn)矩指令τr。在反饋機械構(gòu)造物的狀態(tài)的電路中，能夠僅反饋所抽出的振動分量。因此，能夠發(fā)揮高的抑振效果。

在本實施方式中，配置有包括補償器92的反饋速度的電路和包括補償器93的反饋位置的電路這兩個電路，但不限于此，也可以配置某一個電路。另外，也可以在各個進行反饋的電路中，不配置包括補償器94、95、96的計算偏差的電路。

特別是，機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路121能夠由補償器91以及補償器94這2個補償器、加法器141和濾波器81構(gòu)成。即使在該情況下，在加速度的反饋電路中，能夠在加法器141中，計算加速度的反饋信號和轉(zhuǎn)矩指令τr的偏差，將該加速度的振動分量送出到加法器144，所以能夠抑制機械構(gòu)造物57的振動。

作為濾波器81，優(yōu)選使期望的頻帶的信號以外的信號衰減。例如，濾波器81優(yōu)選為使工作機械10的共振頻率的頻帶的信號通過的濾波器。工作機械10的共振頻率依賴于工作機械10的構(gòu)造等。作為濾波器81，能夠使用高通濾波器、低通濾波器、陷波濾波器以及帶通濾波器等期望的濾波器?；蛘撸ㄟ^組合這些濾波器，能夠使期望的頻率頻帶的信號通過。

接下來，參照圖4，說明補償器91的增益K1和補償器92的增益K2的設(shè)定方法。增益K1與第1增益相當，增益K2與第2增益相當。從積分器77輸出的速度的信號相對加速度的信號具有相位差。在此，通過使增益K1和增益K2變化，能夠使速度的反饋信號相對加速度的反饋信號的相位變化。

在沒有補償器92的電路的情況即增益K2是零的情況下，通過增大增益K1，能夠增大加速度的反饋的效果。但是，如果使增益K1過大，則發(fā)生振蕩。因此，能夠選定大到不發(fā)生振蕩的程度的增益K1。在該增益K1中，能夠在抑制振蕩的同時，增大加速度的反饋的效果。將該最大的增益K1稱為設(shè)定值R。能夠預(yù)先決定設(shè)定值R。接下來，以使來自加法器141的輸出值不超過設(shè)定值R的方式，決定增益K1和增益K2。能夠以滿足下式的方式，設(shè)定增益K1以及增益K2。

K1²+K2²＝R²…(1)

然后，使用假想的角度θ，能夠用下式表示增益K1以及增益K2。

K1＝Rcosθ…(2)

K2＝Rsinθ…(3)

通過選定角度θ，能夠任意地設(shè)定速度的反饋信號相對加速度的反饋信號的相位。能夠以使機械構(gòu)造物57的振動最小的方式，設(shè)定角度θ?；蛘撸軌蛞詽M足式(1)的關(guān)系并且使機械構(gòu)造物57的振動最小的方式，設(shè)定增益K1以及增益K2。通過這樣設(shè)定增益K1以及增益K2，能夠抑制增益的設(shè)定值所致的振蕩，并且有效地抑制機械構(gòu)造物57的振動。

在圖3所示的本實施方式的控制裝置中，能夠與上述同樣地，設(shè)定補償器91的增益Ka11和補償器92的增益Ka21。即，能夠以滿足以下的公式的方式，設(shè)定增益Ka11以及增益Ka21。此外，如上所述，增益Ka11與第1增益相當，增益Ka21與第2增益相當。

Ka11²+Ka21²＝R²…(4)

或者，能夠如下式那樣使用假想的角度θ來設(shè)定增益Ka11以及增益Ka21。

Ka11＝Rcosθ…(5)

Ka12＝Rsinθ…(6)

接下來，示出針對本實施方式的第1控制裝置以及參考例的控制裝置實施工作機械的加工的仿真而得到的結(jié)果。

圖5是通過圖4所示的參考例的控制裝置驅(qū)動的仿真的結(jié)果的圖形。單點劃線表示速度指令值，實線表示機械構(gòu)造物的加速度的檢測值。在時刻t0下，速度指令值以及加速度都是零。然后，可知在使加速度變化之后，即使在指令的加速度恒定的區(qū)間中，加速度的檢測值也振動。例如，在時刻t1下使速度指令值變化而加速。從時刻t1至時刻t2，盡管指令的加速度恒定，加速度的檢測值也振動。另外，在時刻t2、t3、t4、t5下使加速度變化之后，加速度的檢測值仍振動。進而，盡管在時刻t6下使速度指令值為零，仍產(chǎn)生殘留振動。

圖6示出通過圖3所示的本實施方式的第1控制裝置驅(qū)動的仿真的結(jié)果的圖形。此外，在仿真中，在圖3的電路中，使補償器93、96、102的增益為零。即，不使用使位置偏差消失的電路以及反饋位置的電路而實施仿真?？芍跁r刻t1至時刻t2的區(qū)間、時刻t2至時刻t3的區(qū)間等中，相比于參考例的控制裝置，抑制了加速度的檢測值的振動?？芍铀俣鹊臋z測值表示大致恒定的值。進而，可知與參考例的控制裝置相比時刻t6以后的殘留振動也被抑制。這樣，通過采用本實施方式的控制裝置，能夠抑制機械構(gòu)造物的振動。

圖7是示出本實施方式中的第2控制裝置和機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。參照圖3，在第1控制裝置中，在加速度的反饋電路、速度的反饋電路、或者位置的反饋電路中，對補償器94、95、96輸入各個傳送軸的指令。例如，對補償器95輸入速度指令ωr。然而，輸入到補償器94、95、96的指令是通過其他電路來校正后的指令。例如，輸入到補償器96的位置指令qr是通過消除位置偏差的電路的補償器102的輸出來校正后的指令。

參照圖7，在第2控制裝置中，對補償器94、95、96輸入基于未被施加校正的位置指令qr的信號。對補償器96輸入從插值運算部53輸出的位置指令qr即未被施加校正的位置指令qr。換言之，將由加法器152施加校正之前的信號輸入到補償器96。在微分器78a中對由加法器152施加校正之前的信號進行微分并將其輸入到補償器95。進而，在微分器78b中對微分器78a的輸出信號進行微分并將其輸入到補償器94。

在本實施方式的第2控制裝置中，使用從插值運算部53輸出的位置指令qr，所以能夠更準確地計算加速度、速度或者位置的反饋信號與傳送軸的指令的偏差。在加法器141中，能夠準確地計算加速度的反饋信號與轉(zhuǎn)矩指令的偏差。在加法器142中，能夠準確地計算速度的反饋信號與速度指令的偏差。在加法器143中，能夠準確地計算位置的反饋信號與速度指令的偏差。其結(jié)果，能夠準確地抽出在從加速度檢測器60的輸出信號得到的信號中包含的振動分量。其結(jié)果，機械構(gòu)造物57的振動的抑制效果提高。其他結(jié)構(gòu)、作用以及效果與第1控制裝置相同。

本實施方式的工作機械10具備使平臺14移動的移動裝置以及使作為工具支撐部件的主軸20移動的移動裝置。另外，作為狀態(tài)傳感器的加速度檢測器45、46配置于平臺14以及主軸20。在通過移動裝置移動的2個機械構(gòu)造物的各個機械構(gòu)造物中配置加速度檢測器。另外，通過在控制各個移動軸的移動裝置的伺服馬達控制部中應(yīng)用本發(fā)明，能夠抑制在平臺14上固定的工件1的振動。另外，能夠抑制在主軸20上支撐的工具22的振動。能夠抑制工件1以及工具22這兩個被驅(qū)動物的振動，所以能夠?qū)嵤└呔鹊募庸ぁ?/p>

(實施方式2)

參照圖8以及圖9，說明實施方式2中的工作機械的傳送軸的控制方法以及數(shù)值控制工作機械。在本實施方式中的工作機械中，彈性要素的位置與實施方式1的工作機械不同。

圖8示出本實施方式中的第1控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。本實施方式的工作機械具有機械構(gòu)造物57與軸傳送機構(gòu)56之間的剛性高的構(gòu)造。另一方面，工作機械具有軸傳送機構(gòu)56與伺服馬達55之間的剛性低的構(gòu)造。在該工作機械的模型中，在伺服馬達55與軸傳送機構(gòu)56之間存在彈性要素63。彈性要素63具有彈性體63a和衰減體63b。如果對機械構(gòu)造物57施加干擾力，則機械構(gòu)造物57以及軸傳送機構(gòu)56一體地振動。

作為這樣的機械構(gòu)造物57的驅(qū)動機構(gòu)，例如相當于各軸的移動裝置的滾珠絲杠機構(gòu)的結(jié)構(gòu)部件發(fā)生彈性變形的情況。此外，在伺服馬達55直接地驅(qū)動機械構(gòu)造物57的情況下，不相當于本模型。例如，在是在機械構(gòu)造物57的內(nèi)部配置馬達的直接驅(qū)動器方式的驅(qū)動機構(gòu)的情況下，不相當于本實施方式的驅(qū)動機構(gòu)，而相當于實施方式1中的驅(qū)動機構(gòu)。

在本實施方式中，實施使軸傳送機構(gòu)的驅(qū)動穩(wěn)定化的穩(wěn)定化控制?？刂蒲b置50的伺服馬達控制部54包括軸傳送機構(gòu)的穩(wěn)定化補償電路122。對軸傳送機構(gòu)的穩(wěn)定化補償電路122輸入由在軸傳送機構(gòu)56中安裝的位置檢測器59輸出的位置的信號。在本實施方式中，位置檢測器59作為檢測軸傳送機構(gòu)56的狀態(tài)的狀態(tài)傳感器而發(fā)揮功能。

由位置檢測器59檢測出的軸傳送機構(gòu)56的位置的信號被輸入到微分器78。從微分器78輸出加速度的信號。然后，加速度的信號被輸入到補償器91以及積分器77a。本實施方式的第1控制裝置的軸傳送機構(gòu)的穩(wěn)定化補償電路122的其他電路與實施方式1中的第1控制裝置的機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路121相同。補償器91～96、101、102與實施方式1的第1控制裝置中的補償器相同(參照圖3)。與本實施方式的控制電路對應(yīng)地設(shè)定各個補償器中的增益Kp11、Kp21等。

能夠通過包括補償器101、102的電路，消除傳送軸的指令的速度偏差以及位置偏差。另外，通過包括補償器91的電路，構(gòu)成反饋軸傳送機構(gòu)56的加速度的電路。通過包括補償器92、93的電路，構(gòu)成反饋軸傳送機構(gòu)56的速度的電路以及反饋軸傳送機構(gòu)56的位置的電路。能夠通過包括補償器92、93的電路，將速度的反饋信號以及位置的反饋信號加到從補償器91輸出的加速度的反饋信號，除了加速度的影響以外，還能夠獨立地調(diào)整速度的影響以及位置的影響。其結(jié)果，能夠容易地抑制機械構(gòu)造物57的振動。

圖9示出本實施方式中的第2控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。在本實施方式的第2控制裝置中，與實施方式1中的第2控制裝置同樣地，向補償器94、95、96輸入基于未被施加校正的位置指令qr的信號。向補償器96輸入從插值運算部53輸出的位置指令qr。另外，針對由加法器152施加校正之前的信號，在微分器78a中進行微分而輸入到補償器95。進而，針對微分器78a的輸出信號，在微分器78b中進行微分而輸入到補償器94。其他控制電路的結(jié)構(gòu)與本實施方式的第1控制裝置相同。

在本實施方式的第2控制裝置中，能夠比第1控制裝置更準確地計算加速度、速度或者位置的反饋信號和傳送軸的指令的偏差。其結(jié)果，抑制振動的效果提高。

在本實施方式的控制裝置中，在將由位置檢測器59檢測出的位置變換為加速度之后，變換為速度以及位置，但不限于此，關(guān)于速度的反饋信號，也可以在對位置檢測器59的輸出信號進行微分之后乘以增益Kp21。另外，關(guān)于位置的反饋信號，也可以對位置檢測器59的輸出信號乘以增益Kp41。

關(guān)于其他結(jié)構(gòu)、作用以及效果，與實施方式1相同，所以在此不反復(fù)說明。

(實施方式3)

參照圖10以及圖11，說明實施方式3中的工作機械的傳送軸的控制方法以及數(shù)值控制工作機械。本實施方式的控制裝置實施使伺服馬達的驅(qū)動穩(wěn)定化的穩(wěn)定化控制。

圖10示出本實施方式中的控制裝置和機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。伺服馬達55、軸傳送機構(gòu)56以及機械構(gòu)造物57以高的剛性相互連接。由速度檢測器58檢測出的速度被輸入到加法器75而構(gòu)成速度反饋環(huán)路的情形與實施方式1相同。在位置反饋環(huán)路中，由速度檢測器58檢測出的速度的信號被輸入到積分器77。從積分器77輸出的位置的信號被輸入到加法器74。

圖11示出本實施方式中的參考例的控制裝置和機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。在參考例的控制裝置中，從速度檢測器58輸出的速度的信號被輸入到微分器78。從微分器78輸出的加速度的信號被輸入到補償器103。在補償器103中乘以增益K1。補償器103的輸出信號被輸入到加法器144。在加法器144中，從轉(zhuǎn)矩指令τr減去補償器103的輸出信號。

參考例的控制裝置具備反饋伺服馬達55的加速度的電路，能夠抑制轉(zhuǎn)矩指令τr的振動。但是，如果使位置控制器71、速度控制器72的響應(yīng)性上升，則有時伺服馬達55的驅(qū)動變得不穩(wěn)定。例如，如果增大位置控制器71中的增益或者速度控制器72中的增益，則有時振蕩。另外，補償器103中的最佳的增益K1依賴于機械構(gòu)造物57的種類而變化，所以增益K1的設(shè)定困難。

參照圖10，本實施方式的控制裝置50的伺服馬達控制部54具備馬達的穩(wěn)定化補償電路123。另外，將檢測伺服馬達55的速度的速度檢測器58用作狀態(tài)傳感器。將從速度檢測器58輸出的速度的信號輸入到微分器78。微分器78輸出加速度的信號。加速度的信號在補償器91中乘以增益Kv1。補償器91的輸出信號經(jīng)由加法器141以及濾波器81被輸入到加法器144。在加法器144中，從輸出自速度控制器72的轉(zhuǎn)矩指令τr減去加法器141的輸出信號。即，構(gòu)成了反饋伺服馬達55的加速度的電路。作為濾波器81，能夠使用低通濾波器等使期望的頻帶通過的濾波器。

進而，從微分器78輸出的加速度的信號通過經(jīng)過積分器77a而變成速度的信號。針對速度的信號，在補償器92中乘以增益Kv2。補償器92的輸出信號經(jīng)由加法器142被輸入到加法器141。即，構(gòu)成了反饋伺服馬達55的速度的電路。

從積分器77a輸出的速度的信號被輸入到積分器77b。從積分器77b輸出的位置的信號在補償器93中乘以增益Kv3。補償器93的輸出信號經(jīng)由加法器142被輸入到加法器141。即，構(gòu)成了反饋伺服馬達55的位置的電路。

在加法器142中，對補償器92的輸出信號和補償器93的輸出信號進行加法運算。在加法器141中，對補償器91的輸出信號加上加法器142的輸出信號。即，對伺服馬達的加速度的反饋信號加上速度的反饋信號以及位置的反饋信號。這樣，能夠反饋伺服馬達55的狀態(tài)，而能夠?qū)崿F(xiàn)馬達的驅(qū)動的穩(wěn)定化。其結(jié)果，能夠抑制機械構(gòu)造物57的振動。另外，能夠提高位置控制器71以及速度控制器72的響應(yīng)性。

另外，在各個反饋信號的電路中，能夠獨立地設(shè)定補償器91的增益Kv1、補償器92的增益Kv2以及補償器93的增益Kv3。因此，能夠通過增益Kv1調(diào)整加速度的影響，通過增益Kv2調(diào)整速度的影響，進而，通過增益Kv3調(diào)整位置的影響。通過將增益Kv1、Kv2、Kv3的值設(shè)定為適當?shù)闹?，能夠使伺服馬達55的驅(qū)動有效地穩(wěn)定，而能夠有效地抑制機械構(gòu)造物57的振動。

在本實施方式的控制裝置中，在將從速度檢測器58檢測出的速度變換為加速度之后，再次變換為速度，但不限于此，關(guān)于速度的反饋信號，也可以對速度檢測器58的輸出信號乘以增益Kv2。另外，關(guān)于位置的反饋信號，也可以對速度檢測器58的輸出信號進行積分，乘以增益Kv3。

關(guān)于其他結(jié)構(gòu)、作用以及效果，與實施方式1相同，所以在此不反復(fù)說明。

(實施方式4)

參照圖12以及圖13，說明實施方式4中的工作機械的傳送軸的控制方法以及數(shù)值控制工作機械。

本實施方式的控制裝置具備組合了實施方式1至實施方式3的控制電路的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。即，控制裝置具備實施方式1中的機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路121、實施方式2中的軸傳送機構(gòu)的穩(wěn)定化補償電路122以及實施方式3中的馬達的穩(wěn)定化補償電路123。

圖12示出本實施方式中的第1控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。在伺服馬達55與軸傳送機構(gòu)56之間，介有彈性要素63。在軸傳送機構(gòu)56與機械構(gòu)造物57之間，介有彈性要素62。即，本實施方式的工作機械具有機械構(gòu)造物57和軸傳送機構(gòu)56被彈簧耦合、進而軸傳送機構(gòu)56與伺服馬達55之間被彈簧耦合的3個慣性系。

本實施方式的第1控制裝置具備組合了實施方式1的第1控制裝置的結(jié)構(gòu)、實施方式2的第1控制裝置的結(jié)構(gòu)以及實施方式3的第1控制裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。在位置反饋環(huán)路中，使用來自位置檢測器59的位置的信號。

在機械構(gòu)造物57中，配置有加速度檢測器60。從加速度檢測器60輸出的加速度的信號被發(fā)送到機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路121。在軸傳送機構(gòu)56中，配置有位置檢測器59。從位置檢測器59輸出的位置的信號被發(fā)送到軸傳送機構(gòu)的穩(wěn)定化補償電路122。進而，在伺服馬達55中，安裝有速度檢測器58。從速度檢測器58輸出的速度的信號被發(fā)送到馬達的穩(wěn)定化補償電路123。

在各個穩(wěn)定化補償電路121、122、123中，生成與加速度有關(guān)的校正信號，在加法器161、162中進行加法。構(gòu)成加速度的反饋電路。在加法器144中從轉(zhuǎn)矩指令τr減去加法器162的輸出信號。

另外，在機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路121以及軸傳送機構(gòu)的穩(wěn)定化補償電路122中，生成與用于消除由加速度的反饋電路產(chǎn)生的速度偏差的速度有關(guān)的校正信號，在加法器163中進行加法運算。在加法器151中對速度指令ωr加上加法器163的輸出信號。另外，在機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路121以及軸傳送機構(gòu)的穩(wěn)定化補償電路122中，生成與用于消除由加速度的反饋電路產(chǎn)生的位置偏差的位置有關(guān)的校正信號，在加法器164中進行加法。在加法器152中對位置指令qr加上加法器164的輸出信號。

圖13示出本實施方式中的第2控制裝置以及機械構(gòu)造物的驅(qū)動機構(gòu)的框圖。本實施方式的第2控制裝置具備組合了實施方式1的第2控制裝置的結(jié)構(gòu)、實施方式2的第2控制裝置的結(jié)構(gòu)以及實施方式3的第2控制裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。

在第2控制裝置中，作為輸入到機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路121以及軸傳送機構(gòu)的穩(wěn)定化補償電路122的傳送軸的指令，輸入未被施加校正的位置指令qr。向機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路121以及軸傳送機構(gòu)的穩(wěn)定化補償電路122輸入從插值運算部53輸出的位置指令qr。其他結(jié)構(gòu)與本實施方式的第1控制裝置相同。

這樣，在具有3個慣性系的工作機械中，通過組合實施方式1的控制電路以及實施方式2的控制電路，能夠抑制機械構(gòu)造物57的振動。進而，通過組合實施方式3的使伺服馬達55的驅(qū)動穩(wěn)定化的控制電路，能夠?qū)嵤┻€包括伺服馬達55的驅(qū)動的穩(wěn)定化的穩(wěn)定化控制。

本實施方式的控制裝置包括機械構(gòu)造物的穩(wěn)定化補償電路121、軸傳送機構(gòu)的穩(wěn)定化補償電路122以及馬達的穩(wěn)定化補償電路123這3個穩(wěn)定化補償電路，但不限于此，也可以包括3個穩(wěn)定化補償電路中的、任意的2個穩(wěn)定化補償電路。

關(guān)于其他結(jié)構(gòu)、作用以及效果，與實施方式1至3中的任意一個都相同，所以在此不反復(fù)說明。

能夠適當?shù)亟M合上述實施方式。在上述各個控制中，能夠在不變更功能以及作用的范圍內(nèi)適當?shù)刈兏襟E的順序。

在上述各個圖中，對相同或者相等的部分附加了同一符號。此外，上述實施方式是例示，并不限定發(fā)明。另外，在實施方式中，包括權(quán)利要求所述的方式的變更。