數(shù)值控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制電動(dòng)機(jī)的數(shù)值控制裝置，尤其涉及一種縮短電動(dòng)機(jī)停止距離的數(shù)值控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)床、產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人等用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械中，有時(shí)因安全對(duì)策上的需要而按下緊急停止開(kāi)關(guān)，或因發(fā)生報(bào)警等而進(jìn)入緊急停止?fàn)顟B(tài)，需要使被驅(qū)動(dòng)體緊急停止。
[0003]在使電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，通常情況下電動(dòng)機(jī)控制方式在保持位置控制的狀態(tài)下使電動(dòng)機(jī)停止，但在異常發(fā)生等緊急時(shí)通過(guò)將電動(dòng)機(jī)控制方式從位置控制切換成速度控制，指示速度零，由此速度控制成電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為零來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的緊急停止。圖1是說(shuō)明使電動(dòng)機(jī)停止的技術(shù)的圖。速度控制成電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為零，與通常停止相比停止距離被縮短。
[0004]在日本特開(kāi)平7-143780號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了這樣的技術(shù)，S卩:在因異常發(fā)生等中進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的緊急停止時(shí)，在緊急停止指令時(shí)將電動(dòng)機(jī)控制方式從位置控制切換成速度控制，速度控制成電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為零，進(jìn)行與通常停止相比停止距離被縮短的緊急停止。
[0005]根據(jù)緊急停止指令將電動(dòng)機(jī)的速度指令值設(shè)為零，因此在緊急停止指令時(shí)將電動(dòng)機(jī)控制方式從位置控制切換成速度控制而停止的現(xiàn)有技術(shù)中，產(chǎn)生了與位置控制的中斷有關(guān)的問(wèn)題。
[0006]在通過(guò)位置控制使切換成速度控制的電動(dòng)機(jī)再次驅(qū)動(dòng)時(shí)，需要通過(guò)從中斷位置控制的時(shí)刻開(kāi)始的移動(dòng)對(duì)累積的伺服位置偏差量進(jìn)行清零，將該清零量反映(跟蹤)到數(shù)值控制裝置管理的當(dāng)前位置，成為從緊急停止到運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)的時(shí)間損失的一個(gè)原因。另外，在不進(jìn)行跟蹤地返回到位置控制時(shí)，存在電動(dòng)機(jī)急劇運(yùn)動(dòng)的可能性以便使累積的伺服位置偏差量變成零，這是危險(xiǎn)的。
[0007]另外，根據(jù)緊急停止指令，為了將電動(dòng)機(jī)控制方式從位置控制切換成速度控制后停止能夠?qū)崿F(xiàn)短停止距離的停止，但因?yàn)榍袚Q而產(chǎn)生以下的新問(wèn)題。如果在多個(gè)電動(dòng)機(jī)一邊進(jìn)行插補(bǔ)一邊進(jìn)行沿指令路徑的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)執(zhí)行緊急停止指令，則從位置控制切換成速度控制，多個(gè)電動(dòng)機(jī)不協(xié)調(diào)地分別急停。其結(jié)果，失去電動(dòng)機(jī)之間的位置控制中的同步性，在偏離了指令路徑的位置停止。由此，繼續(xù)加工和運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)變得困難，此外，還存在產(chǎn)生不合格品的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種事先試行基于速度控制的停止來(lái)取得電動(dòng)機(jī)的停止特性數(shù)據(jù)，從該取得數(shù)據(jù)計(jì)算出緊急停止用位置控制的增益，在緊急停止時(shí)從通常的增益切換成計(jì)算為緊急停止用的高增益，在維持位置控制的狀態(tài)下進(jìn)行緊急停止，縮短電動(dòng)機(jī)停止距離的數(shù)值控制裝置。
[0009]在本發(fā)明的數(shù)值控制裝置中，首先，通過(guò)事先試行基于速度控制的停止來(lái)取得電動(dòng)機(jī)的停止特性數(shù)據(jù)，根據(jù)該取得數(shù)據(jù)計(jì)算出緊急停止用位置控制的增益。在緊急停止時(shí)從通常的增益切換成計(jì)算為緊急停止用的高增益，在維持位置控制的狀態(tài)下進(jìn)行緊急停止。位置控制的增益是針對(duì)位置指令的響應(yīng)的系數(shù)，如果提高增益的值，則位置控制的響應(yīng)提高，但是如果值過(guò)度提高則成為不穩(wěn)定的動(dòng)作。
[0010]本發(fā)明的數(shù)值控制裝置控制電動(dòng)機(jī)，該數(shù)值控制裝置具有對(duì)于緊急停止指令使用緊急停止用位置控制的增益使電動(dòng)機(jī)停止的停止單元，在維持位置控制的狀態(tài)下進(jìn)行急
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[0011]可以預(yù)先將電動(dòng)機(jī)控制方式設(shè)為速度控制來(lái)進(jìn)行急停，根據(jù)上述急停時(shí)的速度和到上述急停為止所需要的移動(dòng)距離計(jì)算出上述緊急停止用位置控制的增益。
[0012]上述數(shù)值控制裝置可以在上述緊急停止指令時(shí)，將指令位置變更為根據(jù)當(dāng)前速度和切換后的增益計(jì)算出的緊急停止位置。。
[0013]上述數(shù)值控制裝置可以在多個(gè)軸一邊進(jìn)行插補(bǔ)一邊沿指令路徑運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)執(zhí)行了上述緊急停止指令的情況下，以成為各軸能夠保持同步地停止的最短位置的方式輸出指令位置，由此在緊急停止時(shí)不失去軸之間的位置關(guān)系。
[0014]關(guān)于上述緊急停止用位置控制的增益，能夠與條件不同的多個(gè)模式對(duì)應(yīng)地保持多個(gè)緊急停止用位置控制的增益，在緊急停止時(shí)選擇與上述條件對(duì)應(yīng)的緊急停止用位置控制的增益。
[0015]本發(fā)明通過(guò)具有以上的構(gòu)成，能夠計(jì)算出用于在急停時(shí)以最短距離停止的最佳的位置控制的增益。通過(guò)在緊急停止時(shí)使用該位置控制的增益，無(wú)需將電動(dòng)機(jī)控制方式從位置控制切換成速度控制地能夠以最短距離進(jìn)行緊急停止。因此，在多個(gè)軸保持插補(bǔ)的狀態(tài)下停止，因此能夠維持軸之間的同步性地停止。另外，在切換成速度控制并進(jìn)行了緊急停止的情況下，將停止后進(jìn)行的伺服位置偏差量清零并把清零了的量反映(跟蹤)到數(shù)值控制裝置管理的當(dāng)前位置，不需要進(jìn)行從速度控制返回位置控制等一連串的動(dòng)作，因此能夠縮短從緊急停止到運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)為止的工作停止時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0016]通過(guò)參照附圖的以下的實(shí)施例的說(shuō)明，使本發(fā)明的上述以及其他的目的和特征變得明確。
[0017]圖1Α、圖1B是說(shuō)明使電動(dòng)機(jī)停止的現(xiàn)有技術(shù)的圖。
[0018]圖2是說(shuō)明在使旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，如果提高增益則能夠迅速停止，但是如果過(guò)度提高增益則發(fā)生過(guò)沖(overshoot)而電動(dòng)機(jī)會(huì)逆向旋轉(zhuǎn)的圖。
[0019]圖3A、圖3B、圖3C是說(shuō)明切換成高增益，以位置控制方式進(jìn)行緊急停止的控制的圖。
[0020]圖4是說(shuō)明具有計(jì)算緊急停止用位置控制的增益的單元的控制裝置的圖。
[0021]圖5是說(shuō)明在執(zhí)行了緊急停止時(shí)，將位置控制的增益切換成事先試行的通過(guò)現(xiàn)有的緊急停止(速度控制)計(jì)算出的緊急停止用位置控制的增益的控制的流程圖。
[0022]圖6A是說(shuō)明在緊急停止指令時(shí)不變更終點(diǎn)(停止位置)的圖，圖6B是說(shuō)明變更終點(diǎn)(停止位置)的情況的圖。
[0023]圖7是說(shuō)明在執(zhí)行了緊急停止指令時(shí)，將位置控制的增益切換成事先試行的通過(guò)現(xiàn)有的緊急停止(速度控制)計(jì)算出的緊急停止用位置控制的增益，接著，通過(guò)當(dāng)前的電動(dòng)機(jī)速度計(jì)算出緊急停止位置，將指令位置變更成緊急停止位置的控制的流程圖。
[0024]圖8A、圖8B、圖8C是說(shuō)明在緊急停止時(shí)決定不改變軸之間的位置關(guān)系的各軸的緊急停止指令位置，不偏離指令路徑地停止的控制的圖。
[0025]圖9是表示通過(guò)正在進(jìn)行插補(bǔ)的全部軸進(jìn)行循環(huán)處理，如果是基準(zhǔn)軸以外的軸則將緊急停止用位置控制的增益變更成與基準(zhǔn)軸相同的值，變更終點(diǎn)位置以便能夠在指令路徑上停止的處理的流程圖。
[0026]圖10是表示通過(guò)多個(gè)軸進(jìn)行加工的正齒輪的熱乳乳制(hot form rolling)的圖。
[0027]圖11是說(shuō)明縮短電動(dòng)機(jī)停止距離的數(shù)值控制裝置的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]通過(guò)基于速度控制的緊急停止的事先試行取得緊急停止時(shí)的電動(dòng)機(jī)停止特性數(shù)據(jù)，根據(jù)所取得的數(shù)據(jù)計(jì)算出緊急停止用位置控制的增益。提供一種在緊急停止時(shí)切換成預(yù)先計(jì)算出的緊急停止用位置控制的增益，通過(guò)位置控制進(jìn)行急停，由此縮短電動(dòng)機(jī)停止距離的數(shù)值控制裝置。另外，即使在多個(gè)軸一邊進(jìn)行插補(bǔ)一邊動(dòng)作的情況下也通過(guò)位置控制進(jìn)行停止，由此能夠維持軸之間的同步性地以最短距離停止。
[0029]〈第1、2方式所包含的實(shí)施方式>
[0030]在使旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，如果提高增益則可以迅速停止，但是如果過(guò)度提高增益，則會(huì)像圖2所示的那樣發(fā)生過(guò)沖，電動(dòng)機(jī)逆向旋轉(zhuǎn)。
[0031]因此，在本實(shí)施方式中，最初，試行基于現(xiàn)有的緊急停止單元即速