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機的數(shù)值控制裝置，尤其涉及一種縮短電動機停止距離的數(shù)值控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在機床、產(chǎn)業(yè)用機器人等用電動機驅(qū)動的機械中，有時因安全對策上的需要而按下緊急停止開關(guān)，或因發(fā)生報警等而進入緊急停止狀態(tài)，需要使被驅(qū)動體緊急停止。
[0003]在使電動機停止時，通常情況下電動機控制方式在保持位置控制的狀態(tài)下使電動機停止，但在異常發(fā)生等緊急時通過將電動機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機的轉(zhuǎn)速為零來進行電動機的緊急停止。圖1是說明使電動機停止的技術(shù)的圖。速度控制成電動機的轉(zhuǎn)速為零，與通常停止相比停止距離被縮短。
[0004]在日本特開平7-143780號公報中公開了這樣的技術(shù)，S卩:在因異常發(fā)生等中進行電動機的緊急停止時，在緊急停止指令時將電動機控制方式從位置控制切換成速度控制，速度控制成電動機的轉(zhuǎn)速為零，進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機的速度指令值設(shè)為零，因此在緊急停止指令時將電動機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)的問題。
[0006]在通過位置控制使切換成速度控制的電動機再次驅(qū)動時，需要通過從中斷位置控制的時刻開始的移動對累積的伺服位置偏差量進行清零，將該清零量反映(跟蹤)到數(shù)值控制裝置管理的當前位置，成為從緊急停止到運轉(zhuǎn)恢復(fù)的時間損失的一個原因。另外，在不進行跟蹤地返回到位置控制時，存在電動機急劇運動的可能性以便使累積的伺服位置偏差量變成零，這是危險的。
[0007]另外，根據(jù)緊急停止指令，為了將電動機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，但因為切換而產(chǎn)生以下的新問題。如果在多個電動機一邊進行插補一邊進行沿指令路徑的運轉(zhuǎn)時執(zhí)行緊急停止指令，則從位置控制切換成速度控制，多個電動機不協(xié)調(diào)地分別急停。其結(jié)果，失去電動機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取得電動機的停止特性數(shù)據(jù)，從該取得數(shù)據(jù)計算出緊急停止用位置控制的增益，在緊急停止時從通常的增益切換成計算為緊急停止用的高增益，在維持位置控制的狀態(tài)下進行緊急停止，縮短電動機停止距離的數(shù)值控制裝置。
[0009]在本發(fā)明的數(shù)值控制裝置中，首先，通過事先試行基于速度控制的停止來取得電動機的停止特性數(shù)據(jù)，根據(jù)該取得數(shù)據(jù)計算出緊急停止用位置控制的增益。在緊急停止時從通常的增益切換成計算為緊急停止用的高增益，在維持位置控制的狀態(tài)下進行緊急停止。位置控制的增益是針對位置指令的響應(yīng)的系數(shù)，如果提高增益的值，則位置控制的響應(yīng)提高，但是如果值過度提高則成為不穩(wěn)定的動作。
[0010]本發(fā)明的數(shù)值控制裝置控制電動機，該數(shù)值控制裝置具有對于緊急停止指令使用緊急停止用位置控制的增益使電動機停止的停止單元，在維持位置控制的狀態(tài)下進行急
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[0011]可以預(yù)先將電動機控制方式設(shè)為速度控制來進行急停，根據(jù)上述急停時的速度和到上述急停為止所需要的移動距離計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，將指令位置變更為根據(jù)當前速度和切換后的增益計算出的緊急停止位置。。
[0013]上述數(shù)值控制裝置可以在多個軸一邊進行插補一邊沿指令路徑運轉(zhuǎn)時執(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模式對應(yīng)地保持多個緊急停止用位置控制的增益，在緊急停止時選擇與上述條件對應(yīng)的緊急停止用位置控制的增益。
[0015]本發(fā)明通過具有以上的構(gòu)成，能夠計算出用于在急停時以最短距離停止的最佳的位置控制的增益。通過在緊急停止時使用該位置控制的增益，無需將電動機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行緊急停止。因此，在多個軸保持插補的狀態(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行了緊急停止的情況下，將停止后進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前位置，不需要進行從速度控制返回位置控制等一連串的動作，因此能夠縮短從緊急停止到運轉(zhuǎn)恢復(fù)為止的工作停止時間。
【附圖說明】
[0016]通過參照附圖的以下的實施例的說明，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是說明使電動機停止的現(xiàn)有技術(shù)的圖。
[0018]圖2是說明在使旋轉(zhuǎn)的電動機停止時，如果提高增益則能夠迅速停止，但是如果過度提高增益則發(fā)生過沖(overshoot)而電動機會逆向旋轉(zhuǎn)的圖。
[0019]圖3A、圖3B、圖3C是說明切換成高增益，以位置控制方式進行緊急停止的控制的圖。
[0020]圖4是說明具有計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是說明在執(zhí)行了緊急停止時，將位置控制的增益切換成事先試行的通過現(xiàn)有的緊急停止(速度控制)計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是說明在緊急停止指令時不變更終點(停止位置)的圖，圖6B是說明變更終點(停止位置)的情況的圖。
[0023]圖7是說明在執(zhí)行了緊急停止指令時，將位置控制的增益切換成事先試行的通過現(xiàn)有的緊急停止(速度控制)計算出的緊急停止用位置控制的增益，接著，通過當前的電動機速度計算出緊急停止位置，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是說明在緊急停止時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是表示通過正在進行插補的全部軸進行循環(huán)處理，如果是基準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軸相同的值，變更終點位置以便能夠在指令路徑上停止的處理的流程圖。
[0026]圖10是表示通過多個軸進行加工的正齒輪的熱乳乳制(hot form rolling)的圖。
[0027]圖11是說明縮短電動機停止距離的數(shù)值控制裝置的圖。
【具體實施方式】
[0028]通過基于速度控制的緊急停止的事先試行取得緊急停止時的電動機停止特性數(shù)據(jù)，根據(jù)所取得的數(shù)據(jù)計算出緊急停止用位置控制的增益。提供一種在緊急停止時切換成預(yù)先計算出的緊急停止用位置控制的增益，通過位置控制進行急停，由此縮短電動機停止距離的數(shù)值控制裝置。另外，即使在多個軸一邊進行插補一邊動作的情況下也通過位置控制進行停止，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方式所包含的實施方式>
[0030]在使旋轉(zhuǎn)的電動機停止時，如果提高增益則可以迅速停止，但是如果過度提高增益，則會像圖2所示的那樣發(fā)生過沖，電動機逆向旋轉(zhuǎn)。
[0031]因此，在本實施方式中，最初，試行基于現(xiàn)有的緊急停止單元即速