[發明專利]機械可動部的加減速控制方法

有效

• 申請號: 200910007785.4
• 申請日: 2009-03-02
• 公開（公告）號: CN101551657A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 高次聰;內山辰宏;渡邊廣;小林稔;丸山淳平
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 許 靜

技術領域

本發明涉及通過伺服電動機其位置以及速度被控制的機械的可動部的加 減速控制方法。

背景技術

在產業機械等的各種機械中，通過用伺服電動機驅動機械的可動部，控 制該伺服電動機的位置及速度，來控制可動部的位置以及速度。

在該可動部的位置以及速度的控制中，通過數值控制裝置等的控制裝置， 根據從可動部開始移動的始點到終點的移動距離和設定速度進行加減速控制， 生成每一規定周期的移動指令，用該生成的移動指令驅動伺服電動機，驅動控 制可動部。該加減速控制，一般根據設定的時間常數使速度加速到設定速度， 另外，根據設定的時間常數使減速停止。

另外，作為不是以通過設定的時間常數決定的一定的加速度進行速度控 制、而是使加速度變化控制電動機的速度的方法，在特開2002-132349號公 報中公開了下述方法：亦即，求用速度的函數表示通過機械的摩擦、重力值、 電動機的輸出轉矩性能等決定的可輸出的加速度的限制加速度曲線，設定速度 -加速度曲線使與該限制加速度曲線一致或者近似，根據該設定的速度-加速 度曲線，以與速度對應的加速度控制電動機的速度。

進而，在特開平4-352013號公報中公開下述方法：亦即，在機器人的 各關節軸的驅動控制中，在表中存儲對于各關節軸的位置的加速度以及減速 度，從該表讀出與各關節軸的移動始點對應的加速度和與移動終點對應的減速 度，從這些中分別選擇最小的加速度以及最小的減速度，將他們決定為各關節 軸的移動操作的加速度指令以及減速度指令，進行速度控制一直到目的位置。

另外，公知在用電動機驅動把熔融樹脂射入金屬模內的注射螺絲的電動 式注塑成形機中，根據螺絲位置把注射工序分成多個級，變化各級的注射速度 (電動機旋轉速度)進行注塑成形的方法。在該成形中，為控制流入金屬模內 的樹脂的速度，需要根據樹脂的粘性、金屬模形狀、金屬模內的樹脂的填充狀 態避免注射速度的急劇的變化。因此，對于每一級設定各級的速度或者切換到 下一級速度時的加速度，變化各級的加速/減速時的加速度。例如，做到：使 之不發生在樹脂流入成形品的閘門的場合急劇減速、樹脂從閘門流入制品部時 慢慢加速而造成樹脂的流動紊亂。

另外，在電動機和機械可動部之間設置放大轉矩或者速度的機構，通過 這些放大機構驅動機械可動部的方式也是一般的。例如，在電動式注塑成形機 或者電動式壓力機械等產業機械中，廣泛使用連桿機構或者曲柄機構等的放大 機構放大電動機的旋轉力。

在使用連桿機構或者曲柄機構等速度放大機構的場合，可動部的速度比 驅動可動部的電動機的速度增大，得到能夠縮短機械動作周期時間這樣的效 果。但是，有依據速度放大機構的位置可動部的速度變動增大這樣的問題，即 使電動機的旋轉速度恒定，依據速度放大機構的位置，可動部的速度急劇增加， 或者急劇減小，速度變動大，發生大的加速度。因此，為對于可動部進行最優 的速度控制，需要根據電動機的位置(速度放大機構的位置)變化加速度或者 速度。

在上述的特開2002-132349號公報中記載的加減速控制中，作為速度的 函數設定加速度。另外，在注塑成形機中的注射工序的速度控制的例子或者在 上述特開平4-352013號公報中記載的機器人控制裝置中，依據位置改變加速 度，而對于每一移動指令變更加速度來進行速度控制。這樣，在現有技術中， 因為是把移動位置分為多個移動指令，控制各移動指令的移動開始和結束時刻 的加速度，所以需要把移動指令分成多個。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種加減速控制方法，其在一個移動指令的 移動中，能夠根據電動機的位置變更加速度。

本發明的加減速控制方法，根據來自控制裝置的移動指令通過伺服電動 機驅動控制機械的可動部，控制可動部的位置以及速度。而且，該加減速控制 方法包含以下步驟：把對于直到基于所述移動指令的目標位置的移動中的伺服 電動機的位置的加速度的關系作為加速度模式預先設定在所述控制裝置中的 步驟；和在驅動所述伺服電動機中，根據所述設定的加速度模式，根據所述伺 服電動機的位置變更該伺服電動機的加速度來控制速度的步驟。

所述加速度模式，可以使用表形式設定存儲在控制裝置內，也可以把加 速度設定為位置的函數。

所述加速度模式，可以從在所述機械的可動部的驅動系統中使用的速度 放大機構的速度放大率來求得。