特許 5758973 傾斜面を研削するサーボ制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5758973

(24)【登録日】2015年6月12日

(45)【発行日】2015年8月5日

(54)【発明の名称】傾斜面を研削するサーボ制御システム

(51)【国際特許分類】

   B23Q 15/013 20060101AFI20150716BHJP

   G05B 19/4093 20060101ALI20150716BHJP

   B24B 41/047 20060101ALI20150716BHJP

   B24B 5/00 20060101ALI20150716BHJP

【ＦＩ】

   B23Q15/013

   G05B19/4093 J

   B24B41/047

   B24B5/00 Z

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-248330(P2013-248330)

(22)【出願日】2013年11月29日

(65)【公開番号】特開2015-104780(P2015-104780A)

(43)【公開日】2015年6月8日

【審査請求日】2014年12月18日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(74)【代理人】

【識別番号】100157211

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 一夫

(74)【代理人】

【識別番号】100159684

【弁理士】

【氏名又は名称】田原 正宏

(72)【発明者】

【氏名】園田 直人

【審査官】 牧 初

(56)【参考文献】

【文献】 特開平６−２１４６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２６２４８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ １５／００−１５／２８

Ｇ０５Ｂ １９／１８−１９／４１６

Ｇ０５Ｂ １９／４２−１９／４６

Ｂ２４Ｂ ４１／０４７

Ｂ２４Ｂ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被研削材の傾斜面を砥石で研削する工作機械のサーボモータ制御装置において、
第一揺動軸に沿って砥石または被研削材のうちの一方を揺動させる第一サーボモータと、
前記第一サーボモータの位置を検出する第一位置検出部と、
前記第一サーボモータを制御する第一サーボモータ制御部と、
前記第一揺動軸に対して垂直な第二揺動軸に沿って前記砥石または前記被研削材のうちの前記一方を揺動させる第二サーボモータと、
前記第二サーボモータの位置を検出する第二位置検出部と、
前記第二サーボモータを制御する第二サーボモータ制御部と、
加工条件から得られる指令角速度および指令分配周期に基づいて基準角度を計算する基準角度計算部と、
前記加工条件と前記基準角度とに基づいて周期的な揺動指令を計算する揺動指令計算部と、
前記基準角度および前記揺動指令を前記第一サーボモータ制御部に供給する第一供給部と、
前記揺動指令と前記第一位置検出部により検出された前記第一サーボモータの位置との間の第一位置偏差を前記サンプリング周期毎に演算する第一位置偏差演算部と、
前記基準角度と前記揺動指令と前記第一位置偏差とに基づいて前記第一サーボモータの繰返し制御を行う第一繰返し制御部と、
前記被研削材の前記傾斜面の傾斜角に応じた比率を前記揺動指令に乗算して乗算後揺動指令を算出する乗算部と、
前記基準角度および前記乗算後揺動指令を前記第二サーボモータ制御部に供給する第二供給部と、
前記乗算後揺動指令と前記第二位置検出部により検出された前記第二サーボモータの位置との間の第二位置偏差をサンプリング周期毎に演算する第二位置偏差演算部と、
前記基準角度と前記乗算後揺動指令と前記第二位置偏差とに基づいて前記第二サーボモータの繰返し制御を行う第二繰返し制御部と、を具備し、
前記第一繰返し制御部および前記第二繰返し制御部が前記第一位置偏差および前記第二位置偏差をそれぞれ補正し、補正された第一位置偏差および前記第二位置偏差に基づいて前記第一サーボモータおよび前記第二サーボモータを駆動制御することにより、前記被研削材の傾斜面を研削するサーボ制御システム。

【請求項2】

前記第一繰返し制御部は、
前記サンプリング周期毎に取得した前記第一位置偏差を前記基準角度毎の偏差に変換する第一時間角度変換部と、
前記基準角度毎の前記偏差から前記基準角度における補正量を算出する第一補正量算出部と、
前記補正量を前記周期的に揺動される前記砥石または前記被研削材の少なくとも１周期分だけ記憶する第一補正量記憶部と、
前記第一補正量記憶部に記憶された前記補正量を前記サンプリング周期毎の補正量に変換する第一角度時間変換部と、
前記第一角度時間変換部により変換された変換後補正量の位相を進める第一位相進めフィルタと、を含んでおり、
前記第二繰返し制御部は、
前記サンプリング周期毎に取得した前記第二位置偏差を前記基準角度毎の偏差に変換する第二時間角度変換部と、
前記基準角度毎の前記偏差から前記基準角度における補正量を算出する第二補正量算出部と、
前記補正量を前記周期的に揺動される前記砥石または前記被研削材の少なくとも１周期分だけ記憶する第二補正量記憶部と、
前記第二補正量記憶部に記憶された前記補正量を前記サンプリング周期毎の補正量に変換する第二角度時間変換部と、
前記第二角度時間変換部により変換された変換後補正量の位相を進める第二位相進めフィルタと、を含む、請求項１に記載のサーボ制御システム。

【請求項3】

前記揺動指令が正弦波状であるようにした、請求項１に記載のサーボ制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、傾斜面を研削する工作機械のサーボモータを制御するためのサーボ制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、平面研削盤においては、水平に配置されたワークを固定された砥石に対して揺動させ、それにより、ワークの平面を研削している。あるいは、固定されたワークに対して砥石を揺動させることにより、ワークを研削する場合もある。平面研削盤に接続された数値制御装置は、ワークまたは砥石を揺動させる揺動軸のモータと、ワークまたは砥石を揺動軸に対して垂直方向に送出す送り軸のモータとを制御する。

【0003】

図９は、特許文献１に開示されるような従来技術におけるワークおよび砥石の略図である。図９に示されるように、ワークＷの傾斜面を研削する場合には、ワークＷをチルト軸周りに傾斜させている。これにより、平面を研削する場合と同様に、ワークＷの傾斜面を砥石Ｇで研削することができる。

【0004】

また、図１０Ａは従来技術における送り軸の送り位置と揺動軸の位置との関係を示す図である。図１０Ａに示されるように、平面研削の揺動軸の動きはワークの一端から他端まで往復移動する鋸歯状である。そして、図１０Ａにおける点Ｐから点Ｑへの砥石の移動速度は、図１０Ｂに示されるように概ね一定である。このような場合には、研削時の研削量が一定になるという利点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開2011-194552号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、図９の構成においては、揺動軸と送り軸に加えて、チルト軸が必要とされる。このため、揺動軸と送り軸とチルト軸とを含む研削盤は、傾斜面などの平面研削にのみ特化した構成になるという欠点がある。

【0007】

また、図１０Ａから分かるように、加減速時のトルクが大きくなるので、砥石を揺動軸に沿って高速で動作させるのには限界がある。さらに、移動速度は特に点Ｐおよび点Ｑにおいて急激に変化する。従って、砥石を揺動軸に沿って高速で動作させると、点Ｐおよび点Ｑにおける反転時にアンダーシュートやオーバーシュートが発生する問題もある。このような問題は、円筒研削盤で円錐または円錐台形状のワーク（図示しない）の円錐面を研削する場合にも発生する。

【0008】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、チルト軸を必要とすることなしに、および反転時にアンダーシュートやオーバーシュートが発生することなしに、傾斜面を研削することのできるサーボ制御システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、被研削材の傾斜面を砥石で研削する工作機械のサーボモータ制御装置において、第一揺動軸に沿って砥石または被研削材のうちの一方を揺動させる第一サーボモータと、前記第一サーボモータの位置を検出する第一位置検出部と、前記第一サーボモータを制御する第一サーボモータ制御部と、前記第一揺動軸に対して垂直な第二揺動軸に沿って前記砥石または前記被研削材のうちの前記一方を揺動させる第二サーボモータと、前記第二サーボモータの位置を検出する第二位置検出部と、前記第二サーボモータを制御する第二サーボモータ制御部と、加工条件から得られる指令角速度および指令分配周期に基づいて基準角度を計算する基準角度計算部と、前記加工条件と前記基準角度とに基づいて周期的な揺動指令を計算する揺動指令計算部と、前記基準角度および前記揺動指令を前記第一サーボモータ制御部に供給する第一供給部と、前記揺動指令と前記第一位置検出部により検出された前記第一サーボモータの位置との間の第一位置偏差を前記サンプリング周期毎に演算する第一位置偏差演算部と、前記基準角度と前記揺動指令と前記第一位置偏差とに基づいて前記第一サーボモータの繰返し制御を行う第一繰返し制御部と、前記被研削材の前記傾斜面の傾斜角に応じた比率を前記揺動指令に乗算して乗算後揺動指令を算出する乗算部と、前記基準角度および前記乗算後揺動指令を前記第二サーボモータ制御部に供給する第二供給部と、前記乗算後揺動指令と前記第二位置検出部により検出された前記第二サーボモータの位置との間の第二位置偏差をサンプリング周期毎に演算する第二位置偏差演算部と、前記基準角度と前記乗算後揺動指令と前記第二位置偏差とに基づいて前記第二サーボモータの繰返し制御を行う第二繰返し制御部と、を具備し、前記第一繰返し制御部および前記第二繰返し制御部が前記第一位置偏差および前記第二位置偏差をそれぞれ補正し、補正された第一位置偏差および前記第二位置偏差に基づいて前記第一サーボモータおよび前記第二サーボモータを駆動制御することにより、前記被研削材の傾斜面を研削するサーボ制御システムが提供される。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記第一繰返し制御部は、前記サンプリング周期毎に取得した前記第一位置偏差を前記基準角度毎の偏差に変換する第一時間角度変換部と、前記基準角度毎の前記偏差から前記基準角度における補正量を算出する第一補正量算出部と、前記補正量を前記周期的に揺動される前記砥石または前記被研削材の少なくとも１周期分だけ記憶する第一補正量記憶部と、前記第一補正量記憶部に記憶された前記補正量を前記サンプリング周期毎の補正量に変換する第一角度時間変換部と、前記第一角度時間変換部により変換された変換後補正量の位相を進める第一位相進めフィルタと、を含んでおり、前記第二繰返し制御部は、前記サンプリング周期毎に取得した前記第二位置偏差を前記基準角度毎の偏差に変換する第二時間角度変換部と、前記基準角度毎の前記偏差から前記基準角度における補正量を算出する第二補正量算出部と、前記補正量を前記周期的に揺動される前記砥石または前記被研削材の少なくとも１周期分だけ記憶する第二補正量記憶部と、前記第二補正量記憶部に記憶された前記補正量を前記サンプリング周期毎の補正量に変換する第二角度時間変換部と、前記第二角度時間変換部により変換された変換後補正量の位相を進める第二位相進めフィルタと、を含む。
３番目の発明によれば、１番目の発明において、前記揺動指令が正弦波状であるようにした。

【発明の効果】

【0010】

１番目の発明においては、傾斜面の傾斜角に応じた比率を一方の揺動軸の揺動指令に乗算し、第一揺動軸および第二揺動軸を共通の基準角度により同期させている。そして、揺動指令の角度情報に基づいて、位置偏差を補正し、補正された位置偏差に基づいて繰返し制御を行っている。その結果、チルト軸を必要とすることなしに、傾斜面を研削することができる。
２番目の発明においては、補正量を角度に依存して作成することで、角速度の変化に追従することが可能となる。
３番目の発明においては、揺動指令を正弦波状にしているので、加減速時のトルクが小さくなる。このため、揺動軸に沿って高速で動作させた場合であっても、サーボの応答性は向上する。それゆえ、反転時にアンダーシュートやオーバーシュートが発生するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係るサーボ制御システムのブロック図である。

【図2】本発明のサーボ制御システムが適用される一つの例を示す図である。

【図3】図１に示されるサーボ制御システムの動作を示すフローチャートである。

【図4A】本発明における送り軸の送り位置と一方の揺動軸の位置との関係を示す図である。

【図4B】図４Ａに示される点Ｐから点Ｑへの移動時における時間と速度との関係を示す図である。

【図5】図１に示される第一繰返し制御部のブロック図である。

【図6】図１に示される第二繰返し制御部のブロック図である。

【図7】繰返し制御を説明するフローチャートである。

【図8】本発明のサーボ制御システムが適用される他の例を示す図である。

【図9】従来技術におけるワークおよび砥石の略図である。

【図10A】従来技術における送り軸の送り位置と揺動軸の位置との関係を示す図である。

【図10B】図１０Ａに示される点Ｐから点Ｑへの移動時における時間と速度との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明に係るサーボ制御システムのブロック図である。サーボ制御システム１０は、数値制御装置２０、Ｘ方向揺動軸についての第一サーボモータ８０ａ、第一サーボモータ８０ａを制御する第一サーボモータ制御部４０ａ、Ｙ方向揺動軸についての第二サーボモータ８０ｂ、および第二サーボモータ８０ｂを制御する第二サーボモータ制御部４０ｂを備えている。

【0013】

図１に示されるように、数値制御装置２０は位置指令Ｐｃ１、Ｐｃ２を計算し、第一サーボモータ制御部４０ａおよび第二サーボモータ制御部４０ｂにそれぞれ出力する。また、第一サーボモータ８０ａおよび第二サーボモータ８０ｂは各モータの回転位置を検出するための位置検出器８２ａ、８２ｂをそれぞれ備えている。

【0014】

また、図１に示されるように、数値制御装置２０は、加工条件から得られる指令角速度および指令分配周期に基づいて基準角度を計算する基準角度計算部２１と、加工条件と基準角度とに基づいて周期的な揺動指令を計算する揺動指令計算部２２とを含んでいる。さらに、数値制御装置２０はワークＷの傾斜角βに応じた比率を揺動指令に乗算して乗算後揺動指令を算出する乗算部２３を含んでいる。

【0015】

図２は本発明のサーボ制御システムが適用される一つの例を示す図である。図２に示されるように、サーボ制御システム１０は、自転する砥石Ｇを用いて、固定されたワークＷの傾斜面を加工する工作機械や産業機械を制御するのに使用される。図２に示されるワークＷの傾斜面と水平面との間の傾斜角は角度βである。

【0016】

図２においては、第一サーボモータ８０ａによって工作機械の砥石ＧをワークＷに対してＸ方向に揺動させると共に、第二サーボモータ８０ｂによって砥石ＧをワークＷに対して、該Ｘ方向に対して垂直なＹ方向に揺動させる。これにより、ワークＷの傾斜面を研削できる。そして、砥石ＧをＸ方向およびＹ方向に対して垂直なＺ方向に送出すと、傾斜面全体を研削されるようになる。なお、ワークＷを固定された砥石Ｇに対して揺動させ、それにより、ワークＷの傾斜面を研削するようにしてもよい。

【0017】

ここで、図３は図１に示されるサーボ制御システムの動作を示すフローチャートである。以下、図１および図３を参照して本発明のサーボ制御システムの動作を説明する。図３に示されるように、はじめにステップＳ１において、基準角度計算部２１が、ワークＷの加工条件から指令角速度ωと指令分配周期Ｔとを取得する。これら指令角速度ωおよび指令分配周期Ｔは操作者が、キーボードなどの入力部（図示しない）を用いて入力するようにしてもよい。そして、ステップＳ２において、基準角度計算部２１は、或る時間ｔ＝ｎＴ（ｎは自然数）を算出すると共に、角速度ωから指令分配周期毎の基準角度θ＝ωｔを算出する。

【0018】

次いで、ステップＳ３において、揺動指令計算部２２が加工条件と基準角度とに基づいて揺動指令を計算する。揺動指令計算部２２が計算する揺動指令は、例えば揺動指令Ｆ（ｔ）＝Ａ・ｃｏｓ（ωｔ）である。なお、正弦波を用いていれば他の揺動指令であってもよい。ここで、係数Ａは揺動指令Ｆ（ｔ）の振幅であり、加工条件から自動的に定まる。図２に示されるように、係数Ａは、例えばＸ方向におけるワークＷの長さである。

【0019】

次いで、ステップＳ４において、乗算部２３は、揺動指令計算部２２が計算した揺動指令Ｆ（ｔ）に対して、傾斜面の傾斜角に応じた比率、例えばｔａｎβを乗算する。これにより、乗算後揺動指令Ｆ’（ｔ）＝Ａ・ｔａｎβ・ｃｏｓ（ωｔ）が算出される。

【0020】

ところで、図４Ａは本発明における送り軸（Ｚ方向）の送り位置と揺動軸の位置との関係を示す図である。図４Ａにおける揺動軸は例えばＸ方向揺動軸であるが、Ｙ方向揺動軸の場合も概ね同様であると理解されたい。図４Ａに示されるように、揺動指令Ｆ（ｔ）または乗算後揺動指令Ｆ’（ｔ）は正弦波状であるので、高速で揺動した場合であってもサーボの応答性は向上する。

【0021】

また、図４Ｂは図４Ａに示される点Ｐから点Ｑへの移動時における時間と速度との関係を示す図である。本発明では正弦波状の揺動指令Ｆ（ｔ）または乗算後揺動指令Ｆ’（ｔ）を採用しているので、図４Ｂに示されるように、点Ｐから点Ｑまで移動する際に移動速度は比較的円滑に変化する。このため、加減速時のトルクが小さくなる。従って、本発明においては、揺動動作の反転時にアンダーシュートやオーバーシュートが発生するのを防止することが可能となる。

【0022】

次いで、ステップＳ５において、数値制御装置２０は、揺動指令Ｆ（ｔ）に基づいて、指令分配周期Ｔ毎に位置指令Ｐｃ１と基準角度ωとを第一供給部２４に通して第一サーボモータ制御部４０ａに分配する。同様に、ステップＳ６において、数値制御装置２０は、乗算後揺動指令Ｆ’（ｔ）に基づいて、指令分配周期Ｔ毎に位置指令Ｐｃ２と基準角度ωとを第二供給部２５に通して第二サーボモータ制御部４０ｂに分配する。これにより、第一サーボモータ制御部４０ａおよび第二サーボモータ制御部４０ｂは、共通の基準角度θ＝ωｔを参照して角度同期制御が可能になる。

【0023】

なお、ステップＳ５、Ｓ６においては、揺動指令Ｆ（ｔ）および乗算後揺動指令Ｆ’（ｔ）を第一サーボモータ制御部４０ａおよび第二サーボモータ制御部４０ｂにそれぞれ直接的に供給してもよい。その場合には、第一サーボモータ制御部４０ａおよび第二サーボモータ制御部４０ｂが揺動指令Ｆ（ｔ）および乗算後揺動指令Ｆ’（ｔ）から指令分配周期毎の位置指令Ｐｃ１、Ｐｃ２をそれぞれ算出する。

【0024】

次いで、ステップＳ７、Ｓ８においては、第一位置検出器８２ａが第一サーボモータ８０ａの出力軸の位置を検出する。図１に示されるように、その位置情報は位置フィードバックＰｆ１として第一サーボモータ制御部４０ａにフィードバックされる。第一サーボモータ制御部４０ａにおける演算器４１ａは、第一位置検出器８２ａに検出された第一サーボモータ８０ａの第一位置フィードバックＰｆ１を第一位置指令Ｐｃ１から減算して第一位置偏差ε１を求める。

【0025】

次いで、ステップＳ９、Ｓ１０においては、第二位置検出器８２ｂが第二サーボモータ８０ｂの出力軸の位置を検出する。その位置情報は位置フィードバックＰｆ２として第二サーボモータ制御部４０ｂにフィードバックされる。第二サーボモータ制御部４０ｂにおける演算器４１ｂは、第二位置検出器８２ｂにより検出された第二サーボモータ８０ｂの第二位置フィードバックＰｆ２を第二位置指令Ｐｃ２から減算して第二位置偏差ε２を求める。なお、ステップＳ７〜Ｓ１０はサンプリング周期毎に行われているものとする。

【0026】

そして、ステップＳ１１においては、第一サーボモータ制御部４０ａ内の第一繰返し制御器７０ａにおいて、基準角度ωｔと揺動指令Ｆ（ｔ）と第一位置偏差ε１とに基づいて繰返し制御が行われる。同様に、ステップＳ１２においては、第二サーボモータ制御部４０ｂ内の第二繰返し制御器７０ｂにおいて、基準角度ωｔと乗算後揺動指令Ｆ’（ｔ）と第二位置偏差ε２とに基づいて繰返し制御が行われる。これら第一繰返し制御器７０ａおよび第二繰返し制御器７０ｂは角度同期される。

【0027】

図５は図１に示される第一繰返し制御部のブロック図である。図５に示されるように、第一繰返し制御器７０ａは、第一時間→角度変換部４２ａ、第一加算器４３ａ、第一帯域制限フィルタ４４ａ、第一遅延メモリ４５ａ、第一角度→時間変換部４６ａおよび第一位相進みフィルタ４７ａを含んでいる。

【0028】

図６は図１に示される第二繰返し制御部のブロック図である。図６に示されるように、第二繰返し制御器７０ｂは、第二時間→角度変換部４２ｂ、第二加算器４３ｂ、第二帯域制限フィルタ４４ｂ、第二遅延メモリ４５ｂ、第二角度→時間変換部４６ｂおよび第二位相進みフィルタ４７ｂを含んでいる。

【0029】

さらに、図７は繰返し制御を説明するフローチャートである。図７に示される内容は、第一繰返し制御器７０ａおよび第二繰返し制御器７０ｂに共通している。以下においては、図４から図７を参照しつつ、第一繰返し制御器７０ａについてのみ説明するが、第二繰返し制御器７０ｂも概ね同様であることを理解されたい。

【0030】

はじめに、図７のステップＳ２１において、第一時間→角度変換部４２ａは、サンプリング周期毎の第一位置偏差ε１と基準角度θ（＝ωｔ）とを用いて、所定角度毎の第一位置偏差ε１に変換する。加算器４３ａは、時間→角度変換部４２ａで求められた所定角度θ’（ｍ）（ｍ＝１，２，３・・・ｍmax）における第一位置偏差ε１と、遅延メモリ４５ａに記憶された対応する１パターン周期前の所定角度θ’（ｍ）における補正量とを加算する。

【0031】

次いで、ステップＳ２２において、第一帯域制限フィルタ４４ａは、加算器４３ａの出力をフィルタ処理して補正量を求める。その後、ステップＳ２３において、各所定角度θ’（ｍ）の補正量を基準角度の３６０度分（一周期分）を記憶する第一遅延メモリ４５に出力し、補正量は第一遅延メモリ４５に記憶される。

【0032】

次いで、ステップＳ２４において、第一角度→時間変換部４６ａは、第一遅延メモリ４５ａの各所定角度θ’（ｍ）から基準角度θ（＝ωｔ）に対応する補正量を読み出し、読み出した補正量を、角度を基準とする補正量から時間を基準とする補正量に変換する。第一角度→時間変換部４６ａにより時間に対する補正量に変換された補正量は、第一位相進みフィルタ４７ａにより制御対象の位相遅れを補償されて演算器４８ａに出力される（ステップＳ２５）。そして、ステップＳ２６においては、演算器４８ａにおいて、第一位置偏差ε１に第一繰返し制御器７０ａからの補正量が加算される。

【0033】

ここで、第一時間→角度変換部４２ａおよび第一角度→時間変換部４６ａについて、より具体的に説明する。第一時間→角度変換部４２ａは、サンプリング周期毎（位置、速度ループ処理周期毎）に求められた第一位置偏差ε１を基準角度θ’（ｍ）における第一位置偏差に変換する。

【0034】

第一遅延メモリ４５ａは、繰返し指令される加工形状等の動作の１パターン周期が分割された、所定角度毎の所定角度位置θ’（ｍ）の補正量を記憶することができる。１パターン周期を２πとして分割幅をｄとすると、第一遅延メモリ４５ａは、少なくとも（２π／ｄ）個のメモリ部を備えている。例えば、（２π／Ｄ）＝ｑとすれば、第一遅延メモリ４５ａは、パターンにおけるθ（０）＝０＝２πから角度θ（ｑ−１）＝２π―ｄまでの各角度θ’（ｍ）における補正量を記憶する。

【0035】

第一角度→時間変換部４６ａは、サンプリング周期毎に、そのサンプリング周期で求めた基準角度θ（ｎ）に基づいて、該基準角度の前後の基準角度θ’（ｍ）における補正量の補間処理により、当該サンプリング時の補正量δ（ｎ）を求める。この補正量δ（ｎ）は当該サンプリング時の補正量を意味し、時間をベースにした補正量となる。

【0036】

そして、図７のステップＳ２７においては、補正された偏差を用いてサーボモータを制御する。具体的には、図１に示されるように、第一繰返し制御器７０ａからの補正量が演算器４８ａにて第一位置偏差ε１に加算されることにより、第一位置偏差ε１が補正される。そして、補正第一位置偏差ε１’にポジションゲインＫｐ（４９）を乗じて速度指令Ｖｃ１が求められ、いわゆる位置ループ制御処理が行われる。

【0037】

同様に、第二繰返し制御器７０ｂからの補正量が演算器４８ｂにて第二位置偏差ε２に加算されることにより、第二位置偏差ε２が補正される。そして、補正第二位置偏差ε２’にポジションゲインＫｐ（４９）を乗じて速度指令Ｖｃ２が求められ、いわゆる位置ループ制御処理が行われる。

【0038】

その後、これら速度指令Ｖｃ１、Ｖｃ２に対して、速度制御器（図示せず）により、速度ループ制御処理を行い、電流指令を求める。この電流指令と図示していない電流検出器からフィードバックされる電流フィードバック量より電流制御器（図示せず）で電流ループ制御処理が行われる。そして、電流増幅器（図示せず）を介して第一サーボモータ８０ａおよび第二サーボモータ８０ｂがそれぞれ駆動制御される。

【0039】

このように本発明においては、揺動指令Ｆ（ｔ）をＸ方向揺動軸に採用すると共に、傾斜面の傾斜角βに応じた比率が乗算された乗算後揺動指令Ｆ’（ｔ）をＹ方向揺動軸に採用している。これら揺動指令Ｆ（ｔ）および乗算後揺動指令Ｆ’（ｔ）は共通の基準角度ωｔを用いているので、砥石ＧまたはワークＷは同期して揺動される。そして、本発明においては、このような揺動指令Ｆ（ｔ）および乗算後揺動指令Ｆ’（ｔ）の角度情報に基づいて第一位置偏差ε１および第二位置偏差ε２を補正し、補正された第一位置偏差ε１および第二位置偏差ε２に基づいて砥石またはワークをＸ方向およびＹ方向に繰返し制御している。

【0040】

このため、本発明においてはチルト軸を必要とすることなしに、傾斜面を研削することができる。従って、互いに直交する二つの揺動軸を備えた既存の工作機械または産業機械に、本発明のサーボ制御システム１０を適用し、チルト軸を必要とすることなしに、傾斜面を研削することが可能となる。

【0041】

また、図２においては、本発明のサーボ制御システム１０は、平坦な傾斜面を研削するのに適用されている。しかしながら、図８に示されるように、例えば円錐または円錐台形状のワークＷ１の円錐面Ｓを研削する場合であっても、本発明のサーボ制御システム１０を適用することができる。

【0042】

この場合には、円錐または円錐台形状のワークＷ１をその中心軸線Ｏ回りに回転させ、砥石ＧをワークＷ１の軸線方向（Ｘ方向）および半径方向（Ｙ方向）に揺動させる。そのような場合が本発明の範囲に含まれるのは当業者であれば明らかであろう。

【符号の説明】

【0043】

１０ サーボ制御システム
２０ 数値制御装置
２１ 基準角度計算部
２２ 揺動指令計算部
２３ 乗算部
２４ 第一供給部
２５ 第二供給部
４０ａ 第一サーボモータ制御部
４０ｂ 第二サーボモータ制御部
４１ａ 演算器（第一位置偏差演算部）
４１ｂ 演算器（第二位置偏差演算部）
４２ａ 第一時間→角度変換部
４２ｂ 第二時間→角度変換部
４３ａ 加算器
４３ｂ 加算器
４４ａ 第一帯域制限フィルタ
４４ｂ 第二帯域制限フィルタ
４５ａ 第一遅延メモリ
４５ｂ 第二遅延メモリ
４６ａ 第一角度→時間変換部
４６ｂ 第二角度→時間変換部
４７ａ 第一位相進みフィルタ
４７ｂ 第二位相進みフィルタ
４８ａ 演算器
４８ｂ 演算器
７０ａ 第一繰返し制御部
７０ｂ 第二繰返し制御部
８０ａ 第一サーボモータ
８０ｂ 第二サーボモータ
８２ａ 第一位置検出器
８２ｂ 第二位置検出器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】