JP6544851B2 - 位置決め装置のパラメータ設定方法、及びパラメータ設定装置、並びにこのパラメータ設定装置を備えた位置決め装置 - Google Patents

Description

本発明は、基台と、この基台に回転自在に保持され、且つ対象物が載置されるテーブルと、このテーブルを基台に対して回転させる駆動モータとを備えた回転テーブル装置の、前記駆動モータを制御する位置決め装置に設けられた、制振フィルタの除去周波数帯域を設定する方法、及び設定装置、並びにこの設定装置を備えた位置決め装置に関する。

従来、上述した位置決め装置は、例えば、工作機械の分野では、送り装置や回転テーブル装置の位置制御として一般的に用いられており、その一例を挙げると、特開２００９−１０１４４４号公報（下記特許文献１）に開示された位置決め装置が知られている。

この特許文献１に開示された位置決め装置は、５軸制御立形マシニングセンタ等の工作機械に設けられるトラニオン構造の二軸ユニットを制御するもので、関数発生部、位置制御部、速度制御部及びトルク／電流制御部を備え、トルク／電流制御部から出力される信号に応じて、トラニオンを回転させるモータを制御する。

具体的には、この位置決め装置では、ＮＣ装置から出力されたＮＣ指令に基づいて関数発生部により位置指令が生成され、生成された位置指令及び位置ゲインを基に位置制御部によって速度指令が生成され、生成された速度指令及び速度ゲインを基に速度制御部によってトルク指令が生成され、生成されたトルク指令及びトルクゲインを基にトルク／電流制御部によって駆動トルクに係る信号が生成され、この信号に応じた電流がモータに供給されて、当該モータが駆動される。

また、この位置決め装置では、トラニオンの弾性変形による角度誤差を算出して補正する角度誤差推定装置が設けられており、この角度誤差推定装置により、下式に従って角度誤差Δθが算出される。
Δθ＝（Ｔ_ｍ−Ｊ_ｍ・α）／Ｋ_θＲ
但し、Ｊ_ｍは旋回軸部や軸受のイナーシャ、Ｔ_ｍは速度制御部から出力されるトルク指令、αは回転角加速度、Ｋ_θＲはねじり剛性係数である。

特開２００９−１０１４４４号公報

ところで、上述した従来の位置決め装置では、関数発生部において位置指令を生成する際に、早送り移動の場合には早送り時定数が用いられ、また、位置制御部では位置ゲイン、速度制御部では速度ゲイン、トルク／電流制御部ではトルクゲインがそれぞれ用いられており、安定した制御を実現するためには、これら早送り時定数、位置ゲイン、速度ゲイン及びトルクゲインといった制御パラメータを適切に設定する必要がある。

また、上記特許文献１には開示されていないが、速度制御部とトルク／電流制御部との間には、一般的に制振フィルタが設けられており、速度制御部から出力されたトルク指令は、制振フィルタを経ることによって、特定の周波数帯域の振動成分が除去された後、トルク／電流制御部に入力される。そして、この制振フィルタに設定される除去周波数帯域も制御パラメータであり、安定した制御を実現するためには、これを適切に設定する必要がある。

そこで従来、このような制御パラメータは、当該工作機械に設定された加工上の仕様、例えば、被加工物の最大の大きさ、最大重量や最大加工負荷等に応じて、好適な加工が実現されるように、工作機械メーカによって予め設定されていた。

ところが、近年では、ユーザサイドで取り扱う被加工物の材料や形状が多種多様となっており、この影響を受けて、上述した位置決め制御に問題が生じている。例えば、ユーザが極めて薄い肉厚の被加工物を加工する場合には、これを移動させた際に当該被加工物が振動し、この振動（外乱振動）の影響を受けて位置決め制御系が振動するという問題を生じるのである。

このような問題を解決するためには、上述した制御パラメータのうち、外乱振動を取り除くための制振フィルタの除去周波数帯域を、取り扱う被加工物に応じて再度適切な値に設定し直す必要があるが、従来、この制振フィルタの除去周波数帯域の再設定は、試行錯誤的な手法、即ち、上記除去周波数帯域を少しずつ変更して動作させてみるといった手法に頼る他はなく、このため、上記の問題を迅速に解決することができないという問題があった。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、制振フィルタの除去周波数帯域を、試行錯誤的な手法に依らないで、取り扱う対象物に応じた適切な値に迅速に再設定することが可能な、位置決め装置のパラメータ設定方法、及びパラメータ設定装置、並びにこのパラメータ設定装置を備えた位置決め装置の提供を、その目的とする。

上記課題を解決するための本発明の方法発明は、基台と、この基台に回転自在に保持され、且つ対象物が載置されるテーブルと、このテーブルを基台に対して回転させる駆動モータとを備えた回転テーブル装置の、前記駆動モータを制御する位置決め装置に設けられた、制振フィルタの除去周波数帯域を設定する方法であって、
前記テーブル、駆動モータのロータ及び対象物から構成される構造物の第１の共振周波数ω_ｒ１［ｒａｄ／ｓ］、並びに前記駆動モータのステータ及び基台から構成される構造物の第２の共振周波数ω_ｒ２［ｒａｄ／ｓ］を下式によって算出し、算出された第１の共振周波数ω_ｒ１に応じて、前記位置決め装置に設けられた第１制振フィルタの除去周波数帯域を設定するとともに、算出された第２の共振周波数ω_ｒ２に応じて、前記位置決め装置に設けられた第２制振フィルタの除去周波数帯域を設定するようにした制御パラメータの設定方法に係る。
ω_ｒ１＝（Ｋ_ｊ（（１／（Ｊ_ｒ＋Ｊ_ｔ））＋（１／Ｊ_ｊ）））^１／２
ω_ｒ２＝（Ｋ_ｓ（（１／Ｊ_ｂ）＋（１／Ｊ_ｓ）））^１／２

また、本発明の装置発明は、基台と、この基台に回転自在に保持され、且つ対象物が載置されるテーブルと、このテーブルを基台に対して回転させる駆動モータとを備えた回転テーブル装置の、前記駆動モータを制御する位置決め装置に設けられた、制振フィルタの除去周波数帯域を設定する装置であって、
前記テーブル、駆動モータのロータ及び対象物から構成される構造物の第１の共振周波数ω_ｒ１、並びに前記駆動モータのステータ及び基台から構成される構造物の第２の共振周波数ω_ｒ２を上式によって算出する演算部と、
前記演算部により算出された第１の共振周波数ω_ｒ１に応じて、前記位置決め装置に設けられた第１制振フィルタの除去周波数帯域を設定するとともに、前記演算部により算出された第２の共振周波数ω_ｒ２に応じて、前記位置決め装置に設けられた第２制振フィルタの除去周波数帯域を設定する設定部とを設けて構成した制御パラメータの設定装置に係る。

但し、前記Ｊ_ｒは前記駆動モータのロータのイナーシャ［ｋｇ・ｍ^２］、Ｊ_ｔは前記テーブルのイナーシャ［ｋｇ・ｍ^２］、Ｊ_ｊは前記対象物のイナーシャ［ｋｇ・ｍ^２］、Ｊ_ｂは前記基台のイナーシャ［ｋｇ・ｍ^２］、Ｊ_ｓは前記駆動モータのステータのイナーシャ［ｋｇ・ｍ^２］、Ｋ_ｊは前記対象物のねじり剛性［Ｎ・ｍ／ｒａｄ］、Ｋ_ｓは前記駆動モータのステータのねじり剛性［Ｎ・ｍ／ｒａｄ］である。

そして、この制御パラメータの設定装置によれば、本発明に係る制御パラメータ設定方法を好適に実施することができる。即ち、この制御パラメータの設定装置では、まず、その前記演算部により、前記テーブル、駆動モータのロータ及び対象物から構成される構造物の第１の共振周波数ω_ｒ１、並びに前記駆動モータのステータ及び基台から構成される構造物の第２の共振周波数ω_ｒ２が上式によって算出される。

詳しくは後述するが、上記構造の回転テーブル装置については、前記第１の共振周波数ω_ｒ１、及び前記第２の共振周波数ω_ｒ２を上式によって導き出せる。そして、駆動モータのロータのイナーシャＪ_ｒ及びステータのイナーシャＪ_ｓ、テーブルのイナーシャＪ_ｔ、対象物のイナーシャＪ_ｊ、基台のイナーシャＪ_ｂ、並びに対象物のねじり剛性Ｋ_ｊ、及び駆動モータのステータのねじり剛性Ｋ_ｓは、これらをそれぞれ設計上のデータから予め算出することができる。したがって、前記第１の共振周波数ω_ｒ１、及び前記第２の共振周波数ω_ｒ２は、これらを、それぞれ試行錯誤的な手法に頼ることなく、理論的に算出することができる。

そして、前記設定部において、前記演算部により算出された第１の共振周波数ω_ｒ１に応じて、前記位置決め装置に設けられた第１制振フィルタの除去周波数帯域が設定される、即ち、第１制振フィルタの除去周波数帯域が第１の共振周波数ω_ｒ１を中心とした所定幅に設定され、同様に、前記演算部により算出された第２の共振周波数ω_ｒ２に応じて、前記位置決め装置に設けられた第２制振フィルタの除去周波数帯域が設定される、即ち、第２制振フィルタの除去周波数帯域が第２の共振周波数ω_ｒ２を中心とした所定幅に設定される。

斯くして、本発明によれば、位置決め装置の制御信号から、前記テーブル，駆動モータのロータ及び対象物から構成される構造物に生じる第１の共振（周波数ω_ｒ１）を除去するための、第１制振フィルタの除去周波数帯域、並びに前記駆動モータのステータ及び基台から構成される構造物に生じる第２の共振（周波数ω_ｒ２）を除去するための、第２制振フィルタの除去周波数帯域を、従来のような試行錯誤的な手法に頼ることなく、理論的に設定することができるので、これら除去周波数帯域を、取り扱う対象物に応じた適切な値に迅速に設定することができる。

そして、上述した制御パラメータの設定装置を備えた位置決め装置によれば、その制振フィルタの除去周波数帯域を、従来のような試行錯誤的な手法に頼ることなく、理論的に設定することができ、取り扱う対象物に応じた適切な値に迅速に設定することができるので、当該回転テーブル装置を、取り扱う対象物に応じて、適切に制御することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、位置決め装置の制御信号から、前記テーブル，駆動モータのロータ及び対象物から構成される構造物に生じる第１の共振（周波数ω_ｒ１）を除去するための、第１制振フィルタの除去周波数帯域、並びに前記駆動モータのステータ及び基台から構成される構造物に生じる第２の共振（周波数ω_ｒ２）を除去するための、第２制振フィルタの除去周波数帯域を、従来のような試行錯誤的な手法に頼ることなく、理論的に設定することができるので、これら除去周波数帯域を、取り扱う対象物に応じた適切な値に迅速に設定することができる。

また、このような制御パラメータの設定装置を位置決め装置に設ければ、その制振フィルタの除去周波数帯域を、従来のような試行錯誤的な手法に頼ることなく、理論的に設定することができ、取り扱う対象物に応じた適切な値に迅速に設定することができるので、制御対象としての回転テーブル装置を、取り扱う対象物に応じて適切に制御することができる。

本発明の一実施形態に係る位置決め装置の概略構成を示したブロック図である。 本実施形態に係るパラメータ記憶部と制振フィルタ部を示したブロック図である。 本実施形態に係る位置決め装置の制御対象である回転テーブル装置を示した概略図である。 本実施形態に係る回転テーブル装置の制御ブロック図である。 ２慣性系の振動モデルを示した説明図である。 ２慣性系振動モデルの制御ブロック図である。 ２慣性系振動モデルの制御ブロック図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る位置決め装置を示したブロック図であり、図３は、この位置決め装置の制御対象である回転テーブル装置をモデル化して示した概略図である。尚、この図３は、あくまでも抽象的な概念図であって、回転テーブル装置の具体的な構造を示したものではない。

本例の位置決め装置１は、図１に示すように、位置制御部２、速度制御部３、制振フィルタ部４、トルク制御部５、微分器６、パラメータ設定部７及びパラメータ記憶部８を備えている。

前記位置制御部２は、例えば、ＮＣ処理部において生成され、出力される位置指令θ^＊を入力し、後述する回転テーブル装置１０の位置検出器１５から出力される現在位置信号θとの偏差、及び位置ゲインを基に速度指令ω^＊を生成して出力する処理を行う。

前記速度制御部３は、前記位置制御部２から入力された速度指令ω^＊と、前記位置検出器１５から出力され、微分器６により微分処理されて出力される現在速度信号ωとの偏差、及び速度ゲインを基にトルク指令Ｔ_ｍ ^＊を生成して出力する処理を行う。

前記制振フィルタ部４は、図２に示すように、ノッチフィルタから構成される、少なくとも第１フィルタＦ_１及び第２フィルタＦ_２の２つのフィルタを含むｎ個のフィルタを備え、前記速度制御部３から出力されたトルク指令Ｔ_ｍ ^＊を入力し、入力したトルク指令Ｔ_ｍ ^＊から、それぞれのフィルタに設定された除去周波数帯域の周波数成分を除去し、除去後のトルク指令Ｔ_ｍｆ ^＊を出力する処理を行う。尚、ノッチフィルタの数は、２個以上であれば良く、設ける数に何ら制限は無い。

前記トルク制御部５は、前記制振フィルタ部４から出力された、フィルタ処理後のトルク指令Ｔ_ｍｆ ^＊を入力し、入力したトルク指令Ｔ_ｍｆ ^＊及びトルクゲインを基に、前記モータ１２の駆動トルクに係る信号Ｔ_ｍを生成して出力する処理を行う。

また、前記パラメータ記憶部８は、この位置決め装置１で用いられる制御パラメータを記憶する機能部であり、制御パラメータとしての前記位置ゲイン，速度ゲイン，各フィルタＦ_ｎにおける除去周波数帯域，及びトルクゲインが格納され、これらの制御パラメータが、対応する位置制御部２，速度制御部３，各フィルタＦ_ｎ及びトルク制御部５にそれぞれ読み出されて使用される。尚、これらの制御パラメータは、外部から当該パラメータ記憶部８に格納可能であり、また、前記除去周波数帯域については、前記パラメータ設定部７によって更新される。このパラメータ設定部７の具体的な処理については、後述する。

本例の前記回転テーブル装置１０は、図３に示すように、基台としてのテーブルベース１１と、このテーブルベース１１上に配設され、垂直な回転軸を中心として回転自在に設けられたテーブル１８と、このテーブル１８を、前記回転軸を中心として回転させるモータ１２とを備える。モータ１２は、テーブルベース１１に固設されたステータ１３と、前記テーブル１８に固設された状態でステータ内に配置されるロータ１４とからなる。また、このロータ１４は、その前記回転軸を中心とした回転位置が、ロータ１４の下面に設けられた部品１７と、この部品１７と対向するように前記ステータ１３に設けられた部品１６とから構成される位置検出器１５によって検出される。尚、テーブル１８には、対象物としてのジグやワーク（以下、単に「ワーク」という）１９が装着される。

斯くして、この位置決め装置１によれば、まず、位置制御部２において、適宜入力される位置指令θ^＊と現在位置信号θとの偏差と、位置ゲインとを基に速度指令ω^＊が生成され、ついで、速度制御部３において、速度指令ω^＊と現在速度信号ωとの偏差と、速度ゲインとを基にトルク指令Ｔ_ｍ ^＊が生成される。

次に、生成されたトルク指令Ｔ_ｍ ^＊は、制振フィルタ部４を経ることにより、各フィルタに設定された除去周波数帯域の振動成分が除去され、除去されたトルク指令Ｔ_ｍｆ ^＊がトルク制御部５に入力され、このトルク制御部５において、トルク指令Ｔ_ｍｆ ^＊及びトルクゲインを基に、前記モータ１２の駆動トルクに係る信号Ｔ_ｍが生成され、この駆動トルクに係る信号Ｔ_ｍに応じた電流が前記モータ１２に供給され、当該モータ１２が駆動される。斯くして、このようにして制御されるモータ１２によって、テーブル１８が回転移動する。

前記パラメータ設定部７は、前記テーブル１８、モータ１２のロータ１４及びワーク１９から構成される構造物（以下、「上部構造物」という）の第１の共振周波数ω_ｒ１、並びに前記モータ１２のステータ１３及びテーブルベース１１から構成される構造物（以下、「下部構造物」という）の第２の共振周波数ω_ｒ２を下式によってそれぞれ算出する演算部７ａと、この演算部７ａにより算出された第１の共振周波数ω_ｒ１に応じて、前記第１フィルタＦ_１の除去周波数帯域を設定するとともに、前記演算部７ａにより算出された第２の共振周波数ω_ｒ２に応じて、前記第２フィルタＦ_２の除去周波数帯域を設定する設定部７ｂとを備えている。
ω_ｒ１＝（Ｋ_ｊ（（１／（Ｊ_ｒ＋Ｊ_ｔ））＋（１／Ｊ_ｊ）））^１／２
ω_ｒ２＝（Ｋ_ｓ（（１／Ｊ_ｂ）＋（１／Ｊ_ｓ）））^１／２

尚、Ｊ_ｒは前記ロータ１４のイナーシャ［ｋｇ・ｍ^２］、Ｊ_ｔは前記テーブル１８のイナーシャ［ｋｇ・ｍ^２］、Ｊ_ｊは前記ワーク１９のイナーシャ［ｋｇ・ｍ^２］、Ｊ_ｂは前記テーブルベース１１のイナーシャ［ｋｇ・ｍ^２］、Ｊ_ｓは前記ステータ１３のイナーシャ［ｋｇ・ｍ^２］、Ｋ_ｊは前記ワーク１９のねじり剛性［Ｎ・ｍ／ｒａｄ］、Ｋ_ｓは前記ステータ１３のねじり剛性［Ｎ・ｍ／ｒａｄ］である。そして、これらの値は、それぞれ設計上のデータから予め算出することができ、外部から都度、前記演算部７ａに入力するようにしても良い。或いは、ワーク１９のイナーシャＪ_ｊ及びねじり剛性Ｋ_ｊを除いた、ロータ１４のイナーシャＪ_ｒ、テーブル１８のイナーシャＪ_ｔ、テーブルベース１１のイナーシャＪ_ｂ、ステータ１３のイナーシャＪ_ｓ、ステータ１３のねじり剛性Ｋ_ｓについては、回転テーブル装置１０の固有値であるので、予め演算部７ａに格納して、当該演算部７ａ内に保持させるようにしても良い。

図３にモデル化される一般的な構造の回転テーブル装置１０は、テーブルベース１１とテーブル１８とが分離されるとともに、モータ１２のステータ１３とロータ１４とが分離され、一方、テーブルベース１１とステータ１３とが連結されるとともに、ロータ１４がテーブル１８に連結され、また、ワーク１９がテーブル１８に連結された構成を備えている。したがって、かかる構造の回転テーブル装置１０は、テーブル１８，ロータ１４及びワーク１９から構成される上部構造物と、ステータ１３及びテーブルベース１１から構成される下部構造物との２つの構造物から構成されるものと観念され、本発明者等の研究によれば、その制御モデルは、図４に示すようなブロック図として表すことができる。

そして、前記上部構造物及び下部構造物は、それぞれ図５に示すような２慣性系の振動モデルとして理解することができる。即ち、前記上部構造物においては、テーブル１８及びロータ１４が剛体１に相当し、ワーク１９が剛体２に相当する。
したがって、
Ｊ_１＝Ｊ_ｒ＋Ｊ_ｔ
Ｊ_２＝Ｊ_ｊ
Ｋ＝Ｋ_ｊ
となる。

一方、前記下部構造物においては、テーブルベース１１が剛体１に相当し、ステータ１３が剛体２に相当する。
したがって、
Ｊ_１＝Ｊ_ｂ
Ｊ_２＝Ｊ_ｓ
Ｋ＝Ｋ_ｓ
となる。

このような２慣性系モデルは、回転系の運動方程式から
Ｊ_１（ｄ^２θ_１／ｄｔ^２）＝Ｔ−Ｔ_Ｌ
Ｊ_２（ｄ^２θ_２／ｄｔ^２）＝Ｔ_Ｌ
Ｔ_Ｌ＝Ｋ（θ_１−θ_２）
という関係式が成立し、これらをラプラス変換すると、
θ_１＝（Ｔ−Ｔ_Ｌ）／（Ｊ_１ｓ^２）
θ_２＝Ｔ_Ｌ／（Ｊ_２ｓ^２）
Ｔ_Ｌ＝Ｋ（θ_１−θ_２）
となる。
したがって、図５に示した２慣性系モデルは、図６に示すようなブロック図で表現することができ、前記上部構造物及び下部構造物から構成される回転テーブル装置１０は、上述したように、図４に示すようなブロック図として表すことができる。

そして、上記のθ_１，θ_２及びＴ_Ｌの各関係式から、θ_１とＴとの関係を導くと、下記数式１が導かれる。

そして、この数式１は、順次、以下の数式２、数式３、数式４に変形することができる。

そして、上記数式４は、最終的に以下の数式５によって表現することができ、これをブロック図で表現すると、図７に示すようになる。
但し、ω_ｒは共振周波数［ｒａｄ／ｓ］、ω_ａは***振周波数［ｒａｄ／ｓ］であり、それぞれ以下で表わされる。
ω_ｒ＝（Ｋ（（１／Ｊ_１）＋（１／Ｊ_２）））^１／２
ω_ａ＝（Ｋ／Ｊ_２）^１／２

この数式５の、１／（Ｊ_１＋Ｊ_２）ｓ^２は剛体部の項、ω_ｒ ^２／（ｓ^２＋ω_ｒ ^２）は共振部の項、（ｓ^２＋ω_ａ ^２）／ω_ａ ^２は***振部の項である。
斯くして、２慣性系の振動モデルでは、共振周波数ω_ｒを上式から算出することができる。

そこで、上述した本例の上部構造物の共振周波数、即ち、第１の共振周波数をω_ｒ１とすると、上述したように、Ｊ_１＝Ｊ_ｒ＋Ｊ_ｔ、Ｊ_２＝Ｊ_ｊ、Ｋ＝Ｋ_ｊであるので、このω_ｒ１は、下式
ω_ｒ１＝（Ｋ_ｊ（（１／（Ｊ_ｒ＋Ｊ_ｔ））＋（１／Ｊ_ｊ）））^１／２
によって、算出することができる。

同様に、下部構造物の共振周波数、即ち、第２の共振周波数をω_ｒ２とすると、上述したように、Ｊ_１＝Ｊ_ｂ、Ｊ_２＝Ｊ_ｓ、Ｋ＝Ｋ_ｓであるので、このω_ｒ２は、下式
ω_ｒ２＝（Ｋ_ｓ（（１／Ｊ_ｂ）＋（１／Ｊ_ｓ）））^１／２
によって、算出することができる。

本発明者等の以上の知見の下、本例のパラメータ設定部７では、上述した如く、その演算部７ａにおいて、前記テーブル１８，モータ１２のロータ１４及びワーク１９から構成される構造物、即ち、上部構造物の第１の共振周波数ω_ｒ１、並びに前記モータ１２のステータ１３及びテーブルベース１１から構成される構造物、即ち、下部構造物の第２の共振周波数ω_ｒ２を上式によってそれぞれ算出するようにした。

そして、前記設定部７ｂでは、前記演算部７ａによって算出された第１の共振周波数ω_ｒ１に応じて、前記第１フィルタＦ_１の除去周波数帯域を設定し、即ち、第１フィルタＦ_１の除去周波数帯域を、第１の共振周波数ω_ｒ１を中心とした所定幅に設定し、同様に、前記第２フィルタＦ_２の除去周波数帯域を、第２の共振周波数ω_ｒ２を中心とした所定幅に設定する。そして、設定した各フィルタの除去周波数帯域に係るデータを、前記パラメータ記憶部８に格納、即ち、当該パラメータ記憶部８に記憶された既存のデータと置き換え、これを更新する。

斯くして、本例のパラメータ設定部７によれば、制御信号（速度制御部３から出力されたトルク指令Ｔ_ｍ ^＊）から、前記上部構造物に生じる第１の共振（周波数ω_ｒ１）を除去するための第１フィルタＦ_１の除去周波数帯域、並びに前記下部構造物に生じる第２の共振（周波数ω_ｒ２）を除去するための第２フィルタＦ_２の除去周波数帯域を、従来のような試行錯誤的な手法に頼ることなく、理論的に設定することができるので、取り扱う対象物、即ち、上記ワーク（ジグやワーク等）１９に応じた適切な値に迅速に設定することができる。

そして、このパラメータ設定部７を備えた本例の位置決め装置１によれば、その第１フィルタＦ_１及び第２フィルタＦ_２の除去周波数帯域を、従来のような試行錯誤的な手法に頼ることなく、理論的に設定することができ、取り扱うワーク１９に応じた適切な値に迅速に設定することができるので、制御対象としての回転テーブル装置１０を、取り扱うワーク１９に応じて適切に制御することができる。即ち、第１フィルタＦ_１によって前記上部構造物に生じる第１の共振成分が制御信号から除去されるとともに、第２フィルタＦ_２によって前記下部構造物に生じる第２の共振成分が制御信号から除去されるので、位置決め装置１における制御を安定したものとすることができる。特に、前記上部構造物に生じる第１の共振成分は、取り扱うワーク１９によって異なるが、このワーク１９に応じた第１の共振成分を、制御信号から適切に除去することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何らこれに限られるものではない。

１ 位置決め装置
２ 位置制御部
３ 速度制御部
４ 制振フィルタ部
５ トルク制御部
６ 微分器
７ パラメータ設定部
７ａ 演算部
７ｂ 設定部
８ パラメータ記憶部
１０ 回転テーブル装置
１１ テーブルベース
１２ モータ
１３ ステータ
１４ ロータ
１５ 位置検出器
１６ 位置検出器（ステータ側の部品）
１７ 位置検出器（ロータ側の部品）
１８ テーブル
１９ ワーク

Claims (3)

1. 基台と、この基台に回転自在に保持され、且つ対象物が載置されるテーブルと、このテーブルを基台に対して回転させる駆動モータとを備えた回転テーブル装置の、前記駆動モータを制御する位置決め装置に設けられた、制振フィルタの除去周波数帯域を設定する方法であって、
   前記テーブル、駆動モータのロータ及び対象物から構成される構造物の第１の共振周波数ω_ｒ１、並びに前記駆動モータのステータ及び基台から構成される構造物の第２の共振周波数ω_ｒ２を下式によって算出し、前記位置決め装置に設けられた第１制振フィルタの除去周波数帯域を、前記第１の共振周波数ω _ｒ１ を中心とした所定幅に設定するとともに、前記位置決め装置に設けられた第２制振フィルタの除去周波数帯域を、前記第２の共振周波数ω _ｒ２ を中心とした所定幅に設定するようにしたことを特徴とする制御パラメータの設定方法。
   ω_ｒ１＝（Ｋ_ｊ（（１／（Ｊ_ｒ＋Ｊ_ｔ））＋（１／Ｊ_ｊ）））^１／２
   ω_ｒ２＝（Ｋ_ｓ（（１／Ｊ_ｂ）＋（１／Ｊ_ｓ）））^１／２
   但し、Ｊ_ｒは前記駆動モータのロータのイナーシャ、Ｊ_ｔは前記テーブルのイナーシャ、Ｊ_ｊは前記対象物のイナーシャ、Ｊ_ｂは前記基台のイナーシャ、Ｊ_ｓは前記駆動モータのステータのイナーシャ、Ｋ_ｊは前記対象物のねじり剛性、Ｋ_ｓは前記駆動モータのステータのねじり剛性である。
2. 基台と、この基台に回転自在に保持され、且つ対象物が載置されるテーブルと、このテーブルを基台に対して回転させる駆動モータとを備えた回転テーブル装置の、前記駆動モータを制御する位置決め装置に設けられた、制振フィルタの除去周波数帯域を設定する装置であって、
   前記テーブル、駆動モータのロータ及び対象物から構成される構造物の第１の共振周波数ω_ｒ１、並びに前記駆動モータのステータ及び基台から構成される構造物の第２の共振周波数ω_ｒ２を下式によって算出する演算部と、
   前記位置決め装置に設けられた第１制振フィルタの除去周波数帯域を、前記演算部により算出された第１の共振周波数ω _ｒ１ を中心とした所定幅に設定するとともに、前記位置決め装置に設けられた第２制振フィルタの除去周波数帯域を、前記第２の共振周波数ω _ｒ２ を中心とした所定幅に設定する設定部とを設けて構成したことを特徴とする制御パラメータの設定装置。
   ω_ｒ１＝（Ｋ_ｊ（（１／（Ｊ_ｒ＋Ｊ_ｔ））＋（１／Ｊ_ｊ）））^１／２
   ω_ｒ２＝（Ｋ_ｓ（（１／Ｊ_ｂ）＋（１／Ｊ_ｓ）））^１／２
   但し、Ｊ_ｒは前記駆動モータのロータのイナーシャ、Ｊ_ｔは前記テーブルのイナーシャ、Ｊ_ｊは前記対象物のイナーシャ、Ｊ_ｂは前記基台のイナーシャ、Ｊ_ｓは前記駆動モータのステータのイナーシャ、Ｋ_ｊは前記対象物のねじり剛性、Ｋ_ｓは前記駆動モータのステータのねじり剛性である。
3. 前記駆動モータを制御する位置決め装置であって、第１及び第２の制振フィルタを備えるとともに、前記請求項２に記載した制御パラメータの設定装置を備えたことを特徴とする位置決め装置。