JP7501189B2

JP7501189B2 - 制御装置、工作機械、制御方法、及び制御プログラム

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Publication number: JP7501189B2
Application number: JP2020123668A
Authority: JP
Inventors: 直人寺阪; 弦寺田; 太樹小林
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2024-06-18
Anticipated expiration: 2040-07-20
Also published as: JP2022020269A

Description

本発明は制御装置、工作機械、制御方法、及び制御プログラムに関する。

従来の工作機械を制御する制御装置は制御対象の内部モデルを定義し、制御対象に指令を与えた場合の出力速度と実際の速度の誤差を小さくするように内部モデルの物理定数（例えば、イナーシャ）を推定する。制御対象は例えば、被削材を積載する台を水平面に対し傾斜する駆動源である。特許文献１の制御装置は、所定周期毎に取得した電流戻り値と推定電流値とより推定誤差を計算し、所定周期毎に検出した速度戻り値と推定誤差とを用いて制御対象の推定イナーシャと推定摩擦とを更新する。

特開２０１１－７２１７８号公報

工作機械の台は、切削液、冷却液等の液体を供給する為のロータリージョイント、被加工物を保持するチャック等の治具の可動部を直線方向に駆動する為の油圧回転シリンダ等の積載物を着脱できる。従来の制御装置は台に積載物を付加した時、積載物の付加によりイナーシャなどの物理定数が変化し、推定した内部モデルの物理定数と差が拡大する。故に、制御装置は工作機械を適切に制御できない時がある。

本発明の目的は、台に積載物を付加した時にも、被削材を保持する台を回動する工作機械を従来よりも適切に制御できる制御装置、工作機械、制御方法、及び制御プログラムを提供することである。

請求項１の制御装置は被削材を固定する台を、水平面と平行な軸周りに回動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを備えた工作機械を制御する制御装置において、前記台に付加した積載物の回転モーメントの係数である回転モーメント係数を算出する係数算出部と、前記駆動部のねじり剛性係数と、前記係数算出部が算出した前記回転モーメント係数と、プログラムが指令する、前記水平面に平行な基準面に対する前記台の指令角度とに基づいて、前記積載物を前記台に付加したことに因る角度誤差分、前記指令角度を補正する補正部と、前記補正部が補正した前記指令角度に対応する量だけ前記駆動部を駆動する駆動制御部とを備える。該制御装置は、台に付加した積載物の回転モーメント係数、駆動部のねじり剛性係数、基準面に対する台の指令角度に基づき、角度誤差分、指令角度を補正する。制御装置は台に付加した積載物の影響を考慮して駆動部を駆動することで、台に積載物を付加した時にも従来の装置よりも適切に工作機械を制御できる。

請求項２の制御装置は前記ねじり剛性係数と、前記回転モーメント係数と、前記指令角度とに基づいて、前記角度誤差を算出する誤差算出部を更に備え、前記補正部は、前記指令角度を前記誤差算出部が算出した前記角度誤差で補正する。制御装置は角度誤差を算出せずに指令角度を角度誤差分補正する装置よりも、指令角度を角度誤差分補正する処理を簡単にできる。

請求項３の制御装置の前記係数算出部は、所定の駆動条件に応じて前記駆動部に出力した出力結果と、複数の変数の一つとして前記回転モーメント係数を含む前記駆動部の内部モデルを前記所定の駆動条件に適用して導出した導出結果との誤差が最小となるように前記複数の変数を算出することで、前記回転モーメント係数を算出する。該制御装置は出力結果と導出結果に基づき、積載物の回転モーメント係数を算出できる。制御装置は内部モデルの複数の変数の内、回転モーメント係数以外の変数の影響を除いて回転モーメント係数を算出できる。

請求項４の制御装置の前記係数算出部は、前記台に前記積載物を付加しない状態で前記基準面に対し前記台が垂直になる角度に前記台を回動した時の前記駆動部の第一駆動量を取得し、前記台に前記積載物を付加した状態で前記基準面に対し前記台が垂直になる角度に前記台を回動した時の前記駆動部の第二駆動量を取得し、前記第二駆動量から前記第一駆動量を差し引いた差分に前記駆動部の減速比を積算することで前記回転モーメント係数を算出する。該制御装置は第二駆動量から第一駆動量を差し引いた差分に駆動部の減速比を積算するという比較的簡単な処理で、積載物の回転モーメント係数を算出できる。

請求項５の工作機械は被削材を固定する台を、水平面と平行な軸周りに回動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、請求項１～３の何れかに記載の制御装置とを備える。該工作機械は、工作機械が備える請求項１～３の何れかの制御装置に応じた効果を奏する。

請求項６の制御方法は被削材を固定する台を、水平面と平行な軸周りに回動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを備えた工作機械の制御方法において、前記台に付加した積載物の回転モーメントの係数である回転モーメント係数を算出する係数算出工程と、前記駆動部のねじり剛性係数と、前記係数算出工程で算出した前記回転モーメント係数と、プログラムが指令する、前記水平面に平行な基準面に対する前記台の指令角度とに基づいて、前記積載物を前記台に付加したことに因る角度誤差分、前記指令角度を補正する補正工程と、前記補正工程で補正した前記指令角度に対応する量だけ前記駆動部を駆動する駆動制御工程とを備える。該制御方法は請求項１の制御装置と同様の効果を奏する。

請求項７の制御プログラムは、被削材を固定する台を、水平面と平行な軸周りに回動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを備えた工作機械を制御する制御装置が実行可能な制御プログラムにおいて、前記台に付加した積載物の回転モーメントの係数である回転モーメント係数を算出する係数算出処理と、前記駆動部のねじり剛性係数と、前記係数算出処理で算出した前記回転モーメント係数と、プログラムが指令する、前記水平面に平行な基準面に対する前記台の指令角度とに基づいて、前記積載物を前記台に付加したことに因る角度誤差分、前記指令角度を補正する補正処理と、前記補正処理で補正した前記指令角度に対応する量だけ前記駆動部を駆動する駆動制御処理とを前記制御装置に実行させる指示を含む。該制御プログラムは請求項１の制御装置と同様の効果を奏する。

工作機械１の斜視図。支持装置８の斜視図。制御装置４０と工作機械１の電気的構成を示すブロック図。駆動回路５５の制御系を示す図。第一実施形態の主処理の流れ図。（Ａ）基準面Ｒに対しＡ軸台２０が０（ｒａｄ）である時のＡ軸台２０の模式図、（Ｂ）基準面Ｒに対しＡ軸台２０が指令角度Ｋ１の位置にＡ軸台２０を回動する場合の角度誤差Ｋ２の模式図。制御装置４０の機能を示す機能ブロック図。二段の移動平均フィルタＦＩＲ１、ＦＩＲ２を適用した時の角速度曲線と角加速度曲線の図。第一実施形態の主処理の評価結果を示すグラフ。第二実施形態の係数算出処理の流れ図。基準面Ｒに対しＡ軸台２０がπ／２（ｒａｄ）（垂直）である時のＡ軸台２０の模式図。第二実施形態の主処理の流れ図。

本発明の第一、第二実施形態を、図面を参照し順に説明する。以下説明は、図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。工作機械１の左右方向、前後方向、上下方向は夫々、工作機械１のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向である。右方向、前方向、上方向は夫々、正方向であり、左方向、後方向、下方向は夫々、負方向である。図１に示す工作機械１は、工具により被削材Ｗ（図２参照）の切削加工と旋削加工ができる複合機である。

図１～図３を参照し、第一、第二実施形態の工作機械１の構造を説明する。工作機械１は基台２、Ｙ軸移動機構（図示略）、Ｘ軸移動機構（図示略）、Ｚ軸移動機構（図示略）、移動体１５、立柱５、主軸ヘッド６、主軸（図示略）、支持装置８、工具交換装置９、制御箱（図示略）、制御装置４０（図３参照）等を備える。基台２は架台１１、主軸基台１２、右側基台１３、左側基台１４等を備える。架台１１は前後方向に長い略直方体状の構造体である。主軸基台１２は前後方向に長い略直方体状に形成し、架台１１上面後方に設ける。右側基台１３は架台１１上面右前方に設ける。左側基台１４は架台１１上面左前方に設ける。右側基台１３と左側基台１４は夫々、上面に支持装置８を支持する。

Ｙ軸移動機構は主軸基台１２上面に設け、Ｙ軸モータ６２（図３参照）等を備える。Ｙ軸移動機構はＹ軸モータ６２の駆動により、略平板状の移動体１５をＹ軸方向に移動する。Ｘ軸移動機構は移動体１５上面に設け、Ｘ軸モータ６１（図３参照）等を備える。Ｘ軸移動機構はＸ軸モータ６１の駆動により、立柱５をＸ軸方向に移動する。立柱５は、Ｙ軸移動機構、移動体１５、Ｘ軸移動機構により、基台２上をＸ軸方向とＹ軸方向に移動する。Ｚ軸移動機構は立柱５前面に設け、Ｚ軸モータ６３（図３参照）等を備える。Ｚ軸移動機構はＺ軸モータ６３の駆動により、主軸ヘッド６をＺ軸方向に移動する。主軸（図示略）は主軸ヘッド６内部に設け、主軸下部に工具装着穴（図示略）を備える。工具装着穴は工具を装着する。故に、Ｘ軸移動機構、Ｙ軸移動機構、Ｚ軸移動機構は夫々、主軸に装着した工具に対して被削材Ｗを相対的に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動する。主軸は主軸ヘッド６上部に設けた主軸モータ６６（図３参照）で回転する。該時、主軸に設けた工具は、被削材Ｗに対して回転する。

工具交換装置９は立柱５と主軸ヘッド６周囲を取り巻く略円環状である。工具交換装置９はＺ軸移動機構が主軸ヘッド６を昇降する間に、主軸に現在装着する工具を交換する。制御箱は工作機械１を覆うカバー（図示略）の外壁に取り付ける。制御装置４０は制御箱の内側に格納する。制御装置４０はＮＣプログラムに基づき工作機械１の動作を制御する。工作機械１を覆うカバーは外壁面に操作盤１０（図３参照）を備える。操作盤１０は操作部１８と表示部１９を備える。操作部１８は制御装置４０の各種設定を行う。表示部１９は各種画面、メッセージ、警報等を表示する。

支持装置８は右側基台１３と左側基台１４の上面に固定する。図２の如く、支持装置８はＡ軸台２０、左側支持台２７、駆動部２８、回転台２９、Ｃ軸駆動部３０等を備える。Ａ軸台２０は積載物２００、３００を取り外し可能に付加できる。積載物２００はＡ軸台２０に対しＡ軸側（台側）に付加する治具２０１、被削材Ｗを含む。治具２０１はチャック、平治具等の被削材Ｗを固定する器具である。積載物３００はＡ軸台２０に対しＡ軸側とは反対側（尾側）に付加する回転シリンダ、ロータリージョイントを含む。ロータリージョイントは切削液、冷却液等の液体を供給する。回転シリンダは被削材Ｗを保持するチャック等の治具の可動部を直線方向に駆動する。

Ａ軸台２０は台部２１、右連結部２２、左連結部２３を備える。台部２１は、基準面Ｒ（図６参照）に対するＡ軸台２０の角度が０（ｒａｄ）の時、上面が基準面Ｒと平行となる平面視略長方形状の板状部である。基準面Ｒは水平面と平行な仮想面である。右連結部２２は台部２１の右端部から右斜め上方に延び且つ駆動部２８と回動可能に連結する。右連結部２２はその右端面から右方に突出する略円柱状の支軸３２を有する。左連結部２３は台部２１の左端部から左斜め上方に延び且つ後述する左側支持台２７と回動可能に連結する。左連結部２３はその左端面から左方に突出する略円柱状の支軸３１を有する。左側支持台２７はＡ軸台２０右側に位置する。左側支持台２７は支軸３１を回転可能に支持する。左側支持台２７の底部は、左側基台１４（図１参照）の上面に固定する。

駆動部２８はＡ軸台２０右側に位置する。駆動部２８は右側支持台２６、Ａ軸モータ６５等を備える。右側支持台２６の底部は、右側基台１３（図１参照）の上面に固定する。右側支持台２６はＡ軸出力軸６７を介して右連結部２２の支軸３２を回転可能に支持する。右連結部２２の支軸３２とＡ軸モータ６５の出力軸は、Ａ軸出力軸６７を介して互いに連結する。Ａ軸モータ６５の出力軸が回転すると、Ａ軸台２０はＡ軸を中心に連結部２２、２３と一体に回動する。Ａ軸はＸ軸方向と平行であり、側面視で支軸３１、３２の中心を通る。駆動部２８は工具に対して被削材Ｗを、Ａ軸を中心として回転する。Ａ軸台２０はＡ軸回りに任意角度で傾くことで、主軸に装着する工具に対して被削材ＷをＡ軸回りの任意方向に傾ける。

回転台２９は台部２１上面略中央に回転可能に設ける。回転台２９は円盤状に形成し、Ａ軸台２０上面略中央に設ける。Ｃ軸駆動部３０は台部２１下面に設け且つ台部２１の略中央に設けた穴（図示略）を介して回転台２９と連結する。Ｃ軸駆動部３０は内部に回転軸（図示略）、Ｃ軸モータ６４（図３参照）等を備える。回転軸は回転台２９に対して直交する方向に延びる。回転軸は回転台２９に固定する。Ｃ軸モータ６４のローターは回転軸に固定する。故に、Ｃ軸モータ６４が回転軸を回転すると、回転台２９はＣ軸を中心に回転する。回転台２９上面は積載物２００を固定する。Ｃ軸駆動部３０は工具に対して被削材Ｗを、Ｃ軸を中心として回転する。

図３を参照し、第一、第二実施形態の制御装置４０と工作機械１の電気的構成を説明する。制御装置４０はＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、記憶部４４、入出力部４５、駆動回路５１～５６を備える。工作機械１はＸ軸モータ６１、Ｙ軸モータ６２、Ｚ軸モータ６３、Ｃ軸モータ６４、Ａ軸モータ６５、主軸モータ６６、エンコーダ７１～７６を備える。以下、駆動回路５１～５６を区別しない時、駆動回路５０と総称する。Ｘ軸モータ６１、Ｙ軸モータ６２、Ｚ軸モータ６３、Ｃ軸モータ６４、Ａ軸モータ６５、主軸モータ６６を区別しない時、モータ６０と総称する。エンコーダ７１～７６を区別しない時、エンコーダ７０と総称する。

ＣＰＵ４１は工作機械１の動作を制御する。ＲＯＭ４２は後述する主処理（図５、図１２参照）を実行する為の制御プログラム等を記憶する。ＲＡＭ４３は各種処理実行中に発生する各種データを記憶する。記憶部４４はＮＣプログラム等を記憶する。入出力部４５は駆動回路５０、エンコーダ７０、操作部１８、表示部１９と電気的に接続し、駆動回路５０、エンコーダ７０、操作部１８、表示部１９との間で各種信号の入出力を行う。

駆動回路５０は、ＣＰＵ４１が出力する指令に基づき、モータ６０にパルス信号を出力する。エンコーダ７０は、対応するモータ６０の出力軸の回転角度を検出し、該検出信号を駆動回路５０及び入出力部４５に出力する。モータ６０は何れもサーボモータである。エンコーダ７０は一般的な絶対値エンコーダである。

図４を参照し、駆動回路５５の制御系を説明する。制御装置４０のＣＰＵ４１はＮＣプログラムのＡ軸送り指令に基づき所定周期毎の目標角度の時系列データ（後述）を生成し、各データに応じた角度指令を、駆動回路５５に出力する。角度指令はデータが示す目標角度にＡ軸台２０を回動する時のＡ軸モータ６５の出力軸の回転角を示す。エンコーダ７５はＡ軸モータ６５の出力軸の現在の回転角情報を戻り値として駆動回路５５に出力する。駆動回路５０は該戻り値と該角度指令に基づき、Ａ軸モータ６５に出力する駆動電流を制御する。具体的には駆動回路５５は加算器５０Ａで戻り値と角度指令との角度偏差を算出し、該角度偏差に角度比例ゲインを乗じて角速度指令を算出する。駆動回路５５は加算器５０Ｂで算出した角速度指令と実際の角速度、即ち戻り値を微分器５０Ｃで微分した角速度戻り値との角速度偏差を算出する。駆動回路５５は加算器５０Ｄで算出した角速度偏差に角速度比例ゲインを乗じた電流指令と、角速度偏差を積分器５０Ｅで積分してその積分結果に角速度積分ゲインを乗じた電流指令を加算し、トルク指令を生成する。駆動回路５５はトルク指令を示すパルス信号により、Ａ軸モータ６５を駆動する。

図５～図８を参照し、第一実施形態の制御装置４０のＣＰＵ４１が実行する主処理を説明する。主処理は制御装置４０の電源がＯＮである時、記憶部４４に記憶した制御プログラムをＣＰＵ４１が読出し実行することにより開始する。

図５の如く、ＣＰＵ４１は記憶部４４に記憶したＮＣプログラムを一行読出す（Ｓ１）。ＣＰＵ４１はＳ１で読出したプログラムがＡ軸送り指令である時、Ａ軸送り指令が指示する指令角度θ（ｒａｄ）に応じた角度誤差ΔＱ（θ）（ｒａｄ）を算出する（Ｓ２）。指令角度θは基準面Ｒに対するＡ軸台２０の角度で表す。図６（Ａ）の如く、角度θが０である時、Ａ軸台２０が有する面の内、Ａ軸と対向する面は基準面Ｒと平行であり、Ａ軸台２０の重心Ｃ_ｇがＡ軸に対し、鉛直下向き方向に位置する。角度はＡ軸台２０が図６（Ａ）に示す位置から左側面視反時計回りに回動する場合の角度をプラスの角度とする。Ａ軸送り指令は水平面に平行な基準面Ｒに対するＡ軸台２０の指令角度θ迄、Ａ軸台２０をＡ軸周りに回動することを指示する。角度誤差ΔＱ（θ）はＡ軸送り指令で指示する指令角度θに対応する量だけ駆動部２８を駆動した時の、積載物をＡ軸台２０に付加したことに因る角度の誤差である。

ＣＰＵ４１は式（１）を用い角度誤差ΔＱ（θ）を算出する。式（１）において、Ｅ（ｄｅｇ／Ｎ・ｍ）は駆動部２８のねじり剛性係数であり、駆動部２８に固有な値である。Ｅは予め記憶部４４が記憶する。Ｆ_θｓｉｎ（θ）（Ｎ・ｍ）はＡ軸台２０、Ｃ軸駆動部３０、及びＡ軸台２０に付加した積載物の回転モーメントの合計である。Ｆ_θ（Ｎ・ｍ）は指令角度θに応じた回転モーメントを算出する為の係数であり、記憶部４４が記憶する。回転モーメント（Ｎ・ｍ）は、回転モーメント係数Ｆ_θ（Ｎ・ｍ）に指令角度θの正弦を乗じて算出する。回転モーメント係数Ｆ_θはＡ軸台２０に積載物を付加した状態で実行する前回のＳ５の処理によりＣＰＵ４１が算出し、Ｓ１０で記憶部４４に記憶する。ＣＰＵ４１が前回のＳ５を実行していない時、記憶部４４は回転モーメント係数Ｆ_θの初期値を記憶する。回転モーメント係数Ｆ_θの初期値は、Ａ軸台２０に積載物を付加しない時の回転モーメントを算出する為の係数であり、Ａ軸台２０とＣ軸駆動部３０の回転モーメント係数Ｆ_θ１である。
ΔＱ（θ）＝Ｅ×Ｆ_θｓｉｎ（θ）・・・式（１）

図６（Ｂ）の如く、指令角度θがＫ１（ｒａｄ）である時、ＣＰＵ４１は例えば角度誤差をＫ２（ｒａｄ）と算出する。ＣＰＵ４１はＳ２で算出した角度誤差ΔＱ（θ）を用い、指令角度θを補正する（Ｓ３）。ＣＰＵ４１は例えば、指令角度θから角度誤差ΔＱ（θ）を差し引いて、指令角度θを補正する。ＣＰＵ４１はＳ１で読出したプログラムがＡ軸送り指令でない時、Ｓ２、Ｓ３を省略してよい。

ＣＰＵ４１はＳ１で読出したＮＣプログラムの指令がＡ軸早送り指令であるか否かを判断する（Ｓ４）。Ａ軸早送り指令は水平面に平行な基準面Ｒに対するＡ軸台２０の指令角度θ迄、Ａ軸台２０をＡ軸周りに早送り条件で回動することを指示する。早送り条件は工作機械１で設定可能な最大角速度Ｖ_ｍａｘでモータ６０が回転する条件である。ＣＰＵ４１はＳ１で読出したＮＣプログラムの指令がＡ軸早送り指令であると判断する時（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１はＳ３で補正した指令角度θに関するＡ軸早送りと、駆動部２８の内部モデルの変数算出を実行する（Ｓ５）。ＣＰＵ４１は、Ｓ５で補正したＡ軸早送り指令に応じて駆動回路５５に出力する目標角度の時系列データを、記憶部４４に記憶したＦＩＲ１、ＦＩＲ２（図８参照）の時定数Ｔ１、Ｔ２に基づき決定し、決定した目標角度の時系列データの各データに対応する角度指令を駆動回路５５に出力することでＡ軸早送りを実行する。ＣＰＵ４１は、駆動回路５５がＡ軸モータ６５に対して出力するトルクｕと、エンコーダ７５の戻り値ｘを後述の内部モデルの評価関数に適用し、駆動部２８の内部モデルの複数の変数を算出する。

図７、図８を参照し、Ａ軸早送り指令に基づくＡ軸早送りを説明する。図７の如く、ＣＰＵ４１はＳ１で読込みＮＣプログラムからＡ軸早送り指令を取得する（Ｐ１）。ＣＰＵ４１はＡ軸台２０をＳ３で補正した指令角度θ迄回動する為、目標角度の時系列データを決定する（Ｐ２）。ＣＰＵ４１は所定周期で目標角度のデータに応じた角度指令を駆動回路５５に出力する。該角度指令は目標角度迄Ａ軸台２０を回動する為のＡ軸モータ６５の回転角、駆動条件を示す。

図８（Ａ）、図８（Ｂ）の如く、ＣＰＵ４１はＡ軸早送り指令の指令角度θ迄Ａ軸台２０を一定の最大角速度Ｖ_ｍａｘで回動する場合のＡ軸台２０の角速度の時系列変化を示す波形（角速度波形と称す）を設定する。次にＣＰＵ４１は図８（Ｂ）に示す角速度波形に二種類の移動平均フィルタＦＩＲ１、ＦＩＲ２を順に適用し、角速度波形が示す角速度の変化を平滑化する。ＦＩＲ１は図８（Ｂ）に示す角速度波形に適用し、ＦＩＲ１の時定数Ｔ１の期間で角速度が０からＶ_ｍａｘ迄加速し、最大角速度Ｖ_ｍａｘを維持した後、時定数Ｔ１の期間で角速度をＶ_ｍａｘから０迄減速するよう、角速度波形を平滑化する。ＦＩＲ２は図８（Ｃ）に示すＦＩＲ１を適用した角速度波形に適用し、図８（Ｄ）の如く、角速度波形の内の加速期間と減速期間の開始部分と終了部分で角速度の変化を平滑化する。該時、角速度波形の加速期間と減速期間の長さは夫々ＦＩＲ２の時定数Ｔ２ずつ増加し、（Ｔ１＋Ｔ２）とする。

ＣＰＵ４１はＦＩＲ１とＦＩＲ２を適用して得た図８（Ｄ）の角速度波形に基づき、所定周期毎の目標角度を決定する。ＣＰＵ４１は決定した目標角度のデータに応じた角度指令ｒを所定周期で駆動回路５５に出力する。駆動回路５５はＣＰＵ４１が所定周期で出力する角度指令ｒに基づき、Ａ軸モータ６５を駆動する。Ａ軸モータ６５はＡ軸台２０を目標角度迄Ａ軸周りに回動する。Ａ軸台２０は所定周期毎に目標角度迄回動する動作を繰り返す。Ａ軸台２０はＡ軸早送り指令により指定した指令角度に最終的に到達する。

ＣＰＵ４１は支持装置８の内部モデルの複数の変数を以下のように算出する。内部モデルは、複数の変数の一つとしてＡ軸台２０に付加した積載物の回転モーメント（偏荷重）を含む。積載物の回転モーメントは支持装置８のＡ軸台２０の回転角度に応じて変動し、積載物の回転モーメントを解消する方向にＡ軸モータ６５を回転しようとする力又はトルクを示す。図６（Ａ）の如く、Ａ軸台２０の重心Ｃ_ｇを定義する時、Ａ軸台２０の重心Ｃ_ｇに対して鉛直下向き方向に積載物の回転モーメントによる力が作用する。

支持装置８の内部モデルは、複数の変数を用い適宜設定すればよく、例えば、式（２）で表す。式（２）において、θは基準面Ｒに対するＡ軸台２０の角度である。θ（上付き一つドット）は角度の一回時間微分（角速度（ｒａｄ／ｓ））を示す。θ（上付き二つドット）は角度の二回時間微分（角加速度（ｒａｄ／ｓ^２））を示す。ｕ（Ｎ・ｍ）は駆動回路５５がＡ軸モータ６５に対して出力するトルク、Ｊ（ｋｇ・ｍ^２）は支持装置８に関する慣性モーメントである。

式（２）でｆは式（３）の関係を満たす。Ｆ_Ｃは支持装置８に関するクーロン摩擦係数（Ｎ・ｍ）である。ｓｉｇｎ関数は、実数に対しその符号に応じて１、－１、０の何れかを返す符号関数である。Ｄは支持装置８に関する粘性摩擦係数（Ｎ・ｍ／（ｒａｄ／ｓ））である。

駆動回路５５が出力するトルクｕは式（２）の内部モデルを用いて推定できる。推定誤差ｅ（ρ）は式（４）により導出できる。ρは算出する変数、ｘはエンコーダ７５からの戻り値、Ｇ_ＬＰＦは微分ノイズを除去する為のローパスフィルタである。上付きのＴは転置行列であることを示す。例えば、ρ^Ｔはρの転置行列を示す。
ｅ（ρ）＝ＧＬＰＦｕ－ρ^Ｔｘ・・・式（４）
式（４）でρ、ｘは式（５）、式（６）の関係を満たす。ρで表す複数の変数（慣性モーメントＪ、粘性摩擦係数Ｄ、クーロン摩擦係数Ｆ_Ｃ、回転モーメント係数Ｆ_θ）をモデル変数とも言う。

図７の如く、ＣＰＵ４１は評価関数｜ｅ（ρ）｜^２が最小になるρを逐次最小二乗法により決定する（Ｐ３）。今回取得した戻り値をｋ番目の戻り値、前回取得した戻り値を（ｋ－１）番目の戻りとする時、今回算出する変数をサーカムフレックス付きのρ（ρ＾と表記する）（ｋ）、今回の推定誤差ｅ（ρ）をε（ｋ）、今回の共分散行列をＰ（ｋ）と置いた時、ρ＾（ｋ）、ε（ｋ）、Ｐ（ｋ）は式（７）～式（９）で表す。

ρ＾（ｋ）、ε（ｋ）、Ｐ（ｋ）は何れも式（７）～式（９）に基づき、前回の該ρ＾（ｋ―１）、ε（ｋ―１）、Ｐ（ｋ―１）、今回のトルクｕ（ｋ）、戻り値ｘ（ｋ）を用いて逐次的に算出できる。故にＣＰＵ４１は、駆動回路５５がＡ軸モータ６５に対して出力するトルクｕと、エンコーダ７５の戻り値ｘを内部モデルに適用し、式（７）～式（９）を所定周期毎計算し、評価関数｜ｅ（ρ）｜^２が最小になるρ、即ちモデル変数（慣性モーメントＪ、粘性摩擦係数Ｄ、クーロン摩擦係数Ｆ_Ｃ、回転モーメント係数Ｆ_θ）を逐次的に算出する（Ｐ３）。ＣＰＵ４１は処理をＳ１に戻す。

ＣＰＵ４１は読出したＮＣプログラムの指令がＡ軸早送り指令ではないと判断した時（Ｓ４：ＮＯ）、ＣＰＵ４１はＳ１で読出したＮＣプログラムの指令が、工作機械１の動作を停止する指令か否かを判断する（Ｓ７）。ＣＰＵ４１は工作機械１の動作を停止する指令でないと判断時（Ｓ７：ＮＯ）、Ｓ１で読出した指令に応じた処理を実行し（Ｓ８）、処理をＳ１に戻す。工作機械１の動作を停止する指令と判断時（Ｓ７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１はＳ５でモデル変数を算出済みであるか否かを判断する（Ｓ９）。Ｓ５でモデル変数を算出済みである時（Ｓ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１はＳ５で算出したモデル変数を記憶部４４に記憶し、モデル変数を更新する（Ｓ１０、Ｐ４）。Ｓ５でモデル変数を算出済みでない時（Ｓ９：ＮＯ）又はＳ１０の次に、ＣＰＵ４１は以上で主処理を終了する。

図９を参照し、第一実施形態の主処理の評価結果を説明する。評価では上記第一実施形態の主処理を実行することにより、Ａ軸台２０に積載物を付加した時にも、被削材Ｗを保持するＡ軸台２０を回動する工作機械１をＡ軸早送り指令の指令角度θに従来よりも適切に回動できるかを確認した。工作機械１が上記第一実施形態の主処理を実行する場合を実施例とし、工作機械１が主処理の内Ｓ２、Ｓ３を実行しない場合を比較例とした。実施例と比較例を以下の五条件で駆動し、指令角度と誤差の関係を比較した。誤差はＳ５でＡ軸台２０を回動した後の実際のＡ軸台２０の角度（ｒａｄ）から指令角度（ｒａｄ）を差し引いた角度である。第一条件は積載物を付加しない条件である。第二条件は、Ａ軸台２０の尾側に積載物Ａ１を付加した条件である。第三条件は、Ａ軸台２０の尾側に積載物Ａ２を付加した条件である。第四条件は、Ａ軸台２０の尾側に積載物Ａ３を付加した条件である。第五条件は、Ａ軸台２０の台側に積載物Ａ４を付加した条件である。各条件の積載物の重量は３５～６００（Ｎ）の範囲の値であり、積載物Ａ１～Ａ４の順に値が大きい。

比較例の指令角度と誤差との関係を図９（Ａ）に示し、実施例の指令角度と誤差との関係を図９（Ｂ）に示す。図９（Ａ）、図９（Ｂ）の縦軸は誤差（ｒａｄ）をαを用いる相対値で示し、横軸は指令角度（ｒａｄ）を示す。誤差（ｒａｄ）は指令角度（ｒａｄ）の値を超えない。第一条件～第五条件の指令角度と誤差との関係を、結果８１～８５に示す。図９（Ａ）、図９（Ｂ）の如く、比較例、実施例共に結果８１で示す第一条件は指令角度が－π／６～２π／３（ｒａｄ）の範囲で、誤差の絶対値はαに収まる。比較例では、結果８２で示す第二条件、結果８３で示す第三条件、結果８４で示す第四条件は、積載物の重量が大きいほど、積載物の重量が小さい条件に比べ、誤差が大きく、且つ、指令角度が－π／６～π／２（ｒａｄ）迄の範囲では、指令角度の絶対値が大きいほど、指令角度の絶対値が小さい場合よりも、誤差が大きい。結果８５で示す第五条件の場合は、指令角度の絶対値が大きいほど、指令角度の絶対値が小さい場合よりも、誤差の絶対値が大きい。一方実施例では、結果８２で示す第二条件、結果８３で示す第三条件、結果８４で示す第四条件、結果８５で示す第五条件の何れの条件でも、角度が－π／６～２π／３（ｒａｄ）の範囲で、誤差の絶対値はαに収まる。以上から、第一実施形態の制御装置４０は主処理を実行することでＡ軸台２０に積載物２００、３００を付加した時にも、被削材Ｗを保持するＡ軸台２０を回動する工作機械１を従来よりも適切に制御できることが確認できた。制御装置４はＡ軸台２０の台側に積載物２００を付加する場合と、Ａ軸台２０の尾側に積載物３００を付加する場合の双方で被削材Ｗを保持するＡ軸台２０を回動する工作機械１を適切に制御できることが確認できた。

図１０、図１１を参照し、第二実施形態の制御装置４０のＣＰＵ４１が実行する係数算出処理を説明する。係数算出処理は制御装置４０の電源がＯＮ、且つ、作業者が開始の指示を入力した時に、記憶部４４に記憶した制御プログラムをＣＰＵ４１が読出し実行することにより開始する。

図１０の如く、ＣＰＵ４１はＡ軸台２０に積載物を付加しない状態でＡ軸モータ６５を駆動し、基準面Ｒに対するＡ軸台２０の角度がπ／２（ｒａｄ）の角度にＡ軸台２０を回動する（Ｓ２１）。図１１の如く、ＣＰＵ４１はエンコーダ７５の出力値により、基準面Ｒに対するＡ軸台２０の角度がπ／２（ｒａｄ）であると判断した時、Ａ軸モータ６５の駆動を停止する。角度θがπ／２（ｒａｄ）である時、Ａ軸台２０が有する面の内、Ａ軸と対向する面は基準面Ｒと垂直であり、Ａ軸台２０の重心Ｃ_ｇがＡ軸に対し、前方に位置する。ＣＰＵ４１はＡ軸台２０に積載物を付加しない状態で基準面Ｒに対しＡ軸台２０が垂直になる角度にＡ軸台２０を回動した時のＡ軸モータ６５の第一駆動量を取得する（Ｓ２２）。ＣＰＵ４１はＡ軸モータ６５を駆動し、Ａ軸台２０に積載物を付加する角度迄、Ａ軸台２０を回動する（Ｓ２３）。Ａ軸台２０に積載物を付加（固定）する位置は適宜定めればよく、例えば、基準面Ｒに対するＡ軸台２０の角度が０（ｒａｄ）の位置である。

ＣＰＵ４１はＡ軸台２０に積載物を付加したか否かを判断する（Ｓ２４）。積載物は作業者がＡ軸台２０に付加してもよく、作業者は積載物をＡ軸台２０に付加後、操作部１８を操作して固定作業が終了したことを示す終了信号を入力してもよい。積載物はロボットがＡ軸台２０に固定してもよく、ロボットは積載物をＡ軸台２０に固定後、制御装置４０に終了信号を入力してもよい。ＣＰＵ４１は終了信号を検出したか否かに応じて、Ａ軸台２０に積載物を固定したか否かを判断する。ＣＰＵ４１はＡ軸台２０に積載物を固定する迄、Ｓ２４で待機する（Ｓ２４：ＮＯ）。ＣＰＵ４１はＡ軸台２０に積載物を固定したことを検出した時（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１はＳ２１と同様に、Ａ軸台２０に積載物を付加した状態でＡ軸モータ６５を駆動し、基準面Ｒに対するＡ軸台２０の角度をπ／２（ｒａｄ）の位置にＡ軸台２０を回動する（Ｓ２５）。ＣＰＵ４１は、Ａ軸台２０に積載物を付加した状態で基準面Ｒに対しＡ軸台２０が垂直になる角度にＡ軸台２０を回動した時のＡ軸モータ６５の第二駆動量を取得する（Ｓ２６）。ＣＰＵ４１は、Ｓ２６で取得した第二駆動量からＳ２２で取得した第一駆動量を差し引いた差分にＡ軸モータ６５の減速比を積算することで積載物の回転モーメント係数を算出する（Ｓ２８）。Ａ軸モータ６５の減速比は、予め記憶部４４に記憶する。ＣＰＵ４１は算出した積載物の回転モーメント係数を記憶部４４に記憶する。ＣＰＵ４１は以上で係数算出処理を終了する。

図１２を参照し、第二実施形態の制御装置４０のＣＰＵ４１が実行する主処理を説明する。主処理は制御装置４０の電源がＯＮ時、記憶部４４に記憶した制御プログラムをＣＰＵ４１が読出し実行することにより開始する。図１２では図５の第一実施形態の主処理と同様の処理に同じ符号を付与する。図１２の如く、第二実施形態の主処理は、Ｓ２、Ｓ５５の処理に替えて、Ｓ３２、Ｓ３５の処理を実行し、Ｓ９、Ｓ１０の処理を実行しない点で第一実施形態の主処理と互いに異なり、他の処理は第一実施形態の主処理と互いに同じである。以下、第一実施形態と互いに異なるＳ３２、Ｓ３５の処理を説明する。

ＣＰＵ４１はＳ１の次にＳ２８で算出した基準面Ｒに対するＡ軸台２０の角度がπ／２（ｒａｄ）である時の積載物の回転モーメントを用い角度誤差ΔＱ（θ）を算出する（Ｓ３２）。ＣＰＵ４１はＳ２８で算出した基準面Ｒに対するＡ軸台２０の角度がπ／２（ｒａｄ）である時の積載物の回転モーメントを回転モーメント係数Ｆ_θ２とし、式（１）の回転モーメント係数Ｆ_θに変えて回転モーメント係数Ｆ_θ２を用い、角度誤差ΔＱ（θ）を算出する。ＣＰＵ４１は第一実施形態と同様に、Ｓ３２で算出した角度誤差ΔＱ（θ）を用い、指令角度θを補正する（Ｓ３）。

ＣＰＵ４１は読出したＮＣプログラムの指令がＡ軸早送り指令であると判断した時（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１はＳ３で補正した指令角度θに関するＡ軸早送りを実行する（Ｓ３５）。ＣＰＵ４１は、Ｓ３で補正したＡ軸早送り指令に応じて駆動回路５５に出力する目標角度の時系列データを、記憶部４４に記憶したＦＩＲ１、ＦＩＲ２（図８参照）の時定数Ｔ１、Ｔ２に基づき決定し、決定した目標角度の時系列データを駆動回路５５に出力することで早送りを実行する。ＣＰＵ４１は予め設定し記憶部４４が記憶した時定数Ｔ１、Ｔ２は用いて角度指令ｒを決定する。ＣＰＵ４１は第一実施形態の内部モデルの複数の変数を算出する処理は実行しない。以上から、第二実施形態の主処理により、ＣＰＵ４１は主処理とは別途行う係数算出処理で算出した積載物の回転モーメントを用いて、指令角度θを補正できる。図示しないが、第二実施形態の制御装置４０は主処理を実行することで図９の第一実施形態の制御装置４０の評価結果と同様の評価結果を示す。

上記第一、第二実施形態において、工作機械１、Ａ軸台２０、制御装置４０、ＣＰＵ４１は本発明の工作機械、台、制御装置、制御部の一例である。Ａ軸モータ６５は本発明の駆動部の一例である。Ｓ５のＰ３、Ｓ２８は本発明の係数算出工程、係数算出処理の一例であり、Ｓ５のＰ３、Ｓ２８を行うＣＰＵ４１は本発明の係数算出部の一例である。Ｓ２、Ｓ３２は本発明の誤差算出工程、誤差算出処理の一例であり、Ｓ２、Ｓ３２を行うＣＰＵ４１は本発明の誤差算出部の一例である。Ｓ３は本発明の補正工程、補正処理の一例であり、Ｓ３を行うＣＰＵ４１は本発明の補正部の一例である。Ｓ５、Ｓ３５は本発明の駆動制御工程、駆動制御処理の一例であり、Ｓ５、Ｓ３５を行うＣＰＵ４１は本発明の駆動制御部の一例である。

第一、第二実施形態の制御装置４０は、被削材Ｗを固定するＡ軸台２０を、水平面と平行な軸周りに回動する駆動部２８と、駆動部２８を制御するＣＰＵ４１とを備えた工作機械１を制御する。ＣＰＵ４１はＡ軸台２０に付加した積載物の回転モーメント係数を算出する（Ｓ５のＰ３、Ｓ２８）。ＣＰＵ４１は駆動部２８のねじり剛性係数Ｅと、算出した積載物の回転モーメント係数と、ＮＣプログラムが指令する、水平面に平行な基準面Ｒに対するＡ軸台２０の指令角度とに基づいて、積載物をＡ軸台２０に付加したことに因る角度誤差分、指令角度を補正する（Ｓ２、Ｓ３２、Ｓ３）。ＣＰＵ４１はＳ３で補正した指令角度に対応する量だけ駆動部２８を駆動する（Ｓ５、Ｓ３５）。制御装置４０、工作機械１は、Ａ軸台２０に付加した積載物の回転モーメント係数、駆動部２８のねじり剛性係数Ｅ、基準面Ｒに対するＡ軸台２０の指令角度に基づき角度誤差分指令角度を補正する（Ｓ３）。故に制御装置４０は、Ａ軸台２０に付加した積載物の影響を考慮して駆動部２８を駆動することで、Ａ軸台２０に積載物を付加した時にも従来の装置よりも適切に工作機械１を制御できる。

第一、第二実施形態の制御装置４０のＣＰＵ４１は駆動部２８のねじり剛性係数Ｅと、回転モーメント係数と、指令角度とに基づいて、積載物をＡ軸台２０に付加したことに因る角度誤差を算出する（Ｓ２、Ｓ３２）。ＣＰＵ４１は指令角度をＳ２で算出した角度誤差で補正する（Ｓ３）。制御装置４０は角度誤差を算出せずに指令角度を角度誤差分補正する装置よりも、指令角度を角度誤差分補正する処理を簡単にできる。

第一実施形態の制御装置４０のＣＰＵ４１は、所定の駆動条件に応じて駆動部２８に出力した出力結果と、複数の変数の一つとして回転モーメント係数を含む駆動部２８の内部モデルを所定の駆動条件（Ａ軸早送り指令）に適用して導出した導出結果との誤差が最小となるように複数の変数を算出することで、積載物の回転モーメント係数を算出する（Ｓ５）。第一実施形態の制御装置４０、工作機械１は、出力結果と、導出結果とに基づき、積載物の回転モーメント係数を算出できる。制御装置４０は、内部モデルの複数の変数の内、回転モーメント係数以外の変数の影響を除いて回転モーメント係数を算出できる。

第二実施形態の制御装置４０のＣＰＵ４１は、Ａ軸台２０に積載物を付加しない状態で基準面Ｒに対しＡ軸台２０が垂直になる角度にＡ軸台２０を回動した時の駆動部２８の第一駆動量を取得する（Ｓ２２）。ＣＰＵ４１はＡ軸台２０に積載物を付加した状態で基準面Ｒに対しＡ軸台２０が垂直になる角度にＡ軸台２０を回動した時の駆動部２８の第二駆動量を取得する（Ｓ２６）。ＣＰＵ４１はＳ２６で取得した第二駆動量からＳ２２で取得した第一駆動量を差し引いた差分に駆動部２８の減速比を積算することで積載物の回転モーメント係数を算出する（Ｓ２８）。第二実施形態の制御装置４０、工作機械１は、第二駆動量から第一駆動量を差し引いた差分に駆動部２８の減速比を積算するという比較的簡単な処理で、積載物の回転モーメント係数を算出できる。

本発明は上記実施形態に限らない。制御装置４０は工作機械１に設ける時に限らず、工作機械１と別体に設けてもよい。例えば制御装置４０は工作機械１に接続した装置（ＰＣ、専用機等）でもよい。

第一実施形態の制御装置４０は駆動部２８に関する内部モデルのモデル変数の決定を示したが、工作機械１と異なる機械構成を持つ機械でも、積載物の回転モーメント（偏荷重）を受ける軸（例えば、Ｃ軸）周りにＡ軸台２０を回動する駆動部に対して適用できる。積載物の回転モーメント係数を用いて指令角度を補正する方法は適宜変更してよい。回転モーメント係数Ｆ_θは、Ａ軸台２０とＣ軸駆動部３０の回転モーメント係数Ｆ_θ１とＡ軸台２０に付加した積載物２００、３００の回転モーメント係数Ｆ_θ２との和である。角度誤差はＡ軸周りに回転する全ての要素の回転モーメントによって生じる。故に第一実施形態の如く、制御装置４０はＡ軸台２０に付加した積載物２００、３００を含むＡ軸周りに回転する全ての要素に応じた回転モーメント係数Ｆ_θを用い角度誤差を算出してもよい。Ａ軸台２０とＣ軸駆動部３０の回転モーメント係数Ｆ_θ１を工作機械１の固有値として用い別途補正する時、第二実施形態の如く、制御装置４０はＡ軸台２０に付加した積載物２００、３００の回転モーメント係数Ｆ_θ２を用い角度誤差を算出してもよい。例えば、制御装置４０が積載物の回転モーメント係数に基づく補正を行うのとは別に、製造時のピッチ誤差を補正する時、制御装置４０のＣＰＵ４１はピッチ誤差に角度誤差を足し合わせて、ピッチ誤差補正時に、角度誤差の補正を行ってもよい。制御装置４０のＣＰＵ４１は指令角度をθ、補正後の指令角度をθａとした時、式（１０）を満たすθａを算出することで、角度誤差を算出せずに、角度誤差分と、指令角度θを補正してもよい。
θａ＋Ｅ×Ｆ_θｓｉｎ（θａ）＝θ ・・・式（１０）

内部モデル、内部モデルの変数は制御対象の構成に応じて適宜変更してよい。ＣＰＵ４１は算出したモデル変数に基づく処理は適宜変更してもよい。制御装置４０はエンコーダ７０が出力した戻り値に基づくフィードバック制御の他、フィードフォワード制御を実行してもよい。該時、ＣＰＵ４１はフィードフォワード制御の変数を、決定したモデル変数により最適化してもよい。例えば、ＣＰＵ４１は駆動回路５５が行うフィードバック制御の角度比例ゲイン、角速度比例ゲイン、角速度積分ゲイン等の制御変数を最適化してもよい。該時、制御装置４０は工作機械１を高速且つ高精度に制御できる。第一実施形態の所定の駆動条件は適宜変更してよく、例えば、ＣＰＵ４１はＳ１で取得したＮＣプログラムが示す指令がＡ軸切削送り指令の時にモデル変数を算出してもよい。Ａ軸切削送り指令はＡ軸台２０に付加した被削材Ｗに対して工具をＡ軸周りに切削送り条件で相対移動して加工するＮＣプログラムの指令である。切削送り条件は工作機械１で設定可能な最大角速度Ｖ_ｍａｘよりも小さい所定の切削速度でモータ６０が回転する条件である。Ｓ２１、Ｓ２５の少なくとも何れかで作業者が手動でＡ軸台２０を基準面Ｒに対しπ／２（ｒａｄ）（垂直）の位置に移動してもよい。

１：工作機械
２０：Ａ軸台
４０：制御装置
４１：ＣＰＵ
４４：記憶部
５５：駆動回路
６５：Ａ軸モータ
７５：エンコーダ
Ｒ：基準面

Claims

被削材を固定する台を、水平面と平行な軸周りに回動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを備えた工作機械を制御する制御装置において、
前記台に付加した積載物の回転モーメントの係数である回転モーメント係数を算出する係数算出部と、
前記駆動部のねじり剛性係数と、前記係数算出部が算出した前記回転モーメント係数と、プログラムが指令する、前記水平面に平行な基準面に対する前記台の指令角度とに基づいて、前記積載物を前記台に付加したことに因る角度誤差の分、前記指令角度を補正する補正部と、
前記補正部が補正した前記指令角度に対応する量だけ前記駆動部を駆動する駆動制御部と、
前記ねじり剛性係数と、前記回転モーメント係数と、前記指令角度とに基づいて、前記角度誤差を算出する誤差算出部と
を備え、
前記係数算出部は、所定の駆動条件に応じて前記駆動部に出力した出力結果と、複数の変数の一つとして前記回転モーメント係数を含む前記駆動部の内部モデルを前記所定の駆動条件に適用して導出した導出結果との誤差が最小となるように前記複数の変数を算出することで、前記回転モーメント係数を算出することを特徴とする制御装置。
前記係数算出部は、
前記台に前記積載物を付加しない状態で前記基準面に対し前記台が垂直になる角度に前記台を回動した時の前記駆動部の第一駆動量を取得し、
前記台に前記積載物を付加した状態で前記基準面に対し前記台が垂直になる角度に前記台を回動した時の前記駆動部の第二駆動量を取得し、
前記第二駆動量から前記第一駆動量を差し引いた差分に前記駆動部の減速比を積算することで前記回転モーメント係数を算出することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
被削材を固定する台を、水平面と平行な軸周りに回動する駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部と
請求項１又は２に記載の制御装置と
を備えることを特徴とする工作機械。
被削材を固定する台を、水平面と平行な軸周りに回動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを備えた工作機械を制御する制御装置が実行する制御方法において、
前記台に付加した積載物の回転モーメントの係数である回転モーメント係数を算出する係数算出工程と、
前記駆動部のねじり剛性係数と、前記係数算出工程で算出した前記回転モーメント係数と、プログラムが指令する、前記水平面に平行な基準面に対する前記台の指令角度とに基づいて、前記積載物を前記台に付加したことに因る角度誤差の分、前記指令角度を補正する補正工程と、
前記補正工程で補正した前記指令角度に対応する量だけ前記駆動部を駆動する駆動制御工程と、
前記ねじり剛性係数と、前記回転モーメント係数と、前記指令角度とに基づいて、前記角度誤差を算出する誤差算出工程と
を備え、
前記係数算出工程では、所定の駆動条件に応じて前記駆動部に出力した出力結果と、複数の変数の一つとして前記回転モーメント係数を含む前記駆動部の内部モデルを前記所定の駆動条件に適用して導出した導出結果との誤差が最小となるように前記複数の変数を算出することで、前記回転モーメント係数を算出することを特徴とする制御方法。
被削材を固定する台を、水平面と平行な軸周りに回動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを備えた工作機械を制御する制御装置が実行可能な制御プログラムにおいて、
前記台に付加した積載物の回転モーメントの係数である回転モーメント係数を算出する係数算出処理と、
前記駆動部のねじり剛性係数と、前記係数算出処理で算出した前記回転モーメント係数と、プログラムが指令する、前記水平面に平行な基準面に対する前記台の指令角度とに基づいて、前記積載物を前記台に付加したことに因る角度誤差の分、前記指令角度を補正する補正処理と、
前記補正処理で補正した前記指令角度に対応する量だけ前記駆動部を駆動する駆動制御処理と、
前記ねじり剛性係数と、前記回転モーメント係数と、前記指令角度とに基づいて、前記角度誤差を算出する誤差算出処理と
を前記制御装置に実行させる指示を含み、
前記係数算出処理では、所定の駆動条件に応じて前記駆動部に出力した出力結果と、複数の変数の一つとして前記回転モーメント係数を含む前記駆動部の内部モデルを前記所定の駆動条件に適用して導出した導出結果との誤差が最小となるように前記複数の変数を算出することで、前記回転モーメント係数を算出することを特徴とする制御プログラム。