(57)【要約】【課題】主軸モータの負荷情報の変動を抑制し、加工条件の制御を行う場合にその応答性の低下を抑制可能なモータ制御装置を提供する。【解決手段】モータ制御装置１は、工作機械において主軸モータ３を制御するモータ制御装置であって、主軸モータ３のトルク指令値又は駆動電流値を平均化して、平均化した主軸モータ３の負荷情報を生成するローパスフィルタ２４と、ローパスフィルタ２４の時定数として、主軸モータ３で駆動される主軸の回転数に応じたカットオフ周波数に基づく第１時定数を、又は、主軸の回転数に工具の刃数を乗算した値に応じたカットオフ周波数に基づく第２時定数を計算する時定数計算部２２とを備える。【選択図】図１
2019179312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械において、工具又はワークを回転駆動する主軸モータを制御するモータ制御装置であって、
前記主軸モータのトルク指令値又は駆動電流値を平均化して、平均化した前記主軸モータの第１負荷情報を生成する第１ローパスフィルタと、
前記第１ローパスフィルタの時定数として、前記主軸モータで駆動される主軸の回転数に応じたカットオフ周波数に基づく第１時定数を、又は、前記主軸が前記工具を回転駆動する場合には、前記主軸の回転数に前記工具の刃数を乗算した値に応じたカットオフ周波数に基づく第２時定数を、計算する時定数計算部と、
を備える、モータ制御装置。
【請求項２】
前記時定数計算部は、前記第１ローパスフィルタの前記カットオフ周波数が前記主軸の回転数以下となるように前記第１時定数を、又は、前記カットオフ周波数が前記主軸の回転数に前記工具の刃数を乗算した値以下となるように前記第２時定数を、計算する、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記主軸モータのトルク指令値又は駆動電流値を平均化して、平均化した前記主軸モータの第２負荷情報を生成する第２ローパスフィルタを更に備え、
前記第２ローパスフィルタの時定数は、前記主軸の回転数によらず固定であり、かつ、前記第１ローパスフィルタの時定数よりも大きく、
前記第１ローパスフィルタの時定数は、前記主軸の回転数に応じて可変である、
請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記主軸の回転数は、前記主軸の速度指令値又は速度フィードバック値である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記時定数計算部は、前記第１負荷情報の変動の大きさが小さくなるように、前記第１時定数を前記第１ローパスフィルタの時定数とするか、又は、前記第２時定数を前記第１ローパスフィルタの時定数とするか、を切り替える、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記時定数計算部は、前記第１負荷情報の変動の大きさに基づいて、前記第１時定数を前記第１ローパスフィルタの時定数とするか、又は、前記第２時定数を前記第１ローパスフィルタの時定数とするか、を切り替える、請求項５に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記時定数計算部は、外部からの指令に基づいて、前記第１時定数を前記第１ローパスフィルタの時定数とするか、又は、前記第２時定数を前記第１ローパスフィルタの時定数とするか、を切り替える、請求項５に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械における主軸モータを制御するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械として、主軸モータにより工具を回転駆動して、例えばワークの切削加工を行う機械がある。このような工作機械では、加工中、主軸モータの負荷は変動する。主軸モータの負荷変動（加工外乱）が大きいと、ワークの加工異常又は工作機械（例えば工具）の異常が発生することがある。一方、主軸モータの負荷変動（加工外乱）が小さいと、加工時間が長くなる。
【０００３】
そこで、例えば数値制御装置にて、主軸モータの負荷情報に応じて、自動的に、加工条件（例えば、送り軸の送り速度）を制御することが考えられる（例えば、特許文献１参照）。
或いは、例えば数値制御装置にて、主軸モータの負荷情報を表示することが考えられる。これにより、工作機械の操作者が、表示された負荷情報に応じて、手動で、加工条件を制御することができる。
例えば、主軸モータの負荷変動（加工外乱）が大きいときには、送り軸の送り速度を下げることにより、ワークの加工異常の発生又は工作機械（例えば工具）の異常の発生を抑制することができる。一方、主軸モータの負荷変動（加工外乱）が小さいときには、送り軸の送り速度を上げることにより、加工時間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０８８８４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
主軸モータの負荷変動（加工外乱）が大き過ぎると、例えば数値制御装置による送り軸の送り速度の自動制御が困難となる。また、例えば数値制御装置により表示される負荷情報が変動し、工作機械の操作者による送り軸の送り速度の手動制御が困難となる。
【０００６】
この点に関し、フィルタを用いて、主軸モータの負荷変動（加工外乱）を平均化することが考えられる。しかしながら、本願発明者らの知見によれば、一般的に知られている１次フィルタを用いて、主軸モータの負荷変動（加工外乱）を十分に抑制するためには、時定数を大きくする必要があり、加工条件（例えば、送り軸の送り速度）の制御の応答性が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、主軸モータの負荷情報の変動を抑制し、加工条件の制御を行う場合にその応答性の低下を抑制可能なモータ制御装置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】
【０００８】
（１）  本発明に係るモータ制御装置（例えば、後述のモータ制御装置１）は、工作機械において、工具又はワークを回転駆動する主軸モータ（例えば、後述の主軸モータ３）を制御するモータ制御装置であって、前記主軸モータのトルク指令値又は駆動電流値を平均化して、平均化した前記主軸モータの第１負荷情報を生成する第１ローパスフィルタ（例えば、後述の第１ローパスフィルタ２４）と、前記第１ローパスフィルタの時定数として、前記主軸モータで駆動される主軸の回転数に応じたカットオフ周波数に基づく第１時定数を、又は、前記主軸が前記工具を回転駆動する場合には、前記主軸の回転数に前記工具の刃数を乗算した値に応じたカットオフ周波数に基づく第２時定数を、計算する時定数計算部（例えば、後述の時定数計算部２２）とを備える。
【０００９】
（２）  （１）に記載のモータ制御装置において、前記時定数計算部は、前記第１ローパスフィルタの前記カットオフ周波数が前記主軸の回転数以下となるように前記第１時定数を、又は、前記カットオフ周波数が前記主軸の回転数に前記工具の刃数を乗算した値以下となるように前記第２時定数を、計算してもよい。
【００１０】
（３）  （１）又は（２）に記載のモータ制御装置は、前記主軸モータのトルク指令値又は駆動電流値を平均化して、平均化した前記主軸モータの第２負荷情報を生成する第２ローパスフィルタ（例えば、後述の第２ローパスフィルタ２６）を更に備えてもよく、前記第２ローパスフィルタの時定数は、前記主軸の回転数によらず固定であり、かつ、前記第１ローパスフィルタの時定数よりも大きくてもよく、前記第１ローパスフィルタの時定数は、前記主軸の回転数に応じて可変であってもよい。
【００１１】
（４）  （１）から（３）のいずれかに記載のモータ制御装置において、前記主軸の回転数は、前記主軸の速度指令値又は速度フィードバック値であってもよい。
【００１２】
（５）  （１）から（４）のいずれかに記載のモータ制御装置において、前記時定数計算部は、前記第１負荷情報の変動の大きさが小さくなるように、前記第１時定数を前記第１ローパスフィルタの時定数とするか、又は、前記第２時定数を前記第１ローパスフィルタの時定数とするか、を切り替えてもよい。
【００１３】
（６）  （５）に記載のモータ制御装置において、前記時定数計算部は、前記第１負荷情報の変動の大きさに基づいて、前記第１時定数を前記第１ローパスフィルタの時定数とするか、又は、前記第２時定数を前記第１ローパスフィルタの時定数とするか、を切り替えてもよい。
【００１４】
（７）  （５）に記載のモータ制御装置において、前記時定数計算部は、外部からの指令に基づいて、前記第１時定数を前記第１ローパスフィルタの時定数とするか、又は、前記第２時定数を前記第１ローパスフィルタの時定数とするか、を切り替えてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、主軸モータの負荷情報の変動を抑制し、加工条件の制御を行う場合にその応答性の低下を抑制可能なモータ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るモータ制御装置を備える制御システムを示す図である。
【図２】工具の一例の側面図である。
【図３】工具の一例の平面図である。
【図４】第１ローパスフィルタに入力されるトルク指令値（破線）と、第１ローパスフィルタから出力される第１負荷情報（実線）との観測結果を示す図である。
【図５】第１ローパスフィルタに入力されるトルク指令値（破線）と、第１ローパスフィルタから出力される第１負荷情報（実線）との観測結果を示す図である。
【図６】第１ローパスフィルタに入力されるトルク指令値（破線）と、第１ローパスフィルタから出力される第１負荷情報（実線）との観測結果を示す図である。
【図７】第１ローパスフィルタに入力されるトルク指令値（破線）と、第１ローパスフィルタから出力される第１負荷情報（実線）との観測結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るモータ制御装置を備える制御システムを示す図である。図１に示す制御システムは、モータ制御装置１と数値制御装置２とを備え、工作機械における主軸モータ３及び送り軸モータ（図示省略）を制御する。
【００１９】
主軸モータ３は、例えばワークの切削加工を行う工作機械において、工具を回転駆動する。主軸モータ３には、主軸モータ３で駆動される主軸の回転速度（回転数）を検出する例えばエンコーダ４が設けられる。検出された速度は、速度フィードバック値（速度ＦＢ）として利用される。
【００２０】
数値制御装置２は、加工プログラムに基づいて、主軸モータ３が駆動する主軸の速度指令値（回転数）を作成し、作成した速度指令値をモータ制御装置１に供給する。
また、数値制御装置２は、モータ制御装置１から主軸モータ３の第１負荷情報を取得し、取得した第１負荷情報に応じて、自動的に、加工条件（例えば、送り軸の送り速度）を制御してもよい。
また、数値制御装置２は、モータ制御装置１から主軸モータ３の第２負荷情報を取得し、取得した第２負荷情報を表示部に表示してもよい。これにより、工作機械の操作者が、表示された第２負荷情報に応じて、手動で、加工条件を制御することができる。
例えば、主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）が大きいときには、送り軸の送り速度を下げることにより、ワークの加工異常の発生又は工作機械（例えば工具）の異常の発生を抑制することができる。一方、主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）が小さいときには、送り軸の送り速度を上げることにより、加工時間を短縮することができる。
【００２１】
モータ制御装置１は、数値制御装置２で作成された速度指令値に基づいて、主軸モータ３を制御することにより、主軸を制御する。モータ制御装置１は、減算器１１と、速度制御器１２と、電流制御器１４とを備える。減算器１１は、速度指令値とエンコーダ４で検出された速度フィードバック値との偏差を求める。速度制御器１２は、減算器１１によって求められた偏差に基づいて、主軸モータ３のトルク指令値を生成する。電流制御器１４は、速度制御器１２によって生成されたトルク指令値に基づいて、主軸モータ３を駆動するための駆動電流値を生成し、生成した駆動電流値を主軸モータ３に供給する。
【００２２】
更に、モータ制御装置１は、記憶部２０と、時定数計算部２２と、第１ローパスフィルタ２４と、第２ローパスフィルタ２６とを備える。
記憶部２０は、工具情報として、工具の刃数を記憶する。記憶部２０は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なメモリである。
【００２３】
時定数計算部２２は、数値制御装置２から供給される速度指令値を取得するとともに、記憶部２０に記憶された工具の刃数を取得する。時定数計算部２２は、第１ローパスフィルタ２４の時定数を計算する。
具体的には、時定数計算部２２は、時定数Ｔとして、主軸モータ３で駆動される主軸の回転数に応じたカットオフ周波数に基づく第１時定数を計算する。より具体的には、時定数計算部２２は、第１ローパスフィルタ２４のカットオフ周波数Ｆｃ［／ｓ］が、速度指令値が示す主軸の回転数Ｖｃｍｄ［ｒｅｖ／ｓ］（すなわち、後述する加工外乱の周波数）以下となるように、下記（１−１）式及び（１−２）式により、時定数（第１時定数）Ｔを計算する。
Ｔ＝１／（２π×Ｆｃ）  ・・・（１−１）
Ｆｃ≦Ｖｃｍｄ  ・・・（１−２）
或いは、時定数計算部２２は、時定数Ｔとして、主軸モータ３で駆動される主軸の回転数に工具の刃数を乗算した値に応じたカットオフ周波数に基づく第２時定数を計算する。より具体的には、時定数計算部２２は、第１ローパスフィルタ２４のカットオフ周波数Ｆｃ［／ｓ］が、速度指令値が示す主軸の回転数Ｖｃｍｄ［ｒｅｖ／ｓ］に工具の刃数Ｎを乗算した値（すなわち、後述する加工外乱の周波数）以下となるように、下記（２−１）式及び（２−２）式により、時定数（第２時定数）Ｔを計算する。
Ｔ＝１／（２π×Ｆｃ）  ・・・（２−１）
Ｆｃ≦Ｖｃｍｄ×Ｎ  ・・・（２−２）
【００２４】
時定数計算部２２は、第１ローパスフィルタ２４によって平均化された第１負荷情報の変動（加工外乱）の大きさが小さくなるように、上記（１−１）式及び（１−２）式により計算された第１時定数を第１ローパスフィルタ２４の時定数Ｔとするか、又は、上記（２−１）式及び（２−２）式により計算された第２時定数を第１ローパスフィルタ２４の時定数Ｔとするか、を切り替える。
例えば、時定数計算部２２は、上記した時定数Ｔの切り替えを、第１ローパスフィルタ２４によって平均化された第１負荷情報の変動の大きさに基づいて、自動的に行ってもよい。この場合、時定数計算部２２は、例えば、第１負荷情報の振幅の大きさに基づいてもよいし、第１負荷情報をＦＦＴ解析して変動周波数成分の大きさに基づいてもよい。
或いは、時定数計算部２２は、上記した時定数Ｔの切り替えを、外部からの指令に基づいて行ってもよい。外部からの指令としては、数値制御装置２から供給されてもよい。この場合、数値制御装置２は、上述同様に、例えば第１負荷情報の振幅の大きさ、又は、第１負荷情報をＦＦＴ解析した後の変動周波数成分の大きさに基づいて、第１負荷情報の変動の大きさを自動的に判断してもよい。或いは、外部からの指令としては、操作者によって手動で入力されてもよい。この場合、操作者は、数値制御装置２に表示された負荷情報の振幅の大きさに基づいて、負荷情報の変動の大きさを目視で判断してもよい。
【００２５】
なお、工具情報は、数値制御装置２における記憶部に記憶されており、時定数計算部２２は工具情報を数値制御装置２から取得してもよい。この場合、記憶部２０は備えられなくてもよい。
また、時定数計算部２２は、速度指令値に代えて、エンコーダ４で検出された速度フィードバック値を用いてもよい。
【００２６】
第１ローパスフィルタ２４は、時定数計算部２２によって計算された時定数で、主軸モータ３のトルク指令値を平均化して、平均化した主軸モータ３の第１負荷情報を生成する。
第２ローパスフィルタ２６は、所定の時定数で、主軸モータ３のトルク指令値を平均化して、平均化した主軸モータ３の第２負荷情報を生成する。
第１ローパスフィルタ２４の時定数は、上述したように主軸の回転数に応じて可変である。一方、第２ローパスフィルタ２６の時定数は、主軸の回転数によらず固定である。第２ローパスフィルタ２６の所定の時定数は、第１ローパスフィルタ２４の時定数よりも大きく設定される。すなわち、第２ローパスフィルタ２６のカットオフ周波数は、第１ローパスフィルタ２４のカットオフ周波数よりも小さく設定される。
なお、第１ローパスフィルタ２４及び第２ローパスフィルタ２６は、トルク指令値に代えて、電流制御器１４で生成された主軸モータ３の駆動電流値を用いてもよい。
【００２７】
モータ制御装置１及び数値制御装置２は、例えば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の演算プロセッサで構成される。モータ制御装置１及び数値制御装置２の各種機能は、例えば記憶部に格納された所定のソフトウェア（プログラム）を実行することで実現される。モータ制御装置１及び数値制御装置２の各種機能は、ハードウェアとソフトウェアとの協働で実現されてもよいし、ハードウェア（電子回路）のみで実現されてもよい。
【００２８】
次に、主軸モータ３（すなわち、主軸）が回転駆動する工具について説明する。図２は、工具の一例の側面図であり、図３は、工具の一例の平面図である。図２及び図３に示す工具８は、矢印方向の回転軸に対して５つの刃９を備え、主軸モータ３で駆動される主軸によって矢印方向に回転駆動される。このような工具８では、
（ｉ）各刃９がワークに接触することに起因して、主軸の１回転の１／５倍の周期（５倍の周波数）で主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）が生じる、
（ｉｉ）５つの刃９が回転軸に対して偏心して配置されることに起因して、主軸の１回転の周期で主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）が生じる、又は、
（ｉｉｉ）５つの刃９の何れかが回転軸に対して偏心して配置されることに起因して、主軸の１回転の１／５倍の周期（５倍の周波数）で主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）が生じる、
ことがある。
【００２９】
このように、主軸モータ３の負荷が変動すると、上述したように、例えば数値制御装置２による送り軸の送り速度の自動制御が困難となる。また、例えば数値制御装置２により表示される負荷情報が変動し、工作機械の操作者による送り軸の送り速度の手動制御が困難となる。
【００３０】
そこで、フィルタを用いて、主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）を平均化することが考えられる。しかしながら、本願発明者らの知見によれば、一般的に知られている１次フィルタ（時定数固定）を用いて、主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）を十分に抑制するためには、時定数を大きくする必要があり、加工条件（例えば、送り軸の送り速度）の制御の応答性が低下してしまう。
一方、１次フィルタの時定数を小さくしすぎると、加工条件によっては、負荷変動（加工外乱）の影響で制御が不安定になったり、負荷表示の変動（バタツキ）が大きくなったりする。
【００３１】
この点に関し、本実施形態のモータ制御装置１によれば、第１ローパスフィルタ２４のカットオフ周波数が主軸の回転数以下となるような第１時定数（上記（１−１）式及び（１−２）式）を、又は、カットオフ周波数が主軸の回転数に工具８の刃数を乗算した値以下となるような第２時定数（上記（２−１）式又は（２−２）式）を、第１ローパスフィルタ２４の時定数とする。換言すれば、第１ローパスフィルタ２４のカットオフ周波数が、上記した（ｉ）〜（ｉｉｉ）に起因する主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）の周波数以下となるように、第１ローパスフィルタ２４の時定数を設定する。
これにより、主軸モータ３の第１負荷情報の変動を抑制することができる。また、第１負荷情報の遅れ時間を短縮することができ、加工条件の制御を行う場合にその応答性の低下を抑制可能である。
【００３２】
更に、本実施形態のモータ制御装置１によれば、時定数計算部２２は、第１ローパスフィルタ２４によって平均化された第１負荷情報の変動（加工外乱）の大きさが小さくなるように、上記（１−１）式及び（１−２）式により計算された第１時定数を第１ローパスフィルタ２４の時定数Ｔとするか、又は、上記（２−１）式及び（２−２）式により計算された第２時定数を第１ローパスフィルタ２４の時定数Ｔとするか、を切り替えることができる。
例えば、上記した（ｉ）各刃９がワークに接触することに起因する主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）、及び、（ｉｉｉ）５つの刃９の何れかが回転軸に対して偏心して配置されることに起因する主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）は、上記（１−１）式及び（１−２）式により計算された時定数（第１時定数）Ｔの第１ローパスフィルタ２４でも、上記（２−１）式及び（２−２）式により計算された時定数（第２時定数）Ｔの第１ローパスフィルタ２４でも、抑制可能である。
一方、上記した（ｉｉ）５つの刃９が回転軸に対して偏心して配置されることに起因する主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）は、上記（２−１）式及び（２−２）式により計算された時定数（第２時定数）Ｔの第１ローパスフィルタ２４では抑制できないが、上記（１−１）式及び（１−２）式により計算された時定数（第１時定数）Ｔの第１ローパスフィルタ２４では抑制可能である。この場合、時定数計算部２２は、第１ローパスフィルタ２４の時定数として、上記（１−１）式及び（１−２）式により計算された時定数（第１時定数）Ｔを計算するように切り替えればよい。
以下、この効果について検証する。
【００３３】
図４〜７は、第１ローパスフィルタ２４に入力されるトルク指令値（破線）と、第１ローパスフィルタ２４から出力される第１負荷情報（実線）との観測結果を示す図である。図４〜７の観測条件は、以下の通りである。
・主軸の回転数Ｖｃｍｄ＝３００ｍｉｎ−１
すなわち、主軸の１回転に起因する周波数５Ｈｚ
・工具８の刃数Ｎ＝５
すなわち、工具８の刃数Ｎに起因する周波数２５Ｈｚ
・主軸モータ３の平均負荷８０％
【００３４】
図４及び図５では、
・主軸の１回転に起因する変動はなく、
・工具８の刃数Ｎに起因する変動は５％である。
図４では、第１ローパスフィルタ２４の時定数を、上記（２−１）式及び（２−２）式において、Ｆｃ＝Ｖｃｍｄ×Ｎ／２として計算された時定数（第２時定数）に設定し、図５では、第１ローパスフィルタ２４の時定数を、上記（１−１）式及び（１−２）式において、Ｆｃ＝Ｖｃｍｄ／２として計算された時定数（第１時定数）に設定した。
図４及び図５によれば、工具８の刃数Ｎに起因する変動は、上記（１−１）式及び（１−２）式より計算された時定数（第１時定数）の第１ローパスフィルタ２４ほどではないが、上記（２−１）式及び（２−２）式により計算された時定数（第２時定数）の第１ローパスフィルタ２４でも、ある程度の抑制効果があることがわかる。
換言すれば、上記した（ｉ）各刃９がワークに接触することに起因する主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）は、上記（１−１）式及び（１−２）式により計算された時定数（第１時定数）の第１ローパスフィルタ２４でも、上記（２−１）式及び（２−２）式により計算された時定数（第２時定数）の第１ローパスフィルタ２４でも、抑制される。
【００３５】
次に、図６及び図７では、図４及び図５において更に、
・主軸の１回転に起因する変動が２％である。
図６では、第１ローパスフィルタ２４の時定数を、上記（２−１）式及び（２−２）式において、Ｆｃ＝Ｖｃｍｄ×Ｎ／２として計算された時定数（第２時定数）に設定し、図７では、第１ローパスフィルタ２４の時定数を、上記（１−１）式及び（１−２）式において、Ｆｃ＝Ｖｃｍｄ／２として計算された時定数（第１時定数）に設定した。
図６及び図７によれば、主軸の１回転に起因する変動は、上記（２−１）式及び（２−２）式により計算された時定数（第２時定数）の第１ローパスフィルタ２４では抑制されないが、上記（１−１）式及び（１−２）式により計算された時定数（第１時定数）の第１ローパスフィルタ２４では抑制されることがわかる。
換言すれば、上記した（ｉｉ）５つの刃９が回転軸に対して偏心して配置されることに起因する主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）は、上記（２−１）式及び（２−２）式により計算された時定数（第２時定数）の第１ローパスフィルタ２４では抑制されないが、上記（１−１）式及び（１−２）式により計算された時定数（第１時定数）の第１ローパスフィルタ２４では抑制されることがわかる。
【００３６】
更に、本実施形態のモータ制御装置１によれば、第１ローパスフィルタ２４によって第１負荷情報を生成するとともに、第２ローパスフィルタ２６によって第２負荷情報を生成する。第２ローパスフィルタ２６の時定数は、主軸の回転数によらず固定であり、第１ローパスフィルタ２４の時定数よりも大きい。これにより、第２負荷情報の変動は第１負荷情報の変動よりも小さい。
これによれば、第１負荷情報を加工条件の制御に用いることによりその応答性の低下を抑制できる。一方、より時定数が大きい第２ローパスフィルタ２６を通過した第２負荷情報を、加工条件の制御ではなく、表示に用いることにより視認性の低下を抑制できる。
その結果、加工条件の制御を行う場合のその応答性の低下の抑制と、主軸モータの負荷情報の表示を行う場合の視認性の低下の抑制との両立が可能である。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更及び変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、主軸モータ３（主軸）が工具を回転駆動する主軸モータ３の負荷情報を生成するモータ制御装置１を例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、主軸モータ３（主軸）がワークを回転駆動する主軸モータ３の負荷情報を生成するモータ制御装置１にも適用可能である。この場合、主軸モータ３で駆動される主軸の回転数に応じたカットオフ周波数に基づく第１時定数（上記（１−１）式及び（１−２）式）を、第１ローパスフィルタ２４の時定数とする。これにより、ワークが回転軸に対して偏心して配置されることに起因して、主軸モータ３で駆動される主軸の１回転の周期で生じる主軸モータ３の負荷変動（加工外乱）を抑制することができる（上記（ｉｉ）に相当）。
【００３８】
また、上述した実施形態では、５つの刃を備える工具を回転駆動する主軸モータ３の負荷情報を生成するモータ制御装置１を例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、２つ以上の刃を備える工具を回転駆動する主軸モータ３の負荷情報を生成するモータ制御装置に適用可能である。
【００３９】
また、上述した実施形態では、数値制御装置２からの速度指令値に基づいて速度制御を行うモータ制御装置１を例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、数値制御装置からの位置指令値に基づいて位置制御を行うモータ制御装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  モータ制御装置
２  数値制御装置
３  主軸モータ
４  エンコーダ
８  工具
９  刃
１１  減算器
１２  速度制御器
１４  電流制御器
２０  記憶部
２２  時定数計算部
２４  第１ローパスフィルタ
２６  第２ローパスフィルタ
【図１】
2019179312.tif 000003
【図２】
2019179312.tif 000004
【図３】
2019179312.tif 000005
【図４】
2019179312.tif 000006
【図５】
2019179312.tif 000007
【図６】
2019179312.tif 000008
【図７】
2019179312.tif 000009