電動機控制裝置制造方法及圖紙

提供一種電動機控制裝置，其包括：第一位置檢測部，其檢測可動部的位置；第二位置檢測部，其檢測被驅動部的位置；偏差計算部，其計算由第一位置檢測部檢測出的第一位置檢測值與由第二位置檢測部檢測出的第二位置檢測值之間的偏差；保持部，其將判定為可動部已與被驅動部卡合時的偏差保持為初始偏差；加速度計算部，其基于位置指令來計算加速度指令；校正增益計算部，其基于加速度指令來計算校正增益；以及校正量計算部，其使用校正增益來計算反向間隙校正量。

【技術實現步驟摘要】
電動機控制裝置
本專利技術涉及一種對由電動機驅動的可動部與由該可動部驅動的被驅動部之間的反向間隙進行校正的電動機控制裝置。
技術介紹
機床、產業機械中的進給軸以及產業用機器人的臂等的軸(機械可動部)與伺服電動機相連結。伺服電動機的旋轉通過滾珠絲杠等而被變換為工作臺等的直線運動，或者伺服電動機的傳導速度通過減速機而被減速。有時在這些滾珠絲杠或減速機中正方向上的向某個位置的停止位置與負方向上的向該位置的停止位置之間存在差。一般來說，這種差被稱為反向間隙(backlash)，是使位置精度下降的原因。圖3A～圖3C是用于說明反向間隙的圖。在圖3A中，示出了通過未圖示的電動機而移動的可動部WA以及由可動部WA驅動的被驅動部WB。可動部WA在其兩端具有突出部A1、A2，被驅動部WB在其中央具有突起部B。因而，例如當可動部WA向右方移動時，可動部WA的一方的突出部A1的內側端與被驅動部WB的突起部B的一端卡合。由此，可動部WA和被驅動部WB一體地向右方移動。另外，當電動機反轉時，可動部WA的速度也反轉從而可動部WA變為從右方向左方移動(圖3B)。然后，如圖3C所示，當可動部WA的另一方的突出部A2的內側端與被驅動部WB的突起部B的另一端卡合時，可動部WA和被驅動部WB一體地向左方移動。在這樣反轉時，可動部WA在與被驅動部WB卡合之前需要移動被稱為反向間隙的規定的移動量。在圖3A和圖3C中示出了長度為L的反向間隙，反向間隙可能成為使位置精度下降的原因。因此，進行著以下處理：制作對反向間隙的校正量，在反轉時將該校正量加到電動機的位置指令中。在日本特開2014-054001號公報中，基于可動部與被驅動部之間的當前的位置偏差、以及可動部與被驅動部卡合時的可動部與被驅動部之間的位置偏差來計算反向間隙校正量。
技術實現思路
然而，在如前述那樣可動部WA反轉時，有時可動部WA的速度反轉所要的時間根據要加工的工件等而不同。特別是，在沿圓弧狀路徑對工件進行加工的情況下，速度反轉所要的時間還根據圓弧狀路徑的半徑和沿圓弧狀路徑移動的速度而變化。在以往技術、例如日本特開2014-054001號公報中，不考慮速度反轉所要的時間地計算反向間隙校正量。因此，在以往技術中，可能產生根據工件、特別是工件的加工路徑而無法得到適當的反向間隙校正量的情形。本專利技術是鑒于這種問題而完成的，目的在于提供一種能夠計算考慮了速度反轉所要的時間的反向間隙校正量的電動機控制裝置。為了達成前述的目的，根據第一專利技術，提供一種電動機控制裝置，對由電動機驅動的可動部與由該可動部驅動的被驅動部之間的反向間隙進行校正，在該電動機控制裝置中具備：位置指令制作部，其制作所述被驅動部的位置指令；第一位置檢測部，其檢測所述可動部的位置；第二位置檢測部，其檢測所述被驅動部的位置；偏差計算部，其計算由所述第一位置檢測部檢測出的第一位置檢測值與由所述第二位置檢測部檢測出的第二位置檢測值之間的偏差；保持部，其將所述可動部與所述被驅動部卡合時由所述偏差計算部計算出的所述偏差保持為初始偏差；加速度計算部，其基于所述位置指令來計算加速度指令；校正增益計算部，其基于由所述加速度計算部計算出的所述加速度指令來計算校正增益；以及校正量計算部，其對由所述保持部保持的所述初始偏差與由所述偏差計算部計算出的所述偏差之間的偏差乘以由所述校正增益計算部計算出的校正增益，來計算用于校正所述反向間隙的反向間隙校正量。根據第二專利技術，在第一專利技術中，所述校正增益計算部以使所述校正增益與所述加速度指令的開方成比例的方式計算所述校正增益。根據第三專利技術，在第一專利技術或第二專利技術中，所述校正量計算部設定根據所述加速度指令確定的所述反向間隙校正量的上限值。根據附圖所示的本專利技術的典型的實施方式的詳細說明，本專利技術的這些目的、特征和優點以及其它目的、特征和優點應當會更加明確。附圖說明圖1是基于本專利技術的電動機控制裝置的功能框圖。圖2是表示本專利技術的電動機控制裝置的動作的流程圖。圖3A是用于說明反向間隙的第一圖。圖3B是用于說明反向間隙的第二圖。圖3C是用于說明反向間隙的第三圖。具體實施方式下面參照附圖來說明本專利技術的實施方式。在下面的附圖中對相同的構件標注相同的參照標記。為了易于理解，這些附圖適當變更了比例尺。圖1是基于本專利技術的第一實施方式的電動機控制裝置的功能框圖。如圖1所示，具備突出部A1、A2的可動部WA借助螺紋而安裝于電動機M的輸出軸。而且，具備突起部B的被驅動部WB配置為能夠與可動部WA卡合。如參照圖3A進行了說明的那樣，在可動部WA與被驅動部WB之間存在長度為L的反向間隙。利用三維測定器等來測定可動部WA的移動距離，將測定出的可動部WA的移動距離與電動機M的移動量進行比較來測定其差，由此求出反向間隙。或者，也可以通過測定在沿圓弧狀路徑移動時象限切換時所產生的、所謂的象限突起來求出反向間隙。如圖1所示，對可動部WA的位置進行檢測的第一位置檢測部11、例如編碼器安裝于電動機M。該第一位置檢測部11還能夠利用公知的方法來檢測可動部WA的速度。并且，對被驅動部WB的位置進行檢測的第二位置檢測部12、例如標尺與被驅動部WB相鄰配置。電動機控制裝置10主要包括：位置指令制作部20，其周期性地制作可動部WA的位置指令值CP；速度指令制作部24，其制作可動部WA的速度指令；以及轉矩指令制作部36，其制作電動機M的轉矩指令。此外，加速度指令制作部26根據位置指令制作部20的位置指令值CP來直接地制作加速度指令。并且，電動機控制裝置10包括偏差計算部31，該偏差計算部31計算由第一位置檢測部11檢測出的第一位置檢測值DP1與由第二位置檢測部12檢測出的第二位置檢測值DP2之間的偏差ΔP。另外，電動機控制裝置10包括判定部32，該判定部32判定在使可動部WA從任意的初始位置向第一驅動方向以及向與該第一驅動方向相反的第二驅動方向移動時可動部WA是否已與被驅動部WB卡合。并且，電動機控制裝置10包括保持部33，該保持部33將在由判定部32判定為可動部WA已與被驅動部WB卡合時由偏差計算部31計算出的偏差ΔP與第一驅動方向或第二驅動方向相關聯地保持為初始偏差ΔP0。此外，保持部33還能夠保持速度等其它要素。并且，電動機控制裝置10包括校正量計算部34，該校正量計算部34計算用于消除反向間隙的反向間隙校正量。并且，電動機控制裝置10包括校正增益計算部35，該校正增益計算部35基于由加速度計算部26計算出的加速度指令來計算校正增益。圖2是表示本專利技術的電動機控制裝置的動作的流程圖。圖2所示的內容是按規定的控制周期重復進行的。下面參照圖1和圖2來說明本專利技術的電動機控制裝置的動作。首先，在圖2的步驟S11中，位置指令制作部20制作位置指令值CP。接著，在步驟S12、S13中，第一位置檢測部11和第二位置檢測部12分別檢測可動部WA的第一位置檢測值DP1和被驅動部WB的第二位置檢測值DP2。如圖1所示，利用減法器21從由位置指令制作部20制作的位置指令值CP減去由第一位置檢測部11檢測出的第一位置檢測值DP1，來制作第一位置偏差ΔP1。此外，根據圖1可知，第一位置檢測值DP1被乘以變換系數30。并且，利用減法器27從位置指令值CP減去由第二位置檢測部12檢測出的第二位置檢測本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動機控制裝置，對由電動機驅動的可動部與由該可動部驅動的被驅動部之間的反向間隙進行校正，在該電動機控制裝置中具備：位置指令制作部，其制作所述被驅動部的位置指令；第一位置檢測部，其檢測所述可動部的位置；第二位置檢測部，其檢測所述被驅動部的位置；偏差計算部，其計算由所述第一位置檢測部檢測出的第一位置檢測值與由所述第二位置檢測部檢測出的第二位置檢測值之間的偏差；保持部，其將所述可動部與所述被驅動部卡合時由所述偏差計算部計算出的所述偏差保持為初始偏差；加速度計算部，其基于所述位置指令來計算加速度指令；校正增益計算部，其基于由所述加速度計算部計算出的所述加速度指令來計算校正增益；以及校正量計算部，其對由所述保持部保持的所述初始偏差與由所述偏差計算部計算出的所述偏差之間的偏差乘以由所述校正增益計算部計算出的校正增益，來計算用于校正所述反向間隙的反向間隙校正量。

【技術特征摘要】
2015.10.30 JP 2015-2139501.一種電動機控制裝置，對由電動機驅動的可動部與由該可動部驅動的被驅動部之間的反向間隙進行校正，在該電動機控制裝置中具備：位置指令制作部，其制作所述被驅動部的位置指令；第一位置檢測部，其檢測所述可動部的位置；第二位置檢測部，其檢測所述被驅動部的位置；偏差計算部，其計算由所述第一位置檢測部檢測出的第一位置檢測值與由所述第二位置檢測部檢測出的第二位置檢測值之間的偏差；保持部，其將所述可動部與所述被驅動部卡合時由所述偏差計算部計算出的所述偏差保持為初始偏差；加速度計...

【專利技術屬性】
技術研發人員：中邨勉，豬飼聰史，
申請(專利權)人：發那科株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP