修正齿隙的电动机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种修正齿隙的电动机控制装置，该电动机控制装置具备：位置指令生成部；偏差计算部，其计算可动部的位置检测值与被驱动部的位置检测值之间的偏差；保存部，其在第一方向和与该第一方向相反的第二方向上驱动可动部时，将可动部已与被驱动部结合时的偏差作为结合时偏差与第一方向或第二方向相关联地保存；以及修正量计算部，其基于由偏差计算部计算的偏差、以及由保存部保存的结合时偏差，来计算齿隙修正量。比较被驱动部的移动量与阈值，来判定可动部是否已与被驱动部结合。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种修正齿隙的电动机控制装置，该电动机控制装置具备：位置指令生成部；偏差计算部，其计算可动部的位置检测值与被驱动部的位置检测值之间的偏差；保存部，其在第一方向和与该第一方向相反的第二方向上驱动可动部时，将可动部已与被驱动部结合时的偏差作为结合时偏差与第一方向或第二方向相关联地保存；以及修正量计算部，其基于由偏差计算部计算的偏差、以及由保存部保存的结合时偏差，来计算齿隙修正量。比较被驱动部的移动量与阈值，来判定可动部是否已与被驱动部结合。【专利说明】修正齿隙的电动机控制装置
本专利技术涉及修正齿隙的电动机控制装置。
技术介绍
机床等工业机械中的进给轴和工业用机器人的臂等的轴(机械可动部)与伺服电动机相连接。伺服电动机的旋转运动，或者通过滚珠螺杆等变换为工作台等的直线运动、或者伴随通过减速机发生了减速的旋转速度而传输至轴。在这些滚珠螺杆和减速机中，伺服电动机侧的螺杆或齿轮等机械部件与通过伺服电动机驱动的被驱动部侧的对应机械部件相互结合，由此来传输动力。这种情况下，有时在伺服电动机在正方向旋转时机械部件进行结合的结合位置与在负方向进行旋转时的机械部件的结合位置之间存在差。一般地，该差被称为齿隙，可能成为使通过伺服电动机进行的被驱动部的定位精度降低的原因。图7A至图7C是用于说明齿隙的图。在图7A至图7C中，表示了通过未图示的电动机所驱动的可动部WA、和通过可动部WA所驱动的被驱动部WB。可动部WA在其两端具有凸出部A1、A2，被驱动部WB在其中央具有凸起部B。可动部WA向右方向移动时，可动部WA的左侧的凸出部Al的内侧端与被驱动部WB的凸起部B结合(图7A的状态)。由此，可动部WA和被驱动部WB —体地向右方向移动。此外，在使被驱动部WB从右方向移动至左方向的情况下，可动部WA向左方向移动(图7B的状态)。并且，当可动部WA的右侧的凸出部A2的内侧端与被驱动部WB的凸起部B结合(图7C的状态)时，可动部WA和被驱动部WB —体地向左方向移动。在这样使被驱动部WB反转时，在解除了可动部WA与被驱动部WB之间的结合之后，直至它们再次进行结合之前的期间，可动部WA需要仅移动相当于齿隙的预定的移动量C (参照图7A和图7C)。起因于这样的齿隙的追加的移动量C，可能成为使位置精度降低的原因。对此，生成对齿隙进行补偿的修正量，并在反转时将该修正量加合至电动机的位置指令中。在JP-A-9-319418中公开了预先测定各进给轴中反转前的进给速度和对直至进行反转之前的移动量的修正量之间的关系，并根据该关系来计算修正量。此外，在JP-A-2000-250614中公开了根据反转后的经过时间来变更修正量。图8是用于说明齿隙的其他的图。图8中示出了可动部WA的凸出部Al、A2的任意一个均未与凸起部B结合的状态。当使可动部WA从这样的状态向左方向移动时，可动部WA仅移动比相当于齿隙的距离C短的距离Cl，来与被驱动部WB结合(请参照图7C)。在齿隙比较大的情况下容易引起这样的现象。在这种情况下，将与齿隙对应的一定的修正量加合至电动机的位置指令中时，修正量变得过大。此外，为了避免修正量变得过大，还可以设定比齿隙小的修正量。但是，修正量变得过小时，相反会存在反转时的修正量不足的情况。对此，在本申请 申请人:提出的未公开的在先申请为日本国特许申请第2012-195098中公开了一种即使在可动部与被驱动部相互处于任意的位置关系时，也可求得合适的齿隙修正量的电动机控制装置。但是，日本国特许申请第2012-195098的相关技术要求对在可动部与被驱动部结合时的可动部与被驱动部之间的位置关系进行存储。可以使这样的信息存储于软件中，但是中断向控制装置的电力供给时，所存储的信息会消失。或者，也可以将需要的信息存储于非易失性存储器中，但是这种情况下使成本增大。此外，由于机械结构和机械特征也可能发生变化，因此优选在控制装置的启动时取得齿隙修正所需要的信息。因此，期望得到一种在刚启动后的动作中也能够执行最佳的齿隙修正的电动机控制装置。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方式，提供了一种电动机控制装置，其对由电动机驱动的可动部和由该可动部驱动的被驱动部之间的齿隙进行修正，所述电动机控制装置具备:位置指令生成部，其生成所述被驱动部的位置指令；第一位置检测部，其检测所述可动部的位置；第二位置检测部，其检测所述被驱动部的位置；偏差计算部，其计算通过所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值与通过所述第二位置检测部检测出的第二位置检测值之间的偏差；判定部，其在第一方向和与该第一方向相反的第二方向上驱动所述可动部时，判定所述可动部是否已与所述被驱动部结合；保存部，其在通过所述判定部判定出所述可动部已与所述被驱动部结合时，将通过所述偏差计算部计算出的所述偏差作为结合时偏差与所述第一方向或所述第二方向相关联地保存；修正量计算部，其基于通过所述偏差计算部计算出的所述偏差以 及通过所述保存部保存的所述结合时偏差，来计算齿隙修正量，其中，所述判定部在所述被驱动部的移动量超过了阈值时判定为所述可动部已与所述被驱动部结合。根据本专利技术的第二个方式，在第一个方式中，所述位置指令生成部能够在所述判定部进行所述可动部是否已与所述被驱动部结合的判定时，生成使所述被驱动部进行预备动作的位置指令。根据本专利技术的第三个方式，在第二个方式中，使所述被驱动部进行预备动作的位置指令被设定为小于针对所述被驱动部的位置指令的单位。根据本专利技术的第四个方式，在第三个方式中，使所述被驱动部进行预备动作的位置指令被设定为针对所述被驱动部的位置指令的单位的一半。根据本专利技术的第五个方式，在第一至第四的任意一个方式中，在所述第一方向和所述第二方向的所述结合时偏差中的至少任意一方均没有通过所述保存部进行保存时，所述位置指令生成部能够生成使所述被驱动部进行预备动作的位置指令。通过参照附图中表示的本专利技术的示例性实施方式的详细说明，本专利技术的这些以及其他的目的、特征和优点会变得更加明了。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术第I实施方式的电动机控制装置的功能框图。图2是表示本专利技术第I实施方式的电动机控制装置中计算齿隙修正量的过程的流程图。图3是表示在本专利技术第I实施方式的电动机控制装置中，对在可动部与被驱动部互相结合时的各驱动方向的结合时偏差进行计算的过程的流程图。图4是说明在本专利技术实施方式的电动机控制装置中，用于得到可动部与被驱动部互相结合时的偏差的被驱动部的预备动作的图。图5A是说明可动部和被驱动部的动作的图。图5B是说明可动部和被驱动部的动作的图。图5C是说明可动部和被驱动部的动作的图。图6是本专利技术第2实施方式的电动机控制装置的功能框图。图7A是用于说明齿隙的图。图7B是用于说明齿隙的图。图7C是用于说明齿隙的图。图8是用于说明齿隙的其他的图。【具体实施方式】以下，参照附图来说明本专利技术的实施方式。图示的实施方式的各构成要素有时为了帮助理解本专利技术而将其比例从实际使用的形态进行变更。对于相同的构成要素赋予同样的参照标号来使用。图1是本专利技术第I实施方式的电动机控制装置10的功能框图。如图1所示，具有一对凸出部A1、A2的可动部WA经由螺杆安装于电动机M的输出轴。并且，将具有凸出部B的被驱动部WB配置为能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机控制装置（10，10′），其对由电动机（M）驱动的可动部（WA）和由该可动部（WA）驱动的被驱动部（WB）之间的齿隙进行修正，所述电动机控制装置（10，10′）的特征在于，具备：位置指令生成部（20），其生成所述被驱动部（WB）的位置指令（CP）；第一位置检测部（11），其检测所述可动部（WA）的位置；第二位置检测部（12），其检测所述被驱动部（WB）的位置；偏差计算部（31），其计算通过所述第一位置检测部（11）检测出的第一位置检测值（DP1）与通过所述第二位置检测部（12）检测出的第二位置检测值（DP2）之间的偏差（△P）；判定部（32），其在第一方向和与该第一方向相反的第二方向上驱动所述可动部（WA）时，判定所述可动部（WA）是否已与所述被驱动部（WB）结合；保存部（33），其在通过所述判定部（32）判定出所述可动部（WA）已与所述被驱动部（WB）结合时，将通过所述偏差计算部（31）计算出的所述偏差（△P）作为结合时偏差（△P0）与所述第一方向或所述第二方向相关联地保存；以及修正量计算部（34），其基于通过所述偏差计算部（31）计算出的所述偏差（△P）以及通过所述保存部（33）保存的所述结合时偏差（△P0），来计算齿隙修正量，其中，所述判定部（32）在所述被驱动部（WB）的移动量超过了阈值（35）时判定为所述可动部（WA）已与所述被驱动部（WB）结合。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：猪饲聪史，中村勉，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP