电动机控制装置制造方法及图纸

提供一种电动机控制装置，其包括：第一位置检测部，其检测可动部的位置；第二位置检测部，其检测被驱动部的位置；偏差计算部，其计算由第一位置检测部检测出的第一位置检测值与由第二位置检测部检测出的第二位置检测值之间的偏差；保持部，其将判定为可动部已与被驱动部卡合时的偏差保持为初始偏差；加速度计算部，其基于位置指令来计算加速度指令；校正增益计算部，其基于加速度指令来计算校正增益；以及校正量计算部，其使用校正增益来计算反向间隙校正量。

【技术实现步骤摘要】
电动机控制装置
本专利技术涉及一种对由电动机驱动的可动部与由该可动部驱动的被驱动部之间的反向间隙进行校正的电动机控制装置。
技术介绍
机床、产业机械中的进给轴以及产业用机器人的臂等的轴(机械可动部)与伺服电动机相连结。伺服电动机的旋转通过滚珠丝杠等而被变换为工作台等的直线运动，或者伺服电动机的传导速度通过减速机而被减速。有时在这些滚珠丝杠或减速机中正方向上的向某个位置的停止位置与负方向上的向该位置的停止位置之间存在差。一般来说，这种差被称为反向间隙(backlash)，是使位置精度下降的原因。图3A～图3C是用于说明反向间隙的图。在图3A中，示出了通过未图示的电动机而移动的可动部WA以及由可动部WA驱动的被驱动部WB。可动部WA在其两端具有突出部A1、A2，被驱动部WB在其中央具有突起部B。因而，例如当可动部WA向右方移动时，可动部WA的一方的突出部A1的内侧端与被驱动部WB的突起部B的一端卡合。由此，可动部WA和被驱动部WB一体地向右方移动。另外，当电动机反转时，可动部WA的速度也反转从而可动部WA变为从右方向左方移动(图3B)。然后，如图3C所示，当可动部WA的另一方的突出部A2的内侧端与被驱动部WB的突起部B的另一端卡合时，可动部WA和被驱动部WB一体地向左方移动。在这样反转时，可动部WA在与被驱动部WB卡合之前需要移动被称为反向间隙的规定的移动量。在图3A和图3C中示出了长度为L的反向间隙，反向间隙可能成为使位置精度下降的原因。因此，进行着以下处理：制作对反向间隙的校正量，在反转时将该校正量加到电动机的位置指令中。在日本特开2014-054001号公报中，基于可动部与被驱动部之间的当前的位置偏差、以及可动部与被驱动部卡合时的可动部与被驱动部之间的位置偏差来计算反向间隙校正量。
技术实现思路
然而，在如前述那样可动部WA反转时，有时可动部WA的速度反转所要的时间根据要加工的工件等而不同。特别是，在沿圆弧状路径对工件进行加工的情况下，速度反转所要的时间还根据圆弧状路径的半径和沿圆弧状路径移动的速度而变化。在以往技术、例如日本特开2014-054001号公报中，不考虑速度反转所要的时间地计算反向间隙校正量。因此，在以往技术中，可能产生根据工件、特别是工件的加工路径而无法得到适当的反向间隙校正量的情形。本专利技术是鉴于这种问题而完成的，目的在于提供一种能够计算考虑了速度反转所要的时间的反向间隙校正量的电动机控制装置。为了达成前述的目的，根据第一专利技术，提供一种电动机控制装置，对由电动机驱动的可动部与由该可动部驱动的被驱动部之间的反向间隙进行校正，在该电动机控制装置中具备：位置指令制作部，其制作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，其计算由所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值与由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；保持部，其将所述可动部与所述被驱动部卡合时由所述偏差计算部计算出的所述偏差保持为初始偏差；加速度计算部，其基于所述位置指令来计算加速度指令；校正增益计算部，其基于由所述加速度计算部计算出的所述加速度指令来计算校正增益；以及校正量计算部，其对由所述保持部保持的所述初始偏差与由所述偏差计算部计算出的所述偏差之间的偏差乘以由所述校正增益计算部计算出的校正增益，来计算用于校正所述反向间隙的反向间隙校正量。根据第二专利技术，在第一专利技术中，所述校正增益计算部以使所述校正增益与所述加速度指令的开方成比例的方式计算所述校正增益。根据第三专利技术，在第一专利技术或第二专利技术中，所述校正量计算部设定根据所述加速度指令确定的所述反向间隙校正量的上限值。根据附图所示的本专利技术的典型的实施方式的详细说明，本专利技术的这些目的、特征和优点以及其它目的、特征和优点应当会更加明确。附图说明图1是基于本专利技术的电动机控制装置的功能框图。图2是表示本专利技术的电动机控制装置的动作的流程图。图3A是用于说明反向间隙的第一图。图3B是用于说明反向间隙的第二图。图3C是用于说明反向间隙的第三图。具体实施方式下面参照附图来说明本专利技术的实施方式。在下面的附图中对相同的构件标注相同的参照标记。为了易于理解，这些附图适当变更了比例尺。图1是基于本专利技术的第一实施方式的电动机控制装置的功能框图。如图1所示，具备突出部A1、A2的可动部WA借助螺纹而安装于电动机M的输出轴。而且，具备突起部B的被驱动部WB配置为能够与可动部WA卡合。如参照图3A进行了说明的那样，在可动部WA与被驱动部WB之间存在长度为L的反向间隙。利用三维测定器等来测定可动部WA的移动距离，将测定出的可动部WA的移动距离与电动机M的移动量进行比较来测定其差，由此求出反向间隙。或者，也可以通过测定在沿圆弧状路径移动时象限切换时所产生的、所谓的象限突起来求出反向间隙。如图1所示，对可动部WA的位置进行检测的第一位置检测部11、例如编码器安装于电动机M。该第一位置检测部11还能够利用公知的方法来检测可动部WA的速度。并且，对被驱动部WB的位置进行检测的第二位置检测部12、例如标尺与被驱动部WB相邻配置。电动机控制装置10主要包括：位置指令制作部20，其周期性地制作可动部WA的位置指令值CP；速度指令制作部24，其制作可动部WA的速度指令；以及转矩指令制作部36，其制作电动机M的转矩指令。此外，加速度指令制作部26根据位置指令制作部20的位置指令值CP来直接地制作加速度指令。并且，电动机控制装置10包括偏差计算部31，该偏差计算部31计算由第一位置检测部11检测出的第一位置检测值DP1与由第二位置检测部12检测出的第二位置检测值DP2之间的偏差ΔP。另外，电动机控制装置10包括判定部32，该判定部32判定在使可动部WA从任意的初始位置向第一驱动方向以及向与该第一驱动方向相反的第二驱动方向移动时可动部WA是否已与被驱动部WB卡合。并且，电动机控制装置10包括保持部33，该保持部33将在由判定部32判定为可动部WA已与被驱动部WB卡合时由偏差计算部31计算出的偏差ΔP与第一驱动方向或第二驱动方向相关联地保持为初始偏差ΔP0。此外，保持部33还能够保持速度等其它要素。并且，电动机控制装置10包括校正量计算部34，该校正量计算部34计算用于消除反向间隙的反向间隙校正量。并且，电动机控制装置10包括校正增益计算部35，该校正增益计算部35基于由加速度计算部26计算出的加速度指令来计算校正增益。图2是表示本专利技术的电动机控制装置的动作的流程图。图2所示的内容是按规定的控制周期重复进行的。下面参照图1和图2来说明本专利技术的电动机控制装置的动作。首先，在图2的步骤S11中，位置指令制作部20制作位置指令值CP。接着，在步骤S12、S13中，第一位置检测部11和第二位置检测部12分别检测可动部WA的第一位置检测值DP1和被驱动部WB的第二位置检测值DP2。如图1所示，利用减法器21从由位置指令制作部20制作的位置指令值CP减去由第一位置检测部11检测出的第一位置检测值DP1，来制作第一位置偏差ΔP1。此外，根据图1可知，第一位置检测值DP1被乘以变换系数30。并且，利用减法器27从位置指令值CP减去由第二位置检测部12检测出的第二位置检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机控制装置，对由电动机驱动的可动部与由该可动部驱动的被驱动部之间的反向间隙进行校正，在该电动机控制装置中具备：位置指令制作部，其制作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，其计算由所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值与由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；保持部，其将所述可动部与所述被驱动部卡合时由所述偏差计算部计算出的所述偏差保持为初始偏差；加速度计算部，其基于所述位置指令来计算加速度指令；校正增益计算部，其基于由所述加速度计算部计算出的所述加速度指令来计算校正增益；以及校正量计算部，其对由所述保持部保持的所述初始偏差与由所述偏差计算部计算出的所述偏差之间的偏差乘以由所述校正增益计算部计算出的校正增益，来计算用于校正所述反向间隙的反向间隙校正量。

【技术特征摘要】
2015.10.30 JP 2015-2139501.一种电动机控制装置，对由电动机驱动的可动部与由该可动部驱动的被驱动部之间的反向间隙进行校正，在该电动机控制装置中具备：位置指令制作部，其制作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，其计算由所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值与由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；保持部，其将所述可动部与所述被驱动部卡合时由所述偏差计算部计算出的所述偏差保持为初始偏差；加速度计...

【专利技术属性】
技术研发人员：中邨勉，猪饲聪史，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP