电动机控制装置以及电动机控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电动机控制装置以及电动机控制方法，能够在适当的时刻针对向电动机的速度指令或者转矩指令加上齿隙加速量。具有：第一位置检测部，其检测可动部的位置即第一位置；第二位置检测部，其检测被驱动部的位置即第二位置；位置误差计算部，其计算将第一位置检测值换算为被驱动部的位置值而得的换算后第一位置检测值与第二位置检测值之间的偏差即位置误差；反转检测部，其检测位置指令制作部制作出的位置指令的反转；位置误差变化量计算部，其计算从检测出反转起的位置误差的变化量绝对值，若位置误差变化量的绝对值超过第一基准值则开始齿隙校正量的加法运算，若位置误差变化量的绝对值超过第二基准值则开始齿隙加速量的加法运算。

Motor control device and motor control method

The invention provides a motor control device and motor control method, can in the appropriate time to the speed of the motor torque command or instruction plus backlash accelerating rate. Has a first position detecting part detects the position of the first position of the movable part; second position detection, the detection of the position of the driven second position; calculating the position errors, the calculation will be the first position detection value conversion for the driven part and the value of the position after the first position detection value and the conversion between second position detection value of the deviation is the position error; reverse detection, the detection of the position command position command production department to produce the reverse; calculating part variation of position error, which is calculated from the detected change of position error of inversion of the amount of absolute value, if the position error variation of the absolute value over the first reference value start backlash correction addition operation, if the position error of the variation of absolute value of more than second reference value began to backlash accelerating rate addition operation.

【技术实现步骤摘要】
电动机控制装置以及电动机控制方法
本专利技术涉及具有在电动机反转时对位置指令加上齿隙校正量、对速度指令或者转矩指令加上齿隙加速量的单元的电动机控制装置以及电动机控制方法。
技术介绍
以往，在将物体的位置、方位、姿势等设为控制量的控制系统例如机床或工业机械的控制系统中，使用了伺服电动机。在用于将伺服电动机的电动机轴的旋转传递至其他主轴的机械要素即相互卡合的机械要素中，有意地在该机械要素间的接触面设置间隙。通过存在该间隙例如弹簧或齿轮等机械要素可以在某种程度范围内自由旋转。将该间隙称为“齿隙”(backlash)。例如，在电动机与主轴等被驱动轴通过齿轮结合时，由于存在齿轮的齿隙，在电动机的反转时，被驱动轴的反转相对于电动机的反转会延迟。为了校正该被驱动轴的反转延迟，以往存在对向电动机的位置指令加上齿隙校正量的方法。将其称为“齿隙校正”。例如专利文献1公开了如下方法：在电动机与通过该电动机驱动的被驱动轴之间具有某种减速机构的结构中，作为改善电动机反转时的被驱动轴的反转举动的方法，在电动机反转的瞬间，给予用于提早移动减速机构具有的机械齿隙量的位置校正。但是，专利文献1所公开的方法终归是以位置指令或电动机的反转时立即产生减速机构具有的齿隙造成的被驱动部的反转延迟为前提的齿隙校正方法。另一方面，当在电动机与被驱动轴之间的结合中同时使用了齿轮与传动带(belt)的情况下，有时因传动带弹性的影响，从电动机的反转开始延迟而产生齿轮的齿隙造成的被驱动轴的反转延迟。在这样的情况下，若在电动机的反转后加上齿隙校正量，则没有校正的效果，或者像后述那样校正对被驱动轴的反转动作带来不良影响。因此，申请人已经申请了在齿轮于空间齿隙内移动的时刻加上齿隙校正量的专利技术(日本特愿2016-080416号)。现有技术文献专利文献1：日本特开2014-54001号公报专利文献2：日本特开2015-211498号公报另一方面，当在电动机和被驱动轴间的结合使用了传动带时，因传动带的弹性变形或被驱动轴中的静摩擦的影响，造成被驱动轴的反转相对于电动机的反转延迟。为了校正该被驱动轴的反转延迟，以往存在如下方法：在电动机反转时，并不是对位置指令加上校正，而是对速度指令或者转矩指令加上校正。将其称为“齿隙加速”。关于这一点，专利文献2公开了对速度指令或者转矩指令加上齿隙加速量的方法。但是，专利文献2涉及的专利技术也与专利文献1涉及的专利技术一样，以位置指令反转时或者电动机反转时立即产生反转延迟为前提。实际上，在专利文献2中对于设定结束齿隙加速量的加法运算的条件的方法有所记载，但是对于开始齿隙加速量的加法运算的条件没有任何记载。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动机控制装置以及电动机控制方法，在适当的时刻实施针对向电动机的位置指令的齿隙校正量的加法运算、以及针对向电动机的速度指令或者转矩指令的齿隙加速量的加法运算。(1)本专利技术涉及的第一电动机控制装置(例如，后述的电动机控制装置10)，对由电动机驱动的可动部(例如，后述的电动机轴30)与由所述可动部驱动的被驱动部(例如，后述的主轴50)之间的齿隙进行校正，其特征在于，所述电动机控制装置具有：第一位置检测部(例如，后述的第一位置检测部101)，其检测所述可动部的位置即第一位置；第二位置检测部(例如，后述的第二位置检测部103)，其检测所述被驱动部的位置即第二位置；位置误差计算部(例如，后述的位置误差计算部104)，其计算换算后第一位置检测值与第二位置检测值之间的偏差即位置误差，其中，所述换算后第一位置检测值是将所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值通过所述可动部与所述被驱动部之间的旋转比换算为被驱动部的位置值而得的，所述第二位置检测值是由所述第二位置检测部检测出的；位置指令制作部(例如，后述位置指令制作部105)，其制作位置指令；反转检测部(例如，后述的反转检测部106)，其检测所述位置指令的反转；位置误差变化量计算部(例如，后述的位置误差变化量计算部107)，其计算从检测出反转起的所述位置误差的变化量绝对值；判定部(例如，后述的判定部108)，其判定所述位置误差的变化量绝对值是否超过规定的基准值；齿隙校正部(例如，后述的齿隙校正部109)，其对所述位置指令加上基于所述位置误差的齿隙校正量；控制部(例如，后述的控制部111)，其根据加上所述齿隙校正量后的位置指令计算速度指令或者转矩指令；以及齿隙加速部(例如，后述的齿隙加速部112)，其对所述速度指令或者所述转矩指令加上齿隙加速量，若所述位置误差的变化量绝对值超过预先指定的第一基准值，则所述齿隙校正部开始所述齿隙校正量的加法运算，若所述位置误差的变化量绝对值超过预先指定的第二基准值，则所述齿隙加速部开始所述齿隙加速量的加法运算。(2)本专利技术涉及的第二电动机控制装置(例如，后述的电动机控制装置10A)，对由电动机驱动的可动部(例如，后述的电动机轴30)与由所述可动部驱动的被驱动部(例如，后述的主轴50)之间的齿隙进行校正，其特征在于，所述电动机控制装置具有：第一位置检测部(例如，后述的第一位置检测部101)，其检测所述可动部的位置即第一位置；第二位置检测部(例如，后述的第二位置检测部103)，其检测所述被驱动部的位置即第二位置；位置误差计算部(例如，后述的位置误差计算部104)，其计算换算后第一位置检测值与第二位置检测值之间的偏差即位置误差，其中，所述换算后第一位置检测值是将所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值通过所述可动部与所述被驱动部之间的旋转比换算为被驱动部的位置值而得的，所述第二位置检测值是由所述第二位置检测部检测出的；位置指令制作部(例如，后述的位置指令制作部105)，其制作位置指令；反转检测部(例如，后述的反转检测部106)，其检测所述位置指令的反转；位置误差变化量计算部(例如，后述的位置误差变化量计算部107)，其计算从检测出反转起的所述位置误差的变化量绝对值；位置误差变化率计算部(例如，后述的位置误差变化率计算部207)，其计算从检测出反转起的每单位时间的所述位置误差的变化率绝对值；第一判定部(例如，后述的第一判定部208A)，其判定所述位置误差的变化率绝对值是否超过规定的基准值；第二判定部(例如，后述的第二判定部208B)，其判定所述位置误差的变化量绝对值是否超过规定的基准值；齿隙校正部(例如，后述的齿隙校正部109)，其对所述位置指令加上基于所述位置误差的齿隙校正量；控制部(例如，后述的控制部111)，其根据加上所述齿隙校正量后的位置指令计算速度指令或者转矩指令；以及齿隙加速部(例如，后述的齿隙加速部112)，其对所述速度指令或者所述转矩指令加上齿隙加速量，若所述位置误差的变化率绝对值超过预先指定的第一基准值，则所述齿隙校正部开始所述齿隙校正量的加法运算，若所述位置误差的变化量绝对值超过预先指定的第二基准值，则所述齿隙加速部开始所述齿隙加速量的加法运算。(3)本专利技术涉及的第三电动机控制装置(例如，后述的电动机控制装置10A)，对由电动机驱动的可动部(例如，后述的电动机轴30)与由所述可动部驱动的被驱动部(例如，后述的主轴50)之间的齿隙进行校正，其特征在于，所述电动机控制装置具有：第一位置检测部(例如，后述的第一位置检测部101)，其本文档来自技高网...

【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所述可动部驱动的被驱动部之间的齿隙进行校正，其特征在于，所述电动机控制装置具有：第一位置检测部，其检测所述可动部的位置即第一位置；第二位置检测部，其检测所述被驱动部的位置即第二位置；位置误差计算部，其计算换算后第一位置检测值与第二位置检测值之间的偏差即位置误差，其中，所述换算后第一位置检测值是将所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值通过所述可动部与所述被驱动部之间的旋转比换算为被驱动部的位置值而得的，所述第二位置检测值是由所述第二位置检测部检测出的；位置指令制作部，其制作位置指令；反转检测部，其检测所述位置指令的反转；位置误差变化量计算部，其计算从检测出反转起的所述位置误差的变化量绝对值；判定部，其判定所述位置误差的变化量绝对值是否超过规定的基准值；齿隙校正部，其对所述位置指令加上基于所述位置误差的齿隙校正量；控制部，其根据加上所述齿隙校正量后的位置指令计算速度指令或者转矩指令；以及齿隙加速部，其对所述速度指令或者所述转矩指令加上齿隙加速量，若所述位置误差的变化量绝对值超过预先指定的第一基准值，则所述齿隙校正部开始所述齿隙校正量的加法运算，若所述位置误差的变化量绝对值超过预先指定的第二基准值，则所述齿隙加速部开始所述齿隙加速量的加法运算。...

【技术特征摘要】
2016.05.25 JP 2016-1046661.一种电动机控制装置，对由电动机驱动的可动部与由所述可动部驱动的被驱动部之间的齿隙进行校正，其特征在于，所述电动机控制装置具有：第一位置检测部，其检测所述可动部的位置即第一位置；第二位置检测部，其检测所述被驱动部的位置即第二位置；位置误差计算部，其计算换算后第一位置检测值与第二位置检测值之间的偏差即位置误差，其中，所述换算后第一位置检测值是将所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值通过所述可动部与所述被驱动部之间的旋转比换算为被驱动部的位置值而得的，所述第二位置检测值是由所述第二位置检测部检测出的；位置指令制作部，其制作位置指令；反转检测部，其检测所述位置指令的反转；位置误差变化量计算部，其计算从检测出反转起的所述位置误差的变化量绝对值；判定部，其判定所述位置误差的变化量绝对值是否超过规定的基准值；齿隙校正部，其对所述位置指令加上基于所述位置误差的齿隙校正量；控制部，其根据加上所述齿隙校正量后的位置指令计算速度指令或者转矩指令；以及齿隙加速部，其对所述速度指令或者所述转矩指令加上齿隙加速量，若所述位置误差的变化量绝对值超过预先指定的第一基准值，则所述齿隙校正部开始所述齿隙校正量的加法运算，若所述位置误差的变化量绝对值超过预先指定的第二基准值，则所述齿隙加速部开始所述齿隙加速量的加法运算。2.一种电动机控制装置，对由电动机驱动的可动部与由所述可动部驱动的被驱动部之间的齿隙进行校正，其特征在于，所述电动机控制装置具有：第一位置检测部，其检测所述可动部的位置即第一位置；第二位置检测部，其检测所述被驱动部的位置即第二位置；位置误差计算部，其计算换算后第一位置检测值与第二位置检测值之间的偏差即位置误差，其中，所述换算后第一位置检测值是将所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值通过所述可动部与所述被驱动部之间的旋转比换算为被驱动部的位置值而得的，所述第二位置检测值是由所述第二位置检测部检测出的；位置指令制作部，其制作位置指令；反转检测部，其检测所述位置指令的反转；位置误差变化量计算部，其计算从检测出反转起的所述位置误差的变化量绝对值；位置误差变化率计算部，其计算从检测出反转起的每单位时间的所述位置误差的变化率绝对值；第一判定部，其判定所述位置误差的变化率绝对值是否超过规定的基准值；第二判定部，其判定所述位置误差的变化量绝对值是否超过规定的基准值；齿隙校正部，其对所述位置指令加上基于所述位置误差的齿隙校正量；控制部，其根据加上所述齿隙校正量后的位置指令计算速度指令或者转矩指令；以及齿隙加速部，其对所述速度指令或者所述转矩指令加上齿隙加速量，若所述位置误差的变化率绝对值超过预先指定的第一基准值，则所述齿隙校正部开始所述齿隙校正量的加法运算，若所述位置误差的变化量绝对值超过预先指定的第二基准值，则所述齿隙加速部开始所述齿隙加速量的加法运算。3.一种电动机控制装置，对由电动机驱动的可动部与由所述可动部驱动的被驱动部之间的齿隙进行校正，其特征在于，所述电动机控制装置具有：第一位置检测部，其检测所述可动部的位置即第一位置；第二位置检测部，其检测所述被驱动部的位置即第二位置；位置误差计算部，其计算换算后第一位置检测值与第二位置检测值之间的偏差即位置误差，其中，所述换算后第一位置检测值是将所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值通过所述可动部与所述被驱动部之间的旋转比换算为被驱动部的位置值而得的，所述第二位置检测值是由所述第二位置检测部检测出的；位置指令制作部，其制作位置指令；反转检测部，其检测所述位置指令的反转；位置误差变化量计算部，其计算从检测出反转起的所述位置误差的变化量绝对值；位置误差变化率计算部，其计算从检测出反转起的每电动机旋转角单位变化量的所述位置误差的变化率绝对值；第一判定部，其判定所述位置误差的变化率绝对值是否超过规定的基准值；第二判定部，其判定所述位置误差的变化量绝对值是否超过规定的基准值；齿隙校正部，其对所述位置指令加上基于所述位置误差的齿隙校正量；控制部，其根据加上所述齿隙校正量后的位置指令计算速度指令或者转矩指令；以及齿隙加速部，其对所述速度指令或者所述转矩指令加上齿隙加速量，若所述位置误差的变化率绝对值超过预先指定的第一基准值，则所述齿隙校正部开始所述齿隙校正量的加法运算，若所述位置误差的变化量绝对值超过预先指定的第二基准值，则所述齿隙加速部开始所述齿隙加速量的加法运算。4.一种电动机控制装置，对由电动机驱动的可动部与由所述可动部驱动的被驱动部之间的齿隙进行校正，其特征在于，所述电动机控制装置具有：第一位置检测部，其检测所述可动部的位置即第一位置；第二位置检测部，其检测所述被驱动部的位置即第二位置；位置误差计算部，其计算换算后第一位置检测值与第二位置检测值之间的偏差即位置误差，其中，所述换算后第一位置检测值是将所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值通过所述可动部与所述被驱动部之间的旋转比换算为被驱动部的位置值而得的，所述第二位置检测值是由所述第二位置检测部检测出的；位置指令制作部，其制作位置指令；反转检测部，其检测所述位置指令的反转；位置误差变化量计算部，其计算从检测出反转起的所述位置误差的变化量绝对值；位置误差变化率计算部，其计算从检测出反转起的所述位置指令的积分值的每单位变化量的所述位置误差的变化率绝对值；第一判定部，其判定所述位置误差的变化率绝对值是否超过规定的基准值；第二判定部，其判定所述位置误差的变化量绝对值是否超过规定的基准值；齿隙校正部，其对所述位置指令加上基于所述位置误差的齿隙校正量；控制部，其根据加上所述齿隙校正量后的位置指令计算速度指令或者转矩指令；以及齿隙加速部，其对所述速度指令或者所述转矩指令加上齿隙加速量，若所述位置误差的变化率绝对值超过预先指定的第一基准值，则所述齿隙校正部开始所述齿隙校正量的加法运算，若所述位置误差的变化量绝对值超过预先指定的第二基准值，则所述齿隙加速部开始所述齿隙加速量的加法运算。5.一种电动机控制装置，对由电动机驱动的可动部与由所述可动部驱动的被驱动部之间的齿隙进行校正，其特征在于，所述电动机控制装置具有：第一位置检测部，其检测所述可动部的位置即第一位置；第二位置检测部，其检测所述被驱动部的位置即第二位置；位置误差计算部，其计算换算后第一位置检测值与第二位置检测值之间的偏差即位置误差，其中，所述换算后第一位置检测值是将所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值通过所述可动部与所述被驱动部之间的旋转比换算为被驱动部的位置值而得的，所述第二位置检测值是由所述第二位置检测部检测出的；位置指令制作部，其制作位置指令；反转检测部，其检测所述位置指令的反转；位置误差变化率计算部，其计算从检测出反转起的每单位时间的所述位置误差的变化率绝对值；判定部，其判定所述位置误差的变化率绝对值是否超过规定的基准值；齿隙校正部，其对所述位置指令加上基于所述位置误差的齿隙校正量；控制部，其根据加上所述齿隙校正量后的位置指令计算速度指令或者转矩指令；以及齿隙加速部，其对所述速度指令或者所述转矩指令加上齿隙加速量，若所述位置误差的变化率绝对值超过预先指定的第一基准值，则所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本章太郎，置田肇，森田有纪，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP