电动机控制装置、电动机的位置控制方法以及产业用机械制造方法及图纸

电动机控制装置具有移动指令生成部、移动指令处理部以及控制部。移动指令生成部输出电动机的移动指令。移动指令处理部具有缓存器、滤波器以及处理部。缓存器保持移动指令。滤波器对常量进行滤波处理，并生成新的常量。处理部基于缓存器中保持的移动指令和由滤波器生成的新的常量来进行运算处理，生成并输出与新的常量成比例的新的移动指令。控制部基于新的移动指令来进行电动机的控制。

Motor control device, motor position control method and industrial machinery

The motor control device has a mobile instruction generating unit, a mobile instruction processing unit and a control unit. The mobile instruction generating unit outputs the moving instruction of the motor. The mobile instruction processing unit has a buffer, a filter and a processing unit. The buffer holds the moving instructions. The filter filters the constants and generates new constants. The processing unit generates and outputs new mobile instructions proportional to the new constants based on the mobile instructions held in the buffer and the new constants generated by the filter. The control unit controls the motor based on the new moving instructions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机控制装置、电动机的位置控制方法以及产业用机械
本公开涉及对移动指令进行滤波处理从而进行位置控制的电动机控制装置和电动机的位置控制方法以及使用该控制装置的产业用机械。
技术介绍
以往，当进行用于使自动搬运机、机器人等动作的电动机的位置控制时，如专利文献1所示，已知将滤波器插入移动指令生成部和控制部之间，并通过滤波处理使电动机的移动指令成为平滑的加减速动作的技术。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-102215号公报
技术实现思路
本公开的电动机控制装置具有移动指令生成部、移动指令处理部以及控制部。移动指令生成部输出电动机的移动指令。移动指令处理部具有缓存器、滤波器以及处理部。缓存器保持移动指令。滤波器对常量进行滤波处理，并生成新的常量。处理部基于缓存器中保持的移动指令和由滤波器生成的新的常量来进行运算处理，生成并输出与新的常量成比例的新的移动指令。控制部基于新的移动指令来进行电动机的控制。本公开的电动机的位置控制方法是一种使用具有缓存器、滤波器以及处理部的移动指令处理部来进行电动机的位置控制的电动机的位置控制方法。本公开的电动机的位置控制方法具备：第一步骤，将移动指令输入到缓存器并进行保持；第二步骤，将常量输入到滤波器并进行滤波处理，生成新的常量；第三步骤，取出缓存器中保持的移动指令，与处理部内的第一保持部中保持的值相加，并保持为第一相加值，并且将常量与处理部内的第二保持部中保持的值相加，并保持为第二相加值；以及第四步骤，基于新的常量、第一相加值以及第二相加值来进行运算，生成与新的常量成比例的新的移动指令，并且将从第一保持部中保持的第一相加值减去新的移动指令所获得的值保持在第一保持部中，并且将从第二保持部中保持的第二相加值减去新的常量所获得的值保持在第二保持部中。本公开的产业用机械具有：电动机；上述电动机控制装置，控制电动机；以及被驱动体，由电动机驱动。在此，滤波器的截止频率为被驱动体的固有振动频率。附图说明图1是示出实施方式1所涉及的电动机控制装置的结构的框图。图2是示出实施方式1所涉及的移动指令处理部的结构的框图。图3A是示出实施方式1所涉及的IIR型数字滤波器的结构的框图。图3B是示出实施方式1所涉及的FIR型数字滤波器的结构的框图。图4是实施方式1所涉及的移动指令处理部中的流程图。图5A是示出实施方式1所涉及的电动机控制装置的移动指令的xy轨迹的图。图5B是示出相对于x轴的移动指令的时间序列的图。图5C是示出相对于y轴的移动指令的时间序列的图。图5D是示出移动常量输出的时间序列的图。图6A是示出图4所示的流程图的执行后的移动指令的xy轨迹的图。图6B是示出相对于x轴的处理后的移动指令的时间序列的图。图6C是示出相对于y轴的处理后的移动指令的时间序列的图。图6D是示出处理后的移动常量输出的时间序列的图。图7A是示出比较例所涉及的电动机控制装置的移动指令的xy轨迹的图。图7B是示出相对于x轴的移动指令的时间序列的图。图7C是示出相对于y轴的移动指令的时间序列的图。图8A是示出比较例所涉及的电动机控制装置的滤波处理后的移动指令的xy轨迹的图。图8B是示出相对于x轴的滤波处理后的移动指令的时间序列的图。图8C是示出相对于y轴的滤波处理后的移动指令的时间序列的图。图9是示出比较例所涉及的电动机控制装置的结构的框图。图10是示出实施方式2所涉及的电动机控制装置的结构的框图。图11是示出实施方式2所涉及的移动指令处理部的结构的框图。图12是实施方式2所涉及的移动指令处理部中的流程图。图13A是示出实施方式2所涉及的电动机控制装置的移动指令的xy轨迹的图。图13B是示出相对于x轴的移动指令的时间序列的图。图13C是示出相对于y轴的移动指令的时间序列的图。图13D是示出移动常量输出的时间序列的图。图14A是示出图12所示的流程图的执行后的移动指令的xy轨迹的图。图14B是示出相对于x轴的处理后的移动指令的时间序列的图。图14C是示出相对于y轴的处理后的移动指令的时间序列的图。图14D是示出处理后的移动常量输出的时间序列的图。图15A是实施方式3所涉及的焊接机器人的概略结构图。图15B是示出焊接工件时的焊丝的动作的图。具体实施方式如专利文献1中公开的那样，通过对来自移动指令生成部的移动指令进行滤波处理，能够除去移动指令中包括的起振分量，即激发由电动机驱动的机械的振动的分量。但是，若由进行了滤波处理的移动指令来控制电动机位置，则有由电动机驱动的机器人等的移动轨迹与原来指示的移动轨迹不一致的情况。这是因为，在滤波处理前的移动指令中的时间序列不同的分量混合存在的状态下，构成了滤波处理后的移动指令。(实施方式1)基于附图详细说明本实施方式。以下的优选的实施方式的说明本质上仅是例示，完全没有对本专利技术、其应用物或者其用途进行限制的意图。图1是示出本实施方式所涉及的电动机控制装置的结构的框图。另外，在本实施方式中，示出了以两轴进行电动机的位置控制的例子。(电动机控制装置的结构)如图1所示，电动机控制装置100具有移动指令生成部1、移动指令处理部20以及控制部110。电动机控制装置100还可以具有电动机6、电流检测器5以及位置检测器7。移动指令生成部1生成用于驱动电动机6的移动指令。移动指令处理部20处理来自移动指令生成部1的移动指令并输出新的移动指令。电流检测器5检测电动机6的驱动电流。位置检测器7检测电动机6的旋转角度。控制部110具有位置控制部2、速度控制部3、电流控制部4以及信号处理部8。位置控制部2控制电动机6的位置。速度控制部3控制电动机6的旋转速度。电流控制部4控制电动机6的驱动电流。信号处理部8处理来自位置检测器7的信号。由信号处理部8处理的信号变换为电动机6驱动的被驱动体(机器人等)的实际的旋转角速度ω和实际的移动量q。如图1所示，电动机控制装置也可以具备两组也就是说与两轴相应的量的电动机6、位置检测器7以及电流检测器5。此外，也可以具备两组也就是说与两轴相应的量的位置控制部2、速度控制部3、电流控制部4以及信号处理部8。在图1中，对第一轴的各部分的信号标注后缀1，对第二轴的各部分的信号标注后缀2。在以下的说明中，将后缀1以及后缀2表示为后缀m(m＝1或者2)。移动指令生成部1基于用户创建的动作程序进行轨道规划并生成移动指令pm＊。按每个给定周期输出移动指令pm＊作为电动机的每单位时间的旋转量。移动指令处理部20输入从移动指令生成部1按每个给定周期输出的移动指令pm＊，按每个给定周期对其进行处理从而生成并输出新的移动指令qm＊。位置控制部2输入从移动指令处理部20按每个给定周期输出的移动指令qm＊，对其进行累计，并且减去每个给定周期的实际的移动量qm。在此，实际的移动量qm是由信号处理部8对位置检测器7的输出进行处理所获得的每个给定时间的电动机的旋转角移动量。即，对与经由移动指令生成部1、移动指令处理部20获得的指令相关的值标注“＊”。而且，对驱动电动机而实际获得的值不标注“＊”。在位置控制部2内，移动指令qm＊的时间序列的总和和实际的移动量qm的时间序列的总和的差值保持为位置偏差量。将比例常量(位置增益)乘以该位置偏差量所获得的值作为速度指令ωm＊从位置控制部2输出。此外，也有将比例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机控制装置，具备：移动指令生成部、移动指令处理部以及控制部，所述移动指令处理部输出电动机的移动指令，所述移动指令处理部具有：缓存器，保持所述移动指令；滤波器，对常量进行滤波处理，并生成新的常量；以及处理部，基于所述缓存器中保持的所述移动指令和由所述滤波器生成的所述新的常量来进行运算处理，生成并输出与所述新的常量成比例的新的移动指令，所述控制部基于所述新的移动指令来进行所述电动机的控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.08 JP 2016-1757391.一种电动机控制装置，具备：移动指令生成部、移动指令处理部以及控制部，所述移动指令处理部输出电动机的移动指令，所述移动指令处理部具有：缓存器，保持所述移动指令；滤波器，对常量进行滤波处理，并生成新的常量；以及处理部，基于所述缓存器中保持的所述移动指令和由所述滤波器生成的所述新的常量来进行运算处理，生成并输出与所述新的常量成比例的新的移动指令，所述控制部基于所述新的移动指令来进行所述电动机的控制。2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中，所述常量是与所述电动机的被驱动体的移动速度成比例的值。3.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中，所述控制部累积所述新的移动指令，并减去由所述电动机驱动的被驱动体的移动量。4.一种电动机的位置控制方法，所述电动机使用具有缓存器、滤波器以及处理部的移动指令处理部来进行电动机的位置控制，所述电动机的位置控制方法具备：第一步骤，将移动指令输入到所述缓存器并进行保持；第二步骤，将常量输入到所述滤波器并进行滤波处理，生成新的常量；第三步骤，取出所述缓存器中保持的所述移动指令，与所述处理部内的第一保持部中保持的值相加并保持为第一相加值，并且将所述常量与所述处理部内的第二保持部中保持的值相加并保持为第二相加值；以及第四步骤，基于所述新的常量、所述第一相加值以及所述第二相加值来进行运算，生成与所述新的常量成比例的新的移动指令，并且将从所述第一保持部中保持的所述第一相加值减去所述新的移动指令所得的值保持在所述第一保持部中，并且将从所述第二保持部中保持的所述第二相加值减去所述新的常量所得的值保持在所述第二保持部中。5.根据权利要求4所述的电动机的位置控制方法，其中，在所述第三步骤中，在取出所述第一保持部中保持的所述第一相加值并保持在所述处理部内的第三保持部中之后，从所述缓存器取出所述移动指令，输入到所述第一保持部并进行保持，在从所述新的常量减去所述第二保持部中保持的所述第二相加值之后，将所述常量输入到所述第二保持部并进行保持，在第四步骤中，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本敦实，中田广之，本内保义，山本良祐，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP