电动机控制装置以及电动机控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术的控制伺服电动机(11)的电动机控制装置(10)具备：具有多个开关元件(S)的逆变器(16)；通过控制多个开关元件(S)的开关动作而驱动伺服电动机(11)的电动机控制部(30)；向伺服电动机(11)赋予制动力的制动器(18)；控制制动器(18)的制动器控制部(34)；以及获取伺服电动机(11)的旋转状态的状态获取部(32)。在电动机控制部(30)不驱动伺服电动机(11)且不使制动器(18)工作的状态下，在伺服电动机(11)的每单位时间的旋转量成为规定量以上的情况下，制动器控制部(34)使制动器(18)工作。

Motor control device and motor control method

【技术实现步骤摘要】
电动机控制装置以及电动机控制方法
本专利技术涉及一种控制伺服电动机且控制向伺服电动机赋予制动力的制动器的电动机控制装置以及电动机控制方法。
技术介绍
在日本特开平05-318359号公报中公开有如下内容：在对机器人进行直接示教的情况下，将向驱动机器人的臂(移动对象物)的电动机赋予制动力的动态制动器电路断开。
技术实现思路
然而，如日本特开平05-318359号公报那样，当解除制动器时，移动对象物(机器人的臂等)可能因自重下落而与位于其下的物品(周围物)发生碰撞，或者操作者过于强力地推动移动对象物而可能使臂因惯性力停不下来而与周围的物品(周围物)发生碰撞。对此，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，即便在解除制动器而以手动的方式使移动对象物移动时，也能够防止移动对象物与周围物发生碰撞。本专利技术的第一方式是控制伺服电动机的电动机控制装置，其中，该电动机控制装置具备：逆变器，其具有多个开关元件，将直流电压变换为交流电压，并将交流电压供给到所述伺服电动机；电动机控制部，其通过控制多个所述开关元件的开关动作来驱动所述伺服电动机；制动器，其向所述伺服电动机赋予制动力；制动器控制部，其控制所述制动器；以及状态获取部，其获取所述伺服电动机的旋转状态，在所述电动机控制部不驱动所述伺服电动机且不使所述制动器工作的状态下，在所述伺服电动机的每单位时间的旋转量成为规定量以上的情况下，所述制动器控制部不使所述制动器工作。本专利技术的第二方式是由电动机控制装置控制伺服电动机的电动机控制方法，其中，所述电动机控制装置具备：逆变器，其具有多个开关元件，将直流电压变换为交流电压并将交流电压供给到所述伺服电动机；以及制动器，其向所述伺服电动机赋予制动力，电动机控制方法包括：通过控制多个所述开关元件的开关动作来驱动所述伺服电动机的电动机控制步骤；控制所述制动器的制动器控制步骤；以及获取所述伺服电动机的旋转状态的状态获取步骤，在所述电动机控制步骤不驱动所述伺服电动机且不使所述制动器工作的状态下，在所述伺服电动机的每单位时间的旋转量成为规定量以上的情况下，所述制动器控制步骤使所述制动器工作。根据本专利技术，即便在解除制动器而以手动的方式使移动对象物移动时，也能够防止移动对象物与周围物发生碰撞。通过参照添附的附图而说明的以下的实施方式的说明，而易于理解上述的目的、特征以及优点。附图说明图1是表示第一实施方式的电动机控制装置的结构的一例的图。图2是表示图1所示的电动机控制装置的动作的流程图。图3是表示第二实施方式的电动机控制装置的结构的一例的图。图4是表示图3所示的电动机控制装置的动作的流程图。图5是表示变形例1的电动机控制装置的结构的一例的图。具体实施方式以下，举出优选的实施方式，参照附图对本专利技术所涉及的电动机控制装置以及电动机控制方法详细进行说明。[第一实施方式]图1是表示第一实施方式的电动机控制装置10的结构的一例的图。电动机控制装置10是控制伺服电动机11的控制装置。电动机控制装置10具备整流器12、平滑电容器14、逆变器16、制动器18、操作部20、控制部22以及通知部24。另外，在本实施方式中，虽未图示，但伺服电动机11具有三相(UVW)的电动机线圈，在伺服电动机11设有检测旋转位置的位置检测部PD。伺服电动机11例如驱动机器人的多关节臂。整流器12将从交流电源25供给的交流电压整流为直流电压。平滑电容器14使由整流器12整流后的直流电压平滑化。另外，在本实施方式中，交流电源25将三相(UVW)的交流电压向整流器12供给。逆变器16将由整流器12整流后的直流电压(具体地说，平滑电容器14的电压)变换为交流电压而驱动伺服电动机11。逆变器16具有多个开关元件(半导体开关元件)S。多个开关元件S具有与U相对应的上臂的开关元件Suu以及下臂的开关元件Sud、与V相对应的上臂的开关元件Svu以及下臂的开关元件Svd、与W相对应的上臂的开关元件Swu以及下臂的开关元件Swd。三相的上臂的开关元件Suu、Svu、Swu将平滑电容器14的正极侧的端子和伺服电动机11的三相的电动机线圈连接。三相的下臂的开关元件Sud、Svd、Swd将平滑电容器14的负极侧的端子和伺服电动机11的三相的电动机线圈连接。按照每一相，上臂的开关元件S和下臂的开关元件S以串联的方式连接，以串联的方式连接的上臂的开关元件S以及下臂的开关元件S与平滑电容器14并联地连接。逆变器16通过三相的上臂的开关元件Suu、Svu、Swu以及三相的下臂的开关元件Sud、Svd、Swd的开关动作(接通(ON)/断开(OFF)动作)将平滑电容器14的电压(以下，称作电容器电压)变换为交流电压而驱动伺服电动机11。制动器18是向伺服电动机11赋予制动力的构件。在本说明中，设为使用动态制动器作为制动器18，在以下的说明中称作动态制动器18。动态制动器18具备：电阻Ru、Rv、Rw、使经过电阻Ru、Rv、Rw而设置于伺服电动机11的三相的电动机线圈短路的开关26u、26v、26w。通过使开关26u、26v、26w变为接通，伺服电动机11的三相的电动机线圈经过电阻Ru、Rv、Rw而被短路。由此，能够迅速地消耗在伺服电动机11产生的电力，从而能够对伺服电动机11进行制动。另外，图1表示开关26u、26v、26w为断开的状态。操作部20接受操作者的操作，并将与操作者的操作相应的操作信号向控制部22输出。控制部22是包括CPU等处理器和存储介质等的计算机。控制部22具有电动机控制部30、状态获取部32以及制动器控制部34。电动机控制部30通过控制逆变器16的多个开关元件S的开关动作而驱动伺服电动机11。另外，当将所有的开关元件S断开时，伺服电动机11的驱动停止。状态获取部32获取伺服电动机11的旋转状态。具体地说，状态获取部32获取由位置检测部PD检测到的旋转位置。能够根据该旋转位置的变化来获取伺服电动机11的旋转状态。制动器控制部34通过控制动态制动器18的开关26u、26v、26w的接通断开来进行制动力向伺服电动机11的赋予以及制动力的赋予的解除。制动器控制部34通过将控制信号向动态制动器18输出来控制开关26u、26v、26w的接通断开。制动器控制部34原则上在电动机控制部30不驱动伺服电动机11时将开关26u、26v、26w接通，由此使动态制动器18工作。由此，伺服电动机11被赋予制动力。另外，制动器控制部34在电动机控制部30驱动伺服电动机11时将开关26u、26v、26w断开，由此使动态制动器18不工作(使工作停止)。由此，制动力向伺服电动机11的赋予被解除。在电动机控制部30不驱动伺服电动机11时，在根据操作者的操作部20的操作而完成制动解除的指示的情况下，制动器控制部34将开关26u、26v、26w从接通切换为断开。例如，在进行通过手动对多关节臂的机器人示教姿态、位置的所谓的教学的情况下，若伺服电动机11被赋予制动力，则难以利用较弱的外力使伺服电动机11旋转(利用较弱的外力使移动对象物移动)，教学变得困难。对此，在上述那样的情况下，操作者对操作部20进行操作而进行制动解除的指示。然而，当解除制动力向伺服电动机11的赋予时，通过伺服电动机11而进行移动的移动对象物(例如，多关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机控制装置，其控制伺服电动机，其特征在于，所述电动机控制装置具备：逆变器，其具有多个开关元件，将直流电压变换为交流电压，并将交流电压供给到所述伺服电动机；电动机控制部，其通过控制多个所述开关元件的开关动作来驱动所述伺服电动机；制动器，其向所述伺服电动机赋予制动力；制动器控制部，其控制所述制动器；以及状态获取部，其获取所述伺服电动机的旋转状态，在所述电动机控制部不驱动所述伺服电动机且不使所述制动器工作的状态下，在所述伺服电动机的每单位时间的旋转量成为规定量以上的情况下，所述制动器控制部使所述制动器工作。

【技术特征摘要】
2018.03.15 JP 2018-0475281.一种电动机控制装置，其控制伺服电动机，其特征在于，所述电动机控制装置具备：逆变器，其具有多个开关元件，将直流电压变换为交流电压，并将交流电压供给到所述伺服电动机；电动机控制部，其通过控制多个所述开关元件的开关动作来驱动所述伺服电动机；制动器，其向所述伺服电动机赋予制动力；制动器控制部，其控制所述制动器；以及状态获取部，其获取所述伺服电动机的旋转状态，在所述电动机控制部不驱动所述伺服电动机且不使所述制动器工作的状态下，在所述伺服电动机的每单位时间的旋转量成为规定量以上的情况下，所述制动器控制部使所述制动器工作。2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述状态获取部获取伺服电动机的旋转位置作为所述伺服电动机的旋转状态，在所述电动机控制部不驱动所述伺服电动机且不使所述制动器工作的状态下，在所述伺服电动机的每单位时间的所述旋转位置的变化量成为规定量以上的情况下，所述制动器控制部使所述制动器工作。3.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述电动机控制部在所述制动器不工作的状态下，不驱动所述伺服电动机而将多个所述开关元件中的至少一个所述开关元件间歇地接通，由此制作将由所述伺服电动机发电的发电电流经由所述逆变器而返回至所述伺服电动机的电路，所述状态获取部获取所述发电电流作为所述伺服电动机的旋转状态，在所述电动机控制部不驱动所述伺服电动机且不使所述制动器工作的状态下，在所述发电电流成为第一阈值以上的情况下，所述制动器控制部使所述制动器工作。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，所述制动器为动态制动器，所述电动机控制装置具备解除判断部，在所述制动器控制部不使所述动态制动器工作的状态下，在流经所述动态制动器的电流成为第二阈值(TH2)以上的情况下，所述解除判断部判断为基于所述动态制动器的制动...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井钟多，齐藤总，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP