伺服系统以及安全控制设备技术方案

提供一种伺服系统以及安全控制设备。无需将伺服系统整体更换为具有安全功能的伺服系统就能够确保伺服系统的安全。伺服系统具有伺服马达（２）和伺服放大器（４），该伺服放大器（４）基于安装在该伺服马达（２）上的编码器（３）的输出信息，对伺服马达（２）的驱动进行控制，在伺服系统中设置有安全控制设备（６），其基于编码器（３）的输出信息，监视是否发生了异常，当发生了异常时，切断向伺服马达（２）的驱动电力的供给，伺服系统能够将监视的内容设定为设定信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及伺服系统以及提高该伺服系统安全性的最佳的安全控制设备。
技术介绍
伺服系统用于各种机械中的可动部的定位控制等。 作为这种伺服系统，具有如下装置，S卩，该伺服系统具有用于驱动各种机械装置 的伺服马达、安装于该伺服马达上的编码器、用于控制伺服马达动作的伺服放大器、对该伺 服放大器输出位置指令信息的可编程序控制器(PLC)等上位控制器。伺服放大器控制向伺 服马达流过的驱动电流，以使来自编码器的位置(角度)信息与从上位控制器提供的位置 指令信息一致。 作为这样的伺服系统，例如在专利文献1中公开了一种水轮机用电动伺服装置，该水轮机用电动伺服装置具有伺服马达和伺服放大器，并且驱动水轮机的导流叶片(guidevane)。在该伺服装置中，监视伺服放大器的输出电压波形，当检测到伺服放大器异常时，发出警报，并且使备用(back up)的导流叶片锁定装置工作，从而使水轮机停止。 然而，该专利文献1涉及水轮机用的驱动装置，并不适用于各种伺服系统，而且只是监视伺服放大器的输出电压波形异常，其安全功能不完善。 还有一种具有在发生故障时控制为安全方面的安全功能的伺服控制器，但是在利 用该伺服控制器的情况下，需要与专用的伺服放大器、伺服马达以及编码器一起整体更换 伺服系统。 这样，若整体更换伺服系统，则成本上升，并且还存在如下问题，S卩，储存在用户开 发的专用的现有伺服系统中的经验(know-how)等变得无用，必须重新构建新的伺服系统。 专利文献1 :JP专利第3525401号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 本专利技术是鉴于上述问题而形成的，其目的在于，无需将已有的伺服系统整体更换 为具有安全功能的系统，就能够确保安全。 解决课题的方法 (1)本专利技术的伺服系统具有伺服马达和伺服放大器，一种伺服系统，具有伺服马达 和伺服放大器，该伺服放大器基于安装在该伺服马达上的编码器的输出信息，对上述伺服 马达的驱动进行控制，该伺服系统的特征在于，具有安全控制设备，上述编码器的输出被分 路输入到该安全控制设备，并且该安全设备对设置于上述伺服放大器和上述伺服马达之间 的驱动电力的供给线上的开闭单元，提供用于控制其开闭的安全输出信息；上述安全控制 设备基于上述编码器的输出信息，监视是否发生了异常，当发生了异常时，断开上述开闭单 元，从而切断向上述伺服马达的驱动电力的供给。 异常是基于编码器的输出信息能够检测出的异常，例如，优选伺服马达的旋转速度、旋转角度(位置)或者旋转方向等异常。 异常是指超出通常的值或范围，例如，是指伺服马达的旋转速度、旋转角度(位 置)或者旋转方向等超出预先设定的伺服马达的旋转速度、旋转角度(位置)或者旋转方 向等的界限值或界限范围。该界限值或界限范围优选由用户设定。 伺服马达以及伺服放大器不仅限于一组，也可以是多组。 作为该安全输出信息，有禁止由伺服马达驱动的机械装置工作的危险方面的安全 输出信息、许可上述机械装置工作的安全方面的安全输出信息，根据危险方面的安全输出 信息而断开上述开闭单元，根据安全方面的安全输出信息而闭合上述开闭单元。当发生了 异常时，根据危险方面的安全输出信息断开开闭单元，从而切断向伺服马达的驱动电力的供给。 若使用本专利技术的伺服系统，则通过在伺服系统中追加安全控制设备，基于编码器 的输出信息，监视是否发生了如伺服马达的旋转速度的异常等的异常，当发生了异常时，能 够切断向伺服马达的驱动电力的供给，使伺服马达停止，因此无需将伺服系统整体更换为 具有安全功能的系统就能够确保安全。 而且，使编码器的输出线分路，将编码器的输出信息提供给安全控制设备，由此能够监视是否发生了异常，而且，当发生了异常时，根据安全控制设备的安全输出信息，断开设置于伺服放大器和伺服马达之间的驱动电力的供给线上的开闭单元，从而切断向伺服马达的驱动电力的供给，因此对于已有的伺服系统能够容易地追加安全控制设备。(2)在本专利技术的伺服系统的其他实施方式中，上述安全控制设备具有设定输入部，该设定输入部用于接受设定信息的输入，上述设定信息包括监视是否发生所述异常时的监视内容，上述安全控制设备根据上述设定信息来进行监视。 作为监视的内容，有要监视的项目，例如，有伺服马达的旋转速度、旋转角度(位 置)、旋转方向等。 另外，作为监视的内容，有作为判断是否发生了异常的参数，例如，若要监视的项 目为伺服马达的旋转速度，则监视旋转速度的界限值或界限范围，若要监视的项目为旋转 角度(位置)，则监视旋转角度的界限值或界限范围等。 在有多台伺服马达的情况下，优选对每个伺服马达输入监视内容的设定信息。 另外，在有多台伺服马达的情况下，设定信息也可以包含这样的信息，S卩，该信息 是在某一伺服马达发生了异常时指定要切断驱动电力的供给的其他伺服马达的信息。 关于设定信息，可以由用户对设定用开关等进行手动操作来进行设定，也可以利 用专用的工具来进行设定。 根据该实施方式，由于按照包含监视的内容的设定信息来进行监视，因此能够根 据设定信息来选择监视的内容，例如，根据设定信息来选择伺服马达的旋转速度的监视、旋 转角度的监视等监视的内容。 (3)在本专利技术伺服系统的一个实施方式中，上述安全控制设备具有监视控制输入 部，该监视控制输入部接受用于切换上述监视的有效/无效的监视控制输入；当上述监视 控制输入为使监视有效的输入时，进行上述监视，当上述监视控制输入为使监视无效的输 入时，不进行上述监视。 监视控制输入是用于使监视有效或无效的输入，优选能够针对每个要监视的项对每个要监视的伺服马达，来控制有效/无效。该监视控制输入例如可以利用 来自安全光幕、安全门开关等安全传感器的输入。在这样的情况下，例如，当通过安全传感 器检测到操作员侵入到由伺服马达驱动的机械装置周围的检测区域时，也可以根据来自该 安全传感器的输入而使监视功能有效，从而开始监视伺服马达的旋转速度是否为低速的界 限速度以下。另外，也可以不将来自安全传感器的输入作为监视控制输入，而例如将与来自 控制面板的设定开关的有效/无效对应的输入作为监视控制输入。 根据该实施方式，能够根据监视控制输入来切换监视的有效/无效，因此无需始 终进行监视，而例如在操作员接近由伺服马达驱动的机械装置时能够利用来自安全传感器 的输入来开始监视。 (4)在本专利技术伺服系统的其他实施方式中，上述安全控制设备具有安全输入部，该 安全输入部用于接受紧急停止输入；上述安全控制设备响应上述紧急停止输入，切断向上 述伺服马达的驱动电力的供给。 紧急停止输入优选来自紧急停止开关等的输入。 根据该实施方式，紧急时响应紧急停止输入，能够切断向伺服马达的驱动电力的 供给，从而使伺服马达停止。 (5)在本专利技术伺服系统的另一实施方式中，具有控制器，其对上述伺服放大器输入 控制指令；当切断了向上述伺服马达的驱动电力的供给时，上述安全控制设备向上述控制 器传递切断的信息。根据该实施方式，在向伺服马达的驱动电力的供给被切断的信息下，通 过安全控制设备向用于对伺服放大器提供控制指令的控制器传递切断的信息，因此，识别 该信息，能够对伺服放大器提供适当的控制指令。(6)在本专利技术伺服系统的其他实施方式中，上述编码器是输出为多路的增量型编码器，该编码器的输出包括A相信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伺服系统，具有伺服马达和伺服放大器，该伺服放大器基于安装在该伺服马达上的编码器的输出信息，对上述伺服马达的驱动进行控制，该伺服系统的特征在于，具有安全控制设备，该安全控制设备接收上述编码器所分路输出的输出信息，并且该安全控制设备对开闭单元提供用于控制其开闭的安全输出信息，上述开闭单元设置在上述伺服放大器和上述伺服马达之间的驱动电力的供给线中；上述安全控制设备基于上述编码器的输出信息，监视是否发生了异常，当发生了异常时，断开上述开闭单元，从而切断向上述伺服马达的驱动电力的供给。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中山晃行，桥本实，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]