[發明專利]驅動與旋轉軸連接的伺服電動機的伺服電動機驅動裝置

有效

• 申請號: 201210441666.1
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN103095190A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 鈴木直行;松本康之
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: H02P5/74
• 分類號: H02P5/74
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;郭鳳麟

技術領域

本發明涉及伺服電動機驅動裝置，其能夠與產業用機器人的操作條件對應地追加向交流電源側再生與產業用機器人的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機減速驅動時產生的再生能量的電源再生功能。

背景技術

以前，為處理在伺服電動機減速驅動時產生的再生能量，使用具有通過再生電阻消耗再生能量的電阻再生功能的伺服電動機驅動裝置、和向交流電源側再生再生能量的電源再生功能的伺服電動機驅動裝置。

具有電阻再生功能的伺服電動機驅動裝置具有變換器和再生電阻電路，該變換器具有把來自交流電源的交流電流變換為直流電流、向把直流電力變換為交流電力的逆變器供給直流電力的多個二極管，該再生電阻電路具有開關元件（例如NPN型晶體管）與再生電阻的串聯電路。

具有電源再生功能的伺服電動機驅動裝置具有變換器，變換器除了具有多個二極管之外，還具有與多個二極管的各個并聯的二極管相同數目的開關元件。

具有電阻再生功能的伺服電動機驅動裝置的變換器，不具有開關元件，因此與具有電源再生功能的伺服電動機驅動裝置相比在裝置的小型化方面有利。另一方面，具有電源再生功能的伺服電動機驅動裝置與具有電阻再生功能的伺服電動機驅動裝置相比能夠消耗更多的再生能量。

與產業用機器人的可動部（例如臂）的旋轉軸連接的伺服電動機減速驅動時產生的再生能量通常比與機床或者產業機械的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機減速驅動時產生的再生能量小，能夠通過電阻再生充分應付。因此，在驅動與產業用機器人的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機的情況下，一般使用具有對裝置的小型化有利的電阻再生功能的伺服電動機驅動裝置。

但是，在同時操作多個產業用機器人的情況下，在同時驅動與產業用機器人的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機以及與產業用機器人的外圍設備的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機的情況下，在操作大型或者高速的產業用機器人的情況下等，伺服電動機減速驅動時產生的再生能量，有時比能夠通過電阻再生處理的再生能量大。在這種情況下，為使能夠處理產生的再生能量，使用具有電阻再生功能和電源再生功能兩者的伺服電動機驅動裝置。具有電阻再生功能和電源再生功能兩者的伺服電動機驅動裝置具有變換器和再生電阻電路，該變換器具有多個二極管以及與其同數目的開關元件。

以前，作為具有電阻再生功能和電源再生功能兩者的伺服電動機驅動裝置，在日本實開昭62－26192號公報（JP62－26192B）、日本特開2004－154961號公報（JP2004－154961A）以及日本特開2011－101473號公報（JP2011－101473A）中提出了在再生能量在規定的量以下時僅進行電源再生，當再生能量超過規定的量時，進行電源再生和電阻再生兩者的伺服電動機驅動裝置，；在日本特開2011－101474號公報（JP2011－101474）中提出了在發生瞬時停電的情況下結束電源再生同時開始電阻再生的伺服電動機驅動裝置。

在驅動與產業用機器人的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機的情況下，與操作的產業用機器人的個數、有無和產業用機器人同時使用的外圍裝置、產業用機器人的大小或者速度等的產業用機器人的操作條件對應，決定在處理再生能量時僅電阻再生功能是否充分、是否需要電阻再生功能和電源再生功能兩者。亦即在處理再生能量時僅電阻再生功能足夠的情況下，使用具有多個二極管的變換器和再生電阻電路，實現裝置的小型化，在處理再生能量時需要電阻再生功能和電源再生功能兩者的情況下，希望使用具有多個二極管以及與其同數目的開關元件的變換器和再生電阻電路，進行電源再生。

但是，在現有的具有電阻再生功能和電源再生功能兩者的伺服電動機驅動裝置中，因為預先裝備具有多個二極管以及與其同數目的開關元件的變換器，所以即使在處理再生能量時僅電阻再生功能已足夠的情況下，也使用多個二極管以及與其同數目的開關元件的變換器。因此，在現有的具有電阻再生功能和電源再生功能兩者的伺服電動機驅動裝置中，不能與產業用機器人的操作條件對應地追加電源再生功能。

發明內容

作為本發明的一種方式，提供能夠與產業用機器人的操作條件對應地追加電源再生功能的伺服電動機驅動裝置。