[發(fā)明專利]電機(jī)控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280002287.0
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN103069713A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 橋本敦實(shí);片岡史
• 申請（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
• 主分類號: H02P29/00
• 分類號: H02P29/00;H02P3/06
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用機(jī)器人控制裝置等的電機(jī)控制裝置的系統(tǒng)中的緊急停止時的電機(jī)的停止控制。

背景技術(shù)

使用圖13對具備機(jī)器人控制裝置等的電機(jī)控制裝置的機(jī)器人系統(tǒng)的一個例子進(jìn)行說明。需要說明的是，機(jī)器人系統(tǒng)包括由電機(jī)等驅(qū)動的操縱裝置和用于控制操縱裝置的機(jī)器人控制裝置等。

圖13是示出現(xiàn)有的機(jī)器人系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的圖。構(gòu)成圖13所示的機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)器人控制裝置100具備移動指令生成部101、伺服控制部60、增幅器106。在此，移動指令生成部101基于用戶完成的動作程序而進(jìn)行軌跡規(guī)劃并生成移動指令。伺服控制部60收到移動指令生成部101所輸出的移動指令而對電機(jī)107進(jìn)行驅(qū)動控制。增幅器106基于伺服控制部60的輸出而對電機(jī)107進(jìn)行控制。

如圖13所示，伺服控制部60具備位置控制部61、速度控制部104、電流控制部105、處理部114。上述各控制部由在每個恒定周期內(nèi)進(jìn)行控制計(jì)算的數(shù)字控制系統(tǒng)構(gòu)成。

位置控制部61收到來自移動指令生成部101的移動指令而進(jìn)行位置控制，并生成速度指令。速度控制部104收到來自位置控制部61的速度指令而進(jìn)行速度控制，并生成電流指令。電流控制部105收到來自速度控制部104的電流指令而進(jìn)行電流控制，并生成電壓指令。增幅器106收到來自電流控制部105的電壓指令而生成供給到電機(jī)107的電機(jī)電流。

從移動指令生成部101傳遞到伺服控制部60的移動指令采用對應(yīng)每個規(guī)定的時間的電機(jī)107的旋轉(zhuǎn)角的變化量的方式。位置控制部61將偏差計(jì)數(shù)部115作為構(gòu)成要素。位置控制部61在每個位置控制周期將移動指令加在偏差計(jì)數(shù)部115上，而從偏差計(jì)數(shù)部115中減去作為處理部114的輸出的實(shí)際位置的按照每個位置控制周期的電機(jī)107的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)角的變化量。需要說明的是，每個位置控制周期的電機(jī)107的旋轉(zhuǎn)角的變化量基于付隨在電機(jī)107的位置檢測器108所檢測出的電機(jī)107的旋轉(zhuǎn)角而在處理部114中被算出。在以上述方式處理的偏差計(jì)數(shù)部115的偏差計(jì)數(shù)值上乘以位置增益116的系數(shù)而成為速度指令。進(jìn)而，在此基礎(chǔ)上，具備將在來自移動指令生成部101的移動指令上乘以前饋系數(shù)117的系數(shù)的值作為速度指令的一部分而進(jìn)行加法的前饋控制。即，將位置增益116的輸出與前饋系數(shù)117的輸出加在一起而成為位置控制部61輸出的速度指令。

另外，在電機(jī)107具有不進(jìn)行勵磁控制時用于防止外力無意中進(jìn)行作用的制動器109。該制動器109通常保持為制動的狀態(tài)，通過使電流流通來解除制動。

另外，在機(jī)器人控制裝置100及機(jī)器人控制裝置100的外部中的至少一方設(shè)置有緊急停止指示部112作為迅速且直接地停止電機(jī)107的旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。當(dāng)該緊急停止指示部112動作時，制動器109被迅速地保持。即，呈制動器109相對于電機(jī)107制動的狀態(tài)。另外，通過緊急停止指示部112動作，停止來自移動指令生成部101的移動指令的送出。

具體而言，設(shè)置在示教操作時使用的示教裝置的應(yīng)急開關(guān)(dead?man?switch)110或緊急停止開關(guān)111與制動器109的通電電路聯(lián)動。由此，當(dāng)打開應(yīng)急開關(guān)110或緊急停止開關(guān)111的電路時，從電源113向制動器109的通電被斷開，電機(jī)107被保持為制動器109制動的狀態(tài)。需要說明的是，作為緊急停止開關(guān)111的例子而能夠舉出設(shè)置在示教裝置的開關(guān)、設(shè)置在機(jī)器人控制裝置100的開關(guān)、用于檢測放置在操縱裝置的周圍的柵欄的開閉的限位開關(guān)等。另外，移動指令生成部101通過監(jiān)視例如外加于制動器109的電壓來檢測緊急停止指示部112動作的情況，并即時地停止移動指令的送出。以下，將上述一系列的動作稱為緊急停止。

在此，在驅(qū)動操縱裝置的電機(jī)107的旋轉(zhuǎn)過程中，在進(jìn)行緊急停止的情況下，若立即停止對電機(jī)107進(jìn)行控制的伺服控制，則直到電機(jī)107停止為止的旋轉(zhuǎn)量有時變大。即，操縱裝置的因慣性而繼續(xù)移動距離有時變大。這是因?yàn)樵谙蛑苿悠?09的通電被斷開到制動器109開始起作用之前的時間間隔和制動器轉(zhuǎn)矩量不能夠得到足夠的制動轉(zhuǎn)矩的原因。

因此，在進(jìn)行緊急停止的情況下，在此之后一段時間內(nèi)持續(xù)進(jìn)行伺服控制。由此，提出使電機(jī)107產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩并同時使用制動器109而使電機(jī)107停止的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

進(jìn)而，還提出有在緊急停止時為了對例如作用于將電機(jī)107與操縱裝置的臂連接的減速機(jī)的沖擊進(jìn)行緩和、或?qū)ψ饔糜陔姍C(jī)107與減速機(jī)的連接部的沖擊進(jìn)行緩和而根據(jù)條件隨時保持或解除制動器109的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。