[發明專利]具有動力傳遞部的異常檢測功能的電動機控制裝置

有效

• 申請號: 201410710143.1
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104669028A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 田島大輔;置田肇
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: B23Q5/04
• 分類號: B23Q5/04;B23Q5/58;B23B19/02
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;李家浩

技術領域

本發明涉及一種具有電動機和主軸之間的電力傳遞部的異常檢測功能的電動機控制裝置。

背景技術

在機床中，以前檢測在將電動機的旋轉動力傳遞到主軸的皮帶等動力傳遞部產生的打滑(滑動)等異常。

例如，如日本特開2010-137310號公報所記載的那樣，存在以下的裝置，即使用檢測電動機的負荷信息、驅動皮帶的狀態的傳感器，檢測皮帶的異常。

另外，例如如日本特開昭61-103750號公報所記載的那樣，存在以下的異常檢測方法，即進行主軸的轉速和電動機的轉速的比較，在該主軸的轉速和電動機的轉速之間的差從考慮到在電動機和主軸之間預先規定的減速比的速度差脫離的情況下，判定為在主軸和電動機之間的動力傳遞部發生了異常。

另外，例如如日本特開2003-94289號公報所記載的那樣，存在以下的異常檢測方法，即監視主軸的轉速和電動機的轉速而計算打滑率，檢測規定條件以上的打滑。

另外，例如如日本特開2005-246534號公報所記載的那樣，存在以下的方法，即對控制裝置的指令轉數和主軸的實際轉數進行比較，在其比超過允許值的狀態持續允許時間時判定為異常，使主軸電動機停止。

另外，例如存在以下的異常檢測方法，即具備在主軸每轉一圈時輸出信號的一圈旋轉信號檢測單元，計算從檢測出一圈旋轉信號后到檢測出下一個一圈旋轉信號之間的電動機的旋轉角的變化量，在各一圈旋轉信號之間的電動機旋轉角的變化量偏離規定條件的情況下，判定為主軸和電動機之間的動力傳遞部發生了異常。

在使用主軸的轉速和電動機的轉速的比較結果檢測主軸和電動機之間的皮帶、齒輪等動力傳遞部的異常的方法中，為了消除動力傳遞部的瞬間的打滑(滑動)造成的影響，必須對主軸轉速和電動機的轉速的速度差應用濾波器，使用應用濾波后的數據進行異常檢測處理。但是，存在以下的問題，即會發生因濾波時間常數造成的檢測延遲，特別在電動機和主軸的高速旋轉時，到異常檢測的時間變長。

另一方面，在使用主軸的各一圈旋轉信號之間的電動機旋轉角的變化量檢測主軸和電動機之間的動力傳遞部的異常的方法中，不需要應用上述那樣的濾波器，因此電動機和主軸的高速旋轉時的異常檢測延遲小。但是，只在檢測出一圈旋轉信號時進行異常檢測處理，因此存在在電動機和主軸的低速旋轉時異常檢測延遲的問題。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于，提供一種電動機控制裝置，其具有能夠在電動機和主軸的轉速的全部區域中穩定地檢測電動機和主軸之間的動力傳遞部的異常的異常檢測功能。

為了實現上述目的，提供一種控制經由動力傳遞部將旋轉動力傳遞到主軸的電動機的旋轉驅動的電動機控制裝置，具備：電動機旋轉角取得部，其取得電動機的旋轉角；主軸旋轉角取得部，其取得主軸的旋轉角；一圈旋轉信號取得部，其取得在主軸每旋轉一圈時輸出的一圈旋轉信號；電動機轉速計算部，其根據取得的電動機的旋轉角計算電動機的轉速；主軸轉速計算部，其根據取得的主軸的旋轉角計算主軸的轉速；異常判定部，其在從取得一圈旋轉信號到取得下一個一圈旋轉信號為止的期間取得的電動機的旋轉角的變化量偏離第一范圍的情況、或電動機的轉速和主軸的轉速之間的差偏離第二范圍的情況下，判定為動力傳遞部發生了異常。

在此，電動機控制裝置也可以具備：第一臨時判定部，其在從取得一圈旋轉信號到取得下一個一圈旋轉信號為止的期間取得的電動機的旋轉角的變化量偏離第一范圍的情況下，臨時判定為動力傳遞部發生了異常；第二臨時判定部，其在電動機的轉速和主軸的轉速之間的差偏離第二范圍的情況下，臨時判定為動力傳遞部發生了異常，其中，異常判定部在第一臨時判定部和第二臨時判定部中的至少一個臨時判定為動力傳遞部發生了異常的情況下，判定為動力傳遞部發生了異常。

另外，第二臨時判定部也可以具備：濾波器，其根據電動機的轉速和主軸的轉速之間的差，除去因電動機和主軸之間的動力傳遞部的打滑造成的噪聲，其中，在通過該濾波器除去了噪聲后的電動機的轉速和主軸的轉速之間的差偏離第二范圍的情況下，臨時判定為動力傳遞部發生了異常，異常判定部在第一臨時判定部和第二臨時判定部中的任意一個臨時判定為動力傳遞部發生了異常的情況下，判定為動力傳遞部發生了異常。

另外，異常判定部也可以在第一臨時判定部和第二臨時判定部的雙方臨時判定為動力傳遞部發生了異常的情況下，判定為動力傳遞部發生了異常。

在此，可以根據電動機的轉速和主軸的轉速之間的減速比和希望的允許誤差分別規定第一范圍和第二范圍。

附圖說明

通過參照以下的附圖，能夠更明確地理解本發明。