[發(fā)明專利]伺服電動機(jī)控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510969604.1
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105743409B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田邊義清;橋本良樹
• 申請（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會社
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02P3/06;G05B9/02
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種伺服電動機(jī)控制裝置，特別涉及一種能夠在伺服電動機(jī)動作過程中周期性地進(jìn)行動力切斷電路的測試的伺服電動機(jī)控制裝置。

背景技術(shù)

對于設(shè)置于伺服電動機(jī)控制裝置的緊急停止電路，為了提高安全性而使用雙重化的電路(例如日本專利公開公報特開2004-237416號)。然而，即使是雙重化的電路，在長時間的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中，也存在發(fā)生單一故障之后進(jìn)一步多重故障化的危險性。特別是，在包括半導(dǎo)體元件的緊急停止電路中，由于暫時的過電壓、短路等事故或者偶發(fā)性的部件缺陷而發(fā)生輸出的短路故障的可能性高，因此需要在短期間內(nèi)周期性地檢查緊急停止電路。

因此，使用如下方法：在包括半導(dǎo)體元件的緊急停止電路中，在雙重化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步使用測試脈沖在短時間內(nèi)周期性地確認(rèn)緊急停止電路是否正在正常地動作。在該情況下，能夠早期地檢測緊急停止電路的單一故障，從而能夠在多重故障化之前，使用未發(fā)生故障的電路來安全地停止。

另一方面，提出了使用伺服放大器的電動機(jī)動力信號用的半導(dǎo)體元件來安全地進(jìn)行伺服放大器的動力切斷的方法。在圖1中示出以往的動力切斷電路。以往的動力切斷電路具備：輸出安全信號A的第一光電耦合器pa；輸出安全信號B的第二光電耦合器pb；接收監(jiān)視信號的第三光電耦合器pm；向第三光電耦合器pm發(fā)送監(jiān)視信號的CPU 1001；接收安全信號A及B的LSI(大規(guī)模集成電路)1002；第一開關(guān)SW1；第二開關(guān)SW2；對伺服電動機(jī)200進(jìn)行驅(qū)動的逆變換電路1010；用于對逆變換電路1010的上段的半導(dǎo)體元件1011進(jìn)行控制的第四光電耦合器p1；以及用于對逆變換電路1010的下段的半導(dǎo)體元件1012進(jìn)行控制的第五光電耦合器p2。1003～1006是電阻。另外，在各光電耦合器中，pa1、pm1、pb1、p11、p21分別是發(fā)光元件，pa2、pm2、pb2、p13、p23分別是受光元件。另外，第四光電耦合器p1具備二極管p12，第五光電耦合器p2具備二極管p22。

在該方法中，安全信號A及B不是脈沖信號，并且作為與PWM(脈寬調(diào)制)控制不同步的外部信號被輸入。因此，需要在關(guān)閉PWM控制的狀態(tài)下、即伺服電動機(jī)200停止中進(jìn)行動力切斷。

如果能夠在伺服電動機(jī)動作過程中進(jìn)行動力切斷電路的測試，則能夠早期地檢測動力切斷電路的故障，降低多重故障化的風(fēng)險，提高包括半導(dǎo)體元件的動力切斷電路的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠在PWM控制過程中即伺服電動機(jī)動作過程中周期性地進(jìn)行動力切斷電路的測試的伺服電動機(jī)控制裝置。

本發(fā)明的一個實(shí)施例所涉及的伺服電動機(jī)控制裝置的特征在于，具有：逆變換電路，其將直流變換為交流，將變換出的交流供給到伺服電動機(jī)，由此對伺服電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動；脈寬調(diào)制電路，其對逆變換電路輸出脈寬調(diào)制信號；切斷電路，其被輸入安全信號和脈寬調(diào)制信號，在安全信號為ON時，該切斷電路將脈寬調(diào)制信號輸出到逆變換電路，在安全信號為OFF時，該切斷電路不將脈寬調(diào)制信號輸出到逆變換電路；以及伺服電動機(jī)控制電路，其將安全信號輸出到切斷電路，被輸入從切斷電路輸出的監(jiān)視信號，其中，伺服電動機(jī)控制電路在伺服電動機(jī)驅(qū)動過程中，使向脈寬調(diào)制信號為OFF的切斷電路輸入的安全信號在脈寬調(diào)制信號的一個周期時間內(nèi)成為OFF，在通過監(jiān)視信號無法檢測出OFF的情況下，檢測出異常。

附圖說明

本發(fā)明的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)通過與附圖相關(guān)聯(lián)的以下的實(shí)施方式的說明會變得更明確。在該附圖中，

圖1是以往的動力切斷電路的結(jié)構(gòu)圖，

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的伺服電動機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)圖，

圖3A是本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的伺服電動機(jī)控制裝置中所使用的逆變換電路的結(jié)構(gòu)圖，

圖3B是本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的伺服電動機(jī)控制裝置中所使用的U相、V相、W相的電壓波形，

圖3C是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的伺服電動機(jī)控制裝置中所使用的逆變換電路的功率元件的動作的圖，

圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的伺服電動機(jī)控制裝置中的正常時的測試時序的圖，

圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的伺服電動機(jī)控制裝置中的故障時的測試時序的圖，

圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的伺服電動機(jī)控制裝置中的緊急停止時序的圖，

圖7是本發(fā)明的實(shí)施例2所涉及的伺服電動機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)圖，

圖8是本發(fā)明的實(shí)施例3所涉及的伺服電動機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)圖，以及