[發明專利]伺服電動機控制裝置

有效

• 申請號: 201810535615.2
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN109002011B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 筱田翔吾;豬飼聰史
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;王立杰

本發明涉及檢測連接機構的剛性變化的伺服電動機控制裝置，具備：伺服電動機；由伺服電動機驅動的被驅動體；連接伺服電動機與被驅動體并將伺服電動機的動力傳遞給被驅動體的連接機構；檢測伺服電動機的位置的第一位置檢測部；檢測被驅動體的位置的第二位置檢測部以及控制伺服電動機的電動機控制部，電動機控制部具有：力推定部，其推定在連接機構與被驅動體之間的連接部中作用于被驅動體的驅動力；剛性推定部，其根據由第一位置檢測部檢測出的伺服電動機的位置、由第二位置檢測部檢測出的被驅動體的位置、由力推定部推定出的驅動力來推定連接機構的剛性大小和剛性變化檢測部，其根據由剛性推定部推定出的剛性大小來檢測連接機構的剛性變化。

技術領域

本發明涉及一種伺服電動機控制裝置，具有將伺服電動機與被驅動體連接并將伺服電動機的動力傳遞給被驅動體的連接機構的剛性老化的自我監控功能。

背景技術

例如已知一種在機床等中使用伺服電動機來控制被加工物(工件)的位置的伺服電動機控制裝置。伺服電動機控制裝置在工作臺(被驅動體)(也稱為移動體)上裝載被加工物，通過伺服電動機使工作臺經由連接機構移動。連接機構具有與伺服電動機連接的耦合器、固定在耦合器上的滾珠絲杠、與滾珠絲杠擰合并且與工作臺連接的螺母。這樣，如果通過伺服電動機使滾珠絲杠旋轉，則與滾珠絲杠擰合的螺母在滾珠絲杠的軸向被移動，與螺母連接的工作臺被移動。

在這種連接機構(特別是耦合器以及滾珠絲杠)中，剛性比較低，產生彈性變形。如果連接機構發生彈性變形，則在工作臺的位置會產生彈性變形量對應的誤差。關于該點知道一種修正工作臺的位置的技術。

在專利文獻1以及2中公開一種技術，根據由伺服電動機的編碼器檢測出的伺服電動機的旋轉量(半封閉反饋值)、由固定在工作臺上的線性標尺檢測出的工作臺的移動量(全封閉反饋值)來修正由于連接機構的剛性老化引起的位置偏差(定位誤差)。

但是，根據連接機構的剛性老化的程度，需要維護連接機構。因此，需要掌握連接機構的剛性老化。

專利文獻1：日本特開平11-345025號公報

專利文獻2：日本特開平11-237920號公報

發明內容

本發明的目的為提供一種檢測連接機構的剛性變化的伺服電動機控制裝置。

(1)本發明的伺服電動機控制裝置(例如后述的伺服電動機控制裝置1，1A，1B，1C)具備：伺服電動機(例如后述的伺服電動機50)；被驅動體(例如后述的工作臺70)，其由上述伺服電動機進行驅動；連接機構(例如后述的連接機構60)，其將上述伺服電動機與上述被驅動體連接，并將上述伺服電動機的動力傳遞給上述被驅動體；第一位置檢測部(例如后述的編碼器40)，其檢測上述伺服電動機的位置；第二位置檢測部(例如后述的標尺80)，其檢測上述被驅動體的位置；電動機控制部(例如后述的電動機控制部10，10A，10B，10C)，其控制上述伺服電動機，上述電動機控制部具有：力推定部(例如后述的力推定部20)，其推定在上述連接機構與上述被驅動體之間的連接部中作用于上述被驅動體的驅動力；剛性推定部(例如后述的剛性推定部22)，其根據由上述第一位置檢測部檢測出的上述伺服電動機的位置、由上述第二位置檢測部檢測出的上述被驅動體的位置、由上述力推定部推定出的驅動力來推定上述連接機構的剛性大小；以及剛性變化檢測部(例如后述的劣化檢測部26A、剛性變化檢測部26B)，其根據由上述剛性推定部推定出的剛性大小來檢測上述連接機構的剛性的變化。

(2)在(1)記載的伺服電動機控制裝置中，上述剛性推定部根據由上述第一位置檢測部檢測出的上述伺服電動機的位置與由上述第二位置檢測部檢測出的上述被驅動體的位置之間的差(δ)以及由上述力推定部推定出的驅動力(T)，由下述公式(1)來推定上述連接機構的剛性大小(R)。

剛性大小(R)＝驅動力(T)/伺服電動機的位置與被驅動體的位置之間的差(δ)……(1)