电动机控制装置

文档序号:1649085 发布日期:2019-12-24 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 电动机控制装置 (Motor control device ) 是由 恒木亮太郎 猪饲聪史 于 2019-06-14 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种电动机控制装置。电动机控制装置具备:切换部,其在两个电动机之间选择性地切换对一个主轴进行驱动的电动机;位置检测部,其检测主轴的位置信息;两个电动机控制部,所述两个电动机控制部与两个电动机分别对应地设置;异常检测部,其检测两个电动机中的对主轴进行驱动的电动机的异常;以及安全控制部,在由异常检测部检测出对主轴进行驱动的电动机的异常的情况下,该安全控制部将对主轴进行驱动的电动机从被检测出该异常的电动机切换为未被检测出异常的电动机,并且通过使未被检测出异常的电动机停止来使主轴停止。(The invention provides a motor control device. The motor control device is provided with: a switching unit that selectively switches a motor that drives one main shaft between two motors; a position detection unit that detects position information of the spindle; two motor control units provided corresponding to the two motors, respectively; an abnormality detection unit that detects an abnormality of one of the two motors that drives the main shaft; and a safety control unit that, when the abnormality of the motor that drives the spindle is detected by the abnormality detection unit, switches the motor that drives the spindle from the motor in which the abnormality is detected to a motor in which the abnormality is not detected, and stops the spindle by stopping the motor in which the abnormality is not detected.)

电动机控制装置

技术领域

本发明涉及一种以在两个电动机之间进行切换的方式驱动一个主轴的电动机控制装置。

背景技术

关于机床,存在一种在伺服电动机与主轴电动机之间选择性地进行切换来对一个主轴进行驱动的机床。在这样的机床中,例如以在定位时利用伺服电动机对主轴进行驱动且在高速旋转时利用主轴电动机对主轴进行驱动的方式,根据目的来区分使用对主轴进行驱动的电动机。

例如,如日本特开2015-122932号公报中所记载的那样,公知有如下一种机器人的控制装置,其具备:驱动轴,其对规定机器人的动作的可动部分进行驱动;主电动机,其经由主动力传递机构驱动所述驱动轴使之旋转;从电动机,其经由从动力传递机构驱动所述驱动轴使之旋转;以及位置检测器,其检测所述主电动机的当前位置,所述机器人的控制装置还具备:第一电流指令值生成部,其基于针对所述主电动机的位置指令值与由所述位置检测器检测出的表示所述主电动机的当前位置的值的偏差(以下为主位置偏差),来生成针对所述主电动机的电流指令值(以下为第一电流指令值);第二电流指令值生成部,其基于所述主位置偏差或规定的转矩指令值来生成针对所述从电动机的电流指令值(以下为第二电流指令值);第一电流偏差监视部,其监视与所述主电动机基于所述第一电流指令值产生的输出转矩相应的电流值与所述第一电流指令值的偏差(以下为第一电流偏差);第二电流偏差监视部,其监视与所述从电动机基于所述第二电流指令值产生的输出转矩相应的电流值与所述第二电流指令值的偏差(以下为第二电流偏差);以及电流指令值变更部,在所述第一电流偏差与所述第二电流偏差之差为预先决定的阈值以上的情况下,该电流指令值变更部变更所述第一电流指令值以及/或者所述第二电流指令值,以使所述第一电流偏差与所述第二电流偏差之差变小。

例如,如日本特开2003-079180号公报中所记载的那样,公知有如下一种电动机控制装置,其进行使用主轴电动机和从轴电动机来驱动一个可动部的串联控制(tandemcontrol),所述电动机控制装置的特征在于,针对每个所述电动机具备:位置控制部,其基于用于控制可动部的位置的共用的位置指令来运算对应的电动机的速度指令;速度控制部,其基于由所述位置控制部运算出的速度指令来运算对应的电动机的转矩指令;以及电流控制部,其基于由所述速度控制部运算出的转矩指令来运算对应的电动机的电流指令,所述电动机控制装置还具备转矩调整部,所述转矩调整部对由与主轴电动机对应的速度控制部运算出的转矩指令和由与从轴电动机对应的速度控制部运算出的转矩指令的差进行低通滤波处理,来运算用于校正从轴的转矩指令的转矩调整值,所述电动机控制装置对从轴的转矩指令进行校正。

例如,如日本特开2006-252392号公报中所记载的那样,公知有如下一种同步控制装置,其与一个主动作轴的位置同步地利用电动机来驱动从动作轴,所述同步控制装置的特征在于,具备:主轴位置检测单元,其检测所述主动作轴的位置即主轴位置;主轴速度检测单元,其检测所述主动作轴的速度即主轴速度;主轴加速度检测单元,其检测所述主动作轴的加速度即主轴加速度;从轴驱动控制装置,其对驱动所述从动作轴的所述电动机即从轴电动机进行驱动控制;数据传送单元,其将包含所述主轴位置和校正主轴位置中的至少任一方的主轴数据传送到所述从轴驱动控制装置;主轴速度校正单元,其将经由所述数据传送单元传送所述主轴数据所需的传送时间与所述主轴加速度之积以及所述主轴速度相加来生成校正主轴速度;以及主轴位置校正单元,其将所述校正主轴速度与所述传送时间之积以及所述主轴位置相加来生成所述校正主轴位置,其中,所述从轴驱动控制装置具备:位置控制单元,其将所述校正主轴位置设为所述从动作轴的位置指令,基于该位置指令和所述从动作轴的位置来生成速度指令;速度控制单元,其基于该速度指令与所述校正主轴速度之和以及所述从动作轴的速度来生成电流指令;以及电流控制单元,其基于将所述主轴加速度乘以规定的系数所得到的值与该电流指令之和来控制针对所述从动作轴电动机的供给电流。

发明内容

在在伺服电动机与主轴电动机之间选择性地进行切换来对一个主轴进行驱动的机床中,当在伺服电动机和主轴电动机中的任一方存在异常的情况下就那样放任存在异常的电动机地使另一个电动机工作时,包括主轴在内的机构有可能发生故障。因而,关于在两个电动机之间选择性地切换对一个主轴进行驱动的电动机的电动机控制装置,期望一种即使电动机存在异常也能够确保主轴的安全的技术。

根据本公开的一个方式,电动机控制装置具备:切换部,其在两个电动机之间选择性地切换对一个主轴进行驱动的电动机;位置检测部,其检测主轴的位置信息;两个电动机控制部,所述两个电动机控制部与两个电动机分别对应地设置,使用位置信息来分别控制电动机;异常检测部,其检测两个电动机中的对主轴进行驱动的电动机的异常;以及安全控制部,在由异常检测部检测出对主轴进行驱动的电动机的异常的情况下,该安全控制部控制切换部来将对主轴进行驱动的电动机从被检测出该异常的电动机切换为未被检测出异常的电动机,并且控制电动机控制部来使未被检测出异常的电动机停止,由此使主轴停止。

附图说明

通过参照以下的附图,能够更明确地理解本发明。

图1是表示本公开的实施方式的电动机控制装置的图。

图2A和图2B是表示本公开的实施方式的电动机控制装置中的切换部的切换动作的一例的图。

图3是表示本公开的实施方式的电动机控制装置的动作流程的流程图。

图4是表示本公开的另一实施方式的电动机控制装置的图。

具体实施方式

下面,参照附图来说明以在两个电动机之间进行切换的方式驱动一个主轴的电动机控制装置。在各附图中,对相同的构件标注了相同的附图标记。另外,这些附图适当地变更了比例尺以易于理解。另外,附图所示的方式是用于实施的一例,并不限定为图示的方式。

图1是表示本公开的实施方式的电动机控制装置的图。

本公开的实施方式的电动机控制装置1具备切换部11、位置检测部12、第一电动机控制部13-A、第二电动机控制部13-B、异常检测部14以及安全控制部15。另外,电动机控制装置1还具备上级控制部100。

上级控制部100基于关于主轴2的动作预先规定的动作程序来控制第一电动机控制部13-A、第二电动机控制部13-B以及切换部11的动作。作为上级控制部100的例子,有机床的数控装置等。此外,如后述那样还通过安全控制部15来控制第一电动机控制部13-A、第二电动机控制部13-B以及切换部11的动作。

电动机控制装置1在第一电动机3-A与第二电动机3-B之间选择性地切换对一个主轴2进行驱动的电动机来进行控制。在图1中,关于向第一电动机3-A和第二电动机3-B供给驱动电力的电源和电力转换器省略了图示,但例如电动机控制装置1具有整流器、第一放大器以及第二放大器。从交流电源供给的交流电力通过整流器(未图示)被转换为直流电力后被输出到直流环节。直流环节中的电压被施加于驱动第一电动机3-A的第一放大器(未图示)和驱动第二电动机3-B的第二放大器(未图示)。第一放大器和第二放大器例如由包括半导体开关元件的全桥电路的逆变器构成。第一放大器将直流环节中的直流电力转换为交流电力后供给至第一电动机3-A。第二放大器将直流环节中的直流电力转换为交流电力后供给至第二电动机3-B。基于从第一放大器和第二放大器分别供给的例如电压可变且频率可变的交流电力来控制第一电动机3-A和第二电动机3-B的速度、转矩或转子的位置,因此通过控制第一放大器和第二放大器中的各电力转换动作来实现第一电动机3-A和第二电动机3-B的控制。也就是说,通过控制第一放大器中的电力转换动作来控制第一电动机控制部13-A,以使第一电动机3-A按照规定的动作模式进行动作,通过控制第二放大器中的电力转换动作来控制第二电动机控制部13-B,以使第二电动机3-B按照规定的动作模式进行动作。此外,在本发明中不对交流电源的相数特别进行限定,例如可以为单相、三相、其它多相的交流电源。列举交流电源的一例,有三相交流400V电源、三相交流200V电源、三相交流600V电源、单相交流100V电源等。

例如,第一电动机3-A和第二电动机3-B中的任一方为伺服电动机,另一方为主轴电动机。在图1所示的例子中,作为一例,第一电动机3-A是主轴电动机,第二电动机3-B是伺服电动机。另外,在本发明中不对第一电动机3-A和第二电动机3-B的相数特别进行限定,例如可以为单相、三相、其它多相的电动机。

切换部11在两个电动机即第一电动机3-A与第二电动机3-B之间选择性地切换对一个主轴2进行驱动的电动机。例如通过上级控制部100来控制切换部11的切换动作。

图2A和图2B是表示本公开的实施方式的电动机控制装置中的切换部的切换动作的一例的图。切换部11具有可动部41-A和可动部41-B,所述可动部41-A和可动部41-B用于在第一电动机3-A与第二电动机3-B之间选择性地切换作为一个主轴2的驱动源的电动机。图2A和图2B所示的切换部11的切换机构只是一例,只要为在设置于第一电动机3-A的旋转轴31-A的齿轮32-A与设置于第二电动机3-B的旋转轴31-B的齿轮32-B之间选择性地切换与设置于主轴2的齿轮51机械连结的目的地的机构即可,可以为任意的切换机构。

例如如图2A所示,在利用第一电动机3-A来驱动主轴2的情况下,切换部11使可动部41-B动作来使设置于第二电动机3-B的旋转轴31-B的齿轮32-B与设置于主轴2的齿轮51分离。在该情况下,成为设置于第一电动机3-A的旋转轴31-A的齿轮32-A与设置于主轴2的齿轮51连结(以下,有时仅记载为“第一电动机3-A与主轴2连结”。)的状态,第一电动机3-A的旋转轴31-A的旋转力被传递至主轴2。

另外,例如如图2B所示,在利用第二电动机3-B来驱动主轴2的情况下,切换部11使可动部41-A动作来使设置于第一电动机3-A的旋转轴31-A的齿轮32-A与设置于主轴2的齿轮51分离。在该情况下,成为设置于第二电动机3-B的旋转轴31-B的齿轮32-B与设置于主轴2的齿轮51连结(以下,有时仅记载为“第二电动机3-B与主轴2连结”。)的状态,第二电动机3-B的旋转轴31-B的旋转力被传递至主轴2。

为了检测主轴2的位置信息,设置一个位置检测部12。在本实施方式中,由位置检测部12检测出的位置信息被输入至第一电动机控制部13-A和第二电动机控制部13-B。作为位置检测部12,例如有编码器等。

第一电动机控制部13-A使用从位置检测部12输入的主轴2的位置信息来控制第一电动机3-A。因此,第一电动机控制部13-A具有位置指令生成部21-A、减法器22-A、位置控制部23-A、减法器24-A以及速度控制部25-A。位置指令生成部21-A在上级控制部100的控制下生成位置指令。减法器22-A计算位置指令与由位置检测部12检测出的主轴2的位置信息之差,位置控制部23-A生成使该差为零的速度指令。在利用位置控制部23-A进行的速度指令生成处理中,例如使用P控制、PI控制、PID控制。减法器24-A计算速度指令与由速度检测部26-A检测出的第一电动机3-A的速度信息之差,速度控制部25-A生成使该差为零的电流指令。在利用速度控制部25-A进行的电流指令生成处理中,例如使用PI控制、PID控制。基于由速度控制部25-A生成的电流指令来控制第一放大器(未图示)的电力转换动作,该第一放大器输出用于驱动第一电动机3-A的交流电力。第一电动机3-A通过从第一放大器输出的交流电力而被驱动。在第一电动机3-A与主轴2连结的情况下,第一电动机3-A的旋转轴31-A的旋转力被传递至主轴2。此外,此处定义的第一电动机控制部13-A的结构只是一例,例如可以将第一电动机控制部13-A的结构规定为包括电流控制部、转矩指令生成部以及开关指令生成部等用语在内的结构。

第二电动机控制部13-B使用从位置检测部12输入的主轴2的位置信息来控制第二电动机3-B。因此,第二电动机控制部13-B具有位置指令生成部21-B、减法器22-B、位置控制部23-B、减法器24-B以及速度控制部25-B。位置指令生成部21-B在上级控制部100的控制下生成位置指令。减法器22-B计算位置指令与由位置检测部12检测出的主轴2的位置信息之差,位置控制部23-B生成使该差为零的速度指令。在利用位置控制部23-B进行的速度指令生成处理中,例如使用P控制、PI控制、PID控制。减法器24-B计算速度指令与由速度检测部26-B检测出的第二电动机3-B的速度信息之差,速度控制部25-B生成使该差为零的电流指令。在利用速度控制部25-B进行的电流指令生成处理中,例如使用PI控制、PID控制。基于由速度控制部25-B生成的电流指令来控制第二放大器(未图示)的电力转换动作,该第二放大器输出用于驱动第二电动机3-B的交流电力。第二电动机3-B通过从第二放大器输出的交流电力而被驱动。在第二电动机3-B与主轴2连结的情况下,第二电动机3-B的旋转轴31-B的旋转力被传递至主轴2。此外,此处定义的第二电动机控制部13-B的结构只是一例,例如可以将第二电动机控制部13-B的结构规定为包括电流控制部、转矩指令生成部以及开关指令生成部等用语在内的结构。

像这样,利用第一电动机控制部13-A来控制第一电动机3-A,利用第二电动机控制部13-B来控制第二电动机3-B。在利用第一电动机3-A来驱动主轴2的情况下,切换部11将设置于第一电动机3―A的旋转轴31-A的齿轮32-A与设置于主轴2的齿轮51连结,由此,第一电动机3-A的旋转轴31-A的旋转力被传递至主轴2。同样地,在利用第二电动机3-B来驱动主轴2的情况下,切换部11将设置于第二电动机3-B的旋转轴31-B的齿轮32-B与设置于主轴2的齿轮51连结,由此,第二电动机3-B的旋转轴31-B的旋转力被传递至主轴2。

异常检测部14检测第一电动机3-A和第二电动机3-B中的对主轴2进行驱动的电动机的异常。在此,“对主轴2进行驱动的电动机”是指第一电动机3-A和第二电动机3-B中的、通过切换部11的切换动作而与主轴2连结的电动机(即,具备设置有与在主轴2设置的齿轮51连结的齿轮的旋转轴的电动机)。异常检测部14的检测结果被通知给安全控制部15。

作为电动机可能发生的异常,存在电动机旋转速度的异常、针对电动机的异常负荷、电动机绕组中的过电流和低电流、电动机端子间的过电压和低电压、电动机的异常发热、电动机的异常振动、电动机的异味以及电动机旋转时的异响等。能够基于由速度检测部26-A及26-B获取到的速度信息来检测电动机旋转速度的异常。例如能够基于力传感器的测定结果、根据电动机旋转速度和电动机绕组的电流得到的计算结果来检测针对电动机的异常负荷。此外,作为异常检测对象的电动机与主轴2连结,因此能够解释为“针对电动机的异常负荷”也包括针对与该电动机连结的主轴2的异常负荷。关于此,也可以基于主轴2的位置信息来检测针对主轴2的异常负荷(换言之,针对电动机的异常负荷)。另外,能够基于由设置于电动机绕组的电流检测器(未图示)获取到的电流值来检测电动机绕组中的过电流和低电流。能够基于由设置于电动机端子间的电压检测器(未图示)获取到的电压值来检测电动机端子间的过电压和无电压。能够基于由设置于电动机附近的温度传感器(未图示)获取到的温度来检测电动机的异常发热。能够基于由设置于电动机附近的振动传感器(未图示)、加速度传感器(未图示)或者照相机(未图示)等获取到的信息来检测电动机的异常振动。能够基于由设置于电动机附近的气味传感器(未图示)获取到的信息来检测电动机的异味。能够基于由设置于电动机附近的麦克风获取到的信息来检测电动机旋转时的异响。或者异常检测部14还可以在接收到从设置于电动机的各种传感器、电动机的周边设备等输出的警报信号时判定为对主轴2进行驱动的电动机发生了异常。例如可以是,在速度检测部中由于噪声的影响而发生了数据错误的情况下、速度检测部发生故障且速度检测部自身探测到该故障的情况下,从速度检测部输出警报信号,但异常检测部14在接收到这样的警报信号时才判定为对主轴2进行驱动的电动机发生了异常。

在由异常检测部14检测出对主轴2进行驱动的电动机的异常的情况下,安全控制部15控制切换部11来将对主轴2进行驱动的电动机从被检测出该异常的电动机切换为未被检测出异常的电动机,并且控制电动机控制部来使未被检测出异常的电动机停止,由此使主轴2停止。即,在由异常检测部14检测出对主轴2进行驱动的电动机的异常的情况下,安全控制部15向切换部11输出切换指令,向对切换后的电动机(即未被检测出异常的电动机)进行控制的电动机控制部输出停止指令。

例如,在利用第一电动机3-A来驱动主轴2的情况(图2A)下,当由异常检测部14检测出第一电动机3-A的异常时,安全控制部15对切换部11进行控制来将对主轴2进行驱动的电动机从第一电动机3-A(被检测出异常的电动机)切换为第二电动机3-B(未被检测出异常的电动机)(图2B),并且控制第二电动机控制部13-B来使第二电动机3-B逐渐减速并最终停止。在第二电动机3-B与主轴2连结的状态下,通过安全控制部15的控制来使第二电动机3-B停止,由此主轴2停止。

另外,例如在利用第二电动机3-B来驱动主轴2的情况(图2B)下,当异常检测部14检测出第二电动机3-B的异常时,安全控制部15对切换部11进行控制来将对主轴2进行驱动的电动机从第二电动机3-B(被检测出异常的电动机)切换为第一电动机3-A(未被检测出异常的电动机)(图2A),并且控制第一电动机控制部13-A来使第一电动机3-A逐渐减速并最终停止。在第一电动机3-A与主轴2连结的状态下,通过安全控制部15的控制来使第一电动机3-A停止,由此主轴2停止。

如上述的那样,第一电动机控制部13-A通过控制第一放大器(未图示)中的电力转换动作来进行控制,以使第一电动机3-A按照规定的动作模式进行动作,第二电动机控制部13-B通过控制第二放大器(未图示)中的电力转换动作来进行控制,以使第二电动机3-B按照规定的动作模式进行动作。因而,将由安全控制部15生成的停止指令输入至用于控制未被检测出异常的电动机的电动机控制部(第一电动机控制部13-A和第二电动机控制部13-B中的任一方),并且通过该电动机控制部来控制对应的放大器(第一放大器和第二放大器中的任一方)中的电力转换动作,由此实现利用安全控制部15进行的第一电动机3-A的停止控制和第二电动机3-B的停止控制。即,第一电动机控制部13-A或第二电动机控制部13-B向构成对应的放大器的逆变器内的半导体开关元件输出使从该逆变器输出的用于电动机驱动的交流电力减少的开关指令。例如,在构成第一放大器和第二放大器的逆变器为PWM逆变器的情况下,如果一边使与针对半导体开关元件的断开指令相对于接通指令的比例逐渐增加一边交替地输出接通指令和断开指令且最终只输出断开指令,则电动机会逐渐减速并最终停止。也就是说,由该电动机驱动的主轴2逐渐减速并最终停止。

此外,在图1所示的例子中,设为通过经由第一电动机控制部13-A和第二电动机控制部13-B分别控制第一放大器和第二放大器的电力转换动作来实现利用安全控制部15进行的第一电动机3-A的停止控制和第二电动机3-B的停止控制。作为其代替例,也可以是通过由安全控制部15直接控制第一放大器和第二放大器的电力转换动作来实现第一电动机3-A的停止控制和第二电动机3-B的停止控制。在该情况下,安全控制部15向构成对应的放大器的逆变器内的半导体开关元件输出使从该逆变器输出的用于电动机驱动的交流电力减少的开关指令。

像这样,根据本实施方式,在两个电动机(第一电动机3-A和第二电动机3-B)之间选择性地切换对一个主轴2进行驱动的电动机的电动机控制装置1中,在驱动主轴2的电动机发生了异常的情况下,利用切换部11将对主轴2进行驱动的电动机从被检测出该异常的电动机切换为未被检测出异常的电动机,并且控制电动机控制部以使被检测出异常的电动机停止,由此使主轴2停止,因此即使电动机2存在异常也能够确保主轴2的安全。此外,在本实施方式中,在驱动主轴2的电动机发生异常时,通过切换部11来使主轴2与被检测出该异常的电动机分离并将主轴2连结于未被检测出异常的电动机,因此为了在该电动机的发生异常时顺利地利用切换部11进行切换动作,也优选设置于第一电动机3-A的旋转轴31-A的齿轮32-A与设置于第二电动机3-B的旋转轴31-B的齿轮32-B以相同速度旋转。为此,例如在通常的动作时(即所有电动机均无异常时),第一电动机控制部13-A和第二电动机控制部13-B控制第一电动机3-A和第二电动机3-B,以使设置于第一电动机3-A的旋转轴31-A的齿轮32-A与设置于第二电动机3-B的旋转轴31-B的齿轮32-B始终以相同速度旋转即可。另外,例如也可以是,在通常的动作时(即所有电动机均无异常时),对驱动主轴2的电动机进行旋转控制并且对不驱动主轴2的电动机不进行旋转控制,在发生了电动机的异常的情况下,使不驱动主轴2的电动机(即未被检测出异常的电动机)快速地加速来使设置于该旋转轴的齿轮变为与设置于驱动主轴2的电动机(即被检测出异常的电动机)的旋转轴的齿轮的速度相同的速度,由此利用切换部11进行切换动作。

图3是表示本公开的实施方式的电动机控制装置的动作流程的流程图。

通过本实施方式的电动机控制装置1,在将两个电动机(第一电动机3-A和第二电动机3-B)中的任一方与一个主轴2连结来进行驱动的情况下(步骤S101),在步骤S102中,异常检测部14判定对主轴2进行驱动的电动机是否发生了异常。在步骤S102中由异常检测部14判定为对主轴2进行驱动的电动机发生了异常的情况下,进入步骤S103,否则返回步骤S101。

在步骤S103中,安全控制部15对切换部11进行控制来将对主轴2进行驱动的电动机从被检测出该异常的电动机切换为未被检测出异常的电动机。

在步骤S104中,安全控制部15向用于控制未被检测出异常的电动机(即切换后的电动机)的电动机控制部输出停止指令,来使未被检测出该异常的电动机逐渐减速并最终停止。由此,主轴2停止。

接下来,对本公开的另一实施方式的电动机控制装置进行说明。图4是表示本公开的另一实施方式的电动机控制装置的图。

本公开的另一实施方式的电动机控制装置1是在参照图1~图3说明的电动机控制装置1中还具备数据传送部16和数据生成部17的电动机控制装置,该数据传送部16在两个电动机控制部之间(即第一电动机控制部13-A与第二电动机控制部13-B之间)传送数据,该数据生成部17生成至少包含位置信息的传送数据来作为利用数据传送部16传送的数据。

在第一电动机控制部13-A与第二电动机控制部13-B之间,通过数据传送部16进行数据传送。数据传送部16利用DMA(Direct Memory Access:直接存储器存取)传送方式在第一电动机控制部13-A与第二电动机控制部13-B之间传送数据。DMA传送方式是在周边设备、主存储器(RAM)等之间不经由CPU地直接进行数据传送的方式,通过设置在第一电动机控制部13-A和第二电动机控制部13-B的各电动机控制部的主机板(mother board)的芯片组中内置的DMA控制器来控制数据传送。在第一电动机控制部13-A与第二电动机控制部13-B之间设置有多个DMA信道,利用数据传送部16进行的数据传送占用其中的一个信道来进行。当数据传送结束时,释放信道,以便其它装置能够使用。

第一电动机控制部13-A使用从位置检测部12输入的主轴2的位置信息来控制第一电动机3-A。因此,第一电动机控制部13-A具有上述的位置指令生成部21-A、减法器22-A、位置控制部23-A、减法器24-A以及速度控制部25-A,这些如参照图1所说明的那样。

另外,输入至第一电动机控制部13-A的主轴2的位置信息被数据传送部16以DMA传送方式传送至第二电动机控制部13-B。数据传送部16能够通过多个DMA信道来传送各种数据,但数据传送中的DMA信道被占用。因此,在本实施方式中,在第一电动机控制部13-A内设置生成要传送的数据的数据生成部17,削减数据的传送量来有效利用DMA信道的资源。数据生成部17生成至少包含由位置检测部12检测出的位置信息的传送数据来作为利用数据传送部16从第一电动机控制部13-A向第二电动机控制部13-B传送的数据。包含由数据生成部17生成的位置信息的传送数据被数据传送部16以DMA传送方式传送至第二电动机控制部13-B。

第二电动机控制部13-B使用经由数据传送部16输入的传送数据内的主轴2的位置信息来控制第二电动机3-B。因此,第二电动机控制部13-B具有位置指令生成部21-B、减法器22-B、位置控制部23-B、减法器24-B以及速度控制部25-B。位置指令生成部21-B、位置控制部23-B、减法器24-B以及速度控制部25-B如参照图1所说明的那样。减法器22-B计算由位置指令生成部21-B生成的位置指令与由数据传送部16从第一电动机控制部13-A传送的位置信息之差,位置控制部23-B生成使该差为零的速度指令。

在图4所示的另一实施方式中,数据传送部16、数据生成部17以及减法器22-B以外的电路结构要素与图1所示的电路结构要素相同,因此对相同的电路结构要素标注相同附图标记,并省略关于该电路结构要素的详细说明。另外,图4所示的另一实施方式的电动机控制装置1的动作流程与图3所示的动作流程相同。

根据图4所示的另一实施方式,利用在控制第一电动机3-A的第一电动机控制部13-A与控制第二电动机3-B的第二电动机控制部13-B之间传送数据的数据传送部16,将输入至第一电动机控制部13-A的主轴2的位置信息以DMA传送方式传送至第二电动机控制部13-B,因此,能够不追加设置硬件,在两个电动机的控制中共用主轴2的位置信息,并且能够确保主轴2的高效的驱动和安全。

上述的各实施方式中的第一电动机控制部13-A、第二电动机控制部13-B、异常检测部14、安全控制部15以及上级控制部100例如可以通过软件程序形式来构建,或者也可以通过各种电子电路与软件程序的组合来构建。在该情况下,例如能够在MPU、DSP等运算处理装置中使该软件程序工作来实现各部的功能。或者,还可以以写入有用于实现第一电动机控制部13-A、第二电动机控制部13-B、异常检测部14、安全控制部15以及上级控制部100的功能的软件程序的半导体集成电路的形式来实现。另外,也可以是,第一电动机控制部13-A、第二电动机控制部13-B、异常检测部14、安全控制部15以及上级控制部100中的至少一方设置在机床的数控装置内。

根据本公开的一个方式,在两个电动机之间选择性地切换对一个主轴进行驱动的电动机的电动机控制装置中,即使电动机存在异常也能够确保主轴的安全。

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