控制驱动一个被驱动体的多个电动机的电动机控制装置制造方法
【专利摘要】在本发明提供的控制驱动一个被驱动体的多个电动机的电动机控制装置中，状态切换部（23）在警告生成时的定时将成为警告的原因的电动机从励磁状态切换为非励磁状态。状态切换定时设定部（25）根据与电动机和被驱动体中的任意一方相关联的物理量，设定将成为警告的原因的电动机以外的电动机从励磁状态切换为非励磁状态的状态切换定时。状态切换部（26）在所设定的状态切换定时将成为警告的原因的电动机以外的电动机从励磁状态切换为非励磁状态。
【专利说明】控制驱动一个被驱动体的多个电动机的电动机控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动机控制装置，其控制用于驱动沿着一个驱动轴移动的一个被驱动体的多个电动机。
【背景技术】
[0002]在控制用于驱动在机床、机器人等中沿着一个移动轴(例如被驱动体有可能由于重力的影响而移动的重力轴)移动的一个被驱动体的至少一个电动机时，如果根据电动机温度等与电动机相关联的物理量检测出电动机的异常，则生成警告，在从警告生成时开始经过了预先设定的制动器动作完成时间时，将制动被驱动体的制动器从释放状态设为施加状态。
[0003]在这样生成警告的情况下，无法正常控制电动机。因此，必须将电动机从励磁状态(驱动状态)切换为非励磁状态(非驱动状态)。为此，提出了例如在日本专利第2954616号公报中所记载那样的在与警告生成时相同的第一定时将电动机从励磁状态切换为非励磁状态的电动机控制装置、例如日本专利第2898288号公报所记载那样的在与从警告生成时开始经过了预先设定的制动器动作完成时间时相同的第二定时将电动机从励磁状态切换为非励磁状态的电动机控制装置等。
[0004]另一方面，提出了例如日本特开平7-110714号公报所记载那样的电动机控制装置，其由于被驱动体为大型而在一个电动机中转矩不足无法进行加减速等理由，为了通过多个电动机驱动被驱动体而控制多个电动机。
[0005]在通过多个电动机驱动一个被驱动体时生成与多个电动机中的一个电动机有关的警告的情况下，无法正常地控制成为警告的原因的电动机。因此，必须在上述第一定时将成为警告的原因的电动机从励磁状态切换为非励磁状态，并且在上述第一定时和上述第二定时中的任意一方的定时将成为警告的原因的电动机以外的电动机从励磁状态切换为非励磁状态。
[0006]但是，在为了通过多个电动机驱动一个被驱动体而控制这些多个电动机的现有的电动机控制装置中，并不根据与电动机和被驱动体中的至少一方相关联的物理量来设定将成为警告的原因的电动机以外的电动机从励磁状态切换为非励磁状态的定时，因此有时对电动机和与电动机相关联的系统(例如包含移动轴的进给丝杆机构)中的至少一方产生坏影响。
[0007]例如，在控制用于驱动沿着一个重力轴移动的一个被驱动体的多个电动机时在被驱动体静止的状态下生成与多个电动机中的一个电动机有关的警告的情况下，如果在上述第一定时将成为警告的原因的电动机以外的电动机从励磁状态切换为非励磁状态，则从警告生成时开始到经过预先设定的制动器动作完成时间为止的期间被驱动体下落，有时被驱动体对其他物体(例如配置在机床的工作台上的工件)产生干扰。
[0008]另外，在控制用于驱动沿着一个重力轴移动的一个被驱动体的多个电动机时生成与多个电动机中的一个电动机有关的警告的情况下，如果在上述第二定时将成为警告的原因的电动机以外的电动机从励磁状态切换为非励磁状态，则在成为警告的原因的电动机不生成转矩的状态下生成成为警告的原因的电动机以外的电动机的转矩。为了将警告生成后的被驱动体的加速度设为与警告生成前的被驱动体的加速度相同，必须相对于在警告生成前生成的转矩的大小，增大在警告生成后由成为警告的原因的电动机以外的电动机生成的转矩的大小。例如，在由2个电动机驱动一个被驱动体的情况下，必须将成为警告的原因的电动机以外的电动机设为警告生成前生成的转矩的大小的约2倍大小的转矩。通过这样增大转矩的大小，电动机和包含电动机的系统的负荷的大小增大，有时对电动机和包含电动机的系统产生坏影响。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于:提供一种电动机控制装置，其在生成了与用于驱动沿着一个移动轴移动的一个被驱动体的多个电动机中的至少一个电动机有关的警告时，能够根据与电动机和被驱动体中的至少一方相关联的物理量，在适当的定时将成为警告的原因的电动机以外的电动机从励磁状态切换为非励磁状态。
[0010]为了实现上述目的，电动机控制装置控制用于驱动沿着一个移动轴移动的一个被驱动体的多个电动机，其特征在于，具备:第一物理量检测部，其在多个电动机处于励磁状态时，检测与电动机和被驱动体中的任意一方相关联的第一物理量；警告生成部，其根据电动机的状态，在第一定时生成与多个电动机中的至少一个电动机有关的警告；第一状态切换部，其在第一定时将成为警告的原因的电动机从励磁状态切换为非励磁状态；制动器指示部，其为了在从警告生成时开始经过了预先设定的制动器动作完成时间时的第二定时将制动被驱动体的制动器从释放状态设为施加状态，而向制动器发出指示；状态切换定时设定部，其根据第一物理量，将把成为警告的原因的电动机以外的电动机从励磁状态切换为非励磁状态的状态切换定时设定为第一定时和第二定时中的任意一方；第二状态切换部，其在状态切换定时将成为警告的原因的电动机以外的电动机从励磁状态切换为非励磁状态。
[0011 ] 优选第一物理量包含在警告生成时在成为警告的原因的电动机以外的电动机中产生的转矩的大小和在警告生成时一个被驱动体沿着一个移动轴移动的速度中的至少一方。
[0012]优选电动机控制装置还具备:第二物理量检测部，其在从警告生成时开始到预先设定的制动器动作完成时间为止的期间检测与电动机相关联的第二物理量；状态切换定时变更部，其根据第二物理量，将状态切换定时被设定为第二定时的电动机的状态切换定时从第二定时变更为检测第二物理量时的第三定时。
[0013]优选第二物理量包含施加到状态切换定时被设定为第二定时的电动机的负荷的大小和施加到移动轴的机械扭转的大小中的任意一方。
[0014]优选移动轴是被驱动体有可能由于重力的影响而移动的重力轴。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]通过参照以下的附图，可以更明确地理解本发明。
[0016]图1是应用了电动机控制装置的系统的框图。[0017]图2是图1的电动机控制装置的框图。
[0018]图3是电动机控制装置的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0019]以下，参照附图，说明控制用于驱动一个被驱动体的多个电动机的电动机控制装置。但是，请理解本发明并不限于附图或者以下说明的实施方式。
[0020]图1是应用了电动机控制装置的系统的框图。图1所示的系统被用于机床、机器人等中，具备作为交流电源的三相交流电源1、变换器2、作为DC连接部的平滑用电容器3、逆变器4、4’、作为电动机的旋转型伺服电动机5、5’、制动器6、被驱动体7、进给丝杆机构8、速度检测器9、旋转角度检测器10、10’、温度检测器11、11’、逆变器控制装置12、12’、电动机控制装置13、上位控制装置14。
[0021]变换器2例如由多个(在三相交流的情况下是6个)整流二极管构成，将从三相交流电源I供给的交流电变换为直流电。平滑用电容器3为了对由变换器2的整流二极管整流后的电压进行平滑化而与变换器2并联连接。逆变器4与平滑用电容器3并联连接，例如由多个(在三相交流的情况下是6个)晶体管构成，根据后面说明的PWM信号Vpwm进行晶体管的导通截止动作，由此将由变换器2变换后的直流电变换为交流电。逆变器4’与平滑用电容器3并联连接，例如由多个(在三相交流的情况下是6个)晶体管构成，根据后面说明的PWM信号VPWM’进行晶体管的导通截止动作，由此将由变换器2变换后的直流电变换为交流电。
[0022]旋转型伺服电动机5、5’对沿着作为一个移动轴的一个重力轴(Z轴)移动的一个被驱动体7进行驱动。在本实施方式中，旋转型伺服电动机5起到作为用于进行位置控制和速度控制中的至少一方的主电动机的作用，旋转型伺服电动机5’起到作为用于进行转矩控制的子电动机的作用。此外，为了稳定地控制旋转型伺服电动机5’，也可以进行旋转型伺服电动机5’的位置控制和速度控制中的至少一方。
[0023]制动器6根据后面说明的制动器指令B来制动被驱动体7。进给丝杆机构8由滚珠丝杆/螺母机构等构成，为了使被驱动体7沿着一个重力轴移动，而由旋转型伺服电动机
5、5’驱动。速度检测器9由检测被驱动体7的落下速度V的标尺(scale)构成，安装在进给丝杆机构8中。
[0024]旋转角度检测器10由旋转编码器构成，为了检测旋转型伺服电动机5的旋转角度Θ而安装在旋转型伺服电动机5中。旋转角度检测器10’由旋转编码器构成，为了检测旋转型伺服电动机5’的旋转角度Θ ’而安装在旋转型伺服电动机5’中。
[0025]温度检测器11由热敏电阻和恒温器中的任意一方构成，为了检测旋转型伺服电动机5的温度T而配置在旋转型伺服电动机5的附近。温度检测器11’由热敏电阻和恒温器中的任意一方构成，为了检测旋转型伺服电动机5’的温度T’而配置在旋转型伺服电动机5’的附近。
[0026]逆变器控制装置12为了控制逆变器4，分别将由设置在逆变器4的输出线上的电流检测器4U、4V、4W检测出的三相的U相电流1?、V相电流Iv和W相电流Iw各自的电流值作为旋转型伺服电动`机5的电流值数据来分别采样，分别将旋转角度Θ作为电动机的位置或速度数据来采样。[0027]另外，逆变器控制装置12根据采样而得的电流值数据和电动机的位置或速度数据、后面说明的电动机的位置或速度指令C，生成用于驱动旋转型伺服电动机5的PWM信号V?。在此，电流检测器4U、4V、4W分别由霍尔元件构成。
[0028]逆变器控制装置12 ’为了控制逆变器4 ’，分别将由设置在逆变器4 ’的输出线上的电流检测器4U’、4V’、4W’检测出的三相的U相电流I/、V相电流I/和W相电流I/各自的电流值作为旋转型伺服电动机5’的电流值数据来采样，分别将旋转角度Θ ’作为电动机的位置或速度数据来采样。
[0029]另外，逆变器控制装置12’根据采样而得的电流值数据和电动机的位置或速度数据、后面说明的电动机的位置或速度指令C’，生成用于驱动旋转型伺服电动机5’的PWM信号VPWM’。在此，电流检测器4U’、4V’、4W’分别由霍尔元件构成。
[0030]图2是图1的电动机控制装置的框图。电动机控制装置13在生成与旋转型伺服电动机5、5’中的一方有关的警告时,根据后面说明的电动机和物理量信息P、在适当的定时将旋转型伺服电动机5、5’中的另一方从励磁状态切换为非励磁状态。因此，电动机控制装置13具备:作为第一物理量检测部的物理量检测部21、警告生成部22、作为第一状态切换部的状态切换部23、制动器指示部24、状态切换定时设定部25、作为第二状态切换部的状态切换部26、作为第二物理量检测部的物理量检测部27、状态切换定时变更部28。
[0031]物理量检测部21为了检测在旋转型伺服电动机5、5’处于励磁状态时在警告生成时在成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机中产生的转矩的大小，而检测旋转型伺服电动机5、5’的旋转加速度a、a’来作为与电动机相关联的第一物理量。因此，物理量检测部21分别从旋转角度检测器10、10’输入旋转角度θ、Θ ’，根据旋转角度θ、Θ ’计算旋转加速度a、a’，根据旋转加速度a和旋转加速度a’中的任意一方,计算在成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机中产生的转矩的大小。
[0032]另外，物理量检测部21在旋转型伺服电动机5、5’处于励磁状态时将在警告生成时被驱动体7沿着重力轴移动的速度即被驱动体7的落下速度V作为与被驱动体相关联的第一物理量来检测。因此，物理量检测部21从速度检测器9输入被驱动体7的落下速度V。
[0033]另外，物理量检测部21将与在成为警告的原因的旋转型伺服电动机、成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机、以及旋转型伺服电动机5、5’处于励磁状态时检测出的物理量(在该情况下，是在成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机中产生的转矩的大小和被驱动体7的落下速度V中的任意一方)相关的电动机和物理量信息P输出到状态切换部23、状态切换定时设定部25、状态切换定时变更部28。
[0034]警告生成部22根据旋转型电动机的状态来生成与旋转型伺服电动机5和旋转型伺服电动机5’中的至少一个有关的警告。因此，警告生成部22从温度检测器11、11’分别输入旋转型伺服电动机5的温度T和旋转型伺服电动机5’的温度T’，根据温度T、T’分别判断旋转型伺服电动机5、5’有无异常。另外，警告生成部22在判断为在旋转型伺服电动机5、5’中的至少一个中有异常时，向上位控制装置14输出警告信号Α，向物理量检测部21提供与成为警告的原因的电动机有关的电动机信息Μ，并且向制动器指示部24和状态切换定时变更部28输出制动器状态切换信号b。
[0035]状态切换部23根据电动机和物理量信息P判断成为警告的原因的旋转型伺服电动机，在警告生成时的作为第一定时的状态切换定时tl，将该旋转型伺服电动机从励磁状态切换为非励磁状态。为此，状态切换部23在判断为只在旋转型伺服电动机5中有异常的情况下，只向逆变器控制装置12输出状态切换信号S，逆变器控制装置12响应状态切换信号S，对逆变器4的晶体管进行导通截止控制使得在状态切换定时tl将旋转型伺服电动机5从励磁状态切换为非励磁状态。另外，状态切换部23在判断为只在旋转型伺服电动机5’中有异常的情况下，只向逆变器控制装置12’输出状态切换信号S，逆变器控制装置12’响应状态切换信号S，对逆变器4’的晶体管进行导通截止控制使得在状态切换定时tl将旋转型伺服电动机5’从励磁状态切换为非励磁状态。进而，状态切换部23在判断为在旋转型伺服电动机5和旋转型伺服电动机5’的双方中有异常的情况下，向逆变器控制装置12、逆变器控制装置12’的双方输出状态切换信号S，逆变器控制装置12响应状态切换信号S，对逆变器4的晶体管进行导通截止控制使得在状态切换定时tl将旋转型伺服电动机5从励磁状态切换为非励磁状态，并且逆变器控制装置12’响应状态切换信号S，对逆变器4’的晶体管进行导通截止控制使得在状态切换定时tl将旋转型伺服电动机5’从励磁状态切换为非励磁状态。
[0036]制动器指示部24为了在从警告生成时开始经过了预先设定的制动器动作完成时间(到制动器6可靠地动作为止的时间)时即作为第二定时的状态切换定时t2，将制动被驱动体7的制动器6从释放状态设为施加状态,而响应制动器状态切换信号b,向制动器6输出制动器指令B。
[0037]状态切换定时设定部25根据电动机和物理量信息P判断成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机，根据旋转速度ω、ω ’和被驱动体7的落下速度V中的至少一方，将把该旋转型伺服电动机从励磁状态切换为非励磁状态的状态切换定时设定为状态切换定时tl和状态切换定时t2中的任意一方。另外，状态切换定时设定部25向状态切换部26和状态切换定时变更部28通知状态切换定时tl和状态切换定时t2中的任意一方O
[0038]状态切换部26根据电动机和物理量信息P判断成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机，在由状态切换定时设定部25设定的状态切换定时tl和状态切换定时中的任意一方的定时将该旋转型伺服电动机从励磁状态切换为非励磁状态。为此，状态切换部26在旋转型伺服电动机5是成为警告的原因的电动机以外的电动机的情况下，只向逆变器控制装置12输出状态切换信号S’，逆变器控制装置12响应状态切换信号S’，对逆变器4的晶体管进行导通截止控制使得在由状态切换定时设定部25设定的状态切换定时tl和状态切换定时t2中的任意一方的定时将旋转型伺服电动机5从励磁状态切换为非励磁状态。另外，状态切换部26在旋转型伺服电动机5’是成为警告的原因的电动机以外的电动机的情况下，只向逆变器控制装置12’输出状态切换信号S’，逆变器控制装置12’响应状态切换信号S’，对逆变器4’的晶体管进行导通截止控制使得在由状态切换定时设定部25设定的状态切换定时tl和状态切换定时t2中的任意一方的定时将旋转型伺服电动机5’从励磁状态切换为非励磁状态。
[0039]物理量检测部27在从警告生成时到预先设定的制动器动作完成时为止的期间，检测施加到被设定了状态切换定时t2的旋转型伺服电动机的负荷的大小来作为与电动机相关联的第二物理量。为此，物理量检测部27分别从电流检测器4U、4U’、4V、4V’、4W、4W’输入U相电流Iu、I/、V相电流Iv、I/和W相电流Iw、I/，根据U相电流Iu、I/、V相电流Iv、I/和W相电流Iw、I/计算施加到被设定了状态切换定时t2的旋转型伺服电动机的负荷的大小。
[0040]另外，物理量检测部27在从警告生成时到预先设定的制动器动作完成时间为止的期间，检测施加到重力轴上的机械扭转的大小来作为与电动机相关联的第二物理量。为此，物理量检测部27分别从旋转角度检测器10、10’输入旋转角度θ、Θ ’，根据旋转角度θ、Θ ’计算施加到重力轴上的机械扭转的大小。例如，根据旋转角度Θ和旋转角度Θ ’之间的差的绝对值，计算施加到重力轴上的机械扭转的大小。
[0041]另外，物理量检测部27将在从警告生成时到预先设定的制动器动作完成时间为止的期间检测出的与第二物理量(在该情况下，是施加到被设定了状态切换定时t2的旋转型伺服电动机的负荷和施加到重力轴上的机械扭转的大小中的任意一方)有关的物理量信息Q输出到状态切换定时变更部28。
[0042]状态切换定时变更部28根据电动机和物理量信息P以及物理量信息Q，将被设定了状态切换定时t2的旋转型伺服电动机的状态切换定时从状态切换定时t2变更为检测第二物理量(在该情况下，是施加到被设定了状态切换定时t2的旋转型伺服电动机的负荷和施加到重力轴上的机械扭转的大小中的任意一方)时即作为第三定时的状态切换定时t3。
[0043]另外，状态切换定时变更部28响应制动器状态切换信号b，对未图示的计时器进行置位，根据该计时器的测量值，判断是否经过了制动器动作完成时间。
[0044]在本实施方式中，物理量检测部21、警告生成部22、状态切换部23、制动器指示部24、状态切换定时设定部25、状态切换部26、物理量检测部27以及状态切换定时变更部28由具备输入输出端口、串行通信电路、A/D变换器、比较器等的处理器来实现，依照存储在未图示的存储器中的处理程序执行后面说明的处理。
[0045]上位控制装置14由CNC (数值控制装置)构成，分别将上述的电动机的位置或速度指令C、c’输入到逆变器控制装置12、12’。
[0046]图3是电动机控制装置的动作的流程图。该流程图在将旋转型伺服电动机5、5’从非励磁状态切换为励磁状态时执行，通过由电动机控制装置13执行的处理程序来控制。
[0047]首先，物理量检测部21根据物理量检测部21是否接收到电动机信息M来判断警告生成部22是否向上位控制装置14输出了警告信号A，制动器指示部24根据是否向制动器指示部24输入了制动器状态切换信号b，来判断警告生成部22是否向上位控制装置14输出了输出了警告信号A (步骤SI)。在警告生成部22向上位控制装置14输出了警告信号A的情况下，即，向制动器指示部24输入了制动器状态切换信号b的情况下，制动器指示部24向制动器6输出制动器指令B (步骤S2)，物理量检测部21向成为警告的原因的旋转型伺服电动机输出状态变更指令S (步骤S3)。
[0048]在步骤S3结束后，物理量检测部21根据电动机信息M，判断是否有成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机(步骤S4)。在没有成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机的情况下，结束处理流程。与此相对，在有成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机的情况下，物理量检测部21为了判断被驱动体7是否是静止状态，而判断被驱动体7的落下速度V的绝对值IVI是否小于预先设定的值Vo (步骤S5)。[0049]在绝对值I V I为预先设定的值Vo以上的情况下，物理量检测部21判断为被驱动体7沿着垂直轴移动，向状态切换定时设定部25提供包含被驱动体7沿着垂直轴移动的信息在内的电动机和物理量信息P。状态切换定时设定部25根据电动机和物理量信息P，将成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机的全部状态切换定时设定为状态切换定时tl，向状态切换部26通知状态切换定时tl (步骤S6)。在该情况下，状态切换部26在状态切换定时11的定时向成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的全部旋转型伺服电动机输出状态变更指令S’。
[0050]在落下速度V的绝对值IVI比预先设定的值Vo小的情况下，物理量检测部21判断为被驱动体7是静止状态。然后，物理量检测部21为了判断成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机分别生成的转矩是否不是对进给丝杆机构8产生坏影响的大小，而判断成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机中的没有完成状态切换定时的设定的旋转型伺服电动机的一个的旋转加速度a的绝对值|a|是否小于预先设定的值ao (步骤S7)。在该情况下，物理量检测部21根据旋转角度Θ和旋转角度Θ ’中的任意一方计算旋转加速度a。
[0051]在旋转加速度a的绝对值I a |为预先设定的值ao以上的情况下，物理量检测部21判断为没有完成状态切换定时的设定的旋转型伺服电动机的一个所生成的转矩是对进给丝杆机构8产生坏影响的大小，向状态切换定时设定部25提供包含被驱动体7是静止状态的信息和该旋转型伺服电动机所生成的转矩是对进给丝杆机构8产生坏影响的大小的信息在内的电动机和物理量信息P。状态切换定时设定部25根据电动机和物理量信息P，将该旋转型伺服电动机的状态切换定时设定为状态切换定时tl，向状态切换部26通知状态切换定时tl (步骤S8)。在该情况下，状态切换部26在状态切换定时tl的定时向该旋转型伺服电动机输出状态变更指令S’。
[0052]与此相对,在旋转加速度a的绝对值I a |比预先设定的值ao小的情况下,物理量检测部21判断为没有完成状态切换定时的设定的旋转型伺服电动机的一个所生成的转矩不是对进给丝杆机构8产生坏影响的大小，向状态切换定时设定部25提供包含被驱动体7是静止状态的信息和该旋转型伺服电动机所生成的转矩不是对进给丝杆机构8产生坏影响的大小的信息在内的电动机和物理量信息P。状态切换定时设定部25根据电动机和物理量信息P，将该旋转型伺服电动机的状态切换定时设定为状态切换定时t2，向状态切换部26通知状态切换定时t2 (步骤S9)。在该情况下，状态切换部26在状态切换定时t2的定时向该旋转型伺服电动机输出状态变更指令S’。
[0053]在步骤S8和步骤S9结束后，状态切换定时设定部25判断是否完成了成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机的全部状态切换定时的设定(步骤S10)。在没有完成状态切换定时的设定的情况下，返回到步骤S7。与此相对，在完成了状态切换定时的设定的情况下，状态切换定时变更部28根据电动机和物理量信息P以及物理量信息Q，判断是否有被设定了状态切换定时t2的旋转型伺服电动机(步骤S11)。
[0054]在没有被设定了状态切换定时t2的旋转型伺服电动机的情况下，结束处理流程。与此相对，在有被设定了状态切换定时t2的旋转型伺服电动机的情况下，状态切换定时变更部28为了判断是否需要将状态切换定时t2变更为状态切换定时t3，根据物理量信息Q，判断施加到没有确认是否需要变更状态切换定时的旋转型伺服电动机的一个上的负荷是否是对旋转型伺服电动机的动作产生坏影响的大小、或施加到重力轴上的机械扭转的大小是否是对进给丝杆机构8产生坏影响的大小(步骤S12)。
[0055]在施加到该旋转型伺服电动机的一个上的负荷是对旋转型伺服电动机的动作产生坏影响的大小的情况、或施加到重力轴上的机械扭转的大小是对进给丝杆机构8产生坏影响的大小的情况下，状态切换定时变更部28将该旋转型伺服电动机的状态切换定时t2变更为状态切换定时t3 (步骤S13)，判断是否完成了是否将被设定了状态切换定时t2的全部旋转型伺服电动机的状态切换定时t2变更为状态切换定时t3的判断(步骤S14)。与此相对，在施加到该旋转型伺服电动机的一个上的负荷不是对旋转型伺服电动机的动作产生坏影响的大小、并且施加到重力轴上的机械扭转的大小不是对进给丝杆机构8产生坏影响的大小的情况下，前进到步骤S14。
[0056]在没有完成是否将被设定了状态切换定时t2的全部旋转型伺服电动机的状态切换定时t2变更为状态切换定时t3的判断的情况下，返回到步骤S12。与此相对，在完成了是否将被设定了状态切换定时t2的全部旋转型伺服电动机的状态切换定时t2变更为状态切换定时t3的判断的情况下，状态切换定时变更部28判断是否经过了制动器动作完成时间(步骤S15)。在经过了制动器动作完成时间的情况下，结束处理。与此相对，在没有经过制动器动作完成时间的情况下，返回到步骤S11。
[0057]根据本实施方式，在被驱动体7是静止状态，并且成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机所生成的转矩不是对进给丝杆机构8产生坏影响的大小的情况下，在状态切换定时t2将该旋转型伺服电动机从励磁状态切换为非励磁状态。因此，在从警告生成时开始到经过预先设定的制动器动作完成时间为止的期间被驱动体7落下，能够避免被驱动体7对其他物体产生干扰的情况。
[0058]另外，根据本实施方式，在被驱动体7是静止状态，并且成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机所生成的转矩是对进给丝杆机构8产生坏影响的大小的情况下，在状态切换定时tl将该旋转型伺服电动机从励磁状态切换为非励磁状态。因此，能够避免该旋转型伺服电动机所生成的转矩对进给丝杆机构8产生坏影响的情况。
[0059]进而，根据本实施方式，在施加到被设定了状态切换定时t2的旋转型伺服电动机的一个上的负荷是对旋转型伺服电动机的动作产生坏影响的大小的情况、或施加到重力轴上的机械扭转的大小是对进给丝杆机构8产生坏影响的大小的情况下，将该伺服电动机的状态切换定时从状态切换定时t2切换为状态切换定时t3。因此，能够避免对旋转型伺服电动机的动作和进给丝杆机构8产生坏影响的情况。
[0060]因此，根据本实施方式，在生成了与用于驱动沿着一个垂直轴移动的一个被驱动体7的多个旋转型伺服电动机5、5’中的至少一个有关的警告时,能够根据与电动机相关联的物理量，在适当的定时将成为警告的原因的旋转型伺服电动机以外的旋转型伺服电动机从励磁状态切换为非励磁状态。
[0061 ] 本发明并不限于上述实施方式，能够进行若干变更和变形。例如，使用了三相交流电源I作为交流电源，但也可以使用三相以外的多相交流电源作为电源。
[0062]另外，在上述实施方式中，说明了使用旋转型伺服电动机作为电动机的情况，但也可以代替旋转型伺服电动机而使用线性伺服电动机、振动型伺服电动机等。
[0063]另外，可以由旋转编码器以外的部件(例如霍尔元件或解析器)构成旋转角度检测器10、10’。另外，也可以省略旋转角度检测器10、10’，根据向旋转型伺服电动机5、5’供给的交流电流和交流电压计算旋转角度θ、Θ’。另外，也可以代替根据旋转加速度a、a’进行检测，而根据U相电流1?、I/、V相电流Iv、I/和W相电流Iw、I/或它们的电流指令来检测旋转型伺服电动机5、5’的转矩的大小。另外，也可以根据由另外设置的未图示的速度检测器检测出的旋转型伺服电动机5、5’的旋转速度ω、ω’计算、或由加速度检测器检测旋转加速度a、a’。另外，也可以代替使用速度检测器9进行检测，而根据基于旋转角度Θ、Θ ’计算出的旋转速度ω、ω’来计算被驱动体7的落下速度V。另外，可以根据包含在上述实施方式中所说明的被驱动体7的落下速度V、旋转型伺服电动机5、5’的旋转速度ω、?’、旋转型伺服电动机5、5’的旋转加速度a、a’、旋转型伺服电动机5、5’的负荷的大小、旋转型伺服电动机5、5’的温度、施加到进给丝杆机构8的机械扭转的大小在内的上述第一物理量或第二物理量以外的物理量，将把旋转型伺服电动机5、5’从励磁状态切换为非励磁状态的切换定时设定为上述第一定时、上述第二定时和上述第三定时中的任意一个。
[0064]另外，在上述实施方式中，说明了使用2个电动机的情况，但可以使用3个以上的电动机。在该情况下，3个以上的电动机中的一个起到作为用于进行位置控制和速度控制中的至少一方的主电动机的作用，除此以外的电动机起到作为用于进行转矩控制的子电动机的作用。此外，为了稳定地控制各电动机，子电动机也可以与主电动机一样，进行位置控制和速度控制中的至少一方。
[0065]根据本发明，在生成了与用于驱动沿着一个移动轴移动的一个被驱动体的多个电动机中的至少一个电动机有关的警告时，能够根据与电动机和被驱动体中的至少一方相关联的物理量，在适当的定时将成为警告的原因的电动机以外的电动机从励磁状态切换为非励磁状态。
【权利要求】
1.一种电动机控制装置,控制用于驱动沿着一个移动轴移动的一个被驱动体(7)的多个电动机(5、5’)，其特征在于，具备: 第一物理量检测部(21),其在多个电动机(5、5 )处于励磁状态时,检测与电动机(5、5’ )和被驱动体中的任意一方相关联的第一物理量； 警告生成部(22),其根据电动机(5、5’ )的状态,在第一定时生成与多个电动机(5、5’ )中的至少一个电动机(5、5’)有关的警告； 第一状态切换部(23),其在上述第一定时将成为警告的原因的电动机(5、5’ )从励磁状态切换为非励磁状态； 制动器指示部(24)，其为了在从警告生成时开始经过了预先设定的制动器动作完成时间时的第二定时，将用于制动被驱动体的制动器从释放状态设为施加状态，而向制动器发出指示； 状态切换定时设定部(25)，其根据上述第一物理量，将把成为警告的原因的电动机以外的电动机从励磁状态切换为非励磁状态的状态切换定时设定为上述第一定时和上述第二定时中的任意一方； 第二状态切换部(26)，其在上述状态切换定时将成为警告的原因的电动机以外的电动机从励磁状态切换为非励磁状态。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述第一物理量包含在警告生成时在成为警告的原因的电动机以外的电动机中产生的转矩的大小和在警告生成时一个被驱动体沿着一个移动轴移动的速度中的至少一方。
3.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，还具备: 第二物理量检测部(27)，其在从警告生成时开始到预先设定的制动器动作完成时间为止的期间检测与电动机相关联的第二物理量； 状态切换定时变更部(28)，其根据上述第二物理量，将上述状态切换定时被设定为上述第二定时的电动机的状态切换定时从上述第二定时变更为检测上述第二物理量时的第三定时。
4.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述第二物理量包含施加到上述状态切换定时被设定为上述第二定时的电动机的负荷的大小和施加到移动轴的机械扭转的大小中的任意一方。
5.根据权利要求1?4中的任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于， 移动轴是被驱动体有可能由于重力的影响而移动的重力轴。
【文档编号】H02P5/74GK103731073SQ201310484365
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2012年10月16日
【发明者】手塚淳一, 小川肇 申请人:发那科株式会社