伺服电动机驱动装置的制作方法

本发明是涉及改善了检测伺服电动机的旋转的编码器发生了错误时的修复方式的伺服电动机驱动装置的发明。

背景技术：

使用伺服电动机作为元件安装机等工业机械或机器人的驱动源(参照专利文献1等)。通常，伺服电动机的旋转由编码器检测，利用伺服放大器对编码器的计数值(编码器值)与指令值进行比较来对伺服电动机的旋转进行反馈控制。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2005-348475号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

然而，当编码器的动作发生某些错误时，编码器值有时会成为无效的编码器值，但是如果以这样的无效的编码器值继续驱动伺服电动机，则驱动对象物较大地发生位置偏差而可能会发生机械干扰等重大的故障。因此，在编码器发生了错误的情况下，将电源先切断之后重新启动。

然而，如果将电源切断，则向伺服放大器的放大器控制部的电源的供给也被切断，因此在将电源接通之后，有时需要在上位装置控制部与放大器控制部之间重新确立通信。其结果是，在编码器发生了错误时，直至修复成伺服电动机的驱动能够开始的状态为止花费时间。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明涉及一种伺服电动机驱动装置，具备：编码器，对伺服电动机的旋转进行检测，上述伺服电动机是驱动对象物的驱动源；伺服放大器，基于上述编码器的计数值对上述伺服电动机的旋转进行反馈控制，以下将上述编码器的计数值称为“编码器值”；及放大器控制部，对上述伺服放大器的动作进行控制，上述伺服电动机驱动装置的特征在于，上述放大器控制部具备如下的功能：在上述编码器发生了错误时，在通过伺服网络以固定周期对上述放大器控制部与上述伺服放大器之间进行连接的状态下，向上述伺服放大器发送用于使上述编码器初始化的初始化指示，上述伺服放大器具备如下的功能：在接收到从上述放大器控制部发送来的上述初始化指示时，不切断上述伺服网络地执行上述编码器的初始化。

在该结构中，在编码器发生了错误时，在通过伺服网络以固定周期对放大器控制部与伺服放大器之间进行连接的状态下，从放大器控制部向伺服放大器发送用于使编码器初始化的初始化指示而使编码器初始化，因此在编码器发生了错误时，能够在通过伺服网络以固定周期对放大器控制部与伺服放大器之间进行连接的状态下，快速地使编码器初始化，能够在短时间内进行错误修复。

在该情况下，可以是，上述伺服放大器具备如下的功能：保持能够对作为编码器信息的上述编码器的初始化执行状态(初始化前、初始化过程中、初始化完成、初始化失败)和编码器值进行判断的状态，上述放大器控制部具备如下的功能：从上述伺服放大器取得上述编码器的初始化执行状态和编码器值并向上位装置控制部发送。这样一来，在上位装置控制部中，也能够监控编码器的初始化的执行状态和编码器值。

此外，可以是，上述伺服放大器及上述放大器控制部具备如下的功能：在上述编码器值为无效的编码器值的情况下，禁止以该编码器值进行控制的上述伺服电动机的伺服启动。这样一来，在编码器值为无效的编码器值的情况下，能够可靠地防止伺服电动机的驱动直至通过编码器的初始化的正常结束而修复为有效的编码器值为止。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例的伺服电动机驱动装置的结构的框图。

图2是表示放大器控制部控制程序的处理的流程的流程图。

图3是表示伺服放大器控制程序的处理的流程的流程图。

具体实施方式

以下，说明将用于实施本发明的方式进行了具体化的一实施例。

首先，基于图1，说明伺服电动机驱动装置的结构。

在元件安装机等工业机械中搭载有多个伺服电动机11(在图1中，仅图示出一个伺服电动机11)作为驱动对象物的驱动源，并设有检测各伺服电动机11的旋转角(旋转位置)、旋转速度、旋转方向等的绝对式的编码器12。各伺服电动机11基于编码器12的计数值(以下称为“编码器值”)而由伺服放大器13进行反馈控制。在该情况下，可以设为对于多个伺服电动机11分别各设置一个伺服放大器13的结构，也可以通过一个多轴放大器对多个伺服电动机11进行反馈控制。

在伺服放大器13中设有对于向伺服电动机11供给的电流进行控制的电流控制部14、伺服网络处理部15等。伺服放大器13经由伺服网络而与放大器控制部17连接。在放大器控制部17中设有伺服网络处理部16、对伺服电动机11的指令转矩进行计算的指令转矩计算部18等。放大器控制部17经由伺服网络而与上位装置控制部21连接。

在该情况下，放大器控制部17执行后述的图2的放大器控制部控制程序，从而在编码器12发生了错误时，在通过伺服网络以固定周期对放大器控制部17与伺服放大器13之间进行连接的状态下，向伺服放大器13发送用于使编码器12初始化的初始化指示。

另一方面，伺服放大器13执行后述的图3的伺服放大器控制程序，从而在接收到从放大器控制部17发送来的初始化指示时，不切断伺服网络地执行编码器12的初始化。此外，伺服放大器13将编码器12的初始化的执行状态(初始化前、初始化过程中、初始化完成、初始化失败)和编码器值存储并保持于能够改写的非易失性存储器(未图示)中，并且在编码器值为无效的编码器值的情况下，禁止以该编码器值进行控制的伺服电动机11的伺服启动。

另一方面，放大器控制部17具备从伺服放大器13取得编码器12的初始化的执行状态和编码器值并向上位装置控制部21发送的功能。

以下，说明放大器控制部17执行的图2的放大器控制部控制程序的处理内容。图2的放大器控制部控制程序在放大器控制部17的电源接通期间被执行。当本程序启动时，首先，在步骤101中，在通过伺服网络以固定周期对放大器控制部17与伺服放大器13之间进行连接的状态下，向伺服放大器13发送用于使编码器12初始化的初始化指示。此时，向伺服放大器13询问编码器12是否能够重新初始化(编码器12是否对应于重新初始化)。

在接下来的步骤102中，等待直至达到伺服网络的传送周期，然后进入到步骤103，对伺服网络信息进行更新。此时，将由指令转矩计算部18计算出的指令转矩设定为伺服网络的发送数据，并经由伺服网络从伺服放大器13取得编码器12的初始化的执行状态(初始化前、初始化过程中、初始化完成、初始化失败中的任一状态)和编码器值作为编码器信息。编码器值在初始化前或初始化失败时是不固定的编码器值。

然后，进入到步骤104，判断编码器12是否发生了错误，如果未发生错误，则进入到步骤105，通过指令转矩计算部18计算指令转矩，并返回上述步骤102。由此，在放大器控制部17的电源接通期间，如果编码器12未发生错误，则以伺服网络的传送周期反复进行伺服网络信息的更新和指令转矩的计算。

然后，在编码器12发生了错误的时点，进入到步骤106，从放大器控制部17向上位装置控制部21通知编码器12的错误。然后，在接下来的步骤107中，判断编码器12是否能够重新初始化，如果编码器12不能重新初始化，则返回到步骤101，重复进行上述处理。

与此相对，如果编码器12能够重新初始化，则进入到步骤108，等待直至接收到来自上位装置控制部21的修复指示为止。在接收到来自上位装置控制部21的修复指示的时点，进入到步骤109，向伺服放大器13指示进行编码器12的重新初始化。

然后，进入到步骤110，等待直至达到伺服网络的传送周期，然后进入到步骤111，而对伺服网络信息进行更新。此时，经由伺服网络来对编码器12的重新初始化完成状态进行确认。在接下来的步骤112中，判定编码器12的重新初始化是否完成，以伺服网络的传送周期反复进行对伺服网络信息进行更新的处理直至编码器12的重新初始化完成为止。然后，在编码器12的重新初始化完成的时点，返回到上述步骤102，重复进行上述处理。通过这样的处理，在由于编码器12的错误而编码器值是无效的编码器值的情况下，禁止伺服电动机11的伺服启动直至通过编码器12的初始化的正常结束而修复为有效的编码器值为止。

接下来，说明伺服放大器13执行的图3的伺服放大器控制程序的处理内容。图3的伺服放大器控制程序在伺服放大器13的电源接通期间被执行。当本程序启动时，首先，在步骤201中，执行编码器12的初始化。

然后，在接下来的步骤202中，等待直至接收到编码器12的更新周期的触发为止。以固定周期发行编码器12用于进行更新的内部触发。在接收到触发后，成为编码器12的初始化完成状态。在接收到触发的时点，进入到步骤203，从编码器12取得编码器信息(编码器值、编码器错误信息等)。

然后，进入到步骤204，与伺服放大器13的伺服网络处理部15进行数据的交接。此时，伺服放大器13的电流控制部14从伺服网络处理部15取得的数据是指令转矩，另一方面，伺服放大器13的伺服网络处理部15从电流控制部14取得的数据是编码器值、发生的错误信息(编码器错误等)、编码器12的初始化的执行状态(初始化前、初始化过程中、初始化完成)。

然后，在接下来的步骤205中，判定是否发生了编码器12的错误，如果未发生编码器12的错误，则进入到步骤206，根据指令转矩来计算电流值，在接下来的步骤207中，将根据指令转矩而计算出的电流值输出给伺服电动机11，并返回到步骤202，而重复进行上述处理。由此，在伺服放大器13的电源接通期间，如果未发生编码器12的错误，则以编码器12的更新周期反复进行将指令转矩转换成电流值并向伺服电动机11输出的处理。

然后，在编码器12发生了错误的时点，进入到步骤208，使伺服电动机控制用的电流输出停止，在接下来的步骤209中，设定错误状态。由此，当编码器12发生了错误时，编码器12的初始化的执行状态转变为初始化前的状态。然后，进入到步骤210，等待直至从放大器控制部17接收到编码器12的重新初始化指示为止，在接收到重新初始化指示的时点，返回到上述步骤201，而重复进行上述处理。通过这样的处理，在由于编码器12的错误而编码器值成为无效的编码器值的情况下，禁止伺服电动机11的伺服启动直至通过编码器12的初始化的正常结束而修复为有效的编码器值为止。

根据以上说明的本实施例，在编码器12发生了错误时，在通过伺服网络以固定周期对放大器控制部17与伺服放大器11之间进行连接的状态下，从放大器控制部17向伺服放大器13发送用于使编码器12初始化的初始化指示而使编码器12初始化，因此在编码器12发生了错误时，能够在通过伺服网络以固定周期对放大器控制部17与伺服放大器13之间进行连接的状态下，使编码器12快速地初始化，能够在短时间内进行错误修复。

需要说明的是，本发明不限定于上述实施例，可以对伺服放大器13或放大器控制部17的结构进行适当变更等，在不脱离主旨的范围内能够进行各种变更来实施，这是不言而喻的。

附图标记说明

11…伺服电动机，12…编码器，13…伺服放大器，14…电流控制部，15、16…伺服网络处理部，17…放大器控制部，18…指令转矩计算部，21…上位装置控制部。