电动机驱动装置及电动机驱动装置的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动机驱动装置及电动机驱动装置的控制方法。
【背景技术】
[0002]以往，使用消耗电极进行电弧焊接的电弧焊接机具有将消耗电极向焊接对象供给的供给装置。供给装置具有旋转编码器，该旋转编码器输出与用于进给消耗电极的电动机的转速对应的脉冲信号。电弧焊接机的控制装置基于从供给装置输出的脉冲信号来监视消耗电极的进给量，并以将与焊接对应的量的消耗电极向焊接对象供给的方式对供给装置的电动机的旋转进行控制(例如参照专利文献I)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2002-172464号公报
[0006]然而，在发生了传递上述脉冲信号的信号线等的断线或旋转编码器的故障等那样的异常时，电动机以最大转速进行旋转，焊丝被过度地供给。因而，焊丝被无谓地消耗或导致焊接品质降低。
【发明内容】
[0007]本发明为了解决上述课题而提出，其目的在于减少消耗电极的过度的进给。
[0008]解决上述课题的电动机驱动装置包含于通过消耗电极进行焊接的焊接机，对进给所述消耗电极的电动机进行驱动，所述电动机驱动装置具有:比较运算电路，其对进给指令值和进给返回值进行比较运算来生成控制值；基准值设定电路，其输出进给基准值；切换电路，其根据第一异常检测信号，对所述控制值和所述进给基准值进行选择性地切换并输出；驱动电路，其根据所述切换电路的输出值而输出驱动所述电动机的驱动信号；周期测定电路，其将测定与所述电动机的旋转对应的脉冲信号的周期而得到的结果的值输出；信号转换电路，其将所述周期测定电路的输出值转换为所述进给返回值；以及异常检测电路，其将所述周期测定电路的输出值与第一基准判定值进行比较，并根据比较结果而输出所述第一异常检测信号。
[0009]根据该结构，在选择了控制值时，基于进给指令值和进给返回值，并根据进给指令值来生成驱动电动机的驱动信号。在选择了进给基准值时，根据该进给基准值来生成驱动电动机的驱动信号。在发生了脉冲信号未以脉冲状变化的异常时，代替控制值而使用进给基准值来驱动电动机，由此能够使电动机不是以电动机的最大转速，而是以与进给基准值对应的转速进行旋转。由于通过电动机来进给消耗电极，因此通过将该电动机的转速抑制得较低，能够抑制消耗电极的过度的进给。
[0010]在上述电动机驱动装置中，优选所述异常检测电路将所述周期测定电路的输出值与比所述第一基准判定值大的第二基准判定值进行比较，并根据比较结果而输出第二异常检测信号，所述电动机驱动装置还具有第二切换电路，该第二切换电路被供给用于指示所述消耗电极的进给开始的起动信号，并根据所述第二异常检测信号来切换针对所述比较运算电路的所述起动信号的供给或供给停止，所述比较运算电路以根据所述起动信号的供给停止而使所述电动机停止的方式生成所述控制值。
[0011]根据该结构，在脉冲信号未以脉冲状变化的状态持续而达到第二基准判定值时，停止起动信号的供给，由此使电动机停止，从而能够使由该电动机进行的消耗电极的进给停止。
[0012]在上述电动机驱动装置中，优选所述异常检测电路在以使所述起动信号的供给停止的方式生成所述第二异常检测信号时，以将来自所述比较运算电路的控制值向所述驱动电路供给的方式生成所述第一异常检测信号。
[0013]根据该结构，根据起动信号的供给停止而将通过比较运算电路生成的控制值向驱动电路供给，由此使电动机停止，从而能够使由该电动机进行的消耗电极的进给停止。
[0014]在上述电动机驱动装置中，优选所述周期测定电路基于所述脉冲信号的上升和下降来测定所述脉冲信号的半周期，并将该测定的结果的值输出。
[0015]根据该结构，测定脉冲信号的从上升到下降为止的半周期和从下降到上升为止的半周期。因此，能够根据脉冲信号的上升后和下降后发生的异常来控制电动机。
[0016]在解决上述的课题的电动机驱动装置的控制方法中，所述电动机驱动装置包含于通过消耗电极进行焊接的焊接机，对进给所述消耗电极的电动机进行驱动，在所述电动机驱动装置的控制方法中，对进给指令值和进给返回值进行比较运算来生成控制值，根据第一异常检测信号来对所述控制值和进给基准值进行选择，并根据选择出的所述控制值或所述进给基准值来生成驱动所述电动机的驱动信号，测定与所述电动机的旋转对应的脉冲信号的周期，将所述脉冲信号的周期转换为所述进给返回值，将所述脉冲信号的周期与第一基准判定值进行比较，并根据比较结果来生成所述第一异常检测信号。
[0017]根据该构成，在选择了控制值时，基于进给指令值和进给返回值，并根据进给指令值来生成驱动电动机的驱动信号。在选择了进给基准值时，根据该进给基准值来生成驱动电动机的驱动信号。在发生了脉冲信号未以脉冲状变化的异常时，代替控制值而使用进给基准值来驱动电动机，由此能够使电动机不是以电动机的最大转速，而是以与进给基准值对应的转速进行旋转。由于通过电动机来进给消耗电极，因此通过将该电动机的转速抑制得较低，从而能够抑制消耗电极的过度的进给。
[0018]发明效果
[0019]根据本发明，能够减少消耗电极的过度的进给。
【附图说明】
[0020]图1是电弧焊接机的简图。
[0021 ] 图2是电动机驱动电路的电气框图。
[0022]图3是说明电动机驱动电路的动作的波形图。
[0023]图4是说明电动机驱动电路的动作的波形图。
[0024]图5是说明电动机驱动电路的动作的波形图。
[0025]图6是比较例的电动机驱动电路的框图。
[0026]图7是说明比较例的电动机驱动电路的动作的波形图。
[0027]图8是说明比较例的电动机驱动电路的动作的波形图。
【具体实施方式】
[0028]以下，说明一实施方式。
[0029]如图1所示，电弧焊接机10具有焊接用电源11、供给装置12、焊炬13。焊接对象21与焊接用电源11连接。
[0030]焊接用电源11具有控制装置14。控制装置14对从焊接用电源11向焊炬13中保持的焊丝15供给的焊接电力进行控制。另外，控制装置14对供给装置12进行控制，将焊丝15从供给装置12向焊接对象21供给。
[0031]供给装置12具有用于将焊丝15向焊接对象进给的电动机和用于检测该电动机的旋转的传感器。例如，电动机为伺服电动机，传感器为一体地安装于电动机的旋转编码器。旋转编码器将与电动机的转速对应的周期的脉冲信号输出。控制装置14基于脉冲信号来驱动电动机。即，控制装置14进行将对电动机的驱动信号通过与该电动机的线路对应的脉冲信号来控制的所谓反馈控制。
[0032]如图2所示，控制装置14具有电动机驱动装置30，该电动机驱动装置30与图1所示的供给装置12中包含的电动机Ml及旋转编码器Rl连接。
[0033]电动机驱动装置30具有电动机控制电路31和驱动电路32。电动机控制电路31例如为中央运算处理装置(CPU)或CPU所包含的数字处理电路。电动机控制电路31基于起动信号St而进行动作，并基于进给指令值Cw和来自旋转编码器Rl的脉冲信号Re而输出控制值Ea。驱动电路32将控制值Ea转换为驱动信号Dr。驱动信号Dr是驱动电动机Ml的电平的信号。
[0034]在本实施方式中，电动机驱动装置30通过脉冲宽度调制(PffM)控制来驱动电动机Ml。驱动电路32输出与控制值Ea的值对应的脉冲宽度的驱动信号Dr。例如，控制值Ea的值越大，驱动电路32使驱动信号Dr的脉冲宽度越宽。驱动信号Dr的脉冲宽度与向电动机Ml施加驱动电压的时间对应。因此，增大驱动信号Dr的脉冲宽度会增大要使电动机Ml旋转的力。另外，增大驱动信号Dr的脉冲宽度会使电动机Ml的旋转速度变快。
[0035]电动机控制电路31具有比较运算电路41、周期测定电路42、周期转换电路43、异常检测电路44、基准值设定电路45、开关SWl、Sff2 ο
[0036]起动信号St经由开关SW2而向比较运算电路41供给。开关SW2基于后述的异常检测信号Er2而进行接通断开。
[0037]起动信号St是指示图1所示的焊丝15的进给/停止、即指示供给装置12 (电动机Ml)的起动/停止的信号。例如，H电平的起动信号St与焊丝15的进给(电动机Ml的起动)对应，L电平的起动信号St与焊丝15的进给停止(电动机Ml的停止)对应。
[0038]开关SW2基于来自异常检测电路44的异常检测信号Er2而进行接通断开。例如，开关SW2基于L电平的异常检测信号Er2而接通，基于H电平的异常检测信号Er2而断开。当开关SW2接通时，将起动信号St向比较运算电路41供给，当开关SW2断开时，停止起动信号St的供给。
[0039]向比较运算电路41供给进给指令值Cw。另外，向比较运算电路41供给来自后述的周期转换电路43的进给反馈值Fw。
[0040]比较运算电路41响应于H电平的起动信号St，对进给指令值Cw和进给反馈值Fw进行运算处理而生成控制值Ea。比较运算电路41以使进给指令值Cw与进给反馈值Fw之差最小的方式生成控制值Ea。运算处理例如为PID运算。比例系数为Kp，微分系数为Kd，积分系数为Ki。
[0041]比较运算电路41是每隔规定的时间进行运算处理的数字处理电路。比较运算电路41具有寄存器等存