电动机控制系统技术方案

本发明专利技术的电动机控制系统具备：伺服供电部，其向伺服电动机供给电力；以及控制装置，其对伺服电动机、机械制动器以及伺服供电部进行控制。而且，当信号接收部接收到使机械式制动器工作的信号时，控制装置对伺服供电部进行控制来停止向伺服电动机的供电，当异常判断部判断为机械制动器存在异常时，控制装置对伺服供电部进行控制来重新开始向伺服电动机的供电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动机控制系统，其具备在伺服电动机的励磁消失时对伺服电动机的输出轴进行制动的机械式制动器(下面简称为机械制动器。)。特别是，本专利技术涉及一种具备对这种机械制动器的异常进行检测的功能的电动机控制系统。
技术介绍
以往以来，已知一种通过利用伺服电动机使滚珠丝杠旋转来使主轴头沿滚珠丝杠移动的机床。在主轴头上安装有立铣刀、钻头等工具，一边使工具旋转一边使主轴头向工件移动，由此对工件进行加工。并且，在机床中，存在如立式铣床那样通过使滚珠丝杠沿重力方向延伸来使主轴头沿重力方向上下运动的机床。在这种机床中，当在电源关闭时、紧急停止时伺服电动机的励磁消失时，滚珠丝杠变得能够自由地旋转，存在主轴头由于重力的影响而落下的危险性。因而，在主轴头上下运动的机床中安装有机械制动器，该机械制动器在电源关闭时、紧急停止时对伺服电动机的输出轴进行制动。另外，在产业用机器人中，伺服电动机也被用于对机器人的轴进行驱动，因此当在电源关闭时、紧急停止时伺服电动机的励磁消失时，存在机器人的臂部落下的危险性。因此，在产业用机器人中也搭载有对伺服电动机的输出轴进行制动的机械制动器。另外，在上述的机械制动器存在异常时，在电源关闭时、紧急停止时也存在机床的主轴头或机器人的臂部落下的危险性。因此，如日本专利第3081258号公报、日本特开平06-284766号公报等所示那样，提出了用于检测上述的机械制动器的异常的方法。日本专利第3081258号公报公开了一种机械制动器，该机械制动器包括与电动机的输出轴连结的制动盘和被按压于制动盘的制动蹄。而且，在日本专利第3081258号公报所公开的机械制动器的故障检测方法中，在对电动机旋转轴进行制动时，一边逐渐增加向电动机提供的电流一边检测该电动机旋转开始时的电流值。同样地，在不对电动机旋转轴进行制动时也一边逐渐增加向电动机提供的电流一边检测该电动机旋转开始时的电流值。然后，通过将这些检测电流值的差同与制动力矩相当的设定值进行比较，来对机械制动器的故障进行检测。另外，在日本特开平06-284766号公报所公开的机械制动器的异常检测方法中，在机械制动器的摩擦制动构件的磨损量处于正常范围时，不使机械制动器工作而使电动机运转，预先测定该运转时的电动机负载电流值并存储该电流值。在对机械制动器进行检查的情况下，与摩擦制动构件的磨损量处于正常范围时同样地，不使机械制动器工作而使电动机运转，检测该运转时的电动机负载电流的大小。然后，通过将检测出的电动机负载电流检测值与预先存储的电动机负载电流值进行比较，来对机械制动器的异常进行检测。并且，在检测到上述的机械制动器的异常的情况下，对伺服电动机的输出轴进行制动的力大幅下降。因而，在机械制动器的检查或修理完成之前，存在机床的主轴头或者机器人的臂部落下的危险性。因此，期望的是，在检测到机械制动器的异常后，立刻通过某种方法来弥补针对伺服电动机的输出轴的制动力的不足。作为该方法例，日本特开2013-032825号公报公开了一种车辆的传动控制装置，该装置在制动器异常时，除了摩擦制动力以外还产生新的制动力来确保充分的制动力。如上述的日本专利第3081258号公报和日本特开平06-284766号公报所公开的那样的机械制动器的异常检测方法是另外执行机械制动器的检查程序来诊断机械制动器是否存在异常的方法。因此，在日本专利第3081258号公报和日本特开平06-284766号公报所公开的机械制动器的异常检测方法中，存在有时在实施机械制动器的检查之前机械制动器已经发生了异常这样的问题。因而，期待的是，即使在不实施机械制动器的检查时也能够检测机械制动器的异常或异常的预兆的方法。另外，关于日本特开2013-032825号公报所公开的车辆的传动控制装置，在弥补摩擦制动力的不足的机构中使用了多个离合器，因此存在当应用于伺服电动机的输出轴时构造过于复杂这样的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种提前对伺服电动机所具备的机械制动器的异常进行检测并且在检测到异常后立刻弥补制动力的不足的电动机控制系统。根据本专利技术的第一方式，提供一种电动机控制系统，具备：伺服电动机；机械式制动器，其作用于伺服电动机或由伺服电动机驱动的轴；伺服供电部，其向伺服电动机供给电力；控制装置，其对伺服电动机、机械式制动器以及伺服供电部进行控制；以及位置检测器，其对伺服电动机的旋转位置或轴的位置进行检测，其中，控制装置具备：信号接收部，其接收使机械式制动器工作的信号；位置监视部，其通过位置检测器来监视伺服电动机的旋转位置，获取从信号接收部接收到信号起到伺服电动机的旋转停止为止的伺服电动机的旋转位置的历史记录；位移量计算部，其根据历史记录来计算从信号接收部接收到信号起到伺服电动机的旋转停止为止的伺服电动机的旋转位移量；以及异常判断部，其在所计算出的旋转位移量超过规定的第一阈值的情况下判断为机械式制动器存在异常，当信号接收部接收到信号时，控制装置对伺服供电部进行控制来停止向伺服电动机的供电，并且，当异常判断部判断为机械式制动器存在异常时，控制装置对伺服供电部进行控制来重新开始向伺服电动机的供电。根据本专利技术的第二方式，提供一种根据第一方式的电动机控制系统，其中，控制装置还具备存储部，在信号接收部接收到信号时，该存储部对接收到该信号时的伺服电动机的旋转位置进行存储保持，当在信号接收部接收到信号后异常判断部判断为机械式制动器存在异常时，控制装置对伺服供电部进行控制来重新开始向伺服电动机的供电，并且使伺服电动机的旋转位置移动到存储保持于存储部的伺服电动机的旋转位置。根据本专利技术的第三方式，提供一种根据第一方式的电动机控制系统，其中，控制装置还具备存储部，关于伺服电动机的旋转位置，规定的位置被预先存储于该存储部，当在信号接收部接收到信号后异常判断部判断为机械式制动器存在异常时，控制装置对伺服供电部进行控制来重新开始向伺服电动机的供电，并且使伺服电动机的旋转位置移动到预先存储于存储部的规定的位置。根据本专利技术的第四方式，提供一种根据第三方式的电动机控制系统，其中，控制装置在使伺服电动机的旋转位置移动到预先存储于存储部的规定的位置后，对伺服供电部进行控制来停止向伺服电动机的供电。根据附图所示的本专利技术的典型的实施方式的详细说明，本专利技术的这些目的、特征和优点以及其它目的、特征和优点会变得更明确。附图说明图1是表示第一实施方式的电动机控制系统的结构的框图。图2是表示对机械制动器的异常进行检测时的第一实施方式的电动机控制系统的动作的流程图。图3是示出了在图1所示的电动机控制系统中输入了紧急停止信号后的主轴头的落下量的曲线图。图4是表示对机械制动器的异常进行检测时的第二实施方式的电动机控制系统的动作的流程图。图5是表示对机械制动器的异常进行检测时的第三实施方式的电动机控制系统的动作的流程图。具体实施方式接着，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。在下面的附图中，对相同的部件标注相同的参照标记。为了易于理解，这些附图适当地变更了比例尺。另外，下面以应用于机床的电动机控制系统为例来进行说明，但是本专利技术不限于此。(第一实施方式)图1是表示第一实施方式的电动机控制系统的结构的框图。如图1所示，第一实施方式的电动机控制系统具备：伺服电动机12，其内置于机床11；机械制动器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机控制系统，具备：伺服电动机；机械式制动器，其作用于所述伺服电动机或由所述伺服电动机驱动的轴；伺服供电部，其向所述伺服电动机供给电力；控制装置，其对所述伺服电动机、所述机械式制动器以及所述伺服供电部进行控制；以及位置检测器，其对所述伺服电动机的旋转位置或所述轴的位置进行检测，其中，所述控制装置具备：信号接收部，其接收使所述机械式制动器工作的信号；位置监视部，其通过所述位置检测器来监视所述伺服电动机的旋转位置，获取从所述信号接收部接收到所述信号起到所述伺服电动机的旋转停止为止的所述伺服电动机的旋转位置的历史记录；位移量计算部，其根据所述历史记录来计算从所述信号接收部接收到所述信号起到所述伺服电动机的旋转停止为止的所述伺服电动机的旋转位移量；以及异常判断部，其在所计算出的所述旋转位移量超过规定的第一阈值的情况下判断为所述机械式制动器存在异常，其中，当所述信号接收部接收到所述信号时，所述控制装置对所述伺服供电部进行控制来停止向所述伺服电动机的供电，并且，当所述异常判断部判断为所述机械式制动器存在异常时，所述控制装置对所述伺服供电部进行控制来重新开始向所述伺服电动机的供电。

【技术特征摘要】
2015.08.07 JP 2015-1568851.一种电动机控制系统，具备：伺服电动机；机械式制动器，其作用于所述伺服电动机或由所述伺服电动机驱动的轴；伺服供电部，其向所述伺服电动机供给电力；控制装置，其对所述伺服电动机、所述机械式制动器以及所述伺服供电部进行控制；以及位置检测器，其对所述伺服电动机的旋转位置或所述轴的位置进行检测，其中，所述控制装置具备：信号接收部，其接收使所述机械式制动器工作的信号；位置监视部，其通过所述位置检测器来监视所述伺服电动机的旋转位置，获取从所述信号接收部接收到所述信号起到所述伺服电动机的旋转停止为止的所述伺服电动机的旋转位置的历史记录；位移量计算部，其根据所述历史记录来计算从所述信号接收部接收到所述信号起到所述伺服电动机的旋转停止为止的所述伺服电动机的旋转位移量；以及异常判断部，其在所计算出的所述旋转位移量超过规定的第一阈值的情况下判断为所述机械式制动器存在异常，其中，当所述信号接收部接收到所述信号时，所述控制装置对所述伺服供电部进行控制来停止向所述伺服电动机的供电，并且，当所述异常判断部判断为所述机械式制动器存在异常时，所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：猪饲聪史，相泽智之，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP