[发明专利]修正齿隙的电动机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及修正齿隙的电动机控制装置。

背景技术

机床、工业机械中的进给轴和工业用机器人的臂等的轴（机械可动部）与伺服电动机相连接。伺服电动机的旋转通过滚珠螺杆等变换为工作台等的直线运动，或者伺服电动机的传导速度通过减速机发生减速。

在这些滚珠螺杆或减速机中，存在这种情况，即，在向某位置的正方向的停止位置与负方向的停止位置之间存在差。一般地，这样的差被称为齿隙，并成为了使位置精度降低的原因。

图10A至图10C是用于说明齿隙的图。在图10A中，表示了通过未图示的电动机进行移动的可动部WA、和通过可动部WA被驱动的被驱动部WB。可动部WA在其两端具有凸出部A1、A2，被驱动部WB在其中央具有凸起部B。因此，例如，可动部WA向右方向移动时，可动部WA的一方的凸出部A1的内侧端与被驱动部WB的凸起部B的一端进行结合。由此，可动部WA和被驱动部WB一体地沿右方向移动。

此外，在可动部WA发生反转从右方向改为向左方向移动的情况下，如图10B所表示，可动部WA向左方向移动。并且，如图10C所表示的，当可动部WA另一方的凸出部A2的内侧端与被驱动部WB的凸起部B的另一端结合时，可动部WA和被驱动部WB一体地向左方向移动。

在这样反转时，在可动部WA与被驱动部WB结合之前，需要仅移动称为齿隙的预定的移动量。在图10A和图10C中，表示了齿隙C，齿隙C可能成为使位置精度降低的原因。

因此，生成了针对齿隙C的修正量，在反转时将该修正量与电动机的位置指令相加。在日本专利第3389417号公报中公开了如下技术，即预先求出各进给轴在反转前的进给速度与对直至进行反转之前的移动量的修正量的关系，并根据该关系，求取修正量。此外，日本专利第3703664号公报中公开了根据反转后的经过时间变更修正量的技术。

此外，图11是用于说明齿隙的其他的图。图11中示出了可动部WA的两个凸出部A1、A2未与被驱动部WB的凸起部B的一端结合的初始位置。当使可动部WA从这样的初始位置向左方向移动时，可动部WA仅移动比齿隙C短的距离C1，来与被驱动部WB的凸起部B的另一端结合（参照图10C）。在齿隙比较大的情况下容易发生这样的现象。

但是，在成为这样的情况之前，如果将对应于齿隙C的修正量与电动机的位置指令相加，则修正量会变得过大。为了避免修正量变得过剩，也可以生成比齿隙C小的预定修正量。然而，修正量变得过小时，也会出现反转时的修正量不足的情况。

发明内容

鉴于这样的情况而提出本发明，其目的在于，提供一种电动机控制装置，该电动机控制装置在从初始位置的移动量比齿隙更小的情况下，也能生成最佳的修正量。

为了实现上述目的，根据第1个发明，提供了一种电动机控制装置，其对由电动机驱动的可动部与由该可动部驱动的被驱动部之间的齿隙进行修正，具备：检测所述可动部的位置的第一位置检测部；检测所述被驱动部的位置的第二位置检测部；计算所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值与所述第二位置检测部检测出的第二位置检测值之间的偏差的偏差计算部；判定使所述可动部从任意的初始位置向第一驱动方向和与该第一驱动方向相反的第二驱动方向移动时，所述可动部是否已与所述被驱动部结合的判定部；在通过所述判定部判定出所述可动部已与所述被驱动部结合时，将所述偏差计算部计算出的所述偏差作为初始偏差与所述第一驱动方向或者所述第二驱动方向相关联地进行保存的保存部；以及计算所述齿隙的齿隙修正量的修正量计算部，其中，所述修正量计算部根据所述偏差计算部针对所述可动部和所述被驱动部各自的当前位置计算出的偏差、与所述保存部保存的所述初始偏差，计算所述齿隙修正量。

根据第2个发明，在第1个发明中，所述判定部，在所述可动部向所述第一驱动方向或者所述第二驱动方向移动了所述齿隙以上时，判定所述可动部已与所述被驱动部结合。

根据第3个发明，在第2个发明中，所述判定部，在所述可动部已以恒定速度移动时，判定所述可动部已与所述被驱动部结合。

根据第4个发明，在第1个发明中，还具备：生成所述被驱动部的位置指令值的位置指令生成部；根据所述位置指令值与所述第一位置检测值之间的第一位置偏差、所述位置指令值与所述第二位置检测值之间的第二位置偏差，来生成速度指令值的速度指令生成部。

根据第5个发明，在第4个发明中，所述速度指令生成部，将从所述第二位置偏差减去所述第一位置偏差所得的值通过低通滤波器后的值，与所述第一位置偏差相加，来生成速度指令。