[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

机床等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。伺服电动机的旋转运动，或者通过滚珠螺杆等变换为工作台等的直线运动、或者伴随通过减速机发生了减速的旋转速度而传输至轴。

在这些滚珠螺杆和减速机中，伺服电动机侧的螺杆或齿轮等机械部件与通过伺服电动机驱动的被驱动部侧的对应机械部件相互结合，由此来传输动力。这种情况下，有时在伺服电动机在正方向旋转时机械部件进行结合的结合位置与在负方向进行旋转时的机械部件的结合位置之间存在差。一般地，该差被称为齿隙，可能成为使通过伺服电动机进行的被驱动部的定位精度降低的原因。

图7A至图7C是用于说明齿隙的图。在图7A至图7C中，表示了通过未图示的电动机所驱动的可动部WA、和通过可动部WA所驱动的被驱动部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。可动部WA向右方向移动时，可动部WA的左侧的凸出部A1的内侧端与被驱动部WB的凸起部B结合（图7A的状态）。由此，可动部WA和被驱动部WB一体地向右方向移动。

此外，在使被驱动部WB从右方向移动至左方向的情况下，可动部WA向左方向移动（图7B的状态）。并且，当可动部WA的右侧的凸出部A2的内侧端与被驱动部WB的凸起部B结合（图7C的状态）时，可动部WA和被驱动部WB一体地向左方向移动。

在这样使被驱动部WB反转时，在解除了可动部WA与被驱动部WB之间的结合之后，直至它们再次进行结合之前的期间，可动部WA需要仅移动相当于齿隙的预定的移动量C（参照图7A和图7C）。起因于这样的齿隙的追加的移动量C，可能成为使位置精度降低的原因。

对此，生成对齿隙进行补偿的修正量，并在反转时将该修正量加合至电动机的位置指令中。在JP-A-9-319418中公开了预先测定各进给轴中反转前的进给速度和对直至进行反转之前的移动量的修正量之间的关系，并根据该关系来计算修正量。此外，在JP-A-2000-250614中公开了根据反转后的经过时间来变更修正量。

图8是用于说明齿隙的其他的图。图8中示出了可动部WA的凸出部A1、A2的任意一个均未与凸起部B结合的状态。当使可动部WA从这样的状态向左方向移动时，可动部WA仅移动比相当于齿隙的距离C短的距离C1，来与被驱动部WB结合（请参照图7C）。在齿隙比较大的情况下容易引起这样的现象。

在这种情况下，将与齿隙对应的一定的修正量加合至电动机的位置指令中时，修正量变得过大。此外，为了避免修正量变得过大，还可以设定比齿隙小的修正量。但是，修正量变得过小时，相反会存在反转时的修正量不足的情况。

对此，在本申请申请人提出的未公开的在先申请为日本国特许申请第2012-195098中公开了一种即使在可动部与被驱动部相互处于任意的位置关系时，也可求得合适的齿隙修正量的电动机控制装置。

但是，日本国特许申请第2012-195098的相关技术要求对在可动部与被驱动部结合时的可动部与被驱动部之间的位置关系进行存储。可以使这样的信息存储于软件中，但是中断向控制装置的电力供给时，所存储的信息会消失。或者，也可以将需要的信息存储于非易失性存储器中，但是这种情况下使成本增大。此外，由于机械结构和机械特征也可能发生变化，因此优选在控制装置的启动时取得齿隙修正所需要的信息。

因此，期望得到一种在刚启动后的动作中也能够执行最佳的齿隙修正的电动机控制装置。

发明内容

根据本发明的第一个方式，提供了一种电动机控制装置，其对由电动机驱动的可动部和由该可动部驱动的被驱动部之间的齿隙进行修正，所述电动机控制装置具备：位置指令生成部，其生成所述被驱动部的位置指令；第一位置检测部，其检测所述可动部的位置；第二位置检测部，其检测所述被驱动部的位置；偏差计算部，其计算通过所述第一位置检测部检测出的第一位置检测值与通过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；判定部，其在第一方向和与该第一方向相反的第二方向上驱动所述可动部时，判定所述可动部是否已与所述被驱动部结合；保存部，其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，将通过所述偏差计算部计算出的所述偏差作为结合时偏差与所述第一方向或所述第二方向相关联地保存；修正量计算部，其基于通过所述偏差计算部计算出的所述偏差以及通过所述保存部保存的所述结合时偏差，来计算齿隙修正量，其中，所述判定部在所述被驱动部的移动量超过了阈值时判定为所述可动部已与所述被驱动部结合。