[发明专利]电动机控制装置以及电动机控制方法

说明书

本发明提供一种电动机控制装置以及电动机控制方法，能够在适当的时刻针对向电动机的速度指令或者转矩指令加上齿隙加速量。具有：第一位置检测部，其检测可动部的位置即第一位置；第二位置检测部，其检测被驱动部的位置即第二位置；位置误差计算部，其计算将第一位置检测值换算为被驱动部的位置值而得的换算后第一位置检测值与第二位置检测值之间的偏差即位置误差；反转检测部，其检测位置指令制作部制作出的位置指令的反转；位置误差变化量计算部，其计算从检测出反转起的位置误差的变化量绝对值，若位置误差变化量的绝对值超过第一基准值则开始齿隙校正量的加法运算，若位置误差变化量的绝对值超过第二基准值则开始齿隙加速量的加法运算。

技术领域

本发明涉及具有在电动机反转时对位置指令加上齿隙校正量、对速度指令或者转矩指令加上齿隙加速量的单元的电动机控制装置以及电动机控制方法。

背景技术

以往，在将物体的位置、方位、姿势等设为控制量的控制系统例如机床或工业机械的控制系统中，使用了伺服电动机。在用于将伺服电动机的电动机轴的旋转传递至其他主轴的机械要素即相互卡合的机械要素中，有意地在该机械要素间的接触面设置间隙。通过存在该间隙例如弹簧或齿轮等机械要素可以在某种程度范围内自由旋转。将该间隙称为“齿隙”(backlash)。

例如，在电动机与主轴等被驱动轴通过齿轮结合时，由于存在齿轮的齿隙，在电动机的反转时，被驱动轴的反转相对于电动机的反转会延迟。为了校正该被驱动轴的反转延迟，以往存在对向电动机的位置指令加上齿隙校正量的方法。将其称为“齿隙校正”。

例如专利文献1公开了如下方法：在电动机与通过该电动机驱动的被驱动轴之间具有某种减速机构的结构中，作为改善电动机反转时的被驱动轴的反转举动的方法，在电动机反转的瞬间，给予用于提早移动减速机构具有的机械齿隙量的位置校正。

但是，专利文献1所公开的方法终归是以位置指令或电动机的反转时立即产生减速机构具有的齿隙造成的被驱动部的反转延迟为前提的齿隙校正方法。

另一方面，当在电动机与被驱动轴之间的结合中同时使用了齿轮与传动带(belt)的情况下，有时因传动带弹性的影响，从电动机的反转开始延迟而产生齿轮的齿隙造成的被驱动轴的反转延迟。在这样的情况下，若在电动机的反转后加上齿隙校正量，则没有校正的效果，或者像后述那样校正对被驱动轴的反转动作带来不良影响。

因此，申请人已经申请了在齿轮于空间齿隙内移动的时刻加上齿隙校正量的发明(日本特愿2016-080416号)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2014-54001号公报

专利文献2：日本特开2015-211498号公报

另一方面，当在电动机和被驱动轴间的结合使用了传动带时，因传动带的弹性变形或被驱动轴中的静摩擦的影响，造成被驱动轴的反转相对于电动机的反转延迟。为了校正该被驱动轴的反转延迟，以往存在如下方法：在电动机反转时，并不是对位置指令加上校正，而是对速度指令或者转矩指令加上校正。将其称为“齿隙加速”。

关于这一点，专利文献2公开了对速度指令或者转矩指令加上齿隙加速量的方法。但是，专利文献2涉及的发明也与专利文献1涉及的发明一样，以位置指令反转时或者电动机反转时立即产生反转延迟为前提。实际上，在专利文献2中对于设定结束齿隙加速量的加法运算的条件的方法有所记载，但是对于开始齿隙加速量的加法运算的条件没有任何记载。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动机控制装置以及电动机控制方法，在适当的时刻实施针对向电动机的位置指令的齿隙校正量的加法运算、以及针对向电动机的速度指令或者转矩指令的齿隙加速量的加法运算。