CN101059697A - 控制电动机的装置以及方法 - Google Patents
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Abstract
一种控制装置，具有对电动机的运转状态进行监视的运转监视部、和根据运转监视部的监视结果对电动机的运转进行控制的运转控制部，运转监视部，具有：数据取得部，其取得电动机的运转数据；阈值决定部，其从作为运转数据比较对象来准备的互不相同的第1以及第2阈值中，根据给予的与电动机温度相关的条件，选择决定用于与运转数据进行实际比较的实用阈值；以及异常运转判定部，其将数据取得部所取得的运转数据与阈值决定部所决定的实用阈值进行比较，判断在电动机的运转中是否产生了异常。运转控制部根据异常运转判定部的判定结果来控制电动机的运转。
Description
技术领域
本发明涉及控制电动机的装置和方法。本发明尤其涉及在机器人、机床等可动结构体的自动控制系统中，作为移动部的驱动源来使用的电动机的控制装置以及控制方法。
背景技术
在机器人、机床等以电动机为驱动源的可动结构体中，当机器人臂或刀具等移动部与障碍物发生冲突、或者电动机的减速机构发生故障致使电动机加载了异常负荷时，迅速检测出这些状况，并立即采取电动机停止、反转等对策，这在避免可动结构体的机构部、电动机、障碍物的损坏或其它间接损坏方面是十分重要的。一直以来，像这样的电动机的异常运转检测方法普遍是采用如下方法，例如将电动机运转中的、反馈控制中的位置偏差或速度偏差的数据或驱动电流的实测数据(在本说明书中将这些数据统称为“运转数据”)与预先规定的各个阈值进行比较，在运转数据超过了阈值时判断为产生了异常运转。
另外，还已知如下方法：采用根据电动机的转矩指令值和速度实测值而估计的估计干扰转矩作为上述的运转数据，来检测电动机的异常运转。例如在专利第2665984号公报(JP-B-2665984)中公开了如下的冲突检测方法：将根据电动机的转矩指令值和速度实测值来估计干扰转矩的干扰估计观测器安装到控制系统中，在估计出的干扰转矩为设定值以上时，判断为电动机的被驱动体(即，可动结构体的移动部)与其它障碍物发生了冲突。另外，除上述结构之外，还已知在专利第2749724号公报(JP-B-2749724)中公开的如下方法：根据电动机的速度实测值或作为被驱动体的机器人臂的姿势等，求出由摩擦、重力、臂干涉等引起的已知干扰转矩，并根据从估计干扰转矩中减去已知干扰转矩而得到的差分干扰转矩，来检测被驱动体的冲突。
在根据估计干扰转矩来检测电动机被驱动体的冲突的上述方法中，通过将由冲突引起的电动机的实时转矩变动量估计为干扰转矩，可以迅速且可靠地检测出冲突，并且，通过例如对应被驱动体结构强度地设定成为冲突判定基准的干扰转矩阈值，由此可以预先防止被驱动体的损坏。可是，在电动机的运转中，在周围温度及电动机自身温度的影响下，供给到电动机以及被驱动体的可动区域的润滑油粘度发生变化，可动要素间的摩擦损失发生变动，所以存在估计干扰转矩受到该摩擦损失变动的显著影响的情况。具体来说，因为在低温环境下润滑油的粘度高，所以有相对于转矩指令值速度实测值变低、估计干扰转矩增加的倾向。此时担心由于干扰转矩阈值设定过低而在没有发生冲突的状况下，因为温度的影响估计干扰转矩超过阈值，而进行不必要的电动机停止等对策行为。因此，一直以来采用将阈值设定为比安全所需的值略高、以防止由于温度影响而导致误检测的方案，但是因此会担心自动控制系统的安全性下降。
此外，在检测出电动机的异常运转时，在使用电动机运转中的位置偏差、速度偏差、驱动电流等运转数据的结构中，由上述温度影响而导致润滑油的粘度变化以及可动要素间的摩擦损失变动，给运转数据带来显著的影响。因此，在这样的结构中也采用如下方案：通过将成为冲突判定基准的阈值设定为高于安全所需的值来防止由温度影响所导致的误检测，但是因此会担心自动控制系统的安全性下降。
发明内容
本发明的目的是提供如下的控制装置，在作为机器人、机床等的可动结构体的移动部驱动源来使用的电动机的控制装置中，可以不受周围温度或电动机自身温度的影响，迅速且正确地检测出由移动部冲突或减速机构故障等导致的电动机异常运转，并立即采取使电动机停止、反转等对策，因此可以确保自动控制系统的安全性。
本发明的其它目的是提供如下的控制方法，在作为机器人、机床等可动结构体的移动部驱动源来使用的电动机的控制方法中，可不受周围温度或电动机自身温度的影响，迅速且正确地检测出由移动部冲突或减速机构故障等导致的电动机异常运转，并立即采取使电动机停止、反转等对策，因此可以确保自动控制系统的安全性。
为了实现上述目的，本发明提供一种控制装置，其作为电动机的控制装置，具有对电动机的运转状态进行监视的运转监视部、以及根据运转监视部的监视结果对电动机的运转进行控制的运转控制部，其中，运转监视部具有：数据取得部，其取得电动机的运转数据；阈值决定部，其从作为运转数据比较对象而准备的互不相同的第1以及第2阈值中，根据给予的与电动机温度相关的条件，选择决定用于与运转数据进行实际比较的实用阈值；和异常运转判定部，其将数据取得部所取得的运转数据与阈值决定部所决定的实用阈值进行比较，判断在电动机的运转中是否产生了异常，运转控制部根据异常运转判定部的判定结果来控制电动机的运转。
根据具有上述结构的控制装置，在电动机的被驱动体与障碍物发生冲突、或者电动机的减速机构发生故障致使电动机加载了异常的负荷时，运转监视部的异常运转判定部，将电动机的实时运转数据与实用阈值进行比较，判断电动机运转的异常，由此可以立即检测出异常运转的发生。并且运转控制部在根据异常运转判定部的判定结果检测出异常运转时，可以立即执行使电动机停止、反转等对策行为。尤其在本发明中阈值决定部根据与电动机温度相关的条件，从第1以及第2阈值中选择决定实用阈值，所以在电动机运转中，考虑到在电动机自身温度的影响下润滑油的粘度变化，而分开使用与电动机温度对应的阈值，例如在不满足温度关联条件时将第1阈值作为实用阈值使用到异常运转判定中，在满足温度关联条件时将第2阈值作为实用阈值使用到异常运转判定中。其结果是，可以不受周围温度或电动机自身温度的影响(尤其不会随着润滑油的粘度上升而产生误检测)，迅速且正确地检测出由被驱动体冲突或减速机构故障等导致的电动机的异常运转，并立即采取使电动机停止、反转等对策，因此可以确保自动控制系统的安全性。
在上述结构中，运转监视部还可以具有对电动机的实际温度进行检测的温度检测部。此时，阈值决定部，可以将作为条件而给予的电动机的基准温度与温度检测部检测出的实际温度进行比较，在实际温度比基准温度高时，将第1以及第2阈值中值较小的阈值决定为实用阈值，在实际温度比基准温度低时，将第1以及第2阈值中值较大的阈值决定为实用阈值。
另外，运转监视部还可以具有对电动机的实际停止时间进行计测的计时部，此时，阈值决定部可以将作为条件而给予的电动机的基准停止时间与计时部计测到的最近的实际停止时间进行比较，在实际停止时间比基准停止时间短时，将第1以及第2阈值中值较小的阈值决定为实用阈值。
在上述结构中，计时部还可以对电动机的实际运转时间进行计测。此时，阈值决定部可以在实际停止时间比基准停止时间长时，将作为条件而给予的电动机的基准运转时间与计时部计测到的最近的实际运转时间进行比较，在实际运转时间比基准运转时间长时，将第1以及第2阈值中值较小的阈值决定为实用阈值，在实际运转时间比基准运转时间短时，将第1以及第2阈值中值较大的阈值决定为实用阈值。
另外，阈值决定部可以从作为运转数据比较对象而准备的互不相同的3个以上阈值中，根据条件选择决定实用阈值。
另外，从包括电动机运转中的位置偏差、速度偏差、驱动电流以及估计干扰转矩的群中，选择数据取得部取得的运转数据。
本发明还提供一种方法，用于监视电动机运转状态并且根据运转状态来控制电动机的运转，其中包括如下步骤：取得电动机的运转数据的步骤；作为运转数据的比较对象，准备互不相同的第1以及第2阈值的步骤；设定用于从第1以及第2阈值中选择与运转数据进行实际比较的实用阈值的、与电动机温度相关的条件的步骤；从第1以及第2阈值中，根据设定的条件，选择决定实用阈值的步骤；将运转数据与实用阈值进行比较，判断是否在电动机的运转中发生了异常的步骤；以及根据电动机的异常运转判定结果来控制电动机运转的步骤。
附图说明
通过与附图相关的以下优选实施方式的说明，更加明确本发明上述和其它的目的、特征以及优点。在附图中，
图1是表示本发明控制装置基本结构的功能框图。
图2是表示本发明的控制方法的流程图。
图3是表示本发明第1实施方式的控制装置结构的功能框图。
图4是表示本发明第1实施方式的控制方法的流程图。
图5是表示本发明第2实施方式的控制装置结构的功能框图。
图6是表示本发明第2实施方式的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。在附图中，对相同或者类似的构成要素标注共用的参照符号。
当参照附图时，图1是表示本发明电动机控制装置10基本结构的功能框图。控制装置10在机器人、机床等的可动结构体(未图示)的自动控制系统中，对作为机器人臂或刀具等移动部的驱动源来使用的电动机12进行控制。另外，可以在机器人控制装置、数值控制(NC)装置等、将电动机12作为移动部驱动源的可动结构体已设有的控制装置中，装入控制装置10的功能。
控制装置10具有：运转监视部14，其监视电动机12的运转状态；以及运转控制部16，其根据运转监视部14的监视结果来控制电动机12的运转。运转监视部14具有：数据取得部18，其取得电动机12的运转数据D；阈值决定部20，其从作为运转数据D比较对象而准备的互不相同的第1以及第2阈值T1、T2中，根据给予的与电动机12温度相关的条件C，选择决定用于与运转数据D进行实际比较的实用阈值TA；以及异常运转判定部22，其将数据取得部18所取得的运转数据D与阈值决定部20决定的实用阈值TA进行比较，判断是否在电动机12的运转中产生了异常。运转控制部16根据异常运转判定部22的判定结果来控制电动机12的运转。
具有上述结构的控制装置10，在机器人、机床等将电动机12作为移动部驱动源的可动结构体(未图示)中，当机器人臂或刀具等移动部(即，电动机12的被驱动体)与障碍物(未图示)发生冲突、或者电动机12的减速机构(未图示)发生故障，致使电动机12加载了异常的负荷时，运转监视部14的异常运转判定部22将电动机12的实时运转数据D与实用阈值TA进行比较，判断是否在电动机12的运转中产生了异常，由此可立即检测出移动部冲突或减速机构故障等异常运转的主要原因。并且在运转控制部16根据异常运转判定部22的判定结果检测到异常运转的主要原因时，可以立即执行使电动机12停止、反转等对策行为。由此，可以预先避免可动结构体的机构部、电动机12、障碍物的损坏或其它间接损坏。
尤其，在控制装置10中，阈值决定部20从第1以及第2阈值T1、T2(例如，T1＜T2)中，根据与电动机12的温度相关的条件C来选择决定实用阈值TA，所以考虑到在电动机12的运转中由于电动机12自身温度的影响而使润滑油的粘度发生变化，而分开使用与电动机12的温度对应的阈值，例如，在不满足温度关联条件C时将第1阈值T1作为实用阈值TA使用于异常运转判定中，在满足温度关联条件C时将第2阈值T2作为实用阈值TA使用于异常运转判定中。此外，与电动机12的温度相关的条件C，由于电动机12自身温度受周围温度影响的事实，所以也包括周围温度条件。
因此，例如关于供给到电动机12以及被驱动体的可动区域的润滑油，在比较高温的环境下粘度降低时，可以通过采用值较小的阈值(例如，T1)来使异常运转的判定标准变得严格，在比较低温的环境下粘度上升时，可以通过采用值较大的阈值(例如，T2)来放宽异常运转的判定标准。其结果是，利用控制装置10，可以不受周围温度或电动机自身温度的影响(尤其不会随着润滑油的粘度上升而产生误检测)，迅速且正确地检测出由被驱动体冲突或减速机构故障等导致的电动机12的异常运转，并立即采取使电动机12停止、反转等对策，因此可以确保自动控制系统的安全性。
此外，在上述结构中可以通过如下方式来准备第1以及第2阈值T1、T2，例如由操作员手动输入到控制装置10中，或者以在存储介质中存储的状态读入到控制装置10。另外，温度关联条件C也同样，可以通过由操作员输入或从存储介质中读入来提供给控制装置10。并且，控制装置10可具有这些阈值T1、T2及条件C的输入部以及存储部(未图示)。
另外，在上述结构中阈值决定部20可以从作为运转数据D的比较对象来准备的、互不相同的3个以上阈值中，根据条件C来选择决定实用阈值TA。此时，适宜分开使用3个以上的阈值，所以可通过多个阶段(例如，电动机12自身的多个不同温度)来设定温度关联条件C。通过这样的结构，可进一步细分电动机12的运转状况，分别决定最佳的实用阈值TA，因此可以更加准确地检测出电动机12的异常运转。此外，通过将3个以上阈值中任意两个视为相当于第1以及第2阈值T1、T2，上述控制装置10(以及后述的实施方式)的结构可保持原样地应用于准备3个以上阈值的结构中。
此外，在上述结构中，数据取得部18取得的运转数据D可以是如下数据的任意一个或所希望的组合，其中包括：电动机12运转中的、反馈控制中的位置偏差数据、同速度偏差数据、驱动电流的实测数据以及估计干扰转矩。这里，关于位置偏差数据、速度偏差数据、驱动电流数据可通过在电动机12通常的反馈控制中使用的数据来取得。另外，关于估计干扰转矩，如在已述的专利文献1或者2中记载的那样，根据电动机12的转矩指令值和速度实测值进行估计，可以将用于进行这种估计的干扰估计观测器装入数据取得部18中。此外，位置偏差数据以及速度偏差数据不仅限于来自电动机12自身输出要素(轴等)的反馈量，还可以根据来自在电动机12的被驱动体(机器人臂等)上设置的位置/速度检测器的反馈量来取得。这样，如果可以取得在一般的自动控制系统中使用的数据作为运转数据D，则控制装置10的结构变得简单。
图2是表示本发明的电动机控制方法的流程图。该控制方法可通过上述控制装置10来体现，但在任意阶段都可包括操作员的手动作业。此外，在以下说明中，对与图1所示构成要素对应的构成要素标注共用的参照符号，省略对其的详细说明。
本发明的控制方法，监视电动机12运转状态，并且，根据监视的运转状态来控制电动机12的运转。首先在步骤U1中，取得电动机12的运转数据D。接着在步骤U2中，准备互不相同的第1以及第2阈值T1、T2，作为运转数据D的比较对象。在步骤U3中，设定用于从第1以及第2阈值T1、T2中选择与运转数据D进行实际比较的实用阈值TA的、与电动机12的温度相关的条件C。在步骤U4中，从第1以及第2阈值T1、T2中，根据条件C来选择决定实用阈值TA。在步骤U5中，将运转数据D与实用阈值TA进行比较，判断在电动机12的运转中是否发生了异常。接着在步骤U6中，根据步骤U5中的电动机12的异常运转判定结果来控制电动机12的运转。
通过具有上述结构的控制方法也可以实现与上述控制装置10同等的作用效果。另外，在上述结构中，也可以准备互不相同的3个以上阈值作为运转数据D的比较对象，从这些阈值中根据设定为多个阶段的条件C，选择决定实用阈值TA。
图3是表示本发明第1优选实施方式的控制装置30的结构功能框图。控制装置30除了图1控制装置10的基本结构之外，还具有与决定实用阈值TA有关的具体结构。因此，对与控制装置10构成要素对应的构成要素标注共用的参照符号，并省略对其的详细说明。
在控制装置30中，运转监视部14还具有对电动机12的实际的温度(以下，称为实际温度)PA进行检测的温度检测部32。阈值决定部20将作为温度关联条件C而给予的电动机12的基准温度P0与温度检测部32检测出的实际温度PA进行比较。并且，阈值决定部20在实际温度PA比基准温度P0高时，将第1以及第2阈值T1、T2中值较小的阈值(例如，T1)决定为实用阈值TA，在实际温度PA比基准温度P0低时，将第1以及第2阈值T1、T2中值较大的阈值(例如，T2)决定为实用阈值TA。
根据具有上述结构的控制装置30，可根据与作为条件C而给予的电动机12基准温度P0进行比较的、温度检测部32检测出的电动机12的实际温度PA的状况，分开使用第1以及第2阈值T1、T2(例如T1＜T2)。具体来说，在由于电动机12连续运转而处于暖机状态时(即，润滑油的粘度下降时)，可以通过采用值较小的阈值(例如，T1)来使异常运转的判定标准变得严格，在由于电动机12长时间停止而处于冷机状态时(即，润滑油的粘度上升时)，可以通过采用值较大的阈值(例如，T2)来放宽异常运转的判定标准。这样，控制装置30可以根据电动机12的实际温度PA来直接预测供给到电动机12以及被驱动体的可动区域的润滑油粘度的变动，将优选的实用阈值TA使用到异常运转判定中，因此可以进一步提高电动机12异常运转的检测精度。
此外，在上述结构中，作为条件C而给予的电动机12的基准温度P0，可以根据实际供给到电动机12以及被驱动体的可动区域的润滑油材质等属性，基于实验以及经验设定为适宜温度。
图4是表示本发明第1实施方式的电动机控制方法的流程图。该控制方法具有比图2控制方法中的步骤U3～U6更加具体的结构。另外，该控制方法可通过上述控制装置30来体现，但在任意阶段都可包括操作员的手动作业。此外，在以下说明中，对与图3所示构成要素对应的构成要素标注共用的参照符号，并省略其详细的说明。
在图4所示的控制方法中，首先在步骤V1中，取得电动机12的运转数据D，在步骤V2中，作为运转数据D的比较对象，准备互不相同的第1以及第2阈值T1、T2(在该实施方式中设为T1＜T2)。接着在步骤V3中，设定电动机12的基准温度P0，作为用于从第1以及第2阈值T1、T2中选择与运转数据D进行实际比较的实用阈值TA的条件C。在步骤V4中，检测电动机12的实际温度PA。在步骤V5中，对基准温度P0和实际温度PA进行比较，在实际温度PA比基准温度P0高时(在图中还包括两者相等的情况)，在步骤V6中，将值较小的第1阈值T1决定为实用阈值TA。另一方面，在实际温度PA比基准温度P0低时，在步骤V7中，将值较小的第2阈值T2决定为实用阈值TA。
接着在步骤V8中，将运转数据D与在步骤V6以及V7中决定的实用阈值TA进行比较，在运转数据D超过了实用阈值TA时(在图中还包括两者相等的情况)，判定为在电动机12的运转中发生了异常，在步骤V9中使电动机12的运转停止。另一方面，在运转数据D低于实用阈值TA时，判定为电动机12的运转正常，在步骤V10中，使电动机12继续运转。通过具有上述构成的控制方法也可以实现与上述控制装置30同等的作用效果。
图5是表示本发明第2优选实施方式的控制装置40的结构功能框图。控制装置40除了图1控制装置10的基本结构之外，还具有涉及决定实用阈值TA的具体结构。因此，对与控制装置10构成要素对应的构成要素标注共用的参照符号，并省略对其的详细说明。
在控制装置40中，运转监视部14还可以具有对电动机12的实际的停止时间(以下，称为实际停止时间)RA进行计测的计时部42。阈值决定部20将作为温度关联条件C而给予的电动机12的基准停止时间R0与计时部42计测到的最近的实际停止时间RA进行比较。并且，阈值决定部20在实际停止时间RA比基准停止时间R0短时，将第1以及第2阈值T1、T2中值较小的阈值(例如T1)决定为实用阈值TA。
根据这样的结构，可根据与作为条件C而给予的电动机12的基准停止时间R0相比较的、计时部42计测到的电动机12的最近(即，距计测时刻最近的时间)实际停止时间RA的状态，来分开使用第1以及第2阈值T1、T2(例如，T1＜T2)。具体来说，在电动机12的最近实际停止时间RA比基准停止时间R0短时，可假定为电动机12处于保持有该运转停止前的余热的暖机状态(即，润滑油的粘度下降)，通过采用值较小的阈值(例如T1)来使异常运转的判定标准变得严格。另一方面，在电动机12的最近实际停止时间RA比基准停止时间R0长时，可假定为电动机12没有受该运转停止前余热的影响，但因为有在计时时刻开始下一运转的情况，所以考虑这样的最新运转状况来决定阈值是有利的。
因此，在控制装置40中，计时部42还对电动机12的实际的运转时间(以下，称为实际运转时间)QA进行计测。由此，阈值决定部20将基准停止时间R0和最近的实际停止时间RA进行比较，其结果是在实际停止时间RA比基准停止时间R0长时，将作为温度关联条件而给予的电动机的基准运转时间Q0与计时部42计测到的最近的实际运转时间QA进行比较。此外，阈值决定部20在实际运转时间QA比基准运转时间Q0长时，将第1以及第2阈值T1、T2中值较小的阈值(例如T1)决定为实用阈值TA，在实际运转时间QA比基准运转时间Q0短时，将第1以及第2阈值T1、T2中值较大的阈值(例如T2)决定为实用阈值TA。
根据上述结构，可在电动机12的最近实际停止时间RA比基准运转时间R0长时，根据与作为条件C而给予的电动机12的基准运转时间Q0相比较的、计时部42计测到的电动机12的最近的(即，包括计测时刻的当前的)实际运转时间QA的状况，来分开使用第1以及第2阈值T1、T2(例如，T1＜T2)。具体来说，在电动机12的最近实际运转时间QA比基准运转时间Q0长时，可以假定为电动机12处于充分的暖机状态(即，润滑油的粘度下降)，通过采用值较小的阈值(例如，T1)使异常运转的判定标准变得严格。另外，在电动机12的最近实际运转时间QA比基准运转时间Q0短时，可以假定为电动机12还处于冷机状态(即，润滑油的粘度上升)，通过采用值较大的阈值(例如，T2)来放宽异常运转的判定标准。
这样，根据控制装置40，可根据电动机12的实际停止时间RA以及实际运转时间QA来间接预测供给到电动机12以及被驱动体的可动区域的润滑油粘度的变动，将优选的实用阈值TA使用到异常运转判定中，所以可以进一步提高电动机12的异常运转检测精度。在这点上如果与由电动机12的实际温度PA直接预测润滑油粘度变动的上述控制装置30相比，在预测的可靠性上有一些劣势。可是，因为不需要设置作为温度检测部32的温度传感器等追加零件，可以将在控制装置中普遍具有的时钟作为计时部42来使用，所以具有比控制装置30的制造成本低的优点。
此外，在上述结构中，作为条件C而给予的电动机12的基准停止时间R0以及基准运转时间Q0，都可以根据实际供给到电动机12以及被驱动体的可动区域的润滑油材质等属性，基于实验以及经验，设定为适当的时间。
图6是表示本发明第2实施方式的电动机控制方法的流程图。该控制方法具有比图2控制方法中的步骤U3～U6更加具体的结构。另外，该控制方法可通过上述控制装置40来体现，但在任意阶段都可包括操作员的手动作业。此外，在以下说明中，对与图5所示构成要素对应的构成要素标注共用的参照符号，并省略对其的详细说明。
在图6所示的控制方法中，首先在步骤W1中，取得电动机12的运转数据D，在步骤W2中，作为运转数据D的比较对象，准备互不相同的第1以及第2阈值T1、T2(在该实施方式中设为T1＜T2)。接着，在步骤W3中，设定电动机12的基准停止时间R0，作为用于从第1以及第2阈值T1、T2中选择与运转数据D进行实际比较的实用阈值TA的条件C，在步骤W4中，设定电动机12的基准运转时间Q0。接着在步骤W5中，对电动机12的实际停止时间RA进行计测，在步骤W6中，对电动机12的实际运转时间QA进行计测。
接着在步骤W7中，将基准停止时间R0与最近的实际停止时间RA进行比较，在实际停止时间RA比基准停止时间R0短时，在步骤W8中将值较小的第1阈值T1决定为实用阈值TA。另一方面，在实际停止时间RA比基准停止时间R0长时(图中还包括两者相等的情况)，在步骤W9中，将基准运转时间Q0与最近的实际运转时间QA进行比较。并且，在实际运转时间QA比基准运转时间Q0长时(图中还包括两者相等的情况)，在步骤W8中将值较小的第1阈值T1决定为实用阈值TA。另一方面，在实际运转时间QA比基准运转时间Q0短时，在步骤W10中将值较大的第2阈值T2决定为实用阈值TA。
接着在步骤W11中，将运转数据D与在步骤W8以及W10中决定的实用阈值TA进行比较，在运转数据超过了实用阈值TA时(图中还包括两者相等的情况)，判定为在电动机12的运转中发生了异常，在步骤W12中使电动机12的运转停止。另一方面，在运转数据D低于实用阈值TA时，判定为电动机12的运转正常，在步骤W13中，使电动机12连续运转。通过具有这样构成的控制方法也可以实现与上述控制装置40同等的作用效果。
以上，采用优选的实施方式对本发明进行了说明，但对于本领域技术人员来说应当知道在不脱离权利要求公开的范围内可进行多种修改及变更。
Claims (10)
1.一种控制装置，具有运转监视部(14)，其对电动机(12)的运转状态进行监视；以及运转控制部(16)，其根据该运转监视部的监视结果对电动机的运转进行控制，其特征在于，
所述运转监视部，具有：
数据取得部(18)，其取得电动机的运转数据(D)；
阈值决定部(20)，其从作为所述运转数据比较对象而准备的互不相同的第1以及第2阈值(T1、T2)中，根据给予的与电动机温度相关的条件(C)，选择决定用于与该运转数据进行实际比较的实用阈值(TA)；和
异常运转判定部(22)，其将所述数据取得部所取得的所述运转数据与所述阈值决定部所决定的所述实用阈值进行比较，判断在电动机的运转中是否产生了异常，
所述运转控制部，根据所述异常运转判定部的判定结果来控制电动机的运转。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
所述运转监视部还具有对电动机的实际温度(PA)进行检测的温度检测部(32)，所述阈值决定部将作为所述条件而给予的电动机的基准温度(P0)与该温度检测部检测出的该实际温度进行比较，在该实际温度比该基准温度高时，将所述第1以及第2阈值中值较小的阈值决定为所述实用阈值，在该实际温度比该基准温度低时，将所述第1以及第2阈值中值较大的阈值决定为所述实用阈值。
3.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
所述运转监视部还具有对电动机的实际停止时间(RA)进行计测的计时部(42)，所述阈值决定部将作为所述条件而给予的电动机的基准停止时间(R0)与该计时部计测到的最近的该实际停止时间进行比较，在该实际停止时间比该基准停止时间短时，将所述第1以及第2阈值中值较小的阈值决定为所述实用阈值。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其中，
所述计时部还对电动机的实际运转时间(QA)进行计测，在所述实际停止时间比所述基准停止时间长时，所述阈值决定部将作为所述条件而给予的电动机的基准运转时间(Q0)与该计时部计测到的最近的该实际运转时间进行比较，在该实际运转时间比该基准运转时间长时，将所述第1以及第2阈值中值较小的阈值决定为所述实用阈值，在该实际运转时间比该基准运转时间短时，将所述第1以及第2阈值中值较大的阈值决定为所述实用阈值。
5.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
所述阈值决定部，从作为所述运转数据比较对象而准备的互不相同的3个以上阈值中，根据所述条件，选择决定所述实用阈值。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的控制装置，其中，
从包括电动机运转中的位置偏差、速度偏差、驱动电流以及估计干扰转矩的群中，选择所述数据取得部取得的所述运转数据。
7.一种控制方法，用于监视电动机(12)的运转状态并且根据该运转状态控制电动机的运转，其特征在于，包括如下步骤：
取得电动机的运转数据(D)的步骤；
作为所述运转数据的比较对象，准备互不相同的第1以及第2阈值(T1、T2)的步骤；
设定用于从所述第1以及第2阈值中选择与所述运转数据进行实际比较的实用阈值(TA)的、与电动机温度相关的条件(C)的步骤；
从所述第1以及第2阈值中，根据设定的所述条件，选择决定所述实用阈值的步骤；
将所述运转数据与所述实用阈值进行比较，判断在电动机的运转中是否产生了异常的步骤；和
根据电动机的异常运转判定结果来控制电动机的运转的步骤。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其中，
设定所述条件的步骤包括设定电动机的基准温度(P0)作为所述条件的步骤，决定所述实用阈值的步骤包括如下步骤：对电动机的实际温度(PA)进行检测，并将该实际温度与该基准温度进行比较，在该实际温度比该基准温度高时，将所述第1以及第2阈值中值较小的阈值决定为所述实用阈值，在该实际温度比该基准温度低时，将所述第1以及第2阈值中值较大的阈值决定为所述实用阈值。
9.根据权利要求7所述的控制方法，其中，
设定所述条件的步骤包括设定电动机的基准停止时间(R0)作为所述条件的步骤，决定所述实用阈值的步骤包括如下步骤：对电动机的实际停止时间(RA)进行计测，并将最近的该实际停止时间与该基准停止时间进行比较，在该实际停止时间比该基准停止时间短时，将所述第1以及第2阈值中值较小的阈值决定为所述实用阈值。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其中，
设定所述条件的步骤还包括设定电动机的基准运转时间(Q0)作为所述条件的步骤，决定所述实用阈值的步骤包括如下步骤：还对电动机的实际运转时间(QA)进行计测，在所述实际停止时间比所述基准停止时间长时，将该基准运转时间与最近的该实际运转时间进行比较，在该实际运转时间比该基准运转时间长时，将所述第1以及第2阈值中值较小的阈值决定为所述实用阈值，在该实际运转时间比该基准运转时间短时，将所述第1以及第2阈值中值较大的阈值决定为所述实用阈值。
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101727092B (zh) * | 2008-10-31 | 2012-06-20 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 频谱分析系统及方法 |
| CN103376799A (zh) * | 2012-04-17 | 2013-10-30 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于估计电动机控制电路中的电流以改进性能和诊断能力的系统和方法 |
| CN104137012A (zh) * | 2011-10-13 | 2014-11-05 | Gimatt有限责任公司 | 防止机械部件之间的干扰并检测机械部件之间的碰撞的方法 |
| CN104699078A (zh) * | 2015-02-27 | 2015-06-10 | 北京精密机电控制设备研究所 | 机电伺服系统保护与故障恢复控制方法 |
| CN105378495A (zh) * | 2013-06-20 | 2016-03-02 | Abb股份公司 | 用于开关设备的验证试验设置和验证试验方法 |
| CN105458830A (zh) * | 2014-09-30 | 2016-04-06 | 发那科株式会社 | 机床的控制装置 |
| CN105879384A (zh) * | 2014-11-03 | 2016-08-24 | 韦琳 | 一种麻将机电机机构故障提前预警方法 |
| CN107771304A (zh) * | 2016-06-16 | 2018-03-06 | 三菱电机株式会社 | 伺服控制诊断系统 |
| CN108058188A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-22 | 苏州灵猴机器人有限公司 | 机器人健康监测和故障诊断系统及其控制方法 |
| CN111819042A (zh) * | 2018-02-28 | 2020-10-23 | 日产自动车株式会社 | 异常检测装置及异常检测方法 |
| CN113412425A (zh) * | 2019-02-04 | 2021-09-17 | 株式会社电装 | 粒子状物质检测传感器 |
| CN113515094A (zh) * | 2020-03-25 | 2021-10-19 | 三菱动力株式会社 | 工厂运转数据监视装置及方法 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5130091B2 (ja) | 2008-03-25 | 2013-01-30 | Ｊｕｋｉ株式会社 | 布切り装置 |
| JP2009240379A (ja) | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Juki Corp | ボタン穴かがり縫いミシン |
| KR101474765B1 (ko) * | 2008-12-05 | 2014-12-22 | 삼성전자 주식회사 | 로봇 팔 및 그 제어방법 |
| CN104718055B (zh) * | 2012-10-25 | 2016-06-29 | 松下知识产权经营株式会社 | 机器人的异常显示方法 |
| US9081649B2 (en) * | 2012-10-29 | 2015-07-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle including movable partition and controller |
| FR3002048B1 (fr) * | 2013-02-14 | 2016-07-01 | Commissariat Energie Atomique | Procede de detection amelioree de collision d'un robot avec son environnement, systeme et produit programme d'ordinateur mettant en œuvre le procede |
| JP6320540B2 (ja) * | 2014-09-04 | 2018-05-09 | 三菱電機株式会社 | 異常検出装置及び異常検出方法 |
| JP6572062B2 (ja) * | 2015-08-26 | 2019-09-04 | 日立建機株式会社 | 診断装置 |
| WO2017047009A1 (ja) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ロボットの衝突検出方法 |
| CN105717917B (zh) * | 2016-04-25 | 2018-03-02 | 上汽大众汽车有限公司 | 新能源汽车驱动电机台架的自动标定方法 |
| WO2017213182A1 (ja) * | 2016-06-07 | 2017-12-14 | 三菱電機株式会社 | 異常診断装置及び異常診断方法 |
| JP6953690B2 (ja) * | 2016-08-10 | 2021-10-27 | 株式会社ジェイテクト | 解析システム |
| US11300949B2 (en) | 2017-08-11 | 2022-04-12 | Jtekt Corporation | Data processing device of production equipment |
| JP7035368B2 (ja) * | 2017-08-11 | 2022-03-15 | 株式会社ジェイテクト | 生産設備の解析装置 |
| JP6939298B2 (ja) * | 2017-09-13 | 2021-09-22 | 中国電力株式会社 | 監視装置及び監視システム |
| MX2020006692A (es) * | 2017-12-26 | 2020-09-03 | Nissan Motor | Metodo de determinacion de funcionamiento defectuoso y dispositivo de determinacion de funcionamiento defectuoso. |
| JP7105646B2 (ja) | 2018-08-02 | 2022-07-25 | 株式会社神戸製鋼所 | ロボット制御装置、ロボット制御方法及びプログラム |
| JP7192458B2 (ja) * | 2018-12-07 | 2022-12-20 | オムロン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラム |
| DE112021004245T5 (de) * | 2020-09-30 | 2023-05-25 | Fanuc Corporation | Steuerungsvorrichtung für Industriemaschine |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5373205A (en) * | 1992-12-29 | 1994-12-13 | Cincinnati Milacron Inc. | Method and apparatus for limiting motor current |
| US5436784A (en) * | 1993-08-11 | 1995-07-25 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Motor protection relay using thermal models |
| FR2759504B1 (fr) * | 1997-02-10 | 1999-03-26 | Schneider Electric Sa | Relais et procede de protection |
| JP4391719B2 (ja) * | 2002-03-20 | 2009-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | モータ温度推定装置およびモータ制御装置 |
-
2006
- 2006-04-17 JP JP2006113728A patent/JP2007286904A/ja active Pending
-
2007
- 2007-04-16 CN CNA2007100963841A patent/CN101059697A/zh active Pending
- 2007-04-16 US US11/735,986 patent/US20070244609A1/en not_active Abandoned
- 2007-04-17 EP EP07007835A patent/EP1847893A2/en not_active Withdrawn
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101727092B (zh) * | 2008-10-31 | 2012-06-20 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 频谱分析系统及方法 |
| CN104137012A (zh) * | 2011-10-13 | 2014-11-05 | Gimatt有限责任公司 | 防止机械部件之间的干扰并检测机械部件之间的碰撞的方法 |
| CN103376799A (zh) * | 2012-04-17 | 2013-10-30 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于估计电动机控制电路中的电流以改进性能和诊断能力的系统和方法 |
| CN103376799B (zh) * | 2012-04-17 | 2016-02-03 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于估计电动机控制电路中的电流以改进性能和诊断能力的系统和方法 |
| CN105378495A (zh) * | 2013-06-20 | 2016-03-02 | Abb股份公司 | 用于开关设备的验证试验设置和验证试验方法 |
| US10001212B2 (en) | 2014-09-30 | 2018-06-19 | Fanuc Corporation | Control system of machine tool |
| CN105458830A (zh) * | 2014-09-30 | 2016-04-06 | 发那科株式会社 | 机床的控制装置 |
| CN105879384A (zh) * | 2014-11-03 | 2016-08-24 | 韦琳 | 一种麻将机电机机构故障提前预警方法 |
| CN104699078B (zh) * | 2015-02-27 | 2017-07-28 | 北京精密机电控制设备研究所 | 机电伺服系统保护与故障恢复控制方法 |
| CN104699078A (zh) * | 2015-02-27 | 2015-06-10 | 北京精密机电控制设备研究所 | 机电伺服系统保护与故障恢复控制方法 |
| CN107771304A (zh) * | 2016-06-16 | 2018-03-06 | 三菱电机株式会社 | 伺服控制诊断系统 |
| CN107771304B (zh) * | 2016-06-16 | 2019-07-16 | 三菱电机株式会社 | 伺服控制诊断系统 |
| CN108058188A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-22 | 苏州灵猴机器人有限公司 | 机器人健康监测和故障诊断系统及其控制方法 |
| CN108058188B (zh) * | 2017-11-24 | 2021-04-30 | 苏州灵猴机器人有限公司 | 机器人健康监测和故障诊断系统的控制方法 |
| CN111819042A (zh) * | 2018-02-28 | 2020-10-23 | 日产自动车株式会社 | 异常检测装置及异常检测方法 |
| CN113412425A (zh) * | 2019-02-04 | 2021-09-17 | 株式会社电装 | 粒子状物质检测传感器 |
| CN113412425B (zh) * | 2019-02-04 | 2024-03-08 | 株式会社电装 | 粒子状物质检测传感器 |
| CN113515094A (zh) * | 2020-03-25 | 2021-10-19 | 三菱动力株式会社 | 工厂运转数据监视装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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