CN101847963B - 马达旋转控制系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种消除手动的繁杂、错误的产生并使控制部件的误差数据与马达单元正确且适当地进行对应的马达旋转控制系统。该马达旋转控制系统具备：马达单元，其包括马达和对该马达的旋转角度进行检测的旋转变压器；控制部件，其以自由更换的状态电连接至该马达单元，使用由旋转变压器检测出的检测角度与实际角度之间的误差数据，根据旋转变压器的检测角度来确定实际角度，根据所确定的实际角度来控制马达的旋转，马达单元具备预先存储误差数据的马达侧存储器，控制部件具备存储当确定实际角度时使用的误差数据的控制侧存储器，根据两个存储器的存储来取入马达侧存储器的误差数据，并存储到控制侧存储器。

Description

马达旋转控制系统
技术领域
本发明涉及一种具备马达和对马达的旋转进行控制的控制部件的马达旋转控制系统。
背景技术
在利用于制造半导体等的工序的臂等的制造装置中使用如下一种马达旋转控制系统：检测作为其动力源的马达的旋转角度，根据所检测出的旋转角度来控制马达的旋转。这种马达旋转控制系统的一般结构以马达单元和控制部件(驱动器)为主体，该马达单元包括马达和检测该马达的旋转角度的检测部件，该控制部件(驱动器)以自由更换的状态电连接至该马达单元，来控制马达的旋转。由于在臂等的制造装置中使用，因此检测部件使用旋转变压器(resolver)，该旋转变压器即使在马达的旋转停止的状态下也能够检测旋转角度。但是，如图3所示，由旋转变压器检测出的旋转角度(以后还称为检测角度)与实际的旋转角度(以下还称为实际角度)之间产生误差，该误差是妨碍精细的旋转控制的主要因素，并且该误差根据不同的马达单元(马达和旋转变压器)而不同。
为了根据检测出的包含该误差的旋转角度来确定实际角度，例如专利文献1等所记载的以往的马达旋转控制系统将由旋转变压器检测出的旋转角度与实际角度之间的误差数据预先保存在控制部件的存储部中，使用该误差数据来进行从所检测出的旋转角度中减去误差值的校正，从而确定实际角度。
专利文献1：日本特开2005-329478号公报
发明内容
发明要解决的问题
在如上所述的以往的马达旋转控制系统中，如果误差数据没有与马达单元正确地进行对应，则无法正确地确定实际角度，因此要求控制部件所保存的误差数据与马达单元一对一地正确地进行对应。
本发明的发明人们为了用一个控制部件(区动器)与其它种类的马达单元进行对应，想出如下的控制部件等：构成为每当更换与控制部件相连接的马达单元时都能够通过将控制部件的存储器与外部的个人电脑等进行连接来以手动的方式重写误差数据的控制部件；构成为将与多种马达单元分别对应的多个误差数据事先存储到控制部件的存储器中，能够以手动的方式选择与更换后的马达单元相对应的误差数据的控制部件。然而，存在如下问题：任一个控制部件都必须以手动的方式进行使控制部件的误差数据与马达单元正确地对应的操作，很繁琐，并且人工操作有可能会产生错误。
另外，存储误差数据的控制部件的存储器即使在没有被提供电力的状态下也需要持续保持误差数据的存储，因此一般采用快闪存储器等非易失性存储器，但是非易失性存储器重写数据需要花费时间，因此不适于频繁地重写误差数据。
本发明是着眼于这种课题而完成的，其目的在于提供一种消除手动的繁杂、错误的产生从而使控制部件的误差数据与马达单元正确且适当地进行对应的马达旋转控制系统。
用于解决问题的方案
本发明为了达到上述目的，而采取如下方案。
即，本发明的马达旋转控制系统的特征在于，具备：马达单元，其包括马达和对该马达的旋转角度进行检测的旋转变压器；以及控制部件，其以自由更换的状态电连接至该马达单元，使用由上述旋转变压器检测出的检测角度与实际角度之间的误差数据，根据上述旋转变压器的检测角度来确定实际角度，根据所确定的实际角度来控制上述马达的旋转，其中，上述马达单元具备预先存储上述误差数据的马达侧存储器，上述控制部件具备控制侧存储器，该控制侧存储器存储当确定实际角度时使用的上述误差数据，上述马达单元和上述控制部件中的至少一方具有：取入决定部，其根据上述马达侧存储器和上述控制侧存储器的存储，决定是否从上述马达侧存储器向上述控制侧存储器取入上述误差数据；以及取入执行部，其在由该取入决定部决定要取入的情况下，取入上述马达侧存储器的误差数据来存储到上述控制侧存储器中。
根据这种结构，在包括马达和旋转变压器的马达单元中设置存储有误差数据的马达侧存储器，根据马达单元的存储器和控制部件的存储器这两个存储器的存储，决定是否要取入误差数据，由于控制部件自动地将该误差数据取入并存储到控制侧存储器中，因此能够消除手动所引起的繁杂、错误的产生，并能够使控制部件的误差数据与马达单元正确且适当地进行对应。
在自动地取入误差数据的基础上，为了防止无用的取入，优选的是上述取入决定部在上述马达侧存储器的误差数据和上述控制侧存储器的误差数据不同的情况下决定取入上述误差数据。
为了缩短判断是否要自动地取入误差数据所需的时间，上述马达侧存储器和上述控制侧存储器存储有识别数据，该识别数据的容量小于上述误差数据的容量，该识别数据用于识别上述马达侧存储器和上述控制侧存储器各自存储的上述误差数据，上述取入决定部在上述马达侧存储器所存储的识别数据和上述控制侧存储器所存储的识别数据不同的情况下决定取入上述误差数据，这种方式是有效的。
为了可靠地防止基于使用没有与马达单元正确地对应的误差数据而错误地确定出的实际角度来进行旋转控制，优选的是，上述取入决定部在电源接通时决定是否要取入上述误差数据。
发明的效果
本发明是以上说明的结构，因此能够节省人力，消除手动的繁杂、由于人力所产生的错误，能够使控制部件的误差数据与马达单元正确且适当地进行对应。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的马达旋转控制系统的功能框图。
图2是该马达旋转控制系统的更详细的结构图。
图3是表示由旋转变压器检测出的旋转角度与实际角度之间的误差的说明图。
图4是表示误差数据和识别数据的一例的说明图。
图5是表示由该马达旋转控制系统的控制部件执行的取入决定执行处理例程的流程图。
图6是本发明的其它实施方式所涉及的马达旋转控制系统的功能框图。
附图标记说明
1、11：马达旋转控制系统；2、12：马达单元；3、13：控制部件；5：存储板(memory board)；54：存储板的ROM(马达侧存储器)；21：马达；22：旋转变压器；23：马达侧存储器；24：误差数据；25：识别数据；31：旋转控制部；32：实际角度确定部；33、133：取入执行部；34、134：取入决定部；35：控制侧存储器；44：非易失性存储器(控制侧存储器)。
具体实施方式
下面，在图1中示出本发明的一个实施方式所涉及的马达旋转控制系统1的功能来进行说明。
马达旋转控制系统1具有马达单元2和控制部件3。马达单元2具有马达21以及对该马达21的旋转角度进行检测的旋转变压器22。
控制部件3具有控制侧存储器35、实际角度确定部32以及旋转控制部31，该控制侧存储器35存储由旋转变压器22检测出的旋转角度(以后还称为检测角度)与实际的旋转角度(以下还称为实际角度)之间的误差数据24。
检测角度与实际角度之间的误差根据马达21的旋转角度而发生变化，并且每个马达21存在个体差异。误差数据24是表示该检测角度与实际角度之间的误差的数据，是使检测角度与实际角度直接或间接地进行对应以能够根据检测角度来确定实际角度的数据。
实际角度确定部32与旋转变压器22电连接，实际角度确定部32根据由旋转变压器22检测出的检测角度与控制侧存储器35所存储的误差数据24，来确定实际角度。
旋转控制部31与马达21电连接，旋转控制部31根据由实际角度确定部32确定的实际角度，来控制马达21的旋转。
除了这种基本结构以外，在本实施方式中，在马达单元2中还设置马达侧存储器23，该马达侧存储器23中存储有与控制侧存储器35所存储的误差数据24相同的误差数据24以及用于识别该误差数据24的识别数据25。马达侧存储器23的误差数据24是原始数据，控制侧存储器35的误差数据是由后述的取入执行部33取入该马达侧存储器23的误差数据24并进行复制而得到的。并且，控制侧存储器35除了存储通过取入并复制而得到的误差数据24以外，还存储有用于识别该误差数据24的识别数据25。识别数据的数据容量小于误差数据的数据容量，具有对于一个识别数据仅存在一个误差数据的对应关系(也称为固有的、唯一的)，在利用该对应关系来判断误差数据的同一性的处理中使用的识别数据。
并且，控制部件3具有取入决定部34和取入执行部33。取入决定部34以能够与马达侧存储器23通信的方式电连接至马达侧存储器23，根据控制侧存储器35的存储和马达侧存储器23的存储，来决定是否向控制侧存储器35取入并存储马达侧存储器23的误差数据24。取入执行部33以能够与马达侧存储器23通信的方式电连接至马达侧存储器23，在取入决定部34决定要取入误差数据24的情况下，从马达侧存储器23读出误差数据24和识别数据25并取入到控制部件3中，将所取入的这些数据存储到控制侧存储器35中。
以上说明了本发明的一个实施方式所涉及的马达旋转控制系统1的功能，以下要说明实现这些功能的具体的结构。
如图2所示，具体结构的马达旋转控制系统1具备马达单元2和控制部件3。
马达单元2具备马达21、旋转变压器22以及存储板5。存储板5具有：ROM 54，其作为马达侧存储器23而存储误差数据24和识别数据25；CPU 51，其根据来自控制部件3的请求信号，向控制部件3发送ROM 54的误差数据24和识别数据25；通信I/F(接口)52，其与控制部件3和CPU 51进行连接来中继控制部件3与CPU 51之间的信号；以及RAM 53，其暂时存储数据。
控制部件3具备CPU 38、马达驱动部39、旋转变压器I/F 40、RAM 41、ROM 42、通信I/F 43以及非易失性存储器44。CPU 38通过执行未图示的马达驱动控制处理例程、后述的取入决定执行处理例程，来实现旋转控制部31、实际角度确定部32、取入执行部33以及取入决定部34。马达驱动部39根据来自CPU 38的驱动指令，向马达21提供使马达21驱动的电力，来使马达21旋转。旋转变压器I/F 40根据来自旋转变压器22的信号，向CPU 38提供检测角度。RAM 41暂时存储由CPU 38执行的程序、在执行程序时使用的数据。ROM 42存储有由CPU 38执行的各程序、永久使用的数据。ROM 42所存储的程序例如是未图示的马达驱动控制处理例程、后述的取入决定执行处理例程。通信I/F 43将控制部件3的CPU 38与存储板5的CPU 51之间的信号进行中继。
非易失性存储器44存储与从马达单元2的存储板5取入的误差数据24和识别数据25相同的数据以在确定实际角度时使用该数据。对于非易失性存储器44，由于即使在没有被提供电力的状态下也需要持续保持这些数据的存储，因此采用快闪存储器，但是该快闪存储器在其特性上重写数据所花费的时间多于读入数据所需的时间。
接着，列举具体例来说明检测角度与实际角度之间的误差，该误差如上所述那样根据马达21的旋转角度而发生变化，并且每个马达21存在个体差异。具体地说，如图3所示，用v1表示由旋转变压器22检测出的检测角度，用v2表示实际角度，用(v2-v1)表示误差err1。作为一例，在v1为0度时v2为0度，由于两者一致，因此err1＝0，但是在v1为120度时v2为180度，两者不同，在这种情况下产生err1＝60度的误差。
接着，具体说明表示该误差的误差数据24，如图4的(a)所示，误差数据24是表示在检测角度为v1度时实际角度为v2度从而误差角度为(v2-v1)度的数据，是表示如下情形的数据：在检测角度为0度的情况下实际角度为0度从而误差角度也为0度的数据；在检测角度为120度的情况下实际角度为180度从而误差角度为60度的数据；在检测角度为240度、360度的情况下实际角度也分别为240度、360度从而误差角度都为0度的数据。当然，对于其它的角度也同样地检测角度、实际角度以及误差角度直接相对应。此外，也可以将误差数据24设为如下的数据：通过设为仅使检测角度与误差值相对应的数据，来使检测角度与实际角度间接地相对应。
接着，具体说明用于识别误差数据24的识别数据25，如图4的(b)所示，识别数据25是对每个误差数据24固有地附加的版本“SDK1.00”等的字符串数据、识别数据25的哈希(Hash)值“a1b2c3d4e5”，是容量小于误差数据24的容量的数据，通过将这些数据中的一方之间或双方之间进行比较，能够判断误差数据24的同一性。
接着，说明马达旋转控制系统1的动作。当对控制部件3接通电源时，CPU 38开始执行未图示的马达驱动控制处理例程。
作为一例，说明执行马达驱动控制处理例程而从外部输入马达21的旋转控制指令的情况，CPU 38从旋转变压器22获取检测角度，从非易失性存储器44的误差数据24中检索与所获取的检测角度相一致的数据，根据检索出的数据来确定实际角度，根据所确定的实际角度和旋转控制指令，通过马达驱动部39来控制马达21的旋转。这样，通过执行马达驱动控制处理例程，来实现旋转控制部31和实际角度确定部32。
另外，当对控制部件3接通电源时，CPU 38与上述马达驱动控制处理例程独立地并行地开始执行图5所示的取入决定执行处理例程。
当执行取入决定执行处理例程时，首先，CPU 38判断是否能够与存储板5进行通信(A1)。在判断为无法进行通信的情况下(A1：“否”)，CPU 38结束本例程的执行。另一方面，在A1的处理中判断为能够进行通信的情况下(A1：“是”)，CPU 38与存储板5进行通信，获取存储板5的ROM 54所存储的识别数据25和控制部件3的非易失性存储器44所存储的识别数据25(A2)。然后，CPU 38判断两个识别数据25是否相同(A3)。在判断为两个识别数据25相同的情况下(A3：“是”)，CPU 38结束本例程的执行。这样，通过执行A1～A3的处理来实现取入决定部34。
另一方面，在A3的处理中判断为两个识别数据25不相同(不同)的情况下(A3：“否”)，CPU 38与存储板5进行通信，读出并取入存储板5的ROM 54的误差数据24和识别数据25，并存储到控制部件3的非易失性存储器44中(A4)，从而结束本例程的执行。这样，通过执行A4的处理，来实现取入执行部33。
如上所述，本实施方式所涉及的马达旋转控制系统1的特征在于，具备：马达单元2，其包括马达21和对该马达21的旋转角度进行检测的旋转变压器22；以及控制部件3，其以自由更换的状态电连接至该马达单元2，使用由旋转变压器22检测出的检测角度与实际角度之间的误差数据24，根据旋转变压器22的检测角度来确定实际角度，根据确定出的实际角度来控制马达21的旋转，其中，马达单元2具备预先存储误差数据24的马达侧存储器23，控制部件3具有：控制侧存储器35，其存储当确定实际角度时使用的误差数据24；取入决定部34，其根据两个存储器的存储，来决定是否从马达侧存储器23向控制侧存储器35取入误差数据24；以及取入执行部33，其在由该取入决定部34决定要取入的情况下，取入马达侧存储器23的误差数据24并存储到控制侧存储器35。
根据这种结构，在包括马达21和旋转变压器22的马达单元2中设置存储有误差数据24的马达侧存储器23，根据马达单元2和控制部件3的两个存储器的存储来决定是否取入误差数据24，由于控制部件3自动地将该误差数据24取入并存储到控制侧存储器35，因此能够消除手动所引起的繁杂、错误的产生，能够使控制部件3的误差数据24与马达单元2正确且适当地进行对应。
特别是，如果取入决定部34在两个存储器的误差数据24不同的情况下决定取入误差数据24，则由于仅在需要取入的情况下、即仅在两个存储器的误差数据24不同的情况下自动取入误差数据24，因此能够防止当构成为自动取入误差数据24时有可能无用地取入误差数据的情形。
并且，两个存储器存储有识别数据25，该识别数据25的容量小于误差数据24的容量，该识别数据25用于识别这两个存储器各自存储的误差数据24，取入决定部34在这些识别数据25不同的情况下决定取入误差数据24，在这种情况下，由于识别数据25的容量小于误差数据24的容量，因此能够缩短两个存储器的读取所需的时间、马达单元2与控制部件3之间的通信所需的时间，并能够缩短判断是否自动取入误差数据24所需的时间。
并且，如果取入决定部34在接通电源时决定是否要取入误差数据24，则由于在进行旋转控制之前的阶段、即电源接通时将与马达单元2正确地对应的误差数据24可靠地存储到控制侧存储器35中，因此能够可靠地防止基于使用没有与马达单元2正确地对应的误差数据24而错误地确定的实际角度来进行旋转控制。
以上说明了本发明的一个实施方式，但是各部分的具体结构并不限定于上述实施方式。
例如，在上述实施方式所涉及的马达旋转控制系统1中，将取入决定部34和取入执行部33设置在控制部件3中，但是在图6所示的其它实施方式所涉及的马达旋转控制系统11中，将取入决定部134和取入执行部133不设置在控制部件13中，而是设置在马达单元12中。这些取入决定部134和取入执行部133是通过由存储板5的CPU 51执行与图5所示的取入决定执行处理例程大致同样的取入决定执行处理例程来实现的。此外，图5所示的实施方式的取入决定执行处理例程与图6所示的其它实施方式的取入决定执行处理例程之间的不同点在于，在A1的处理中判断是否能够与控制部件进行通信。这样，只要适当地根据优选设计来将取入决定部(34、134)和取入执行部(33、133)设置在控制部件(3、13)和马达单元(2、12)中的至少一个中即可。
此外，各部分的具体结构并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种变形。

Claims (2)

1.一种马达旋转控制系统，其特征在于，具备：
马达单元，其包括马达和对该马达的旋转角度进行检测的旋转变压器；以及
控制部件，其以自由更换的状态电连接至该马达单元，使用由上述旋转变压器检测出的检测角度与实际角度之间的误差数据，根据上述旋转变压器的检测角度来确定实际角度，根据所确定的实际角度来控制上述马达的旋转，
其中，上述马达单元具备预先存储上述误差数据的马达侧存储器，
上述控制部件具备控制侧存储器，该控制侧存储器存储当确定实际角度时使用的上述误差数据，
上述马达侧存储器和上述控制侧存储器存储有识别数据，该识别数据的容量小于上述误差数据的容量，该识别数据用于识别上述马达侧存储器和上述控制侧存储器各自存储的上述误差数据，
上述马达单元和上述控制部件中的至少一方具有：
取入决定部，其在上述马达侧存储器所存储的识别数据和上述控制侧存储器所存储的识别数据不同的情况下，决定从上述马达侧存储器向上述控制侧存储器取入上述误差数据；以及
取入执行部，其在由该取入决定部决定要取入的情况下，取入上述马达侧存储器的误差数据来存储到上述控制侧存储器中。
2.根据权利要求1所述的马达旋转控制系统，其特征在于，
上述取入决定部在电源接通时决定是否要取入上述误差数据。
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