CN107771304B - 伺服控制诊断系统 - Google Patents

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Abstract

伺服控制诊断系统(10)具有:积分器(102),其对伺服电动机(2)的旋转速度进行积分而作为电动机端位置数据进行输出,该伺服电动机对机械端(3)进行驱动;第一诊断部(204),其对从发生了触发的时刻起的机械端(3)的位置数据即机械端位置数据的值的变化量和预先确定的位置数据阈值(207)进行比较;以及第二诊断部(205),其对从发生了触发的时刻起的电动机端位置数据的值的变化量和位置数据阈值(207)进行比较。

Description

伺服控制诊断系统
技术领域
本发明涉及一种伺服控制诊断系统,该伺服控制诊断系统对用于诸如工作机械、机器人或者输送系统的控制等用途的伺服控制系统进行异常检测。
背景技术
伺服控制系统具有:位置控制部,其根据控制器输出的位置指令值和来自机械端的位置反馈值而生成速度指令;以及速度控制部,其根据速度反馈值和从位置控制部赋予的速度指令的值而生成伺服电动机的驱动电力。
在呈全闭环的全闭环伺服控制系统中,进行使用下述信号的控制,即,来自电动机端检测器的反馈信号以及来自机械端检测器的反馈信号,该电动机端检测器与伺服电动机连接而对伺服电动机的旋转速度、旋转角或者磁极位置进行检测,该机械端检测器对由伺服电动机驱动的工作台的线性移动位置进行检测。
对于上述这样的全闭环伺服控制系统,在维修等中,有时用户接近伺服控制系统而进行作业。在这样的情况下,需要诊断机械端的位置或者伺服电动机的旋转速度是否维持在为了确保用户的安全而预先确定的目标值。在对位置或者速度不能维持目标值这一异常进行检测的上述诊断中,作为具有检测冗余性的方法,以往使用了利用2个诊断用检测器的方法。即,通过将从2个诊断用检测器得到的2个数据进行逐次比较、或者与设定值进行比较,从而执行对位置或者速度的异常进行检测的操作。在专利文献1中,对电动机轴的编码器以及线性标尺的速度或者位置进行比较而进行异常检测。
专利文献1:日本特开2006-26656号公报
发明内容
然而,在上述具有冗余性的现有的异常检测技术中,为了得到2个数据,必须在伺服放大器的外部新追加诊断用检测器、或者设置能够获取2个数据的检测器、或者在伺服放大器的外部设置来自检测器的反馈信号的分支部。即,需要新的检测器的设置、检测器或者配线的变更,从成本或者容易性这一角度出发存在问题。另外,在专利文献1中,存在下述问题,即,必须在控制器即NC装置内设置用于进行比较以及判断的新的运算部。
本发明就是鉴于上述问题而提出的,其目的在于得到无需进行NC装置或者检测器的变更即可提高诊断精度的伺服控制诊断系统。
为了解决上述课题、实现目的,本发明具有:积分器,其对伺服电动机的旋转速度进行积分而作为电动机端位置数据进行输出,该伺服电动机对机械端进行驱动;以及第一诊断部,其对从发生了触发的时刻起的机械端的位置数据即机械端位置数据的值的变化量和预先确定的位置数据阈值进行比较。并且,本发明的特征在于,具有第二诊断部,该第二诊断部对从发生了触发的时刻起的电动机端位置数据的值的变化量和位置数据阈值进行比较。
发明的效果
本发明涉及的伺服控制诊断系统实现下述效果,即,无需进行NC装置或者检测器的变更即可提高诊断精度。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1涉及的伺服控制诊断系统的结构的框图。
图2是表示本发明的实施方式2涉及的伺服控制诊断系统的结构的框图。
图3是表示本发明的实施方式3涉及的伺服控制诊断系统的结构的框图。
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的实施方式涉及的伺服控制诊断系统进行详细说明。此外,本发明并不限定于本实施方式。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1涉及的伺服控制诊断系统10的结构的框图。伺服控制诊断系统10具有:作为伺服放大器的伺服控制部100;以及诊断装置200,其设置于伺服控制部100。伺服控制部100对伺服电动机2进行控制。伺服电动机2经由传动机构而驱动作为机械端的工作台3。诊断装置200与伺服控制部100之间通过串行通信而收发信号。
在伺服电动机2安装有对伺服电动机2的旋转速度进行检测的电动机端检测器4。电动机端检测器4将伺服电动机2的旋转速度作为速度反馈值而输出至伺服控制部100。
在工作台3安装有对工作台3的线性移动位置进行检测的机械端检测器5。工作台3的线性移动位置是指,工作台3直线地移动时的位置。机械端检测器5检测出机械端的位置数据而作为机械端位置数据进行输出。具体而言,将工作台3的机械端位置数据即线性移动位置作为位置反馈值而输出至伺服控制部100。
图1的包含伺服控制部100、伺服电动机2以及工作台3在内的伺服控制系统是还利用来自机械端检测器5的位置反馈值的全闭环伺服控制系统。
伺服控制部100具有:位置控制部101,其基于由NC装置之类的控制器1输出的位置指令值以及来自机械端检测器5的位置反馈值而生成速度指令;以及速度控制部102,其基于来自位置控制部101的速度指令值以及来自电动机端检测器4的速度反馈值而生成伺服电动机2的驱动电力。
另外,伺服控制部100具有:数据变换部103,其将从位置控制部101输出的机械端位置数据变换为通信数据;数据变换部104,其将从速度控制部102输出的电动机端位置数据变换为通信数据;以及发送部105,其将由数据变换部103以及104输出的通信数据发送至诊断装置200。
此外,位置控制部101将来自机械端检测器5的位置反馈值作为机械端位置数据而输出至数据变换部103。速度控制部102还具有积分器的功能,对速度反馈值即伺服电动机2的旋转速度进行积分,将积分所得值作为电动机端位置数据而输出至数据变换部104。
数据变换部103对从位置控制部101输入的机械端位置数据附加CRC(CyclicRedundancy Check)32之类的错误检测码以及表示数据的顺序的数据编号,变换为提高了可靠性的通信数据而输出至发送部105。数据变换部104对从速度控制部102输入的电动机端位置数据附加CRC32之类的错误检测码以及数据编号,变换为提高了可靠性的通信数据而输出至发送部105。
发送部105将从数据变换部103以及104输入的通信数据通过串行通信而输出至诊断装置200。具体而言,发送部105将对从数据变换部103输入的机械端位置数据进行变换得到的通信数据、和对从数据变换部104输入的电动机端位置数据进行变换得到的通信数据,按顺序以串行通信进行发送。
诊断装置200具有:接收部201,其与伺服控制部100的发送部105连接而接收来自发送部105的通信数据;数据复原部202,其对机械端位置数据进行复原;数据复原部203,其对电动机端位置数据进行复原;第一诊断部204,其基于复原后的机械端位置数据而进行异常检测;以及第二诊断部205,其基于复原后的电动机端位置数据而进行异常检测。接收部201可以与发送部105通过有线方式进行连接,也可以通过无线方式进行通信连接。
诊断装置200的一个例子是在伺服控制部100安装的专用的硬件。另外,诊断装置200也可以是在伺服控制部100的内部组装的专用的硬件。在接收部201和发送部105以无线方式进行通信连接的情况下,诊断装置200也可以与伺服控制部100远离地设置。专用的硬件的处理电路是指单一电路、复合电路、程序化后的处理器、并行程序化后的处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable GateArray)、或者将它们组合后的结构。接收部201、数据复原部202、数据复原部203、第一诊断部204以及第二诊断部205这些部分的功能既可以分别通过处理电路来实现,也可以将各部分的功能汇总而通过处理电路来实现。
接收部201接收从伺服控制部100的发送部105输入的通信数据,将通信数据输出至数据复原部202以及数据复原部203。来自发送部105的通信数据如上述那样以串行通信进行发送,因此,接收部201能够通过预先设定或者从发送部105进行通知之类的方法而掌握由发送部105进行的数据发送的顺序,即掌握数据接收的顺序。由此,接收部201能够将对机械端位置数据进行变换得到的通信数据输出至数据复原部202,将对电动机端位置数据进行变换得到的通信数据输出至数据复原部203。
数据复原部202从接收部201接收对机械端位置数据进行变换得到的通信数据而复原为机械端位置数据,将复原后的机械端位置数据输出至第一诊断部204。
数据复原部203从接收部201接收对电动机端位置数据进行变换得到的通信数据而复原为电动机端位置数据,将复原后的电动机端位置数据输出至第二诊断部205。
实施方式1中的诊断装置200能够检测出外部触发的发生,通过诊断装置200进行的诊断是从发生了外部触发的时刻、即诊断装置200检测到外部触发的时刻开始的。成为触发的外部触发包含由用户进行的各种动作。具体而言,出于为了确保维修作业时的用户的安全而希望使伺服电动机2以及工作台3静止这一目的,当用户按下在诊断装置200设置的未图示的开关的时刻开始进行诊断。另外,就冲压机而言,用户在作业过程中始终按下在两侧分别设置的2个按钮,在用户不再按下按钮的时刻,为了确保用户的安全而开始进行诊断,以不执行不必要的动作。另外,也可以在光幕被用户进行了遮光的时刻开始进行诊断。这样,通过诊断装置200进行的诊断是从检测到用户的上述那样的动作即外部触发的发生的时刻起开始的,不依赖于来自控制器1的指令,因此诊断开始的时刻为发生了用户的上述那样的动作的时刻。此外,伺服控制部100的诊断动作也可以区别于基于来自控制器1的指令进行的通常的控制下的动作,而并行地执行。
在诊断开始的时刻,第一诊断部204对从数据复原部202输入的复原后的机械端位置数据的值进行记录。而且,通过将诊断开始后的复原后的机械端位置数据的值与诊断开始时的复原后的机械端位置数据的值进行对比,从而求出从诊断开始的时刻起的变化量,将该变化量和位置数据阈值207统一单位而进行比较,判定该变化量是否处于位置数据阈值207以内。在变化量不处于位置数据阈值207以内的情况下,诊断为工作台3的动作发生了某种异常。这里,统一单位是指,将一方的数值变换为以表示工作台3的线性移动位置或者伺服电动机2的旋转角度之类的物理量的单位中的任何单位表现的数值而使两方的数值的单位相同。因此,可以以任意的单位提供位置数据阈值207。这里,位置数据阈值207是在诊断开始前作为参数而由用户预先指定的值。此外,上述判定也可以是将诊断开始的时刻的复原后的机械端位置数据的值设为零,判定诊断开始后的复原后的机械端位置数据的值是否处于位置数据阈值207以内。
并且,在诊断开始后,第一诊断部204判定将复原后的机械端位置数据的值和从第二诊断部205输入的复原后的电动机端位置数据的值统一为数据差值阈值206的单位而得到的差值是否处于预先确定的数据差值阈值206以内。这里,数据差值阈值206是在诊断开始前作为参数而由用户指定的值。对于机械端位置数据的值和电动机端位置数据的值,如果将单位统一为工作台3的线性移动位置或者伺服电动机2的旋转角度的任一者,则正常动作时应当成为相同值。因此,在将两者的单位统一而得到的差值不处于数据差值阈值206以内的情况下,认为发生了伺服电动机2和工作台3之间的机械性连结的故障之类的伺服控制系统的异常。
在诊断开始的时刻,第二诊断部205对从数据复原部203输入的复原后的电动机端位置数据的值进行记录。而且,通过将诊断开始后的复原后的电动机端位置数据的值与诊断开始时的复原后的电动机端位置数据的值进行对比,从而求出从诊断开始的时刻起的变化量,将该变化量和位置数据阈值207统一单位而进行比较,判定该变化量是否处于位置数据阈值207以内。在变化量不处于位置数据阈值207以内的情况下,诊断为伺服电动机2的动作发生了某种异常。此外,上述判定也可以是将诊断开始的时刻的复原后的电动机端位置数据的值设为零,判定诊断开始后的复原后的电动机端位置数据的值是否处于位置数据阈值207以内。
并且,在诊断开始后,第二诊断部205判定将复原后的电动机端位置数据的值和从第一诊断部204输入的复原后的机械端位置数据的值统一为数据差值阈值206的单位而得到的差值是否处于数据差值阈值206以内。在将两者的单位统一而得到的差值不处于数据差值阈值206以内的情况下,认为发生了伺服电动机2和工作台3之间的机械性连结的故障之类的伺服控制系统的异常。由此,由第一诊断部204以及第二诊断部205这两者执行使用了相同差值的判定,因此能够进行双重检查。此外,也可以由第一诊断部204或者第二诊断部205中的任一者进行上述判定。
另外,在实施方式1中,将机械端检测器5的检测对象设为工作台3的线性移动位置,但检测对象并不限定于此。只要是用于对机械位置进行检测的对象,也可以是旋转位置、移动位置、其他的任何检测对象。
另外,位置数据阈值207也可以是由伺服控制部100基于伺服电动机2的动作模型而对伺服电动机2的位置的容许变动量进行推定得到的值。另外,位置数据阈值207也可以是由伺服控制部100基于工作台3的动作模型而对工作台3的线性移动位置的容许变动量进行推定得到的值。这里,工作台3的动作模型是指,表现出工作台3的动作相对于控制的延迟的模型。
根据实施方式1涉及的伺服控制诊断系统10,在用于确保用户安全的伺服控制的诊断中,使用从位置控制部101得到的机械端位置数据和从速度控制部102得到的电动机端位置数据,该位置控制部101基于位置反馈值而生成速度指令,该速度控制部102基于速度反馈值而对伺服电动机2进行控制。由此,不需要在伺服放大器的外部设置诊断用检测器,也没有必要使用能够获取2个数据的检测器。
另外,诊断装置200与伺服控制部100连接,从伺服控制部100直接获取用于进行异常检测的位置数据而与位置数据阈值207进行比较,由此对不能持续地维持机械端位置以及电动机端位置这一异常的发生进行诊断。因此,不需要在伺服控制部100的外部设置来自检测器的反馈信号的分支部。
即,设为下述结构:在新设置用于进行异常检测的诊断装置200时,利用在伺服电动机2的通常动作中伺服控制部100进行控制所使用的机械端位置数据以及电动机端位置数据。因此,不需要新的检测器的设置、NC装置、检测器或者配线的变更,所以,能够以将诊断装置200直接连接于伺服控制部100的简易结构进行异常诊断。
实施方式2.
图2是表示本发明的实施方式2涉及的伺服控制诊断系统20的结构的框图。伺服控制诊断系统20具有:作为伺服放大器的伺服控制部300、伺服控制部300所具备的诊断装置400。伺服控制部300控制第一伺服电动机12以及第二伺服电动机22。第一伺服电动机12经由传动机构而驱动作为第一机械端的第一工作台13。第二伺服电动机22经由其他传动机构而驱动作为第二机械端的第二工作台23。第一工作台13以及第二工作台23机械地联动,即轴同步地进行相同动作。第一工作台13以及第二工作台23的具体例是输送用的左右工作台。诊断装置400与伺服控制部300之间通过串行通信而收发信号。
在第一伺服电动机12安装有对第一伺服电动机12的旋转速度进行检测的第一电动机端检测器14。第一电动机端检测器14将第一伺服电动机12的旋转速度作为速度反馈值而输出至伺服控制部300。
在第二伺服电动机22安装有对第二伺服电动机22的旋转速度进行检测的第二电动机端检测器24。第二电动机端检测器24将第二伺服电动机22的旋转速度作为速度反馈值而输出至伺服控制部300。
实施方式2的伺服控制系统通过单一的伺服放大器来驱动2个轴的伺服电动机,因此,实施方式2涉及的伺服控制诊断系统20使用与各个伺服电动机连接的检测器。即,实施方式1涉及的伺服控制诊断系统10使用电动机端检测器4以及机械端检测器5的检测值,而实施方式2涉及的伺服控制诊断系统20使用第一电动机端检测器14以及第二电动机端检测器24的检测值。
伺服控制部300具有:第一积分器310,其对来自第一电动机端检测器14的速度反馈值进行积分而作为位置反馈值进行输出;第一位置控制部311,其基于由NC装置之类的控制器1输出的第一位置指令值以及来自第一积分器310的位置反馈值而生成第一速度指令;以及第一速度控制部312,其基于来自第一位置控制部311的第一速度指令值以及来自第一电动机端检测器14的速度反馈值而生成第一伺服电动机12的驱动电力。
另外,伺服控制部300具有:第二积分器320,其对来自第二电动机端检测器24的速度反馈值进行积分而作为位置反馈值进行输出;第二位置控制部321,其基于由控制器1输出的第二位置指令值以及来自第二积分器320的位置反馈值而生成第二速度指令;以及第二速度控制部322,其基于来自第二位置控制部321的第二速度指令值以及来自第二电动机端检测器24的速度反馈值而生成第二伺服电动机22的驱动电力。
另外,伺服控制部300具有:数据变换部303,其将从第一位置控制部311输出的第一电动机端位置数据变换为通信数据;数据变换部304,其将从第二位置控制部321输出的第二电动机端位置数据变换为通信数据;以及发送部305,其将由数据变换部303以及304输出的通信数据发送至诊断装置400。
此外,第一位置控制部311将来自第一积分器310的位置反馈值作为第一电动机端位置数据而输出至数据变换部303。第二位置控制部321将来自第二积分器320的位置反馈值作为第二电动机端位置数据而输出至数据变换部304。
数据变换部303对从第一位置控制部311输入的第一电动机端位置数据附加CRC32之类的错误检测码以及数据编号,变换为提高了可靠性的通信数据而输出至发送部305。数据变换部304对从第二位置控制部321输入的第二电动机端位置数据附加CRC32之类的错误检测码以及数据编号,变换为提高了可靠性的通信数据而输出至发送部305。
发送部305将从数据变换部303以及304输入的通信数据通过串行通信而输出至诊断装置400。具体而言,发送部305依次以串行通信发送下述数据,即:对从数据变换部303输入的第一电动机端位置数据进行变换得到的通信数据;以及对从数据变换部304输入的第二电动机端位置数据进行变换得到的通信数据。
诊断装置400具有:接收部401,其与伺服控制部300的发送部305连接而对来自发送部305的通信数据进行接收;数据复原部402,其对第一电动机端位置数据进行复原;数据复原部403,其对第二电动机端位置数据进行复原;第一诊断部404,其基于复原后的第一电动机端位置数据而进行异常检测;以及第二诊断部405,其基于复原后的第二电动机端位置数据而进行异常检测。接收部401既可以通过有线方式与发送部305连接,又可以通过无线方式进行通信连接。
诊断装置400的一个例子是在伺服控制部300安装的专用的硬件。另外,诊断装置400也可以是在伺服控制部300的内部组装的专用的硬件。在接收部401和发送部305以无线方式进行通信连接的情况下,诊断装置400也可以与伺服控制部300远离地设置。专用的硬件的处理电路是指单一电路、复合电路、程序化后的处理器、并行程序化后的处理器、ASIC、FPGA、或者将它们组合后的结构。接收部401、数据复原部402、数据复原部403、第一诊断部404以及第二诊断部405这些部分的功能既可以分别通过处理电路来实现,也可以将各部分的功能汇总而通过处理电路来实现。
接收部401接收从伺服控制部300的发送部305输入的通信数据,将通信数据输出至数据复原部402以及数据复原部403。来自发送部305的通信数据如上述那样以串行通信进行发送,因此,接收部401能够通过预先设定或者从发送部305进行通知之类的方法而掌握由发送部305进行的数据发送的顺序,即掌握数据接收的顺序。由此,接收部401将对第一电动机端位置数据进行变换得到的通信数据输出至数据复原部402,将对第二电动机端位置数据进行变换得到的通信数据输出至数据复原部403。
数据复原部402从接收部401接收对第一电动机端位置数据进行变换得到的通信数据而复原为第一电动机端位置数据,将复原后的第一电动机端位置数据输出至第一诊断部404。
数据复原部403从接收部401接收对第二电动机端位置数据进行变换得到的通信数据而复原为第二电动机端位置数据,将复原后的第二电动机端位置数据输出至第二诊断部405。
通过实施方式2的诊断装置400实现的诊断也与实施方式1相同地,是从诊断装置400检测到由用户进行的各种动作即外部触发的发生的时刻起开始的。因此,诊断开始的时刻为发生了外部触发即用户的动作的时刻。
在诊断开始的时刻,第一诊断部404对从数据复原部402输入的复原后的第一电动机端位置数据的值进行记录。而且,通过将诊断开始后的复原后的第一电动机端位置数据的值与诊断开始时的复原后的第一电动机端位置数据的值进行对比,从而求出从诊断开始的时刻起的变化量,将该变化量与位置数据阈值407进行比较,判定该变化量是否处于位置数据阈值407以内。在该变化量不处于位置数据阈值407以内的情况下,诊断为第一伺服电动机12的动作发生了某种异常。这里,位置数据阈值407是在诊断开始前作为参数而由用户预先指定的值。此外,上述判定也可以是将诊断开始的时刻的复原后的第一电动机端位置数据的值设为零,判定诊断开始后的复原后的第一电动机端位置数据的值是否处于位置数据阈值407以内。
并且,在诊断开始的时刻,第一诊断部404对复原后的第一电动机端位置数据的值和从第二诊断部405输入的复原后的第二电动机端位置数据的值之间的差值进行记录。而且,判定诊断开始后的该差值从诊断开始的时刻起的变化量是否处于位置差值阈值406以内。这里,位置差值阈值406是在诊断开始前作为参数而由用户预先指定的值。在第一工作台13以及第二工作台23机械地联动的情况下,该差值的变化量在理想状态下应当为零,因此,在该差值的变化量不处于位置差值阈值406以内的情况下,认为发生了第一工作台13以及第二工作台23未机械地联动之类的伺服控制系统的异常。
在诊断开始的时刻,第二诊断部405对从数据复原部403输入的复原后的第二电动机端位置数据的值进行记录。而且,通过将诊断开始后的复原后的第二电动机端位置数据的值与诊断开始时的复原后的第二电动机端位置数据的值进行对比,从而求出从诊断开始的时刻起的变化量,对该变化量和位置数据阈值407进行比较,判定该变化量是否处于位置数据阈值407以内。在该变化量不处于位置数据阈值407以内的情况下,诊断为第二伺服电动机22的动作发生了某种异常。此外,上述判定也可以是将诊断开始的时刻的复原后的第二电动机端位置数据的值设为零,判定诊断开始后的复原后的第二电动机端位置数据的值是否处于位置数据阈值407以内。
并且,在诊断开始的时刻,第二诊断部405对复原后的第二电动机端位置数据的值和从第一诊断部404输入的复原后的第一电动机端位置数据的值之间的差值进行记录。而且,判定诊断开始后的该差值从诊断开始的时刻起的变化量是否处于位置差值阈值406以内。在该差值的变化量不处于位置差值阈值406以内的情况下,认为发生了第一工作台13以及第二工作台23未机械地联动之类的伺服控制系统的异常。由此,由第一诊断部404以及第二诊断部405这两者执行使用了相同差值的判定,因此能够进行双重检查。此外,也可以由第一诊断部404或者第二诊断部405中的任一者进行上述判定。
另外,位置数据阈值407也可以是由伺服控制部300基于第一伺服电动机12或者第二伺服电动机22的动作模型而对第一伺服电动机12以及第二伺服电动机22的位置的容许变动量进行推定得到的值。另外,位置数据阈值407也可以是由伺服控制部300基于第一工作台13或者第二工作台23的动作模型而对第一工作台13以及第二工作台23的线性移动位置的容许变动量进行推定得到的值。
根据实施方式2涉及的伺服控制诊断系统20,在伺服控制的诊断中使用从第一位置控制部311得到的第一电动机端位置数据和从第二位置控制部321得到的第二电动机端位置数据,该第一位置控制部311基于由控制器1输出的第一位置指令值以及来自第一积分器310的位置反馈值而生成第一速度指令,该第二位置控制部321基于由控制器1输出的第二位置指令值以及来自第二积分器320的位置反馈值而生成第二速度指令。由此,无需在伺服放大器的外部设置诊断用检测器,也没有必要使用能够获取2个数据的检测器。
另外,由于诊断装置400与伺服控制部300连接而从伺服控制部300直接获取用于异常检测的位置数据,因此不需要在伺服控制部300的外部设置来自检测器的反馈信号的分支部。
即,在新设置用于进行异常检测的诊断装置400时,只要将诊断装置400直接连接于伺服控制部300即可,因此不需要新的检测器的设置、NC装置、检测器或者配线的变更。并且,通过使用位置数据阈值407,从而在通过单一的伺服放大器对2个轴的伺服电动机进行驱动的情况下,能够提高针对2个电动机端位置的异常的诊断精度。
此外,在上述说明中,设为第一工作台13以及第二工作台23机械地联动,但也可以未机械地联动。
实施方式3.
图3是表示本发明的实施方式3涉及的伺服控制诊断系统25的结构的框图。伺服控制诊断系统25具有:作为伺服放大器的伺服控制部350、伺服控制部350所具备的诊断装置450。伺服控制诊断系统25是将实施方式2涉及的伺服控制诊断系统20的结构进行局部变更得到的。
具体而言,在伺服控制部350中,从第一速度控制部312将作为速度反馈值的第一电动机端速度数据输入至数据变换部303,从第二速度控制部322将作为速度反馈值的第二电动机端速度数据输入至数据变换部304。并且,在诊断装置450中,差值阈值从诊断装置400的位置差值阈值406替换为速度差值阈值408,数据阈值从诊断装置400的位置数据阈值407替换为速度数据阈值409。下面,对伺服控制诊断系统25与伺服控制诊断系统20的不同点进行说明。
数据变换部303对从第一速度控制部312输入的第一电动机端速度数据附加CRC32之类的错误检测码以及数据编号,变换为提高了可靠性的通信数据而输出至发送部305。数据变换部304对从第二速度控制部322输入的第二电动机端速度数据附加CRC32之类的错误检测码以及数据编号,变换为提高了可靠性的通信数据而输出至发送部305。
发送部305将从数据变换部303以及304输入的通信数据通过串行通信而输出至诊断装置450。具体而言,发送部305依次以串行通信发送下述数据,即:对从数据变换部303输入的第一电动机端速度数据进行变换得到的通信数据;以及对从数据变换部304输入的第二电动机端速度数据进行变换得到的通信数据。
诊断装置450具有:接收部401,其与伺服控制部350的发送部305连接而对来自发送部305的通信数据进行接收;数据复原部402,其对第一电动机端速度数据进行复原;数据复原部403,其对第二电动机端速度数据进行复原;第一诊断部404,其基于复原后的第一电动机端速度数据而进行异常检测;以及第二诊断部405,其基于复原后的第二电动机端速度数据而进行异常检测。接收部401既可以通过有线方式与发送部305连接,又可以通过无线方式进行通信连接。
数据复原部402从接收部401接收对第一电动机端速度数据进行变换得到的通信数据而复原为第一电动机端速度数据,将复原后的第一电动机端速度数据输出至第一诊断部404。
数据复原部403从接收部401接收对第二电动机端速度数据进行变换得到的通信数据而复原为第二电动机端速度数据,将复原后的第二电动机端速度数据输出至第二诊断部405。
通过实施方式3的诊断装置450实现的诊断也与实施方式1以及2同样地,是从诊断装置450检测到由用户进行的各种动作即外部触发的发生的时刻起开始的。在诊断开始的时刻,第一诊断部404对从数据复原部402输入的复原后的第一电动机端速度数据的值进行记录。而且,通过将诊断开始后的复原后的第一电动机端速度数据的值与诊断开始时的复原后的第一电动机端速度数据的值进行对比,从而求出从诊断开始的时刻起的变化量,对该变化量和速度数据阈值409进行比较,判定该变化量是否处于速度数据阈值409以内。在该变化量不处于速度数据阈值409以内的情况下,诊断为第一伺服电动机12的动作发生了某种异常。这里,速度数据阈值409是在诊断开始前作为参数而由用户预先指定的值。
并且,在诊断开始的时刻,第一诊断部404对复原后的第一电动机端速度数据的值和从第二诊断部405输入的复原后的第二电动机端速度数据的值之间的差值进行记录。而且,判定诊断开始后的该差值从诊断开始的时刻起的变化量是否处于速度差值阈值408以内。这里,速度差值阈值408是在诊断开始前作为参数而由用户预先指定的值。在第一工作台13以及第二工作台23机械地联动的情况下,该差值的变化量在理想状态下应当为零,因此在该差值的变化量不处于速度差值阈值408以内的情况下,认为发生了第一工作台13以及第二工作台23未机械地联动之类的伺服控制系统的异常。
在诊断开始的时刻,第二诊断部405对从数据复原部403输入的复原后的第二电动机端速度数据的值进行记录。而且,通过将诊断开始后的复原后的第二电动机端速度数据的值与诊断开始时的复原后的第二电动机端速度数据的值进行对比,从而求出从诊断开始的时刻起的变化量,对该变化量和速度数据阈值409进行比较,判定该变化量是否处于速度数据阈值409以内。在该变化量不处于速度数据阈值409以内的情况下,诊断为第二伺服电动机22的动作发生了某种异常。
并且,在诊断开始的时刻,第二诊断部405对复原后的第二电动机端速度数据的值和从第一诊断部404输入的复原后的第一电动机端速度数据的值之间的差值进行记录。而且,判定诊断开始后的该差值从诊断开始的时刻起的变化量是否处于速度差值阈值408以内。在该差值的变化量不处于速度差值阈值408以内的情况下,认为发生了第一工作台13以及第二工作台23未机械地联动之类的伺服控制系统的异常。由此,由第一诊断部404以及第二诊断部405这两者执行使用了相同差值的判定,因此能够进行双重检查。此外,也可以由第一诊断部404或者第二诊断部405中的任一者进行上述判定。
另外,在实施方式1的伺服控制部100和诊断装置200之间的通信、实施方式2的伺服控制部300和诊断装置400之间的通信以及实施方式3的伺服控制部350和诊断装置450之间的通信中,变换为附加了CRC32之类的错误检测码以及数据编号之后的通信数据而进行通信,但并不限定于此,可以使用任何通信方式。
以上的实施方式所示出的结构表示的是本发明的内容的一个例子,也可以与其他公知技术进行组合,还可以在不脱离本发明的主旨的范围对结构的一部分进行省略、变更。
标号的说明
1控制器,2伺服电动机,3工作台,4电动机端检测器,5机械端检测器,10、20、25伺服控制诊断系统,12第一伺服电动机,13第一工作台,14第一电动机端检测器,22第二伺服电动机,23第二工作台,24第二电动机端检测器,100、300、350伺服控制部,101位置控制部,102速度控制部,103、104、303、304数据变换部,105、305发送部,200、400、450诊断装置,201、401接收部,202、203、402、403数据复原部,204、404第一诊断部,205、405第二诊断部,206数据差值阈值,207、407位置数据阈值,310第一积分器,311第一位置控制部,312第一速度控制部,320第二积分器,321第二位置控制部,322第二速度控制部,406位置差值阈值,408速度差值阈值,409速度数据阈值。

Claims (6)

1.一种伺服控制诊断系统,其特征在于,具有:
积分器,其对伺服电动机的旋转速度进行积分而作为电动机端位置数据进行输出,该伺服电动机对机械端进行驱动;
第一诊断部,其对从发生了触发的时刻起的所述机械端的位置数据即机械端位置数据的值的变化量和预先确定的位置数据阈值进行比较;以及
第二诊断部,其对从所述时刻起的所述电动机端位置数据的值的变化量和所述位置数据阈值进行比较。
2.根据权利要求1所述的伺服控制诊断系统,其特征在于,
在所述第一诊断部以及所述第二诊断部中的任一者或者两者中,将所述机械端位置数据的值和所述电动机端位置数据的值之间的差值与预先确定的数据差值阈值进行比较。
3.一种伺服控制诊断系统,其特征在于,具有:
第一诊断部,其判定从发生了触发的时刻起的基于第一伺服电动机的旋转速度而得的值的变化量是否处于预先确定的数据阈值以内,该第一伺服电动机对第一机械端进行驱动;以及
第二诊断部,其判定从所述时刻起的基于第二伺服电动机的旋转速度而得的值的变化量是否处于所述数据阈值以内,该第二伺服电动机对第二机械端进行驱动。
4.根据权利要求3所述的伺服控制诊断系统,其特征在于,
在所述第一诊断部以及所述第二诊断部中的任一者或者两者中,判定基于所述第一伺服电动机的旋转速度而得的值和基于所述第二伺服电动机的旋转速度而得的值之间的差值从所述时刻起的变化量是否处于预先确定的数据差值阈值以内。
5.根据权利要求3或者4所述的伺服控制诊断系统,其特征在于,还具有:
第一积分器,其对所述第一伺服电动机的旋转速度进行积分而作为第一电动机端位置数据进行输出;以及
第二积分器,其对所述第二伺服电动机的旋转速度进行积分而作为第二电动机端位置数据进行输出,
基于所述第一伺服电动机的旋转速度而得的值是所述第一电动机端位置数据,基于所述第二伺服电动机的旋转速度而得的值是所述第二电动机端位置数据。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的伺服控制诊断系统,其特征在于,
所述第一机械端以及所述第二机械端机械地联动。
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