DE112022000289T5

DE112022000289T5 - Motorsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112022000289T5
Application number: DE112022000289.1T
Authority: DE
Inventors: Ryou MORIHASHI; Satoshi Ikai
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2021-02-10
Filing date: 2022-02-03
Publication date: 2023-09-21
Also published as: CN116802993A; WO2022172859A1; US20240088820A1; JPWO2022172859A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Problem, wenn eine Abnormität in einem Detektor aufgetreten ist, auf eine Rückkopplungssteuerung umzuschalten, die auf einem Detektor basiert, in dem keine Abnormität aufgetreten ist. Diese Motorsteuervorrichtung 100 ist mit einer ersten Erfassungseinheit 115, die eine Abnormität in einem separaten Detektor 154 als Detektor oder einem Rückmeldekabel 1541 detektiert, einer zweiten Erfassungseinheit 116, die eine Abnormität in einem Encoder 151 eines Motors als Detektor oder einem Rückmeldekabel 1511 detektiert, und einer Umschalteinheit 111 versehen, die von der Voll-Zu-Steuerung auf die Halb-Zu-Steuerung oder auf die Steuerung unter Verwendung nur des separaten Detektors umschaltet. Wenn entweder die erste Erfassungseinheit für Abnormitäten 115 oder die zweite Erfassungseinheit für Abnormitäten 116 eine Abnormität erfasst hat, schaltet die Schalteinheit 111 auf die Steuerung unter Verwendung nur eines Detektors um, bei dem keine Abnormität aufgetreten ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuervorrichtung.
HINTERGRUND
In Maschinen wie Werkzeugmaschinen, Industriemaschinen und Industrierobotern wird bei der Steuerung der Position und der Drehzahl eines beweglichen Maschinenteils, das mit einem Elektromotor wie einem Servomotor angetrieben wird, eine Rückkopplungssteuerung der Position unter Verwendung eines Positionsdetektors und eines Drehzahldetektors durchgeführt, und eine Drehzahlschleife ist innerhalb dieser Positionsschleife vorgesehen, um eine Rückkopplungssteuerung der Positionsgeschwindigkeit durchzuführen. Als Rückkopplungssteuerung einer solchen Position/Drehzahl sind beispielsweise die Halb-Zu-Steuerung (im Folgenden auch als „Halb-Zu-Steuerung“ bezeichnet) und die Voll-Zu-Steuerung (im Folgenden auch als „Voll-Zu-Steuerung“ bezeichnet) zu nennen. Bei der Halb-Zu-Steuerung werden Position und Drehzahl während der Rückkopplungssteuerung der Positionsgeschwindigkeit von einem Detektor wie einem Drehcodierer (im Folgenden auch „Encoder“ genannt) erfasst. Alternativ wurde ein System verwendet, das bei der Rückkopplungssteuerung von Position/Drehzahl in der Voll-Zu-Steuerung auf Grundlage der Drehzahl eines Elektromotors, der das bewegliche Maschinenteil antreibt, die Position des beweglichen Maschinenteils durch einen Positionsdetektor wie beispielsweise eine Positionsskala erfasst (im Folgenden auch als „separater Positionsdetektor“ bezeichnet). Es sollte beachtet werden, dass die Rückkopplungssteuerung nur durch den separaten Positionsdetektor, der sowohl die Position als auch die Drehzahl erfasst (im Folgenden auch als „Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor“ bezeichnet), ebenfalls als ein Beispiel für eine Rückkopplungssteuerung dargestellt werden kann.
Das Patentdokument 1 beschreibt ein Steuersystem 100, das im Falle einer Schnittstelle eines Servoverstärkers 2, der keine Verbindung mit einem Positionsdetektor einer Maschine, der die Position eines Antriebsmechanismus erfasst, handhabt, diesen Positionsdetektor der Maschine mit einer Steuerung 1 kontaktieren kann und durch Umschalten zwischen einem Steuersystem, das den Antriebsmechanismus halbgeschlossen steuert, und einem Steuersystem, das den Antriebsmechanismus vollgeschlossen steuert, über einen Schaltschalter 12 in der Steuerung 1 arbeitet. Zu beachten ist, dass das in der Patentschrift 1 beschriebene Steuersystem 100 davon ausgeht, dass bei einer maschinellen Bearbeitung des Antriebsmechanismus durch eine Halb-Zu-Steuerung der Schaltschalter 12 vorab auf eine Seite SC (Halb-Zu-Steuerung) und bei einer Voll-Zu-Steuerung des Antriebsmechanismus vorab auf die Seite FC (Voll-Zu-Steuerung) umgeschaltet wird. Das Patentdokument 1 stellt keine Konfiguration dar, die eine Umschaltung auf Halb-Zu-Steuerung im Falle einer Abnormität im maschinenseitigen Detektor oder dessen Rückmeldekabel durchführt, oder eine Umschaltung auf Steuerung nur durch den maschinenseitigen Detektor im Falle einer Abnormität im motorenseitigen Detektor oder dessen Rückmeldekabel während der Voll-Zu-Steuerung. In diesem Zusammenhang offenbart das Patentdokument 2 ein Steuerverfahren für die Motorsteuerung bei Abnormität des Detektors zur Verringerung der Schäden an der Maschine und anderen Gegenständen. Das Patentdokument 2 offenbart lediglich eine Technologie zum Umschalten auf Drehzahlsteuerung, wenn es einem Positionsdetektor 10, wie beispielsweise einem Maßstab, nicht mehr möglich ist, die Position korrekt zu erfassen, und zum Anhalten eines beweglichen Maschinenteils durch Ausführen einer Steuerung mit niedriger Drehzahl, beispielsweise mit „0“ als Drehzahlbefehl. Die in Patentdokument 2 offenbarte Erfindung ist keine Konfiguration, die auf Halb-Zu-Steuerung umschaltet, beispielsweise im Falle einer Abnormität, die in dem Positionsdetektor 10 wie beispielsweise einem Maßstab oder dessen Rückmeldekabel während der Voll-Zu-Steuerung auftritt, oder die Umschaltung auf Steuerung nur durch den Positionsdetektor 10 wie beispielsweise einen Maßstab durchführt, beispielsweise im Falle einer Abnormität, die in einem Detektor wie beispielsweise einem Encoder oder dessen Rückmeldekabel während der Voll-Zu-Steuerung auftritt.

Patentdokument 1: Japanische unangefochtene Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr.2020-095492
Patentdokument 2: Japanische unangefochtene Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. H10-277887

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Für den Fall, dass eine Abnormität in dem separaten Positionsdetektor oder in dessen Rückmeldekabel während der Voll-Zu-Steuerung auftritt, wenn auf die Halb-Zu-Steuerung umgeschaltet wird, oder eine Abnormität in einem Detektor wie einem Encoder oder dessen Rückmeldekabel während der Voll-Zu-Steuerung auftritt, wurde eine Steuervorrichtung gewünscht, die auf die Rückkopplungssteuerung auf Grundlage eines Detektors, in dem keine Abnormität aufgetreten ist, umschalten kann, indem die Umschaltung auf die Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor durchgeführt wird, zum Beispiel.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerung bereitzustellen, die bei Auftreten einer Abnormität in einem Detektor auf eine Rückkopplungssteuerung umschalten kann, die auf einem Detektor basiert, in dem keine Abnormität aufgetreten ist.
Mittel zur Lösung der Probleme
Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Motorsteuervorrichtung zur Steuerung eines Motors einer Werkzeugmaschine, eines Roboters oder einer Industriemaschine, wobei die Motorsteuervorrichtung eine Motorsteuerung umfasst, bei der
die Motorsteuerung umfasst:

einen ersten Abnormitätsdetektor, der eine Abnormität in einem separaten Positionsdetektor erfasst, der als Detektor dient, oder ein Rückmeldekabel, das mit dem separaten Positionsdetektor verbunden ist;
einen zweiten Abnormitätsdetektor, der eine Abnormität in einem Drehcodierer eines Motors erfasst, der als Detektor dient, oder ein Rückmeldekabel, das mit dem Drehcodierer verbunden ist; und
eine Schalteinheit, die von Voll-Zu-Steuerung auf Halb-Zu-Steuerung oder Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor umschaltet, und
die Schalteinheit, wenn sie eine Abnormität in einem der ersten Abnormitätsdetektoren oder dem zweiten Abnormitätsdetektor erfasst, auf eine Steuerung umschaltet, die nur einen der Detektoren verwendet, für den keine Abnormität erfasst wird.

Effekte der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Steuerung bereitzustellen, die bei Auftreten einer Abnormität in einem Detektor auf eine Rückkopplungssteuerung umschalten kann, die auf einem Detektor basiert, in dem keine Abnormität aufgetreten ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein schematisches Diagramm, das die Konfiguration einer Steuerung einer Motorsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
2 ist eine Ansicht, die einen Umriss für den Fall zeigt, dass die Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Voll-Zu-Steuerung durchführt;
3 ist eine Ansicht, die einen Umriss der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit halb-geschlossener Steuerung zeigt;
4 ist eine Ansicht, die einen Umriss der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt, die eine Steuerung nur durch einen separaten Positionsdetektor durchführt;
5A ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verarbeitungsablaufs, der von der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform bei jedem Verarbeitungszyklus der Positions-/Drehzahlschleife ausgeführt wird;
5B ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verarbeitungsablaufs, der von der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform bei jedem Verarbeitungszyklus der Positions-/Drehzahlschleife ausgeführt wird;
5C ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verarbeitungsablaufs, der von der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform für jeden Positions-/Drehzahlschleifen-Verarbeitungszyklus ausgeführt wird; und
5D ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verarbeitungsablaufs, der von der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform für jeden Positions-/Drehzahlschleifen-Verarbeitungszyklus ausgeführt wird.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine vorliegende Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 1 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration einer Steuerung einer Motorsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Zunächst wird eine Motorsteuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. 1 ist eine schematische Darstellung eines Steuersystems 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. Das Steuersystem 10 gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung umfasst eine Steuervorrichtung 400, eine Motorsteuervorrichtung 100, einen Motor 150, einen Verbindungsmechanismus 152 und einen Tisch 153. Bei der Steuervorrichtung 400 handelt es sich beispielsweise um eine übergeordnete Steuervorrichtung wie eine Numerik-Steuervorrichtung, die eine Werkzeugmaschine oder dergleichen steuert, oder um eine Robotersteuerung, die einen Roboter steuert. Die Motorsteuervorrichtung 100 ist mit der Steuervorrichtung 400 verbunden. Es ist zu beachten, dass die Motorsteuervorrichtung 100 im vorliegenden Beispiel die Motorsteuerung 110, den Motor 150, den Verbindungsmechanismus 152 und den Tisch 153 umfasst.
Der Motor 150 umfasst beispielsweise eine Werkzeugmaschine, einen Roboter, eine Industriemaschine oder dergleichen und dient als Steuerungsziel für die Motorsteuerung 110. Die Motorsteuerung 110 kann als Teil der Werkzeugmaschine, des Roboters, der Industriemaschine oder dergleichen zusammen mit dem Motor 150 vorgesehen sein. Wird beispielsweise in der Werkzeugmaschine der Tisch, auf dem das Werkstück befestigt ist, in Richtung der X-Achse und der Y-Achse bewegt, sind die in 1 gezeigte Motorsteuerung 110 und der Motor 150 jeweils in Richtung der X-Achse und der Y-Achse vorgesehen. Wird der Tisch in Richtung von drei oder mehr Achsen bewegt, sind die Motorsteuerung 110 und der Motor 150 in jeder der Achsenrichtungen vorgesehen.
Die Motorsteuerung 110 bearbeitet beispielsweise das auf dem Tisch 153 gehaltene Werkstück, indem sie den Tisch 153 über den Verbindungsmechanismus 152 durch den Motor 150 bewegt. Der Verbindungsmechanismus 152 weist eine Kupplung 1521 auf, die mit dem Motor 150 gekoppelt ist, und eine Kugelumlaufspindel 1523, die an der Kupplung 1521 befestigt ist, wobei eine Nuss („nut“) 1522 auf die Kugelumlaufspindel 1523 geschraubt ist. Durch den Drehantrieb des Motors 150 bewegt sich die auf die Kugelumlaufspindel 1523 aufgeschraubte Nuss 1522 in der Achsrichtung der Kugelumlaufspindel 1523. Der Tisch 153 bewegt sich durch die Bewegung der Nuss 1522.
Die Drehwinkelposition des Motors 150 wird von dem an dem Motor 150 vorgesehenen Drehcodierer 151 (im Folgenden „Encoder 151“ genannt) erfasst, und die erfasste Drehposition (Drehbetrag) wird als Positionsrückmeldung (Positions-FB) in der Halb-Zu-Steuerung verwendet. Da die Drehwinkelposition des Motors 150 und die Position des Tisches 153 in einer entsprechenden Beziehung zueinander stehen, gibt die vom Encoder 151 erfasste Drehposition, d.h. der Positions-FB-Wert, die Position des Tisches 153 an. Zu beachten ist, dass bei der Erfassung des vom Encoder 151 erfassten Signals als Positionsinformation (Positions-FB), da zwischen dem Motor 150 und dem Tisch 153 ein Verbindungsmechanismus 152 wie die Kugelumlaufspindel 1523, die Kupplung 1521 und die Nuss 1522 vorhanden ist, Fehler aufgrund des Zahnradspiels im Verbindungsmechanismus 152, des Steigungsfehlers der Kugelumlaufspindel und der Verdrehung, Dehnung und thermischen Ausdehnung der Kugelumlaufspindel auftreten und die Motorposition nicht unbedingt mit der Position des Tisches 153 übereinstimmt, und dass es in diesem Fall notwendig ist, den Fehler zu korrigieren. Darüber hinaus wird die Drehzahl in einem Drehzahlrechner 104 auf Grundlage des vom Encoder 151 erfassten Positions-FB-Wertes berechnet, und die berechnete Drehzahl wird als Drehzahlrückmeldung (Drehzahl-FB) verwendet. Es ist zu beachten, dass in dem Fall, dass der Encoder 151 in der Lage ist, die Drehzahl zu erfassen, die erfasste Drehzahl als Drehzahlrückmeldung (Drehzahl-FB) verwendet werden kann.
Die Motorsteuervorrichtung 100 umfasst einen Positionsdetektor (im Folgenden als „separater Positionsdetektor 154“ bezeichnet), der an einem Ende der Kugelumlaufspindel 1523 installiert ist und getrennt vom Encoder 151, der die Drehwinkelposition des Motors 150 erfasst, den Bewegungsabstand der Kugelumlaufspindel 1523 erfasst. Der Ausgang des separaten Positionsdetektors 154 zeigt die Position des Tisches 153 an und wird als Positionsrückmeldung bei Voll-Zu-Steuerung oder Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor 154 verwendet. Darüber hinaus kann die Drehzahl durch Differenzierung im Drehzahlrechner 104 auf Grundlage der vom separaten Positionsdetektor 154 berechneten Position des Tisches 153 berechnet werden, und die berechnete Drehzahl kann als Drehzahlrückmeldung (Drehzahl-FB) bei der Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor verwendet werden. Es sollte beachtet werden, dass im Falle des Lesens der Position des Tisches 153 direkt durch den separaten Positionsdetektor 154 und des Festlegens als Positionsrückmeldung (Positions-FB), im Gegensatz zu dem Fall des Festlegens des durch den Encoder 151 erfassten Signals als die Position der Positionsrückmeldung (Positions-FB), es möglich ist, sehr zuverlässige Positionsinformationen (Positions-FB) zu erfassen, ohne die Notwendigkeit, Fehler zu korrigieren, die durch das Spiel der Zahnräder im Verbindungsmechanismus 152, den Steigungsfehler der Kugelumlaufspindel und die Verdrehung, die Dehnung und die thermische Ausdehnung der Kugelumlaufspindel zwischen dem Motor 150 und dem Tisch 153 entstehen.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Motorsteuerung 110 eine Schalteinheit 111. Die Motorsteuerung 110 stellt die von dem separaten Positionsdetektor 154 erfasste Positionsinformation des Tisches 153 als Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB) her, indem sie über die Schalteinheit 111 einen Positions-FB-Umschaltschalter 121 mit einem Kontakt 121a an der Seite des separaten Positionsdetektors 154 verbindet. Darüber hinaus ist es möglich, durch Verbinden des Positions-FB-Umschaltschalters 121 mit einem Kontakt 121 b auf der Seite des Encoders 151 so zu schalten, dass die vom Encoder 151 erfasste Positionsinformation als Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB) festgelegt wird. Genauer gesagt, zum Beispiel, wenn die Motorsteuerung 110 die Positionsinformation des Tisches 153, die von dem separaten Positionsdetektor 154 erfasst wird, als Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB) festlegt, wenn eine Abnormität in dem separaten Positionsdetektor 154 oder dessen Rückmeldekabel 1541 erfasst wird, kann die Schalteinheit 111 umschalten, um die Positionsinformation, die von dem Encoder 151 erfasst wird, als Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB) festzulegen, indem der Positions-FB-Umschaltschalter 121 mit dem Kontakt 121b auf der Seite des Encoders 151 verbunden wird. Einzelheiten des Schaltvorgangs werden später beschrieben. Darüber hinaus stellt die Motorsteuerung 110 die auf Grundlage der von der separaten Positionsdetektoreinheit 154 erfassten Positionsinformation des Tisches 153 berechnete Drehzahlinformation als Drehzahlrückkopplungsinformation (Drehzahl-FB) her, indem sie den Positions-FB-Umschaltschalter 122 mit einem Kontakt 122a an der Seite der separaten Positionsdetektoreinheit 154 über die Schalteinheit 111 verbindet. Außerdem ist es möglich, durch Verbinden des Drehzahl-FB-Umschaltschalters 122 mit dem Kontakt 122b auf der Seite des Encoders 151 so zu schalten, dass die vom Encoder 151 erfasste/berechnete Drehzahlinformation als Drehzahlrückkopplungsinformation (Drehzahl-FB) festgelegt wird. Genauer gesagt, zum Beispiel, wenn die Motorsteuerung 110 die Drezahlinformation, die auf Grundlage der vom Encoder 151 erfassten Positionsinformation berechnet wird, als die Drezahlrückkopplungsinformation (Drezahl-FB) festlegt, wenn eine Abnormität im Encoder 151 oder seinem Rückmeldekabel 1511 erfasst wird, kann die Schalteinheit 111 umschalten, um die Drehzahlinformation, die auf Grundlage der vom separaten Positionsdetektor 154 erfassten Positionsinformation berechnet wird, als die Drezahlrückkopplungsinformation (Drezahl-FB) festzulegen, indem der Positions-FB-Umschaltschalter 122 mit dem Kontakt 122a an der Seite des separaten Positionsdetektors 154 verbunden wird. Einzelheiten des Schaltvorgangs werden später beschrieben.
Vor der Erläuterung der Konfiguration zur Durchführung des Schaltvorgangs werden die Voll-Zu-Steuerung, die Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor und die Halb-Zu-Steuerung kurz erläutert. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Motorsteuerung 110 einen Positionssubtrahierer 102, einen Positionssubtrahierer 103, einen Drehzahlsubtrahierer 105 und eine Drehzahlsteuerung 106.
Zunächst soll die Voll-Zu-Steuerung erläutert werden. 2 zeigt eine Skizze für den Fall, dass die Motorsteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Voll-Zu-Steuerung durchführt. Wie in 2 dargestellt, ist der Positions-FB-Umschaltschalter 121 mit dem Kontakt 121a auf der Seite des separaten Positionsdetektors 154 verbunden, und der Drehzahl-FB-Umschaltschalter 122 ist mit dem Kontakt 122b auf der Seite des Encoders 151 verbunden. Die Steuerung 400 stellt eine Drehzahl ein, die auf dem Bearbeitungsprogramm basiert, um einen Positionsbefehlswert y* zu erzeugen, und gibt den erzeugten Positionsbefehlswert y* in die Motorsteuerung 110 ein, um die durch das Bearbeitungsprogramm bestimmte bearbeitete Form herzustellen. Genauer gesagt, wird der Positionsbefehlswert y* in den Positionssubtrahierer 102 eingegeben. Der Positionssubtrahierer 102 erhält die Differenz zwischen dem Positionierbefehlswert y* und einer Maschinenposition als Positionsinformation, die von dem separaten Positionsdetektor 154 zurückgemeldet wurde, und gibt diese Differenz dann als Positionsfehler an die Positionssteuerung 103 aus. Die Positionssteuerung 103 gibt beispielsweise einen Wert, der sich aus der Multiplikation einer Positionsverstärkung Kp mit dem Positionsfehler ergibt, als Drehzahlsollwert v* an den Drehzahlsubtrahierer 105 aus. Der Drehzahlsubtrahierer 105 erhält die Differenz zwischen dem Drehzahlbefehlswert v* und der Motordrehzahl als Drehzahlrückführung (Drehzahl-FB), die im Drehzahlrechner 104 auf Grundlage des vom Encoder 151 erfassten Positions-FB-Wertes berechnet wird, und gibt diese Differenz an den Drehzahlregler 106 als Drehzahlfehler aus. Die Drehzahlsteuerung 106 führt beispielsweise die durch die Übertragungsfunktion Cv(s) dargestellte Verarbeitung durch und gibt einen erzeugten Drehmomentbefehlswert TM an den Motor 150 aus, um den Motor 150 anzutreiben.
Als nächstes wird ein Fall der Halb-Zu-Steuerung erläutert. 3 zeigt eine Skizze für den Fall, dass die Motorsteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Halb-Zu-Steuerung durchführt. Wie in 3 gezeigt, ist in diesem Fall der Positions-FB-Umschaltschalter 121 mit dem Kontakt 121b auf der Seite des Encoders 151 verbunden, und der Drehzahl-FB-Umschaltschalter 122 ist mit dem Kontakt 122b auf der Seite des Encoders 151 verbunden. Die Halb-Zu-Steuerung wird erklärt, indem die Formulierung „Positionsrückkopplungsinformation, die von dem separaten Positionsdetektor 154 zurückgeführt wurde“ in der vorgenannten Erklärung der Voll-Zu-Steuerung durch „Positionsinformation, die von dem Encoder 151 zurückgeführt wurde“ ersetzt wird.
Abschließend wird ein Fall der Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor erläutert. 4 zeigt eine Skizze eines Falles der Motorsteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, bei der die Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor erfolgt. Wie in 4 gezeigt, ist der Positions-FB-Umschaltschalter 121 mit dem Kontakt 121a an der Seite des separaten Positionsdetektors 154 verbunden, und der Positions-FB-Umschaltschalter 122 ist mit dem Kontakt 122a an der Seite des separaten Positionsdetektors 154 verbunden. Die Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor wird erklärt, indem die Formulierung „vom Drehzahlrechner 104 berechnete Drehzahlrückkopplungsinformation auf Grundlage des vom Encoder 151 erfassten Positions-FB-Werts“ in der vorgenannten Erläuterung der Voll-Zu-Steuerung durch „vom separaten Positionsdetektor 154 rückgekoppelte Drehzahlinformation“ ersetzt wird.
Als nächstes werden die Konfiguration und die Verarbeitung zum Umschalten, im Falle einer Abnormität, die in einem der separaten Positionsdetektoren 154 oder Encoder 151 auftritt, auf eine Rückkopplungssteuerung basierend auf einem Detektor, in dem keine Abnormität aufgetreten ist, erläutert. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Motorsteuerung 110 neben der bereits erwähnten Schalteinheit 111 einen ersten Abnormitätsdetektor 115, einen zweiten Abnormitätsdetektor 116, einen Positionsinformationsschreiber 117 und einen Korrekturwertrechner 118. Darüber hinaus umfasst die Motorsteuerung 110 eine Speichereinheit 120.
Der erste Abnormitätsdetektor 115 erfasst eine Abnormität in dem separaten Positionsdetektor 154 oder dessen Rückmeldekabel 1541. Genauer gesagt, bestimmt und erfasst der erste Abnormitätsdetektor 115 eine Abnormität in dem separaten Positionsdetektor 154 oder dessen Rückmeldekabel 1541 aufgrund einer Unterbrechung eines Signals oder einer Positionsinformation, wie beispielsweise ein Abnormitätssignal, das von dem separaten Positionsdetektor 154 nicht ausgegeben wird, weil die Positionserfassung nicht möglich ist, usw., oder aufgrund eines Defekts, der in dem separaten Positionsdetektor 154 auftritt, und eines Abnormitätssignals, wie beispielsweise eines Unterbrechungsalarms, der nicht ausgegeben wird.
Der zweite Abnormitätsdetektor 116 erfasst eine Abnormität in dem Encoder 151 oder dessen Rückmeldekabel 1511. Genauer gesagt, bestimmt und erfasst der zweite Abnormitätsdetektor 116 eine Abnormität im Encoder 151 oder dessen Rückmeldekabel 1511 durch Unterbrechung von Signalen oder Positionsinformationen, wie beispielsweise ein Abnormitätssignal, das vom Encoder 151 bei Unfähigkeit zur Positionserfassung nicht ausgegeben wird, usw., oder einen Defekt, der im Encoder 151 auftritt, und ein Abnormitätssignal, wie beispielsweise ein Unterbrechungsalarm, der nicht ausgegeben wird.
Der Positionsinformationsschreiber 117 aktualisiert und speichert Positionsinformationen während der Halb-Zu-Steuerung auch während der Voll-Zu-Steuerung. Genauer gesagt, wenn die Positionsinformation des Tisches 153, die durch den separaten Positionsdetektor 154 erfasst wird (im Folgenden auch als „Positionsrückkopplungsinformation der Voll-Zu-Steuerung“ bezeichnet), als die Positionsrückkopplungsinformation (Positionsrückkopplungsinformation) festgelegt wird und die Voll-Zu-Steuerung durchgeführt wird, wird die Positionsinformation, die durch den Encoder 151 erfasst wird, gleichzeitig erhalten und ständig aktualisiert und gespeichert, so dass sie die neueste Information in der Speichereinheit 120 zusammen mit der Voll-Zu-Steuerungspositionsrückkopplungsinformation ist. Es sollte beachtet werden, dass der Positionsinformationsschreiber 117 in dem Fall, in dem die Positionsinformation des Tisches 153, die von dem separaten Positionsdetektor 154 erfasst wird (Positionsrückkopplungsinformation der Voll-Zu-Steuerung), als die Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB) festgelegt wird und die Voll-Zu-Steuerung durchgeführt wird, kann er so konfiguriert werden, daß er die vom Encoder 151 erfaßten Positionsinformationen (Voll-Zu-Steuerung Positions-FB-Informationen) erhält und aktualisiert und speichert, so daß ein Wert, der durch Subtraktion der Halb-Zu-Steuerung Positions-FB-Informationen von den Voll-Zu-Steuerung Positions-FB-Informationen (im folgenden auch als „Positions-FB-Informationsdifferenz“ bezeichnet) erhalten wird, immer die neueste Information in der Speichereinheit 120 ist.
Wie bereits erwähnt, ist der Positions-FB-Umschaltschalter 121 während der Voll-Zu-Steuerung mit dem Kontakt 121a auf der Seite des separaten Positionsdetektors 154 verbunden, und der Drehzahl-FB-Umschaltschalter 122 ist mit dem Kontakt 122b auf der Seite des Encoders 151 verbunden. Die Schalteinheit 111 schaltet, wenn eine Abnormität in dem separaten Positionsdetektor 154 oder dessen Rückmeldekabel 1541 durch den ersten Abnormitätsdetektor 115 während der Voll-Zu-Steuerung erkannt wird, so, dass sie die durch den Positionsdetektor 151 erkannte Positionsinformation als die Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB) in den Positionssubtrahierer 102 anstelle der durch den separaten Positionsdetektor 154 erkannten Positionsinformation des Tisches 153 eingibt, indem sie den Positions-FB-Umschaltschalter 121 mit dem Kontakt 121b an der Seite des Encoders 151 verbindet. Durch diese Konfiguration ist es möglich, schnell von der Voll-Zu-Steuerung zur Halb-Zu-Steuerung überzugehen. Es ist zu beachten, dass, wie bereits erwähnt, im Falle der Festlegung des vom Encoder 151 erfassten Signals als Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB), im Gegensatz zum Fall des direkten Lesens der Position des Tisches 153 durch den separaten Positionsdetektor 154 und der Festlegung als Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB), Fehler aufgrund des Zahnradspiels im Verbindungsmechanismus 152, des Steigungsfehlers der Kugelumlaufspindel und der Verdrehung, Dehnung und thermischen Ausdehnung der zwischen dem Motor 150 und dem Tisch 153 vorhandenen Kugelumlaufspindel vorhanden sind. Aus diesem Grund besteht beim Wechsel der Positionsrückkopplungsinformation von der durch den separaten Positionsdetektor 154 erfassten Positionsinformation des Tisches 153 zu der durch den Encoder 151 erfassten Positionsinformation die Möglichkeit, dass dieser Fehler während der Rückkopplungssteuerung einen Stoß erzeugt. Aus diesem Grund gibt der Korrekturwertrechner 118, wenn eine Abnormität in dem separaten Positionsdetektor 154 oder dessen Rückmeldekabel 1541 von dem ersten Abnormitätsdetektor 115 erfaßt wird, an die Schalteinheit 111 einen Wert aus, der die von dem Encoder 151 erfaßte Positionsinformation unmittelbar nach der Umschaltung auf Grundlage der in der Speichereinheit 120 gespeicherten Differenz der Positions-FB-Informationen unmittelbar vor der Umschaltung korrigiert. Die Schalteinheit 111 legt den vom Korrekturwertrechner 118 korrigierten Korrekturwert als Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB) fest und gibt ihn an den Positionssubtrahierer 102 weiter. Durch diese Konfiguration wird es möglich, die Erschütterung während des Umschaltens zu verringern, indem die vom Encoder 151 erfasste Positionsinformation als Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB) in den Positionssubtrahierer 102 eingegeben wird, anstelle der vom separaten Positionsdetektor 154 erfassten Positionsinformation des Tisches 153.
Darüber hinaus schaltet die Schalteinheit 111 im Falle der Erfassung einer Abnormität im Encoder 151 oder dessen Rückmeldekabel 1511 durch den zweiten Abnormitätsdetektor 116 während der Voll-Zu-Steuerung so um, dass sie die Drehzahlinformation, die auf Grundlage der vom separaten Positionsdetektor 154 erfassten Positionsinformation des Tisches 153 berechnet wurde, als Drehzahlrückkopplungsinformation (Drehzahl-FB) in den Drehzahlsubtrahierer 105 eingibt, indem sie den Positions-FB-Umschaltschalter 122 mit dem Kontakt 122a auf der Seite des separaten Positionsdetektors 154 kontaktiert. Es sollte beachtet werden, dass es nicht notwendig ist, eine Korrektur durchzuführen, die den Übergang der Drehzahlinformationen begleitet.
Darüber hinaus umfasst die Motorsteuervorrichtung 100 auch beide Konfigurationen einer Voll-Zu-Steuerung und einer Halb-Zu-Steuerung und kann beide steuern. Aus diesem Grund kann sie so konfiguriert werden, dass sie von Anfang an eine Rückkopplungssteuerung durch die Halb-Zu-Steuerung und nicht durch die Voll-Zu-Steuerung durchführt. In diesem Fall, wenn eine Abnormität im Encoder 151 oder dessen Rückmeldekabel 1511 durch den zweiten Abnormitätsdetektor 116 erkannt wird, kann die Schalteinheit 111 auf eine Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor umschalten, indem der Positions-FB-Umschaltschalter 121 mit dem Kontakt 121a auf der Seite des separaten Positionsdetektors 154 verbunden wird, und der Drehzahl-FB-Umschaltschalter 122 mit dem Kontakt 122a auf der Seite des separaten Positionsdetektors 154 verbunden wird. Es sollte beachtet werden, dass der Korrekturwertrechner 118 so konfiguriert werden kann, dass er an die Schalteinheit 111 einen Wert ausgibt, der die Positionsinformation des Tisches 153, die von dem separaten Positionsdetektor 154 unmittelbar nach der Umschaltung erfasst wird, mit der Positionsinformation, die von dem Encoder 151 erfasst wird, korrigiert, basierend auf der Positions-FB-Informationsdifferenz unmittelbar vor der Umschaltung, die in der Speichereinheit 120 gespeichert ist. Die Schalteinheit 111 kann dabei den durch den Korrekturwertrechner 118 korrigierten Korrekturwert als Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB) in den Positionssubtrahierer 102 eingeben. Durch diese Konfiguration wird es möglich, die Erschütterung während des Umschaltens zu reduzieren, indem die Positionsinformation des Tisches 153, die von dem separaten Positionsdetektor 154 erfasst wird, als Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB) in den Positionssubtrahierer 102 eingegeben wird, anstelle der Positionsinformation, die von dem Encoder 151 erfasst wird. Im Falle des Auftretens einer Abnormität in einem Detektor kann die Motorsteuerung 110 auf diese Weise auf die Rückkopplungssteuerung umschalten, die auf dem Detektor basiert, in dem keine Abnormität aufgetreten ist.
Als nächstes wird die Verarbeitung nach der Umschaltung auf die Rückkopplungssteuerung, die auf dem Detektor basiert, bei dem keine Abnormität aufgetreten ist, im Falle des Auftretens einer Abnormität bei einem Detektor, erläutert. Wie bereits erwähnt, kann die Steuervorrichtung 400 im Falle des Auftretens einer Abnormität bei einem Detektor die Ausführung des Bearbeitungsprogramms auch nach der Umschaltung fortsetzen, indem sie auf die Rückkopplungssteuerung auf Grundlage des Detektors umschaltet, bei dem keine Abnormität aufgetreten ist. Darüber hinaus kann die Motorsteuerung 110 so konfiguriert werden, dass sie die maschinelle Bearbeitung während der Ausführung nach der Umschaltung stoppt. Genauer gesagt kann beispielsweise die Motorsteuerung 110 (Schalteinheit 111) so konfiguriert werden, dass sie den Positionsbefehl zum Anhalten des beweglichen Maschinenteils (Tisch 153 usw.) durch Eingabe in den Positionssubtrahierer 102 stoppt, indem sie anstelle des Positionsbefehls von der Steuervorrichtung 400 eine Drehzahlsteuerung mit einem verlangsamten Drehzahlsteuerbefehl eines im Voraus festgelegten Musters durchführt. Darüber hinaus kann die Motorsteuerung 110 (Schalteinheit 111) so konfiguriert werden, dass sie im Falle des Anhaltens nach dem Umschalten auf Drehzahlsteuerung umschaltet und eine Drehzahlsteuerung durch Eingabe des Drehzahlbefehls an den Drehzahlsubtrahierer 105 durchführt, der in einem vorbestimmten Muster von der Drehzahl während des Umschaltens abweicht, so dass die Drehzahl 0 wird, anstelle der Positionssteuerung. In diesem Fall kann die Drehzahlrückkopplungsinformation verwendet werden, die von einem Detektor erfasst wird, bei dem keine Abnormität aufgetreten ist, beispielsweise einem Impulsgeber. Es ist zu beachten, dass die Auswahl des Anhaltens oder der Fortsetzung der maschinellen Bearbeitung so konfiguriert werden kann, dass sie auf Grundlage eines im Voraus festgelegten Parameterwerts erfolgt.
Als nächstes wird die Operation der Motorsteuervorrichtung 100 (Motorsteuerung 110) erläutert. 5A bis 5D sind Flussdiagramme zur Erläuterung des Verarbeitungsablaufs, der von der Motorsteuervorrichtung 100 (Motorsteuerung 110) in jedem Verarbeitungszyklus der Positions-/Drehzahlschleife ausgeführt wird. Es sollte beachtet werden, dass hier der Verarbeitungsfluss im Fall der kontinuierlichen Ausführung eines Bearbeitungsprogramms während der Ausführung durch die Motorsteuervorrichtung 400 auch nach der Umschaltung erklärt wird, indem auf die Rückkopplungssteuerung basierend auf dem Detektor umgeschaltet wird, in dem keine Abnormität in der Motorsteuervorrichtung 100 aufgetreten ist, falls eine Abnormität in einem Detektor während der Voll-Zu-Steuerung auftritt.
Unter Bezugnahme auf 5A erfasst der erste Abnormitätsdetektor 115 in Schritt S1 das Vorhandensein/Fehlen einer Abnormität in dem separaten Positionsdetektor 154 oder dessen Rückmeldekabel 1541. Wird keine Abnormität erfasst, geht die Verarbeitung zu Schritt S2 über. Im Falle der Erfassung einer Abnormität wird mit Schritt S11 fortgefahren.
In Schritt S2 erfasst der zweite Abnormitätsdetektor 116 das Vorhandensein/Fehlen einer Abnormität im Encoder 151 oder in dessen Rückmeldekabel 1511. Falls keine Abnormität erfasst wird, geht die Verarbeitung zu Schritt S3 über. Wird eine Abnormität erfasst, wird mit Schritt S21 fortgefahren.
In Schritt S3 führt die Motorsteuerung 110 in diesem Verarbeitungszyklus eine Positionssteuerung und Drehzahlsteuerung auf Grundlage einer Voll-Zu-Steuerung durch. In Schritt S4 erhält der Positionsinformationsschreiber 117 in diesem Verarbeitungszyklus die Positionsinformationen der Voll-Zu-Steuerung sowie die Positionsinformationen der Halb-Zu-Steuerung und aktualisiert und speichert diese in der Speichereinheit 120 zusammen mit den Positionsinformationen der Voll-Zu-Steuerung, so dass sie immer die neuesten Informationen sind. Anschließend wird zur Durchführung der Positions-/Drehzahlregelkreisverarbeitung im nächsten Zyklus zu Schritt S1 übergegangen. Es ist zu beachten, dass die Reihenfolge von Schritt S3 und Schritt S4 umgekehrt sein kann. Durch diese Konfiguration wird, sofern keine Abnormität im separaten Positionsdetektor 154 oder dessen Rückmeldekabel 1541 und im Encoder 151 oder dessen Rückmeldekabel 1511 erfasst wird, die Voll-Zu-Steuerung durchgeführt, und die Verarbeitung des Antreibens des Motors 150 zum Bewegen des Tisches 153 wird in jedem Verarbeitungszyklus durchgeführt.
In 5B erfasst der zweite Abnormitätsdetektor 116 in Schritt S11 das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein einer Abnormität im Encoder 151 oder in dessen Rückmeldekabel 1511. Falls keine Abnormität erfasst wird, geht die Verarbeitung zu Schritt S12 über. Falls eine Abnormität erfasst wird, geht die Verarbeitung zu Schritt S31 weiter.
In Schritt S12 berechnet der Korrekturwertrechner 118 zum Umschalten von der Voll-Zu-Steuerung auf die Halb-Zu-Steuerung die Differenz zwischen der in der Speichereinheit 120 gespeicherten Positions-FB-Information der Voll-Zu-Steuerung unmittelbar vor dem Umschalten und der Positions-FB-Information der Halb-Zu-Steuerung als Korrekturwert beim Umschalten.
In Schritt S13 schaltet die Schalteinheit 111 von der Voll-Zu-Steuerung auf die Halb-Zu-Steuerung um, indem der Positions-FB-Umschaltschalter 121 mit dem Kontakt 121b auf der Seite des Encoders 151 verbunden wird. Bei dieser Gelegenheit wird anstelle der von dem separaten Positionsdetektor 154 erfassten Positionsinformation des Tisches 153 die Positionsrückkopplungsinformation (Positions-FB), die die von dem Encoder 151 erfasste Positionsinformation auf Grundlage des in Schritt S12 berechneten Korrekturwertes korrigiert, in den Positionssubtrahierer 102 eingegeben.
In Schritt S14 führt die Motorsteuerung 110 eine Positionssteuerung und eine Drehzahlsteuerung durch Halb-Zu-Steuerung in diesem Verarbeitungszyklus durch. Anschließend geht die Verarbeitung zu Schritt S15 über.
In Schritt S15 erfasst der zweite Abnormitätsdetektor 116 das Vorhandensein/Fehlen einer Abnormität im Encoder 151 oder dessen Rückmeldekabel 1511. Falls keine Abnormität erfasst wird, geht die Verarbeitung zu Schritt S14 weiter. Wird eine Abnormität erfasst, wird mit Schritt S31 fortgefahren. Durch diese Konfiguration, durch Umschalten auf eine Rückkopplungssteuerung, die auf dem Encoder 151 basiert, bei dem keine Abnormität aufgetreten ist, ist es möglich, das Bearbeitungsprogramm in Ausführung durch die Steuervorrichtung 400 auch nach dem Umschalten kontinuierlich auszuführen.
Als nächstes, wenn auf 5C Bezug genommen wird, gibt die Schalteinheit 111 in Schritt S21, um von der Voll-Zu-Steuerung zur Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor umzuschalten, die Drehzahlinformation, die basierend auf der Positionsinformation des Tisches 153 berechnet wird, die durch den separaten Positionsdetektor 154 erfasst wird, als die Drehzahlrückkopplungsinformation (Drehzahl-FB) in den Drehzahlsubtrahierer 105 ein, indem der Positions-FB-Umschaltschalter 122 mit dem Kontakt 122a auf der Seite des separaten Positionsdetektors 154 verbunden wird.
In Schritt S22 führt die Motorsteuerung 110 in diesem Verarbeitungszyklus eine Positionssteuerung und Drehzahlsteuerung nur durch den separaten Positionsdetektor durch. Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S23 fort.
In Schritt S23 erfasst der erste Abnormitätsdetektor 115 das Vorhandensein/Fehlen einer Abnormität im separaten Positionsdetektor 154 oder in dessen Rückmeldekabel 1541. Falls keine Abnormität erfasst wird, geht die Verarbeitung zu Schritt S22 weiter. Im Falle der Erfassung einer Abnormität wird mit Schritt S31 fortgefahren. Durch diese Konfiguration, durch Umschalten auf Drehzahlrückkopplungssteuerung auf Grundlage des separaten Positionsdetektors 154, bei dem keine Abnormität aufgetreten ist, ist es möglich, das Bearbeitungsprogramm in Ausführung durch die Steuervorrichtung 400 auch nach dem Umschalten kontinuierlich auszuführen.
Schließlich wird bei Bezugnahme auf 5D in Schritt S31 aufgrund der Erfassung einer Abnormalität in dem separaten Positionsdetektor 154 oder dem Rückkopplungskabel 1541 desselben und in dem Encoder 151 oder dem Rückkopplungskabel 1511 desselben festgestellt, dass der Positions-/Drehzahlregelkreis nicht normal arbeitet, und die Motorsteuerung 110 unterbricht beispielsweise die Stromversorgung des Motors und schaltet einen Widerstand zwischen den Phasen des Motors ein, um den Motor 150 und die Maschine durch Betätigung einer dynamischen Bremse notzuhalten. Es ist zu beachten, dass der oben erwähnte Verarbeitungsablauf ein Verarbeitungsablauf für den Fall ist, dass das maschinelle Bearbeitungsprogramm in der Ausführung durch die Steuervorrichtung 400 auch nach der Umschaltung kontinuierlich ausgeführt wird; sie kann jedoch die Verarbeitung so ausführen, dass sie nach der Umschaltung stoppt, wie oben erwähnt.
Es ist zu beachten, dass, wie oben erwähnt, die Motorsteuervorrichtung 100 sowohl Konfigurationen einer Voll-Zu-Steuerung als auch einer Halb-Zu-Steuerung umfasst und durch beide steuern kann. Aus diesem Grund kann sie von Anfang an so konfiguriert werden, dass die Rückkopplungssteuerung durch die Halb-Zu-Steuerung und nicht durch die Voll-Zu-Steuerung angewendet und betrieben wird. Selbst in diesem Fall, wenn eine Abnormität im Encoder 151 oder dessen Rückmeldekabel 1511 auftritt, ist es durch Umschalten auf eine Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor möglich, die maschinelle Bearbeitung durch die Steuervorrichtung 400 auch nach dem Umschalten kontinuierlich durchzuführen. Der Ablauf der Operation wird in diesem Fall kurz erläutert.
Zunächst wird eine Halb-Zu-Steuerung ausgeführt, und in jedem Verarbeitungszyklus der Halb-Zu-Steuerung erfasst der zweite Abnormitätsdetektor 116 das Vorhandensein/Fehlen einer Abnormität in dem Encoder 151 oder dessen Rückmeldekabel 1511 und führt im Falle der Nichterfassung einer Abnormität eine Halb-Zu-Steuerung durch und schaltet im Falle der Erfassung einer Abnormität auf eine Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor um.
Nach dem Umschalten auf die Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor detektiert der erste Abnormitätsdetektor 115 das Vorhandensein/Fehlen einer Abnormität in dem separaten Positionsdetektor 154 oder dessen Rückkopplungskabel 1541 in jedem Verarbeitungszyklus, führt im Falle der Nichterfassung einer Abnormität die Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor durch, und im Falle der Erfassung einer Abnormität unterbricht die Motorsteuerung 110 beispielsweise die Stromzufuhr zum Motor und schaltet einen Widerstand zwischen den Phasen des Motors ein und hält den Motor 150 und die Maschine durch Betätigung einer dynamischen Bremse notab. Der oben erläuterte Verarbeitungsablauf des Umschaltens auf die Rückkopplungssteuerung, die auf einem Detektor basiert, bei dem keine Abnormität aufgetreten ist, in der Motorsteuervorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform im Falle des Auftretens einer Abnormität bei einem Detektor.
Die Motorsteuerung 110 der oben erwähnten Motorsteuervorrichtung 100 ist durch einen Prozessor, wie beispielsweise eine CPU, einen Speicher, wie beispielsweise ROM und RAM, eine E/A-Schaltung usw. konfiguriert, und jedes konstituierende Element, das in der Motorsteuerung 110 enthalten ist, kann durch diese Hardware, verschiedene Software, die in dem Speicher gespeichert ist, oder eine Kombination davon realisiert werden. Dabei bedeutet „durch Software realisiert“, dass sie durch Auslesen verschiedener Programme und deren Ausführung durch einen Prozessor wie eine CPU realisiert wird.
Die Programme können auf verschiedenen Arten von nicht-übertragbaren computerlesbaren Medien gespeichert und dann einem Computer zugeführt werden. Die nicht-transitorischen computerlesbaren Medien umfassen verschiedene Arten von materiellen Speichermedien. Beispiele für nicht transitorische computerlesbare Medien umfassen magnetische Medien (beispielsweise flexible Diskette, Festplattenlaufwerk), magneto-optische Aufzeichnungsmedien (beispielsweise magneto-optische Diskette), CD-ROM (Read Only Memory), CD-R, CD-R/W und Halbleiterspeicher (beispielsweise Mask-ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), Flash-ROM, RAM (Random Access Memory)). Darüber hinaus kann das Programm dem Computer über verschiedene Arten von transitorischen computerlesbaren Medien zugeführt werden.
Die vorliegende Ausführungsform ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; es ist jedoch nicht beabsichtigt, den Umfang der vorliegenden Erfindung auf die obige Ausführungsform zu beschränken, und eine Umsetzung in Modi, die durch die Durchführung verschiedener Modifikationen in einem Bereich erreicht werden, der nicht vom Kern der vorliegenden Erfindung abweicht, ist möglich.
<Modifiziertes Beispiel 1 >
In der vorgenannten Ausführungsform ist die Motorsteuervorrichtung 100 als eine andere Vorrichtung als die Steuervorrichtung 400 eingerichtet; sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Motorsteuervorrichtung 100 in der Steuervorrichtung 400 umfassend sein.
<Modifiziertes Beispiel 2>
In der vorgenannten Ausführungsform sind die Schalteinheit 111, der erste Abnormitätsdetektor 115, der zweite Abnormitätsdetektor 116, der Positionsinformationsschreiber 117 und der Korrekturwertrechner 118 in der Motorsteuerung 110 umfasst; sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn die Motorsteuerung 110 beispielsweise nur den Motor 150 antreibt, kann sie so konfiguriert werden, dass die Schalteinheit 111, der erste Abnormitätsdetektor 115, der zweite Abnormitätsdetektor 116, der Positionsinformationsschreiber 117 und der Korrekturwertrechner 118 in der Steuervorrichtung 400 umfassend enthalten sind.
<Modifiziertes Beispiel 3>
Die oben genannte Ausführungsform ist so konfiguriert, dass sie die Drehzahl durch den Drehzahlrechner 104 aus der Positionsinformation auf Grundlage der durch den Encoder 151 erfassten Drehposition (Drehbetrag) berechnet, wenn die Drehzahlrückkopplungsinformation (Drehzahl-FB) durch den Encoder 151 erfasst wird, und die berechnete Drehzahl als die Drehzahlrückkopplungsinformation (Drehzahl-FB) verwendet; sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Sie kann so konfiguriert werden, dass sie die Drehzahl des Motors 150 erfasst und die erfasste Drehzahl als Drehzahlrückmeldung (speed FB) verwendet.
Unter Berücksichtigung der obigen Ausführungen kann die Motorsteuervorrichtung der vorliegenden Offenbarung verschiedene Arten von Modi annehmen, die Konfigurationen wie die folgenden aufweisen.

(1) Die Motorsteuervorrichtung 100 der vorliegenden Offenbarung umfasst die Motorsteuerung 110, die Folgendes aufweist: einen ersten Abnormitätsdetektor 115, der eine Abnormität in einem separaten Positionsdetektor 154 erfasst, der als Detektor dient, oder ein Rückmeldekabel 1541, das mit dem separaten Positionsdetektor 154 verbunden ist; einen zweiten Abnormitätsdetektor 116, der eine Abnormität in einem Drehcodierer 151 eines Motors erfasst, der als Detektor dient, oder ein Rückmeldekabel 1511, das mit dem Drehcodierer 151 verbunden ist; und eine Schalteinheit 111, die von einer Voll-Zu-Steuerung auf eine Halb-Zu-Steuerung oder eine Steuerung nur durch den separaten Positionsdetektor umschaltet, wobei die Schalteinheit 111, wenn sie eine Abnormität in einem der ersten Abnormitätsdetektoren 115 oder dem zweiten Abnormitätsdetektor 116 erfasst, auf eine Steuerung umschaltet, die nur einen der Detektoren verwendet, für den keine Abnormität erfasst wird. Gemäß dieser Motorsteuervorrichtung 100 kann bei Auftreten einer Abnormität in einem Detektor auf eine Rückkopplungssteuerung umgeschaltet werden, die sich auf den Detektor stützt, in dem keine Abnormität aufgetreten ist.
(2) Die Motorsteuervorrichtung 100, wie in (1) beschrieben, kann so konfiguriert werden, dass der erste Abnormitätsdetektor 115 oder der zweite Abnormitätsdetektor 116 eine Abnormität durch Unterbrechung eines Signals oder einer Positionsinformation erfasst und bestimmt. Durch eine solche Konfiguration kann die Motorsteuervorrichtung 100 eine Abnormität in einem Detektor oder einem Rückmeldekabel davon erfassen.
(3) Die Motorsteuervorrichtung 100, wie in (1) oder (2) beschrieben, kann so konfiguriert werden, dass die Motorsteuereinheit 110 des Weiteren den Korrekturwertrechner 118 umfasst, der Positionsfehler auf Grundlage von Positionsinformationen, die von dem rotierenden Encoder 151 erfasst werden, und Positionsinformationen, die von dem separaten Positionsdetektor 154 erfasst werden, berechnet, wobei die Schalteinheit 111 beim Umschalten von der Voll-Zu-Steuerung zur Halb-Zu-Steuerung Positionsinformationen, die von dem rotierenden Encoder 151 erfasst werden, auf Grundlage eines Korrekturwerts, der von dem Korrekturwertrechner 118 berechnet wird, korrigiert. Durch diese Konfiguration kann die Motorsteuervorrichtung 100 die Positionsdifferenz zwischen der Voll-Zu-Steuerung und der Halb-Zu-Steuerung um ein Spiel oder einen Verdrehungsbetrag korrigieren und den Stoß während der Umschaltung reduzieren oder eliminieren.
(4) Die Motorsteuervorrichtung 100, wie in (3) beschrieben, kann so konfiguriert werden, dass sie des Weiteren die Speichereinheit 120 umfasst, und die Motorsteuerung 110 umfasst des Weiteren einen Positionsinformationsschreiber 117, der in der Speichereinheit 120 wenigstens die zuletzt durch den Dreh-Encoder 151 erfasste Positionsinformation und die zuletzt durch den separaten Positionsdetektor 154 erfasste Positionsinformation speichert, wobei der Korrekturwertrechner 118 den Positionsfehler auf Grundlage der in der Speichereinheit 120 gespeicherten Positionsinformation berechnet. Durch eine solche Konfiguration kann die Motorsteuervorrichtung 100 einen präziseren Positionsfehler berechnen.
(5) Die Motorsteuervorrichtung 100, wie in (3) beschrieben, kann so konfiguriert werden, dass sie des Weiteren die Speichereinheit 120 umfasst, in der der Korrekturwertrechner 118 einen Korrekturwert speichert, der auf Grundlage von Positionsinformationen berechnet wird, die zuletzt durch den Dreh-Encoder 151 erfasst wurden, und Positionsinformationen, die zuletzt durch den separaten Positionsdetektor 154 erfasst wurden. Durch diese Konfiguration kann die Motorsteuervorrichtung 100 die gleichen Effekte wie (4) ausüben.

ERLÄUTERUNG DER BEZUGSZEICHEN

10: Steuersystem
400: Steuervorrichtung
100: Motorsteuervorrichtung
110: Motorsteuerung
102: Positionssubtrahierer
103: Positionssteuerung
104: Drehzahlrechner
105: Drehzahlsubtrahierer
106: Drehzahlsteuerung
111: Schalteinheit
115: erster Abnormitätsdetektor
116: zweiter Abnormitätsdetektor
117: Informationsschreiber für Positionsinformationen
118: Korrekturwertrechner
120: Speichereinheit
121: Positions-FB-Umschaltschalter
121a: Kontakt
121b: Kontakt
122: Drehzahl-FB-Umschaltschalter
122a: Kontakt
122b: Kontakt
150: Motor
151: Dreh-Encoder (Encoder)
1511: Rückmeldekabel
152: Verbindungsmechanismus
1521: Kupplung
1522: Nuss
1523: Kugelumlaufspindel
153: Tisch
154: separater Positionsdetektor
1541: Rückmeldekabel

Claims

Motorsteuervorrichtung zur Steuerung eines Motors einer Werkzeugmaschine, eines Roboters oder einer Industriemaschine, wobei die Motorsteuervorrichtung eine Steuerung umfasst, wobei die Steuerung umfasst: einen ersten Abnormitätsdetektor, der eine Abnormität in einem separaten Positionsdetektor, der als Detektor dient, oder in einem Rückmeldekabel erfasst, das mit dem separaten Positionsdetektor verbunden ist; einen zweiten Abnormitätsdetektor, der eine Abnormität in einem Drehcodierer eines Motors, der als Detektor dient, oder in einem Rückmeldekabel, das mit dem Drehcodierer verbunden ist, erfasst; und eine Schalteinheit, die durch den separaten Positionsdetektor von Voll-Zu-Steuerung zu Halb-Zu-Steuerung oder nur Steuerung umschaltet, wobei die Schalteinheit, wenn sie eine Abnormität in einem der ersten Abnormitätsdetektoren oder dem zweiten Abnormitätsdetektor erfasst, auf eine Steuerung umschaltet, die nur einen der Detektoren verwendet, für den keine Abnormität erfasst wird.
Motorsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Abnormitätsdetektor oder der zweite Abnormitätsdetektor eine Abnormität durch Unterbrechung eines Signals oder einer Positionsinformation erfasst und bestimmt.
Motorsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerung des Weiteren umfasst: einen Korrekturwertrechner, der den Positionsfehler auf Grundlage der vom Drehcodierer erfassten Positionsinformationen und der von dem separaten Positionsdetektor erfassten Positionsinformationen berechnet, wobei die Schalteinheit beim Umschalten von der Voll-Zu-Steuerung zur Halb-Zu-Steuerung die von dem Drehcodierer erfasste Positionsinformation auf Grundlage eines von dem Korrekturwertrechner berechneten Korrekturwerts korrigiert.
Motorsteuervorrichtung gemäß Anspruch 3, des Weiteren umfassend eine Speichereinheit, wobei die Steuerung des Weiteren umfasst: einen Positionsinformationsschreiber, der in der Speichereinheit wenigstens die zuletzt von dem Drehcodierer erfasste Positionsinformation und die zuletzt von dem separaten Positionsdetektor erfasste Positionsinformation speichert, und wobei der Korrekturwertrechner den Positionsfehler auf Grundlage der in der Speichereinheit gespeicherten Positionsinformationen berechnet.
Motorsteuervorrichtung gemäß Anspruch 3, des Weiteren umfassend eine Speichereinheit, wobei der Korrekturwertrechner in der Speichereinheit einen Korrekturwert speichert, der auf Grundlage der zuletzt von dem Drehcodierer erfassten Positionsinformation und der zuletzt von dem separaten Positionsdetektor erfassten Positionsinformation berechnet wird.