JP4385404B2 - Motor drive device and method for emergency stop of motor drive device - Google Patents
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本発明は複数軸の多軸機械を制御するモータ駆動装置、およびモータ駆動装置の非常停止方法に関する。 The present invention relates to a motor drive device that controls a multi-axis multi-axis machine and an emergency stop method for the motor drive device.
従来のモータ駆動装置の非常停止方法としては2つが提案されている。1つは、機械的に結合された2軸を有する多軸機械を制御するモータ駆動装置の非常停止方法である(例えば、特許文献1参照)。非常停止方法について図8、図9を用いて説明する。図8は工作機械の同期駆動装置であるクランクピン研削装置の構成を示したものである。図8において左側の機械ブロックは左側チャック駆動装置、右側の機械ブロックは右側チャック駆動装置である。36R、36Lは主軸モータ、38R、38Lは 歯車、40R、40Lはエンコーダ、42R、42Lは電磁ブレーキ、48R、48Lはサーボアンプ、54はCNC装置、56はPLC装置、58R、58Lはダイナミックブレーキ機構である。工作物を固定した両側2つの油圧チャック22R、22Lを2台の主軸モータ36R、36Lの同期駆動することで実現している。従って同期がずれると2つの油圧チャック間にねじれが発生し、工作物に応力がかかり、場合によっては破損することもある。このため従来例では停電や故障などの非常時においても同期ずれを少なくなるように、工夫がされている。つまり、動作異常が発生すると、まず2つの主軸モータ36R、36Lをタイマで決められた一定時間ダイナミックブレーキ58R、58Lを動作させて減速し、その後、電磁ブレーキ42R、42Lを動作させて停止させている。
第2は、コンピュータとモータのモーション制御を行う複数のサーボコントローラとの間でシリアル通信を行うサーボ制御の構成にしているものである。(例えば、特許文献2参照)。図10で101はパソコン、102はパソコンの拡張ボードで高速シリアル通信インタフェース、103から105はサーボコントローラである。コンピュータ101とサーボコントローラ103から104を第1伝送106と第2伝送107の2本の伝送手段で接続する構成としている。つまり、第1伝送106はコンピュータ101からサーボコントローラ103〜105へ、第2伝送107はサーボコントローラ103〜105からコンピュータへ情報を伝送する。この従来例はサーボコントローラ103〜105で発生したアラーム情報を第2伝送107を通してアラーム情報や位置情報をコンピュータ101のメモリに書き込み、コンピュータ101はアラーム情報に応じた処理をして第1伝送106を介して各サーボコントローラ103〜105へ指令やアラームを発生したサーボコントローラの位置情報を伝送する。サーボコントローラ103〜105はコンピュータ101の指令に従って処理をする。
The second is a servo control configuration in which serial communication is performed between the computer and a plurality of servo controllers that perform motion control of the motor. (For example, refer to Patent Document 2). In FIG. 10, 101 is a personal computer, 102 is a personal computer expansion board, a high-speed serial communication interface, and 103 to 105 are servo controllers. The
ところが、工作機械の同期駆動装置の非常停止方法は、構成するハードウエアの、主軸モータ、負荷などのばらつきによりずれが生じることはさけられず、これ以上2軸の同期精度をあげることができないという問題があった。
また、シリアル通信を行うサーボ制御では、アラーム発生時に第2伝送で位置情報をコンピュータに返し、コンピュータで処理をした後に、第1伝送を介してサーボコントローラに指令やアラーム発生サーボコントローラの位置情報を各サーボコントローラに伝送するので、時間遅れが発生し、非常停止をする場合には追従動作に遅れが発生するという問題があった。
本発明はこのような問題点を鑑みてなされたものであり、コントローラと駆動装置間が第1伝送手段、位置検出器間は第2伝送手段で接続され、各軸間の位置偏差が監視され、ある偏差以上で異常が検出され、異常を検出した駆動装置は異常を発生した駆動装置の位置情報に基づいて所定の方法で停止する。
このように本発明は、負荷などのばらつきが生じても軸間の同期精度を高め、機械のストレスを減少できるモータ駆動装置の非常停止方法を提供することを目的とする。
However, in the emergency stop method of the synchronous drive device of the machine tool, it is not possible to avoid deviation due to variations in the spindle motor, load, etc. of the constituting hardware, and it is not possible to increase the synchronization accuracy of the two axes any more. There was a problem.
In servo control that performs serial communication, position information is returned to the computer by the second transmission when an alarm occurs, and after processing by the computer, commands and position information of the alarm generating servo controller are sent to the servo controller via the first transmission. Since the data is transmitted to each servo controller, there is a problem that a time delay occurs and a delay occurs in the follow-up operation when an emergency stop is performed.
The present invention has been made in view of such problems. The controller and the drive device are connected by the first transmission means and the position detector is connected by the second transmission means, and the position deviation between the axes is monitored. An abnormality is detected at a certain deviation or more, and the drive device that has detected the abnormality is stopped by a predetermined method based on the position information of the drive device that has generated the abnormality.
Thus, an object of the present invention is to provide an emergency stop method for a motor drive device that can improve the synchronization accuracy between axes and reduce the stress of a machine even if variations such as a load occur.
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたものである。
請求項1に記載の発明は、締結部により結合された2軸の機械と、前記2軸の機械と連動する多軸の機械を駆動する多軸駆動装置で、前記2軸の機械の一方を駆動する第1モータと第1駆動装置と、前記2軸の機械のもう一方を駆動する第2モータと第2駆動装置と、前記2軸の機械以外を駆動する第3モータから第nモータと、第3駆動装置から第n駆動装置と、第1の伝送手段を介してサンプリング時間ごとに前記第1駆動装置から前記第n駆動装置までを制御するコントローラから構成され、前記第1または前記第2駆動装置のいずれかに異常が発生した場合の非常停止方法において、前記駆動装置は位置検出器から得られる位置の情報を伝送する前記第1から第n駆動装置(2)〜(5)間を相互に連結する第2伝送手段を用いて、前記第1または前記第2駆動装置間(2)、(3)の軸間偏差を互いに監視し、前記第1または前記第2の軸間偏差が設定された閾値を超えた場合に異常が検出され、前記第2伝送手段(20)を介して前記第1または第2駆動装置(2)、(3)の異常を検出した前記第3から第nの駆動装置は、前記第1または第2駆動装置の位置をもとに、異常が検出された前記第1または第2の駆動装置(2)、(3)の位置に追従し、軸間偏差が小さくなるように停止するという手順で非常停止する方法、または、軸間に歪みがある場合その歪みを保ったまま異常が検出された前記第1または第2の駆動装置(2)、(3)の位置に追従し、軸間偏差が小さくなるように停止するという手順で非常停止する方法、または、異常が検出された前記第1または第2の駆動装置(2)、(3)の位置に追従し、軸間偏差が小さくなるように停止する場合、軸間に干渉が生じないように、制御ゲインを下げて非常停止する方法の何れかの方法で非常停止するものである。
請求項2に記載の発明は、締結部により結合された2軸の機械と、前記2軸の機械と連動する多軸の機械を駆動する多軸駆動装置で、前記2軸の機械の一方を駆動する第1モータと第1駆動装置と、前記2軸の機械のもう一方を駆動する第2モータと第2駆動装置と、前記2軸の機械以外を駆動する第3モータから第nモータと、第3駆動装置から第n駆動装置と、第1の伝送手段を介してサンプリング時間ごとに前記第1駆動装置から前記第n駆動装置までを制御するコントローラからなるモータ駆動装置において、前記駆動装置は、位置検出器から得られる位置の情報を伝送する前記第1から第n駆動装置(2)〜(5)間を相互に連結する第2伝送手段を備え、異常が検出された前記第1または第2の駆動装置の位置が、前記第1または第2駆動装置(2)、(3)の異常を検出する前記第3から第nの駆動装置に前記第2伝送手段を介して伝送され、異常が検出された前記第1または第2の駆動装置(2)、(3)の位置に追従し、軸間偏差が小さくなるように停止するという手順で非常停止する方法、または、軸間に歪みがある場合その歪みを保ったまま異常が検出された前記第1または第2の駆動装置(2)、(3)の位置に追従し、軸間偏差が小さくなるように停止するという手順で非常停止する方法、または、異常が検出された前記第1または第2の駆動装置(2)、(3)の位置に追従し、軸間偏差が小さくなるように停止する場合、軸間に干渉が生じないように、制御ゲインを下げて非常停止する方法の何れかの方法で非常停止するものである。
__
In order to solve the above problem, the present invention is as follows.
The invention according to claim 1 is a multi-axis drive device that drives a two-axis machine coupled by a fastening portion and a multi-axis machine interlocked with the two-axis machine. A first motor for driving, a first driving device, a second motor for driving the other of the two-axis machine, a second driving device, and a third motor to an n-th motor for driving other than the two-axis machine; a n-th driving device from the third driving device consists of a controller for controlling to said n-th driving unit from the first drive unit via a first transmission means for each sampling time, the first or the second In an emergency stop method when an abnormality occurs in any one of the two drive devices, the drive device transmits the position information obtained from the position detector between the first to n-th drive devices (2) to (5). using a second transmission means for interconnecting, Serial first or between the second driving unit (2), (3) to monitor each other between the axes deviation, the abnormality detection in the case where the inter-first or the second axis deviation exceeds the set threshold value is, the second through the transmission means (20) the first or second drive unit (2), (3) abnormal driving device of a n from the third detected in the first or the previous SL 2 Based on the position of the driving device, the procedure follows the position of the first or second driving device (2), (3) where the abnormality is detected, and stops so that the deviation between the axes becomes small. An emergency stop method, or when there is distortion between the axes, the position of the first or second driving device (2) or (3) where the abnormality is detected while keeping the distortion is followed, and the deviation between the axes. Emergency stop by the procedure of stopping so as to decrease, or the first in which an abnormality is detected Or, when following the position of the second drive device (2), (3) and stopping so that the deviation between the axes becomes small, the control gain is lowered to make an emergency stop so that no interference occurs between the axes. An emergency stop is made by any of the methods .
The invention according to
__
請求項1に記載の発明によると、各軸の駆動装置は各軸のとの偏差を互いに監視し、ある軸間偏差以上で異常とすることができるので、異常発生の伝送手段がなくても軸間偏差を保ったまま停止することができる。
また、請求項2に記載の発明によると、軸間偏差を小さくなるように異常発生駆動装置の位置に追従するように停止することができる。
請求項3に記載の発明によると、軸間偏差を小さくなるように異常発生駆動装置の位置に追従するように非常停止し、停止後はフリーランやダイナミックブレーキ等の所定の停止方法とすることができる。
請求項4に記載の発明によると軸間に歪みがある場合その歪みを保ったまま軸間偏差を小さくなるように、異常発生駆動装置の位置に追従するように停止することができる。
請求項5に記載の発明によると、軸間に干渉がある場合はその分追従するための制御ゲインを下げて、振動等させることなく非常停止することができる。
請求項6に記載の発明によると、コントローラは機械的に結合された2軸の位置偏差を監視しある軸間偏差以上で異常とすることができるので、異常発生が遅くても軸間偏差を保ったまま停止することができる。
請求項7に記載の発明によると、各軸の駆動装置は各軸との偏差を互いに監視し、ある軸間偏差以上で異常とし、異常発生駆動装置はダイナミックブレーキ等で停止するので早く停止することができる。
請求項8に記載の発明によると、各軸の駆動装置は各軸のとの偏差を互いに監視する第2の伝送手段を具備したことで、コントローラを介することなく、軸間偏差を保ったまま停止することができる。
According to the first aspect of the present invention, the drive device for each axis monitors each other for deviation from each axis, and can make an abnormality above a certain inter-axis deviation. It is possible to stop while maintaining the deviation between the axes.
According to the second aspect of the invention, it is possible to stop so as to follow the position of the abnormality-generating drive device so as to reduce the deviation between the axes.
According to the third aspect of the present invention, the emergency stop is performed so as to follow the position of the abnormality-generating drive device so as to reduce the deviation between the axes, and after the stop, a predetermined stop method such as free run or dynamic brake is adopted. Can do.
According to the fourth aspect of the present invention, when there is distortion between the axes, it is possible to stop so as to follow the position of the abnormality-generating drive device so as to reduce the deviation between the axes while maintaining the distortion.
According to the fifth aspect of the present invention, if there is interference between the shafts, the control gain for following up can be lowered accordingly, and an emergency stop can be made without causing vibration or the like.
According to the sixth aspect of the present invention, the controller can monitor the positional deviation between the two axes that are mechanically coupled, and can make the abnormality more than a certain deviation between the axes. You can stop while keeping.
According to the seventh aspect of the present invention, the driving devices of the respective axes monitor each other for deviations from the respective shafts and make an abnormality when the deviation between the shafts exceeds a certain axis, and the abnormality-generating driving device is stopped by a dynamic brake or the like, so that it quickly stops. be able to.
According to the eighth aspect of the present invention, the drive device for each shaft includes the second transmission means for monitoring each other's deviation from each shaft, so that the deviation between the shafts is maintained without using a controller. Can be stopped.
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。 Hereinafter, specific examples of the method of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は実施例1の構成を示したものである。図1において1はコントローラ、2〜5は第1駆動装置、第2駆動装置、第3駆動装置、第n駆動装置、6〜9は第1モータ、第2モータ、第3モータ、第nモータ、10〜13は第1位置検出器、第2位置検出器、第3位置検出器、第n位置検出器、14〜17は機械可動部のスライダで、第1スライダ、第2スライダ、第3スライダ、第nスライダである。ここで、第1スライダ14と第2スライダ15は締結部18で機械的に結合されている。第1モータ6と第2モータ7の2台のモータは同期制御として1軸を駆動する、いわゆるツインドライブ方式である。また、19はコントローラ1と各駆動装置2〜5を接続する第1伝送手段、20は各駆動装置2〜5を接続する第2伝送手段である。
駆動装置2〜5は、位置検出器10〜13から得られる位置の情報を伝送する第2伝送手段20で各駆動装置2〜5が連結されており、異常が検出された前記第1または第2の駆動装置2,3の位置が、異常を検出する前記第3から第nの駆動装置4,5に第2伝送手段20により伝送される構成である。
FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment. In FIG. 1, 1 is a controller, 2 to 5 are a first drive device, a second drive device, a third drive device, and an nth drive device, and 6 to 9 are a first motor, a second motor, a third motor, and an nth motor. , 10 to 13 are a first position detector, a second position detector, a third position detector, an nth position detector, and 14 to 17 are sliders of the machine movable part, and the first slider, the second slider, and the third slider. The slider is the nth slider. Here, the
In the
次に動作について説明する。機械的に結合された2軸の制御は、図2に示す制御ブロックに従って行われる。図2において、21は第1位置制御部、22は第1速度制御部、23は第1トルク制御部、24は第1速度変換部、25は第2位置制御部、26は第2速度制御部、27は第2トルク制御部、28は第2速度変換部である。
コントローラ1はプログラムされたとおりサンプリング周期ごとに各軸の位置指令データを演算し、第1伝送手段19を介して各駆動装置2〜5に位置指令データを伝送する。各駆動装置2〜5は第1伝送手段19を通して各駆動装置2〜5内のメモリ等に書かれた位置指令データを読み込み、あらかじめ物理的に決められた同じ時刻に各軸一斉に位置指令データが有効になり、モータ6〜9は駆動される。
各駆動装置2〜5が位置指令19を読み取ると、位置指令19は、位置検出器10〜13で検出された実際位置とともに位置制御部21,25へ入力される。
位置制御部21、25は、位置指令から実際位置を引き算して位置偏差を求め、PI又はPID演算等の位置制御処理を行って速度制御部22,26へ速度指令を出力する。
速度制御部22,26は、速度指令と実際速度の差をとって速度偏差を求め、速度偏差をPI又はPID演算等の制御処理を行ってトルク指令をトルク制御部23,27へ出力する。
トルク制御部23,27は、トルク指令を電流指令に変換し、電流指令と実際電流との差をとって電流偏差を求め、電流偏差をPID処理等の制御処理を行い、電圧指令に変換し、電圧指令は図示しない電力変換部を介して電力増幅されてモータ6〜9に通電される。
また、各駆動装置2〜5は位置、速度、トルク、アラームなどの状態情報をリアルタイムでモニタし、モニタした情報は第1伝送手段19を通してコントローラ1へ伝送される。
さらに、各駆動装置2〜5は第2伝送手段20を通して、位置情報は各々の位置検出器10〜13との間へ伝送される。各々の駆動装置は、互いに位置検出器10〜13の位置を読み取り、自軸の位置と他の軸との位置からその軸間偏差を得ている。また第2伝送手段20の第2サンプリングとは第1伝送手段19の第2サンプリングは時間的に同期して動作させることにより、精度を上げることができる。
駆動装置2〜5に異常が発生すると、異常情報はコントローラ1に伝送され、各駆動装置2〜5はコントローラ1の指令により所定の動作で停止する。異常情報には、異常の内容を識別した異常信号コードが含まれており、コントローラ1は、異常信号コードを読むことで、異常内容は判別される。
駆動装置2〜5の異常には、モータ駆動を維持できる異常とモータ駆動を維持できない異常がある。過電流異常や過電圧異常などは、駆動装置2〜5内の部品が故障した場合やこのままモータ駆動を維持すると部品故障にいたるような異常であり、あらかじめ決められた異常検出レベルを超えると電力変換装置のパワー素子の駆動を即遮断し、異常発生信号を出力する。それに対し、過負荷警報やバッテリ電圧低下警報などの異常はモータ駆動を維持してもすぐ故障には至らないので、異常発生信号を出力するだけでパワー素子の駆動を遮断することはなくモータ6〜9を正常に駆動できる。
異常発生駆動装置がモータ6〜9を正常に駆動できる場合は、最も精度よく停止できるように、コントローラ1の異常停止位置指令に基づき全軸を停止する。
異常発生駆動装置がモータ6〜9を正常に駆動できない場合はモータ6〜9を電気的に切り離し、ユーザパラメータで設定された方法で停止する。例えばモータ端子を抵抗で短絡して制動トルクを得るダイナミックブレーキを使用することで惰走距離を最小にできる。
異常を発生していない駆動装置2〜5は異常発生駆動装置がモータ6〜9を正常に駆動できる場合は、コントローラ1の異常停止位置指令に基づき停止する。
異常発生駆動装置がモータ6〜9を正常に駆動できない場合は、異常発生駆動装置の位置情報に基づいてある軸間偏差以上で、異常として追従動作をする。但し、異常発生駆動装置の位置情報に基づいて追従動作をするのは、第1駆動装置2と第2駆動装置3だけである。図2に示したブロック図は、正常な状態の場合であるが、異常発生駆動装置がモータ6〜9を正常に駆動できる場合にも適用でき、図3に示すタイムチャートに従って、コントローラ1の位置指令どおりに停止する。
このように、異常発生駆動装置がモータ6〜9を正常に駆動できない場合は、異常発生駆動装置の位置情報に基づいてある軸間偏差以上で、異常として追従動作をするので異常発生の伝送手段がなくても或いは伝送が遅くても、軸間偏差を保ったまま停止することができるのである。また軸間に歪みがある場合は、その歪み量を位置オフセットとして保持し同様に軸間偏差を保ったまま停止することができる。
Next, the operation will be described. The control of the mechanically coupled two axes is performed according to the control block shown in FIG. In FIG. 2, 21 is a first position control unit, 22 is a first speed control unit, 23 is a first torque control unit, 24 is a first speed conversion unit, 25 is a second position control unit, and 26 is a second speed control. , 27 is a second torque control unit, and 28 is a second speed conversion unit.
The controller 1 calculates the position command data of each axis for each sampling period as programmed, and transmits the position command data to the
When the
The
The
The
The
Further, the position information is transmitted between the driving
When an abnormality occurs in the
The abnormality of the
When the abnormality occurrence driving device can normally drive the
When the abnormality occurrence drive device cannot drive the
The
When the abnormality occurrence driving device cannot drive the
In this way, when the abnormality occurrence driving device cannot drive the
次に、本発明の第2の実施例について説明する。実施例2が実施例1と異なる部分は、異常を発生していない駆動装置が異常発生駆動装置の位置情報に基づいて追従動作点は、実施例1と同様であるが、図4においてSW1は第1駆動装置2の位置指令をコントローラ1か第2駆動装置3の実際位置かを切替え、SW2は第2駆動装置3の位置指令をコントローラ1か第1駆動装置2の実際速度かを切替え、SW3は第1駆動装置2の速度指令に第2駆動装置3の実際速度を加えるかどうかを切替え、SW4は第2駆動装置3の速度指令に第1駆動装置2の実際速度を加えるかどうかを切替えているようにした点である。
通常に動作する場合、異常発生駆動装置はコントローラ1の位置指令データどおりには動作できなくなる確率が高く、電源ラインから主回路を開放し、ダイナミックブレーキをかけて停止する。このとき、異常を発生していない駆動装置3〜5を急速に減速停止をするとダイナミックブレーキのほうが減速停止よりも制動トルクが弱いので軸間に同期誤差を発生する。同期誤差の発生を抑えるために、異常を発生していない駆動装置3〜5を異常発生駆動装置の位置情報に追従して動作させ、同期誤差を少なくする。
図4において、正常な状態ではSW1とSW2はコントローラ1の位置指令を選択するので第1駆動装置2と第2駆動装置3はコントローラ1からの指令に従って同期動作を行う。
例えば第1駆動装置2に異常が発生すると第1駆動装置2はコントローラ1の指令には関係なく第1モータ6にダイナミックブレーキをかけて停止させる。同時にSW2コントローラ1の位置指令を切り離し、第1駆動装置2の実際の位置を接続して、位置指令として用いる。そうすることで、図5に示すタイムチャートに従って、第2モータ7は第1モータ6の動作に追従して動作する。逆に、第2駆動装置3に異常が発生した場合も同様に第1駆動装置2は第2駆動装置3の動作に追従して動作する。
上述の停止動作指令は上位のコントローラ1を介すことなく第1駆動装置2と第2駆動装置3との間で異常を検出して行われる。このため、上位コントローラ1が介在する場合に比べ高速に同期した減速停止動作ができる。このときのフロ−チャートを図6に示す。このフローの中のステップ1で算出した軸間偏差がある偏差レベル以上でステップ2へ進み、ステップ2では指令を異常発生駆動装置の位置にして追従動作をする。
このように、異常発生駆動装置がモータ6〜9を正常に駆動できない場合は、異常発生駆動装置の位置情報に基づいてある軸間偏差以上で、異常として追従動作をするので異常発生の伝送手段がなくても、軸間偏差を保ったまま停止することができるのである。また、追従動作時、軸間に干渉等が発生する場合は、制御ゲインを下げて停止する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the drive device in which no abnormality has occurred is the same as the first embodiment in the follow-up operation point based on the positional information of the abnormality-generating drive device. SW2 switches the position command of the
When operating normally, there is a high probability that the abnormality-generating drive device cannot operate according to the position command data of the controller 1, and the main circuit is released from the power supply line and stopped by applying a dynamic brake. At this time, if the
In FIG. 4, SW1 and SW2 select a position command for the controller 1 in a normal state, so that the
For example, when an abnormality occurs in the
The stop operation command described above is issued by detecting an abnormality between the
In this way, when the abnormality occurrence driving device cannot drive the
次に、本発明の第3の実施例について説明する。第3実施例が第1および第2実施例と異なる部分は、第1または第2駆動装置2,3はダイナミックブレーキ等の所定の停止方法で停止し、異常を検出した第3から第nの駆動装置4,5は第1または第2駆動装置2,3の位置をもとにフリーランやダイナミックブレーキ等により停止するという手順で非常停止するようにした点である。
コントローラ1からの指令は、図7に示すように第1伝送手段19を通して第1駆動装置2、第2駆動装置4に伝送され、第2駆動装置3は第1駆動装置2の位置検出器10〜13の位置は第2伝送手段20を通して伝送される。
駆動装置2に異常が発生すると異常情報は第1伝送手段19を通してコントローラ1に伝送され、各駆動装置3〜5は所定の動作で停止する。この時、異常発生駆動装置がモータ6〜9を正常に駆動できる場合は、コントローラ1の異常停止位置指令に基づき全軸停止する。異常発生駆動装置がモータ6を正常に駆動できない場合はモータ6を電気的に切り離し、モータ端子を抵抗で短絡して制動トルクを得るダイナミックブレーキにより停止する。
異常を発生していない駆動装置3〜5は異常発生駆動装置がモータ7〜9を正常に駆動できる場合はコントローラ1の異常停止位置指令に基づき停止する。
異常発生駆動装置がモータ6を正常に駆動できない場合は、異常発生駆動装置の位置情報に基づいて追従動作をする。ここで、異常発生駆動装置の位置情報に基づいて追従動作をするのは、第1駆動装置2と第2駆動装置3だけである。すなわち、図6に示すタイムチャートのように、第1駆動装置2に異常が発生した場合は、第2駆動装置3は第1モータ6の動作に追従して動作し、第2駆動装置3に異常動作が発生した場合は、第1駆動装置2が第2モータ7の動作に追従して動作する。また、軸間に歪みがある場合は、その歪み量を位置オフセットとして保持し同様に軸間偏差を保ったまま追従動作する。さらに、追従動作時、軸間に干渉等が発生する場合は、制御ゲインを下げて停止する。
本実施例では2軸のスライダが機械的に結合されている例を述べたが、3軸以上の場合でも同様である。また、回転モータの例で記述したがリニアモータの駆動も同様である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is different from the first and second embodiments in that the first or
The command from the controller 1 is transmitted to the
When an abnormality occurs in the
The
When the abnormality occurrence driving device cannot drive the
In the present embodiment, an example in which two-axis sliders are mechanically coupled has been described, but the same applies to the case of three or more axes. Although the example of the rotary motor is described, the driving of the linear motor is the same.
本発明は、1台のモータでは駆動できない大形の機械やテーブル重心を駆動するために駆動軸を両側2軸以上に振り分けた精密機械等に適用されるものであり、特に、2軸のうちの1軸が異常を発生した場合、機械にストレスを加えないように、2軸の位置を同期させて停止する非常停止に関するものである。 The present invention is applied to a large machine that cannot be driven by a single motor, a precision machine in which the drive shaft is divided into two or more on both sides in order to drive the center of gravity of the table. This is related to an emergency stop in which the positions of the two axes are synchronized so that no stress is applied to the machine when an abnormality occurs in one of the axes.
1 コントローラ
2〜5 第1〜第n駆動装置
6〜9 第1〜第nモータ
10〜13 第1〜第n位置検出器
14〜17 第1〜第nスライダ
18 締結部
19 第1伝送手段
20 第2伝送手段
21 第1位置制御部
22 第1速度制御部
23 第1トルク制御部
24 第1速度変換部
25 第2位置制御部
26 第2速度制御部
27 第2トルク制御部
28 第2速度変換部
22R ,22L 油圧チャック
36R ,36L 主軸モータ
38R ,38L 歯車
40R ,40L エンコーダ
42R ,42L 電磁ブレーキ
48R ,48L サーボアンプ
54 CNC装置
56 PLC装置
58R ,58L ダイナミックブレーキ機構
101 パソコン
102 高速シリアル通信インタフェース
103〜105 サーボコントローラ
106 第1伝送
107 第2伝送
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Controller 2-5 1st-nth drive device 6-9 1st-nth motor
10 to 13 1st to n-
Claims (2)
前記駆動装置は位置検出器から得られる位置の情報を伝送する前記第1から第n駆動装置(2)〜(5)間を相互に連結する第2伝送手段を用いて、前記第1または前記第2駆動装置間(2)、(3)の軸間偏差を互いに監視し、前記第1または前記第2の軸間偏差が設定された閾値を超えた場合に異常が検出され、前記第2伝送手段(20)を介して前記第1または第2駆動装置(2)、(3)の異常を検出した前記第3から第nの駆動装置は、前記第1または第2駆動装置の位置をもとに、異常が検出された前記第1または第2の駆動装置(2)、(3)の位置に追従し、軸間偏差が小さくなるように停止するという手順で非常停止する方法、または、軸間に歪みがある場合その歪みを保ったまま異常が検出された前記第1または第2の駆動装置(2)、(3)の位置に追従し、軸間偏差が小さくなるように停止するという手順で非常停止する方法、または、異常が検出された前記第1または第2の駆動装置(2)、(3)の位置に追従し、軸間偏差が小さくなるように停止する場合、軸間に干渉が生じないように、制御ゲインを下げて非常停止する方法の何れかの方法で非常停止することを特徴としたモータ駆動装置の非常停止方法。
A first motor and a first drive for driving one of the two-axis machines in a multi-axis drive device for driving a two-axis machine coupled by a fastening portion and a multi-axis machine interlocking with the two-axis machine Apparatus, second motor and second drive device for driving the other of the two-axis machine, third motor to n-th motor for driving other than the two-axis machine, and third drive to n-th drive a device consists of a controller for controlling to said n-th driving unit from the first drive unit via a first transmission means for each sampling time, abnormality in either the first or the second driving unit In the emergency stop method when it occurs,
The driving device using a second transmission means interconnecting between n-th driving unit from the first to transmit information of position obtained from the position detector (2) to (5), said first or said The inter- axis deviation between the second drive units (2) and (3) is monitored with each other, and an abnormality is detected when the first or second inter-axis deviation exceeds a set threshold, and the second transmission means (20) the first or second drive unit via a (2), (3) abnormal from the third detected n-th driving device, the position of the front Symbol first or second drive unit Based on the above, a method of following the position of the first or second driving device (2), (3) where the abnormality is detected, and making an emergency stop by a procedure of stopping so that the deviation between the axes becomes small, Alternatively, when there is a distortion between the axes, the first or second in which the abnormality is detected while maintaining the distortion. A method of performing an emergency stop by following the position of the moving devices (2) and (3) and stopping so as to reduce the deviation between the axes, or the first or second driving device (where the abnormality is detected) 2) When following the position of (3) and stopping so that the deviation between the axes becomes small, either of the methods of emergency stop with the control gain lowered to prevent interference between the axes An emergency stop method for a motor drive device characterized by stopping.
前記駆動装置は、位置検出器から得られる位置の情報を伝送する前記第1から第n駆動装置(2)〜(5)間を相互に連結する第2伝送手段を備え、異常が検出された前記第1または第2の駆動装置の位置が、前記第1または第2駆動装置(2)、(3)の異常を検出する前記第3から第nの駆動装置に前記第2伝送手段を介して伝送され、異常が検出された前記第1または第2の駆動装置(2)、(3)の位置に追従し、軸間偏差が小さくなるように停止するという手順で非常停止する方法、または、軸間に歪みがある場合その歪みを保ったまま異常が検出された前記第1または第2の駆動装置(2)、(3)の位置に追従し、軸間偏差が小さくなるように停止するという手順で非常停止する方法、または、異常が検出された前記第1または第2の駆動装置(2)、(3)の位置に追従し、軸間偏差が小さくなるように停止する場合、軸間に干渉が生じないように、制御ゲインを下げて非常停止する方法の何れかの方法で非常停止することを特徴とするモータ駆動装置。 A first motor and a first drive for driving one of the two-axis machines in a multi-axis drive device for driving a two-axis machine coupled by a fastening portion and a multi-axis machine interlocking with the two-axis machine Apparatus, second motor and second drive device for driving the other of the two-axis machine, third motor to n-th motor for driving other than the two-axis machine, and third drive to n-th drive In a motor drive device comprising an apparatus and a controller for controlling from the first drive device to the n-th drive device at every sampling time via a first transmission means,
The drive device includes second transmission means for interconnecting the first to n-th drive devices (2) to (5) for transmitting position information obtained from a position detector, and an abnormality is detected. The position of the first or second driving device is connected to the third to nth driving devices that detect an abnormality in the first or second driving device (2) or (3) via the second transmission means. A method of making an emergency stop by a procedure of following the position of the first or second drive unit (2), (3) where the abnormality is detected and stopping so as to reduce the deviation between the axes, or When there is distortion between the axes, the position of the first or second driving device (2) or (3) where the abnormality is detected is maintained while the distortion is maintained, and stopped so that the deviation between the axes becomes small. The method of emergency stop by the procedure of performing the first or the first or In the case of following the positions of the second drive units (2) and (3) and stopping so that the deviation between the axes is small, the emergency stop is performed by lowering the control gain so that no interference occurs between the axes. A motor driving device characterized in that an emergency stop is performed by any method .
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