JPH0424797Y2 - - Google Patents
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- JPH0424797Y2 JPH0424797Y2 JP1984043078U JP4307884U JPH0424797Y2 JP H0424797 Y2 JPH0424797 Y2 JP H0424797Y2 JP 1984043078 U JP1984043078 U JP 1984043078U JP 4307884 U JP4307884 U JP 4307884U JP H0424797 Y2 JPH0424797 Y2 JP H0424797Y2
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔技術分野〕
本考案はマニプレータ用サーボモータ装置に係
り、特に電動式マスター・スレーブパワーマニプ
レータのスレーブ用サーボモータの駆動装置に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a servo motor device for a manipulator, and particularly to a drive device for a slave servo motor of an electric master-slave power manipulator.
この種電動式マスター・スレーブ・マニプレー
タは、放射性物質などのような危険物を遠くから
操作するのに使われるので、危険物を直接操作す
るスレーブ・マニプレータ用サーボモータは、小
型であること、出力が大きいこと、高速度である
こと、使用ケーブル本数が少ないことが要求され
る。
This type of electric master-slave manipulator is used to manipulate dangerous materials such as radioactive materials from a distance, so the servo motor for the slave manipulator that directly manipulates dangerous materials must be small and output. It requires a large amount of power, high speed, and a small number of cables.
従来では、この種モータの選定に際しては、連
続使用定格の速度、出力を基準として決めてい
た。ところが、パワーマニプレータの動作は殆ん
どが間欠運動であり、しかも、サーボモータの大
きさを変えずに、連続定格の2〜4倍程度の速度
や出力を短時間送出して使われるのが実情であ
る。 Conventionally, when selecting this type of motor, the speed and output rated for continuous use were used as criteria. However, most of the operations of power manipulators are intermittent motions, and moreover, they are used to send out speeds and outputs that are about 2 to 4 times the continuous rating for a short period of time without changing the size of the servo motor. This is the reality.
このために、サーボモータの選定は、連続定格
によることなく、短時間使用定格に基ずいて選
び、選定したサーボモータの巻線温度を使用時に
監視し、この温度上昇時にはサーボモータの入力
電流を制御することが重要となる。しかし、小型
サーボモータの巻線温度を直接測定するのは非常
に難しい上に、温度検出用ケーブルを各サーボモ
ータに使用せねばならない。これは前記サーボモ
ータには所要数のケーブルがある他に温度検出用
のケーブルを増加させねばならない欠点がある。 For this purpose, select a servo motor based on its short-time use rating, not on its continuous rating, monitor the winding temperature of the selected servo motor during use, and reduce the input current of the servo motor when the temperature rises. Control is important. However, it is very difficult to directly measure the winding temperature of a small servo motor, and a temperature detection cable must be used for each servo motor. This has the disadvantage that in addition to the required number of cables for the servo motor, the number of cables for temperature detection must be increased.
本考案は上記問題点の解決のためになされたも
ので、短時間使用定格を基準として選ばれた小型
で、出力が大きく、上記定格速度より早い速度で
間欠運転が可能であり、かつ必要使用ケーブル本
数の少ないマニプレタ用サーボモータ駆動装置を
提供することを目的とする。
This invention was created to solve the above problems, and is a small size, high output, capable of intermittent operation at a speed higher than the above rated speed, and is selected based on short-time use ratings. It is an object of the present invention to provide a servo motor drive device for a manipulator with a small number of cables.
本考案上記目的を達成するために、マニプレー
タのスレーブ用サーボモータをパルス幅変調電流
で駆動し、このサーボモータへの負荷電流を検出
してマイクロコンピユータに読み込ませ、マイク
ロコンピユータは読み込んだ負荷電流をノイズを
除去するために平均処理し、その結果からサーボ
モータの巻線の上昇温度を演算し、巻線温度が異
常値になつたとき、前記パルス幅変調の制限値を
低下させ、巻線の温度値が制御許容温範囲を越え
たときに、温度異常警報を作動させるように構成
したことにある。
In order to achieve the above objects of the present invention, a slave servo motor of a manipulator is driven with a pulse width modulated current, the load current to this servo motor is detected and read into a microcomputer, and the microcomputer reads the read load current. Average processing is performed to remove noise, and the temperature rise of the servo motor winding is calculated from the result. When the winding temperature reaches an abnormal value, the limit value of the pulse width modulation is lowered and the winding temperature is increased. The structure is such that a temperature abnormality alarm is activated when the temperature value exceeds the control permissible temperature range.
以下、本考案の実施例を第1図を参照して説明
する。同図において、交流電源は整流回路1を介
してスイツチング回路2に印加される。スイツチ
ング回路2はパルス幅変調制御回路5によつてパ
ルス幅が制御される。スイツチング回路2により
スイツチングされた電流は電流検出抵抗3を介し
てパワーマニプレータのスレーブ用サーボモータ
4に供給される。サーボモータ4に流れる電流
は、電流検出抵抗3により検出され、この検出さ
れた電流は、パルス幅変調制御回路5を通してマ
イクロコンピユータ6に読み込まれる。マイクロ
コンピユータ6は入力された電流を、ノイズを除
去するために平均処理してその結果からモータ巻
線の温度上昇について演算処理する。なおマイク
ロコンピユータ6には次のような機能を持たせ
る。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, AC power is applied to a switching circuit 2 via a rectifier circuit 1. The pulse width of the switching circuit 2 is controlled by a pulse width modulation control circuit 5. The current switched by the switching circuit 2 is supplied to the slave servo motor 4 of the power manipulator via the current detection resistor 3. The current flowing through the servo motor 4 is detected by the current detection resistor 3, and this detected current is read into the microcomputer 6 through the pulse width modulation control circuit 5. The microcomputer 6 averages the input current to remove noise, and uses the result to calculate the temperature rise of the motor windings. Note that the microcomputer 6 is provided with the following functions.
(1) 入力された負荷電流が定格電流値以下か以上
かの判別する機能。(1) A function that determines whether the input load current is below or above the rated current value.
(2) 負荷電流が定格電流以下の場合における上昇
温度計算のための積分計算、定格電流以上の場
合における負荷電流の2乗を計算する機能。(2) Integral calculation for calculating temperature rise when the load current is below the rated current, and function to calculate the square of the load current when the current is above the rated current.
(3) 演算結果によりサーボモータ4の巻線温度が
異常値に達した時点で、パルス幅変調制御回路
5に電流制限値を下げるようにパルス幅を制御
させる指令8を与える機能。(3) A function that gives a command 8 to the pulse width modulation control circuit 5 to control the pulse width to lower the current limit value when the winding temperature of the servo motor 4 reaches an abnormal value according to the calculation result.
(4) モータの巻線温度が一定温度まで低下した時
点で電流制限値を復旧させる機能。(4) A function that restores the current limit value when the motor winding temperature drops to a certain temperature.
(5) モータの巻線温度が制限許容範囲を越えた場
合に温度異常警報を出力する機能。(5) A function that outputs a temperature abnormality alarm when the motor winding temperature exceeds the permissible limit range.
次に、本実施例の動作を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained.
スイツチング回路2の出力電流によりパワーマ
ニプレータのスレーブ用サーボモータ4が駆動さ
れる。このとき、電流検出用抵抗3を介してマイ
クロコンピユータ6は上記サーボモータ4の負荷
電流を読み込み、その電流からノイズを除くため
に平均処理したその結果を利用して、サーボモー
タ4の巻線の温度上昇を演算する。すなわち、(1)
負荷電流を定格電流値以上と以下とに判別し、(2)
負荷電流が定格電流以下のときは、定格電流で予
め測定しておいた発熱・放熱特性によつて求めた
定数を用いて、一定時間内の温度を積分し、現在
の温度を算出する。(3)この算出した温度が異常値
になつた時点で、パルス幅変調制御回路5に指令
信号8を与えて電流制限値を下げるようにする。
(4)算出による下降温度が一定値まで下がつた時点
で、パルス幅変調制御回路5に電流制限値を元の
状態に戻すよう指令信号8を送出し、上記(2),(3)
の動作を繰返す。(5)負荷電流が定格電流以上のと
きは、定格電流値を初期値として、負荷電流の2
乗に比例させて上昇温度を演算する。(6)計算によ
る上昇温度が異常値に達すると、パルス幅変調制
御回路5に電流制限値を下げるようにマイクロコ
ンピユータ6が指令信号8を与える。(7)算出した
下降温度が一定値まで下がると、電流制限値を前
記初期値に戻すようにパルス幅変調制御回路5に
指令信号8を与える。(8)上記(3)〜(7)の処理を繰り
返し制御し、制御許容温度範囲を越えた場合に温
度異常警報を出す。 The output current of the switching circuit 2 drives the slave servo motor 4 of the power manipulator. At this time, the microcomputer 6 reads the load current of the servo motor 4 through the current detection resistor 3, averages the current to remove noise, and uses the result to calculate the winding of the servo motor 4. Calculate temperature rise. That is, (1)
Distinguish the load current into those above and below the rated current value, (2)
When the load current is less than the rated current, the current temperature is calculated by integrating the temperature within a certain period of time using a constant determined from the heat generation and heat dissipation characteristics measured in advance at the rated current. (3) When the calculated temperature reaches an abnormal value, a command signal 8 is given to the pulse width modulation control circuit 5 to lower the current limit value.
(4) When the calculated falling temperature has decreased to a certain value, a command signal 8 is sent to the pulse width modulation control circuit 5 to return the current limit value to its original state, and as described in (2) and (3) above.
Repeat the action. (5) When the load current is higher than the rated current, the rated current value is used as the initial value, and the
The temperature rise is calculated in proportion to the power of (6) When the calculated temperature rise reaches an abnormal value, the microcomputer 6 gives a command signal 8 to the pulse width modulation control circuit 5 to lower the current limit value. (7) When the calculated falling temperature falls to a certain value, a command signal 8 is given to the pulse width modulation control circuit 5 to return the current limit value to the initial value. (8) The processes of (3) to (7) above are repeatedly controlled, and a temperature abnormality alarm is issued when the control permissible temperature range is exceeded.
以上説明のように、本考案はコンピユータに読
み込んだパワーマニプレータのスレーブ用サーボ
モータの電流を読み取り、この読み込んだ電流か
らモータ巻線の温度を演算し、算出した所定値以
上の巻線温度に対しては、駆動電流を低下させ、
制御許容温度範囲を越えた場合には警報を出すよ
うにしたので、次のような実用上重要な効果を奏
する。
As explained above, the present invention reads the current of the slave servo motor of the power manipulator read into the computer, calculates the temperature of the motor winding from this read current, and If so, reduce the drive current,
Since an alarm is issued when the control permissible temperature range is exceeded, the following practically important effects are achieved.
(1) サーボモータの小型化が可能となる。(1) The servo motor can be made smaller.
(2) 電動式マスタ・スレーブ・パワーマニプレー
タのスレーブ用サーボモータが小型軽量の割に
高速・高出力化が可能となる。(2) The slave servo motor of the electric master/slave power manipulator is small and lightweight, yet capable of high speed and high output.
(3) マニプレータのスレーブに使用されるケーブ
ルが現状の本数で足り、ケーブル数を増加する
必要がない。(3) The current number of cables used for the manipulator slave is sufficient, and there is no need to increase the number of cables.
(4) サーボモータの負荷電流を常時監視してこの
負荷電流を制御するので、異常対策が不必要と
なつて、マニプレータシステムの信頼性が向上
する。(4) Since the load current of the servo motor is constantly monitored and this load current is controlled, there is no need to take measures against abnormalities, and the reliability of the manipulator system is improved.
図面は本考案実施例の構成を示すブロツク図で
ある。
1……整流回路、2……スイツチング回路、3
……電流検出抵抗、4……サーボモータ、5……
パルス幅変調制御回路、6……マイクロコンピユ
ータ。
The drawing is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. 1... Rectifier circuit, 2... Switching circuit, 3
...Current detection resistor, 4...Servo motor, 5...
Pulse width modulation control circuit, 6...microcomputer.
Claims (1)
回路2と、 このスイツチング回路2の出力で制御されるス
レーブ用サーボモータ4と、 このサーボモータ4とスイツチング回路2との
間に介挿される電流検出抵抗3と、 この電流検出抵抗3で検出された電流が入力さ
れ、前記スイツチング回路2をパルス幅変調する
パルス幅変調制御回路5と、 検出電流をパルス幅変調制御回路5を通して入
力して巻線温度を演算し、演算結果に応じて、保
護動作指令をパルス幅変調制御回路5へ出力する
マイクロコンピユータ6 とを有するサーボモータ駆動装置であつて、 このマイクロコンピユータ6は前記入力された
電流を平均処理し、 その平均電流が定格電流値以下のときには、定
格電流で予め測定しておいた発熱、放熱特性によ
つて求めた定数を用いて一定時間内の温度を積分
して、サーボモータ4の巻線温度上昇を演算し、 平均電流が定格電流値以上のときには、定格電
流値を初期値として平均電流の2乗に比例させて
前記サーボモータ4の巻線温度上昇を演算し、 両演算結果から前記サーボモータ4の巻線温度
が異常値に達した時点で前記パルス幅変調制御回
路5に電流制限値を下げる指令信号を与えるとと
もにその巻線演算温度が一定温度まで低下した時
点で電流制限値を復旧させる指令信号を与え、 前記サーボモータ4の巻線演算温度が制限許容
範囲を越えたときには温度異常警報を送出させる
ものである マニプレータ用サーボモータ駆動装置。[Claims for Utility Model Registration] A switching circuit 2 to which rectified current of an AC power supply is supplied, a slave servo motor 4 controlled by the output of this switching circuit 2, and between this servo motor 4 and the switching circuit 2. a current detection resistor 3 inserted in the current detection resistor 3; a pulse width modulation control circuit 5 to which the current detected by the current detection resistor 3 is input and pulse width modulates the switching circuit 2; and a pulse width modulation control circuit 5 that modulates the detected current with a pulse width. A servo motor drive device includes a microcomputer 6 which calculates the winding temperature by inputting the winding temperature through the input terminal and outputs a protection operation command to the pulse width modulation control circuit 5 according to the calculation result. The input current is averaged, and if the average current is less than the rated current value, the temperature within a certain period of time is integrated using a constant determined from the heat generation and heat dissipation characteristics measured in advance at the rated current. Then, the winding temperature rise of the servo motor 4 is calculated, and when the average current is greater than the rated current value, the winding temperature rise of the servo motor 4 is calculated in proportion to the square of the average current with the rated current value as the initial value. When the winding temperature of the servo motor 4 reaches an abnormal value based on the results of both calculations, a command signal is given to the pulse width modulation control circuit 5 to lower the current limit value, and the winding calculation temperature reaches a constant temperature. A servo motor drive device for a manipulator, which gives a command signal to restore the current limit value when the current limit value decreases, and sends out a temperature abnormality alarm when the winding calculation temperature of the servo motor 4 exceeds the limit allowable range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1984043078U JPS60156897U (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Servo motor drive device for manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1984043078U JPS60156897U (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Servo motor drive device for manipulator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60156897U JPS60156897U (en) | 1985-10-18 |
JPH0424797Y2 true JPH0424797Y2 (en) | 1992-06-11 |
Family
ID=30554414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1984043078U Granted JPS60156897U (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Servo motor drive device for manipulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60156897U (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5268096B2 (en) * | 2008-08-07 | 2013-08-21 | Ckd株式会社 | Electric actuator |
JP5747097B1 (en) * | 2014-03-14 | 2015-07-08 | シャープ株式会社 | Cleaning unit and vacuum cleaner using the same |
JP6199454B2 (en) * | 2016-08-03 | 2017-09-20 | Ntn株式会社 | Motor control device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5396419A (en) * | 1977-02-02 | 1978-08-23 | Sumitomo Metal Ind | Device for controlling temperature rise of electric machines |
JPS56159987A (en) * | 1980-05-12 | 1981-12-09 | Janome Sewing Mach Co Ltd | Protecting device of motor from overheat |
JPS58123318A (en) * | 1982-01-18 | 1983-07-22 | 株式会社東芝 | Motor temperature detecting and protecting device |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP1984043078U patent/JPS60156897U/en active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60156897U (en) | 1985-10-18 |
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