TWI533589B - 電動機控制裝置 - Google Patents

Description

電動機控制裝置

本發明係有關一種電動機控制裝置。

習知技術中，在具有電動機及由線性導軌之類的驅動機構所構成的驅動部之機械裝置中，當由於驅動部的壽命或損傷而導致的異常使得機械裝置停止運轉時，直到驅動部修復完成為止，不得不令生產活動長期間停止。此外，或有一部分的異常致使其他正常的部分受到巨大負荷作用而使得正常的部分亦遭受損傷的狀況。基於上述問題，而希望可於早期發現由於壽命或損傷而導致的異常，俾能夠在機械裝置停止運轉前對異常部位透過修理或更換來應對。

例如下述之專利文獻1係揭示一種機械診斷裝置，係以讀取馬達(motor)驅動中的轉矩(torque)指令及速度的方式進行機械的摩擦量測，並且顯示於顯示畫面，該文獻亦記載將初始運轉時的轉矩指令及馬達位置予以記憶，並同時顯示經過預定時間後的轉矩指令及馬達位置。此外，例如下述之專利文獻2係揭示在圖像形成裝置的用紙搬送機構中根據用紙的搬送時間的資訊來判斷搬送機構 的劣化之技術，進行劣化判斷的經時性劣化判斷部係根據用紙的厚度及設置環境的溫度或濕度的資訊來修正所取得的搬送時間。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本國特開2009-68950號公報

專利文獻2：日本國特開2010-210801號公報

然而，上述專利文獻1所記載的習知技術並未考慮到伴隨溫度變化所產生的摩擦變化。因此，會有即使摩擦發生變動時亦無法區別是因可動部的異常所造成者、還是伴隨溫度變化而產生者之問題。

此外，上述專利文獻2所記載的習知技術雖係因應於設置環境的溫度進行修正，但由於此僅止於對應用紙搬送之限定動作，因此根據用紙搬送時間來判斷機構的劣化。因此，有無法適用於要求朝多方向之動作、且動作模式(pattern)多樣化之泛用性用途的電動機控制裝置之問題。

本發明係鑑於上述情事而研創者，其目的在於獲得一種電動機控制裝置，即使有多種動作模式也能夠適用，且能夠在排除伴隨溫度變化所產生的摩擦的變動之情形下抽出因可動部的異常所造成的摩擦的變動。

為了解決上述課題並達成上述目的，本發明之電動機控制裝置係具備：指令產生部，係輸出驅動指令信號，以作為對含有由電動機所驅動的驅動機構之驅動部發出的指令；動作檢測部，係檢測出前述驅動部的位置或速度，輸出動作檢測信號；驅動電流檢測部，係檢測出供給至前述電動機的驅動電流，輸出驅動電流檢測值；控制部，係接受前述驅動指令信號及前述動作檢測信號之輸入，產生驅動力指令信號，依據該驅動力指令信號及前述驅動電流檢測值來供給前述驅動電流；摩擦特性推定部，係接受表示前述電動機的驅動力的驅動力信號及前述動作檢測信號之輸入，輸出摩擦特性推定值；溫度資訊取得部，係取得前述驅動部的溫度或相應於前述驅動部的溫度而產生溫度變化的部分的溫度，輸出溫度資訊值；摩擦模型(model)部，係設定特性依前述驅動部的溫度或相應於前述驅動部的溫度而產生溫度變化之部分的溫度而變化的基準摩擦模型，根據前述溫度資訊值輸出基準摩擦特性；以及摩擦變動解析部，係輸出依據前述摩擦特性推定值相對於前述基準摩擦特性之變動的摩擦變動值。

依據本發明，能夠達到獲得如下電動機控制裝置的效果：即使有多種動作模式也能夠適用，且能夠在排除伴隨溫度變化所產生的摩擦的變動之情形下抽出因可動部的異常所造成的摩擦的變動。

1‧‧‧驅動部

2‧‧‧驅動機構

3‧‧‧電動機

4、4a‧‧‧控制部

5‧‧‧位置檢測器

6‧‧‧指令產生部

7‧‧‧驅動電流檢測部

8‧‧‧摩擦特性推定部

9、9a、9b‧‧‧摩擦模型部

10、10a‧‧‧摩擦變動解析部

11、11a‧‧‧溫度資訊取得部

12、12a‧‧‧常溫時溫度摩擦記憶部

13、13a‧‧‧高溫時溫度摩擦記憶部

14、14a‧‧‧低溫時溫度摩擦記憶部

15、15a‧‧‧溫度摩擦模型產生部

16‧‧‧溫度摩擦自動設定部

17‧‧‧自動設定期間測量部

18‧‧‧摩擦力信號產生部

19‧‧‧基準摩擦值產生部

20‧‧‧連續運轉計數部

21、21a‧‧‧摩擦異常診斷部

41‧‧‧驅動控制部

42、42a‧‧‧電流控制部

43‧‧‧速度演算部

44‧‧‧驅動力算出部

101‧‧‧減法器

102‧‧‧變動量比例計算部

421‧‧‧電流控制演算部

422‧‧‧主電路部

S1至S10‧‧‧步驟

第1圖係顯示實施形態1的電動機控制裝置的構成之方塊(block)圖。

第2圖係顯示實施形態1的電動機控制裝置所具有之控制部的構成之方塊圖。

第3圖係顯示實施形態1的電動機控制裝置中，於正常時以電動機驅動由滾珠螺桿所構成的驅動機構時的摩擦值的溫度依存性之圖表(graph)。

第4圖係顯示實施形態1的電動機控制裝置中，於正常時以電動機驅動由滾珠螺桿所構成的驅動機構時的摩擦值加上溫度摩擦模型後的摩擦的溫度依存性之圖表。

第5圖係顯示實施形態1的摩擦變動解析部的構成之圖。

第6圖係顯示實施形態2的電動機控制裝置的構成之方塊圖。

第7圖係顯示實施形態3的電動機控制裝置的構成之方塊圖。

第8圖係顯示實施形態3的電動機控制裝置中，溫度摩擦自動設定部藉由自動設定的程序(sequence)而進行之設定溫度資訊值及摩擦特性推定值的動作之流程圖(flowchart)。

第9圖係顯示實施形態4的電動機控制裝置的構成之方塊圖。

第10圖係顯示實施形態4的電動機控制裝置的控制部的構成之方塊圖。

第11圖係顯示實施形態5的電動機控制裝置的構成之方塊圖。

第12圖係顯示實施形態6的電動機控制裝置的構成之方塊圖。

第13圖係顯示實施形態6的電動機控制裝置中，於正常時以電動機驅動由滾珠螺桿所構成的驅動機構時的摩擦值的變化之圖表。

第14圖係顯示實施形態7的電動機控制裝置的構成之方塊圖。

第15圖係顯示實施形態8的電動機控制裝置的構成之方塊圖。

第16圖係顯示實施形態9的電動機控制裝置的構成之方塊圖。

以下，根據圖式，詳細說明本發明實施形態的電動機控制裝置。另外，本發明並不受下述實施形態所限定。

實施形態1.

第1圖係顯示本發明的電動機控制裝置的實施形態1的構成之方塊圖。第1圖所示的電動機控制裝置係具備驅動部1、控制部4、位置檢測器5、指令產生部6、驅動電流檢測部7、摩擦特性推定部8、摩擦模型部9、摩擦變動 解析部10及溫度資訊取得部11。驅動部1係具備以線性導軌為代表的驅動機構2及電動機3。電動機3係相應於從控制部4經驅動電流檢測部7供給的驅動電流來產生驅動力，以進行驅動。安裝在電動機3的位置檢測器5係檢測電動機3的位置並輸出位置檢測信號。指令產生部6係以使驅動部1進行所期望動作之方式設定，依據設定產生作為動作指令信號之驅動指令信號並予以輸出。驅動電流檢測部7係檢測出來自控制部4的驅動電流並予以輸出。控制部4係根據位置檢測信號、驅動指令信號及驅動電流檢測值，一邊供給驅動電流至電動機3，一邊輸出以位置檢測信號為基準的速度信號及以驅動電流檢測值為基準的驅動力信號。摩擦特性推定部8係根據來自控制部4的速度信號及驅動力信號，推定驅動部1的摩擦特性而輸出摩擦特性推定值。溫度資訊取得部11係量測位置檢測器5的溫度，將溫度資訊值輸出至摩擦模型部9。在摩擦模型部9中，摩擦的溫度依存性係被模型化而設定特性依溫度而變化的溫度摩擦模型，即基準摩擦模型，摩擦模型部9係輸出基準摩擦特性，以作為溫度資訊值之溫度摩擦模型的摩擦特性。此外，摩擦變動解析部10係進行以摩擦特性推定值相對於基準摩擦特性之變動量為基準的演算，並輸出摩擦變動值。另外，雖然未圖示，但摩擦變動值係只要設計成能夠讓使用者(user)辨識即可，例如輸出至搭載在電動機控制裝置的顯示部或電動機控制裝置外部的顯示部。但摩擦變動值並不限於透過視覺來讓使用者辨識之態樣， 例如亦可為利用聲音而透過聽覺來讓使用者辨識之態樣。

第2圖係顯示第1圖所示之電動機控制裝置所具有的控制部4的構成之方塊圖。第2圖所示的控制部4係具備驅動控制部41、電流控制部42、速度演算部43及驅動力算出部44。驅動控制部41係從驅動指令信號及位置檢測信號產生驅動力指令信號並輸出至電流控制部42。驅動力指令信號的產生係使用藉由比例、積分或微分進行的演算。電流控制部42係依據驅動力指令信號及驅動電流檢測值，以使電動機3產生的驅動力追隨驅動力指令信號之方式輸出驅動電流。速度演算部43係從位置檢測信號產生速度信號並輸出至摩擦特性推定部8。速度信號的產生係使用根據微分或減法所進行的演算。驅動力算出部44係從驅動電流檢測值產生驅動力信號並予以輸出。藉由使用驅動電流檢測值，便能夠產生與電動機3所產生的驅動力相應的驅動力信號。

驅動部1的驅動機構2係由機械性連結的電動機3所驅動。驅動機構2係具備可動部，以將電動機3的旋轉運動轉換為線性運動的滾珠螺桿、或設定動作方向的導引機構為其代表，當驅動部1動作時，摩擦便發生。該摩擦會受到可動部的磨耗、損傷或異物的影響而變動，故摩擦特性係成為表示驅動機構2之狀態的指標。因此，藉由將導入機械裝置時或更換驅動機構2的零件時等正常時的摩擦特性與現在的摩擦特性進行比較，便能夠掌握驅動機構2之經年變化的狀況。關於現在的摩擦特性，係從 摩擦特性推定部8以摩擦特性推定值的形式輸出。摩擦特性推定部8係從驅動力信號及速度信號推定驅動部1所發生的摩擦而輸出摩擦特性推定值。在此，摩擦特性推定值係包含黏性係數與庫侖(Coulomb)係數兩個係數，摩擦與該等係數之關係係以下式(1)表示。

[數式1](摩擦)=(黏性係數)×(速度)+(庫侖係數)×(速度方向)…(1)

此外，在可動部係為了潤滑及降低摩擦而塗有潤滑脂(grease)或潤滑劑。由於該類潤滑脂或潤滑劑的黏度會因溫度而變化，故驅動機構2的摩擦具有溫度依存性。

第3圖係顯示正常時的一例即導入機械裝置時，以電動機3驅動由滾珠螺桿所構成的驅動機構2時的摩擦值的溫度依存性之圖表。在此，橫軸係表示位置檢測器5的溫度(℃)，縱軸係表示令電動機3以轉速3000rpm(revolution per minute；每分鐘轉數)旋轉時的摩擦值(N)。第3圖中描繪(plot)的值係表示外部氣溫10℃、28℃、40℃時，摩擦值相對於位置檢測器5的溫度之關係。如第3圖所示，位置檢測器5的溫度或外部氣溫愈高，摩擦愈小。

另外，位置檢測器5係經由電動機3而與驅動機構2機械性連接，而由於位置檢測器5的溫度會因驅動機構2的溫度而變化，故有關於驅動機構2之摩擦的溫度係能夠使用位置檢測器5的溫度。此外，量測位置檢測 器5之溫度的溫度資訊取得部11係安裝在非屬可動部的位置檢測器5，故安裝容易。

在此，針對以在外部氣溫28℃取得的摩擦值7.7N為基準來從摩擦的變動掌握經年變化之情形進行說明。外部氣溫10℃時，推定的摩擦值為9.7N，故在外部氣溫28℃時的摩擦值變動達2.0N。另外，摩擦值的變動量換算成比例的話為26%。因此，若未將溫度依存性考慮在內，會把摩擦的26%的變動誤判成是因經年變化所造成者。因此，若要從摩擦的變動中抽出因驅動機構2的經年變化所造成的摩擦特性的變動，便應將摩擦的溫度依存性考慮在內。為了從考慮到摩擦的溫度依存性而推定出的現在的摩擦特性推定值中抽出驅動機構2的經年變化，係在摩擦模型部9設定有將摩擦的溫度依存性加以模型化而得的溫度摩擦模型，並算出與溫度資訊取得部11所取得的溫度對應的基準摩擦特性。

第4圖係顯示在第3圖中追加溫度摩擦模型後的摩擦的溫度依存性之圖表。第4圖所示的圖表係顯示在根據第3圖的驅動機構2的摩擦的溫度依存性而產生的溫度摩擦模型中，令電動機3以3000rpm旋轉時的摩擦值。當外部氣溫為10℃且令電動機3以轉速3000rpm旋轉時，所推定的摩擦值為9.7N，由溫度資訊取得部11所取得的位置檢測器5的溫度為46℃。在令從該溫度的溫度摩擦模型算出的基準摩擦特性的電動機3以轉速3000rpm旋轉的條件下，摩擦值為9.56N，摩擦的變動為0.14N。另外，摩 擦值的變動量換算成比例的話為1.5%。如上所述，因經年變化造成的摩擦的變動為1.5%，而能夠判斷為幾乎沒有產生經年變化。亦即，由作為正常時之一例以導入機械裝置時的驅動機構2之摩擦的溫度依存性為基準的溫度摩擦模型，得到摩擦特性推定時的溫度的基準摩擦特性，以該特性為基準來比較摩擦特性推定值並進行解析，藉此便能夠在考慮到摩擦的溫度依存性之情形下掌握驅動機構2的經年變化。

在上述的說明中，係針對令電動機3以轉速3000rpm旋轉時的摩擦值進行說明，而摩擦特性推定值係包含黏性係數與庫侖係數之兩個係數，摩擦與該兩係數之關係如上式(1)以速度或轉速的函數表示。藉由設定與該摩擦特性推定值的顯現方式對應的溫度摩擦模型，便能夠無關於電動機3的速度地比較所推定的摩擦特性推定值進行解析。在此時的溫度摩擦模型中，黏性係數與庫侖係數係以如下式(2)、(3)的依存於溫度的式子設定。

[數式2](黏性係數)=(黏性溫度係數)×(溫度)+(黏性補償值)…(2)

[數式3](庫侖係數)=(庫侖溫度係數)×(溫度)+(庫侖補償值)…(3)

此時，摩擦模型部9係依據所輸入的溫度資訊值，利用上式(2)、(3)，輸出成為基準的黏性係數及庫侖 係數而作為基準摩擦特性。

在如上述的構成中，在摩擦模型部9係根據作為正常時的一例導入機械裝置時的驅動機構2之摩擦的溫度依存性，來設定特性依溫度而變化的溫度摩擦模型，摩擦模型部9係從進行摩擦特性推定值的推定時溫度資訊取得部11所輸出的溫度資訊值，算出該溫度下的正常之驅動機構2的摩擦特性、亦即基準摩擦特性。

摩擦變動解析部10係從基準摩擦特性及摩擦特性推定值，如上述算出表示驅動機構2的摩擦伴隨經年變化而產生的變動之摩擦變動值。

第5圖係顯示摩擦變動解析部10的構成之圖。第5圖所示的摩擦變動解析部10係具備減法器101及變動量比例計算部102。減法器101係以基準摩擦特性為基準，輸出與摩擦特性推定值之差，以作為摩擦變動量。變動量比例計算部102係藉由輸入的基準摩擦特性及摩擦變動量，算出摩擦變動量相對於基準摩擦特性之比例並予以輸出，以作為摩擦變動值。如此，摩擦變動解析部10係能夠比較摩擦特性推定部8所推定的驅動機構2的摩擦特性推定值與摩擦模型部9所算出的基準摩擦特性，並輸出考慮到摩擦之溫度依存性的摩擦變動值。

如以上說明，本實施形態的電動機控制裝置係即使在溫度變化的設置環境下，仍能夠根據所推定的摩擦特性推定值算出表示驅動機構2的經年變化之摩擦變動值。

另外，在本實施形態中，雖然控制部4的驅動力算出部44係從驅動電流檢測值產生驅動力信號，但亦可使用控制部4的驅動控制部41所產生的驅動力指令信號來取代驅動電流檢測值，以產生驅動力信號。此外，亦可使用從以轉矩計(torque meter)為代表之用以量測電動機3之驅動力的感測器(sensor)所獲得的信號來產生驅動力信號。

此外，亦可構成為使用具有修正檢測值用的溫度量測功能之位置及溫度檢測器來取代位置檢測器5及溫度資訊取得部11，而由該位置及溫度檢測器兼作位置檢測器5及溫度資訊取得部11。當採用如此構成時，便不需要設置溫度資訊取得部11，此外，還能夠將溫度資訊值的發送用纜線(cable)與位置檢測值的發送用纜線共用，故能夠抑制成本(cost)。

另外，在本實施形態中，雖係將溫度資訊取得部11的溫度測量部位作為位置檢測器5，但本發明並不限於此，亦可構成為溫度資訊取得部11量測驅動機構2或電動機3的溫度以取代量測位置檢測器5的溫度。當測量驅動機構2的溫度時，能夠比上述說明的本實施形態更正確地將驅動機構2之摩擦的溫度依存性予以模型化。

另外，在本實施形態中，雖將位置檢測器5檢測的位置作為電動機3的位置，但本發明並不限於此，亦可構成為位置檢測器5檢測出驅動機構2的位置。此時，控制部4係只要根據與驅動機構2位置相應的位置檢測信 號來算出速度信號即可。

或者，亦可使用檢測電動機3或驅動機構2之速度的速度檢測器來取代位置檢測器5。當使用速度檢測器來取代位置檢測器5時，只要使用表示速度檢測器所檢測出的速度之速度檢測信號，例如藉由根據積分的演算來算出位置即可。將位置檢測器及速度檢測器統稱為動作檢測部。此外，將速度檢測信號及位置檢測信號統稱為動作檢測信號。

實施形態2.

第6圖係顯示本發明的電動機控制裝置的實施形態2的構成之方塊圖。本實施形態的電動機控制裝置係構成為在第1圖的構成中追加常溫時溫度摩擦記憶部12、高溫時溫度摩擦記憶部13、低溫時溫度摩擦記憶部14及溫度摩擦模型產生部15，且具備摩擦模型部9a以取代摩擦模型部9。在常溫時溫度摩擦記憶部12、高溫時溫度摩擦記憶部13及低溫時溫度摩擦記憶部14係設定溫度資訊值及摩擦特性。溫度摩擦模型產生部15係根據設定在常溫時溫度摩擦記憶部12、高溫時溫度摩擦記憶部13及低溫時溫度摩擦記憶部14的溫度資訊值與摩擦特性，產生溫度摩擦模型。第6圖所示的電動機控制裝置中，與第1圖相同的構成係進行相同動作並發揮相同功能，故此處省略說明。

在第6圖所示的電動機控制裝置中，首先，溫度摩擦模型產生部15係從不同外部氣溫條件下之作為正常時的一例導入機械裝置時的驅動機構2之溫度資訊值 及摩擦特性，藉由以最小平方法為代表之求取近似曲線、亦即近似計算之手法，產生溫度摩擦模型。在常溫時溫度摩擦記憶部12、高溫時溫度摩擦記憶部13及低溫時溫度摩擦記憶部14係設定不同外部氣溫條件下的溫度資訊值與摩擦特性。就在常溫時溫度摩擦記憶部12、高溫時溫度摩擦記憶部13及低溫時溫度摩擦記憶部14各者的設定的一例，係可列舉出如第3圖所示外部氣溫分別為常溫28℃、低溫10℃及高溫40℃時利用溫度資訊取得部11所取得的溫度資訊值及利用摩擦特性推定部8所推定的摩擦特性推定值之設定。溫度摩擦模型產生部15係根據如上述方式設定的溫度資訊值及摩擦特性，藉由以最小平方法為代表的求取近似曲線、亦即近似計算的手法，產生溫度摩擦模型，並輸出至摩擦模型部9a。依據如上述的構成，例如使用恆溫室令驅動部1在不同之溫度環境下運轉來取得溫度資訊值及摩擦特性，且分別設定至常溫時溫度摩擦記憶部12、高溫時溫度摩擦記憶部13及低溫時溫度摩擦記憶部14，藉此，溫度摩擦模型產生部15係產生溫度摩擦模型並自動輸出至摩擦模型部9a，在摩擦模型部9a係自動地設定溫度摩擦模型。

如以上說明，在本實施形態的電動機控制裝置中，係設定令驅動部1在不同溫度之環境下運轉而獲得的溫度資訊值及摩擦特性，藉此，即使在溫度變化的設置環境下，仍能夠根據所推定的摩擦特性來算出表示驅動機構2的經年變化之摩擦變動值。

另外，雖然本實施形態的電動機控制裝置係具備三個溫度摩擦記憶部，但本發明並不限定於此，舉其一例，亦可具備常溫時溫度摩擦記憶部及高溫時溫度摩擦記憶部兩個溫度摩擦記憶部；再舉其一例，亦可具備第1、2常溫時溫度摩擦記憶部、高溫時溫度摩擦記憶部、低溫時溫度摩擦記憶部之四個以上的溫度摩擦記憶部。溫度摩擦模型產生部15係只要至少具有兩個溫度摩擦記憶部，便能夠產生溫度摩擦模型。

實施形態3.

第7圖係顯示本發明的電動機控制裝置的實施形態3的構成之方塊圖。本實施形態的電動機控制裝置係構成為在第6圖的構成中追加溫度摩擦自動設定部16及用以測量自動設定的期間的自動設定期間測量部17，且具備常溫時溫度摩擦記憶部12a以取代常溫時溫度摩擦記憶部12、具備高溫時溫度摩擦記憶部13a以取代高溫時溫度摩擦記憶部13、具備低溫時溫度摩擦記憶部14a以取代低溫時溫度摩擦記憶部14。溫度摩擦自動設定部16係於自動設定的期間內，在常溫時溫度摩擦記憶部12a、高溫時溫度摩擦記憶部13a及低溫時溫度摩擦記憶部14a設定溫度資訊值與摩擦特性推定值。自動設定期間測量部17係儲存有自動設定期間，於該自動設定期間內係將自動設定要求信號輸出至溫度摩擦自動設定部16。溫度摩擦自動設定部16係於接收到自動設定要求信號之輸入的期間，不斷地進行常溫時溫度摩擦記憶部12a、高溫時溫度摩擦記憶部13a及 低溫時溫度摩擦記憶部14a的自動設定。除了溫度摩擦模型產生部15以外，在第7圖所示的電動機控制裝置中，與第1圖、第6圖相同的構成係進行相同動作並發揮相同功能，故在此省略其說明。溫度摩擦模型產生部15雖與第1圖、第6圖為相同構成，但動作不同。另外，當自動設定期間測量部17設定的期間為1年以上的長期間，便會有驅動機構2於該期間經年變化之虞。因此，自動設定的期間較佳為設定為推估幾乎沒有經年變化的期間，即三個月至六個月程度。

在第7圖所示的電動機控制裝置中，溫度摩擦自動設定部16係利用放置有驅動部1之環境的外部氣溫依季節變化而變化一事，在常溫時溫度摩擦記憶部12a、高溫時溫度摩擦記憶部13a及低溫時溫度摩擦記憶部14a設定溫度資訊值，且自動地設定摩擦特性推定值。在此，由於溫度摩擦模型係根據常溫時溫度摩擦記憶部12a、高溫時溫度摩擦記憶部13a及低溫時溫度摩擦記憶部14a的溫度資訊值與摩擦特性而產生，故使用溫度變化幅度大的溫度資訊值與摩擦特性者能夠較正確地模型化。此外，溫度摩擦自動設定部16雖係利用因季節變化所致的外部氣溫變化，但當自動設定的期間為1年以上的長期間，便會有驅動機構2於該期間經年變化之虞。因此，自動設定的期間較佳為設定為有因季節變化所致的外部氣溫變化但推估幾乎沒有經年變化的期間，即三個月至六個月程度。

第8圖係顯示溫度摩擦自動設定部16藉由 自動設定的程序而進行之設定溫度資訊值及摩擦特性推定值的動作之流程圖。所設定的溫度資訊值及摩擦特性推定值係設定至常溫時溫度摩擦記憶部12a、高溫時溫度摩擦記憶部13a及低溫時溫度摩擦記憶部14a。首先，開始自動設定動作，判定自動設定要求信號是否已輸入(步驟(step)S1)。當自動設定要求信號未輸入時(由步驟S1的判定而判定為「否」時)，結束自動設定。當接受自動設定要求信號之輸入時(由步驟S1的判定而判定為「是」時)，判定在常溫時溫度摩擦記憶部12a是否已設定有溫度資訊值及摩擦特性推定值(步驟S2)。當在常溫時溫度摩擦記憶部12a未設定有溫度資訊值及摩擦特性推定值時(由步驟S2的判定而判定為「否」時)，在常溫時溫度摩擦記憶部12a設定溫度資訊值及摩擦特性推定值(步驟S3)，返回步驟S1，再次進行步驟S1的判定。當在常溫時溫度摩擦記憶部12a已設定有溫度資訊值及摩擦特性推定值時(由步驟S2的判定而判定為「是」時)，判定溫度資訊值是否比常溫時溫度摩擦記憶部12a的溫度高(步驟S4)。當溫度資訊值比常溫時溫度摩擦記憶部12a的溫度高時(由步驟S4的判定而判定為「是」時)，判定在高溫時溫度摩擦記憶部13a是否已設定有溫度資訊值與摩擦特性推定值(步驟S5)。當在高溫時溫度摩擦記憶部13a已設定有溫度資訊值及摩擦特性推定值時(由步驟S5的判定而判定為「是」時)，判定溫度資訊值是否比高溫時溫度摩擦記憶部13a的溫度高(步驟S6)，當並沒有比較高溫時(由步驟S6的判定而判定為「否」時)， 返回步驟S1，再次進行步驟S1的判定。當在高溫時溫度摩擦記憶部13a未設定有溫度資訊值及摩擦特性推定值時(由步驟S5的判定而判定為「否」時)、或溫度資訊值比高溫時溫度摩擦記憶部13a的溫度高時(由步驟S6的判定而判定為「是」時)，在高溫時溫度摩擦記憶部13a設定或更新溫度資訊值及摩擦特性推定值(步驟S7)，返回步驟S1，再次進行步驟S1的判定。此外，當溫度資訊值並沒有比常溫時溫度摩擦記憶部12a的溫度高時(由步驟S4的判定而判定為「否」時)，判定在低溫時溫度摩擦記憶部14a是否已設定有溫度資訊值及摩擦特性推定值(步驟S8)。當在低溫時溫度摩擦記憶部14a已設定有溫度資訊值及摩擦特性推定值時(由步驟S8的判定而判定為「是」時)，判定溫度資訊值是否比低溫時溫度摩擦記憶部14a的溫度高(步驟S9)，當有比較高時(由步驟S9的判定而判定為「是」時)，返回步驟S1，再次進行步驟S1的判定。當在低溫時溫度摩擦記憶部14a並未設定有溫度資訊值及摩擦特性推定值時(由步驟S8的判定而判定為「否」時)、或溫度資訊值並沒有比低溫時溫度摩擦記憶部14a的溫度高時(由步驟S9的判定而判定為「否」時)，在低溫時溫度摩擦記憶部14a設定或更新溫度資訊值及摩擦特性推定值(步驟S10)，返回步驟S1，再次進行步驟S1的判定。

而溫度摩擦模型產生部15係根據於自動設定的期間設定的常溫時溫度摩擦記憶部12a、高溫時溫度摩擦記憶部13a及低溫時溫度摩擦記憶部14a的溫度資訊 值及摩擦特性推定值，產生溫度摩擦模型。此時，溫度摩擦模型係考慮驅動機構2於自動設定的期間經年變化的可能性，而以經由設定在常溫時溫度摩擦記憶部12a的溫度資訊值及摩擦特性推定值之方式產生。依據此種構成，溫度摩擦自動設定部16係於自動設定的期間內，利用因季節變化所致的外部氣溫變化，在常溫時溫度摩擦記憶部12a、高溫時溫度摩擦記憶部13a及低溫時溫度摩擦記憶部14a自動設定溫度資訊值及摩擦特性推定值。

如以上說明，在本實施形態的電動機控制裝置中，係依據自動設定的溫度資訊值與摩擦特性推定值，自動地產生溫度摩擦模型，即使在溫度變化的設置環境，仍能夠根據所推定的摩擦特性推定值算出表示驅動機構2的經年變化之摩擦變動值。

另外，在本實施形態中，自動設定期間測量部17係構成為設定並測量自動設定的期間，但本發明並不限於此，亦可構成為設定電源的開啟關閉(on-off)次數或運轉次數的計數(count)次數，根據該些次數的測量結果輸出自動設定要求信號。

實施形態4.

第9圖係顯示本發明的電動機控制裝置的實施形態4的構成之方塊圖。本實施形態的電動機控制裝置係構成為具備：控制部4a亦輸出驅動電壓指令值，以取代第7圖的控制部4；及溫度資訊取得部11a，由驅動電流檢測值及驅動電壓指令值推定電動機3之溫度，取代溫度資訊取得部 11。第9圖所示的電動機控制裝置中，與第7圖相同的構成係進行相同動作並發揮相同功能，故在此省略其說明。

在第9圖所示的電動機控制裝置中，控制部4a係將以位置檢測信號、驅動指令信號及驅動電流檢測值為基準的驅動電流供給至電動機3，並且輸出速度信號、驅動力信號及驅動電壓指令值。而電動機3係產生與供給而來的驅動電流相應的驅動力。

第10圖係顯示控制部4a的構成之方塊圖。第10圖所示的控制部4a係具備驅動控制部41、電流控制部42a、速度演算部43及驅動力算出部44。亦即，第10圖所示的控制部4a係構成為具備電流控制部42a，以取代第2圖所示的控制部4的電流控制部42。電流控制部42a係具備電流控制演算部421及主電路部422。另外，驅動控制部41、速度演算部43及驅動力算出部44係以實施形態1的第2圖說明過，故在此省略其說明。

電流控制演算部421係接受驅動力指令信號及驅動電流檢測值之輸入，以使電動機3產生的驅動力追隨驅動力指令信號之方式輸出驅動電壓指令值。主電路部422係依據驅動電壓指令值，輸出驅動電流至電動機3。

溫度資訊取得部11a係從驅動電流檢測值及驅動電壓指令值量測電動機3的繞組電阻，從銅線的電阻係數與溫度之關係來推定電動機3的溫度並輸出溫度資訊值。具體而言，係由所量測的繞組電阻量測值、屬於預先量測到之值的繞組在20℃時的繞組電阻(即20℃繞組電 阻值)、及20℃的電阻溫度係數(即20℃電阻溫度係數)，使用下式(4)算出溫度的推定值。

[數式4](推定溫度)=20+{(繞組電阻量測值)/(20℃繞組電阻值)-1}/{20℃電阻溫度係數}…(4)

藉由上式(4)，溫度資訊取得部11a係推定電動機3的溫度並輸出溫度資訊值。

如以上說明，在本實施形態的電動機控制裝置中，係根據自動設定的溫度資訊值及摩擦特性推定值，自動設定溫度摩擦模型，即使在溫度變化的設置環境下，仍能夠根據所推定的摩擦特性推定值來算出表示驅動機構2的經年變化之摩擦變動值。

另外，在本實施形態的電動機控制裝置中，雖然溫度資訊取得部11a係使用電流控制部42a輸出的驅動電壓指令值來推定電動機3的溫度，但亦可使用施加在主電路部422或電動機3的電壓之檢測值(即驅動電壓檢測值)來推定電動機3的溫度。

此外，在本實施形態的電動機控制裝置中，亦可如實施形態2的第6圖所示的電動機控制裝置，省略溫度摩擦自動設定部16及自動設定期間測量部17。此時，只要在常溫時溫度摩擦記憶部12、高溫時溫度摩擦記憶部13及低溫時溫度摩擦記憶部14設定溫度資訊值與摩擦特性推定值即可。

此外，在本實施形態的電動機控制裝置 中，亦可如實施形態1的第1圖所示的電動機控制裝置，省略常溫時溫度摩擦記憶部12、12a、高溫時溫度摩擦記憶部13、13a、低溫時溫度摩擦記憶部14、14a、溫度摩擦模型產生部15、溫度摩擦自動設定部16及自動設定期間測量部17。此時，只要在摩擦模型部9、9a設定溫度摩擦模型即可。

實施形態5.

第11圖係顯示本發明的電動機控制裝置的實施形態5的構成之方塊圖。本實施形態的電動機控制裝置係在第7圖的構成中具有摩擦力信號產生部18及基準摩擦值產生部19，且具備摩擦變動解析部10a以取代摩擦變動解析部10。摩擦力信號產生部18係由驅動力信號及速度信號算出驅動機構2產生的摩擦力，以產生摩擦力信號並予以輸出。基準摩擦值產生部19係從速度信號及基準摩擦特性產生基準摩擦值並予以輸出。摩擦變動解析部10a係比較摩擦力信號與基準摩擦值，來算出摩擦變動值。第11圖所示的電動機控制裝置中，與第7圖相同的構成係進行相同動作發揮相同功能，故此處省略說明。

摩擦力信號產生部18係使用已預先記憶之施加在電動機3的負荷質量及對控制部4輸出之速度信號進行微分而得的加速度信號，求取負荷質量的加減速所需的轉矩或推力之波形，以驅動力信號減去該波形，藉此算出驅動機構2發生的摩擦力，以產生摩擦力信號並予以輸出。基準摩擦值產生部19係根據摩擦模型部9a輸出之基 準摩擦特性及控制部4輸出之速度信號，產生速度信號所示之速度下的基準摩擦特性的摩擦值(即基準摩擦值)並予以輸出。在摩擦變動解析部10a並未輸入摩擦特性推定值，而是輸入摩擦力信號產生部18輸出之摩擦力信號及基準摩擦值產生部19輸出之基準摩擦值，再藉由與摩擦變動解析部10相同的演算，算出表示驅動機構2的摩擦伴隨經年變化而產生的變動之摩擦變動值。

在如上述的構成中，係使用算出驅動機構2發生的摩擦力之摩擦力信號，以取代摩擦特性推定部8推定的摩擦特性推定值。摩擦特性推定部8的摩擦特性推定值之推定雖需要時間，但摩擦力信號係能夠由驅動力信號及加速度信號，藉由代數計算即時地產生。因此，能夠以短時間算出摩擦變動值。

如以上說明，在本實施形態的電動機控制裝置中，即使在溫度變化的設置環境，仍能夠以短時間算出表示驅動機構2的經年變化之摩擦變動值。

此外，在本實施形態的電動機控制裝置中，亦可如實施形態2的第6圖所示的電動機控制裝置，省略溫度摩擦自動設定部16及自動設定期間測量部17。此時，只要在常溫時溫度摩擦記憶部12、高溫時溫度摩擦記憶部13及低溫時溫度摩擦記憶部14設定溫度資訊值與摩擦特性推定值即可。此外，在本實施形態的電動機控制裝置中，亦可如實施形態1的第1圖所示的電動機控制裝置，省略常溫時溫度摩擦記憶部12、12a、高溫時溫度摩 擦記憶部13、13a、低溫時溫度摩擦記憶部14、14a、溫度摩擦模型產生部15、溫度摩擦自動設定部16及自動設定期間測量部17。此時，只要在摩擦模型部9設定溫度摩擦模型即可。

實施形態6.

第12圖係顯示本發明的電動機控制裝置的實施形態6的構成之方塊圖。本實施形態的電動機控制裝置係具備連續運轉計數(counter)部20，以取代第1圖的溫度資訊取得部11、且具備摩擦模型部9b以取代摩擦模型部9。連續運轉計數部20係產生隨著連續運轉時間而單調遞增的連續運轉計數值並予以輸出。摩擦模型部9b係設定摩擦特性相應於連續運轉計數值而變化的連續運轉摩擦模型。第12圖所示的電動機控制裝置中，與第1圖相同的構成係進行相同動作並發揮相同功能，故在此省略其說明。

在第12圖所示的電動機控制裝置中，驅動部1係具有驅動機構2及電動機3，電動機3係依據驅動指令信號驅動驅動機構2。驅動機構2係具備可動部，其係以將旋轉運動轉換為線性運動的滾珠螺桿或設定動作方向的導引機構為代表，摩擦係於驅動部1動作時發生。由於該摩擦係受可動部的磨耗、損傷或異物的影響而變動，故摩擦特性成為表示驅動機構2的狀態之指標。在驅動機構2的可動部係為了潤滑及降低摩擦而塗佈有潤滑脂或潤滑劑。該種潤滑脂或潤滑劑係具有其黏度依溫度而變化的特性，如前述實施形態1中之說明，驅動機構2的摩擦係 具有溫度依存性。此外，驅動機構2的溫度係在驅動部1的連續運轉中因摩擦造成的損失及電動機3的電氣損失而上升，因此驅動機構2的摩擦特性係因連續運轉而變化。

第13圖係顯示作為正常時的一例導入機械裝置時，以電動機3驅動由滾珠螺桿所構成的驅動機構2時的摩擦值的變化之圖表。在此，橫軸係表示連續運轉計數值，縱軸係表示令電動機3以轉速3000rpm旋轉時的摩擦值(N)。在此，連續運轉計數值的計數單位為分鐘，但本發明並不限於此，連續運轉計數值只要設定為固定的單位時間即可。如第13圖所示，摩擦值係在從連續運轉開始至120分鐘為止的期間持續減少，之後幾乎沒有變化，摩擦值係成為大致一定的值。摩擦值之所以會如此變動，可能為在從連續運轉開始到120分鐘為止的期間，摩擦特性會因摩擦損失或電氣損失所導致的驅動機構2的溫度上升而變化，之後外部氣溫與損失所產生的熱會達到平衡狀態，溫度不再變化。

在此，針對以連續運轉開始300分鐘後的摩擦值8.2N為基準而從摩擦的變動掌握經年變化之情形進行說明。在連續運轉開始60分鐘後所推定的摩擦值為9.7N，故摩擦值變動達1.5N。另外，摩擦值的變動量換算成比例的話為18%。因此，若未將連續運轉中的摩擦特性變化考慮在內，則會把摩擦的18%的變動誤判成是因經年變化所造成者。因此，若要從摩擦的變動中抽出因驅動機構2的經年變化所造成的摩擦特性的變動，便應將連續運 轉中的摩擦特性變化考慮在內。在此，只要驅動部1的運轉模式相同，則因摩擦損失或電氣損失所產生的熱可視為沒有變化。因此，根據作為正常時的一例在導入機械裝置時令驅動機構2以重複某運轉模式而動作時其連續運轉計數部20輸出之連續運轉計數值、及摩擦特性推定部8所推定並輸出的摩擦特性推定值，產生將連續運轉計數值與摩擦特性之關係加以模型化所得的連續運轉摩擦模型，藉此，只要驅動部1的運轉模式相同，便能夠以連續運轉摩擦模型為基準來掌握驅動機構2的經年變化。亦即，摩擦模型部9b係從連續運轉摩擦模型來算出與連續運轉計數值相應的基準摩擦特性，以該特性為基準來比較摩擦特性推定部8所推定的摩擦特性推定值進行解析，藉此便能夠在考慮到連續運轉中之摩擦特性變化之情形下掌握驅動機構2的經年變化。

連續運轉摩擦模型係較佳為相應於摩擦特性推定部8推定的摩擦特性推定值，將黏性係數與庫侖係數的顯現方式設為相對於連續運轉計數值之函數，而藉由下式(5)、(6)設定。

[數式5](黏性係數)=(黏性溫度係數)×(連續運轉計數值)+(黏性補償值)…(5)

[數式6](庫侖係數)=(庫侖溫度係數)×(連續運轉計數值)+(庫侖補償值)…(6)

此時的摩擦模型部9b係依據所輸入的連續運轉計數值，利用上式(5)、(6)，輸出成為基準的黏性係數及庫侖係數而作為基準摩擦特性。

摩擦變動解析部10係從基準摩擦特性及摩擦特性推定值，如上述算出表示驅動機構2的摩擦伴隨經年變化所產生的變動之摩擦變動值。

在如上述的構成中，在摩擦模型部9b係根據作為正常時的一例在導入機械裝置時之驅動機構2重複某種運轉模式時的摩擦與連續運轉時間之關係，設定摩擦特性相應於連續運轉計數值而變化的連續運轉摩擦模型。此外，摩擦模型部9b係依據進行摩擦特性推定值的推定時連續運轉計數部20所產生的連續運轉計數值，算出基準摩擦特性並予以輸出。摩擦變動解析部10係比較摩擦特性推定部8所推定的摩擦特性推定值及基準摩擦特性，輸出考慮到連續運轉時間與摩擦特性之關係的摩擦變動值。

如以上說明，本實施形態的電動機控制裝置係即使在因藉由重複某運轉模式造成連續運轉而使摩擦特性變化之驅動機構2中，仍能夠根據所推定的摩擦特性推定值來算出表示驅動機構2的經年變化之摩擦變動值。另外，在本實施形態的電動機控制裝置中，雖然連續運轉 計數部20係產生隨著連續運轉時間而單調遞增的連續運轉計數值，但亦可從運轉模式的重複次數或加減速的次數等因重複所設定之運轉模式而使得該運轉模式的次數(即運轉次數)單調遞增的現象來產生連續運轉計數值。

實施形態7.

第14圖係顯示本發明的電動機控制裝置的實施形態7的構成之方塊圖。本實施形態的電動機控制裝置係構成為在第1圖所示的電動機控制裝置追加摩擦異常診斷部21。在摩擦異常診斷部21係輸入摩擦變動解析部10所輸出的摩擦變動值，並輸出摩擦異常診斷信號。第14圖所示的電動機控制裝置中，與第1圖相同的構成係進行相同動作並發揮相同功能，故在此省略其說明。

在第14圖所示的電動機控制裝置中，摩擦異常診斷部21係比較所輸入的摩擦變動值與預設的摩擦變動值的正常值範圍，當摩擦變動值在正常值範圍外時，輸出表示摩擦的異常之摩擦異常診斷信號。此外，當所輸入的摩擦變動值在正常值範圍內時，輸出表示摩擦為正常之摩擦異常診斷信號，或者不輸出信號。

如實施形態1及第5圖所示，摩擦變動解析部10係比較摩擦模型部9所算出的基準摩擦特性與摩擦特性推定部8所推定的驅動機構2的摩擦特性推定值，以算出表示驅動機構2的摩擦的變動之摩擦變動值。摩擦模型部9所算出的基準摩擦特性係與溫度資訊取得部11所取得的溫度資訊值相對應的正常時的驅動機構2的摩擦特性。 藉此，摩擦變動解析部10係比較摩擦特性推定值與基準摩擦特性，算出現在的摩擦特性相對於現在溫度之正常時的摩擦特性之變動量，再算出該變動量相對於基準摩擦特性之比例而輸出摩擦變動值。如上述，由於摩擦變動值係在考慮到摩擦的溫度依存性之情形下算出，因此摩擦變動值係無關溫度地表示因經年變化所造成的摩擦特性的變動。

摩擦異常診斷部21係比較表示因經年變化所造成的摩擦特性的變動之摩擦變動值與預設的正常值範圍，藉此診斷驅動機構2的摩擦是否為正常或是否為異常。因摩擦變動值並不依存於溫度，故能夠不受溫度影響地以單一正常值範圍進行診斷。

如以上說明，本實施形態的電動機控制裝置係能夠從摩擦異常診斷部21所輸出的摩擦異常診斷信號，對使用者通知驅動機構2有無摩擦的異常。另外，在本實施形態中，雖然係針對在實施形態1的第1圖的構成追加摩擦異常診斷部21之形態進行說明，但即使在實施形態2的第6圖、實施形態3的第7圖、實施形態4的第9圖、實施形態5的第11圖、實施形態6的第12圖的構成中追加摩擦異常診斷部21亦能夠獲得同樣的效果。

實施形態8.

第15圖係本發明的電動機控制裝置的實施形態8的構成之方塊圖。本實施形態的電動機控制裝置係具備摩擦異常診斷部21a以取代實施形態7的第14圖的摩擦異常診斷部21。

摩擦異常診斷部21a係根據摩擦變動解析部10所輸出的摩擦變動值，輸出摩擦異常增加診斷信號或摩擦異常減少診斷信號。第15圖所示的電動機控制裝置中，與第1圖相同的構成係進行相同動作並發揮相同功能，故在此省略其說明。

在第15圖所示的電動機控制裝置中，在摩擦異常診斷部21a係預設有由上限值與下限值所構成的摩擦變動值的正常值範圍，比較所輸入的摩擦變動值與該正常值範圍，當摩擦變動值超過正常值範圍的上限值便輸出表示摩擦的異常增加之摩擦異常增加診斷信號，當摩擦變動值低於正常值範圍的下限值便輸出表示摩擦的異常減少之摩擦異常減少診斷信號。此外，當摩擦變動值在正常值範圍內時，輸出表示摩擦為正常之摩擦異常增加診斷信號或表示摩擦為正常之摩擦異常減少診斷信號，或者不輸出信號。

在驅動機構2發生的摩擦係起因於屬於潤滑劑之潤滑油或潤滑脂，或者起因於驅動機構2所使用的軸承(bearing)、滾珠螺桿或線性導軌(linear guide)的加壓。當因經年變化導致潤滑油增黏、或潤滑脂發生硬化、或異物混入時，預期摩擦會增加。另一方面，當潤滑油的黏度下降、或潤滑脂發生軟化、或加壓減輕，預期摩擦會減少。摩擦異常診斷部21a係區分摩擦的異常增加與異常減少而輸出摩擦異常增加診斷信號或摩擦異常減少診斷信號，故能進行區分上述現象的診斷。

如以上說明，在本實施形態中，當摩擦變動值超過正常值範圍的上限值時輸出表示摩擦的異常增加之摩擦異常增加診斷信號，當摩擦變動值低於正常值範圍的下限值時輸出表示摩擦的異常減少之摩擦異常減少診斷信號。在驅動機構2中，摩擦增加時與摩擦減少時發生的現象理當不同，故使用者能夠在摩擦的異常增加時與摩擦的異常減少時採取不同的應對。另外，在本實施形態中，雖然係針對將實施形態7的構成的摩擦異常診斷部21取代成摩擦異常診斷部21a之形態、亦即在實施形態1的第1圖的構成中追加摩擦異常診斷部21之形態進行說明，但即使在實施形態2的第6圖、實施形態3的第7圖、實施形態4的第9圖、實施形態5的第11圖、實施形態6的第12圖的構成中追加摩擦異常診斷部21a亦能夠獲得同樣的效果。

實施形態9.

第16圖係本發明的電動機控制裝置的實施形態9的構成之方塊圖。本實施形態的電動機控制裝置係從實施形態3的第7圖的構成中省略常溫時溫度摩擦記憶部12a、高溫時溫度摩擦記憶部13a、低溫時溫度摩擦記憶部14a，且具備溫度摩擦模型產生部15a以取代溫度摩擦模型產生部15。

溫度摩擦模型產生部15a係在自動設定期間測量部17設定的期間內，從溫度摩擦自動設定部16設定溫度資訊值及摩擦特性推定值。在第16圖所示的電動機 控制裝置中，與第7圖相同的構成係進行相同動作並發揮相同功能，故在此省略其說明。

在第16圖所示的電動機控制裝置中，溫度摩擦自動設定部16係在自動設定期間測量部17設定的期間內，自動對溫度摩擦模型產生部15a設定溫度資訊值及摩擦特性推定值。當自動設定期間測量部17設定的期間為1年以上的長期間，便會有驅動機構2於該期間經年變化之虞。因此，自動設定的期間較佳為設定為推估幾乎沒有經年變化的期間、亦即三個月至六個月程度。

接著，溫度摩擦模型產生部15a係從溫度摩擦自動設定部16所設定的溫度資訊值及摩擦特性推定值產生溫度摩擦模型。例如，溫度摩擦模型產生部15a係從在自動設定的期間輸入的溫度資訊值及摩擦特性推定值，逐次使用最小平方法來產生溫度摩擦模型。

如以上說明，在本實施形態的電動機控制裝置中，係依據自動設定的溫度資訊值及摩擦特性推定值，自動地產生溫度摩擦模型，且能夠根據所推定的摩擦特性推定值來算出表示驅動機構2的經年變化之摩擦變動值。此外，不需要原本在實施形態3的第7圖所示的構成中不可或缺的常溫時溫度摩擦記憶部12a、高溫時溫度摩擦記憶部13a及低溫時溫度摩擦記憶部14a。因此，能夠減少溫度摩擦模型的自動產生所需要的記憶量。如上述，能夠從溫度資訊值及摩擦特性推定值來算出基準摩擦模型並設定至摩擦模型部。

另外，在本實施形態中，雖然溫度摩擦模型產生部15a係從溫度資訊值及摩擦特性推定值，例如逐次使用最小平方法來產生溫度摩擦模型，但本發明並不限於此。當使用在有空調管理、溫度幾乎無變化的環境時，亦可藉由個別將溫度資訊值及摩擦特性推定值予以平均化來產生溫度摩擦模型。此時，因溫度摩擦模型未具有溫度依存性，故摩擦模型部9a係不受溫度資訊值之影響而輸出一定的基準摩擦特性。此外，此時，自動設定期間較佳為設定為幾乎沒有驅動機構2的經年變化的期間、亦即比六個月短的期間。

如實施形態1至9之說明，依據本發明的電動機控制裝置，能夠於早期察知異常，故防止因異常對其他零件造成之過負荷，且零件壽命長，亦能夠抑制因異常所造成的能源(energy)消耗，從而亦能夠降低對環境的負荷。此外，使用在生產機械時，能夠使良率提升。此外，使用在輸送機器時，能夠於早期對異常進行應對，故能夠使輸送效率提升。

(產業上的可利用性)

如上所述，本發明的電動機控制裝置係適用在自動化機械、工具機、以機器人(robot)為代表之具有由電動機所驅動的驅動部之機械裝置，尤其適合具有摩擦特性因設置環境的溫度變化或連續運轉時間而變化的驅動機構之機械裝置。

上述實施形態所示的構成係為本發明的內 容之一例，亦能夠與其他公知技術進行組合，且在不脫離本發明主旨的範圍內，亦能夠省略一部分的構成或進行變更。

1‧‧‧驅動部

2‧‧‧驅動機構

3‧‧‧電動機

4‧‧‧控制部

5‧‧‧位置檢測器

6‧‧‧指令產生部

7‧‧‧驅動電流檢測部

8‧‧‧摩擦特性推定部

9‧‧‧摩擦模型部

10‧‧‧摩擦變動解析部

11‧‧‧溫度資訊取得部

Claims (15)

1. 一種電動機控制裝置，係具備：指令產生部，係輸出驅動指令信號，作為對含有由電動機所驅動的驅動機構之驅動部發出的指令；動作檢測部，係檢測出前述驅動部的位置或速度，而輸出動作檢測信號；驅動電流檢測部，係檢測出供給至前述電動機的驅動電流，而輸出驅動電流檢測值；控制部，係接受前述驅動指令信號及前述動作檢測信號之輸入而產生驅動力指令信號，依據該驅動力指令信號及前述驅動電流檢測值來供給前述驅動電流；摩擦特性推定部，係接受表示前述電動機的驅動力的驅動力信號及前述動作檢測信號之輸入，並輸出摩擦特性推定值；溫度資訊取得部，係取得前述驅動部的溫度或相應於前述驅動部的溫度而產生溫度變化之部分的溫度，而輸出溫度資訊值；摩擦模型部，係設定特性依前述驅動部的溫度或相應於前述驅動部的溫度而產生溫度變化之部分的溫度而變化的基準摩擦模型，根據前述溫度資訊值輸出基準摩擦特性；以及摩擦變動解析部，係輸出依據前述摩擦特性推定值相對於前述基準摩擦特性之變動的摩擦變動值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動機控制裝置，其中，前述摩擦變動解析部係輸出將前述摩擦特性推定值相對於前述基準摩擦特性之變動量以比例表示的摩擦變動值。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電動機控制裝置，係具備溫度摩擦模型產生部，該溫度摩擦模型產生部係從前述溫度資訊值及前述摩擦特性推定值算出前述基準摩擦模型並設定至前述摩擦模型部。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電動機控制裝置，其中，前述溫度資訊取得部係安裝在前述動作檢測部。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電動機控制裝置，其中，前述溫度資訊取得部係安裝在前述驅動部。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電動機控制裝置，其中，前述控制部係含有電流控制部；前述電流控制部係根據前述驅動力指令信號及前述驅動電流檢測值產生驅動電壓指令值，將使用前述驅動電壓指令值所算出的前述驅動電流供給至前述電動機；前述溫度資訊取得部係不取得前述驅動部的溫度或相應於前述驅動部的溫度而產生溫度變化之部分的溫度，而是從前述驅動電壓指令值及前述驅動電流檢測值推定前述電動機的溫度並予以輸出。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電動機控制裝置，係具備： 摩擦力信號產生部，係從前述驅動力信號及前述動作檢測信號輸出摩擦力信號；及基準摩擦值產生部，係從前述基準摩擦特性及前述動作檢測信號輸出基準摩擦值；而前述摩擦變動解析部係從摩擦力信號相對於前述基準摩擦值之變動量輸出前述摩擦變動值，而取代根據前述摩擦特性推定值相對於前述基準摩擦特性之變動量輸出前述摩擦變動值。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電動機控制裝置，係具備：複數個溫度摩擦記憶部，係記憶指定溫度的溫度值與摩擦特性；及溫度摩擦模型產生部，係藉由根據前述複數個溫度摩擦記憶部所記憶的複數個溫度值的摩擦特性的近似計算，算出摩擦特性因溫度變化而變化的基準摩擦模型，並設定至前述摩擦模型部。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電動機控制裝置，係具備：溫度摩擦自動設定部，係在所設定的期間，根據前述溫度資訊值及前述摩擦特性推定值，自動設定前述複數個溫度摩擦記憶部。
10. 如申請專利範圍第8項所述之電動機控制裝置，其中，前述溫度摩擦模型產生部係以近似計算來算出通過以前述複數個溫度摩擦記憶部中之至少一個溫度摩擦記憶部所記憶的溫度值與摩擦特性所表示的點之基準摩 擦模型。
11. 一種電動機控制裝置，係具備：指令產生部，係輸出驅動指令信號，以作為對含有由電動機所驅動的驅動機構之驅動部發出的指令；動作檢測部，係檢測出前述驅動部的位置或速度，而輸出動作檢測信號；驅動電流檢測部，係檢測出供給至前述電動機的驅動電流，而輸出驅動電流檢測值；控制部，係接受前述驅動指令信號及前述動作檢測信號之輸入，而產生驅動力指令信號，依據該驅動力指令信號及前述驅動電流檢測值來供給前述驅動電流；摩擦特性推定部，係接受表示前述電動機的驅動力的驅動力信號及前述動作檢測信號之輸入，並輸出摩擦特性推定值；連續運轉計數部，係輸出於連續運轉時單調遞增的連續運轉計數值；基準摩擦模型部，係設定特性相應於前述連續運轉計數值而變化的基準摩擦模型，根據前述連續運轉計數值輸出基準摩擦特性；以及摩擦變動解析部，係輸出根據前述摩擦特性推定值相對於前述基準摩擦特性之變動的摩擦變動值。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電動機控制裝置，其中，前述連續運轉計數部係輸出自連續運轉開始起每 經過單位時間而單調遞增的連續運轉計數值。
13. 如申請專利範圍第11項所述之電動機控制裝置，其中，前述連續運轉計數部係輸出每個自連續運轉開始起之運轉次數所單調遞增的連續運轉計數值。
14. 如申請專利範圍第1項所述之電動機控制裝置，係具備摩擦異常診斷部；前述摩擦異常診斷部係比較前述摩擦變動值與預設的正常值範圍，藉此判定前述摩擦變動值是正常或異常，並輸出摩擦異常診斷信號。
15. 如申請專利範圍第1項所述之電動機控制裝置，係具備摩擦異常診斷部；前述摩擦異常診斷部係設定由上限值與下限值所訂定的正常值範圍，比較前述摩擦變動值與前述正常值範圍，當前述摩擦變動值超過上限值時即輸出摩擦異常增加診斷信號，當前述摩擦變動值未達下限值時輸出摩擦異常減少診斷信號。