TWI621002B - 伺服控制診斷系統 - Google Patents

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TWI621002B
TWI621002B TW106118677A TW106118677A TWI621002B TW I621002 B TWI621002 B TW I621002B TW 106118677 A TW106118677 A TW 106118677A TW 106118677 A TW106118677 A TW 106118677A TW I621002 B TWI621002 B TW I621002B
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吉田謙
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三菱電機股份有限公司
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Abstract

本發明之伺服控制診斷系統(10)係具備：積分器(102)，係將驅動機械端(3)之伺服馬達(2)的旋轉速度進行積分而作為馬達端位置資料輸出；第一診斷部(204)，係將從觸發發生的時間點起之屬於機械端(3)的位置資料的機械端位置資料的值的變化量與預先決定的位置資料臨限值(207)進行比較；第二診斷部(205)，係將從觸發發生的時間點起的馬達端位置資料的值的變化量與位置資料臨限值(207)進行比較。

Description

伺服控制診斷系統
本發明係關於一種進行伺服控制系統的異常檢測的伺服控制診斷系統，該伺服控制系統係使用於工具機、機械人(robot)或搬送系統之控制等用途。
伺服控制系統係具有：從控制器(controller)所輸出之位置指令值與來自於機械端之位置反饋值來產生速度指令之位置控制部；從由位置控制部所賦予之速度指令的值與速度反饋值來產生伺服馬達(servo motor)之驅動電力的速度控制部。
成為全閉迴路(full-closed loop)之全閉伺服控制(full-closed servo)系統中，係進行使用來自於被連接在伺服馬達來檢測伺服馬達之旋轉速度、旋轉角或磁極位置之馬達端檢測器的反饋訊號、及來自於檢測伺服馬達所驅動之台座(table)的線形移動位置的機械端檢測器的反饋訊號之控制。
上述那樣的全閉伺服控制系統中，會有使用者在維護中接近伺服控制系統進行作業的情形。此種情況中，必須診斷機械端的位置或伺服馬達的旋轉速度是否 維持在為了確保使用者的安全而預先決定的目標值。在檢測位置或速度沒有維持在目標值的異常之上述診斷中，以使其具備檢測的冗餘性之方法而言，一直以來係利用使用兩個診斷用檢測器的手法。亦即，係進行：藉由將從兩個診斷用檢測器所得的兩筆資料進行逐次比較或與設定值比較，來檢測位置或速度的異常。專利文獻1中，係將馬達軸的編碼器(encoder)及線性尺度(linear scale)的速度或位置進行比較來進行異常檢測。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-26656號公報
然而，上述之具備冗餘性之習知的異常檢測技術中，為了獲得兩筆資料，必須在伺服放大器(servo amplifier)的外部新追加診斷用檢測器、或設置可取得兩筆資料之檢測器、或將來自於檢測器之反饋訊號的分岐部設置在伺服放大器的外部。亦即，必須進行新檢測器的設置、檢測器或配線的變更，使得從成本或容易性的觀點來看會有問題。此外，專利文獻1中，還有必須在屬於控制器之NC裝置內設置用以進行比較及判斷之新運算部的問題點。
本發明係有鑑於上述情形而研創完成者，其目的在於獲得一種不需進行NC裝置或檢測器的變更即 可提升診斷精確度之伺服控制診斷系統。
為解決上述課題並達成目的，本發明係具備：積分器，係將驅動機械端之伺服馬達的旋轉速度進行積分而作為馬達端位置資料予以輸出；以及第一診斷部，係將從觸發發生的時間點起之屬於機械端的位置資料的機械端位置資料的值的變化量與預先決定的位置資料臨限值進行比較。本發明更具備：第二診斷部，係將從觸發發生的時間點起的馬達端位置資料的值的變化量與位置資料臨限值進行比較。
本發明之伺服控制診斷系統係可達成不須進行NC裝置或檢測器的變更即可提升診斷精確度的效果。
1‧‧‧控制器
2‧‧‧伺服馬達
3‧‧‧台座
4‧‧‧馬達端檢測器
5‧‧‧機械端檢測器
10、20、25‧‧‧伺服控制診斷系統
12‧‧‧第一伺服馬達
13‧‧‧第一台座
14‧‧‧第一馬達端檢測器
22‧‧‧第二伺服馬達
23‧‧‧第二台座
24‧‧‧第二馬達端檢測器
100、300、350‧‧‧伺服控制部
101‧‧‧位置控制部
102‧‧‧速度控制部
103、104、303、304‧‧‧資料轉換部
105、305‧‧‧傳送部
200、400、450‧‧‧診斷裝置
201、401‧‧‧接收部
202、203、402、403‧‧‧資料還原部
204、404‧‧‧第一診斷部
205、405‧‧‧第二診斷部
206‧‧‧資料差分臨限值
207、407‧‧‧位置資料臨限值
310‧‧‧第一積分器
311‧‧‧第一位置控制部
312‧‧‧第一速度控制部
320‧‧‧第二積分器
321‧‧‧第二位置控制部
322‧‧‧第二速度控制部
406‧‧‧位置差分臨限值
408‧‧‧速度差分臨限值
409‧‧‧速度資料臨限值
第1圖係顯示本發明實施形態1之伺服控制診斷系統之構成的方塊圖。
第2圖係顯示本發明實施形態2之伺服控制診斷系統之構成的方塊圖。
第3圖係顯示本發明實施形態3之伺服控制診斷系統之構成的方塊圖。
以下，根據圖式，詳細說明本發明實施形態之伺服控制診斷系統。再者，本發明不受實施形態所限 定。
實施形態1.
第1圖係顯示本發明實施形態1之伺服控制診斷系統10之構成的方塊圖。伺服控制診斷系統10係具備：屬於伺服放大器之伺服控制部100；設於伺服控制部100之診斷裝置200。伺服控制部100係控制伺服馬達2。伺服馬達2係透過傳遞機構驅動屬於機械端之台座3。診斷裝置200係藉由串列通信而與伺服控制部100傳送接收訊號。
在伺服馬達2安裝有檢測伺服馬達2的旋轉速度之馬達端檢測器4。馬達端檢測器4係將伺服馬達2的旋轉速度作為速度反饋值輸出至伺服控制部100。
在台座3安裝有檢測台座3的線形移動位置之機械端檢測器5。台座3的線形移動位置，係指台座3直線地移動時之位置。機械端檢測器5係檢測機械端的位置資料而作為機械端位置資料輸出。具體而言，係將台座3之屬於機械端位置資料的線形移動位置作為位置反饋值輸出至伺服控制部100。
第1圖之包含伺服控制部100、伺服馬達2及台座3的伺服控制系統，係也利用來自於機械端檢測器5之位置反饋值的全閉伺服控制系統。
伺服控制部100係具備：位置控制部101，係根據由NC裝置等控制器1所輸出之位置指令值及來自於機械端檢測器5之位置反饋值而產生速度指令；及速度 控制部102，係根據來自於位置控制部101之速度指令值及來自於馬達端檢測器4之速度反饋值而產生伺服馬達2的驅動電力。
此外，伺服控制部100還具備：資料轉換部103，係將從位置控制部101所輸出之機械端位置資料轉換為通信資料；資料轉換部104，係將從速度控制部102所輸出之馬達端位置資料轉換為通信資料；及傳送部105，係將資料轉換部103及104所輸出之通信資料傳送至診斷裝置200。
再者，位置控制部101係將來自於機械端檢測器5之位置反饋值作為機械端位置資料輸出至資料轉換部103。速度控制部102也具有積分器的功能，將屬於速度反饋值之伺服馬達2的旋轉速度進行積分而作為馬達端位置資料輸出至資料轉換部104。
資料轉換部103係對從位置控制部101所輸入之機械端位置資料附加CRC(Cyclic Redundancy Check，循環冗餘檢測)32等錯誤檢測符號及顯示資料之順序的資料號碼(data number)，而轉換為提高了可靠性的通信資料，並輸出至傳送部105。資料轉換部104係對從速度控制部102所輸入之馬達端位置資料附加CRC32等錯誤檢測符號及資料號碼，而轉換為提高了可靠性的通信資料，並輸出至傳送部105。
傳送部105係將從資料轉換部103及104所輸入之通信資料藉由串列通信輸出至診斷裝置200。具體 而言，傳送部105係藉由串列通信依序傳送：將從資料轉換部103所輸入之機械端位置資料進行轉換而成的通信資料、及將從資料轉換部104所輸入之馬達端位置資料進行轉換而成的通信資料。
診斷裝置200係具備：接收部201，係連接於伺服控制部100的傳送部105而接收來自於傳送部105的通信資料；資料還原部202，係將機械端位置資料還原；資料還原部203，係將馬達端位置資料還原；第一診斷部204，係根據被還原的機械端位置資料進行異常檢測；第二診斷部205，係根據被還原的馬達端位置資料進行異常檢測。接收部201與傳送部105可藉由有線方式連接，亦可藉由無線方式通信連接。
診斷裝置200的一例係安裝於伺服控制部100之專用的硬體(hardware)。此外，診斷裝置200亦可為組入於伺服控制部100的內部之專用的硬體。接收部201與傳送部105藉由無線方式通信連接時，診斷裝置200遠離伺服控制部100而設置亦無妨。專用的硬體之處理電路係相當於單電路、複合電路、程式化的處理器(processor)、平行程式化的處理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特殊應用積體電路)、FPGA(Field Programmable Gate Array，現場可程式閘陣列)、或將此等予以組合而成者。可將接收部201、資料還原部202、資料還原部203、第一診斷部204及第二診斷部205之各部功能分別藉由處理電路來實現，亦可統合各部功能而藉由處理電路來實現。
接收部201係接收從伺服控制部100的傳送部105所輸入之通信資料，並將通信資料輸出至資料還原部202及資料還原部203。由於來自於傳送部105的通信資料係如上述般藉由串列通信所傳送，所以接收部201可藉由預先設定或來自於傳送部105的通知等方法，而掌握由傳送部105所進行之資料傳送的順序、亦即資料接收的順序。藉此，接收部201可使將機械端位置資料轉換而成的通信資料輸出至資料還原部202，且使將馬達端位置資料轉換而成的通信資料輸出至資料還原部203。
資料還原部202係從接收部201接收將機械端位置資料轉換而成的通信資料並還原為機械端位置資料，並將被還原的機械端位置資料輸出至第一診斷部204。
資料還原部203係從接收部201接收將馬達端位置資料轉換而成的通信資料並還原為馬達端位置資料，並將被還原的馬達端位置資料輸出至第二診斷部205。
實施形態1之診斷裝置200可在外部觸發(trigger)發生時進行檢測，由診斷裝置200所進行之診斷，係從外部觸發發生的時間點、亦即從診斷裝置200檢測到外部觸發的時間點開始。在成為觸發的外部觸發中，係包含由使用者所進行的各種動作。具體而言，係於為了進行維護作業時之使用者的安全確保而欲先使伺服馬達2及台座3靜止等之目的下，在使用者按下設置於診斷裝置200之未圖示的開關(switch)的時間點開始診斷。此外，使用者在作業中係恆常地按下沖壓(press)機中分別設於兩側的兩 個按鈕(button)，且在使用者沒有按下按鈕的時間點，為了進行使用者的安全確保而開始診斷，以使其不會進行不需要的動作。此外，亦可在光幕(light curtain)被使用者遮斷的時間點開始診斷。如此，由診斷裝置200所進行之診斷不須依存於來自於控制器1的指令，而是從檢測到發生了屬於使用者之上述動作的外部觸發的時間點開始，因此，診斷開始的時間點會成為使用者之上述動作發生的時間點。再者，伺服控制部100的診斷動作與利用來自於控制器1的指令所為之通常控制所進行之動作不同而並行執行亦無妨。
在診斷開始的時間點，第一診斷部204會記錄從資料還原部202所輸入之被還原的機械端位置資料的值。而且，藉由將診斷開始後之被還原的機械端位置資料的值與診斷開始時之被還原的機械端位置資料的值相比來求取從診斷開始之時間點起的變化量，使該變化量與位置資料臨限值207統一單位來進行比較，判定該變化量是否在位置資料臨限值207以內。於變化量不在位置資料臨限值207以內時，就診斷為有某些異常發生在台座3的動作中。在此，統一單位係指將一方的數值轉換為台座3的線形移動位置或伺服馬達2的旋轉角度等表示物理量之單位的任一種單位來表現之數值，而使雙方數值的單位相同。因此，位置資料臨限值207以任一種單位來賦予亦無妨。在此，位置資料臨限值207係在診斷之開始前由使用者作為參數(parameter)而預先指定的值。再者，上述判定亦可 以下述方式進行：將診斷開始之時間點中之被還原的機械端位置資料的值設為零(zero)，而判定診斷開始後之被還原的機械端位置資料的值是否在位置資料臨限值207以內。
再者，於診斷開始後，第一診斷部204係判定將被還原的機械端位置資料的值與從第二診斷部205所輸入之被還原的馬達端位置資料的值統一為資料差分臨限值206的單位而獲得的差分是否在預先決定的資料差分臨限值206以內。在此，資料差分臨限值206係在診斷之開始前由使用者作為參數而指定的值。機械端位置資料的值與馬達端位置資料的值，若將單位統一為台座3的線形移動位置或伺服馬達2的旋轉角度之任一者，則應該會在正常動作時成為相同值。因此，於統一兩者的單位而獲得的差分不在資料差分臨限值206以內時，可考慮是有伺服馬達2與台座3之間之機械連結之缺陷等伺服控制系統的異常發生。
在診斷開始的時間點，第二診斷部205會記錄從資料還原部203所輸入之被還原的馬達端位置資料的值。而且，藉由將診斷開始後之被還原的馬達端位置資料的值與診斷開始時之被還原的馬達端位置資料的值相比來求取從診斷開始之時間點起的變化量，使該變化量與位置資料臨限值207統一單位來進行比較，判定該變化量是否在位置資料臨限值207以內。於變化量不在位置資料臨限值207以內時，就診斷為有某些異常發生在伺服馬達2的動作中。再者，上述判定亦可以下述方式進行：將診斷開 始之時間點中之被還原的馬達端位置資料的值設為零，而判定診斷開始後之被還原的馬達端位置資料的值是否在位置資料臨限值207以內。
再者，於診斷開始後，第二診斷部205係判定將被還原的馬達端位置資料的值與從第一診斷部204所輸入之被還原的機械端位置資料的值統一為資料差分臨限值206的單位而獲得的差分是否在資料差分臨限值206以內。於統一兩者的單位而獲得的差分不在資料差分臨限值206以內時，可考慮是有伺服馬達2與台座3之間之機械連結之缺陷等伺服控制系統的異常發生。藉此，由於會成為在第一診斷部204及第二診斷部205雙方執行使用相同差分的值之判定，所以可進行雙重檢查(check)。再者，在第一診斷部204或第二診斷部205之任一方進行上述判定亦無妨。
此外，實施形態1中，雖將機械端檢測器5的檢測對象設為台座3的線形移動位置，但檢測對象並不限定於此。只要為檢測機械位置之對象，則即使為旋轉位置、移動位置、其他任何檢測對象亦無妨。
此外，位置資料臨限值207亦可為伺服控制部100根據伺服馬達2的動作模式(model)而推估伺服馬達2之位置的容許變動量所得的值。此外，位置資料臨限值207亦可為伺服控制部100根據台座3的動作模式而推估台座3的線形移動位置的容許變動量所得的值。在此，台座3的動作模式係表現出相對於控制之台座3的動作之延 遲的模式。
根據實施形態1之伺服控制診斷系統10，係將從根據位置反饋值而產生速度指令之位置控制部101所獲得之機械端位置資料與從根據速度反饋值而控制伺服馬達2之速度控制部102所獲得之馬達端位置資料使用於用以進行伺服控制之使用者的安全確保之診斷。藉此，不需要在伺服放大器的外部設置診斷用檢測器，也不需要使用可取得兩筆資料之檢測器。
此外，診斷裝置200係連接於伺服控制部100而從伺服控制部100直接取得用以進行異常檢測的位置資料，並與位置資料臨限值207進行比較，藉此診斷無法繼續維持機械端位置及馬達端位置之異常的發生。因此，不需要將來自於檢測器之反饋訊號的分岐部設置在伺服控制部100的外部。
亦即，係設為下述構成：於新設置用以進行異常檢測之診斷裝置200之際，在伺服馬達2的通常動作中利用伺服控制部100於控制中使用之機械端位置資料及馬達端位置資料。因此，由於不需要進行新檢測器的設置、NC裝置、檢測器或配線的變更，所以能以將診斷裝置200直接連接於伺服控制部100之簡易的構成來進行異常診斷。
實施形態2.
第2圖係顯示本發明實施形態2之伺服控制診斷系統 20之構成的方塊圖。伺服控制診斷系統20係具備：屬於伺服放大器之伺服控制部300；以及設於伺服控制部300之診斷裝置400。伺服控制部300係控制第一伺服馬達12及第二伺服馬達22。第一伺服馬達12係透過傳遞機構而驅動屬於第一機械端之第一台座13。第二伺服馬達22係透過其他的傳遞機構而驅動屬於第二機械端之第二台座23。第一台座13及第二台座23係以機械方式連動(亦即進行軸同步)而進行相同動作。第一台座13及第二台座23的具體例係搬送用之左右的台座。診斷裝置400係藉由串列通信而與伺服控制部300進行傳送接收訊號。
在第一伺服馬達12安裝有檢測第一伺服馬達12的旋轉速度之第一馬達端檢測器14。第一馬達端檢測器14係將第一伺服馬達12的旋轉速度作為速度反饋值輸出至伺服控制部300。
在第二伺服馬達22安裝有檢測第二伺服馬達22的旋轉速度之第二馬達端檢測器24。第二馬達端檢測器24係將第二伺服馬達22的旋轉速度作為速度反饋值輸出至伺服控制部300。
實施形態2的伺服控制系統係以單一的伺服放大器來驅動2軸的伺服馬達，故實施形態2之伺服控制診斷系統20係使用連接於各個伺服馬達之檢測器。亦即，實施形態1之伺服控制診斷系統10係使用馬達端檢測器4及機械端檢測器5的檢測值，而實施形態2之伺服控制診斷系統20係使用第一馬達端檢測器14及第二馬達端 檢測器24的檢測值。
伺服控制部300係具備：第一積分器310，係將來自於第一馬達端檢測器14的速度反饋值進行積分而作為位置反饋值輸出；第一位置控制部311，係根據NC裝置等之控制器1所輸出的第一位置指令值及來自於第一積分器310的位置反饋值而產生第一速度指令；第二速度控制部312，係根據來自於第一位置控制部311的第一速度指令值及來自於第一馬達端檢測器14的速度反饋值而產生第一伺服馬達12的驅動電力。
此外，伺服控制部300還具備：第二積分器320，係將來自於第二馬達端檢測器24的速度反饋值進行積分而作為位置反饋值輸出；第二位置控制部321，係根據控制器1所輸出的第二位置指令值及來自於第二積分器320的位置反饋值而產生第二速度指令；第二速度控制部322，係根據來自於第二位置控制部321的第二速度指令值及來自於第二馬達端檢測器24的速度反饋值而產生第二伺服馬達22的驅動電力。
此外，伺服控制部300還具備：資料轉換部303，係將從第一位置控制部311所輸出的第一馬達端位置資料轉換為通信資料；資料轉換部304，係將從第二位置控制部321所輸出的第二馬達端位置資料轉換為通信資料；傳送部305，係將資料轉換部303及304所輸出的通信資料傳送至診斷裝置400。
再者，第一位置控制部311係將來自於第一 積分器310的位置反饋值作為第一馬達端位置資料輸出至資料轉換部303。第二位置控制部321係將來自於第二積分器320的位置反饋值作為第二馬達端位置資料輸出至資料轉換部304。
資料轉換部303係對從第一位置控制部311所輸入之第一馬達端位置資料附加CRC32等錯誤檢測符號及資料號碼，而轉換為提高了可靠性的通信資料，並輸出至傳送部305。資料轉換部304係對從第二位置控制部321所輸入之第二馬達端位置資料附加CRC32等錯誤檢測符號及資料號碼，而轉換為提高了可靠性的通信資料，並輸出至傳送部305。
傳送部305係將從資料轉換部303及304所輸入之通信資料藉由串列通信輸出至診斷裝置400。具體而言，傳送部305係藉由串列通信依序傳送：將從資料轉換部303所輸入之第一馬達端位置資料轉換而成的通信資料、及將從資料轉換部304所輸入之第二馬達端位置資料轉換而成的通信資料。
診斷裝置400係具備：接收部401，係連接於伺服控制部300的傳送部305而接收來自於傳送部305的通信資料；資料還原部402，係將第一馬達端位置資料還原；資料還原部403，係將第二馬達端位置資料還原；第一診斷部404，係根據被還原的第一馬達端位置資料進行異常檢測；第二診斷部405，係根據被還原的第二馬達端位置資料進行異常檢測。接收部401與傳送部305可藉 由有線方式連接，亦可藉由無線方式通信連接。
診斷裝置400的一例係安裝於伺服控制部300之專用的硬體。此外，診斷裝置400亦可為組入於伺服控制部300的內部之專用的硬體。接收部401與傳送部305藉由無線方式通信連接時，診斷裝置400遠離伺服控制部300而設置亦無妨。專用的硬體之處理電路係相當於單電路、複合電路、程式化的處理器、平行程式化的處理器、ASIC、FPGA、或將此等予以組合而成者。可將接收部401、資料還原部402、資料還原部403、第一診斷部404及第二診斷部405之各部功能分別藉由處理電路來實現、亦可統合各部功能而藉由處理電路來實現。
接收部401係接收從伺服控制部300的傳送部305所輸入之通信資料，並將通信資料輸出至資料還原部402及資料還原部403。由於來自於傳送部305的通信資料係如上述般藉由串列通信所傳送，所以接收部401可藉由預先的設定或來自於傳送部305的通知等方法，而掌握由傳送部305所進行之資料傳送的順序、亦即資料接收的順序。藉此，接收部401可使將第一馬達端位置資料轉換而成的通信資料輸出至資料還原部402，且使將第二馬達端位置資料轉換而成的通信資料輸出至資料還原部403。
資料還原部402係從接收部401接收將第一馬達端位置資料進行轉換而成的通信資料而還原為第一馬達端位置資料，並將被還原的第一馬達端位置資料輸出至 第一診斷部404。
資料還原部403係從接收部401接收將第二馬達端位置資料轉換而成的通信資料而還原為第二馬達端位置資料，並將被還原的第二馬達端位置資料輸出至第二診斷部405。
實施形態2之診斷裝置400所進行之診斷也與實施形態1同樣，從診斷裝置400檢測到發生了屬於由使用者所進行之各種動作的外部觸發的時間點開始。因此，診斷開始的時間點係成為發生了屬於外部觸發之使用者的動作的時間點。
在診斷開始的時間點，第一診斷部404會記錄從資料還原部402所輸入之被還原的第一馬達端位置資料的值。而且，藉由將診斷開始後之被還原的第一馬達端位置資料的值與診斷開始時之被還原的第一馬達端位置資料的值相、比來求取從診斷開始之時間點起的變化量，使該變化量與位置資料臨限值407進行比較，判定該變化量是否在位置資料臨限值407以內。於該變化量不在位置資料臨限值407以內時，就診斷為有某些異常發生在第一伺服馬達12的動作中。在此，位置資料臨限值407係在診斷之開始前由使用者作為參數而預先指定的值。再者，上述判定係將診斷開始之時間點中之被還原的第一馬達端位置資料的值設為零，而判定診斷開始後之被還原的第一馬達端位置資料的值是否在位置資料臨限值407以內。
再者，在診斷開始的時間點，第一診斷部 404會記錄被還原的第一馬達端位置資料的值與從第二診斷部405所輸入之被還原的第二馬達端位置資料的值的差分。而且，判定診斷開始後之該差分從診斷開始的時間點起的變化量是否在位置差分臨限值406以內。在此，位置差分臨限值406係在診斷之開始前由使用者作為參數而預先指定的值。第一台座13及第二台座23以機械方式連動時，該差分的變化量理想上應該為零，故該差分的變化量不在位置差分臨限值406以內時，可考慮是有第一台座13及第二台座23未以機械方式連動等之伺服控制系統的異常發生。
在診斷開始的時間點，第二診斷部405會記錄從資料還原部403所輸入之被還原的第二馬達端位置資料的值。而且，藉由將診斷開始後之被還原的第二馬達端位置資料的值與診斷開始時之被還原的第二馬達端位置資料的值相比來求取從診斷開始之時間點起的變化量，使該變化量與位置資料臨限值407進行比較，判定該變化量是否在位置資料臨限值407以內。於該變化量不在位置資料臨限值407以內時，就診斷為有某些異常發生在第二伺服馬達22的動作中。再者，上述判定亦可以下述方式進行：將診斷開始之時間點中之被還原的第二馬達端位置資料的值設為零，而判定診斷開始後之被還原的第二馬達端位置資料的值是否在位置資料臨限值407以內。
再者，於診斷開始的時間點，第二診斷部405會記錄被還原的第二馬達端位置資料的值與從第一診 斷部404所輸入之被還原的第一馬達端位置資料的值的差分。而且，判定診斷開始後之該差分從診斷開始的時間點起的變化量是否在位置差分臨限值406以內。該差分的變化量不在位置差分臨限值406以內時，可考慮是有第一台座13及第二台座23未以機械方式連動等之伺服控制系統的異常發生。藉此，由於會成為在第一診斷部404及第二診斷部405雙方執行使用相同差分的值之判定，故可進行雙重檢查。再者，在第一診斷部404或第二診斷部405之任一方進行上述判定亦無妨。
此外，位置資料臨限值407亦可為伺服控制部300根據第一伺服馬達12或第二伺服馬達22的動作模式而推估第一伺服馬達12及第二伺服馬達22之位置的容許變動量所得的值。此外，位置資料臨限值407亦可為伺服控制部300根據第一台座13或第二台座23的動作模式而推估第一台座13及第二台座23的線形移動位置的容許變動量所得的值。
根據實施形態2之伺服控制診斷系統20，係將從第一位置控制部311所獲得之第一馬達端位置資料與從第二位置控制部321所獲得之第二馬達端位置資料使用於伺服控制的診斷，該第一位置控制部311係根據控制器1所輸出之第一位置指令值及來自於第一積分器310之位置反饋值產生第一速度指令，該第二位置控制部321係根據控制器1所輸出之第二位置指令值及來自於第二積分器320之位置反饋值產生第二速度指令。藉此，不需要在 伺服放大器的外部設置診斷用檢測器，也不需要使用可取得兩筆資料之檢測器。
此外，診斷裝置400係連接於伺服控制部300而從伺服控制部300直接取得用以進行異常檢測的位置資料，因此，不需要將來自於檢測器之反饋訊號的分岐部設置在伺服控制部300的外部。
亦即，於新設置用以進行異常檢測之診斷裝置400之際，由於只要將診斷裝置400直接連接在伺服控制部300即可，故不需要進行新檢測器的設置、NC裝置、檢測器或配線的變更。再者，藉由使用位置資料臨限值407，於以單一的伺服放大器來驅動2軸的伺服馬達時，可提升對於兩個馬達端位置之異常的診斷精確度。
再者，上述說明中，第一台座13及第二台座23雖設為以機械方式連動，但不以機械方式連動亦無妨。
實施形態3.
第3圖係顯示本發明實施形態3之伺服控制診斷系統25之構成的方塊圖。伺服控制診斷系統25係具備：屬於伺服放大器之伺服控制部350；設於伺服控制部350之診斷裝置450。伺服控制診斷系統25係將實施形態2之伺服控制診斷系統20之構成變更一部分而成者。
具體而言，在伺服控制部350中，將屬於速度反饋值之第一馬達端速度資料從第一速度控制部312輸 入至資料轉換部303，將屬於速度反饋值之第二馬達端速度資料從第二速度控制部322輸入至資料轉換部304。再者，在診斷裝置450中，將差分臨限值從診斷裝置400的位置差分臨限值406置換為速度差分臨限值408，將資料臨限值從診斷裝置400的位置資料臨限值407置換為速度資料臨限值409。以下，說明伺服控制診斷系統25之與伺服控制診斷系統20的不同點。
資料轉換部303係對從第一速度控制部312所輸入之第一馬達端速度資料附加CRC3等錯誤檢測符號及資料號碼，而轉換為提高了可靠性的通信資料，並輸出至傳送部305。資料轉換部304係對從第二速度控制部322所輸入之第二馬達端速度資料附加CRC32等錯誤檢測符號及資料號碼，而轉換為提高了可靠性的通信資料，並輸出至傳送部305。
傳送部305係將從資料轉換部303及304所輸入之通信資料藉由串列通信輸出至診斷裝置450。具體而言，傳送部305係藉由串列通信依序傳送：將從資料轉換部303所輸入之第一馬達端速度資料轉換而成的通信資料、及將從資料轉換部304所輸入之第二馬達端速度資料轉換而成的通信資料。
診斷裝置450係具備：接收部401，係連接於伺服控制部350的傳送部305而接收來自於傳送部305的通信資料；資料還原部402，係將第一馬達端速度資料還原；資料還原部403，係將第二馬達端速度資料還原； 第一診斷部404，係根據被還原的第一馬達端速度資料進行異常檢測；第二診斷部405，係根據被還原的第二馬達端速度資料進行異常檢測。接收部401與傳送部305可藉由有線方式連接，亦可藉由無線方式通信連接。
資料還原部402係從接收部401接收將第一馬達端速度資料轉換而成的通信資料而還原為第一馬達端速度資料，並將被還原的第一馬達端速度資料輸出至第一診斷部404。
資料還原部403係從接收部401接收將第二馬達端速度資料轉換而成的通信資料而還原為第二馬達端速度資料，並將被還原的第二馬達端速度資料輸出至第二診斷部405。
實施形態3之診斷裝置450所進行之診斷也與實施形態1及2同樣，從診斷裝置450檢測到發生了屬於由使用者所進行之各種動作的外部觸發的時間點開始。在診斷開始之時間點，第一診斷部404會記錄從資料還原部402所輸入之被還原的第一馬達端速度資料的值。而且，藉由將診斷開始後之被還原的第一馬達端速度資料的值與診斷開始時之被還原的第一馬達端速度資料的值相比來求取從診斷開始之時間點起的變化量，使該變化量與速度資料臨限值409進行比較，判定該變化量是否在速度資料臨限值409以內。於該變化量不在速度資料臨限值409以內時，就診斷為有某些異常發生在第一伺服馬達12的動作中。在此，速度資料臨限值409係在診斷之開始前由使 用者作為參數而預先指定的值。
再者，在診斷開始的時間點，第一診斷部404會記錄被還原的第一馬達端速度資料的值與從第二診斷部405所輸入之被還原的第二馬達端速度資料的值的差分。而且，判定診斷開始後之該差分從診斷開始的時間點起的變化量是否在速度差分臨限值408以內。在此，速度差分臨限值408係在診斷之開始前由使用者作為參數而預先指定的值。第一台座13及第二台座23以機械方式連動時，該差分的變化量理想上應該為零，故該差分的變化量不在速度差分臨限值408以內時，可考慮是有第一台座13及第二台座23未以機械方式連動等之伺服控制系統的異常發生。
在診斷開始的時間點，第二診斷部會記錄從資料還原部403所輸入之被還原的第二馬達端速度資料的值。而且，藉由將診斷開始後之被還原的第二馬達端速度資料的值與診斷開始時之被還原的第二馬達端速度資料的值相比來求取從診斷開始之時間點起的變化量，使該變化量與速度資料臨限值409進行比較，判定該變化量是否在速度資料臨限值409以內。於該變化量不在速度資料臨限值409以內時，就診斷為有某些異常發生在第二伺服馬達22的動作中。
再者，於診斷開始的時間點，第二診斷部405會記錄被還原的第二馬達端速度資料的值與從第一診斷部404所輸入之被還原的第一馬達端速度資料的值的差 分。而且，判定診斷開始後之該差分從診斷開始的時間點起的變化量是否在速度差分臨限值408以內。該差分的變化量不在速度差分臨限值408以內時，可考慮是有第一台座13及第二台座23未以機械方式連動等之伺服控制系統的異常發生。藉此，由於會成為在第一診斷部404及第二診斷部405雙方執行使用相同差分的值之判定，故可進行雙重檢查。再者，在第一診斷部404或第二診斷部405之任一方進行上述判定亦無妨。
此外，實施形態1的伺服控制部100與診斷裝置200之間的通信、實施形態2的伺服控制部300與診斷裝置400之間的通信及實施形態3的伺服控制部350與診斷裝置450之間的通信中，雖設為轉換為附加有CRC32等錯誤檢測符號及資料號碼之通信資料而進行通信，但並未限定於此，使用哪種通信方式都無妨。
以上之實施形態所示之構成係顯示本發明內容的一例者，亦可與其他公知之技術組合，亦可在不脫離本發明要旨之範圍內將構成的一部分予以省略、變更。

Claims (5)

  1. 一種伺服控制診斷系統，係具備：積分器，係將驅動機械端之伺服馬達的旋轉速度進行積分而作為馬達端位置資料予以輸出；第一診斷部，係將從觸發發生的時間點起之屬於前述機械端的位置資料的機械端位置資料的值的變化量與預先決定的位置資料臨限值進行比較；以及第二診斷部，係將從前述時間點起的前述馬達端位置資料的值的變化量與前述位置資料臨限值進行比較。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之伺服控制診斷系統，其中在前述第一診斷部及前述第二診斷部之任一方或雙方中，將前述機械端位置資料的值與前述馬達端位置資料的值的差分來與預先決定的資料差分臨限值進行比較。
  3. 一種伺服控制診斷系統，係具備：第一診斷部，係判定：以從觸發發生的時間點起之驅動第一機械端的第一伺服馬達之旋轉速度為根據的值的變化量是否在預先決定的資料臨限值以內；以及第二診斷部，係判定：以從前述時間點起之驅動第二機械端的第二伺服馬達之旋轉速度為根據的值的變化量是否在前述資料臨限值以內；並且在前述第一診斷部及前述第二診斷部之任一方或 雙方中，判定：以前述第一伺服馬達之旋轉速度為根據的值與以前述第二伺服馬達之旋轉速度為根據的值的差分之從前述時間點起的變化量是否在預先決定的資料差分臨限值以內。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之伺服控制診斷系統，更具備：第一積分器，係將前述第一伺服馬達的旋轉速度進行積分而作為第一馬達端位置資料予以輸出；第二積分器，係將前述第二伺服馬達的旋轉速度進行積分而作為第二馬達端位置資料予以輸出；以前述第一伺服馬達的旋轉速度為根據的值係前述第一馬達端位置資料，以前述第二伺服馬達的旋轉速度為根據的值係前述第二馬達端位置資料。
  5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之伺服控制診斷系統，其中，前述第一機械端及前述第二機械端係以機械方式連動。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3809583B1 (en) * 2018-06-15 2023-07-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Cut-off circuit diagnostic device
JP2020078848A (ja) * 2018-11-14 2020-05-28 株式会社日立製作所 回転工具診断システム

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200401880A (en) * 2002-07-03 2004-02-01 Yaskawa Electric Corp Method of detecting/estimating bit error of encoder detection position data
US6889115B2 (en) * 2001-03-30 2005-05-03 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Position control apparatus and position control method
TW201435529A (zh) * 2013-03-14 2014-09-16 Mitsubishi Electric Corp 伺服控制裝置
US8963474B2 (en) * 2011-01-05 2015-02-24 Mitsubishi Electric Corporation Motor control device
TW201523179A (zh) * 2010-01-12 2015-06-16 Yaskawa Denki Seisakusho Kk 同步控制裝置
TW201546587A (zh) * 2014-01-23 2015-12-16 Mitsubishi Electric Corp 馬達控制裝置
TW201614949A (en) * 2014-06-26 2016-04-16 Mitsubishi Electric Corp Position controlling device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4014719B2 (ja) * 1998-02-19 2007-11-28 東芝機械株式会社 Ｎｃ工作機械の制御装置および位置決め制御方法
JP2007286904A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Fanuc Ltd 電動機の制御装置及び制御方法
JP4782766B2 (ja) * 2007-12-27 2011-09-28 オークマ株式会社 機械診断方法及びその装置
CN201711968U (zh) * 2009-12-31 2011-01-19 Abb技术有限公司 工业机器人
JP5897671B1 (ja) * 2014-09-09 2016-03-30 ファナック株式会社 モータ端及び機械端の軌跡を表示する軌跡表示装置
JP6427369B2 (ja) * 2014-09-16 2018-11-21 東芝機械株式会社 動力伝達手段の異常検出装置、成形装置及び動力伝達手段の異常検出方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6889115B2 (en) * 2001-03-30 2005-05-03 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Position control apparatus and position control method
TW200401880A (en) * 2002-07-03 2004-02-01 Yaskawa Electric Corp Method of detecting/estimating bit error of encoder detection position data
TW201523179A (zh) * 2010-01-12 2015-06-16 Yaskawa Denki Seisakusho Kk 同步控制裝置
US8963474B2 (en) * 2011-01-05 2015-02-24 Mitsubishi Electric Corporation Motor control device
TW201435529A (zh) * 2013-03-14 2014-09-16 Mitsubishi Electric Corp 伺服控制裝置
TW201546587A (zh) * 2014-01-23 2015-12-16 Mitsubishi Electric Corp 馬達控制裝置
TW201614949A (en) * 2014-06-26 2016-04-16 Mitsubishi Electric Corp Position controlling device

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