[发明专利]电动机控制装置和电动机控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及在工作机械、产业机械中驱动伺服电动机的控制装置，尤其涉及芯片焊接机(die bonder)等半导体制造装置的电动机控制装置和电动机控制方法，其中伺服电动机用于移动作为被驱动体的工件。

背景技术

例如图1所示，以往的伺服电动机的控制装置100，从动作控制器来观察是开环控制，使用当前的指令位置和从电动机130得到的实际位置和实际速度，仅在伺服组件120(速度环控制部122和位置环控制部121)进行位置和速度的补偿。即，当目标位置速度被输入到控制装置100时，根据指令速度波形部110的输出波形111，指令脉冲串生成部112将位置指令值作为指令脉冲串依次输出至伺服组件120。伺服组件120响应所输入的位置指令值，位置环控制部121和速度环控制部122向电动机130输出控制信号。即，电动机130根据控制信号而旋转，随着旋转，实际位置和实际速度反馈到位置环控制部121及速度环控制部122，进行反馈控制。

在上述的现有技术中，在使电动机高速动作时，在伺服组件120内不能掌握之后的指令波形。因此，要容易抑制对行进方向的振动、稳定时间比较困难。而且，由于成为积存脉冲(或位置偏差脉冲，或错误脉冲)方式的电动机控制，因此在进行同步控制等时要以理想的轨迹动作较为困难。

但是，以往在伺服电动机控制中，需要平稳地加速或减速来移动工件，以避免对工件或支承工件的单元部件带来机械冲击。专利文献1中记载了如下这样的伺服电动机的加减速控制方法：在一边基于目标位置、目标速度及加减速时间的指令值用实际时间运算速度指令值一边进行速度和位置的控制的伺服电动机中，将加减速时间分为加速度的增加、恒定、减少这三个区间，一边在各区间用实际时间运算速度指令值使之成为恒定，一边进行加减速。专利文献2中记载了如下这样的伺服电动机驱动控制装置：从给予伺服电动机反复周期性位置指令的计算机数值控制装置接受位置指令，并且从位置检测器接受表示被驱动体位置的信号，利用取得位置指令和被驱动体位置的第一位置偏差的单元求出第一补正数据，基于第一位置偏差和第一补正数据来对被驱动体进行位置控制。专利文献3记载了如下这样的位置指令生成方法以及位置指令生成装置：在每一指令周期按照指定加速度，生成使作为位置指令的当前值与前次值之差的位置指令差分速度加速到上述指定速度的上述位置指令，在此过程中，在若使位置指令差分速度进一步加速则不能以减速度减速停止在指定位置的情况下，生成位置指令以使得成为以减速度减速停止在指定位置的位置指令差分速度，并且，在由位置指令差分速度与定位时间的关系形成的速度模型的顶点处的加加速度大于由程序预先确定的加加速度限制值时，以使加加速度为加加速度限制值以下的方式生成位置指令。

专利文献1：日本特开平3-36977号公报

专利文献2：日本特开2007-316702号公报

专利文献3：日本特开2009-187521号公报

发明内容

在上述的现有技术中，在使电动机高速工作时，在伺服组件120内不能掌握以后的指令波形。因此，要容易地抑制相对行进方向的振动、稳定时间比较困难。而且，由于成为积存脉冲方式的电动机控制，因此在进行同步控制等时要以理想的轨迹动作较为困难。

鉴于上述问题的存在，本发明的目的在于提供一种可以通过抑制动作中相对行进方向的振动、偏差来缩短稳定时间的电动机控制装置和电动机控制方法。

利用本发明，能够使电动机以理想的轨迹动作，而且，能够始终监视当前位置，因此容易使多个轴同步地进行动作。

为了达到上述目的，本发明的电动机控制装置及电动机控制方法包括由对行进方向的振动影响较大的加加速度数据生成指令波形的单元、和进行实时实际位置控制的单元，该实时实际位置控制根据偏差量一边始终限制加加速度一边重新生成此后的指令波形，据此，抑制电动机高速动作时对行进方向的振动、偏差，实现稳定时间的缩短。

即，本发明的电动机控制装置，用伺服电动机驱动被驱动体来进行控制，其特征在于，该电动机控制装置包括：

理想波形生成部，其生成加加速度、加速度、速度及位置的理想指令波形；

指令波形生成部，其读出上述理想的波形，重新生成目标指令位置以及加加速度、加速度、速度及位置的指令波形，输出重新生成的速度的指令波形；

数模转换器，将上述重新生成的速度的指令波形变换为模拟数据；

伺服电动机，根据上述模拟数据的控制进行驱动，将实际位置作为编码器信号输出，