[发明专利]控制装置

说明书

本发明提供在控制通过多个电动机进行驱动的驱动机构的控制装置中，能够稳定且均等地施加预载(预压转矩)的结构。控制装置(1)在从电动机(13、23)没有输出的状态变为输出非零的状态且预压转矩叠加部(30)赋予预压转矩时，多个电动机(13、23)中的至少一个电动机(23)以基于速度检测部(15)检测出的速度检测值的速度控制来在驱动机构(2)与电动机(13、23)之间形成接触部，在形成接触部的状态下由预压转矩叠加部(30)赋予预压转矩。

技术领域

本发明涉及通过多个电动机进行驱动的驱动机构的控制装置。

背景技术

目前已知一种技术，其在用于控制串联机构的控制装置中，将预压转矩(预载转矩，Preload Torque)附加到控制电动机的转矩指令值中来抑制背隙(Backlash)，该串联机构使用多个电动机来驱动机器人或机床等的驱动机构。专利文献1～3公开有该种技术。

专利文献1中记载以下技术，其具备：2台电动机，其驱动一个被驱动体；位置控制部，其运算处理位置偏差值并输出速度指令值；速度控制部，其根据速度指令值和从速度检测器返回的速度反馈值，通过积分要素和比例要素进行处理，并输出转矩指令值；电流控制部，其根据转矩指令值来控制电动机的驱动电流；速度积分器共通化单元，其将速度控制部的一方积分要素的输出复制到另一方的积分要素；以及修正部，其为了抑制2台电动机间的背隙，分别将预载转矩值附加到各个转矩指令值中，修正部具有时间常数电路，并根据预定时间常数逐渐附加预载转矩值。

专利文献2中记载以下技术，作为电动机控制装置，其在通过2个电动机来驱动一个被驱动体时，即使是电动机的加减速时也能够抑制连接于电动机的驱动轴的传递传动机构的机器要素与被驱动体之间的背隙，该电动机控制装置具备：第一预载转矩值制成部，其根据主电动机的加速度来生成预先附加于转矩指令值的转矩值即预载转矩值，以使施加于主电动机的驱动轴的力的方向和施加于副电动机的驱动轴的力的方向相互相反；以及第二预载转矩值制成部，其根据副电动机的加速度来生成预先附加于转矩指令值的转矩值即预载转矩值，以使施加于主电动机的驱动轴的力的方向与施加于副电动机的驱动轴的力的方向相互相反。

专利文献3中记载以下技术，在进行驱动一个可动部的串联控制的电动机控制装置中，在每个电动机中具备位置控制部、速度控制部以及电流控制部，还具备：转矩调停控制部，其运算转矩调停值，该运算转矩调停值根据由速度控制部运算出的转矩指令和由速度控制部运算出的转矩指令之间的差来计算调停转矩；以及预压控制部，其将预压转矩与转矩指令相加，预压控制部根据可动部的位置来运算背隙抑制所需要的最小预压转矩。

专利文献1：日本特开2010-172054号公报

专利文献2：日本特开2014-178753号公报

专利文献3：日本特开2014-207770号公报

发明内容

即使在转矩指令值中附加有预压转矩，如果在初期状态下在电动机与驱动机构之间存在因机构上必要的空隙而产生的间隙，即使电性赋予预压转矩也不能够机械性地发挥功能。专利文献1和专利文献2所记载的技术为记载了通过速度控制赋予预载的技术，但是由于以附加固定的预载从而背隙已经被消除的状态作为前提，因此在初期状态下在适当地赋予预压转矩的点上有改善的余地。

另外，专利文献3中记载了通过位置控制赋予预压转矩的点，但是由于设置为在通过位置控制产生间隙的状态下，各电动机要留在各自的位置上，因此存在在机构上的空隙中没有形成电动机与驱动机构的接触部(接触面)的情况。如上所述，如果没有形成接触部(接触面)，则被控制地赋予的预压转矩不会物理性作用。

本发明的目的为提供一种在控制通过多个电动机进行驱动的驱动机构的控制装置中能够稳定且均等地施加预载(预压转矩)的结构。