[发明专利]马达控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对产业用机械装置所具备的马达进行驱动的马达控制装置。

背景技术

在产业用机械装置中有螺帽固定、螺丝固定、成型机等使驱动对象移动到规定的位置之后将驱动对象以所期望的压力推压到加压对象的类型。在这种类型的产业用机械装置中，大多采用如下的马达控制方式：在驱动对象移动时进行使马达的旋转位置追踪位置指令的位置控制，之后向使马达直接产生所设定的目标转矩的前馈性的转矩控制进行切换。

在切换这种位置控制和前馈性的转矩控制的马达控制方式中，产生如下问题：当单纯地切换控制方式时，由于切换时转矩不连续地变化而产生冲击、振动的问题、马达速度增大到所需以上的问题。

对于该问题，例如专利文献1公开了如下技术：根据从外部输入的切换信号来进行对于位置或者速度的指令的位置·速度控制和基于目标转矩的前馈性的转矩控制之间的切换。根据该技术，如果在切换后的转矩控制时马达速度超过速度限制值，则以速度限制值为基准的速度控制进行工作，从而防止马达速度增大。另外，如果马达速度恢复到速度限制内，则还作为前馈性的转矩控制而进行动作。另外，通过恰当地设定切换时位于速度控制器内的积分器的值来确保了转矩连续性。

另外，专利文献2公开了如下技术：假定点焊等的机器人控制装置，代替使用施加压力传感器而通过反馈推定了施加压力的值来实现所期望的动作。具体地说，根据该技术，控制装置具备根据转矩（电流）和马达速度来推定对于马达的干扰转矩的干扰推定观测器（observer）、和速度控制器（速度环处理部），在转矩控制模式（施加压力控制模式）中将目标转矩（施加压力指令的换算转矩）与作为干扰推定观测器的输出的推定干扰转矩的偏差反馈给速度指令。另外，机器人控制装置在进行通常的位置控制的位置控制模式的状态下，将驱动对象推碰到加压对象，判断推定干扰转矩变得比规定的值大的时刻而从位置控制模式向前述的转矩控制模式进行切换。

专利文献1：日本特开2009-141987号公报

专利文献2：日本特开2000-141262号公报

发明内容

然而，根据上述专利文献1公开的技术，在驱动对象没有接触到加压对象的时刻向转矩控制进行切换的情况下，当马达速度成为速度限制值附近时，速度控制的ON/OFF被频繁地切换，存在动作变得不稳定这样的问题。另外，当驱动对象推碰加压对象时，来自加压对象的反作用力成为干扰而有时马达产生振动，但是专利文献1的技术只是简单地通过前馈性地控制转矩，因此存在没有抑制所产生的振动这样的问题。

另外，根据专利文献2的技术，控制装置的指令生成装置需要根据如下的缜密的计算来生成位置指令：以在位置控制模式的动作下驱动对象不向加压对象提供过大的冲击的方式进行接触、且在接触后产生规定值以上的施加压力。另外，在位置控制模式和转矩控制模式的切换中，需要使用对于通常的定位控制等而言是特殊的变量的推定干扰转矩来进行切换判断。将这种功能适用于在单纯的定位用途等中所使用的简易的指令生成装置的方案，从开发成本等的观点出发是不现实的。

本发明是鉴于上述记载而完成的，其目的在于能够使驱动对象在稳定的控制下靠近加压对象而以低冲击来接触到加压对象、且能够抑制当对加压对象进行加压时所产生的振动的马达控制装置。另外，其目的在于获得一种根据简单的指令来进行动作的马达控制装置。

为了解决上述的课题而达到其目的，本发明的马达控制装置，控制对驱动对象进行驱动的马达来将所述驱动对象以与目标转矩相对应的压力推压到加压对象，该马达控制装置的特征在于，具备：速度控制器，根据所述马达的速度检测值，计算针对所述马达的转矩指令以及用于补偿所述转矩指令的回归转矩；以及回归转矩控制器，计算与所述目标转矩和所述速度控制器所计算出的回归转矩的偏差相应的第1速度指令，其中，所述回归转矩控制器以根据所述驱动对象和所述加压对象的接触速度来确定的所期望的速度限制值对所述计算出的第1速度指令进行限制而输出，所述速度控制器以使所述速度检测值追踪所述回归转矩控制器所输出的第1速度指令的方式计算所述转矩指令。