驅動與旋轉軸連接的伺服電動機的伺服電動機驅動裝置制造方法及圖紙

伺服電動機驅動裝置具有第一變換器、具有第一開關元件以及再生電阻的再生電阻電路、能夠自由裝卸第二變換器地與再生電阻電路并聯的第一連接部、控制第一開關元件的導通關斷狀態的第一控制部。第二變換器具有第二開關元件、在第二變換器與第一連接部連接的情況下使第二開關元件成為導通狀態并向交流電源側再生再生能量的第二控制部。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及伺服電動機驅動裝置，其能夠與產業用機器人的操作條件對應地追加向交流電源側再生與產業用機器人的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機減速驅動時產生的再生能量的電源再生功能。
技術介紹
以前，為處理在伺服電動機減速驅動時產生的再生能量，使用具有通過再生電阻消耗再生能量的電阻再生功能的伺服電動機驅動裝置、和向交流電源側再生再生能量的電源再生功能的伺服電動機驅動裝置。具有電阻再生功能的伺服電動機驅動裝置具有變換器和再生電阻電路，該變換器具有把來自交流電源的交流電流變換為直流電流、向把直流電力變換為交流電力的逆變器供給直流電力的多個二極管，該再生電阻電路具有開關元件(例如NPN型晶體管)與再生電阻的串聯電路。具有電源再生功能的伺服電動機驅動裝置具有變換器，變換器除了具有多個二極管之外，還具有與多個二極管的各個并聯的二極管相同數目的開關元件。具有電阻再生功能的伺服電動機驅動裝置的變換器，不具有開關元件，因此與具有電源再生功能的伺服電動機驅動裝置相比在裝置的小型化方面有利。另一方面，具有電源再生功能的伺服電動機驅動裝置與具有電阻再生功能的伺服電動機驅動裝置相比能夠消耗更多的再生能量。與產業用機器人的可動部(例如臂)的旋轉軸連接的伺服電動機減速驅動時產生的再生能量通常比與機床或者產業機械的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機減速驅動時產生的再生能量小，能夠通過電阻再生充分應付。因此，在驅動與產業用機器人的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機的情況下，一般使用具有對裝置的小型化有利的電阻再生功能的伺服電動機驅動裝置。但是，在同時操作多個產業用機器人的情況下，在同時驅動與產業用機器人的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機以及與產業用機器人的外圍設備的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機的情況下，在操作大型或者高速的產業用機器人的情況下等，伺服電動機減速驅動時產生的再生能量，有時比能夠通過電阻再生處理的再生能量大。在這種情況下，為使能夠處理產生的再生能量，使用具有電阻再生功能和電源再生功能兩者的伺服電動機驅動裝置。具有電阻再生功能和電源再生功能兩者的伺服電動機驅動裝置具有變換器和再生電阻電路，該變換器具有多個二極管以及與其同數目的開關元件。以前，作為具有電阻再生功能和電源再生功能兩者的伺服電動機驅動裝置，在日本實開昭62 - 26192號公報(JP62 — 26192B)、日本特開2004 — 154961號公報(JP2004 —154961A)以及日本特開2011 — 101473號公報(JP2011 — 101473A)中提出了在再生能量在規定的量以下時僅進行電源再生，當再生能量超過規定的量時，進行電源再生和電阻再生兩者的伺服電動機驅動裝置，;在日本特開2011 - 101474號公報(JP2011 — 101474)中提出了在發生瞬時停電的情況下結束電源再生同時開始電阻再生的伺服電動機驅動裝置。在驅動與產業用機器人的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機的情況下，與操作的產業用機器人的個數、有無和產業用機器人同時使用的外圍裝置、產業用機器人的大小或者速度等的產業用機器人的操作條件對應，決定在處理再生能量時僅電阻再生功能是否充分、是否需要電阻再生功能和電源再生功能兩者。亦即在處理再生能量時僅電阻再生功能足夠的情況下，使用具有多個二極管的變換器和再生電阻電路，實現裝置的小型化，在處理再生能量時需要電阻再生功能和電源再生功能兩者的情況下，希望使用具有多個二極管以及與其同數目的開關元件的變換器和再生電阻電路，進行電源再生。但是，在現有的具有電阻再生功能和電源再生功能兩者的伺服電動機驅動裝置中，因為預先裝備具有多個二極管以及與其同數目的開關元件的變換器，所以即使在處理再生能量時僅電阻再生功能已足夠的情況下，也使用多個二極管以及與其同數目的開關元件的變換器。因此，在現有的具有電阻再生功能和電源再生功能兩者的伺服電動機驅動裝置中，不能與產業用機器人的操作條件對應地追加電源再生功能。
技術實現思路
作為本專利技術的一種方式，提供能夠與產業用機器人的操作條件對應地追加電源再生功能的伺服電動機驅動裝置。根據本專利技術的一種方式，伺服電動機驅動裝置具有:第一變換器，其具有把來自交流電源的交流電流變換為直流電流、向把直流電力變換為交流電力的第一逆變器供給直流電力的多個第一整流元件；再生電阻電路，其與第一變換器并聯，具有第一開關元件、和與第一逆變器串聯的在第一開關元件處于導通狀態時消耗與產業用機器人的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機減速驅動時產生的再生能量的再生電阻；與第二變換器自由裝卸地與再生電阻電路并聯的第一連接部；和控制第一開關元件的導通關斷狀態的第一控制部，第二變換器具有:把來自交流電源的交流電流變換為直流電流，向第一逆變器供給直流電力的多個第二整流元件；與多個第二整流元件的各個并聯的與多個第二整流元件同數目的第二開關元件；和在第二變換器與第一連接部連接的情況下，使第二開關元件成為導通狀態，向交流電源側再生再生能量的第二控制部。本專利技術的一種方式的伺服電動機驅動裝置具有多個伺服電動機驅動部，多個伺服電動機驅動部分別具有:第一變換器，其具有把來自交流電源的交流電流變換為直流電流、向把直流電力變換為交流電力的第一逆變器供給直流電力的多個第一整流元件；再生電阻電路，其與第一變換器并聯，具有第一開關元件、和與第一逆變器串聯的在第一開關元件處于導通狀態時消耗與產業用機器人的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機減速驅動時產生的再生能量的再生電阻；與第二變換器自由裝卸地與再生電阻電路并聯的第一連接部；和控制第一開關元件的導通關斷狀態的第一控制部，第二變換器具有:把來自交流電源的交流電流變換為直流電流，向第一逆變器供給直流電力的多個第二整流元件；與多個第二整流元件的各個并聯的、與多個第二整流元件同數目的第二開關元件；和在第二變換器與多個伺服電動機驅動部的全部第一連接部連接的情況下，使第二開關元件成為導通狀態，向交流電源側再生再生能量的第二控制部。適合的是還具有第二連接部，其與把直流電力變換為交流電力的第二逆變器連接，自由裝卸地連接在與產業用機器人的外圍設備的旋轉軸連接的伺服電動機的旋轉軸上。適合的是，第二變換器與第一連接部連接，而且在第一逆變器的兩端間的電壓或者第二逆變器的兩端間的電壓位于超過伺服電動機減速運動開始之后的電壓并且比包含在伺服電動機驅動裝置中的元件的破壞電平的電壓低的第一電壓、和超過第一電壓并且比破壞電平的電壓低的第二電壓之間時，第一控制部使第一開關元件成為關斷狀態，第二控制部使第二開關元件成為導通狀態。適合的是，在到第一逆變器的兩端間的電壓或者第二逆變器的兩端間的電壓超過第二電壓達到破壞電平的電壓為止的期間，第一控制部使第一開關元件成為導通狀態，第二控制部使第二開關元件成為導通狀態。適合的是，在第二變換器向交流電源側再生再生能量時檢出在交流電源和第二變換器之間配置的接觸器切斷的情況下，第二控制部使第二開關元件成為關斷狀態。根據本專利技術的一種實施方式，因為通過第一連接部使向交流電源側再生再生能量的第二變換器自由裝卸地與伺服電動機驅動裝置連接，所以能夠與產業用機器人的操作條件對應地追加電源再生功能。附圖說明從以下關聯附圖對于實施方式的說明中能夠更加明了本專利技術的目的、特征以及優本文檔來自技高網...

【技術保護點】
伺服電動機驅動裝置（2），其特征在于，包括：第一變換器（201a），其具有把來自交流電源（1）的交流電流變換為直流電流、向把直流電力變換為交流電力的第一逆變器（208a－1、208a－2、…、208a－m）供給直流電力的多個第一整流元件（209a－1、209a－2、209a－3、209a－4、209a－5、209a－6）；再生電阻電路（202a），其與上述第一變換器并聯，具有第一開關元件（210a）、與上述第一逆變器串聯的在上述第一開關元件處于導通狀態時消耗與產業用機器人（3）的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機（300－1、300－2、…、300－m）減速驅動時產生的再生能量的再生電阻（211a）；將第二變換器（4）自由裝卸地與上述再生電阻電路并聯的第一連接部（205a）；和控制上述第一開關元件的導通關斷狀態的第一控制部（207a），上述第二變換器具有：把來自交流電源的交流電流變換為直流電流，向上述第一逆變器供給直流電力的多個第二整流元件（401－1、401－2、401－3、401－4、401－5、401－6）；與上述多個第二整流元件的各個并聯的與上述多個第二整流元件同數目的第二開關元件（402－1、402－2、402－3、402－4、402－5、402－6）；和在上述第二變換器與上述第一連接部連接的情況下，使上述第二開關元件成為導通狀態，向交流電源側再生上述再生能量的第二控制部（406）。...

【技術特征摘要】
2011.11.08 JP 2011-2447691.服電動機驅動裝置(2)，其特征在于，包括: 第一變換器(201a)，其具有把來自交流電源(I)的交流電流變換為直流電流、向把直流電力變換為交流電力的第一逆變器(208a - K208a 一 2、-,208a 一 m)供給直流電力的多個第一整流元件(209a — K209a — 2,209a — 3,209a — 4,209a — 5,209a — 6)； 再生電阻電路(202a)，其與上述第一變換器并聯，具有第一開關元件(210a)、與上述第一逆變器串聯的在上述第一開關元件處于導通狀態時消耗與產業用機器人(3)的可動部的旋轉軸連接的伺服電動機(300 - 1,300 - 2、…、300 — m)減速驅動時產生的再生能量的再生電阻(211a)； 將第二變換器(4)自由裝卸地與上述再生電阻電路并聯的第一連接部(205a);和 控制上述第一開關元件的導通關斷狀態的第一控制部(207a)， 上述第二變換器具有: 把來自交流電源的交流電流變換為直流電流，向上述第一逆變器供給直流電力的多個第二整流元件(401 — 1,401 — 2,401 — 3,401 — 4,401 — 5,401 — 6)； 與上述多個第二整流元件的各個并聯的與上述多個第二整流元件同數目的第二開關元件(402 — 1,402 — 2,402 — 3,402 — 4,402 — 5,402 — 6);和 在上述第二變換器 與上述第一連接部連接的情況下，使上述第二開關元件成為導通狀態，向交流電源側再生上述再生能量的第二控制部(406)。2.根據權利要求1所述的伺服電動機驅動裝置，其特征在于: 還具有:第二連接部(206a)，其與把直流電力變換為交流電力的第二逆變器連接，自由裝卸地連接在與產業用機器人的外圍設備的旋轉軸連接的伺服電動機的旋轉軸上。3.根據權利要求1所述的伺服電動機驅動裝置，其特征在于， 在上述第二變換器與上述第一連接部連接，并且上述第一逆變器的兩端間的電壓或者上述第二逆變器的兩端間的電壓位于超過上述伺服電動機減速運動開始之后的電壓并且比包含在上述伺服電動機驅動裝置中的元件的破壞電平的電壓低的第一電壓、和超過上述第一電壓并且比上述破壞電平的電壓低的第二電壓之間時，上述第一控制部使上述第一開關元件成為關斷狀態，上述第二控制部使上述第二開關元件成為導通狀態。4.根據權利要求3所述的伺服電動機驅動裝置，其特征在于， 在到上述第一逆變器的兩端間的電壓或者上述第二逆變器的兩端間的電壓超過上述第二電壓達到上述破壞電平的電壓為止的期間，上述第一控制部使上述第一開關元件成為導通狀態，上述第二控制部使上述第二開關元件成為導通狀態。5.根據權利要求1到4中任何一項所述的伺服電動機驅動裝置，其特征在于， 在上述第二變換器向上述交流電源側再生上述再生能量時檢出配置在上述交流電源和上述第二變換器之間的接觸器(410)切斷的情況下，上述第二控制部使上述第二開關元件成為關斷狀態。6.一種伺服電動機驅動裝置(2’、2”)，具有多個伺服電動機驅動部(200a、200b)，該伺服電動機驅動裝置的特征在于， 上述多個伺服電動機驅動部分別具有: 第一變換器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鈴木直行，松本康之，
申請(專利權)人：發那科株式會社，
類型：發明
國別省市：