CN113661464B - 多轴控制系统、多轴控制方法及多轴控制程序 - Google Patents

Abstract

对与多个轴分别相关联的多个伺服电动机(14a、14b、14c、14d)进行同步控制的多轴控制系统(11)具有：多个伺服放大器(13a、13b)，它们分别对多个伺服电动机中的大于或等于1个进行驱动；以及控制器(12)，其对多个伺服放大器进行控制，伺服放大器具有：参数存储部(36)，其对从工程设计工具取得的控制用的动作参数进行存储；以及电动机控制部(35)，其按照参数存储部所储存的动作参数对多个伺服电动机之中的驱动对象的伺服电动机进行控制。

Description

多轴控制系统、多轴控制方法及多轴控制程序

技术领域

本发明涉及由多个伺服放大器及控制器构成的多轴控制系统、多轴控制方法及多轴控制程序。

背景技术

在半导体制造装置及工作机械装置这样的工业用途的装置中，使用将多个电动机组合的多轴控制系统。多轴控制系统的例子是龙门架机构、多关节机器人等。

多轴控制系统根据各轴控制的物体的位置而负荷变动。作为例子，考虑X轴、Y轴及Z轴彼此正交，由在X轴方向能够移动的X

＿1轴及X＿2轴、在Y轴方向能够移动的Y轴、在Z轴方向能够移动的Z轴构成的龙门架机构。在该龙门架机构中，X＿1轴及X＿2轴需要进行同一动作。但是，在Z轴的机构在Y轴上靠近X＿1轴的情况下，Z轴的机构对X＿1轴大幅地造成影响，因此施加于X＿1轴的负荷大于X＿2轴。另外在使各个轴运转时负荷变动。

在专利文献1中记载了一种下述结构的驱动系统，其具有对电动机进行驱动的多个下位控制器和对下位控制器进行控制的上级控制器，下位控制器基于预先设定的驱动内容对电动机进行驱动。在专利文献1所记载的驱动系统中，根据上级控制器的指示由下位控制器对电动机进行驱动，能够对移动内容等进行测定。

专利文献1：日本特开2007－34742号公报

发明内容

如上所述，多轴控制系统根据各机构处于哪个位置而施加于各轴的负荷变动。因此，通过同时地对多个电动机进行驱动，或同时地进行测定，由此需要一边考虑各轴间的影响，一边进行控制参数的设定。而且，此时，多轴控制系统需要进行使多个电动机的动作同步的同步控制。但是，在通过单一的控制器实现同步控制的情况下，能够控制的电动机的数量依赖于控制器的性能，因此存在难以使控制对象的电动机的数量增加的问题。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到能够抑制对系统整体的动作进行控制的控制器的负荷增加，并使同步控制的对象的电动机的数量增加的多轴控制系统。

为了解决上述的课题，达到目的，本发明是一种多轴控制系统，其对与多个轴各自相关联的多个伺服电动机进行同步控制，该多轴控制系统具有：多个伺服放大器，它们各自对多个伺服电动机中的大于或等于1个进行驱动；以及控制器，其对多个伺服放大器进行控制。伺服放大器具有：参数存储部，其对从工程设计工具取得的控制用的动作参数进行存储；以及电动机控制部，其按照参数存储部所储存的动作参数对多个伺服电动机之中的驱动对象的伺服电动机进行控制。

发明的效果

本发明所涉及的多轴控制系统具有下述效果，即，能够抑制控制器的负荷增加，并使同步控制的对象的电动机的数量增加。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的多轴控制系统的结构例的图。

图2是表示实施方式1所涉及的多轴控制系统所具有的机械结构的一个例子的图。

图3是表示实施方式1所涉及的控制器的结构例的图。

图4是表示实施方式1所涉及的伺服放大器的结构例的图。

图5是表示实施方式1所涉及的工程设计工具的结构例的图。

图6是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统中进行伺服电动机的测定的情况下的控制器的动作的一个例子的流程图。

图7是表示工程设计工具在显示部进行显示的测定画面的一个例子的图。

图8是表示工程设计工具在显示部进行显示的测定结果的一个例子的图。

图9是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统中进行伺服电动机的测定的情况下的伺服放大器的动作的一个例子的流程图。

图10是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统中进行伺服电动机的试运转的情况下的控制器的动作的一个例子的流程图。

图11是表示工程设计工具在显示部进行显示的试运转画面的一个例子的图。

图12是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统中进行伺服电动机的试运转的情况下的伺服放大器的动作的一个例子的流程图。

图13是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统中进行伺服电动机的定位动作的情况下的控制器的动作的一个例子的流程图。

图14是表示工程设计工具在显示部进行显示的输入接受画面的一个例子的图。

图15是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统中进行伺服电动机的定位动作的情况下的伺服放大器的动作的一个例子的流程图。

图16是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统中对伺服放大器所使用的动作参数进行变更的情况下的控制器的动作的一个例子的流程图。

图17是表示工程设计工具在显示部进行显示的输入接受画面的一个例子的图。

图18是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统中对伺服电动机的动作参数进行变更的情况下的伺服放大器的动作的一个例子的流程图。

图19是表示在实施方式2所涉及的多轴控制系统中进行伺服电动机的测定的情况下的控制器的动作的一个例子的流程图。

图20是表示在实施方式2所涉及的多轴控制系统中进行伺服电动机的测定的情况下的伺服放大器的动作的一个例子的流程图。

图21是表示将实施方式1、2所涉及的多轴控制系统的控制器实现的硬件的一个例子的图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的多轴控制系统、多轴控制方法及多轴控制程序详细地进行说明。此外，本发明不受本实施方式限定。

实施方式1.

图1是表示实施方式1所涉及的多轴控制系统的结构例的图。图1所示的多轴控制系统11具有控制器12、伺服放大器13a及13b、伺服电动机14a～14d和机械要素15a～15d。机械要素15a～15d各自是形成机械的部件的1个，由伺服电动机14a～14d进行驱动。多轴控制系统11所具有的伺服放大器的数量、伺服电动机的数量及机械要素的数量是一个例子，并不限定于图1所示的数量。伺服放大器、伺服电动机及机械要素的数量只要为大于或等于2即可。在此后的说明中，在无需对伺服放大器13a和伺服放大器13b进行区分的情况下，将它们记载为伺服放大器13。同样地，将伺服电动机14a～14d记载为伺服电动机14，将机械要素15a～机械要素15d记载为机械要素15。

控制器12及各伺服放大器13与网络18连接。在网络18还连接包含有工程设计工具17的终端16。终端16为个人计算机、平板终端等。工程设计工具17在用户对控制器12及各伺服放大器13进行各种设定的情况下被使用。另外，工程设计工具17在用户对控制器12及各伺服放大器13进行指示的情况下也被使用。工程设计工具17是通过将用于作为工程设计工具17进行动作的程序安装于终端16而实现的。此外，终端16也可以包含控制器12的功能。

在伺服放大器13a连接伺服电动机14a及14b。在伺服电动机14a连接X＿1轴的机械要素15a，在伺服电动机14b连接X＿2轴的机械要素15b。在伺服放大器13b连接伺服电动机14c及14d。在伺服电动机14c连接Y轴的机械要素15c，在伺服电动机14d连接Z轴的机械要素15d。此外，在图1所示的多轴控制系统11中，构成为1台伺服放大器13对2台伺服电动机14进行驱动，但并不限定于该结构。也可以是1台伺服放大器13对1台伺服电动机14进行驱动，也可以是1台伺服放大器13对大于或等于3台伺服电动机14进行驱动。另外，由各伺服放大器13驱动的伺服电动机14的数量也无需相同。例如，可以构成为第1台伺服放大器13对1台伺服电动机14进行驱动，第2台伺服放大器13对3台伺服电动机14进行驱动。

图1所示的多轴控制系统11具有下述功能，即，从工程设计工具17取得在各伺服放大器13对伺服电动机14进行驱动时使用的动作参数，按照所取得的动作参数由各伺服放大器13单独地对伺服电动机14进行驱动而使多个伺服电动机的动作同步。即，在多轴控制系统11中，各伺服放大器13不接受来自控制器12的指示，而是按照从工程设计工具17取得完成的动作参数对伺服电动机14进行驱动而进行同步控制。即，多轴控制系统11将在现有的系统中对系统整体进行控制的控制装置自上而下地进行的伺服电动机的同步控制从控制器12分散于各伺服放大器13。关于动作参数，另行进行说明。

在多轴控制系统11中，控制器12与各伺服放大器13进行定周期通信，对系统整体的动作进行控制。在定周期通信中，控制器12和各伺服放大器13在系统中以预先确定的周期反复进行通信。

各伺服放大器13在从工程设计工具17接受到各种动作的动作参数的情况下对其进行保存，进行按照动作参数的动作。关于按照动作参数的动作，另行进行说明。

图2是表示实施方式1所涉及的多轴控制系统11所具有的机械结构的一个例子的图。图2所示的多轴控制系统11具有通过伺服电动机14a和伺服电动机14b的2轴的伺服电动机进行驱动的X轴的机械要素15a及15b。将由伺服电动机14a驱动的轴设为X＿1轴，将由伺服电动机14b驱动的轴设为X＿2轴。另外，X＿1轴和X＿2轴平行。另外，多轴控制系统11具有由1轴的伺服电动机14c驱动的Y轴，Y轴以与X轴正交的方式与X轴机械地连接。另外，多轴控制系统11具有由1轴的伺服电动机14d驱动的Z轴的机械要素，Z轴以与X轴及Y轴正交的方式与Y轴机械地连接。在这里，彼此平行地设置的X＿1轴和X＿2轴成为龙门架轴。即，X＿1轴和X＿2轴构成龙门架机构。

图3是表示实施方式1所涉及的控制器12的结构例的图。控制器12具有：定周期通信部21，其与各伺服放大器13进行定周期通信；伺服放大器控制部22，其对各伺服放大器13进行控制；参数取得部23，其从工程设计工具17取得在对各伺服电动机14进行同步控制时使用的动作参数并保存；以及通信部24，其与工程设计工具17在任意的定时进行通信。这些各部与内部总线20连接，能够相互地通信。

图4是表示实施方式1所涉及的伺服放大器13的结构例的图。伺服放大器13具有通信部31、测定开始条件判断部32、测定处理部33、测定数据存储部34、电动机控制部35、参数存储部36、参数设定部37和时刻管理部38。这些各部与内部总线30连接，能够相互地通信。

通信部31与控制器12进行定周期通信或者非定周期通信。非定周期通信是与以预先确定的周期反复进行通信的定周期通信不同的通常的通信，没有决定进行通信的定时，是在任意的定时进行的通信。测定开始条件判断部32判断是否满足测定处理部33开始数据测定动作的条件即测定开始条件。测定处理部33在满足测定开始条件的情况下进行数据测定处理。关于数据测定处理的详细内容在后面记述。测定数据存储部34对测定处理部33执行数据测定处理而得到的测定数据进行存储。

电动机控制部35包含试运转处理部351及定位处理部352，进行使与伺服放大器13连接的伺服电动机14驱动的控制。试运转处理部351在多轴控制系统11进行后面记述的试运转时，按照参数存储部36所储存的动作参数之中的与试运转相关的动作参数即试运转条件而对伺服电动机14进行驱动。定位处理部352在多轴控制系统11进行后面记述的定位动作时，按照参数存储部36所储存的动作参数之中的定位动作的参数而对伺服电动机14进行驱动。

参数存储部36包含主存储部361及辅助存储部362，对从工程设计工具17取得的同步控制用的动作参数进行存储。主存储部361存储在伺服放大器13进行动作时实际使用的动作参数。辅助存储部362在主存储部361存储有动作参数的状态时通信部31接受到新的动作参数的情况下，对接受到的新的动作参数进行存储。此外，动作参数向主存储部361及辅助存储部362的写入是由参数设定部37进行的。

参数设定部37如果在主存储部361存储有动作参数的状态时经由通信部31从工程设计工具17接受到新的动作参数，则写入至辅助存储部362。另外，参数设定部37在满足预先确定的条件的情况下，从辅助存储部362读出动作参数而写入至主存储部361。

时刻管理部38包含内置时钟381及时刻存储部382，对使用了参数存储部36所储存的动作参数的动作的开始时刻进行管理。内置时钟381将时刻信息进行输出。时刻管理部38利用NTP(Network Time Protocol)等，由此能够使内置时钟381与其他伺服放大器13所具有的内置时钟381同步。时刻存储部382在从控制器12被通知动作的开始时刻的情况下对其进行存储。

图5是表示实施方式1所涉及的工程设计工具17的结构例的图。工程设计工具17具有：通信部71，其与控制器12在任意的定时进行通信；数据取得部72，其从用户取得在控制器12或者各伺服放大器13设定的各种数据；数据设定部73，其将从用户取得的各种数据设定于控制器12或者各伺服放大器13；以及显示部74，其对各种数据的输入画面、多轴控制系统11的状态显示画面等进行显示。这些各部与内部总线70连接，能够相互地通信。

接下来，举出具体例对多轴控制系统11的动作进行说明。在本实施方式中，关于进行伺服电动机14的测定的情况下的动作、进行伺服电动机14的试运转的情况下的动作、伺服电动机14的定位动作、对伺服放大器13所使用的动作参数进行变更的情况下的动作，参照附图进行说明。在各动作的说明中，分为控制器12的动作和伺服放大器13的动作而进行说明。

＜进行伺服电动机14的测定的情况下的动作＞

图6是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统11中进行伺服电动机14的测定的情况下的控制器12的动作的一个例子的流程图。此外，在图6中，将“伺服电动机”简记为“电动机”。关于在此后的说明中使用的附图也是同样的，“电动机”是指“伺服电动机”。

在进行伺服电动机14的测定的情况下，控制器12首先从工程设计工具17取得伺服电动机14的测定条件而作为动作参数(步骤S11)。详细地说，工程设计工具17从用户接受伺服电动机14的测定条件的输入，将输入的测定条件向控制器12发送。即，控制器12在步骤S11中，接受由工程设计工具17发送出的测定条件。步骤S11的处理是由参数取得部23进行的。

工程设计工具17从用户取得测定条件的方法可以是任意的方法。例如，工程设计工具17对图7所示的测定画面210进行显示，接受测定条件的输入。图7是表示工程设计工具17在显示部74进行显示的测定画面210的一个例子的图。

测定画面210包含用于从用户接受测定条件的输入的输入区域211。用户对工程设计工具17进行预先确定的操作而使测定画面210显示，向测定条件的输入区域211输入测定条件。如图7所示，测定条件的例子为测定时间、开始条件、测定对象轴及测定对象数据。图7示出了测定条件的输入完成后的显示例。工程设计工具17如果在图7所示的测定画面210的右上配置的“测定开始”按钮被按下，则生成表示测定条件的测定条件数据而向控制器12发送。具体地说，工程设计工具17生成表示“开始条件”为“X＿1轴速度＞100r/min AND Y轴速度＞100r/min”、且表示“测定对象轴”为“X＿1轴，X＿2轴，Y轴”的测定条件数据而向控制器12发送。另外，此时，工程设计工具17生成表示“测定时间”为“4.0sec”和表示“测定对象数据”为“电动机速度、扭矩、速度指令”的测定数据，向对设为“测定对象轴”的X＿1轴、X＿2轴及Y轴各自的伺服电动机14进行驱动的各伺服放大器13发送。在下面的说明中，为了便于说明，有时将测定条件数据简记为测定条件。

返回至图6的说明，如果控制器12取得测定条件，则接下来，从各伺服放大器13取得表示各伺服电动机14的状态的信息(步骤S12)。控制器12取得的信息从各伺服放大器13定期地发送。各伺服放大器13发送信息的周期预先设定，伺服放大器13将表示被驱动的伺服电动机14的状态的信息以预先确定的周期反复发送。对信息进行发送的周期成为由各伺服放大器13和控制器12进行定周期通信的周期的整数倍。在表示伺服电动机14的状态的信息，即，表示测定对象轴的伺服电动机14的状态的信息包含表示测定对象轴的速度即表示每单位时间的转速的信息。在控制器12中，伺服放大器控制部22进行步骤S12的处理。此外，关于此后的步骤S13～S15的处理也由伺服放大器控制部22进行。

控制器12接下来确认是否满足上述的“开始条件”即测定开始条件(步骤S13)。在图7所示的例子中设为“X＿1轴速度＞100r/min AND Y轴速度＞100r/min”，因此控制器12在X＿1轴的速度超过100r/min、且Y轴的速度超过100r/min的情况下，判断为满足测定开始条件。

在不满足测定开始条件的情况下(步骤S13：No)，控制器12返回至步骤S12而继续动作。另外，在满足测定开始条件的情况下(步骤S13：Yes)，控制器12向对测定对象的各伺服电动机14进行驱动的各伺服放大器13指示测定开始(步骤S14)。控制器12向对测定对象的各伺服电动机14进行驱动的各伺服放大器13同时指示测定开始。此外，接受到该指示的各伺服放大器13按照从工程设计工具17预先取得的动作参数，具体地说，按照表示作为图7所示的“测定时间”及“测定对象数据”由用户输入的内容的动作参数而进行测定，将表示测定结果的测定数据向控制器12发送。

控制器12在执行步骤S14而指示测定开始后，从各伺服放大器13取得测定数据而向工程设计工具17输出(步骤S15)。工程设计工具17如果从控制器12接受到测定数据，则对图7所示的测定画面210进行更新而显示测定结果。工程设计工具17例如将测定画面210的显示更新为图8所示的内容。图8是表示工程设计工具17在显示部74进行显示的测定结果的一个例子的图。

图9是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统11中进行伺服电动机14的测定的情况下的伺服放大器13的动作的一个例子的流程图。

伺服放大器13首先取得测定条件(步骤S21)。在该步骤S21中，取得从工程设计工具17通知而来的测定条件，具体地说，取得工程设计工具17对图7所示的测定画面210进行显示而从用户接受到输入的“测定时间”及“测定对象数据”的内容而作为测定条件。伺服放大器13接下来对所取得的测定条件进行设定，对伺服电动机14进行驱动(步骤S22)。在步骤S21中取得测定条件的处理及在步骤S22中对测定条件进行设定的处理由参数设定部37进行。另外，使伺服电动机14驱动的控制由电动机控制部35进行。在本实施方式中，电动机控制部35设为预先保存进行伺服电动机14的测定的情况下的伺服电动机14的速度的信息。伺服电动机14的速度是每单位时间的伺服电动机14的转子的转速。此外，伺服电动机14的速度的信息可以不是电动机控制部35预先保存，而是包含于通过步骤S21取得的测定条件。在步骤S22中，参数设定部37将所取得的测定条件，具体地说，将表示测定时间及测定对象数据各自的信息写入至参数存储部36，由此对测定条件进行设定。参数设定部37将表示测定时间及测定对象数据各自的信息写入至参数存储部36的主存储部361或者辅助存储部362。表示测定时间及测定对象数据各自的信息是在进行伺服电动机14的测定的动作中正在使用的动作参数。

伺服放大器13接下来生成表示伺服电动机14的状态的信息而向控制器12发送(步骤S23)。伺服电动机14的状态设为是由伺服电动机14驱动的轴的速度。该步骤S23的处理是由测定处理部33进行的。

伺服放大器13接下来确认是否从控制器12接受到测定开始的指示(步骤S24)，在没有接受到指示的情况下(步骤S24：No)，返回至步骤S23而继续动作。

伺服放大器13在接受到测定开始的指示的情况下(步骤S24：Yes)，按照通过步骤S22设定出的测定条件而进行测定，将测定数据向控制器12发送(步骤S25)。步骤S24的处理由测定开始条件判断部32进行。测定开始条件判断部32在接受到测定开始的指示的情况下，判断为满足测定开始条件。另外，步骤S25的处理由测定处理部33进行。在步骤S25中，测定处理部33直至由测定条件指定出的测定时间(在本实施方式中为4.0sec)经过为止而反复测定，将通过每次进行测定得到的测定结果作为测定数据而储存于测定数据存储部34。测定处理部33然后从测定数据存储部34读出测定数据而向控制器12发送。此外，由于用户输入的测定时间长，因此有时测定数据存储部34没有存储完全通过测定时间的测定而得到的测定数据。在该情况下，测定处理部33将构成测定数据存储部34的存储区域分割为2个区域而使用，将向一个区域写入测定数据的处理和从另一个区域读出测定数据而向控制器12发送的处理并行地进行。由此，能够防止测定数据向控制器12的发送中断。

如上所述，伺服放大器13如果接受到测定开始的指示，则开始测定而将测定数据储存于测定数据存储部34，如果经过测定时间，则将在测定数据存储部34中储存的测定数据向控制器12发送。在多轴控制系统11中，伺服放大器13无需将测定数据通过定周期通信向控制器12随时发送，测定数据的数据量通过1次的定周期通信能够发送的数据量不受限制。因此，控制器12能够得到高精细的测定数据，能够掌握各伺服电动机14及各机械要素15的准确的状态。另外，能够针对多个伺服电动机14以复杂的条件开始测定，因此期待的状况下的数据测定变得容易。能够针对多个电动机以测定开始条件的AND、OR这样的复杂的条件开始测定，因此期待的状况下的数据测定变得容易，能够削减用户取舍选择测定数据所需的时间。另外，控制器12无需始终监视从伺服放大器13发送的测定数据，因此能够减轻负荷，能够放宽可对测定条件的测定对象轴指定的轴的数量的限制。

＜进行伺服电动机14的试运转的情况下的动作＞

图10是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统11中进行伺服电动机14的试运转的情况下的控制器12的动作的一个例子的流程图。

在进行伺服电动机14的试运转的情况下，控制器12经由工程设计工具17从用户接受试运转的开始操作，对各伺服放大器13指示试运转开始(步骤S31)。详细地说，工程设计工具17从用户接受伺服电动机14的试运转开始操作，将表示该主旨的信号向控制器12发送。即，控制器12在步骤S31中，接受由工程设计工具17发送出的表示试运转开始的信号。如果接受到该信号，则控制器12对各伺服放大器13指示试运转开始。步骤S31的处理由伺服放大器控制部22进行。

工程设计工具17从用户接受试运转的开始操作的方法可以是任意的方法。例如，工程设计工具17对图11所示的试运转画面220进行显示，接受试运转条件的输入和试运转开始的开始操作。图11是表示工程设计工具17在显示部74进行显示的试运转画面220的一个例子的图。此外，作为试运转条件而由用户输入的信息从工程设计工具17向各伺服放大器13发送。

用户对工程设计工具17进行预先确定的操作而使试运转画面220进行显示，将电动机旋转速度、加减速时间常数及运转继续时间作为试运转条件而输入。在试运转条件还包含试运转的对象轴。用户使用在试运转画面220的左上配置的下拉菜单，对试运转的对象轴进行指定。图11示出了试运转条件的输入完成后的显示例。工程设计工具17如果在图11所示的试运转画面220的左下配置的“正转”按钮或者“逆转”按钮被按下，则生成表示试运转的开始的信息而向控制器12发送。另外，此时，工程设计工具17生成表示试运转条件的试运转条件数据而向各伺服放大器13发送。试运转条件数据包含分别表示试运转的对象轴、电动机旋转速度、加减速时间常数、运转继续时间及旋转方向(正转或逆转)的信息。在下面的说明中，为了便于说明，有时将试运转条件数据简记为试运转条件。此外，“正转”按钮是用于接受使试运转的各对象轴正转的试运转的开始指示的按钮，“逆转”按钮是用于接受使试运转的各对象轴逆转的试运转的开始指示的按钮。正转及逆转的方向设为预先确定的方向。

图12是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统11中进行伺服电动机14的试运转的情况下的伺服放大器13的动作的一个例子的流程图。

伺服放大器13首先取得试运转条件(步骤S41)。在该步骤S41中，取得从工程设计工具17通知而来的试运转条件。在这里，设为伺服放大器取得的试运转条件表示电动机旋转速度＝200r/min、加减速时间常数＝1000ms、运转继续时间＝30s、旋转方向＝正转。伺服放大器13接下来对所取得的试运转条件进行设定，然后，如果从控制器12接受到伺服电动机14的试运转的开始指示，则实施试运转(步骤S42)。伺服放大器13在伺服电动机14的试运转中，在使轴的正转开始后，直至旋转速度成为200r/min为止，以时间常数1000ms使伺服电动机14加速。然后，如果经过30s，则以时间常数1000ms使伺服电动机14减速而结束试运转。该控制由电动机控制部35的试运转处理部351进行。

＜伺服电动机14的定位动作＞

图13是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统11中进行伺服电动机14的定位动作的情况下的控制器12的动作的一个例子的流程图。

在进行伺服电动机14的定位动作的情况下，控制器12经由工程设计工具17从用户接受定位动作的开始操作，对各伺服放大器13指示定位动作的开始(步骤S51)。详细地说，工程设计工具17从用户接受伺服电动机14的定位动作开始操作，将表示该主旨的信号向控制器12发送。即，控制器12在步骤S51中，接受由工程设计工具17发送出的表示定位动作开始的信号。如果接受到该信号，则控制器12对各伺服放大器13指示定位动作的开始。步骤S51的处理由伺服放大器控制部22进行。

工程设计工具17从用户接受定位动作的开始操作的方法可以是任意的方法。例如，工程设计工具17对图14所示的输入接受画面230进行显示，接受定位动作的参数的输入和定位动作的开始操作。图14是表示工程设计工具17在显示部74进行显示的输入接受画面230的一个例子的图。此外，作为定位动作的参数而由用户输入的信息从工程设计工具17向各伺服放大器13发送。

用户对工程设计工具17进行预先确定的操作而使输入接受画面230进行显示，相对于参数表231而输入目标位置、旋转速度、加速时间常数、减速时间常数、暂停时间、辅助功能及M码的组。在定位动作的参数还包含定位动作的对象轴。用户使用在输入接受画面230的左上配置的下拉菜单对定位动作的对象轴进行指定。图14示出了参数的输入完成后的显示例。工程设计工具17如果在图14所示的输入接受画面230的右上配置的“选择项目写入”按钮或者“一并写入”按钮被按下，则生成表示定位动作的开始的信息而向控制器12发送。另外，此时，工程设计工具17将定位动作的参数向伺服放大器13发送。在“选择项目写入”按钮被按下的情况下，工程设计工具17从输入完成的多个组中使用户对设为写入的对象的组进行选择，将选择出的组向伺服放大器13发送。在“一并写入”按钮被按下的情况下，工程设计工具17将输入完成的全部组向伺服放大器13发送。工程设计工具17将分别表示目标位置、旋转速度、加速时间常数、减速时间常数、暂停时间、辅助功能及M码的信息作为定位动作的参数而向各伺服放大器13发送。

图15是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统11中进行伺服电动机14的定位动作的情况下的伺服放大器13的动作的一个例子的流程图。

伺服放大器13首先取得定位动作的参数(步骤S61)。在该步骤S61中，取得从工程设计工具17发送而来的定位动作的参数，例如图14所示的目标位置、旋转速度、加速时间常数、减速时间常数、暂停时间、辅助功能及M码。伺服放大器13接下来对所取得的定位动作的参数进行设定(步骤S62)。步骤S61及S62由参数设定部37进行。

伺服放大器13在执行步骤S62后，确认是否从控制器12存在动作开始的指示(步骤S63)，在没有指示的情况下(步骤S63：No)，反复步骤S63。在存在动作开始的指示的情况下(步骤S63：Yes)，伺服放大器13按照通过步骤S62设定出的参数而实施定位动作(步骤S64)。步骤S63及S64由电动机控制部35的定位处理部352进行。在设定有图14所示的参数的情况下，电动机控制部35对伺服电动机14进行控制，以使得伺服电动机14的位置成为0.500mm且轴的旋转速度成为100r/min。电动机控制部35将此时的加速时间常数及减速时间常数设为10ms。接下来，电动机控制部35对伺服电动机14进行控制，以使得伺服电动机14的位置成为300.000mm且轴的旋转速度成为200r/min。电动机控制部35将此时的加速时间常数及减速时间常数设为50ms。下面，同样地，电动机控制部35按照设定完成的动作参数对伺服电动机14进行控制。

如上所述，能够使多个伺服电动机14的动作同步而进行试运转及定位，能够减少如图2中记载的X＿1轴及X＿2轴这样需要将定时对准而驱动的机构中的故障。另外，需要使动作同步的机构的调整变得容易。另外，在使用定位动作的情况下，基于预先设定的定位数据对伺服电动机14进行驱动，因此控制器12无需针对各伺服放大器13逐次发送用于对位置进行指定的位置指令。因此，控制器12的负荷减轻，能够放宽能够同时地定位的伺服电动机14的数量的限制。

＜对伺服放大器13所使用的动作参数进行变更的情况下的动作＞

图16是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统11中对伺服放大器13所使用的动作参数进行变更的情况下的控制器12的动作的一个例子的流程图。

在对伺服放大器13所使用的动作参数进行变更的情况下，控制器12经由工程设计工具17从用户接受动作参数的切换开始操作，对各伺服放大器13指示动作参数的切换(步骤S71)。详细地说，工程设计工具17从用户接受动作参数的切换开始操作，将表示该主旨的信号向控制器12发送。即，控制器12在步骤S71中，接受表示由工程设计工具17发送出的动作参数切换开始的信号。如果接受到该信号，则控制器12对各伺服放大器13指示动作参数的切换。此时，控制器12对各伺服放大器13同时地指示动作参数的切换。步骤S71的处理由伺服放大器控制部22进行。

工程设计工具17从用户接受动作参数的切换开始操作的方法可以是任意的方法。例如，工程设计工具17对图17所示的输入接受画面240进行显示，接受伺服放大器13所使用的动作参数的输入和动作参数的切换开始操作。图17是表示工程设计工具17在显示部74进行显示的输入接受画面240的一个例子的图。此外，作为动作参数而由用户输入的信息从工程设计工具17向各伺服放大器13发送。

用户对工程设计工具17进行预先确定的操作而使输入接受画面240进行显示，相对于参数表241，输入对动作参数进行变更的对象的轴各自的参数，即，PB01～PB11的各参数。用户将在输入接受画面240的右上配置的“轴选择”按钮按下，由此调用对动作参数进行变更的对象轴的选择菜单，进行对动作参数进行变更的轴的选择。图17示出了作为对动作参数进行变更的对象轴而对轴X＿1及轴X＿2进行选择，动作参数的输入完成后的显示例。工程设计工具17如果输入接受画面240的“写入”按钮被按下，则生成表示动作参数的切换开始的信息而向控制器12发送。另外，此时，工程设计工具17将动作参数向控制器12发送。工程设计工具17相对于伺服放大器13，将表示图17所示的各项目(No.、简称、名称、单位、…)各自的信息作为变更用的动作参数而发送。

图18是表示在实施方式1所涉及的多轴控制系统11中对伺服电动机14的动作参数进行变更的情况下的伺服放大器13的动作的一个例子的流程图。

伺服放大器13首先取得变更用的动作参数(步骤S81)。在该步骤S81中，取得从工程设计工具17发送而来的变更用的动作参数。伺服放大器13接下来将所取得的变更用的动作参数储存于参数存储部36的辅助存储部362(步骤S82)。步骤S81及S82由参数设定部37进行。辅助存储部362所存储的变更用的动作参数是在由伺服放大器13对伺服电动机14进行驱动的动作中的使用开始前的动作参数。

伺服放大器13在执行步骤S82后，确认是否从控制器12存在动作参数的切换指示(步骤S83)，在没有指示的情况下(步骤S83：No)，反复步骤S83。在存在动作参数的切换指示的情况下(步骤S83：Yes)，伺服放大器13开始辅助存储部362所储存的动作参数的使用(步骤S84)。具体地说，伺服放大器13的参数设定部37从辅助存储部362读出动作参数而写入至主存储部361，切换在对伺服电动机14进行驱动时使用的动作参数。此外，主存储部361是第1存储部，其存储在由伺服放大器13对伺服电动机14进行驱动的动作中正在使用的动作参数。另外，辅助存储部362是第2存储部，其存储在由伺服放大器13对伺服电动机14进行驱动的动作中的使用开始前的动作参数。

由此，能够将多个伺服放大器13的动作参数一同变更，能够将从动作参数的偏差引起的多个伺服电动机14的动作的差异抑制为最小限度，调整变得容易。另外，无需将对象的各伺服放大器13的动作参数同时发送至网络18，因此能够放宽可将动作参数一同变更的伺服放大器13的数量的限制。

此外，参数设定部37可以通过标志等的标识符对是将参数存储部36的主存储部361和辅助存储部362的哪个设为有效进行管理，对该标识符进行变更，由此对成为有效的参数进行变更。另外，可以构成为具有多个辅助存储部362。

如以上所述，在本实施方式所涉及的多轴控制系统11中，对系统整体的动作进行控制的控制器12，将对伺服电动机14进行驱动的动作中正在使用的动作参数向对象的伺服放大器13发送，对动作参数的发送目标的各伺服放大器13指示使用了发送完成的动作参数的动作的开始。各伺服放大器13对从控制器12接受到的动作参数进行存储，如果接受到动作开始的指示，则按照所存储的动作参数而单独地进行动作，对伺服电动机14进行驱动。由此，能够使由多个伺服放大器13各自驱动的伺服电动机14的动作同步，能够实现多个轴的同步控制。另外，控制器12对各伺服放大器13指示了动作开始后，无需将伺服电动机14的控制信息发送至伺服放大器13。因此，能够减轻控制器12的负荷。另外，即使多轴控制系统11所具有的伺服电动机14的数量增加，控制器12的负荷也不会大幅增加。即，能够抑制控制器12的负荷增加，并使同步控制的对象的电动机增加。另外，能够减轻连接有控制器12和伺服放大器13的网络18的负荷。

实施方式2.

对实施方式2所涉及的多轴控制系统进行说明。本实施方式所涉及的多轴控制系统的结构与实施方式1相同。另外，构成多轴控制系统的控制器及伺服放大器的结构也与实施方式1相同。

如上所述，在实施方式1所涉及的多轴控制系统11中，在对同步控制的对象轴的伺服电动机14进行驱动的伺服放大器13即对象的伺服放大器13设定动作参数，控制器12针对对象的各伺服放大器13同时指示动作的开始，由此对象的各伺服放大器13开始动作而实现同步控制。与此相对，本实施方式所涉及的多轴控制系统11在各伺服放大器13对动作的开始时刻及动作参数进行设定，各伺服放大器13如果成为动作的开始时刻，则按照动作参数而开始动作。

作为一个例子，说明在实施方式2所涉及的多轴控制系统11中进行伺服电动机14的测定的情况下的动作。

图19是表示在实施方式2所涉及的多轴控制系统11中进行伺服电动机14的测定的情况下的控制器12的动作的一个例子的流程图。

在实施方式2所涉及的多轴控制系统11中进行伺服电动机14的测定的情况下，控制器12首先从工程设计工具17取得测定开始时刻及动作参数即测定条件(步骤S91)。详细地说，工程设计工具17从用户接受测定开始时刻及测定条件的输入，将输入的测定开始时刻及测定条件向控制器12发送。控制器12通过与在实施方式1说明的步骤S11相同的方法，取得测定开始时刻及测定条件。例如，工程设计工具17将与图7所示的测定画面210相同的画面在显示部74进行显示，接受测定开始时刻及测定条件的输入。此时，作为图7所示的输入区域211所包含的开始条件，取代轴的速度而接受测定开始时刻的输入。控制器12通过步骤S91取得的测定条件为测定对象轴。即，控制器12在步骤S91中，取得测定开始时刻及测定对象轴。另外，工程设计工具17在向控制器12发送测定开始时刻及测定条件时，与其并行地向对测定对象轴的伺服电动机14进行驱动的伺服放大器13发送测定开始时刻及测定条件。具体地说，工程设计工具17将测定开始时刻、测定时间及测定对象数据向伺服放大器13发送。

然后，控制器12从各伺服放大器13取得测定数据而向工程设计工具17输出(步骤S92)。步骤S92是与在实施方式1说明的步骤S15相同的处理。

图20是表示在实施方式2所涉及的多轴控制系统11中进行伺服电动机14的测定的情况下的伺服放大器13的动作的一个例子的流程图。

伺服放大器13首先取得测定开始时刻及测定条件(步骤S101)。在该步骤S101中，取得从工程设计工具17通知而来的测定开始时刻及测定条件。伺服放大器13接下来对所取得的测定开始时刻及测定条件进行设定，对伺服电动机14进行驱动(步骤S102)。步骤S101及S102的处理是与图9所示的步骤S21及S22相同的处理。此外，在步骤S102中，时刻管理部38的时刻存储部382对测定条件所包含的测定开始时刻进行存储。

伺服放大器13接下来确认是否是测定开始时刻(步骤S103)，在不是测定开始时刻的情况下(步骤S103：No)，反复步骤S103。在是测定开始时刻的情况下(步骤S103：Yes)，按照通过步骤S102设定出的测定条件进行测定，将测定数据向控制器12发送(步骤S104)。伺服放大器13的时刻管理部38进行步骤S103的判定处理。步骤S104的处理是与图9所示的步骤S25相同的处理。

在本实施方式中，对进行伺服电动机14的测定的情况下的例子进行了说明，但在通过实施方式1说明的其他动作，具体地说，伺服电动机14的试运转、定位动作及对动作参数进行切换的动作中，可以将动作的开始时刻设定于伺服放大器13。设定有动作的开始时刻的伺服放大器13如果成为动作的开始时刻，则执行动作。

如以上所述，在本实施方式所涉及的多轴控制系统中，控制器12将包含动作的开始时刻的信息在内的动作参数向伺服放大器13发送，接受到动作参数的伺服放大器13如果成为动作的开始时刻，则按照动作参数而单独地进行动作，对伺服电动机14进行驱动。本实施方式所涉及的多轴控制系统与实施方式1所涉及的多轴控制系统同样地，能够使由多个伺服放大器13各自驱动的伺服电动机14的动作同步，能够实现多个轴的同步控制。

此外，在实施方式1及2中，对具有龙门架机构的多轴控制系统进行了说明，但其只是一个例子，针对除此以外的结构的多轴控制系统也能够应用在实施方式1、2中说明的控制。

接下来，对在上述的各实施方式中说明的控制器12的硬件结构进行说明。图21是表示将实施方式1、2所涉及的多轴控制系统11的控制器12实现的硬件的一个例子的图。将在实施方式1、2中说明的控制器12构成的结构要素各自例如是通过由图21所示的处理器101、存储器102及通信装置103构成的处理电路而实现的。图21所示的处理器101是CPU(Central Processing Unit)等。另外，图21所示的存储器102是RAM(Random AccessMemory)、ROM(Read Only Memory)、闪存等非易失性或者易失性的半导体存储器、磁盘等。

控制器12的伺服放大器控制部22及参数取得部23是将用于作为这些各部而动作的程序由处理器101执行而实现的。用于作为伺服放大器控制部22及参数取得部23而动作的程序预先储存于存储器102。处理器101从存储器102读出并执行上述程序，由此作为伺服放大器控制部22及参数取得部23进行动作。另外，定周期通信部21及通信部24由通信装置103实现。

此外，处理器101用于作为控制器12的伺服放大器控制部22及参数取得部23进行动作的程序预先储存于存储器102，但并不限定于此。上述程序也可以在写入至CD(CompactDisc)－ROM、DVD(Digital Versatile Disc)－ROM等记录介质的状态下提供给用户，由用户安装于存储器102的方式。在该情况下，实现处理器101的硬件构成为包含用于从记录介质读出程序的读取装置或者用于与读取装置进行连接的接口电路。另外，上述的程序也可以是经由互联网等通信线路提供给用户而安装于存储器102的方式。

对实现控制器12的硬件进行了说明，但伺服放大器13也能够通过相同的硬件而实现。即，图4所示的伺服放大器13的各结构要素通过由图21所示的处理器101、存储器102及通信装置103构成的处理电路而实现。

以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

11多轴控制系统，12控制器，13、13a、13b伺服放大器，14a、14b、14c、14d伺服电动机，15a、15b、15c、15d机械要素，16终端，17工程设计工具，18网络，20、30、70内部总线，21定周期通信部，22伺服放大器控制部，23参数取得部，24、31、71通信部，32测定开始条件判断部，33测定处理部，34测定数据存储部，35电动机控制部，36参数存储部，37参数设定部，38时刻管理部，72数据取得部，73数据设定部，74显示部，351试运转处理部，352定位处理部，361主存储部，362辅助存储部，381内置时钟，382时刻存储部。

Claims (8)

1.一种多轴控制系统，其对与多个轴分别相关联的多个伺服电动机进行同步控制，

该多轴控制系统的特征在于，具有：

多个伺服放大器，它们分别对多个所述伺服电动机中的大于或等于1个进行驱动；以及

控制器，其对多个所述伺服放大器进行控制，

所述伺服放大器具有：

参数存储部，其对从工程设计工具取得的、在所述伺服电动机的控制中使用的动作参数进行存储；以及

电动机控制部，其按照所述参数存储部所储存的所述动作参数，对多个所述伺服电动机之中的驱动对象的所述伺服电动机进行控制，

所述控制器进行以预先确定的周期反复与多个所述伺服放大器各自进行通信的定周期通信，针对对所述同步控制的对象的伺服电动机进行驱动的多个伺服放大器，以所述定周期通信的同一周期同时地指示按照所述参数存储部所储存的动作参数的动作的开始。

2.根据权利要求1所述的多轴控制系统，其特征在于，

所述伺服放大器从所述工程设计工具取得测定开始条件，在满足所述测定开始条件的情况下，进行控制对象的伺服电动机的测定。

3.根据权利要求1所述的多轴控制系统，其特征在于，

所述伺服放大器从所述工程设计工具取得测定开始条件，在开始所述驱动对象的伺服电动机的控制后，在满足所述测定开始条件的情况下，将满足所述测定开始条件通知给所述控制器，

所述控制器如果从对所述测定开始条件所包含的伺服电动机进行驱动的多个伺服放大器接受到所述通知，则对驱动成为测定对象的伺服电动机的多个伺服放大器指示伺服电动机的测定开始。

4.根据权利要求1所述的多轴控制系统，其特征在于，

所述伺服放大器按照所述动作参数进行伺服电动机的试运转。

5.根据权利要求1所述的多轴控制系统，其特征在于，

所述伺服放大器按照所述动作参数进行伺服电动机的定位动作。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的多轴控制系统，其特征在于，

多个所述伺服放大器各自具有：

第1存储部，其存储在对所述伺服电动机进行驱动的动作中使用的所述动作参数即第1动作参数；以及

第2存储部，其存储对所述伺服电动机进行驱动的动作中的开始使用前的所述动作参数即第2动作参数，

按照来自所述控制器的指示，开始所述第2存储部所储存的所述第2动作参数的使用。

7.一种多轴控制方法，其在多轴控制系统中对与多个轴各自相关联的多个伺服电动机进行同步控制，该多轴控制系统具有各自对多个所述伺服电动机中的大于或等于1个进行驱动的多个伺服放大器和对多个所述伺服放大器进行控制的控制器，

该多轴控制方法的特征在于，具有：

第1步骤，所述伺服放大器从工程设计工具取得在所述伺服电动机的控制中使用的动作参数；

第2步骤，所述伺服放大器按照通过所述第1步骤取得的动作参数对多个所述伺服电动机之中的驱动对象的伺服电动机进行控制；以及

第3步骤，所述控制器进行以预先确定的周期反复与多个所述伺服放大器各自进行通信的定周期通信，针对对所述同步控制的对象的伺服电动机进行驱动的多个伺服放大器，以所述定周期通信的同一周期同时地指示按照所述动作参数的动作的开始。

8.一种存储介质，其存储有多轴控制程序，该多轴控制程序使计算机执行伺服放大器的处理，该伺服放大器构成对与多个轴各自相关联的多个伺服电动机进行同步控制的多轴控制系统，

其特征在于，

所述多轴控制程序使所述计算机执行下述步骤：

第1步骤，从工程设计工具取得在所述伺服电动机的控制中使用的动作参数；

第2步骤，按照通过所述第1步骤取得的动作参数对多个所述伺服电动机之中的驱动对象的伺服电动机进行控制；以及

第3步骤，进行以预先确定的周期反复与控制器进行通信的定周期通信，以与所述定周期通信的同一周期与其他伺服放大器同时地接受针对由所述控制器对所述同步控制的对象的伺服电动机进行驱动的多个伺服放大器而进行的指示，且按照所述动作参数的动作的开始指示。

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