JP2003111467A

JP2003111467A - 複数のサーボモータにおける同期作動の検証方法および検証装置

Info

Publication number: JP2003111467A
Application number: JP2001294763A
Authority: JP
Inventors: Keijiro Oka; 啓二郎岡
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のサーボモータにおける同期作動状態を
高精度に且つ容易に検証することの出来る新規な方法を
提供すること。【解決手段】複数のサーボモータ１２，１４における
各ロータリエンコーダ１６，１８からデジタル出力され
る制御用の検出信号４４，４６に基づいて、それら複数
のサーボモータ１２，１４の作動状態を表す作動データ
８４を求めて、得られた作動データ８４を時間軸上のグ
ラフとして外部表示装置９０で視認可能に表示するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、複数のサーボモータにおける同
期作動の検証方法および検証装置に係り、例えば射出装
置や型締装置、或いは工作機械等において複数の回転軸
を予め設定された共通の目標値に追従するように、複数
のサーボモータを用いて各別に同期作動せしめるに際し
て、それら複数のサーボモータにおける同期作動状態を
高精度に検証することの出来る技術に関するものであ
る。

【０００２】

【背景技術】従来から、射出装置における射出スクリュ
乃至はプランジャの駆動機構や、型締装置における型開
閉機構、或いは工作機械における主軸駆動機構などにお
いては、複数の回転軸を同期して回転駆動せしめるため
に、例えば各回転軸を駆動するサーボモータを同期作動
させるようにした駆動系が採用されており、このような
複数の回転軸の駆動系においては、複数のサーボモータ
を同期作動させるために、例えば、特開平１−２２８７
５０号公報や特開平１−２２８７５１号公報，特開平１
−２２８７５２号公報や特開平８−２１５９７８号公報
等に記載されているように、複数のサーボモータに対し
て同一の指令信号を供給すると共に、一つのサーボモー
タをマスタとして、該マスタサーボモータの検出信号と
他のサーボモータの検出信号の偏差を求め、かかる偏差
に応じて他のサーボモータの指令信号を補正することに
よって、かかる他のサーボモータをマスタサーボモータ
に従うように作動させて、結果的に全てのサーボモータ
が予め設定された目標値に追従するようにした制御系が
採用されている。

【０００３】ところが、このような制御系では、マスタ
サーボモータに対して他のサーボモータが作動遅れを生
ずることに加えて、外乱や故障等のおそれもあることか
ら、必ずしも複数のサーボモータにおける同期作動が補
償されるものではないのであり、同期作動が崩れて複数
のサーボモータ間での作動偏差が大きくなると、それら
複数のサーボモータで駆動されるボールねじや主軸等の
駆動部材の作動精度が低下するだけでなく、かかる駆動
部材に大きな振動や損傷が惹起されるおそれがあった。

【０００４】なお、マスタサーボモータ以外のサーボモ
ータの制御遅れを回避するために、例えば、マスタサー
ボモータとその他のサーボモータを含む全てのサーボモ
ータに対して、予め設定された共通の目標値を実現する
ためのサーボ制御系をそれぞれ独立して構成することも
考えられるが、このような制御系を採用した場合でも、
各サーボモータや制御用アンプ等の固有の特性差や外
乱，故障などに起因して複数のサーボモータ間での作動
偏差が発生するおそれがあり、必ずしも複数のサーボモ
ータの同期作動が補償されるものではないのである。

【０００５】そこで、上述の如く複数のサーボモータを
同期作動させるに際しては、その制御系によってどの程
度の同期作動が実現されているのかを検証することによ
り得られたデータに基づいて、複数のサーボモータの同
期作動状態を監視したり、評価したり、或いは調整する
ことが必要であり、且つ有効となる。

【０００６】しかしながら、複数のサーボモータの同期
作動を検証するためには、複数の検出装置を採用して全
てのサーボモータに装着し、それら各検出装置によって
得られた各サーボモータの作動信号の比較結果を出力表
示させる必要があることから、装置が大がかりとなると
共に、設備コストが高くなることが避けられなかったの
である。

【０００７】なお、一部のサーボモータには速度等の作
動状態を表示するモニタ信号が出力されるようになって
いることから、このモニタ信号を利用して複数のサーボ
モータの同期作動状態を検証することも考えられるが、
一般に、かかるモニタ信号は、制御装置のサーボアンプ
から出力されてサーボモータに給電されるアナログ電圧
であることから、高精度な検証は到底期待し得ず、少な
くとも射出装置や型締装置，工作機械等のように高い制
御精度が要求される産業機械では、実用的ではないので
ある。

【０００８】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、複数のサーボモータを同期作動させるに際
して、それら複数のサーボモータにおける同期作動状態
を高精度に且つ簡便に検証することが出来、それによっ
て、複数のサーボモータの同期作動の監視や評価、或い
は調整などを行うことが可能とされる、複数のサーボモ
ータの同期作動の検証方法および検証装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【解決手段】以下、このような課題を解決するために為
された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各
態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の
組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至
は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることな
く、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの
記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づ
いて認識されるものであることが理解されるべきであ
る。

【００１０】先ず、複数のサーボモータにおける同期作
動の検証方法に関する本発明の特徴とするところは、出
力軸の回転角度を検出するロータリエンコーダを各別に
備えた複数のサーボモータをサーボ制御装置で作動制御
せしめて、予め設定された値に基づいて演算して求めら
れた共通の目標値に追従するように、該各ロータリエン
コーダでデジタル信号として検出された回転角度の検出
信号を利用して、該各サーボモータに作動用の指令信号
を供給することにより、かかる複数のサーボモータを同
期作動せしめるに際して、かかる複数のサーボモータに
おける同期作動を検証する方法であって、前記複数のサ
ーボモータにおける前記各ロータリエンコーダからデジ
タル出力される制御用の前記検出信号に基づいてそれら
複数のサーボモータの作動状態を表す作動データを求め
て、得られた該作動データを時間軸上のグラフとして外
部表示するようにしたことにある。

【００１１】このような本発明方法においては、各サー
ボモータがサーボ制御のために使用するロータリエンコ
ーダからの検出信号を利用して、各サーボモータの作動
データを求めて、それをグラフ表示するようにしたこと
から、従来のサーボアンプから出力されるアナログの速
度信号を利用する場合に比して極めて高精度な作動デー
タを取得することが出来ると共に、かかる作動データを
グラフ表示させることによって、サーボモータの作動状
態を高精度に且つ容易に把握することが可能となるので
ある。しかも、各サーボモータの作動データは、各サー
ボモータが備えているロータリエンコーダからの検出信
号を利用して求められることから、特別なセンサ手段の
追加も必要なく、簡単な構造と低コストで、発明の実施
が可能となる。

【００１２】そして、本発明方法に従えば、各サーボモ
ータの作動状態を高精度に把握出来ることから、各サー
ボモータが目標値に対して如何に追従しているかを高精
度に確認することが可能となり、その確認結果に基づい
て制御ゲイン調整等を行うことによって各サーボモータ
を目標値に対して高精度に追従作動させるファインチュ
ーニングが実現可能となる。しかも、複数のサーボモー
タ間での同期作動状態を高精度に確認することも出来る
ことから、その確認結果に基づいて同期作動の監視や評
価を行い、また、必要に応じて適当な調整を行うことが
可能となるのであり、それによって、複数のサーボモー
タの同期作動が有利に実現可能となる。

【００１３】なお、上述の如き本発明方法は、複数のサ
ーボモータを同期作動させる場合に広く適用可能であ
り、例えば、射出装置や型締装置において射出スクリュ
や可動型などを周囲に配設された複数本のボールねじ等
の送り機構によって駆動する駆動機構において、それら
複数本のボールねじ軸をそれぞれ独立したサーボモータ
で同期させて回転駆動せしめる場合などに好適に採用さ
れる。

【００１４】また、本発明方法が適用可能なサーボモー
タのロータリエンコーダおよびサーボ制御装置は、何
等、限定されるものでなく、従来から公知の各種の構造
乃至は構成のものが適用可能である。例えば、サーボモ
ータは、ＡＣサーボモータとＤＣサーボモータが何れも
好適に採用されると共に、ロータリエンコーダは、イン
クリメンタル型やアブソリュート型が何れも好適に採用
され得、またサーボ制御装置においては、微分制御，比
例制御，積分制御などのフィードバック制御やフィード
フォワード制御，適応制御等が何れも好適に採用され
る。

【００１５】更にまた、本発明方法において、ロータリ
エンコーダからの検出信号に基づいてサーボモータの作
動データを求めるに際しては、ロータリエンコーダから
出力されるサーボ制御用の検出信号をそのまま全て利用
する他、ロータリエンコーダから出力されるサーボ制御
用の検出信号の一部を適当な周期でピックアップした信
号を利用するようにしても良い。

【００１６】また、本発明方法に従う複数のサーボモー
タの同期作動の検証は、複数のサーボモータの同期作動
の全期間に亘って連続して常時行うことも可能である
が、必要な場合にだけ実施したり、或いは適当な周期で
定期的に行うようにしても良い。

【００１７】さらに、本発明方法においては、ロータリ
エンコーダから出力される検出信号を逐次に演算処理等
することにより作動データを求めて、時間を追ってグラ
フ上に表示させることも可能であるが、好適には、各ロ
ータリエンコーダから出力される検出信号から演算によ
って求めた作動データを、バッファ等の記憶手段に記憶
させておき、かかる記憶した作動データに基づいてグラ
フ表示するようにして処理される。このような作動デー
タの記憶工程を採用することにより、作動データをグラ
フ表示するに際してのグラフ化処理装置等への負担が軽
減されることとなり、例えば、高速作動せしめられるサ
ーボモータの作動を短い時間間隔でサンプリングされる
検出信号に基づいて検証することも容易となる。

【００１８】また、本発明方法において、検出信号から
求められてグラフ表示される作動データは、検証しよう
とする内容や目的の他、複数のサーボモータによって駆
動される対象等に応じて適当に選択されることとなる
が、具体的には、かかる作動データは、（ａ）複数のサ
ーボモータにおけるそれぞれの回転速度と、（ｂ）複数
のサーボモータにおけるそれぞれの回転位置と、（ｃ）
複数のサーボモータ相互間での回転速度偏差と、（ｄ）
複数のサーボモータ相互間での回転位置偏差と、（ｅ）
複数のサーボモータによって駆動される複数の駆動対象
物におけるそれぞれの駆動速度と、（ｆ）複数の駆動対
象物におけるそれぞれの駆動位置と、（ｇ）複数の駆動
対象物間での駆動速度偏差と、（ｈ）複数の駆動対象物
間での駆動位置偏差の、少なくとも一つを含むことが望
ましく、それによって、複数のサーボモータの同期作動
を効率的に検証することが可能となる。なお、駆動対象
物の駆動位置は、リニアスケール等の公知の位置検出手
段を採用し、該位置検出手段の出力信号を利用して求め
ることも可能である。

【００１９】更にまた、本発明方法においては、（ｉ）
複数のサーボモータに共通の目標値と、（ｊ）各サーボ
モータ毎に供給される前記作動用の指令信号との、少な
くとも一つを、上述の如き作動データと併せて、時間軸
上のグラフとして外部表示することが望ましく、それに
よって、例えば、目標値とサーボモータの作動状態との
ずれや、サーボ制御装置による指令信号と実際のサーボ
モータの作動状態の差などを、一層容易に把握すること
が可能となり、その結果に基づいてトラブル原因の推定
や特定等も容易に行うことが可能となる。

【００２０】また、本発明方法において、作動データを
時間軸上のグラフとして外部表示するに際しては、ＣＲ
Ｔや液晶表示装置等のディスプレイの他、プリンタによ
る印刷等の形態などが適宜に採用され得る。

【００２１】更にまた、検出信号から作動データを生成
せしめたり、得られた作動データからグラフ表示用の情
報に変換してグラフ表示を行う処理は、サーボ制御装置
を備えた制御対象装置自体において行わせることも、勿
論、可能であるが、外部のパーソナルコンピュータを利
用して、適当な演算ソフトにより検出信号から作動デー
タの生成処理を実行したり、また、適当なグラフ作成ソ
フトにより作動データからグラフ情報を求めるようにし
ても良い。特に、パーソナルコンピュータを採用すれ
ば、従来構造の射出装置や型締装置等の制御対象装置に
おいて大掛かりな改造等を施すことなく、本発明方法を
有利に実施することが可能となると共に、そのような制
御対象装置から離れた場所に設置されたサービスセンタ
等において、制御対象装置からデータ通信網やフレキシ
ブルディスク等の情報媒体を通じて送られた検出信号や
作動データに基づいて、容易に作動状態の検証等を実行
することも可能となる。なお、外部のパーソナルコンピ
ュータ等に情報を出力する場合には、制御対象装置にお
いて、検出信号或いは作動データ等の信号を所定量だけ
記憶させておくバッファ等の記憶手段を備えさせること
が望ましい。

【００２２】また、本発明方法においては、作動データ
をグラフ表示させる他、かかる作動データを表形式によ
り数値で外部表示させることも可能であり、数値で表示
させることによって、例えば、グラフ上で得られた情報
をより詳細に確認，検討することも可能となる。なお、
パーソナルコンピュータ上でのグラフ作成や表作成のた
めのソフトとしては、例えばマイクロソフト社製のＥｘ
ｃｅｌ（商品名）等の従来から市場に提供されている各
種のものが採用可能である。

【００２３】さらに、複数のサーボモータにおける同期
作動の検証装置に関する本発明の特徴とするところは、
出力軸の回転角度を検出するロータリエンコーダを各別
に備えた複数のサーボモータをサーボ制御装置で作動制
御せしめて、予め設定された値に基づいて演算して求め
られた共通の目標値に追従するように、該各ロータリエ
ンコーダでデジタル信号として検出された回転角度の検
出信号を利用して、該各サーボモータに作動用の指令信
号を供給することにより、かかる複数のサーボモータを
同期作動せしめるに際して、かかる複数のサーボモータ
における同期作動を検証する装置であって、（ｋ）前記
複数のサーボモータにおける前記各ロータリエンコーダ
からデジタル出力される制御用の前記検出信号に基づい
て前記複数のサーボモータの作動状態を表す作動データ
を求める演算手段と、（ｌ）該演算手段で求めた前記作
動データを時間軸上のグラフ表示するためのグラフ情報
を求めるグラフ化手段と、（ｍ）該グラフ化手段によっ
て求めた前記グラフ情報に基づいて前記作動データを視
認可能に外部表示する表示手段とを、有することにあ
る。

【００２４】このような本発明に従う構造とされた検証
装置においては、上述の如き本発明方法を有利に実施す
ることが可能であって、それにより、本発明方法によっ
て実現される上述の如き各種の効果が、何れも有効に発
揮され得る。

【００２５】なお、本発明に係る検証装置においては、
前記演算手段によって求められた前記複数のサーボモー
タの作動状態を表す作動データを記憶する記憶手段を設
けて、前記グラフ化手段および前記表示手段により、該
記憶手段に記憶した該作動データを視認可能に外部表示
するようにすることが望ましく、それによって、オフラ
イン的なデータ処理が可能となって、グラフ化手段の処
理速度に関する負担軽減が図られると共に、例えばグラ
フ化手段を外部のパーソナルコンピュータ等を用いて構
成することも容易となる。

【００２６】

【発明の実施形態】以下、本発明を更に具体的に明らか
にするために、本発明の実施形態について、図面を参照
しつつ、詳細に説明する。

【００２７】先ず、図１には、本発明に従う構造とされ
た、複数のサーボモータにおける同期作動の検証装置の
一実施形態の概略構造が、ブロック図として示されてい
る。なお、本実施形態では、射出装置１０の駆動用に装
備された２つの第一及び第二のサーボモータ１２，１４
を同期作動せしめるに際して、それら第一及び第二のサ
ーボモータ１２，１４の同期作動状態を検証するための
検証装置について説明する。

【００２８】図１に示された射出装置１０は、従来から
公知の基本構造を有するものであって、図示しないベー
スで支持された本体フレーム２０に固定された加熱筒２
２に対して射出スクリュ２４が挿入配置されており、こ
の射出スクリュ２４の基端部（図中の右側端部）に固設
されたプーリ２５を介して図示しない回転用モータの回
転駆動力が及ぼされることにより、射出スクリュ２４が
中心軸回りに回転駆動されるようになっている。また、
射出スクリュ２４の基端部分を回転可能に支持せしめる
支持フレーム２６は、射出スクリュ２４の本体フレーム
２０に対して接近／離隔方向に変位可能に配設されてお
り、支持フレーム２６によって回転可能に支持された第
一及び第二のボールねじ軸２８，３０に対して螺合され
たボールねじナット２９，３１が本体フレーム２０に固
定されている。そして、支持フレーム２６に固設された
第一及び第二のサーボモータ１２，１４で第一及び第二
のボールねじ軸２８，３０を回転駆動制御することによ
り、支持フレーム２６が本体フレーム２０に対して接近
／離隔方向に駆動制御されることに伴って、射出スクリ
ュ２４が加熱筒２２内で中心軸方向に駆動されるように
なっている。なお゛本実施形態において、第一及び第二
のサーボモータ１２，１４は、例えばＡＣサーボモータ
によって構成されており、出力軸には、例えばアブソリ
ュート型の第一及び第二のロータリエンコーダ１６，１
８が装着されて、第一及び第二のサーボモータ１２，１
４の回転角度の検出信号が、制御用のデジタル信号とし
てダイレクトに出力されるようになっている。

【００２９】また、このような射出装置１０において
は、支持フレーム２６を本体フレーム２０に対して安定
して接近／離隔駆動させるために、第一のサーボモータ
１２と第二のサーボモータ１４が、サーボ制御装置を含
む作動制御装置３２によって同期して作動制御されるよ
うになっている。この作動制御装置３２は、第一及び第
二のサーボモータ１２，１４の作動の目標値を設定する
ための適当な入力手段を含んで構成されたヒューマンマ
シンインターフェイス（ＨＭＩ）３４と、第一及び第二
のサーボモータ１２，１４の制御用の指令信号を生成す
る第一及び第二のプロセス制御部３６，３８の他に、図
示はされていないが、樹脂材料の溶融および計量や射出
を繰り返して実行するために射出スクリュ２４の回転駆
動や軸方向駆動のシーケンス制御信号を生成するシーケ
ンス制御部や、樹脂材料を温度調節するために加熱筒２
２に装着したヒータへの通電信号を生成する温度制御部
などを含んで構成されている。

【００３０】さらに、第一のサーボモータ１２における
第一のプロセス制御部３６と、第二のサーボモータ１４
における第二のプロセス制御部３８は、互いに独立的に
構成されており、それぞれ、サーボ制御部４０と特定用
途の集積回路ＡＳＩＣ（Ｉ）４２から構成されている。
そして、サーボ制御部４０で設定された適当な時間間隔
で出力されるリクエスト信号６４，６６を、ＡＳＩＣ
（II）６２を介してリクエスト信号６８，７０として第
一のロータリエンコーダ１６と第二のロータリエンコー
ダ１８に転送し、これらリクエスト信号６８，７０に対
応してサンプリングされた検出信号４４，４６を、ＡＳ
ＩＣ（Ｉ）４２とＡＳＩＣ（II）６２に入力せしめると
共に、ＡＳＩＣ（Ｉ）４２で検出信号４４，４６をシリ
アル信号からパラレル信号に変換してサーボ制御部４０
に転送する。また、サーボ制御部４０は、転送された検
出信号４４，４６を、ＨＭＩ３４で設定された設定値信
号４８に基づいて演算して求められた目標値に突き合わ
せて第一のサーボモータ１２と第二のサーボモータ１４
を閉ループ制御するための作動用の指令信号５０，５２
を演算して生成するようになっており、更に、生成した
指令信号５０，５２を第一のサーボアンプ部５４と第二
のサーボアンプ部５６に送るようになっている。

【００３１】これら第一及び第二のサーボアンプ部５
４，５６は、第一及び第二のサーボモータ１２，１４を
駆動するための駆動電流５８，６０を出力する公知のサ
ーボ増幅器であって、上述の如く第一及び第二のロータ
リエンコーダ１６，１８に対してサンプリングのための
リクエスト信号６８，７０を転送すると共に、サンプリ
ングされた検出信号４４，４６を受け取るＡＳＩＣ（I
I）６２を備えている。そして、取得した検出信号４
４，４６を、ＡＳＩＣ（II）６２でシリアル信号からパ
ラレル信号に変換した後に、プロセス制御部３６，３８
で得られた指令信号５０，５２と突き合わせて、かかる
突き合わせ位置において閉ループで偏差を消去する演算
処理を施した後、更に電流帰還しながら電力増幅するこ
とによって、駆動電流５８，６０を出力するようになっ
ており、そして、これらの駆動電流５８，６０が、作動
制御装置から第一及び第二のサーボモータ１２，１４に
対して給電されるようになっている。

【００３２】なお、各対応するプロセス制御部３６，３
８とサーボアンプ部５４，５６において、ＡＳＩＣ
（Ｉ）４２とＡＳＩＣ（II）６２における検出信号のサ
ンプリングに際しては、検出誤差を抑えるために互いに
サンプリング周期を合わせることが望ましく、本実施形
態では、前述の如く、プロセス制御部３６，３８のサー
ボ制御部４０，４０から出力されたリクエスト信号６
４，６６を、サーボアンプ部５４，５６のＡＳＩＣ（I
I）６２，６２を介して、リクエスト信号６８，７０と
して第一及び第二のロータリエンコーダ１６，１８に転
送し、これらリクエスト信号６８，７０に対応してサン
プリングされた検出信号４４，４６を、ＡＳＩＣ（Ｉ）
４２とＡＳＩＣ（II）６２に入力せしめることにより、
各対応するプロセス制御部３６，３８とサーボアンプ部
５４，５６におけるＡＳＩＣ（Ｉ）４２とＡＳＩＣ（I
I）６２において、検出信号４４，４６が同期した応答
信号として取得されるようになっている。

【００３３】さらに、本実施形態の射出装置１０は、上
述の如き作動制御装置３２に加えて、同期作動検証装置
を備えており、この同期作動検証装置によって、第一の
サーボモータ１２と第二のサーボモータ１４の同期作動
の状態を、必要に応じて、グラフ表示することが出来る
ようになっている。

【００３４】かかる同期作動検証装置は、プロセス制御
部３６，３８にそれぞれ設けられた演算装置７２および
記憶装置７４と、各プロセス制御部３６，３８の記憶装
置７４，７４から出力される作動データ７６，７８をま
とめて取り扱うグラフ表示処理装置８０を含んで構成さ
れている。

【００３５】ここにおいて、演算装置７２は、プロセス
制御部３６，３８で利用され、或いは生成された信号の
中から、第一のサーボモータ１２と第二のサーボモータ
１４の同期作動状態を表示するために要求される作動デ
ータを選択し、或いは演算によってかかる作動データを
求めるようになっている。より具体的には、かかる演算
装置７２においては、例えば、各信号の基準時を対応付
ける他、ＨＭＩ３４から入力された設定値信号４８に基
づいて第一及び第二のサーボモータ１２，１４の作動の
目標信号を求めると共に、第一及び第二のサーボモータ
１２，１４の回転角度の検出データである検出信号４
４，４６に基づいて第一及び第二のサーボモータ１２，
１４の回転速度や回転位置のデータを求め、更にそれら
第一及び第二のサーボモータ１２，１４で駆動される第
一及び第二のボールねじ軸２８，３０による第一及び第
二のボールねじナット２９，３１の軸方向駆動量を求め
たり、更に、第一のサーボモータ１２と第二のサーボモ
ータ１４における回転速度や回転位置の偏差や、第一及
び第二のボールねじ軸２８，３０による第一及び第二の
ボールねじナット２９，３１の軸方向駆動量の差を求め
る等といった処理が実行される。なお、演算装置７２
は、各プロセス制御部３６が、プロセス制御のために備
えている演算装置を利用して構成することも可能であ
り、或いはプロセス制御のための演算装置とは別途に演
算装置７２を設けても良い。

【００３６】そして、各プロセス制御部３６，３８にお
いて、演算装置７２，７２で求められた上述の如き第一
及び第二のサーボモータ１２，１４における目標信号や
回転速度，回転位置などの作動データ７６，７８が、記
憶装置７４，７４に入力された所定時間に亘って記憶さ
れるようになっている。なお、この記憶装置７４として
は、適当な容量のＲＡＭを利用したバッファ等が採用さ
れ得る。また、演算装置７２に求められて記憶装置７４
で記憶される検出信号４４，４６や、目標信号，指令信
号５０，５２等の作動データにおいては、何れも、ＡＳ
ＩＣ（Ｉ）４２に設定されたプロセス制御用と同じサン
プリング周期を採用しても良いが、記憶装置７４の記憶
容量等を考慮して、プロセス制御用と異なるサンプリン
グ周期を設定しても良い。即ち、検出信号４４，４６
や、目標信号，指令信号５０，５２等のサンプリング周
期は、検証する目的や内容等によっても異なるが、例え
ば数百μ秒〜数ｍ秒のサンプリング周期を採用すること
によって、射出装置１０の高速射出作動も十分な精度で
検証することも可能となる。また、記憶装置７４におい
て必要とされる、検出信号４４，４６や指令信号５０，
５２、目標信号等の記憶時間は、検証する目的や内容等
によっても異なり、例えば射出装置１０の射出作動の検
証であれば１秒以下の記憶時間で良いが、エジェクタ作
動等の検証に際しては数秒以上の記憶時間が必要とされ
る。

【００３７】さらに、各プロセス制御部３６，３８の記
憶装置７４，７４に記憶された作動データ７６，７８
は、それぞれ、グラフ表示処理装置８０に導かれるよう
になっており、グラフ表示処理装置８０におけるグラフ
化データ処理装置８６によって、記憶装置７４，７４か
ら入力された作動データ７６，７８が、ＣＲＴ等のディ
スプレイをコントロールするためのグラフ作成用データ
に変換される。これにより、演算装置７２，７２におい
て求められた前述の如き作動データ７６，７８を、グラ
フデータとしてＣＲＴ等の外部表示装置９０に供給し
て、視認可能に表示するようにされるのである。

【００３８】また、グラフ化処理装置８６においては、
検証の目的等に応じて、グラフ化するデータを選択出来
るようにすることが望ましく、例えば、キーボード等の
入力手段を通じて外部から入力される選択指令信号に従
って、グラフ化するデータを選択する表示データ選択装
置８８が有利に採用される。

【００３９】なお、グラフ化データ処理装置８６は、市
販されている汎用のパーソナルコンピュータ用のソフト
ウェアで利用可能なデータ形式でグラフ作成用データを
出力し得るようにすることが望ましく、それによって、
例えば、グラフ化データ処理装置８６で得られたグラフ
作成用データをフレキシブルディスク８９等の記憶媒体
やインターネット等の通信回線を通じて、外部のパーソ
ナルコンピュータ９１に供給して、適宜にグラフ表示等
のデータ利用に供せしめることも可能となる。

【００４０】このようにしてグラフ表示された第一及び
第二のサーボモータ１２，１４の作動状態のデータにあ
っては、各サーボモータ１２，１４がサーボ制御のため
に使用する第一及び第二のロータリエンコーダ１６，１
８からの検出信号４４，４６を利用して生成されたもの
であることから、極めて高い精度が実現され得るのであ
り、しかも、必要に応じて複数の作動データを重ね合わ
せてグラフ表示させることも可能であることから、サー
ボモータの同期作動状態を高精度に且つ容易に検証する
ことが出来るのである。

【００４１】そして、かくの如く第一及び第二のサーボ
モータ１２，１４の同期作動状態を検証した結果に基づ
いて、作動制御装置３２のサーボ制御部４０，４０にお
いて、第一及び第二のサーボモータ１２，１４の実際の
作動が何れも目標値に近づいて追従するように、微分ゲ
インや積分ゲイン，フィードフォワード等の微調整を行
うことも容易となるのであり、それによって、第一及び
第二のサーボモータ１２，１４の同期作動も有利に実現
可能となるのである。

【００４２】なお、前記実施形態では、各対応するプロ
セス制御部３６，３８とサーボアンプ部５４，５６にお
いて、ＡＳＩＣ（Ｉ）４２とＡＳＩＣ（II）６２におけ
る検出信号のサンプリング周期が一致するようになって
いたが、プロセス制御部３６，３８における装置の制御
形態は、本発明において何等限定されるものでなく、要
求特性等を考慮して適宜に変更され得るものであり、例
えば、サーボ制御部４０，４０とサーボアンプ部５４，
５６（ＡＳＩＣ（II）６２，６２）において各別にリク
エスト信号を第一及び第二のサーボモータ１２，１４に
出力し、それらの応答信号として、サーボ制御部４０と
ＡＳＩＣ（II）６２において各別に異なる周期の検出信
号４４，４６が取得されるようにしても良い。

【００４３】

【実施例】図２に示されている如き、図１に示されてい
る射出装置と組み合わされて射出装置を構成する型締装
置９２において、第一及び第二のロータリエンコーダ９
４，９６を備え、互いに同期作動せしめられる第一及び
第二のサーボモータ９８，１００の作動状態を検証する
ために、それら第一及び第二のサーボモータ９８，１０
０の作動データをグラフ表示せしめたものを、本発明の
第一の実施例として図３〜５に示す。

【００４４】なお、本第一の実施例に用いた型締装置９
２は、図示しないベースによってそれぞれ固定的に支持
されて互いに所定距離を隔てて対向配置された固定盤１
０２と受圧盤１０４の間に、可動盤１０６が配設され
て、図示しない４本のガイドバーで案内されることによ
り該可動盤１０６が固定盤１０２に対して接近／離隔方
向に移動可能とされていると共に、固定盤１０２と受圧
盤１０４の間に架け渡されて平行に延びる２本（操作側
と反操作側）のボールねじ軸１０８，１１０に螺合され
るボールねじナット１１２，１１４が可動盤１０６に固
定されている。そして、第一及び第二のサーボモータ９
８，１００で第一及び第二のボールねじ軸１０８，１１
０を同期的に駆動制御することにより、可動盤１０６を
固定盤１０２に対して接近／離隔方向に駆動変位せしめ
て、可動盤１０６に装着された可動金型１１６と固定盤
１０２に装着された固定金型１１８を型開閉作動せしめ
るようになっている。

【００４５】さらに、本第一の実施例に用いた第一及び
第二のサーボモータ９８，１００の作動制御装置および
グラフ表示処理装置は、何れも、前記実施形態において
詳述した作動制御装置３２およびグラフ表示処理装置８
０と同じ構成であることから、概略構成をブロック図で
示す図２中において、前記実施形態と同様な構成とされ
た各要素に対して、それぞれ、前記実施形態と同一の符
号を付することにより、それらの詳細な説明を省略す
る。

【００４６】また、本第一の実施例においては、図３〜
５中に目標信号（目標速度）として表示されているグラ
フに示されるように、可動盤１０６を固定盤１０２に対
して高速型閉作動させた場合について作動検証を行っ
た。そこにおいて、例えば、図３，４，５では、操作側
の第一のサーボモータ９８の検出信号（作動速度）と反
操作側の第二のサーボモータ１００の検出信号（作動速
度）の追従性の検証等を容易に行うことが出来る。ま
た、図４においては、第一及び第二のサーボモータ９
８，１００における指令信号（サーボＤＡ出力）に対す
る検出信号（作動速度）の応答性の検証を容易に行うこ
とが出来る。更に、図５においては、第一のサーボモー
タ９８と第二のサーボモータ１００の作動状態の同期性
の検証等を容易に行うことが出来る。なお、図５中、第
一及び第二のサーボモータ９８，１００の検出信号の偏
差は、第一及び第二のサーボモータ９８，１００の検出
信号と目標信号の差（距離）を表すものであり、また、
最大偏差は、第一のサーボモータ９８と第二のサーボモ
ータ１００の偏差の差（距離）を絶対値で表示するもの
である。

【００４７】これらの第一の実施例の結果からも、本発
明方法に従えば、複数のサーボモータの同期作動状態
を、極めて高精度で、しかも容易且つ的確に検証するこ
との出来ることが理解されるところである。

【００４８】次に、図１において示された実施形態と同
様な構造とされた射出装置において、溶融樹脂材料の射
出作動時に振動が発生しているとの苦情があり、その対
処に際して本発明に従う手法を適用した場合の作動デー
タのグラフを、第二実施例として図６〜７に示す。な
お、理解を容易とするために、以下の説明中、構成要素
には、図１に示された第一実施形態において対応する各
構成要素と同一の符号を付しておく。

【００４９】すなわち、本第二実施例では、先ず、振動
が発生する射出作動時における射出装置の作動データと
して、第一及び第二のサーボモータ１２，１４の検出信
号（作動速度）と共に、第一及び第二のサーボモータ１
２，１４の目標信号（目標速度）と、第一及び第二のサ
ーボモータ１２，１４における指令信号（サーボ出力Ｄ
Ａ信号）を選択して、それらを併せてグラフ表示した。
その結果が、図６のグラフである。

【００５０】この図６に示されたグラフにおいて、第二
のサーボモータ１４の検出信号が大きく振れて振動状態
となっていることが直ちに認められる。また、それと同
時に、第二のサーボモータ１４に対する目標信号や指令
信号においては、何等の異常が認められないことも、明
らかである。

【００５１】そして、このような検証に基づく考察の結
果、第二のサーボモータ１４の指令信号以降に作用する
サーボアンプ部５６に問題があると判断し、サーボアン
プ部５６のゲインを下げる対策を施した。その後、再び
同様な作動の検証を実施した結果を、図７のグラフに示
す。かかる図７に示された結果から、第二のサーボモー
タ１４の作動異常が解消されていることが認められる。
このように、本発明方法に従えば、複数のサーボモータ
を同期作動させる場合に、何れのサーボモータにどのよ
うな作動異常が発生しているかを速やかに把握して的確
に対処することが出来るのである。

【００５２】以上、本発明の実施形態および実施例にお
いて、本発明を詳細に説明したが、本発明は、これら実
施形態および実施例における具体的な記載によって、何
等、限定的に解釈されるものでなく、当業者の知識に基
づいて種々なる修正，変更，改良等を加えた態様で実施
することが可能であり、また、そのような実施態様が、
本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲
内に含まれるものであることは、言うまでもない。

【００５３】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
方法に従い、或いは本発明装置を採用することによっ
て、同期作動せしめられる複数のサーボモータの作動状
態を、グラフを用いて高精度に且つ的確に検証すること
が出来るのであり、それによって、複数のサーボモータ
の同期作動の監視や評価，調整等を容易に且つ正確に行
うことが可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての同期作動検証装置
を備えた射出装置における制御系の構成を概略的に示す
ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例としての同期作動検証装置を
備えた型締装置における制御系の構成を概略的に示すブ
ロック図である。

【図３】図２に示された同期作動検証装置によって出力
されたグラフの一具体例である。

【図４】図２に示された同期作動検証装置によって出力
されたグラフの別の具体例である。

【図５】図２に示された同期作動検証装置によって出力
されたグラフの更に別の具体例である。

【図６】図１に示された同期作動検証装置によって出力
されたグラフの一具体例である。

【図７】図１に示された同期作動検証装置によって出力
されたグラフの別の具体例である。

【符号の説明】

１０射出装置１２第一のサーボモータ１４第二のサーボモータ１６第一のロータリエンコーダ１８第二のロータリエンコーダ２８第一のボールねじ軸３０第二のボールねじ軸３２作動制御装置４４検出信号４６検出信号４８設定値信号５０指令信号５２指令信号５８駆動電流６０駆動電流７２演算装置７４記憶装置７６作動データ７８作動データ８０表示処理装置８６グラフ化データ処理装置９０外部表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出力軸の回転角度を検出するロータリエ
ンコーダを各別に備えた複数のサーボモータをサーボ制
御装置で作動制御せしめて、予め設定された値に基づい
て演算して求められた共通の目標値に追従するように、
該各ロータリエンコーダでデジタル信号として検出され
た回転角度の検出信号を利用して、該各サーボモータに
作動用の指令信号を供給することにより、かかる複数の
サーボモータを同期作動せしめるに際して、かかる複数
のサーボモータにおける同期作動を検証する方法であっ
て、前記複数のサーボモータにおける前記各ロータリエンコ
ーダからデジタル出力される制御用の前記検出信号に基
づいてそれら複数のサーボモータの作動状態を表す作動
データを求めて、得られた該作動データを時間軸上のグ
ラフとして外部表示することを特徴とする複数のサーボ
モータにおける同期作動の検証方法。
【請求項２】前記作動データを所定時間に亘って記憶
手段へ記憶させておき、該記憶手段に記憶せしめられた
該作動データをグラフとして外部表示させる請求項１に
記載の複数のサーボモータにおける同期作動の検証方
法。
【請求項３】前記作動データが、前記複数のサーボモ
ータにおけるそれぞれの回転速度と、該複数のサーボモ
ータにおけるそれぞれの回転位置と、該複数のサーボモ
ータ相互間での回転速度偏差と、該複数のサーボモータ
相互間での回転位置偏差と、かかる複数のサーボモータ
によって駆動される複数の駆動対象物におけるそれぞれ
の駆動速度と、該複数の駆動対象物におけるそれぞれの
駆動位置と、該複数の駆動対象物間での駆動速度偏差
と、該複数の駆動対象物間での駆動位置偏差の、少なく
とも一つを含む請求項１又は２に記載の複数のサーボモ
ータにおける同期作動の検証方法。
【請求項４】前記複数のサーボモータに共通の前記目
標値と、前記各サーボモータ毎に供給される前記作動用
の指令信号との、少なくとも一つを、前記作動データと
併せて、時間軸上のグラフとして外部表示する請求項１
乃至３の何れかに記載の複数のサーボモータにおける同
期作動の検証方法。
【請求項５】前記作動データを、パーソナルコンピュ
ータによりグラフ作成ソフトを利用して時間軸上のグラ
フとして外部表示する請求項１乃至４の何れかに記載の
複数のサーボモータにおける同期作動の検証方法。
【請求項６】前記作動データを、表形式により数値で
外部表示するようにした請求項１乃至５の何れかに記載
の複数のサーボモータにおける同期作動の検証方法。
【請求項７】出力軸の回転角度を検出するロータリエ
ンコーダを各別に備えた複数のサーボモータをサーボ制
御装置で作動制御せしめて、予め設定された値に基づい
て演算して求められた共通の目標値に追従するように、
該各ロータリエンコーダでデジタル信号として検出され
た回転角度の検出信号を利用して、該各サーボモータに
作動用の指令信号を供給することにより、かかる複数の
サーボモータを同期作動せしめるに際して、かかる複数
のサーボモータにおける同期作動を検証する装置であっ
て、前記複数のサーボモータにおける前記各ロータリエンコ
ーダからデジタル出力される制御用の前記検出信号に基
づいて前記複数のサーボモータの作動状態を表す作動デ
ータを求める演算手段と、該演算手段で求めた前記作動データを時間軸上のグラフ
に表示するためのグラフ情報を求めるグラフ化手段と、該グラフ化手段によって求めた前記グラフ情報に基づい
て前記作動データを視認可能に外部表示する表示手段と
を、有することを特徴とする複数のサーボモータにおけ
る同期作動の検証装置。
【請求項８】前記演算手段によって求められた前記複
数のサーボモータの作動状態を表す作動データを記憶す
る記憶手段を設けて、前記グラフ化手段および前記表示
手段により、該記憶手段に記憶した該作動データを視認
可能に外部表示するようにした請求項７に記載の複数の
サーボモータにおける同期作動の検証装置。