JP2005348475A

JP2005348475A - 電動機駆動装置

Info

Publication number: JP2005348475A
Application number: JP2004162868A
Authority: JP
Inventors: Akinobu Tomita; 明展富田; Yoshifumi Funabashi; 芳文舩橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】高機能なフィードバックセンサーにも対応できて、誤動作からの再復帰時間の短縮と省スペース化が可能な電動機駆動装置を提供する。
【解決手段】電動機用センサーであるロータリーエンコーダ３ａを含む複数のセンサー３ａ〜３ｃの出力が入力される制御部７と、各センサー３ａ〜３ｃに電力を供給する電源４と、電源４に接続された各センサー３ａ〜３ｃの電源開閉する開閉部５ａ〜５ｃを制御する開閉コントロール部６とを備え、制御部７は各センサー情報に応じて電動機２を駆動制御するとともに開閉コントロール部６を介して各センサー３ａ〜３ｃの電源開閉および初期化を個別に制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動機用センサーを含む複数のセンサーを備えた電動機駆動装置の誤動作停止後の復帰、初期化に関する。

昨今の産業用ロボットの電動機駆動装置においては、ロータリーエンコーダ、リニアスケール、ロードセル、圧力センサーなどのセンサーを用い、ますます高機能なフィードバック制御が行われている。その中で、各メーカ独自のセンサーが市販され、センサー主機能のフィードバック情報生成の他にセンサー独自の自己診断機能やエラー検出を行いフェールセーフの手段としてフィードバック情報の停止を行うセンサーもある。この場合、ノイズ、温度などの使用環境によるセンサー自体の誤動作後の復帰はそのセンサーに応じた専用命令を行うかもしくは電源再投入による再起動が一般におこなわれている。

外部センサーの電源を備えた電動機駆動装置において、電源投入時の各センサーの立ち上がり時間を考慮し、各センサーの正常動作開始時間待ちのためのタイマーを設けた初期化動作、または、通信により外部センサーのリセットを任意に行い上記タイマーの代わりとした初期化動作が一般的に実施されている。

これらの市販のセンサーからのフィードバック信号を用い電動機の駆動を行う場合、センサー自体の初期化時間は各々異なり、そのセンサーへの電源投入からの初期化時間を見込んでタイマー設定した電動機駆動装置の初期シーケンスが必要となる。

センサーの初期化にはセンサーへの供給電源の開閉手段と開閉シーケンスが必要であり、通常、電動機駆動装置のセンサーからのフィードバック信号取り込み開始には、用いるセンサーの初期化時間の最長時間をあらかじめ設定している。

センサーへの供給電源の開閉を行わない場合の初期化方法としては、たとえば通信によるセンサーへの指令による初期化方法もあるが、使用するセンサーに適合した専用の命令を実行する必要があり電動機駆動装置に対し使用できるセンサーが限定され、汎用性に欠ける。

また、センサー誤動作の異常復帰には、電源再投入を行う必要があり、電動機駆動装置からその電源を供給している場合、電動機駆動装置の電源再投入を行うこととなる。

さらに、外部センサーの誤動作時からの復帰の際には電源の再投入を行うか、または通信による外部センサーのリセットを行うか、もしくは、電動機駆動装置からセンサーへの初期化命令により異常からの復帰をおこなっていた。

一方、複数の戸板を使用する自動ドアのエンコーダ位置情報の初期化方法として、センサーはずし処理をした後にセンサー再入処理を行い、センサー再入時点での値を初期値とする方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１９３７４６号公報

解決しようとする問題点は、センサーの誤動作後の復帰、再初期化に時間がかかる点である。また、開閉器の数およびその配線が多くなる点あるいは高機能化するフィードバッ
クセンサーに対応できず汎用性に欠ける点である。

すなわち、電動機駆動装置から複数のセンサーに電源を供給している場合、センサーの誤動作時からの復帰、再初期化時を行う際に電動機駆動装置への供給電源を遮断、再投入を行う必要がある。特に、昨今のシステム機器ではＦＡパソコンなどの高機能なコンピュータ機器による全体システムのコントロールを行う場合が多く、おおもと１箇所の電源再投入を行うことは、ＦＡパソコンなどのコンピュータ機器の再立上げも行うこととなり、センサーの誤動作時からの復帰、再初期化時に時間がかかる。

また、汎用のセンサーを用いてフィードバック制御を行うようにすれば、各センサーの初期化時間に合わせて個別設定となるだけでなく、初期化時におおもとの電源シーケンスコントロールが必要となり、開閉器の設置とその配線、開閉シーケンスが必要となる。したがって、開閉器の数とその配線を削減することができず、これらを削減するため、電動機駆動装置からの命令により初期化を行うようにすれば、使用できるセンサーは実質的に電動機駆動装置メーカの指定センサーに限定され、高機能なフィードバックセンサーに対応できず汎用性に欠ける。

また、特許文献１ではフィードバックの位置情報の初期化であって、昨今の高機能センサーの場合、センサーの誤動作からの復帰に対しては解決できないという問題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、高機能なフィードバックセンサーにも対応できて、誤動作からの再復帰時間の短縮と省スペース化が可能な電動機駆動装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明は、電動機用センサーを含む複数のセンサー情報が入力される制御部と、前記複数のセンサーに電力を供給する電源と、前記電源に接続された複数のセンサーの電源開閉を制御する開閉コントロール部とを備え、前記制御部は各センサー情報に応じて電動機を駆動制御するとともに開閉コントロール部を介して各センサーの電源開閉および初期化を個別に制御する電動機駆動装置であり、高機能化するフィードバックセンサーが利用でき、センサー誤動作からの復帰、初期化を容易に行うことができる。

本発明の電動機駆動装置によれば、制御部はセンサー情報に応じて開閉コントロール部を介して各センサーへの電源開閉および初期化を個別に制御するため、センサーの誤動作からの復帰、初期化を容易に行うことができる。また、高機能なフィードバックセンサーに対応でき、開閉器およびその配線を削減できる。

また、生産設備などのシステム機器では、電動機駆動装置をコントロールする上位コントローラからの指令によりセンサーの初期化を制御することが可能になる。

したがって、省スペース化が可能となり、センサーの誤動作からの復帰、初期化が容易な電動機駆動装置が得られる。

電動機用センサーを含む複数のセンサー情報が入力される制御部と、前記複数のセンサーに電力を供給する電源と、前記電源に接続された複数のセンサーの電源開閉を制御する開閉コントロール部とを備え、前記制御部は各センサー情報に応じて電動機を駆動制御するとともに開閉コントロール部を介して各センサーの電源開閉および初期化を個別に制御
するため、誤動作からのセンサー再復帰を行うことが可能になる。

図１において、電動機駆動装置１、電動機２、センサー３ａ〜３ｃからなる電動機駆動システムで説明する。

電動機駆動装置１は、複数のセンサー３ａ〜３ｃに電力供給する電源４と、その電源４に接続されたセンサー３ａ〜３ｃへの供給電力を開閉する開閉部５ａ〜５ｃの開閉をコントロールする開閉コントロール部６と、制御部７と、電動機駆動部８とで構成される。

電動機駆動装置１には、図示しない入力電源（通常は商用電源）が供給され、ＡＣ／ＤＣ変換（あるいはＤＣ／ＤＣ変換）により、各センサー３ａ〜３ｃに電力を供給する電源４を得ている。

センサー３ａはロータリーエンコーダ、センサー３ｂはリニアスケール、センサー３ｃは圧力センサーである。開閉部５ａ〜５ｃには半導体スイッチを用いるが、リレーでも実施できる。また、電源４の電源生成を停止することにより開閉を行っても良い。

制御部７は、上位コントラロータとの信号入出力部と、各センサー３ａ〜３ｃからのフィードバック信号の入力部とを備え、各センサー３ａ〜３ｃのフィードバック情報に応じて電動機駆動部８を駆動制御するとともに開閉コントロール部６を介して電源開閉および初期化を個別に制御する。

電動機駆動部８は、制御部７のコントロールによるインバータ駆動を行い、制御部７はセンサー３ａ〜３ｃのフィードバック情報をもとに電動機２の位置、速度、トルクをコントロールし、通常運転をおこなっている。

センサー３ａ〜３ｃのいずれかに誤動作が発生し、制御部７がそのフィードバック情報から異常を検出すると電動機駆動部８に対して電動機２の駆動停止を指令する。同時に、開閉コントロール部６を介して誤動作が発生したセンサーの当該開閉部に遮断指令を出すことで該当センサーへの供給電源遮断を行う。

その後、上位コントローラから電動機駆動装置１の制御部７に再起動命令が入ると、制御部７は開閉コントロール部６に対して遮断したセンサーへの供給電源投入をおこない、制御部７にて再復帰後の初期化動作をおこなう。

これにより、電動機駆動装置１の入力電源の開閉に関係なく、各センサーの誤動作からの復帰が可能になる。

なお、センサー３ａ〜３ｃへの電源開閉（遮断および投入）は、開閉コントロール部６や制御部７へのパラメータ設定により自動で行うことが可能で、上位コントローラからの指令で行ってもよい。また、フィードバック制御する対象により使用するセンサーとしては、上記以外に加速度センサーや温度センサーなども利用できる。また、開閉コントロール部からの開閉信号でセンサーの電源開閉を制御するため、センサーへの供給電源は商用電源でもＤＣ電源でもよくセンサーの高機能化にも対応でき、誤動作からの再起動が容易になる。

このように、誤動作からの再起動、初期化が容易となり、高機能なセンサーにも対応できるため、開閉器とその配線が削減により省スペース化した電動機駆動装置を得ることができる。

本発明の電動機駆動装置は、外部の配線を含む外部開閉部とそのシーケンスの簡素化に最適であり、電源再投入にて復帰させる機器を使用したシステム機器などにも有用である。

本発明の実施例１における電動機駆動装置を説明するブロック図

符号の説明

１電動機駆動装置
２電動機
３ａ、３ｂ、３ｃセンサー
４電源
５ａ、５ｂ、５ｃ開閉部
６開閉コントロール部
７制御部
８電動機駆動部

Claims

電動機用センサーを含む複数のセンサー情報が入力される制御部と、前記複数のセンサーに電力を供給する電源と、前記電源に接続された複数のセンサーの電源開閉を制御する開閉コントロール部とを備え、前記制御部は各センサー情報に応じて電動機を駆動制御するとともに開閉コントロール部を介して各センサーの電源開閉および初期化を個別に制御することを特徴とする電動機駆動装置。
制御部は外部指令により各センサーの電源開閉を制御する請求項１に記載の電動機駆動装置。