JP2006323746A - ネットワ−クサ−ボシステム - Google Patents

Abstract

【課題】コントロ−ラでソフトリミットの処理を行うことなく、サ−ボドライバ単体で従来よりも複雑なソフトリミットの領域指定を可能とするネットワ−クサ−ボシステムを提供する。
【解決手段】ネットワ−クサ−ボシステム５において、サ−ボドライバ３、４は、ソフトリミットの領域指定関数、及び領域指定関数に対する可動領域を示すパラメ−タを記憶保持するパラメ−タ設定手段６と、通信手段２により取得した各サ−ボモ−タ７、８のフィ−ドバック位置、または各サ−ボドライバ３、４への指令位置が、可動領域内か否かを判断する演算処理部１０と、演算処理部１０の判断結果に基づいて、サ−ボモ−タ７、８を停止させるソフトリミット処理を行うソフトリミット処理手段１１と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワ−クサ−ボシステムに関し、特に、可動部の可動領域の指定がパラメ−タで設定可能なソフトリミット機能を有するネットワ−クサ−ボシステムに関する。

サ−ボモ−タのエンコ−ダから取得したフィ−ドバック位置、またはコントロ−ラなどから取得した指令位置より、可動部がパラメ−タで設定された可動領域内にあるか否かを判断し、可動領域を超えたと判断した場合はモ−タを強制停止させるソフトリミット機能を備えたサ−ボシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
従来技術のネットワ−クサ−ボシステムにおけるソフトリミットの場合は、上限値、下限値の２値をパラメ−タとしてサ−ボドライバに設定することで、可動領域の指定を行っていた。

図７は、従来技術および本発明を実施するネットワ−クサ−ボシステムの構成図である。
図７において、１はコントロ−ラ、２は通信手段、３、４はサ−ボドライバ、７、８はサ−ボモ−タ、９はネットワ−クサ−ボシステムによる移動対象物である。
また、図８は、従来技術を示すソフトリミットの可動領域指定についての説明図である。
以下、図７、８を用いて、２軸のＸ−Ｙテ−ブルを構成するネットワ−クサ−ボシステムを例として、従来技術によるソフトリミット機能の可動領域指定について説明する。
ユ−ザは、予めソフトリミットの上限値、下限値の２値をサ−ボドライバ３、４のパラメ−タに設定する。サ−ボドライバ３、４は、動作中に、前記ソフトリミットとして定められた可動領域外への移動を命ずる指令をコントロ−ラ１から受け取るとソフトリミットと判断し、動作を停止する。
ここで、移動対象物９の可動領域は、Ｘ軸のソフトリミット下限設定値をＸＬ、Ｘ軸のソフトリミット上限設定値をＸＵ、Ｙ軸のソフトリミット下限設定値をＹＬ、Ｙ軸のソフトリミットの上限設定値をＹＵに設定した場合、図８に示すＸＬ、ＸＵ、ＹＬ、ＹＵで囲まれた斜線の部分となる。
特開平５−２５００２２号公報（第１−３図）

しかしながら、従来技術を用いたネットワ−クサ−ボシステムのソフトリミットの領域指定は、各軸のソフトリミットの領域指定で重複させた、すなわち図８の斜線部で示したような単純な領域指定しか行うことができないという問題があった。また、より複雑な領域指定を行おうとすると、サ−ボドライバ単体では行えず、コントロ−ラでソフトリミットの処理を行うことが必要であった。また、コントロ−ラでソフトリミットの処理を行おうとすると、常時実行するソフトの負荷が増えるため、処理能力の高い高価なＣＰＵを使用する必要があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、コントロ−ラでソフトリミットの処理を行うことなく、サ−ボドライバ単体で従来よりも複雑なソフトリミットの領域指定を可能とするネットワ−クサ−ボシステムを提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、請求項１に記載の発明は、位置指令を出力するコントロ−ラと、前記位置指令を入力してサ−ボモ−タを制御する複数のサ−ボドライバと、前記コントロ−ラと前記複数のサ−ボドライバの間で運転情報を送受する通信手段と、を備えたネットワ−クサ−ボシステムにおいて、前記サ−ボドライバは、ソフトリミットの領域指定関数、及び前記領域指定関数に対する可動領域を示すパラメ−タを記憶保持するパラメ−タ設定手段と、前記通信手段により取得した前記各サ−ボモ−タのフィ−ドバック位置、または前記各サ−ボドライバへの指令位置が、前記可動領域内か否かを判断する演算処理部と、前記演算処理部の判断結果に基づいて、前記サ−ボモ−タを停止させるソフトリミット処理を行うソフトリミット処理手段と、を備えたことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のネットワ−クサ−ボシステムにおいて、前記パラメ−タ設定手段は、前記ソフトリミットの領域指定関数として、一次関数、二次関数、楕円関数など、複数の関数を有し、前記複数の関数から任意の数の関数を選択し、前記選択した領域指定関数に対する可動領域を示すパラメ−タを記憶保持するものであり、前記演算処理部は、前記選択されたそれぞれの領域指定関数に対する可動領域を論理演算して求めた領域をシステムの可動領域として判断するものであることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、コントロ−ラからの位置指令を入力してサ−ボモ−タを制御する複数のサ−ボドライバと、前記コントロ−ラと前記複数のサ−ボドライバの間で運転情報を送受する通信手段と、を備えたネットワ−クサ−ボシステムにおいて、前記サ−ボドライバは、ソフトリミットの領域指定関数、及び前記領域指定関数に対する可動領域を示すパラメ−タを記憶保持するパラメ−タ設定手段と、前記通信手段により取得した前記各サ−ボモ−タのフィ−ドバック位置、または前記各サ−ボドライバへの指令位置が、前記可動領域内か否かを判断する演算処理部と、前記演算処理部の判断結果に基づいて、前記サ−ボモ−タを停止させるソフトリミット処理を行うソフトリミット処理手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によると、サ−ボドライバ単体で領域指定関数により設定されるソフトリミットの可動領域の指定が行えるため、コントロ−ラではソフトリミットの処理を作成する必要がなくなり、従来よりも複雑なソフトリミット処理動作させることができる。

また、請求項２に記載の発明によると、パラメ−タに設定するソフトリミットの領域指定関数として、一次関数、二次関数、楕円関数など、複数の関数から選択することが可能である。また、複数個の領域指定関数をパラメ−タに設定し、この設定されたそれぞれの領域指定関数に対する可動領域から、複数の領域指定関数の論理和、論理積等の論理演算で求められる領域をネットワ−クサ−ボシステムのソフトリミットの可動領域とすることが可能である。従って、従来よりも複雑なソフトリミット処理動作させることができる。

また、請求項３に記載の発明によると、サ−ボドライバ単体で領域指定関数により設定されるソフトリミットの可動領域の指定が行えるため、従来よりも複雑なソフトリミット処理動作させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図に基づいて説明する。

図１は、本発明を示すネットワ−クサ−ボシステムのブロック図である。
図１において、１はコントロ−ラ、２は通信手段、３はサ−ボドライバ（Ｘ軸）、４はサ−ボドライバ（Ｙ軸）、５はネットワ−クサ−ボシステム、６はソフトリミット領域指定のパラメ−タ設定手段、７はサ−ボモ−タ（Ｘ軸）、８はサ−ボモ−タ（Ｙ軸）、１０は演算処理部、１１はソフトリミット処理手段である。
図１に示す本発明のネットワ−クサ−ボシステム５の特徴とする点は以下のとおりである。
すなわち、ネットワ−クサ−ボシステム５において、サ−ボドライバ３、４は、ソフトリミットの領域指定関数、及び領域指定関数に対する可動領域を示すパラメ−タを記憶保持するパラメ−タ設定手段６と、通信手段２により取得した各サ−ボモ−タ７、８のフィ−ドバック位置、または各サ−ボドライバ３、４への指令位置が、可動領域内か否かを判断する演算処理部１０と、演算処理部１０の判断結果に基づいて、サ−ボモ−タ７、８を停止させるソフトリミット処理を行うソフトリミット処理手段１１と、を備えるようにしている点である。また、パラメ−タ設定手段６は、ソフトリミットの領域指定関数として、一次関数、二次関数、楕円関数など、複数の関数を有し、複数の関数から任意の数の関数を選択し、選択した領域指定関数に対する可動領域を示すパラメ−タを設定し記憶保持するものであり、演算処理部１０は、選択されたそれぞれの領域指定関数に対する可動領域を論理演算して求めた領域をシステムの可動領域として判断するものとしている点である。

図２は、本発明を示すソフトリミット設定手順のフロ−チャ−トである。
また、図３は、本発明を示すソフトリミット関連パラメ−タのデ−タ構造の説明図である。
また、図４は、本発明を示すソフトリミット関連パラメ−タの設定図であり、図３に示したデ−タ構造に対応させたものである。
また、図５は、本発明を示すソフトリミットの可動領域指定についての説明図である。
以下、図２、３、４、５を用いて本発明のネットワ−クサ−ボシステムの動作について、前述の２軸のＸ−Ｙテ−ブルを例として説明する。
なお、本実施例では、ソフトリミットの領域指定関数として１つの一次関数を用い、指令位置が設定された可動領域を越えた時にソフトリミットとしている。
図２に示す手順に従い、ユ−ザは、図３に示す領域指定関数タイプ、関数を構成する領域指定関数デ−タ、及び前記関数に対するソフトリミットの可動領域から成るデ−タ構造のパラメ−タをサ−ボドライバ３、４に設定する。
以下、本実施例のソフトリミットに係るパラメ−タ設定について、ソフトリミットの領域指定関数の例としてＹ＝Ｘ＋２を用いて、具体的に説明する。
先ず、図２のステップＳＴ１に示すように、ソフトリミットの領域指定関数の個数＝「１」をサ−ボドライバ３、４のパラメ−タに設定する。
次に、登録されている領域指定関数の中から、使用する領域指定関数のタイプである「一次関数」を選択しサ−ボドライバ３、４のパラメ−タに設定する（ステップＳＴ２）。
次に、使用する領域指定関数に関し必要なデ−タ、すなわち「傾き（＝「１」）」、「Ｙ軸切片座標（＝「２」）」、「演算軸（「Ｘ軸」または「Ｙ軸」）」をサ−ボドライバ３、４のパラメ−タにそれぞれ設定する（ステップＳＴ３）。
最後に、ソフトリミットの領域指定関数Ｙ＝Ｘ＋２に対するソフトリミットの可動範囲内の領域とするパラメ−タ、ここではソフトリミットの領域指定関数Ｙ＝Ｘ＋２の「下側」を示すパラメ−タをサ−ボドライバ３、４に設定する（ステップＳＴ４）。ソフトリミットの領域指定関数が複数ある場合は、ソフトリミットの領域指定関数の個数分上記ステップを繰り返す（ステップＳＴ５）。
以上のステップにより設定されたパラメ−タ、すなわち、Ｘ軸サ−ボドライバ３、Ｙ軸サ−ボドライバ４に設定された図４（ａ）、（ｂ）に示すパラメ−タは、パラメ−タ設定手段６により記憶、保持される。
上記設定により、本実施例によるネットワ−クサ−ボシステムの可動領域は図５に示す斜線部で示される領域、すなわちソフトリミットの領域指定関数Ｙ＝Ｘ＋２の下側の領域となる。

図６は、本発明を示すソフトリミット判定処理手順のフロ−チャ−トである。
以下、図６を用いて、本発明のネットワ−クサ−ボシステムにおけるソフトリミットの判定処理動作について説明する。
先ず、サ−ボドライバ３及び４は、通信手段２を通してコントロ−ラ１から各サ−ボドライバ３、４への指令位置を取得する（ステップＳＴ１１）。次に、サ−ボドライバ３及び４は、その指令位置と、サ−ボドライバ３、４のパラメ−タ設定手段６に設定され記憶保持されているソフトリミットの領域指定関数（Ｙ＝Ｘ＋２）、及びそれに対するソフトリミットの可動領域（「下側」）とを比較し（ステップＳＴ１２）、指令位置がソフトリミットの可動領域内であるか否かを演算処理部１０で判断する（ステップＳＴ１３）。演算処理部１０での判断の結果、サ−ボドライバ３及び４は、可動領域内であれば動作を継続し、可動領域内でなければ、それぞれのソフトリミット処理手段１１によりサ−ボモ−タ７、８を強制停止させるソフトリミット処理をする（ステップＳＴ１４）。

なお、本実施例では理解を容易とするため、ソフトリミットの領域指定関数の例として１つの一次関数（Ｙ＝Ｘ＋２）を使用して説明したが、一次関数、二次関数、楕円関数など、複数の領域指定関数を使用する場合も同様の手順で行うことができる。すなわち、必要とする種類および数の領域指定関数を予め登録されている領域指定関数の中から選択し、選択した領域指定関数についてそれぞれソフトリミットの可動領域をパラメ−タ設定手段６に指定し、演算処理部１０は、各領域の判定結果を合わせて論理和、論理積等の論理演算して求めた領域をネットワ−クサ−ボシステムの可動領域として判断する。
また、本実施例ではネットワ−クサ−ボシステムとして２軸のＸ−Ｙテ−ブルの場合を例として説明したが、軸数は２軸に限らず、またテ−ブル以外の用途にも適用が可能である。
また、本実施例では、指令位置がソフトリミットの可動領域内かどうかで判断したが、各サ−ボモ−タに直結されたエンコ−ダ、あるいは可動体の位置を検出するリニアスケ−ル等の位置検出器からのフィ−ドバック信号に基づいて取得したフィ−ドバック（ＦＢ）位置がソフトリミットの可動領域内かどうかで判断しても良い。

以上述べたように、本実施例に係るネットワ−クサ−ボシステム５は、ソフトリミットの領域指定関数、及びそれに対するソフトリミットの可動領域をサ−ボドライバ３、４のパラメ−タとして記憶保持するパラメ−タ設定手段６と、指令位置あるいはフィ−ドバック位置が設定された領域指定関数に対するソフトリミットの可動領域内か否かを判断する演算処理部１０と、演算処理部１０の判断結果に基づいて、停止させるソフトリミット処理を行うソフトリミット処理手段１１と、を複数のサ−ボドライバ３、４にそれぞれ備えるようにしているので、コントロ−ラ１でソフトリミットの処理を行う必要がなくなり、比較的処理能力の低い安価なＣＰＵが使用でき、サ−ボドライバ３、４単体で従来よりも複雑なソフトリミットの領域指定が可能である。

本発明を示すネットワ−クサ−ボシステムのブロック図 本発明を示すソフトリミット設定手順のフロ−チャ−ト 本発明を示すソフトリミット関連パラメ−タのデ−タ構造の説明図 本発明を示すソフトリミット関連パラメ−タの設定図 本発明を示すソフトリミットの可動領域指定についての説明図 本発明を示すソフトリミット判定処理手順のフロ−チャ−ト 従来技術および本発明を実施するネットワ−クサ−ボシステムの構成図 従来技術を示すソフトリミットの可動領域指定についての説明図

符号の説明

１ コントロ−ラ
２ 通信手段
３ サ−ボドライバ（Ｘ軸）
４ サ−ボドライバ（Ｙ軸）
５ ネットワ−クサ−ボシステム
６ パラメ−タ設定手段
７ サ−ボモ−タ（Ｘ軸）
８ サ−ボモ−タ（Ｙ軸）
９ 移動対象物
１０ 演算処理部
１１ ソフトリミット処理手段

Claims (3)

1. 位置指令を出力するコントロ−ラ（１）と、
   前記位置指令を入力してサ−ボモ−タ（７、８）を制御する複数のサ−ボドライバ（３、４）と、
   前記コントロ−ラ（１）と前記複数のサ−ボドライバ（３、４）の間で運転情報を送受する通信手段（２）と、を備えたネットワ−クサ−ボシステムにおいて、
   前記サ−ボドライバ（３、４）は、
   ソフトリミットの領域指定関数、及び前記領域指定関数に対する可動領域を示すパラメ−タを記憶保持するパラメ−タ設定手段（６）と、
   前記通信手段（２）により取得した前記各サ−ボモ−タ（７、８）のフィ−ドバック位置、または前記各サ−ボドライバ（３、４）への指令位置が、前記可動領域内か否かを判断する演算処理部（１０）と、
   前記演算処理部（１０）の判断結果に基づいて、前記サ−ボモ−タ（７、８）を停止させるソフトリミット処理を行うソフトリミット処理手段（１１）と、を備えたことを特徴とするネットワ−クサ−ボシステム。
2. 前記パラメ−タ設定手段（６）は、
   前記ソフトリミットの領域指定関数として、一次関数、二次関数、楕円関数など、複数の関数を有し、前記複数の関数から任意の数の関数を選択し、前記選択した領域指定関数に対する可動領域を示すパラメ−タを記憶保持するものであり、
   前記演算処理部（１０）は、
   前記選択されたそれぞれの領域指定関数に対する可動領域を論理演算して求めた領域をシステムの可動領域として判断するものであることを特徴とする請求項１に記載のネットワ−クサ−ボシステム。
3. コントロ−ラ（１）からの位置指令を入力してサ−ボモ−タ（７、８）を制御する複数のサ−ボドライバ（３、４）と、
   前記コントロ−ラ（１）と前記複数のサ−ボドライバ（３、４）の間で運転情報を送受する通信手段（２）と、を備えたネットワ−クサ−ボシステムにおいて、
   前記サ−ボドライバ（３、４）は、
   ソフトリミットの領域指定関数、及び前記領域指定関数に対する可動領域を示すパラメ−タを記憶保持するパラメ−タ設定手段（６）と、
   前記通信手段（２）により取得した前記各サ−ボモ−タ（７、８）のフィ−ドバック位置、または前記各サ−ボドライバ（３、４）への指令位置が、前記可動領域内か否かを判断する演算処理部（１０）と、
   前記演算処理部（１０）の判断結果に基づいて、前記サ−ボモ−タ（７、８）を停止させるソフトリミット処理を行うソフトリミット処理手段（１１）と、を備えたことを特徴とするネットワ−クサ−ボシステム。

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