JP2007058363A - サーボシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワーク接続における高精度なフルクローズ制御を実現するに際し、省配線が可能で小型のサーボシステムを提供する。
【解決手段】上位マスタ１とサーボアンプ２，３，４間をネットワークで接続されたサーボシステムにおいて、被駆動体９の位置情報を検出するリニアスケール８を備え、リニアスケール８の情報を上位マスタ１が読み出し、通信によりサーボアンプ２，３に位置情報を与えてサーボモータ５，６を駆動することで、フルクローズ制御を実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、産業機器などに用いられるネットワーク接続されたサーボシステムの、特にサーボアンプに関する。

従来、産業用システムにおいて、モータ制御装置やＩ／Ｏユニットなどの各種スレーブと上位マスタとなるコントローラ間の接続方法が、パルス列指令やパラレル信号から、通信指令（ネットワーク）に変化しつつある。

ネットワークの採用によって複数のスレーブとの配線が省配線となり、また、単なる信号だけではなく、さまざまな情報のやり取りにも、この通信が利用されている。通信の採用により、複数のスレーブを接続した場合でも省配線化が実現可能となり、スレーブ自体の小型化が進んでいる。

また、機械の性能向上のため、高精度な位置決め要望が高くなっており、そのために外部のセンサを用いたフルクローズ制御が使われている。外部センサとしては、リニアスケールやレーザセンサなどが使われる。
省線化を行うために、ネットワークにより外部センサとモータのエンコーダを同一通信上で接続してサーボアンプにデータを返すことが一般的に実施されている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、一つの指令を複数のサーボアンプに与えることで、複数モータで一つの被駆動体を動かす制御が一般的に実施されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−３１８４９１号公報 特開２００４−３１０２６１号公報

解決しようとする問題点は、上位マスタにスレーブとしてネットワークの一部に接続されてフルクローズ制御するサーボアンプと外部センサ間の省配線が困難な点である。

サーボモータとサーボアンプ間の配線は、シリアル通信によって省配線を実現しているものの、フルクローズ制御を行うためには、サーボアンプに外部センサを接続する必要がある。

一つの外部センサを用いて、複数の軸でフルクローズ制御を構成する場合、外部センサから各サーボアンプに対してそれぞれ配線をするか、外部センサが複数の軸との配線ができない場合は、複数の外部センサを用意し、その各外部センサを各サーボアンプに接続する必要があった。

また、外部センサの接続方法が異なる場合は、サーボアンプ側の外部センサの受信回路をそれぞれの仕様にあわせて設計する必要があり、サーボアンプを小型化するのに課題となっていた。

本発明は上記課題を解決するものであり、フルクローズ制御するにあたり、省配線が可能で小型のサーボシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、上位マスタと複数のサーボアンプ間をネットワークで接続されたサーボシステムにおいて、フルクローズ制御を行うための外部センサの位置情報をサーボアンプではなく、上位マスタにて読み出し、その情報をネットワークを通じて各サーボアンプに送信するものである。これにより、一つの外部センサの情報をネットワークに接続された複数のサーボアンプに同時に与えることができる。

本発明のサーボシステムによれば、ネットワークの省配線化、サーボアンプの小型化ができ、外部センサが一つであっても、複数軸のフルクローズ制御が容易に可能となり、現場において設置しやすいサーボシステムを提供することができる。

本願発明のサーボシステムは、上位マスタと複数のサーボアンプ間をネットワークで接続されたサーボシステムにおいて、フルクローズ制御を行うための外部センサを備え、外部センサの情報を上位マスタが読み出し、ネットワークで接続された１つ以上のサーボアンプに外部センサ情報を与えることで、フルクローズ制御を実現することを特徴とする。

このように、ネットワークを介することで、少ない配線で、一つの外部センサにて、複数のサーボアンプをフルクローズ制御することができる。

図1において、上位マスタ（コントローラ）１のスレーブとなるサーボアンプ２，３，４は、通信によりリング接続され、前段の通信出力が通信入力に順次接続され、通信の終端は、上位マスタ１の通信入力部に接続される。

サーボモータ５，６，７には、それぞれモータの位置を検出するためのエンコーダが搭載されており、サーボアンプ２，３，４により駆動される。外部センサとなるリニアスケール８は、被駆動体９の位置を検出し、上位マスタ１に接続されている。

実施例１のサーボシステムでは、サーボモータ５，６で被駆動体９を駆動する。ネットワーク指令にてモータの動作量を同時にサーボアンプ２，３に与えることにより、同期した制御が可能である。

サーボモータ５，６で駆動する被駆動体９の位置情報は、リニアスケール８により検出され、その位置情報が一旦上位マスタ１で読み出されるように接続される。被駆動体９の位置情報を通信により、サーボアンプ２，３に送信する。これにより、サーボアンプ２，３は同じ被駆動体９の位置情報を通信により受け取ることができ、一つのリニアスケール８の位置情報を複数のサーボアンプで受けることにより、省配線で複数軸のフルクローズ制御を実施できる。

実施例１では、リング形式による接続例を示したが、バス形式の接続であっても、通信を用いて上位マスタとサーボアンプを接続していれば、同様の効果を得ることができる。

なお、サーボモータの設置方向が逆になることでモータの動作方向が反転する場合や、ギアなどにより動作量の比率が変わる場合であっても、指令およびリニアスケールの位置情報を反転、または比率を変化させたデータをサーボアンプに与えることにより、同様の効果を得ることができる。動作量の比率を変える場合、同一方向に異なる駆動体を駆動するサーボアンプに与えることで実現できる。

本発明のサーボシステムは、上位マスタとネットワーク接続されたサーボアンプのフルクローズ制御における省線化などに有用である。

本発明の実施例１におけるサーボシステムのブロック構成図

符号の説明

１ 上位マスタ（コントローラ）
２，３，４ サーボアンプ（スレーブ）
５，６，７ サーボモータ
８ 外部センサ（リニアスケール）
９ 被駆動体

Claims (3)

1. 上位マスタと複数のサーボアンプ間をネットワークで接続されたサーボシステムにおいて、前記マスタに接続された少なくとも１つの外部センサの位置情報をサーボアンプにネットワークを介して送ることで、フルクローズ制御を行うことを特徴とするサーボシステム。
2. 複数のサーボアンプは、接続したサーボモータを同一方向または逆方向に駆動する請求項１に記載のサーボシステム。
3. 複数のサーボアンプは、接続したサーボモータを異なる動作比率で駆動する請求項１に記載のサーボシステム。

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