JP2007156510A - 数値制御システム - Google Patents

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三津雄 鞍掛
Kazunari Aoyama
一成 青山
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Yasuharu Aizawa
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Abstract

【課題】通信路を短くしコストを低下させた数値制御システムを得る。
【解決手段】複数のサーボモータＭ１，Ｍ２…をそれぞれ駆動するサーボアンプＡ１，Ａ２…は数値制御装置１とは別に配置されている。サーボモータＭ１，Ｍ２…に取り付けられた位置、速度を検出するパルスコーダＰ１，Ｐ２…はディジーチェーン状のシリアル通信路の光通信ケーブル３で分岐ユニット４を介して数値制御装置１に接続されている。各サーボモータＭ１，Ｍ２…を駆動するサーボアンプＡ１，Ａ２…もディジーチェーン状に光通信ケーブル２で分岐ユニット４を介して数値制御装置１に接続されている。パルスコーダからの信号を伝える通信路はディジーチェーン方式で数値制御装置に接続されサーボアンプＡ１，Ａ２…を介しないから、サーボアンプＡ１，Ａ２…とサーボモータＭ１，Ｍ２…が遠く離れて配置されても、通信路は長くならず低コストでシステムを構築できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のサーボモータを制御する数値制御システムに関する。
複数のサーボモータを制御する数値制御システムにおいては、数値制御装置と各サーボモータを駆動するサーボアンプが電気ケーブルで接続されると共に、各サーボモータに取り付けられた位置又は速度を検出する検出器からの信号を数値制御装置内に取り込み、各サーボモータの位置、速度の制御を行うように構成されている。各サーボモータを駆動するサーボアンプは、数値制御装置内に設けられ、該サーボアンプからの出力が各サーボモータに出力されるようになっているものがある（特許文献１，２参照）。
しかし、サーボアンプは動力用の電力を制御するものであり、インバータ等で構成されていることから、このインバータのスイッチング作用により発生するノイズの影響を数値制御装置の信号処理部が受けることになる。そのため、数値制御装置とは別に配置された強電回路部にサーボアンプを配置して、数値制御装置とサーボアンプを別体とするシステムが採用されている。
図２は、このような数値制御装置とサーボアンプを別々に配置したときの従来の数値制御システムの一例の概要図である。
数値制御装置１と各サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…は、ディジーチェーン方式で電気又は光通信ケーブル２で接続されている。又、各サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…は動力線の電気ケーブル５でそれぞれのサーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…に接続されると共に、各サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…にそれぞれ取り付けられた位置、速度を検出するパルスコーダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…と通信用ケーブル６で接続されている。
パルスコーダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…で検出された位置、速度は通信用ケーブル６及び各サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…を介して電気又は光通信ケーブル２によって数値制御装置１にフィードバックされる、数値制御装置１は該フィードバックされた位置、速度と指令位置、速度に基づいて位置、速度のフィードバック制御を実施して、電気又は光通信ケーブル２を介して駆動指令を各サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…に出力し、各サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…はインバータ等によって、各サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…の各巻線に流す電流を制御し各サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…を駆動するように構成されている。
特開平７−４９７０８号公報 特開平１０−２７５００６号公報
上述したように、サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…を数値制御装置１とは別に配置した場合には、位置、速度を検出するパルスコーダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…からの信号は、サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…と数値制御装置１に接続された信号線の電気又は光通信ケーブル２を経由して数値制御装置にフィードバックされている。
機械の構造、設置場所によっては、サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…とサーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…を離れて遠くの位置に設置しなければならない場合がある。このような場合、サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…とサーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…間の通信路が長くなり、線長の長い通信用ケーブル６をモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…の数だけ配線しなければならず、コストアップと配線作業の増大の要因となっていた。
そこで、本発明の目的は、通信路を短くしコストを低下させる数値制御システムを提供することにある。
本発明は、数値制御装置とは別に配置され複数のサーボアンプを備え、各サーボアンプは数値制御装置と接続され、該サーボアンプによって駆動されるサーボモータにはそれぞれ位置又は速度を検出する検出器を備えた数値制御システムにおいて、各サーボモータに設けられた検出器をディジーチェーン状のシリアル通信路で数値制御装置に接続したことを特徴とするものである。各検出器を接続するシリアル通信路における信号の送受信に光通信を用いる。そして、このシリアル通信路は直接数値制御装置に接続する。又は、数値制御装置と各サーボアンプとの接続をディジーチェーン状のシリアル通信路とし、該シリアル通信路と前記検出器を接続するシリアル通信路を、分岐ユニットを経由して、数値制御装置に接続するようにする。
サーボモータに取り付けられた位置、速度を検出する検出器からの信号は、ディジーチェーン状のシリアル通信路で数値制御装置に接続され、該検出器とサーボアンプが接続されることはないから、サーボアンプとサーボモータが遠く離れて配置されても、位置、速度検出信号を数値制御装置にフィードバックする通信路が長くなることはなく、低コストでシステムを構築できる。又、配線作業も容易となる。
以下、本発明の一実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の一実施形態の数値制御システムの概要図である。
各サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…はディジーチェーン状のシリアル通信路を形成する光通信ケーブル２によって分岐ユニット４を介して数値制御装置１に接続されている。又、各サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…は動力線の電気ケーブル５によって各サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…を駆動制御する。各サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…は、該サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…の位置、速度を検出する検出器のパルスコーダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…が取り付けられており、該パルスコーダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…はディジーチェーン状のシリアル通信路を形成する光通信ケーブル３によって分岐ユニット４を介して数値制御装置１に接続されている。
数値制御装置１は、各サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…の位置、速度を制御する信号を分岐ユニット４シリアル通信路の光通信ケーブル２を介して各サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…に送出する。各サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…は該数値制御装置からの制御信号を受けてインバータ等によって各サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…の駆動電流を制御し、動力線の電気ケーブル５を介して各サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…を駆動制御する。各サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…に取り付けられたパルスコーダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…からの位置、速度の検出信号は、ディジーチェーン状に接続されたシリアル通信路の光通信ケーブル３、分岐ユニット４を介して数値制御装置１にフィードバックされる。数値制御装置１はこの位置、速度のフィードバック信号とプログラム等で指令された指令値に基づいて位置、速度のフィードバック制御を行って、各サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…に前述した駆動指令を出力する。
図１の本実施形態の数値制御システムと、図２に示す従来の数値制御システムを比較し、パルスコーダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…からの信号が、従来は通信用の電気ケーブル６を介して各サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…に取り込まれ、光通信ケーブル２を介して数値制御装置１にフィードバックされていた点が、本実施形態では、ディジーチェーン状の通信路を形成した光通信ケーブル３で、分岐ユニット４を介して数値制御装置１にフィードバックされるようになった点で相違するものである。本実施形態においては、サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…とパルスコーダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…を接続するケーブルは必要がなく、サーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…とサーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…を遠く離れた状態で設置しなければならないような場合においては、従来のシステムではこのサーボアンプＡ１，Ａ２，Ａ３，…とサーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…に取り付けられたパルスコーダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…とを接続する通信用ケーブル６が長くなるが、本発明の数値制御システムではこの通信用ケーブル６を必要とせず、ディジーチェーン状の通信路を形成した光通信ケーブル３で数値制御装置と各パルスコーダＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…を接続することから、低コストで数値制御システムを構成できる。又、通信用ケーブル６の配線作業を必要としない。
なお、本実施形態では、分岐ユニット４を介してシリアル通信路の光通信ケーブル２，３を数値制御装置に接続したが、分岐ユニット４は、必ずしも設ける必要がなく、シリアル通信路を形成する光通信ケーブル２，３を直接数値制御装置に接続するようにしてもよいことはもちろんである。
本発明の一実施形態の数値制御システムの概要図である。 従来の数値制御システムの概要図である。
符号の説明
１ 数値制御装置
２ 光通信ケーブル
３ 光通信ケーブル
４ 分岐ユニット
５ 電気ケーブル
６ 通信用ケーブル
Ａ１，Ａ２，Ａ３，… サーボアンプ
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，… サーボモータ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，… パルスコーダ

Claims (4)

  1. 数値制御装置とは別に配置され該数値制御装置と接続された複数のサーボアンプと、該サーボアンプによって駆動され、位置又は速度を検出する検出器を備えた複数のサーボモータからなる数値制御システムにおいて、前記各サーボモータに設けられた検出器をディジーチェーン状のシリアル通信路で数値制御装置に接続したことを特徴とする数値制御システム。
  2. 前記検出器を接続するシリアル通信路において、信号の送受信に光通信を用いたことを特徴とする請求項１記載の数値制御システム。
  3. 前記検出器を接続するシリアル通信路において、シリアル通信路が直接数値制御装置に接続されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の数値制御システム。
  4. 前記数値制御装置と前記各サーボアンプとの接続はディジーチェーン状のシリアル通信路とされ、該シリアル通信路と前記検出器を接続するシリアル通信路は、分岐ユニットを経由して、前記数値制御装置に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の数値制御システム。
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