JP2007195266A - 多軸モータ位置検出信号伝達装置 - Google Patents

多軸モータ位置検出信号伝達装置 Download PDF

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Abstract

【課題】複数のモータのそれぞれに配置された各位置検出装置から出力されるパラレル信号形態のモータ回転位置を表す検出信号を、少ない本数の配線群を介して、各モータを駆動制御するための各モータドライバに伝達可能な多軸モータ位置検出信号伝達装置を提案すること。
【解決手段】多軸モータ位置検出信号伝達装置6では、送信側変換器11が各ロータリエンコーダ4(1)、4(2)から供給されるパラレル信号形態の検出信号をシリアル信号に変換してシリアル信号伝送路13を介して受信側変換器12に供給し、受信側変換器12が、受け取ったシリアル信号形態の検出信号をパラレル信号形態に戻して各モータドライバ8(1)、8(2)に供給する。
【選択図】図1

Description

本発明は、多関節ロボットハンドなどの複数の動作軸を駆動するための複数台のモータを備えた多軸駆動装置に関し、特に、各モータの回転位置を検出する複数の位置検出装置の検出信号を、少ない本数の配線を介して、各モータを駆動制御する各モータドライバに伝達可能な多軸モータ位置検出信号伝達装置に関するものである。
多関節ロボットハンドなどの多軸駆動装置においては、各動作軸を駆動するための複数台のモータ、例えばサーボモータが配置されている。各サーボモータにはその回転位置を検出するための位置検出装置、例えばロータリエンコーダが取り付けられている。各サーボモータを駆動制御するための各モータドライバは、上位のコンピュータなどから供給される位置指令と、各ロータリエンコーダの検出信号に基づく各サーボモータの実際の回転位置とに基づき、各サーボモータを駆動制御する。
このようなモータを複数台備えた多軸駆動装置では、モータおよび位置検出装置が配置されている駆動側の機構と、各モータを駆動制御するための各モータドライバとの間が多数本の配線を介して接続される。例えば、ロータリエンコーダでは、90度位相の異なるA相およびB相信号と、原点位置を表すZ信号とが出力され、これらの信号がパラレル信号伝送路を介してモータドライバの側に伝達される。ロータリエンコーダ一台当り複数本の信号線が必要であるので、複数台のモータを備えた多軸駆動装置では各モータに取り付けられたロータリエンコーダから引き出される配線数の合計が多数となり、それらの引き回しのためのスペースを確保する必要がある。また、配線数が増加すると、それに伴って断線の発生確率も増加する。
かかる配線数を減少するために、下記の特許文献1においては、各ロータリエンコーダの検出信号をシリアル信号形態で出力させ、これによって、従来よりも配線数の少ないシリアル信号伝送路を介してモード駆動制御装置の側に伝送するようにした構成が提案されている。
特開平11−175118号公報
本発明の課題は、パラレル信号形態で検出信号を出力するモータの位置検出装置をそのまま用いて、少ない本数の配線で、各モータに配置した位置検出装置の検出信号を各モータドライバの側に伝達可能な多軸モータ位置検出信号伝達装置を提案することにある。
上記の課題を解決するために、本発明は、複数のモータのそれぞれに配置された各位置検出装置から出力されるパラレル信号形態のモータ回転位置を表す検出信号を、各モータを駆動制御するための各モータドライバに伝達するために用いる多軸モータ位置検出信号伝達装置において、
シリアル化回路を備えた送信側変換器と、
デシリアル化回路を備えた受信側変換器と、
各位置検出器および前記送信側変換器の間を接続しているエンコーダ側パラレル信号伝送路と、
前記受信側変換器および各モータドライバの間を接続しているドライバ側パラレル信号伝送路と、
前記送信側変換器および前記受信側変換器の間を接続しているシリアル信号伝送路とを有しており、
前記送信側変換器は、各エンコーダ側パラレル信号伝送路を介して、各位置検出装置から供給されるパラレル信号形態の各検出信号をシリアル信号に変換して、前記シリアル信号伝送路を介して前記受信側変換器に供給し、
前記受信側変換器は、受け取ったシリアル信号形態の検出信号をパラレル信号形態に戻して、各ドライバ側パラレル信号伝送路を介して、各モータドライバに供給することを特徴としている。
本発明の多軸モータ位置検出信号伝達装置では、SERDES(Serialization/deserialization:シリアル化・デシリアル化)と呼ばれる信号変換器を用いて、各位置検出装置から出力されるパラレル信号をシリアル信号に変換することにより、少ない信号線からなるシリアル信号伝送路を介して、各位置検出装置の検出信号を各モータドライバに伝達するようにしている。したがって、各位置検出装置をそのまま用いて、位置検出装置が配置されている駆動側と、各モータドライバの側との間を接続している信号線の本数を少なくすることができる。
以下に、図面を参照して、本発明を適用した多軸駆動装置の実施の形態を説明する。
図1は、本発明を適用した多関節ロボットハンドなどに適用可能な多軸駆動装置を示す概略構成図である。本例の多軸駆動装置1は、駆動側機構2に、複数台のサーボモータ3(1)、3(2)・・・と、各サーボモータ3(1)、3(2)・・・に取り付けられたロータリエンコーダ4(1)、4(2)・・・を有している。また、各サーボモータ3(1)、3(2)・・・を駆動制御するためのモータ駆動制御装置5を有している。さらに、各ロータリエンコーダ4(1)、4(2)・・・から出力されるパラレル信号形態の検出信号をモータ駆動制御装置5の側に伝達するための多軸モータ位置検出信号伝達装置6を有している。
モータ駆動制御装置5は、コントローラ7と、各サーボモータ3(1)、3(2)・・・に対応した個数のモータドライバ8(1)、8(2)・・・を備えている。各モータドライバ8(1)、8(2)・・・は、コントローラ7の制御の下で、各ロータリエンコーダ4(1)、4(2)・・・によって検出される各サーボモータ3(1)、3(2)・・・の回転位置が、不図示の上位の装置から供給される位置指令による回転位置に一致するように、各モータドライバ8(1)、8(2)・・・からモータ駆動用の配線9(1)、9(2)・・・を介して各サーボモータ3(1)、3(2)・・・に駆動電力を供給して、これらを駆動制御する。
多軸モータ位置検出信号伝達装置6は、シリアル化回路を備えた送信側変換器11と、デシリアル化回路を備えた受信側変換器12と、送信側変換器11および受信側変換器12の間を接続しているシリアル信号伝送路13とを有している。また、受信側変換器12および各モータドライバ8(1)、8(2)・・・の間は、それぞれ、ドライバ側パラレル信号伝送路15(1)、15(2)・・・を介して接続されている。送信側変換器11および各ロータリエンコーダ4(1)、4(2)・・・の間も、それぞれ、エンコーダ側パラレル信号伝送路14(1)、14(2)・・・を介して接続されている。
送信側変換器11は、各エンコーダ側パラレル信号伝送路14(1)、14(2)・・・を介して、各ロータリエンコーダ4(1)、4(2)・・・から出力されるパラレル信号形態の検出信号を受け取ると、これらを纏めてシリアル信号形態に変換して、シリアル信号伝送路13を介して受信側変換器12に供給する。受信側変換器12では、受け取ったシリアル信号形態の検出信号をパラレル信号形態に戻して、各ドライバ側パラレル信号伝送路15(1)、15(2)・・・を介して各モータドライバ8(1)、8(2)・・・に供給する。
本例では、モータ駆動用の配線9(1)、9(2)・・・が3本、各ロータリエンコーダ4(1)、4(2)・・・と送信側変換器11の間の各エンコーダ側パラレル信号伝送路14(1)、14(2)・・・および受信側変換器12とモータドライバ8(1)、8(2)・・・の間の各ドライバ側パラレル信号伝送路15(1)、15(2)・・・の信号線がそれぞれ14本となっている。また、シリアル信号伝送路13の配線数は、信号線が一対と電力線が一対の合計4本となっている。なお、これらの本数は一例であり、異なる本数とすることも可能である。
また、本例ではモータの位置検出装置としてロータリエンコーダを用いているが、リニアエンコーダでも同様に可能である。また、磁気センサ、ポテンショメータなどであっても、それらの検出信号をデジタル信号に変換することにより、位置検出装置として用いることができる。
さらに、本例では、シリアル化された検出信号の伝送路として電線を用いているが、デジタル信号を光信号に変換して、光ファイバを用いた光通信、あるいは赤外線、レーザーを用いた無線通信を行うことも可能である。
本発明を適用した多軸駆動装置の概略構成図である。
符号の説明
1 多軸駆動装置
2 駆動側機構
3(1)、3(2) サーボモータ
4(1)、4(2) ロータリエンコーダ
5 モータ駆動制御装置
6 多軸モータ位置検出信号伝達装置
7 コントローラ
8(1)、8(2) モータドライバ
9(1)、9(2) 配線
11 送信側変換器
12 受信側変換器
13 シリアル信号伝送路
14(1)、14(2) エンコーダ側パラレル信号伝送路
15(1)、15(2) ドライバ側パラレル信号伝送路

Claims (1)

  1. 複数のモータのそれぞれに配置された各位置検出装置から出力されるパラレル信号形態のモータ回転位置を表す検出信号を、各モータを駆動制御するための各モータドライバに伝達するために用いる多軸モータ位置検出信号伝達装置において、
    シリアル化回路を備えた送信側変換器と、
    デシリアル化回路を備えた受信側変換器と、
    各位置検出器および前記送信側変換器の間を接続しているエンコーダ側パラレル信号伝送路と、
    前記受信側変換器および各モータドライバの間を接続しているドライバ側パラレル信号伝送路と、
    前記送信側変換器および前記受信側変換器の間を接続しているシリアル信号伝送路とを有しており、
    前記送信側変換器は、各エンコーダ側パラレル信号伝送路を介して、各位置検出装置から供給されるパラレル信号形態の各検出信号をシリアル信号に変換して、前記シリアル信号伝送路を介して前記受信側変換器に供給し、
    前記受信側変換器は、受け取ったシリアル信号形態の検出信号をパラレル信号形態に戻して、各ドライバ側パラレル信号伝送路を介して、各モータドライバに供給することを特徴とする多軸モータ位置検出信号伝達装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009213540A (ja) * 2008-03-07 2009-09-24 Toshiba Corp 医療用マニピュレータシステム

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110115594A (zh) 2011-09-26 2019-08-13 皇家飞利浦有限公司 对成像系统旋转机架和受试者支撑体的运动控制
US8866348B2 (en) * 2011-11-18 2014-10-21 Eaton Corporation Power system controlling and monitoring power semiconductor devices employing two serial signals
KR101789597B1 (ko) * 2016-04-04 2017-11-20 지석기 다축구동 모터

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000139091A (ja) * 1998-08-26 2000-05-16 Mitsubishi Electric Corp モ―タ駆動制御装置およびモ―タ駆動制御方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5034965A (en) * 1988-11-11 1991-07-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Efficient coding method and its decoding method
JP2810617B2 (ja) * 1993-06-23 1998-10-15 株式会社三協精機製作所 多重シリアル信号の伝送方法
US5362222A (en) 1993-08-31 1994-11-08 Cincinnati Milacron Inc. Injection molding machine having a vector controlled AC drive system
US5742143A (en) * 1995-01-20 1998-04-21 Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho Motor control system with selectively operated A/D convertor
JPH11175118A (ja) 1997-10-08 1999-07-02 Denso Corp ロボット制御装置
WO2000014483A1 (fr) * 1998-09-02 2000-03-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Detecteur de position
US6407683B1 (en) * 2000-07-27 2002-06-18 Tyco Electronics Logistics Ag Optimized performance incremental encoder with error detection capability
JP4100557B2 (ja) * 2000-10-11 2008-06-11 松下電器産業株式会社 モータ駆動装置、モータ駆動制御方法、およびこれを用いた部品装着装置
DE10050392A1 (de) * 2000-10-12 2002-04-18 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Positionsmesseinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Positionsmesseinrichtung
DE10055996A1 (de) * 2000-11-11 2002-05-23 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Positionsmessgerät und Verfahren zur Inbetriebnahme eines Positionsmessgerätes
JP3542032B2 (ja) 2000-12-11 2004-07-14 株式会社ダイヘン 直流モータのサーボ制御法および装置
US6586898B2 (en) * 2001-05-01 2003-07-01 Magnon Engineering, Inc. Systems and methods of electric motor control
CN100548621C (zh) * 2001-05-24 2009-10-14 住友重机械工业株式会社 具有装设存储介质检测器的注射成形机
JP4212372B2 (ja) * 2003-01-29 2009-01-21 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ エンコーダ信号処理装置およびサーボドライバ
US6781435B1 (en) * 2003-02-03 2004-08-24 Hypres, Inc. Apparatus and method for converting a multi-bit signal to a serial pulse stream

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000139091A (ja) * 1998-08-26 2000-05-16 Mitsubishi Electric Corp モ―タ駆動制御装置およびモ―タ駆動制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009213540A (ja) * 2008-03-07 2009-09-24 Toshiba Corp 医療用マニピュレータシステム

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