JP2019161924A - モータ制御装置およびモータ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキを解除して手動で移動対象物を移動させる際であっても、移動対象物が周囲物に衝突することを防止する。【解決手段】サーボモータ１１を制御するモータ制御装置１０は、複数のスイッチング素子Ｓを有するインバータ１６と、複数のスイッチング素子Ｓのスイッチング動作を制御することで、サーボモータ１１を駆動させるモータ制御部３０と、サーボモータ１１に制動力を付与するブレーキ１８と、ブレーキ１８を制御するブレーキ制御部３４と、サーボモータ１１の回転状態を取得する状態取得部３２と、を備える。ブレーキ制御部３４は、モータ制御部３０がサーボモータ１１を駆動させておらず、且つ、ブレーキ１８を作動させていない状態で、サーボモータ１１の単位時間当たりの回転量が所定量以上になった場合は、ブレーキ１８を作動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、サーボモータを制御するとともに、サーボモータに制動力を付与するブレーキを制御するモータ制御装置およびモータ制御方法に関する。

下記に示す特許文献１には、ロボットにダイレクト教示する場合に、ロボットのアーム（移動対象物）を駆動するモータに制動力を付与するダイナミックブレーキ回路をオフにすることが開示されている。

特開平５−３１８３５９号公報

しかしながら、上記した特許文献１のように、ブレーキを解除すると、移動対象物（ロボットのアーム等）が自重により落下して、その下にあるもの（周囲物）に衝突したり、オペレータが移動対象物を強く押し過ぎてアームが慣性力によって止まらず、周囲のもの（周囲物）に衝突する虞もある。

そこで、本発明は、ブレーキを解除して手動で移動対象物を移動させる際であっても、移動対象物が周囲物に衝突することを防止するモータ制御装置およびモータ制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、サーボモータを制御するモータ制御装置であって、複数のスイッチング素子を有し、直流電圧を交流電圧に変換して、交流電圧を前記サーボモータに供給するインバータと、複数の前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御することで、前記サーボモータを駆動させるモータ制御部と、前記サーボモータに制動力を付与するブレーキと、前記ブレーキを制御するブレーキ制御部と、前記サーボモータの回転状態を取得する状態取得部と、を備え、前記ブレーキ制御部は、前記モータ制御部が前記サーボモータを駆動させておらず、且つ、前記ブレーキを作動させていない状態で、前記サーボモータの単位時間当たりの回転量が所定量以上になった場合は、前記ブレーキを作動させる。

本発明の第２の態様は、モータ制御装置がサーボモータを制御するモータ制御方法であって、前記モータ制御装置は、複数のスイッチング素子を有し、直流電圧を交流電圧に変換して、交流電圧を前記サーボモータに供給するインバータと、前記サーボモータに制動力を付与するブレーキと、を備え、複数の前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御することで、前記サーボモータを駆動させるモータ制御ステップと、前記ブレーキを制御するブレーキ制御ステップと、前記サーボモータの回転状態を取得する状態取得ステップと、を含み、前記ブレーキ制御ステップは、前記モータ制御ステップが前記サーボモータを駆動させておらず、且つ、前記ブレーキを作動させていない状態で、前記サーボモータの単位時間当たりの回転量が所定量以上になった場合は、前記ブレーキを作動させる。

本発明によれば、ブレーキを解除して手動で移動対象物を移動させる際であっても、移動対象物が周囲物に衝突することを防止することができる。

第１の実施の形態のモータ制御装置の構成の一例を示す図である。 図１に示すモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。 第２の実施の形態のモータ制御装置の構成の一例を示す図である。 図３に示すモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。 変形例１のモータ制御装置の構成の一例を示す図である。

本発明に係るモータ制御装置およびモータ制御方法について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態のモータ制御装置１０の構成の一例を示す図である。モータ制御装置１０は、サーボモータ１１を制御する制御装置である。モータ制御装置１０は、整流器１２、平滑コンデンサ１４、インバータ１６、ブレーキ１８、操作部２０、制御部２２、および、報知部２４を備える。なお、本実施の形態では、サーボモータ１１は、図示しないが三相（ＵＶＷ）のモータコイルを有し、サーボモータ１１には、回転位置を検出する位置検出部ＰＤが設けられている。サーボモータ１１は、例えば、ロボットの多関節アームを駆動させる。

整流器１２は、交流電源２５から供給される交流電圧を直流電圧に整流する。平滑コンデンサ１４は、整流器１２が整流した直流電圧を平滑化する。なお、本実施の形態では、交流電源２５は、三相（ＵＶＷ）の交流電圧を整流器１２に供給する。

インバータ１６は、整流器１２で整流された直流電圧（具体的には、平滑コンデンサ１４の電圧）を交流電圧に変換して、サーボモータ１１を駆動させる。インバータ１６は、複数のスイッチング素子（半導体スイッチング素子）Ｓを有する。複数のスイッチング素子Ｓは、Ｕ相に対応した上アームのスイッチング素子Ｓｕｕおよび下アームのスイッチング素子Ｓｕｄと、Ｖ相に対応した上アームのスイッチング素子Ｓｖｕおよび下アームのスイッチング素子Ｓｖｄと、Ｗ相に対応した上アームのスイッチング素子Ｓｗｕおよび下アームのスイッチング素子Ｓｗｄとを有する。

三相の上アームのスイッチング素子Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕは、平滑コンデンサ１４の正極側の端子とサーボモータ１１の三相のモータコイルとを接続する。三相の下アームのスイッチング素子Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄは、平滑コンデンサ１４の負極側の端子とサーボモータ１１の三相のモータコイルとを接続する。相毎に、上アームのスイッチング素子Ｓと下アームのスイッチング素子Ｓとは直列に接続されており、直列に接続された上アームのスイッチング素子Ｓおよび下アームのスイッチング素子Ｓは、平滑コンデンサ１４と並列に接続されている。

インバータ１６は、三相の上アームのスイッチング素子Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕおよび三相の下アームのスイッチング素子Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄのスイッチング動作（オン／オフ動作）により、平滑コンデンサ１４の電圧（以下、コンデンサ電圧と呼ぶ。）を交流電圧に変換してサーボモータ１１を駆動させる。

ブレーキ１８は、サーボモータ１１に制動力を付与するものである。本説明では、ブレーキ１８としてダイナミックブレーキを用いるものとし、以下の説明では、ダイナミックブレーキ１８と称する。

ダイナミックブレーキ１８は、抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗと、抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗを介してサーボモータ１１に設けられた三相のモータコイルを短絡するスイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗとを備える。スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗがオンになることによって、サーボモータ１１の三相のモータコイルは、抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗを介して短絡される。これにより、サーボモータ１１に発生する電力を急速に消費することができ、サーボモータ１１を制動することができる。なお、図１では、スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗがオフの状態を表している。

操作部２０は、オペレータによる操作を受けつけるものであり、オペレータの操作に応じた操作信号を制御部２２に出力する。

制御部２２は、ＣＰＵ等のプロセッサと記憶媒体等を含むコンピュータである。制御部２２は、モータ制御部３０、状態取得部３２、および、ブレーキ制御部３４を有する。

モータ制御部３０は、インバータ１６の複数のスイッチング素子Ｓのスイッチング動作を制御することで、サーボモータ１１を駆動させる。なお、全てのスイッチング素子Ｓをオフにすると、サーボモータ１１の駆動が停止する。

状態取得部３２は、サーボモータ１１の回転状態を取得する。具体的には、状態取得部３２は、位置検出部ＰＤが検出した回転位置を取得する。この回転位置の変化からサーボモータ１１の回転状態を取得することができる。

ブレーキ制御部３４は、ダイナミックブレーキ１８のスイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗのオンオフを制御することで、サーボモータ１１への制動力の付与および制動力の付与の解除を行う。ブレーキ制御部３４は、制御信号をダイナミックブレーキ１８に出力することで、スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗのオンオフを制御する。

ブレーキ制御部３４は、原則として、モータ制御部３０がサーボモータ１１を駆動していないときは、スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗをオンにすることで、ダイナミックブレーキ１８を作動させる。これにより、サーボモータ１１に制動力が付与される。また、ブレーキ制御部３４は、モータ制御部３０がサーボモータ１１を駆動しているときはスイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗをオフにすることで、ダイナミックブレーキ１８を非作動にする（作動を停止させる）。これにより、サーボモータ１１への制動力の付与が解除される。

ブレーキ制御部３４は、モータ制御部３０がサーボモータ１１を駆動していないときに、オペレータによる操作部２０の操作により、ブレーキ解除の指示がなされると、スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗをオンからオフに切り換える。例えば、手動によって多関節アームのロボットに姿勢や位置を教示する、いわゆるティーチングを行う場合に、サーボモータ１１に制動力が付与されていると、弱い外力でサーボモータ１１を回転させること（弱い外力で移動対象物を移動させること）が困難となり、ティーチングが難しくなる。そこで、このような場合に、オペレータは、操作部２０を操作してブレーキ解除の指示を行う。

しかしながら、サーボモータ１１への制動力の付与を解除すると、サーボモータ１１によって移動する移動対象物（例えば、多関節アーム等）が重力によって自然落下して、その下にあるもの（周囲物）に衝突する虞がある。また、オペレータが移動対象物（例えば、多関節アーム等）を強く押し過ぎると、移動対象物は慣性力によって直ぐには止まらず、多関節アームがその周囲にあるもの（周囲物）に衝突する虞もある。

そこで、本実施の形態では、ブレーキ制御部３４は、モータ制御部３０がサーボモータ１１を駆動させておらず、且つ、ダイナミックブレーキ１８を作動させていない状態で、サーボモータ１１の単位時間当たりの回転量が所定量以上になった場合は、スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗをオンにして、ダイナミックブレーキ１８を作動させる。具体的には、ブレーキ制御部３４は、状態取得部３２が取得したサーボモータ１１の回転位置に基づいて、単位時間当たりの回転位置の変化量が所定量以上になった場合は、ダイナミックブレーキ１８を作動させる。また、ブレーキ制御部３４は、サーボモータ１１の単位時間当たりの回転量が所定量以上になった場合は、ブレーキを作動させた旨を示す作動信号を報知部２４に出力する。

これにより、ダイナミックブレーキ１８を解除して手動で移動対象物を移動させる際であっても、移動対象物が周囲物に衝突することを防止することができる。例えば、ティーチング時にサーボモータ１１への制動力の付与を解除しても、多関節アームが周囲物に衝突することを防止することができる。

なお、移動対象物（例えば、多関節アーム等）が重力によって自然落下した場合、および、オペレータが移動対象物（例えば、多関節アーム等）を強く押し過ぎた場合に単位時間の当たりの回転量が所定量以上になる。

報知部２４は、作動信号がブレーキ制御部３４から送られてくると、ブレーキを作動させた旨をオペレータに報知する。この報知部２４は、液晶ディスプレイ等の表示部を有し、表示部にブレーキを作動させた旨を表示することで、オペレータに報知してもよい。また、報知部２４は、音を出力するスピーカ、および、光を発光する発光部の少なくとも１つを備え、音、光のうち少なくとも１つを用いて、ブレーキを作動させた旨をオペレータに報知してもよい。また、報知部２４は、表示部、スピーカ、および、発光部の少なくとも１つを備えた外部装置に作動信号を送信することで、外部装置を介してブレーキを作動させた旨を報知してもよい。これにより、オペレータは、ダイナミックブレーキ１８が作動してサーボモータ１１に制動力が付与されていることを認識することができる。

次に、モータ制御装置１０の動作を図２に示すフローチャートにしたがって説明する。なお、図２は、モータ制御部３０がサーボモータ１１を駆動させておらず、且つ、ブレーキ制御部３４がダイナミックブレーキ１８を作動させている状態を前提とした動作である。また、状態取得部３２は、位置検出部ＰＤが検出した回転位置を周期的に取得しているものとする。

ステップＳ１で、ブレーキ制御部３４は、オペレータによってブレーキ解除の操作が行なわれたか否かを判断する。この判断は、操作部２０から送られてきた操作信号に基づいて行う。

ステップＳ１で、ブレーキ解除の操作が行なわれていないと判断された場合は、行なわれたと判断されるまでステップＳ１に留まり、ブレーキ解除の操作が行なわれたと判断されるとステップＳ２に進む。

ステップＳ２に進むと、ブレーキ制御部３４は、スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗをオフにすることで、ダイナミックブレーキ１８を非作動にする。これにより、サーボモータ１１への制動力の付与が解除される。

次いで、ステップＳ３で、ブレーキ制御部３４は、サーボモータ１１の単位時間当たりの回転量が所定量以上になったか否かを判断する。つまり、サーボモータ１１の単位時間当たりの回転位置の変化量（回転量）が所定量以上になったか否かを判断する。

ステップＳ３で、単位時間当たりの回転量が所定量未満と判断された場合は、所定量以上になったと判断されるまでステップＳ３に留まり、所定量以上になったと判断されるとステップＳ４に進む。

ステップＳ４に進むと、ブレーキ制御部３４は、スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗをオンにすることで、ダイナミックブレーキ１８を作動させる。

次いで、ステップＳ５で、報知部２４は、オペレータにダイナミックブレーキ１８を作動させた旨を報知する。

［第２の実施の形態］
図３は、第２の実施の形態のモータ制御装置１０Ａの構成の一例を示す図である。図３に示すモータ制御装置１０Ａは、図１に示すモータ制御装置１０に、サーボモータ１１が発電した発電電流に基づいてサーボモータ１１の回転状態を検出する構成を付加したものである。なお、上記第１の実施の形態と同一の構成については同一の参照符号を付し、異なる部分だけを説明する。なお、第２の実施の形態においては、サーボモータ１１に位置検出部ＰＤを設けなくてもよい。

モータ制御装置１０Ａは、整流器１２、平滑コンデンサ１４、インバータ１６、ダイナミックブレーキ（ブレーキ）１８、操作部２０、制御部２２Ａ、報知部２４、および、電流検出部ＩＤ１ｕ、ＩＤ１ｖ、ＩＤ１ｗを備える。電流検出部ＩＤ１ｕ、ＩＤ１ｖ、ＩＤ１ｗは、三相のモータコイルに流れる電流を検出するセンサである。

制御部２２Ａは、モータ制御部３０、状態取得部３２Ａ、および、ブレーキ制御部３４を有する。

サーボモータ１１が駆動していない状態で、且つ、ダイナミックブレーキ１８が非動作状態の場合に、サーボモータ１１を回転させると、サーボモータ１１が電力を発電する。この状態時に、モータ制御部３０が、複数のスイッチング素子Ｓのうち少なくとも１つをオンにすることで、サーボモータ１１が発電した発電電流を、インバータ１６を介してサーボモータ１１に戻す回路（電流パス）を作ることができる。このとき、スイッチング素子Ｓをオン状態にし続けると、インバータ１６自体が、ダイナミックブレーキ１８としての機能を果たして、サーボモータ１１に制動力を与えてしまうので、スイッチング素子Ｓを間欠的にオンにする。これにより、電流パスも間欠的に作られることになる。このスイッチング素子Ｓを１回オンにする時間は、サーボモータ１１に与える制動力が所定力以下となる時間（例えば、一瞬）である。

この電流パスを作ることで、電流検出部ＩＤ１ｕ、ＩＤ１ｖ、ＩＤ１ｗの少なくとも２つにおいて、サーボモータ１１が発電した発電電流を検出することができる。この発電電流は、サーボモータ１１の単位時間当たりの回転量に比例して大きくなる。したがって、この発電電流をみることでサーボモータ１１の回転状態がわかる。そこで、第２の実施の形態では、状態取得部３２Ａは、電流検出部ＩＤ１ｕ、ＩＤ１ｖ、ＩＤ１ｗが検出した発電電流をサーボモータ１１の回転状態として取得する。

例えば、図３に示すように、モータ制御部３０は、上アームのＷ相のスイッチング素子Ｓｗｕをオンにすることで、電流パスを作ることができ、この電流パスを流れる発電電流を、電流検出部ＩＤ１ｕ、ＩＤ１ｗによって検出することができる。

第２の実施の形態では、ブレーキ制御部３４は、電流検出部ＩＤ１ｕ、ＩＤ１ｖ、ＩＤ１ｗが検出した発電電流が閾値（第１閾値）ＴＨ１以上になった場合は、サーボモータ１１の単位時間当たりの回転量が所定量以上になったと判断する。

次に、モータ制御装置１０Ａの動作を図４に示すフローチャートにしたがって説明する。なお、図４は、モータ制御部３０がサーボモータ１１を駆動させておらず、且つ、ブレーキ制御部３４がダイナミックブレーキ１８を作動させている状態を前提とした動作である。

ステップＳ１１で、ブレーキ制御部３４は、オペレータによってブレーキ解除の操作が行なわれたか否かを判断する。この判断は、操作部２０から送られてきた操作信号に基づいて行う。

ステップＳ１１で、ブレーキ解除の操作が行なわれていないと判断されると、行なわれたと判断されるまでステップＳ１１に留まり、ブレーキ解除の操作が行なわれたと判断されるとステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２に進むと、ブレーキ制御部３４は、スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗをオフにすることで、ダイナミックブレーキ１８を非作動にする。これにより、サーボモータ１１への制動力の付与が解除される。

次いで、ステップＳ１３で、モータ制御部３０は、インバータ１６の少なくとも１つのスイッチング素子Ｓを間欠的にオンにして、電流パスを作る。

次いで、ステップＳ１４で、状態取得部３２Ａは、電流検出部ＩＤ１ｕ、ＩＤ１ｖ、ＩＤ１ｗが検出した電流パスを流れる発電電流を取得する。

次いで、ステップＳ１５で、ブレーキ制御部３４は、ステップＳ１４で検出された発電電流が閾値ＴＨ１以上か否かを判断する。つまり、ステップＳ１５では、サーボモータ１１の単位時間当たりの回転量が所定量以上であるか否かを判断している。

ステップＳ１５で、ステップＳ１４で検出された発電電流が閾値ＴＨ１未満と判断されるとステップＳ１４に戻り、ステップＳ１４で検出された発電電流が閾値ＴＨ１以上と判断されるとステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６に進むと、ブレーキ制御部３４は、スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗをオンにすることで、ダイナミックブレーキ１８を作動させる。

次いで、ステップＳ１７で、報知部２４は、オペレータにダイナミックブレーキ１８を作動させた旨を報知する。

これにより、ダイナミックブレーキ１８を解除して手動で移動対象物を移動させる際であっても、移動対象物が周囲物に衝突することを防止することができる。例えば、ティーチング時にサーボモータ１１への制動力の付与を解除しても、多関節アームが周囲物に衝突することを防止することができる。

［変形例］
上記各実施の形態は、以下のような変形も可能である。

＜変形例１＞
ダイナミックブレーキ１８の故障により、ブレーキ制御部３４が、オフとなるようにスイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗを制御しても（スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗをオフにさせる制御信号をダイナミックブレーキ１８に出力しても）、スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗがオンのままになっていることがある。この場合は、サーボモータ１１に制動力が付与された状態となる。

例えば、ダイナミックブレーキ１８の故障時に、オペレータが手動で移動対象物を移動させるために、操作部２０を操作してブレーキを解除しても、サーボモータ１１に制動力が付与されている。そのため、弱い外力で移動対象物を移動させることが困難となる。一方で、オペレータは、ダイナミックブレーキ１８が作動していないものと思い込んで、移動対象物を移動させるが、弱い外力で移動対象物が移動しないため、違和感を感じてしまう。

また、ダイナミックブレーキ１８の故障時にはサーボモータ１１に制動力が付与されているため、モータ制御部３０がサーボモータ１１を駆動しても、サーボモータ１１に制動力が付与されている。そのため、モータ制御部３０は、より大きい電力でサーボモータ１１を駆動しようとするため、無駄に電力が使われてしまうが、オペレータは、そのことを認識することができない。

また、ダイナミックブレーキ１８は故障していないが、何等かの理由でスイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗがオフにならない場合は、同様にダイナミックブレーキ１８による制動力の付与が解除されない。このように、何等かの原因でダイナミックブレーキ１８による制動力の付与が正常に解除されない場合がある。

そこで、変形例１では、ダイナミックブレーキ１８による制動力の付与が解除されたかを検出する。図５は、変形例１のモータ制御装置１０Ｂの構成の一例を示す図である。図５に示すモータ制御装置１０Ｂは、図１に示すモータ制御装置１０に、ダイナミックブレーキ１８による制動力の付与が解除されたかを検出する構成を付加したものである。なお、上記第１の実施の形態と同一の構成については、同一の参照符号を付し、異なる部分だけを説明する。

モータ制御装置１０Ｂは、整流器１２、平滑コンデンサ１４、インバータ１６、ダイナミックブレーキ（ブレーキ）１８Ｂ、操作部２０、制御部２２Ｂ、および、報知部２４を備える。

ダイナミックブレーキ１８Ｂは、図１に示すダイナミックブレーキ１８に電流検出部ＩＤ２ｕ、ＩＤ２ｖ、ＩＤ２ｗをさらに設けたものである。電流検出部ＩＤ２ｕ、ＩＤ２ｖ、ＩＤ２ｗは、抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗを流れる電流を検出するセンサである。

制御部２２Ｂは、図１に示す制御部２２に、解除判断部４０をさらに設けたものである。解除判断部４０は、ブレーキ制御部３４がダイナミックブレーキ１８Ｂを作動させていないときに、電流検出部ＩＤ２ｕ、ＩＤ２ｖ、ＩＤ２ｗが検出した電流に基づいて、ダイナミックブレーキ１８Ｂによる制動力の付与が解除されたか否かを判断する。

具体的には、解除判断部４０は、ブレーキ制御部３４がダイナミックブレーキ１８Ｂを作動させていないときに電流検出部ＩＤ２ｕ、ＩＤ２ｖ、ＩＤ２ｗが検出した電流が閾値（第２閾値）ＴＨ２以上になると、ダイナミックブレーキ１８Ｂによる制動力の付与が解除されていないと判断する。解除判断部４０は、ダイナミックブレーキ１８Ｂによる制動力の付与が解除されていないと判断すると異常信号を報知部２４に出力する。

ダイナミックブレーキ１８Ｂの非作動時には、通常スイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗがオフになっているため、抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗに電流が流れない。したがって、ダイナミックブレーキ１８Ｂの非作動時に、閾値ＴＨ２以上の電流が抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗに流れるということは、何らかの原因によりスイッチ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗがオンのままになっていると見做すことができるからである。

報知部２４は、異常信号が解除判断部４０から異常信号が送られてくると、ダイナミックブレーキ１８Ｂによる制動力の付与が解除されていない旨をオペレータに報知する。

以上のように、本変形例１では、抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗを流れる電流に基づいてダイナミックブレーキ１８Ｂによる制動力の付与が解除されているか否かを判断することができる。また、ダイナミックブレーキ１８Ｂによる制動力の付与が解除されていない場合は、その旨をオペレータに報知することができる。したがって、オペレータは、ダイナミックブレーキ１８Ｂ等の点検を迅速に行うこともできる。

なお、本変形例１では、図１に示すモータ制御装置１０に、ダイナミックブレーキ１８による制動力の付与が解除されたかを検出する構成を付加したものを例に挙げて説明したが、同様に、図３に示すモータ制御装置１０Ａにダイナミックブレーキ１８による制動力の付与が解除されたかを検出する構成を付加してもよい。

＜変形例２＞
上記各実施の形態および変形例１では、ブレーキ１８として、電気回路で構成されるダイナミックブレーキを用いて説明したが、ブレーキ１８は、ディスクブレーキ、ドラムブレーキ等の機械的な動作でサーボモータ１１に制動力を付与する機械式ブレーキであってもよい。

＜変形例３＞
上記各実施の形態および変形例１、２では、サーボモータ１１に制動力を付与するブレーキとして、１つのブレーキを設けたが、２つのブレーキを設けてもよい。例えば、ダイナミックブレーキと機械式のブレーキを設けてもよい。この場合は、サーボモータ１１に制動力を付与する場合は、両方のブレーキが作動する。

［実施の形態から得られる技術的思想］
上記各実施の形態および変形例１〜３から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

＜第１の技術的思想＞
サーボモータ（１１）を制御するモータ制御装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）は、複数のスイッチング素子（Ｓ）を有し、直流電圧を交流電圧に変換して、交流電圧をサーボモータ（１１）に供給するインバータ（１６）と、複数のスイッチング素子（Ｓ）のスイッチング動作を制御することで、サーボモータ（１１）を駆動させるモータ制御部（３０）と、サーボモータ（１１）に制動力を付与するブレーキ（１８、１８Ｂ）と、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を制御するブレーキ制御部（３４）と、サーボモータ（１１）の回転状態を取得する状態取得部（３２、３２Ａ）と、を備える。ブレーキ制御部（３４）は、モータ制御部（３０）がサーボモータ（１１）を駆動させておらず、且つ、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を作動させていない状態で、サーボモータ（１１）の単位時間当たりの回転量が所定量以上になった場合は、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を作動させる。

これにより、ブレーキ（１８）を解除して手動で移動対象物を移動させる際であっても、移動対象物が周囲物に衝突することを防止することができる。例えば、ティーチング時にサーボモータ（１１）への制動力の付与を解除しても、多関節アームが周囲物に衝突することを防止することができる。

モータ制御装置（１０）においては、状態取得部（３２）は、サーボモータ（１１）の回転位置をサーボモータ（１１）の回転状態として取得してもよい。この場合は、ブレーキ制御部（３４）は、モータ制御部（３０）がサーボモータ（１１）を駆動させておらず、且つ、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を作動させていない状態で、単位時間当たりの回転位置の変化量が所定量以上になった場合は、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を作動させてもよい。これにより、ブレーキ（１８）を解除して手動で移動対象物を移動させる際であっても、移動対象物が周囲物に衝突することを防止することができる。

モータ制御装置（１０Ａ）においては、モータ制御部（３０）は、ブレーキ（１８、１８Ｂ）が作動していない状態で、サーボモータ（１１）を駆動させずに、複数のスイッチング素子（Ｓ）のうち少なくとも１つのスイッチング素子（Ｓ）を間欠的にオンにすることで、サーボモータ（１１）が発電した発電電流を、インバータ（１６）を介してサーボモータ（１１）に戻す回路を作ってもよい。この場合は、状態取得部（３２Ａ）は、発電電流をサーボモータ（１１）の回転状態として取得してもよい。また、ブレーキ制御部（３４）は、モータ制御部（３０）がサーボモータ（１１）を駆動させておらず、且つ、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を作動させていない状態で、発電電流が第１閾値（ＴＨ１）以上になった場合は、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を作動させてもよい。これにより、ブレーキ（１８）を解除して手動で移動対象物を移動させる際であっても、移動対象物が周囲物に衝突することを防止することができる。

モータ制御装置（１０Ｂ）においては、ブレーキ（１８Ｂ）は、ダイナミックブレーキであってもよい。この場合は、モータ制御装置（１０Ｂ）は、ブレーキ制御部（３４）がダイナミックブレーキ（１８Ｂ）を作動させていない状態で、ダイナミックブレーキ（１８Ｂ）を流れる電流が第２閾値（ＴＨ２）以上となった場合は、ダイナミックブレーキ（１８Ｂ）による制動力の付与が解除されていないと判断する解除判断部（４０）を備えてもよい。これにより、ダイナミックブレーキ（１８Ｂ）による制動力の付与が解除されていないことを検出することができる。

＜第２の技術的思想＞
モータ制御方法は、モータ制御装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）がサーボモータ（１１）を制御する方法である。モータ制御装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）は、複数のスイッチング素子（Ｓ）を有し、直流電圧を交流電圧に変換して、交流電圧をサーボモータ（１１）に供給するインバータ（１６）と、サーボモータ（１１）に制動力を付与するブレーキ（１８、１８Ｂ）と、を備える。モータ制御方法は、複数のスイッチング素子（Ｓ）のスイッチング動作を制御することで、サーボモータ（１１）を駆動させるモータ制御ステップと、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を制御するブレーキ制御ステップと、サーボモータ（１１）の回転状態を取得する状態取得ステップと、を含む。ブレーキ制御ステップは、モータ制御ステップがサーボモータ（１１）を駆動させておらず、且つ、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を作動させていない状態で、サーボモータ（１１）の単位時間当たりの回転量が所定量以上になった場合は、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を作動させる。

これにより、ブレーキ（１８）を解除して手動で移動対象物を移動させる際であっても、移動対象物が周囲物に衝突することを防止することができる。例えば、ティーチング時にサーボモータ（１１）への制動力の付与を解除しても、多関節アームが周囲物に衝突することを防止することができる。

モータ制御装置（１０）がサーボモータ（１１）を制御する制御方法においては、状態取得ステップは、サーボモータ（１１）の回転位置をサーボモータ（１１）の回転状態として取得してもよい。この場合は、ブレーキ制御ステップは、モータ制御ステップがサーボモータ（１１）を駆動させておらず、且つ、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を作動させていない状態で、単位時間当たりの回転位置の変化量が所定量以上になった場合は、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を作動させてもよい。これにより、ブレーキ（１８）を解除して手動で移動対象物を移動させる際であっても、移動対象物が周囲物に衝突することを防止することができる。

モータ制御装置（１０Ａ）がサーボモータ（１１）を制御する制御方法においては、ブレーキ制御ステップは、ブレーキ（１８、１８Ｂ）が作動していない状態で、サーボモータ（１１）を駆動させずに、複数のスイッチング素子（Ｓ）のうち少なくとも１つのスイッチング素子（Ｓ）を間欠的にオンにすることで、サーボモータ（１１）が発電した発電電流を、インバータ（１６）を介してサーボモータ（１１）に戻す回路を作ってもよい。この場合は、状態取得ステップは、発電電流をサーボモータ（１１）の回転状態として取得してもよい。また、ブレーキ制御ステップは、モータ制御ステップがサーボモータ（１１）を駆動させておらず、且つ、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を作動させていない状態で、発電電流が第１閾値（ＴＨ１）以上になった場合は、ブレーキ（１８、１８Ｂ）を作動させてもよい。これにより、ブレーキ（１８）を解除して手動で移動対象物を移動させる際であっても、移動対象物が周囲物に衝突することを防止することができる。

モータ制御装置（１０Ｂ）がサーボモータ（１１）を制御する制御方法においては、ブレーキ（１８Ｂ）は、ダイナミックブレーキであってもよい。この場合は、モータ制御方法は、ブレーキ制御ステップがダイナミックブレーキ（１８Ｂ）を作動させていない状態で、ダイナミックブレーキ（１８Ｂ）を流れる電流が第２閾値（ＴＨ２）以上となった場合は、ダイナミックブレーキ（１８Ｂ）による制動力の付与が解除されていないと判断する解除判断ステップを含んでもよい。これにより、ダイナミックブレーキ（１８Ｂ）による制動力の付与が解除されていないことを検出することができる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ…モータ制御装置 １１…サーボモータ
１２…整流器 １４…平滑コンデンサ
１６…インバータ １８、１８Ｂ…ブレーキ
２０…操作部 ２２、２２Ａ、２２Ｂ…制御部
２４…報知部 ２６ｕ、２６ｖ、２６ｗ…スイッチ
３０…モータ制御部 ３２、３２Ａ…状態取得部
３４…ブレーキ制御部 ４０…解除判断部
ＩＤ１ｕ、ＩＤ１ｖ、ＩＤ１ｗ、ＩＤ２ｕ、ＩＤ２ｖ、ＩＤ２ｗ…電流検出部
ＰＤ…位置検出部 Ｓ…スイッチング素子
ＴＨ１…閾値（第１閾値） ＴＨ２…閾値（第２閾値）

Claims (8)

1. サーボモータを制御するモータ制御装置であって、
   複数のスイッチング素子を有し、直流電圧を交流電圧に変換して、交流電圧を前記サーボモータに供給するインバータと、
   複数の前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御することで、前記サーボモータを駆動させるモータ制御部と、
   前記サーボモータに制動力を付与するブレーキと、
   前記ブレーキを制御するブレーキ制御部と、
   前記サーボモータの回転状態を取得する状態取得部と、
   を備え、
   前記ブレーキ制御部は、前記モータ制御部が前記サーボモータを駆動させておらず、且つ、前記ブレーキを作動させていない状態で、前記サーボモータの単位時間当たりの回転量が所定量以上になった場合は、前記ブレーキを作動させる、モータ制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ制御装置であって、
   前記状態取得部は、サーボモータの回転位置を前記サーボモータの回転状態として取得し、
   前記ブレーキ制御部は、前記モータ制御部が前記サーボモータを駆動させておらず、且つ、前記ブレーキを作動させていない状態で、単位時間当たりの前記回転位置の変化量が所定量以上になった場合は、前記ブレーキを作動させる、モータ制御装置。
3. 請求項１に記載のモータ制御装置であって、
   前記モータ制御部は、前記ブレーキが作動していない状態で、前記サーボモータを駆動させずに、複数の前記スイッチング素子のうち少なくとも１つの前記スイッチング素子を間欠的にオンにすることで、前記サーボモータが発電した発電電流を、前記インバータを介して前記サーボモータに戻す回路を作り、
   前記状態取得部は、前記発電電流を前記サーボモータの回転状態として取得し、
   前記ブレーキ制御部は、前記モータ制御部が前記サーボモータを駆動させておらず、且つ、前記ブレーキを作動させていない状態で、前記発電電流が第１閾値以上になった場合は、前記ブレーキを作動させる、モータ制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ制御装置であって、
   前記ブレーキは、ダイナミックブレーキであり、
   前記ブレーキ制御部が前記ダイナミックブレーキを作動させていない状態で、前記ダイナミックブレーキを流れる電流が第２閾値以上となった場合は、前記ダイナミックブレーキによる制動力の付与が解除されていないと判断する解除判断部を備える、モータ制御装置。
5. モータ制御装置がサーボモータを制御するモータ制御方法であって、
   前記モータ制御装置は、
   複数のスイッチング素子を有し、直流電圧を交流電圧に変換して、交流電圧を前記サーボモータに供給するインバータと、
   前記サーボモータに制動力を付与するブレーキと、
   を備え、
   複数の前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御することで、前記サーボモータを駆動させるモータ制御ステップと、
   前記ブレーキを制御するブレーキ制御ステップと、
   前記サーボモータの回転状態を取得する状態取得ステップと、
   を含み、
   前記ブレーキ制御ステップは、前記モータ制御ステップが前記サーボモータを駆動させておらず、且つ、前記ブレーキを作動させていない状態で、前記サーボモータの単位時間当たりの回転量が所定量以上になった場合は、前記ブレーキを作動させる、モータ制御方法。
6. 請求項５に記載のモータ制御方法であって、
   前記状態取得ステップは、サーボモータの回転位置を前記サーボモータの回転状態として取得し、
   前記ブレーキ制御ステップは、前記モータ制御ステップが前記サーボモータを駆動させておらず、且つ、前記ブレーキを作動させていない状態で、単位時間当たりの前記回転位置の変化量が所定量以上になった場合は、前記ブレーキを作動させる、モータ制御方法。
7. 請求項５に記載のモータ制御方法であって、
   前記ブレーキ制御ステップは、前記ブレーキが作動していない状態で、前記サーボモータを駆動させずに、複数の前記スイッチング素子のうち少なくとも１つの前記スイッチング素子を間欠的にオンにすることで、前記サーボモータが発電した発電電流を、前記インバータを介して前記サーボモータに戻す回路を作り、
   前記状態取得ステップは、前記発電電流を前記サーボモータの回転状態として取得し、
   前記ブレーキ制御ステップは、前記モータ制御ステップが前記サーボモータを駆動させておらず、且つ、前記ブレーキを作動させていない状態で、前記発電電流が第１閾値以上になった場合は、前記ブレーキを作動させる、モータ制御方法。
8. 請求項５〜７のいずれか１項に記載のモータ制御方法であって、
   前記ブレーキは、ダイナミックブレーキであり、
   前記ブレーキ制御ステップが前記ダイナミックブレーキを作動させていない状態で、前記ダイナミックブレーキを流れる電流が第２閾値以上となった場合は、前記ダイナミックブレーキによる制動力の付与が解除されていないと判断する解除判断ステップを含む、モータ制御方法。

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