JP2954615B2 - モータ駆動制御装置 - Google Patents

モータ駆動制御装置

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JP2954615B2 JP1303171A JP30317189A JP2954615B2 JP 2954615 B2 JP2954615 B2 JP 2954615B2 JP 1303171 A JP1303171 A JP 1303171A JP 30317189 A JP30317189 A JP 30317189A JP 2954615 B2 JP2954615 B2 JP 2954615B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、外部のコンピュータなどから供給される制
御指令によりモータを駆動し、その回転位置と回転速度
の少なくとも一方を制御する装置に係り、特にロボット
や、各種NC工作機械に使用されるサーボモータの駆動制
御に好適なモータ駆動制御装置に関する。
〔従来の技術〕
一般に、ロボットや各種工作機械に使用されているサ
ーボモータの駆動には、サーボアンプを用いてモータに
駆動用の電力を供給し、その結果をエンコーダによりフ
ィードバックすることにより、外部から入力される制御
指令に正確に対応したモータの制御が得られるようにな
っており、その例を特開昭62-193585号公報などにみる
ことができる。
ところで、このようなモータの駆動制御装置では、と
にかく外部から、何等かの制御指令を入力しなければ制
御装置は動作せず、そのモータを駆動させることはでき
ない。
従って、その装置単独で、その機能が正常に保たれて
いるか否かを知ることは、そのままでは困難である。
そこで、上記従来技術では、その制御回路にダミーパ
ルス出力手段と配線のチェック手段とを設け、断線や誤
配線などのチェックが単独で行えるようになっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術では、フィードバック制御パルスによる
試験的な動作は可能であるが、実際に外部からの入力に
対して正常な機能が保たれているか否かのチェックを可
能にする点については特に配慮がされておらず、装置が
ロボットや工作機械などに組み込まれる前の単独な状態
にあるときでの万全な機能維持チェックの点に問題があ
った。
本発明の目的は、モータや、その駆動制御装置が、ロ
ボットや各種の工作機械などのシステムに組み込まれる
以前に、万全の状態に有ることのチェックが容易に得ら
れるようにしたモータ駆動制御装置を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、外部から入力される位置指令に応じてモ
−タを駆動し、その回転位置と回転速度の少なくとも一
方をフィードバック制御する方式のモータ駆動制御装置
において、上記モータを動作させる所定のパターンの位
置指令を発生する内部制御指令発生手段と、上記外部か
ら入力される位置指令と上記内部制御指令発生手段から
の位置指令の一方を任意に選択するための切換信号を発
生するリモート操作装置又は切換スイッチの少なくとも
一方と、上記リモート操作手段又は切換スイッチの少な
くとも一方から発生される切換信号により、上記外部か
ら入力される位置指令と上記内部制御指令発生手段から
の位置指令の一方を選択して制御指令とする制御指令選
択手段とを設け、上記内部制御指令発生手段からの位置
指令を選択することにより上記モータを実際に駆動する
単独制御動作機能が与えられるようにして達成される。
また、このとき、外部から入力される位置指令のデー
タ入力端子に並列にアクセスするデータ伝送経路と、該
データ伝送経路に接続されたデータ表示手段とを設ける
ようにしてもよい。
〔作用〕
本発明においては、リモート操作装置又は切換スイッ
チを操作して内部制御指令発生手段からの位置指令を選
択することにより、モータ駆動制御装置には単独でモー
タの駆動制御に必要な位置指令が与えられるので、外部
から位置指令を入力したときと同様な動作が得られ、容
易に機能チェックを行うことができる。
また、データ伝送経路により、外部から入力された位
置指令が並列に取り出されて表示されるようにもできる
ので、両者の突合せが出来、正しいデータの取り込みが
行われていることの確認による機能チェックが可能にな
る。
〔実施例〕
以下、本発明によるモータ駆動制御装置について、図
示の実施例により詳細に説明する。
第1図は、本発明を、ロボット、NC工作機械などに使
用されているサーボモータ駆動制御装置に適用した場合
の一実施例で、図において、1はモータ駆動制御装置の
上位にある駆動指令装置で、制御用のコンピュータ、プ
ログラマル・コントローラ、各種のデータ設定装置、パ
ルス列発生装置などからなるもの。
2はサーボコントローラ、3はサーボコントローラ2
を構成するマイコン(ワンチップ・マイクロ・コンピュ
ータ)、4電流検出器、5はサーボモータ、6はエンコ
ーダ、そして7は切換スイッチである。
マイコン3には、自動位置制御増幅部3b、自動速度制
御増幅部3c、それに自動電流制御増幅部3dなどのサーボ
コントローラに必要な機能がソフト的に組み込まれてお
り、さらに加えて指令信号発生部3aが、これもソフト的
に組み込まれている。
電流検出器4は、自動電流制御増幅部3dからサーボモ
ータ5に供給される電流値を検出し、それを電流帰還信
号IFとして供給させる働きをする。
エンコーダ6は、サーボモータ5の回転位置、回転速
度などを検出し、それを位置帰還信号PF、及び回転速度
帰還信号NFとして供給させる働きをする。
切換スイッチ7は、マイコン3の入力ポート切換機能
などによりソフト的に構成されたスイッチで、マイコン
3の位置指令P*として、外部の駆動指令装置1から供
給される信号と、内部にある指令信号発生部3aから供給
される信号のいずれか一方を選択する働きをするもの
で、リモート操作装置8(詳細は後述)からのオペレー
タによる入力操作により、任意に切換られるものであ
る。
なお、第5図に示す実施例ように、オペレータが直接
操作するスナップ・スイッチなどからなる切換スイッチ
7を設け、ハード的に位置指令P*パターンを切換える
ようにしてもよい。
次に、この実施例の動作について説明する。
まず、このモータ駆動制御装置が、ロボット、NC工作
機械などに組み込まれ、その切換スイッチ7の切換位置
が外部の駆動指令装置1に設定された後での動作は、従
来技術と同じで、このときは、駆動指令装置1から供給
される位置指令P*により動作し、まず自動位置制御増
幅部3bで速度指令N*が作成され、それが自動速度制御
増幅部3cに供給されて電流指令I*となり、自動電流制
御増幅部3dに供給される。そして、このときにサーボモ
ータ5に供給された電流や、それにより、このサーボモ
ータ5によって与えられた回転位置、回転速度などが、
それぞれの帰還信号IF、PF、NFとしてフィードバックさ
れるので、駆動指令装置1から供給された位置指令P*
に対応した正確なサーボモータ5の制御が保証されるこ
とになる。
次に、このモータ駆動制御装置がロボットや工作機械
などに組み込まれる前に、万全な機能維持がなされてい
たかを確認するチェックの必要性が生じたとき、或い
は、このモータ駆動制御装置の性能について、それの実
証が必要になったときなどには、切換スイッチ7が、内
部の指令信号発生部3aからの信号を入力する位置に切換
操作される。
そうすると、今度は、この指令信号発生部3aから発生
されている位置指令P*が自動位置制御増幅部3bに入力
され、これにより、サーボモータ5を、このモータ駆動
制御装置単独で、その機能確認に必要な、或いは、その
性能確認に必要な任意の動作態様で動作させることが出
来、機能チェックや性能チェックをロボットやNC工作機
械に組み込む前に、任意に容易に実施することができ、
故障や信頼性の低下などを未然に防止することが出来
る。
上記したように、指令信号発生部3aは、マイコン3の
ソフト処理により、サーボモータ5を含む、このモータ
駆動制御装置全体の機能確認や性能確認に役立つ所定の
パターンの試運転用の位置指令P*を発生するように構
成されており、このため、マイコン3には、このパター
ンの発生に必要なプログラムが予め格納されており、自
動的に所定のパターンの位置指令P*を出力するように
なっている。なお、このパターンは、顧客などにより任
意に作成され、格納することができるようにしてもよ
く、このときは、リモート操作装置からのプログラム入
力機能やプログラムの格納に必要なメモリ機能を用意し
ておく。
この動作に必要な、マイコン3による処理の一実施例
を第2図により説明する。
処理がスタートすると、まず、ステップ1として試運
転が指令されているか否かを判定する。これには切換ス
イッチ7の切換ポジションを調べればよい。
そして、切換スイッチ7が外部の駆動指令装置1を選
択する位置に切換っていたら、通常の運転の実行に移行
するのである。
以後は、所定のパターンでの運転を、指令信号発生部
3aからの位置指令P*により実行させ、パターンどおり
の動作が得られたことが確認出来れば、試運転は完了と
する。なお、この試運転中は、常時、トリップ(異常遮
断)の発生を監視し、トリップ処理は優先的に実行され
るようになっている。
また、試運転完了後は、サーボモータ5に供給される
電流をオフにしてもよく、或いは指令された位置に停止
させたあと、電流の供給状態を固定し、いわゆるサーボ
ロック状態での動作確認ができるようにしてもよい。
さらには、サーボモータ5を接続しないで、サーボコ
ントローラ2だけ単独で試運転できるようにしてもよ
く、このときには、モータの駆動回路で出力断線が検出
されればよいと判定する。また、さらに、この断線判定
を無視し、モータ駆動回路のトランジスタなどのスイッ
チング素子の異常判定を行うようにしてもよい。
また、試運転のパターンとしては、モータを加減速運
転させるものとしてもよい。そして、加速時、減速時毎
に最大電流(電流制御系でのリミット値)状態になるよ
うにして、安全確認ができるようにする。勿論、このと
き、装置の性能の確認に役立つような運転パターンとな
るようにしてもよいことは言うまでもない。
次に、第3図と第4図により本発明の他の実施例につ
いて説明する。
この実施例において、第3図は内部ブロック構成を示
し、第4図は外観を示したもので、これらの図におい
て、8はリモート操作装置で、1行、複数ビットの表示
器8aを備え、マイコン3に外部の駆動指令装置1から入
力される位置指令P*などのデータを、そのまま取り込
み、データの“行”、“列”に意味付けを行って表示さ
せる働きをする。
一方、これに応じて、この実施例では、マイコン3に
も所定の通信機能がもたせてあり、これにより、外部か
ら入力され、マイコン3内に取り込まれたデータを再び
リモート操作装置8に伝送することができるように構成
されている。
従って、この実施例によれば、外部から入力されてい
るデータを、その各ビット毎に目視により確認すること
ができ、外部データとのインターフェイスのチェックが
可能になり、更に信頼性の向上を図ることが出来る。
そして、このとき、この実施例によれば、表示器8aと
して、通常のモータ駆動制御装置に備え付けられている
リモート操作装置8を利用し、このリモート操作装置8
の表示器8aを利用してデータを表示させ、監視するよう
に構成されているので、コストアップの虞れが少なくて
済む。
なお、以上の説明では、本発明をサーボモータの駆動
制御装置に適用した場合の実施例について説明したが、
本発明は誘導電動機駆動用のインバータに適用してもよ
い。すなわち、この場合は、第1図において、サーボコ
ントローラ2の内容がインバータになったものにそうと
うすることになる。
通常、インバータは、外部からの制御信号により動作
し、所定のパターンによる誘導電動機の運転を実行する
のであるが、これに、さらに本発明により、内部に指令
信号発生部3aが設けられ、これにより、外部の駆動指令
装置1からの位置指令P*がなくても、それ自身、単独
で運転が可能になり、機能チェックや性能チェックを容
易に行なうことができ、信頼性の向上を図ることが出来
る。
また、このことは、第3図、第4図の実施例について
も同様で、サーボコントローラ2の代わりにインバータ
で構成され、このインバータに駆動指令装置1から入力
されるデータがリモート操作装置8の表示器8aに表示さ
れることになるから、外部機器とのインターフェイスも
含めて機能チェックが可能になり、信頼性の向上を充分
に得ることができる。
なお、これら第3図、第4図の実施例において、リモ
ート操作装置8の表示器8aは、通常は、このリモート操
作装置8によるプログラムの作成操作などに際して使用
されるものであるから、必ずしもデータの表示にも最適
であるとは言えない場合もある。従って、このような場
合には、データ表示用には専用の表示器を設けるように
しても良い。
〔発明の効果〕
本発明によれば、モータ駆動制御装置を、それが使用
されるシステムに組み込む前でも、単独で任意に、所定
の運転パターンのもとで試運転を行なうことが出来るか
ら、機能チェックや性能チェックを容易に実施すること
が出来、信頼性の向上、使い勝手の向上を充分に図るこ
とができる。
また、本発明によれば、上位の駆動指令装置からのデ
ータの入力状態の確認が容易にできるので、データイン
ターフェイスのチェックも可能で、さらに信頼性の向上
と使い勝手の向上とを確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるモータ駆動制御装置の一実施例を
示すブロック構成図、第2図は制御処理の詳細を示すフ
ローチャート、第3図は本発明の他の実施例を示すブロ
ック構成図、第4図は同じくその説明図、第5図は本発
明のさらに別の一実施例を示すブロック構成図である。 1……上位にある駆動指令装置、2……サーボコントロ
ーラ、3……マイコン、3a……指令信号発生部、3b……
自動位置制御増幅部、3c……自動速度制御増幅部、3d…
…自動電流制御増幅部、4……電流検出器、5……サー
ボモータ、6……エンコーダ、7……切換スイッチ、8
……リモート操作装置、8a……表示器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 澄男 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所習志野工場内 (72)発明者 菅井 博 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所習志野工場内 (72)発明者 中川 一幸 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 日立京葉エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−191208(JP,A) 特開 平1−174285(JP,A) 特開 昭62−221890(JP,A) 特開 平2−193581(JP,A) 特開 平2−257201(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 5/00 G05B 23/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外部から入力される位置指令に応じてモー
    タを駆動し、その回転位置と回転速度の少なくとも一方
    をフィードバック制御する方式のモータ駆動制御装置に
    おいて、 上記モータを動作させる所定のパターンの位置指令を発
    生する内部制御指令発生手段と、 上記外部から入力される位置指令と上記内部制御指令発
    生手段からの位置指令の一方を任意に選択するための切
    換信号を発生するリモート操作装置又は切換スイッチの
    少なくとも一方と、 上記リモート操作手段又は切換スイッチの少なくとも一
    方から発生される切換信号により、上記外部から入力さ
    れる位置指令と上記内部制御指令発生手段からの位置指
    令の一方を選択して制御指令とする制御指令選択手段と
    を設け、 上記内部制御指令発生手段からの位置指令を選択するこ
    とにより上記モータを実際に駆動する単独制御動作機能
    が与えられるように構成したことを特徴とするモータ駆
    動制御装置。
  2. 【請求項2】請求項1の発明において、 上記内部制御指令発生手段から発生すべき所定のパター
    ンの位置指令が、外部のリモート操作装置から任意に設
    定、書換可能に構成されていることを特徴とするモータ
    駆動制御装置。
  3. 【請求項3】請求項1の発明において、 上記外部から入力される位置指令のデータ入力端子に並
    列にアクセスするデータ伝送経路と、 該データ伝送経路に接続されたデータ表示手段とを設
    け、 位置指令のモニタ機能が与えられるように構成したこと
    を特徴とするモータ駆動制御装置。
  4. 【請求項4】請求項3の発明において、 上記データ伝送経路を外部のリモート操作装置に接続す
    る伝送手段を設け、 上記データ表示手段が、このリモート操作装置に備えら
    れている表示装置で構成されていることを特徴とするモ
    ータ駆動制御装置。
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