JP5418262B2 - 制御基板とこれを用いた多軸用モータ制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、多軸用の制御基板に関するもので、特にこの制御基板を用いた多軸用モータ制御装置に関するものである。
たとえば複数のモータを制御する多軸用モータ制御装置においては、例えば図６のように、個別に単独用の制御基板３４〜３７を搭載した４台のインバータユニット３０〜３３を、電線２６を用いて通信回路で接続し、上位制御回路２４で運転する場合がある。
また、図７のように、頻繁に使用する４台のインバータユニット３０〜３３を、それぞれ制御基板３４〜３７に接続して、１台に集約したユニットとして多軸モータ制御装置３８を製作し、内部配線として通信回路を電線２６で接続し、上位制御回路２４で運転する場合がある。また図７の内部配線を省略する為、図８のように、４台分の制御基板を１つにまとめた４台用専用制御基板３９を製作するとともに、各インバータユニット３０〜３３間の通信回路をパターンで接続して多軸用モータ制御装置４０を製作し、電線２６を介して上位制御回路２４に接続して運転する場合がある（例えば、特許文献１参照）。
また、図７のように、頻繁に使用する４台のインバータユニット３０〜３３を、それぞれ制御基板３４〜３７に接続して、１台に集約したユニットとして多軸モータ制御装置３８を製作し、内部配線として通信回路を電線２６で接続し、上位制御回路２４で運転する場合がある。また図７の内部配線を省略する為、図８のように、４台分の制御基板を１つにまとめた４台用専用制御基板３９を製作するとともに、各インバータユニット３０〜３３間の通信回路をパターンで接続して多軸用モータ制御装置４０を製作し、電線２６を介して上位制御回路２４に接続して運転する場合がある（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、このような従来技術においては、多軸用モータ制御装置に搭載される制御基板に関して、各インバータユニットへ個別に搭載される単独用制御基板と４台分の制御基板を１台にまとめた４台用専用制御基板のような集合制御基板の２種類の基板を保有する必要があるという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、単独用制御基板と集合制御基板の２種類の基板を保有することなく１種類の基板でどちらにも対応できる制御基板とこれを用いた多軸用モータ制御装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、単独用制御基板と集合制御基板の２種類の基板を保有することなく１種類の基板でどちらにも対応できる制御基板とこれを用いた多軸用モータ制御装置を提供することを目的とするものである。
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の制御基板の発明は、１つのモータを制御する１つのインバータユニット、若しくは、複数のモータをそれぞれ制御する複数のインバータユニット、を備えた制御装置に用いられる制御基板であって、切り離すことで前記１つのインバータユニットのための単独用制御基板としても使用することができる複数個の単独用制御基板を、あらかじめ複数のスリット間の連結部にてつなぎ合わせて前記複数のインバータユニットのための集合用制御基板を構成し、それぞれの単独用制御基板が、２つのパッドからなるゼロオーム抵抗用パッドを介してパターンにより接続されており、前記複数個の単独用制御基板のうち特定の１つの単独用制御基板は、切り離すことなく前記集合用制御基板として使用されるときに上位制御回路を接続するためのコネクタを備えており、前記複数個の単独用制御基板のうち前記特定の１つの単独用制御基板以外の少なくとも１つの単独用制御基板は、前記集合用制御基板として使用されるときには、前記パターンと前記特定の１つの単独用制御基板の前記コネクタを介し、前記上位制御回路に接続されることを特徴とするものである。
請求項２に記載の制御基板の発明は、前記それぞれの単独用制御基板内に前記パターンが引き込まれて、前記パターンが通る連結部の傍らで、前記ゼロオーム抵抗用パッドと接続されていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の制御基板の発明は、前記それぞれの単独用制御基板の連結部を跨いだ個所に、ゼロオーム抵抗用パッドのそれぞれのパッドを配置し、前記それぞれの単独用制御基板外で、前記ゼロオーム抵抗用パッドと前記パターンを接続していることを特徴とするものである。
請求項４に記載の制御装置の発明は、上記制御回路と、前記上位制御回路の制御に基づき複数のモータをそれぞれ制御する複数のインバータユニットと、を有する多軸制御装置において、前記複数のモータに対応して設けられる制御基板として、切り離すことで単独用制御基板としても使用することができる複数個の単独用制御基板をあらかじめ複数のスリット間の連結部にてつなぎ合わせて構成した１つの集合用制御基板、を設け、それぞれの単独用制御基板が、２つのパッドからなるゼロオーム抵抗用パッドを介してパターンにより接続されており、前記複数個の単独用制御基板のうち特定の１つの単独用制御基板は、前記上位制御回路を接続するためのコネクタを備えており、前記複数個の単独用制御基板のうち前記特定の１つの単独用制御基板以外の少なくとも１つの単独用制御基板は、前記パターンと前記特定の１つの単独用制御基板の前記コネクタを介し、前記上位制御回路に接続されることを特徴とするものである。
請求項１に記載の制御基板の発明は、１つのモータを制御する１つのインバータユニット、若しくは、複数のモータをそれぞれ制御する複数のインバータユニット、を備えた制御装置に用いられる制御基板であって、切り離すことで前記１つのインバータユニットのための単独用制御基板としても使用することができる複数個の単独用制御基板を、あらかじめ複数のスリット間の連結部にてつなぎ合わせて前記複数のインバータユニットのための集合用制御基板を構成し、それぞれの単独用制御基板が、２つのパッドからなるゼロオーム抵抗用パッドを介してパターンにより接続されており、前記複数個の単独用制御基板のうち特定の１つの単独用制御基板は、切り離すことなく前記集合用制御基板として使用されるときに上位制御回路を接続するためのコネクタを備えており、前記複数個の単独用制御基板のうち前記特定の１つの単独用制御基板以外の少なくとも１つの単独用制御基板は、前記集合用制御基板として使用されるときには、前記パターンと前記特定の１つの単独用制御基板の前記コネクタを介し、前記上位制御回路に接続されることを特徴とするものである。
請求項２に記載の制御基板の発明は、前記それぞれの単独用制御基板内に前記パターンが引き込まれて、前記パターンが通る連結部の傍らで、前記ゼロオーム抵抗用パッドと接続されていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の制御基板の発明は、前記それぞれの単独用制御基板の連結部を跨いだ個所に、ゼロオーム抵抗用パッドのそれぞれのパッドを配置し、前記それぞれの単独用制御基板外で、前記ゼロオーム抵抗用パッドと前記パターンを接続していることを特徴とするものである。
請求項４に記載の制御装置の発明は、上記制御回路と、前記上位制御回路の制御に基づき複数のモータをそれぞれ制御する複数のインバータユニットと、を有する多軸制御装置において、前記複数のモータに対応して設けられる制御基板として、切り離すことで単独用制御基板としても使用することができる複数個の単独用制御基板をあらかじめ複数のスリット間の連結部にてつなぎ合わせて構成した１つの集合用制御基板、を設け、それぞれの単独用制御基板が、２つのパッドからなるゼロオーム抵抗用パッドを介してパターンにより接続されており、前記複数個の単独用制御基板のうち特定の１つの単独用制御基板は、前記上位制御回路を接続するためのコネクタを備えており、前記複数個の単独用制御基板のうち前記特定の１つの単独用制御基板以外の少なくとも１つの単独用制御基板は、前記パターンと前記特定の１つの単独用制御基板の前記コネクタを介し、前記上位制御回路に接続されることを特徴とするものである。
本発明によれば、次のような効果がある。
請求項１に記載の制御基板の発明によれば、単独用制御基板と集合用制御基板の２種類の基板を製作することなく、１種類の基板でどちらにも対応することができる。したがって、基板の製作と管理が非常に簡単になるとともに、製造コストを低減することができる。
請求項２に記載の制御基板の発明によれば、それぞれの単独用制御基板内に前記パターンが引き込まれて、前記パターンが通る連結部の傍らで、前記ゼロオーム抵抗用パッドと接続されているので、集合制御用基板の複数の連結部を切り離して単独用制御基板として使用する際に、切断後のパターンの腐食の進行を、前記ゼロオーム抵抗用パッドの個所で止めることができる。
請求項３に記載の制御基板の発明によれば、前記それぞれの単独用制御基板の連結部を跨いだ個所に、ゼロオーム抵抗用パッドのそれぞれのパッドを配置し、前記それぞれの単独用制御基板外で、前記ゼロオーム抵抗用パッドと前記パターンを接続しているので、集合制御用基板の複数の連結部を切り離して単独用制御基板として使用する際に、パターンを切断することがなく、パターン腐食の問題が生じることがない。
請求項４に記載の多軸用モータ制御装置の発明は、複数の制御基板を備える制御装置において、前記制御基板を、請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の制御基板で構成しているので、単独用制御基板と集合用制御基板の２種類の基板を製作することなく、１種類の基板でどちらにも対応することができる。したがって、基板の製作と管理が非常に簡単になるとともに、製造コストを低減することができる多軸用モータ制御装置を提供することができる。
請求項１に記載の制御基板の発明によれば、単独用制御基板と集合用制御基板の２種類の基板を製作することなく、１種類の基板でどちらにも対応することができる。したがって、基板の製作と管理が非常に簡単になるとともに、製造コストを低減することができる。
請求項２に記載の制御基板の発明によれば、それぞれの単独用制御基板内に前記パターンが引き込まれて、前記パターンが通る連結部の傍らで、前記ゼロオーム抵抗用パッドと接続されているので、集合制御用基板の複数の連結部を切り離して単独用制御基板として使用する際に、切断後のパターンの腐食の進行を、前記ゼロオーム抵抗用パッドの個所で止めることができる。
請求項３に記載の制御基板の発明によれば、前記それぞれの単独用制御基板の連結部を跨いだ個所に、ゼロオーム抵抗用パッドのそれぞれのパッドを配置し、前記それぞれの単独用制御基板外で、前記ゼロオーム抵抗用パッドと前記パターンを接続しているので、集合制御用基板の複数の連結部を切り離して単独用制御基板として使用する際に、パターンを切断することがなく、パターン腐食の問題が生じることがない。
請求項４に記載の多軸用モータ制御装置の発明は、複数の制御基板を備える制御装置において、前記制御基板を、請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の制御基板で構成しているので、単独用制御基板と集合用制御基板の２種類の基板を製作することなく、１種類の基板でどちらにも対応することができる。したがって、基板の製作と管理が非常に簡単になるとともに、製造コストを低減することができる多軸用モータ制御装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施例における多軸用モータ制御装置の下半部を示す側断面図である。図２は、図１における多軸用モータ制御装置の集合用制御基板の正面図である。
本第１の実施例では、制御基板を集合用制御基板のまま使用する例を示している。
図１および図２において、１は多軸用、たとえば４軸用のモータ制御装置、２は前記多軸用モータ制御装置１の筐体、３は前記筐体２に取り付けられた基板支持体、４は前記基板支持体３に取り付けられた集合用制御基板、５は前記前記筐体２に取り付けられたヒートシンクでベース部５ａにフィン５ｂを備えている。６〜９は前記ヒートシンク５のベース部５ａ上に配置されたたとえば４個のインバータユニットである。
前記集合用制御基板４は、図２に示すように、インバータユニット６〜９の個数と同じ個数である４個の制御基板１０〜１３を、同一基板上に配置し、スリット１４で容易に分割できる構造となっている。さらに制御基板１０〜１３間の通信回路がパターン１５で接続され、そのパターン１５には、それぞれの制御基板１０〜１３内において、それぞれ２つのパッドからなるゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９の一方のパッドが接続されるとともに、ゼロオーム抵抗が実装されている。２０〜２３は前記ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９と接続されるパターン１５が通る連結部である。また、制御基板１０のみ上位制御回路２４と接続するためのコネクタ２５が実装されている。２６は前記集合用制御基板４と前記上位制御回路２４とを接続する電線である。
多軸用モータ制御装置の製造においては、４個の制御基板１０〜１３を一箇所に配置することが可能な場合は、前記集合用制御基板４をそのままの状態で、前記基板支持体３上に配置することが、組立が簡単で望ましい。
本第１の実施例では、制御基板を集合用制御基板のまま使用する例を示している。
図１および図２において、１は多軸用、たとえば４軸用のモータ制御装置、２は前記多軸用モータ制御装置１の筐体、３は前記筐体２に取り付けられた基板支持体、４は前記基板支持体３に取り付けられた集合用制御基板、５は前記前記筐体２に取り付けられたヒートシンクでベース部５ａにフィン５ｂを備えている。６〜９は前記ヒートシンク５のベース部５ａ上に配置されたたとえば４個のインバータユニットである。
前記集合用制御基板４は、図２に示すように、インバータユニット６〜９の個数と同じ個数である４個の制御基板１０〜１３を、同一基板上に配置し、スリット１４で容易に分割できる構造となっている。さらに制御基板１０〜１３間の通信回路がパターン１５で接続され、そのパターン１５には、それぞれの制御基板１０〜１３内において、それぞれ２つのパッドからなるゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９の一方のパッドが接続されるとともに、ゼロオーム抵抗が実装されている。２０〜２３は前記ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９と接続されるパターン１５が通る連結部である。また、制御基板１０のみ上位制御回路２４と接続するためのコネクタ２５が実装されている。２６は前記集合用制御基板４と前記上位制御回路２４とを接続する電線である。
多軸用モータ制御装置の製造においては、４個の制御基板１０〜１３を一箇所に配置することが可能な場合は、前記集合用制御基板４をそのままの状態で、前記基板支持体３上に配置することが、組立が簡単で望ましい。
４個の制御基板１０〜１３を一箇所にまとめて配置することができない場合は、前記集合用制御基板４から制御基板１０〜１３を切り離して単独用制御基板として用い、それぞれの制御基板１０〜１３を適切な個所に配置することができる。
図３は、本発明の第２の実施例を示すもので、図２における集合用制御基板から切り離して用いる単独用制御基板の正面図である。
前記集合用制御基板４内の制御基板１０〜１３を、単独用制御基板として使用する際は、図３に示すように、前記ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９へのゼロオーム抵抗を未実装にするとともに、集合用制御基板４にて未実装であったコネクタ２７，２８を全て実装し、かつ、前記集合用制御基板４のスリット１４の連結部（つなぎ目）をカットして切り離すようにする。
前記集合用制御基板４のスリット１４の連結部をカットすると、切り離された制御基板１０〜１３は、パターン１５が切断されて、その切断面の銅箔が剥き出しになる。銅箔が剥き出しになったパターンは、時間とともに腐食が進行するが、前記ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９へのゼロオーム抵抗を未実装にしているので、腐食は、ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９の一方のパッドまででとどめることができる。
また、前記コネクタ２７，２８で、電線接続が可能となるので、切断されたパターン１５の代わりを、コネクタ２７，２８にて電線接続が可能となる。
図３は、本発明の第２の実施例を示すもので、図２における集合用制御基板から切り離して用いる単独用制御基板の正面図である。
前記集合用制御基板４内の制御基板１０〜１３を、単独用制御基板として使用する際は、図３に示すように、前記ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９へのゼロオーム抵抗を未実装にするとともに、集合用制御基板４にて未実装であったコネクタ２７，２８を全て実装し、かつ、前記集合用制御基板４のスリット１４の連結部（つなぎ目）をカットして切り離すようにする。
前記集合用制御基板４のスリット１４の連結部をカットすると、切り離された制御基板１０〜１３は、パターン１５が切断されて、その切断面の銅箔が剥き出しになる。銅箔が剥き出しになったパターンは、時間とともに腐食が進行するが、前記ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９へのゼロオーム抵抗を未実装にしているので、腐食は、ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９の一方のパッドまででとどめることができる。
また、前記コネクタ２７，２８で、電線接続が可能となるので、切断されたパターン１５の代わりを、コネクタ２７，２８にて電線接続が可能となる。
図４は、本発明の第３の実施例における集合用制御基板を示す正面図である。図５は、図４における集合用制御基板から切り離して用いる単独用制御基板の正面図である。
第１の実施例においては、前記それぞれの単独用の制御基板１０Ａ〜１３Ａ内に前記パターン１５が引き込まれて、前記ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９と接続されるようにしていたが、この第３の実施例では、集合用制御基板４Ａは、前記それぞれの単独用制御基板１０Ａ〜１３Ａの連結部２０〜２３を跨いだ個所に、ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９のそれぞれのパッドを配置し、前記それぞれの単独用制御基板１０Ａ〜１３Ａ外で、前記ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９と前記パターン１５を接続するようにしている。
この場合、集合制御用基板４Ａの複数の連結部を切り離して単独用制御基板として使用する際に、パターン１５を切断することがない。したがって、集合制御用基板４Ａから切り離された単独用制御基板１０Ａ〜１３Ａには、パターン腐食の問題が生じることがない。
第１の実施例においては、前記それぞれの単独用の制御基板１０Ａ〜１３Ａ内に前記パターン１５が引き込まれて、前記ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９と接続されるようにしていたが、この第３の実施例では、集合用制御基板４Ａは、前記それぞれの単独用制御基板１０Ａ〜１３Ａの連結部２０〜２３を跨いだ個所に、ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９のそれぞれのパッドを配置し、前記それぞれの単独用制御基板１０Ａ〜１３Ａ外で、前記ゼロオーム抵抗用パッド１６〜１９と前記パターン１５を接続するようにしている。
この場合、集合制御用基板４Ａの複数の連結部を切り離して単独用制御基板として使用する際に、パターン１５を切断することがない。したがって、集合制御用基板４Ａから切り離された単独用制御基板１０Ａ〜１３Ａには、パターン腐食の問題が生じることがない。
１ 多軸用モータ制御装置
２ 筐体
３ 基板支持体
４ 集合用制御基板
５ ヒートシンク
５ａ ベース部
５ｂ フィン
６ インバータユニット
７ インバータユニット
８ インバータユニット
９ インバータユニット
１０ 制御基板
１１ 制御基板
１２ 制御基板
１３ 制御基板
１４ スリット
１５ パターン
１６ ゼロオーム抵抗用パッド
１７ ゼロオーム抵抗用パッド
１８ ゼロオーム抵抗用パッド
１９ ゼロオーム抵抗用パッド
２０ 連結部
２１ 連結部
２２ 連結部
２３ 連結部
２４ 上位制御回路
２５ コネクタ
２６ 電線
２７ コネクタ
２８ コネクタ
３０ インバータユニット
３１ インバータユニット
３２ インバータユニット
３３ インバータユニット
３４ 制御基板
３５ 制御基板
３６ 制御基板
３７ 制御基板
３８ 多軸用モータ制御装置
３９ ４台用専用制御基板
４０ 多軸用モータ制御装置
２ 筐体
３ 基板支持体
４ 集合用制御基板
５ ヒートシンク
５ａ ベース部
５ｂ フィン
６ インバータユニット
７ インバータユニット
８ インバータユニット
９ インバータユニット
１０ 制御基板
１１ 制御基板
１２ 制御基板
１３ 制御基板
１４ スリット
１５ パターン
１６ ゼロオーム抵抗用パッド
１７ ゼロオーム抵抗用パッド
１８ ゼロオーム抵抗用パッド
１９ ゼロオーム抵抗用パッド
２０ 連結部
２１ 連結部
２２ 連結部
２３ 連結部
２４ 上位制御回路
２５ コネクタ
２６ 電線
２７ コネクタ
２８ コネクタ
３０ インバータユニット
３１ インバータユニット
３２ インバータユニット
３３ インバータユニット
３４ 制御基板
３５ 制御基板
３６ 制御基板
３７ 制御基板
３８ 多軸用モータ制御装置
３９ ４台用専用制御基板
４０ 多軸用モータ制御装置
Claims (4)
- １つのモータを制御する１つのインバータユニット、若しくは、複数のモータをそれぞれ制御する複数のインバータユニット、を備えた制御装置に用いられる制御基板であって、
切り離すことで前記１つのインバータユニットのための単独用制御基板としても使用することができる複数個の単独用制御基板を、あらかじめ複数のスリット間の連結部にてつなぎ合わせて前記複数のインバータユニットのための集合用制御基板を構成し、
それぞれの単独用制御基板が、２つのパッドからなるゼロオーム抵抗用パッドを介してパターンにより接続されており、
前記複数個の単独用制御基板のうち特定の１つの単独用制御基板は、切り離すことなく前記集合用制御基板として使用されるときに上位制御回路を接続するためのコネクタを備えており、
前記複数個の単独用制御基板のうち前記特定の１つの単独用制御基板以外の少なくとも１つの単独用制御基板は、前記集合用制御基板として使用されるときには、前記パターンと前記特定の１つの単独用制御基板の前記コネクタを介し、前記上位制御回路に接続される
ことを特徴とする制御基板。 - 前記それぞれの単独用制御基板内に前記パターンが引き込まれて、前記パターンが通る連結部の傍らで、前記ゼロオーム抵抗用パッドと接続されていることを特徴とする請求項１に記載の制御基板。
- 前記それぞれの単独用制御基板の連結部を跨いだ個所に、ゼロオーム抵抗用パッドのそれぞれのパッドを配置し、前記それぞれの単独用制御基板外で、前記ゼロオーム抵抗用パッドと前記パターンを接続していることを特徴とする請求項１に記載の制御基板。
- 上記制御回路と、
前記上位制御回路の制御に基づき複数のモータをそれぞれ制御する複数のインバータユニットと、
を有する多軸制御装置において、
前記複数のモータに対応して設けられる制御基板として、切り離すことで単独用制御基板としても使用することができる複数個の単独用制御基板をあらかじめ複数のスリット間の連結部にてつなぎ合わせて構成した１つの集合用制御基板、を設け、
それぞれの単独用制御基板が、２つのパッドからなるゼロオーム抵抗用パッドを介してパターンにより接続されており、
前記複数個の単独用制御基板のうち特定の１つの単独用制御基板は、前記上位制御回路を接続するためのコネクタを備えており、
前記複数個の単独用制御基板のうち前記特定の１つの単独用制御基板以外の少なくとも１つの単独用制御基板は、前記パターンと前記特定の１つの単独用制御基板の前記コネクタを介し、前記上位制御回路に接続される
ことを特徴とする多軸制御装置。
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