JP5622125B2 - 多軸モータ駆動システム及び多軸モータ駆動装置 - Google Patents
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Description
開示の実施形態は、複数のエンコーダ付きモータを駆動する多軸モータ駆動システム及びこれに備えられた多軸モータ駆動装置に関する。
特許文献1には、負荷側の位置検出器の信号を検知しフルクローズドループ制御を行うことが可能なフルクローズドループ位置制御サーボドライバが記載されている。このフルクローズドループ位置制御サーボドライバは、少なくともロータリーエンコーダを備えたサーボモータと、サーボモータを制御する位置制御ドライバとコントローラとリニアスケールを備え、リニアスケールからの位置検出信号とロータリーエンコーダからの速度検出信号を位置制御ドライバにフィードバックして位置決め制御を行い、位置決め完了後に位置制御ドライバが位置決め完了信号をコントローラに出力する。
多軸モータ駆動システムを構成する際、独立に単軸駆動する軸(セミクローズド制御する軸)と、フルクローズドループを構成して駆動する軸とが混在して用いられる場合がある。この場合、以下のような課題が生じうるが、特許文献1にはその解決手段について何ら記載されておらず、また示唆もされていない。
多軸モータ駆動システムにおいてフルクローズドループを構成する場合、多軸のうち1軸をセミクローズド制御する軸、他の1軸をフルクローズド制御する軸とする。このようなシステムのセットアップの際には、駆動軸数分のモータ配線、エンコーダ配線、さらに位置検出器の配線を行なうが、セミクローズド制御軸とフルクローズド制御軸の対応関係に誤りがないかチェックを行う必要がある。また、単軸駆動とは異なるフルクロースド制御用のパラメータを別途設定する必要がある。このようなチェックや設定作業に時間を要し、セットアップの作業効率が低下するという課題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、セットアップを容易にすることができる多軸モータ駆動システム及び多軸モータ駆動装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、少なくとも位置を検出する第1検出器を備えた複数のモータと、モータ制御指令を出力する上位制御装置と、前記モータの負荷側の位置を検出する少なくとも1つの第2検出器と、前記モータ制御指令に基づき前記複数のモータを駆動し、かつ、前記第1検出器による第1検出位置または前記第2検出器による第2検出位置の変化量に基づき、前記モータ制御指令及び前記第1検出位置に基づいてセミクローズド制御を行なう第1駆動軸と前記モータ制御指令及び前記第1検出位置並びに前記第2検出位置に基づいてフルクローズド制御を行なう第2駆動軸とを判別する制御部を有する、多軸モータ駆動装置と、を有する多軸モータ駆動システムが適用される。
本発明の多軸モータ駆動システムによれば、セットアップを容易にすることができる。
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、本実施形態の多軸モータ駆動システム1は、複数(この例では7つ。但し3つのみ図示し、残りは図示省略。)の回転型のモータ100と、モータ制御指令を出力する上位制御装置200と、上位制御装置200のモータ制御指令に基づき、各モータ100を駆動する多軸モータ駆動装置300とを備えている。各モータ100は、それぞれ、ブレーキ101と、回転軸の速度(角速度)や位置(角度)を検出して当該検出信号をフィードバックパルスとして多軸モータ駆動装置300に出力するエンコーダ102(第1検出器)とを有している。なお、ブレーキ101を有しないモータとしてもよい。また、エンコーダ102による検出位置が、特許請求の範囲に記載の第1検出位置の一例に相当する。
多軸モータ駆動装置300は、交流電源が入力される電源部301と、上位制御装置200との通信制御や多軸モータ駆動装置300全体の制御を司る統括制御部302と、各モータ100に対応して設けられ、モータ100に電力を供給して駆動する複数(この例では8つ)の駆動部303と、これら複数の駆動部303を制御する各軸制御部304とを有している。なお、統括制御部302が、特許請求の範囲に記載の制御部の一例に相当する。
以下では、上記8つの駆動部303を適宜第1〜第8駆動部303と呼称し、また、第1〜第8駆動部303の各々に対応するモータを第1〜第8モータ100と呼称する。図1に示す例では、第3駆動部303以外の7つの駆動部303に対応して7つの第1〜第8モータ100(第3モータ100を除く)が設けられている。なお、図1では、第4〜第7モータ100については図示を省略している。
多軸モータ駆動システム1は、モータ100の負荷側の位置を検出するリニアスケール400(第2検出器)をさらに有している。図1に示す例では、第8モータ100の負荷機械(例えばボールねじにより移動するステージ等)の位置を検出するリニアスケール400が1つ設けられている。このリニアスケール400は、位置検出信号をフィードバック信号(例えばパルス信号やアナログ信号等)として多軸モータ駆動装置300に出力する。なお、リニアスケール400による検出位置が、特許請求の範囲に記載の第2検出位置の一例に相当する。
多軸モータ駆動装置300は、エンコーダ102及びリニアスケール400による検出位置を統括制御部302に対して中継する中継部310を有している。この中継部310は、基板又はモジュール等で構成されており、多軸モータ駆動装置300に一体的に設けられている。なお、中継部310を多軸モータ駆動装置300とは別体として構成してもよい。この中継部310は、エンコーダ102からの配線及びリニアスケール400からの配線が接続される複数(この例では8つ)のコネクタ311を有しており、第1〜第8駆動部303にそれぞれ対応している。以下では、第1〜第8駆動部303の各々に対応するコネクタ311を第1〜第8コネクタ311と呼称する。なお、中継部310を有さず、エンコーダ102からの配線及びリニアスケール400からの配線を、直接統括制御部302に接続するように構成しても良い。
図1に示す例では、第1及び第2モータ100のエンコーダ102からの配線は各々第1及び第2コネクタ311に接続され、第4〜第8モータ100のエンコーダ102からの配線は各々第4〜第8コネクタ311に接続されている。一方、リニアスケール400からの配線は、対応するモータ100が設けられていない第3駆動部303に対応する第3コネクタ311に接続されている。
中継部310においては、リニアスケール400からの配線の接続コネクタ位置を任意に設定することが可能である。例えば、図1に示す例ではリニアスケール400からの配線が第3コネクタ311に接続されているが、接続コネクタ位置を例えば第7コネクタ311に変更する場合、第7駆動部303以外の7つの駆動部303に対して7つの第1〜第8モータ100(第7モータ100を除く)を接続し、これらのモータ100のエンコーダ102からの配線を各々第1〜第8コネクタ311(第7コネクタ311を除く)に接続すればよい。すなわち、各エンコーダ102からの配線が当該エンコーダ102のモータ100が接続された駆動部303に対応した特定のコネクタ311に接続されるように対応付けられていれば、リニアスケール400からの配線を任意のコネクタ311に接続することが可能である。
各エンコーダ102の検出信号及びリニアスケール400の検出信号は、中継部310を介して統括制御部302に入力される。この統括制御部302は、中継部310からの検出信号に基づき、リニアスケール400で負荷側の位置を検出する第8モータ100に対しては、リニアスケール400からの位置フィードバックを用いたフルクローズド制御を行い、その他のモータ100に対しては、エンコーダ102からの位置フィードバックを用いたセミクローズド制御を行う。この例では、第8モータ100(ブレーキ101及びエンコーダ102を含む)、第8モータ100を用いて駆動する負荷機械の駆動軸、及びリニアスケール400が、特許請求の範囲に記載の第2駆動軸の一例に相当し、第8モータ100以外のモータ100、当該モータ100を用いて駆動する負荷機械の駆動軸が第1駆動軸の一例に相当する。
なお、多軸モータ駆動装置300には、エンジニアリングツール500が接続されている。このエンジニアリングツール500は、例えば携帯型のハンディコントローラ等で構成されており、作業者が各種指令やデータ等を入力することが可能である。
次に、多軸モータ駆動システム1のセットアップ時に統括制御部302が実行する制御内容について、図2を用いて説明する。統括制御部302は、例えば多軸モータ駆動装置300の電源が投入された際に図2に示すフローを開始する。なお、電源投入前に、各モータ100についてのモータ配線(各駆動部303と各モータ100間の配線)、ブレーキ101の配線、及び、エンコーダ102の配線(エンコーダ102と中継部310間の配線)、リニアスケール400の配線(リニアスケール400と中継部310間の配線)が作業者により正しくなされているものとする。また、エンジニアリングツール500は事前に多軸モータ駆動装置300に接続されており、その電源は投入されているものとする。
まずステップS10では、統括制御部302は、フルクローズド制御を行う軸数(モータ数)をカウントするための変数iを0に初期化すると共に、フルクローズド制御を行う全軸数(全モータ数)を表すi0を所定の値に設定する。図1に示す例では、フルクローズド制御を行うモータは第8モータ100のみであるため、i0=1となる。なお、このi0の値は、作業者によりエンジニアリングツール500を介して手動入力される。
次のステップS20では、統括制御部302は、エンジニアリングツール500からの選択信号に応じて、多軸モータ駆動装置300に接続された複数のモータ100の中からフルクローズド制御対象におけるモータ100を選択する。図1に示す例では、フルクローズド制御を行うモータは第8モータ100である。上記選択信号は、作業者によりエンジニアリングツール500を介して手動入力される。なお、必要に応じ、上位制御装置200のモータ制御指令(例えば、位置指令方向)に対する、選択されたモータ100の回転方向を併せて設定してもよい。
次のステップS30では、統括制御部302は、各モータ100のブレーキ101を解除した上で、各軸制御部304及び駆動部303を介して上記ステップS20で選択されたモータ100を通電してサーボオン状態とする。また、このときの中継部310からの検出信号に基づき、中継部310のコネクタ311に接続された全エンコーダ102の検出位置、及び、リニアスケール400の検出位置を、初期位置として所定の記憶部(メモリ等)に格納する。図1に示す例では、フルクローズド制御を行うモータは第8モータ100であるため、統括制御部302は第8モータ100を通電してサーボオン状態とする。なお、サーボオン状態とは、駆動量ゼロの位置決め制御状態を示し、すなわち上記ステップS20で選択されたモータ100は、通電開始時点の位置にロックされている。
次のステップS40では、統括制御部302は、所定の駆動量の位置指令を各軸制御部304に出力し、駆動部303を介して上記ステップS20で選択されたモータ100を所定量(例えば1/4回転〜1回転程度)駆動する。
次のステップS50では、統括制御部302は、フルクローズド制御用のパラメータを設定する。具体的には、まず統括制御部302は、上記ステップS40でフルクローズド制御対象におけるモータ100を所定量駆動させた際の中継部310からの検出信号に基づき、検出位置が所定量変化した中継部310の接続コネクタ位置を特定し、当該コネクタ311をリニアスケール400からの配線が接続されたコネクタであると判別する。すなわち、図1に示す例では、第3コネクタ311をリニアスケール400からの配線が接続されたコネクタであると判別する。
次に統括制御部302は、上記ステップS40でフルクローズド制御対象におけるモータ100を所定量駆動させた際のリニアスケール400による検出位置と、これに対応するエンコーダ102(図1に示す例では第8モータ100のエンコーダ102)による検出位置とに基づき、モータ100(図1に示す例では第8モータ100)の回転方向と負荷機械の移動方向との対応付けを設定する。
さらに統括制御部302は、上記ステップS40でフルクローズド制御対象におけるモータ100を所定量駆動させた際のリニアスケール400による移動量LSPとエンコーダ102による移動量EPを上記ステップS30で格納した初期位置との比較により算出し、当該移動量LSPと移動量EPを用いて、モータ100(図1に示す例では第8モータ100)の単位駆動量(例えば1回転)あたりのリニアスケール400のパルス数LSPoを、次式(1)に基づき設定する。
LSPo=EPo×(LSP/EP)・・・(式1)
EPo:モータ単位駆動量あたりのエンコーダパルス数(パルス/単位駆動量)
LSP:リニアスケール移動量(パルス)
EP:エンコーダ移動量(パルス)
なお、上記EPoは予め所定の記憶部(メモリ等)に格納されているか、又はエンジニアリングツール500を介して手動入力される。
EPo:モータ単位駆動量あたりのエンコーダパルス数(パルス/単位駆動量)
LSP:リニアスケール移動量(パルス)
EP:エンコーダ移動量(パルス)
なお、上記EPoは予め所定の記憶部(メモリ等)に格納されているか、又はエンジニアリングツール500を介して手動入力される。
次のステップS60では、統括制御部302は、変数iに1を加える。次のステップS70では、統括制御部302は、変数iが全軸数i0と一致するか否かを判定する。変数iと全軸数i0とが一致しない場合には(ステップS70でNO)、先のステップS20に戻る。すなわち、フルクローズド制御を行うモータが複数である場合には、ステップS20〜ステップS70をその数分だけ繰り返す。一方、変数iと全軸数i0とが一致する場合には(ステップS70でYES)、本フローを終了する。図1に示す例では全軸数i0=1であるため、変数iと全軸数i0とが一致し、本フローを終了する。
なお、統括制御部302は、上記フローチャートに示す手順の実行により、セミクローズド制御を行うモータ100を用いる駆動軸(第1駆動軸)と、フルクローズド制御を行うモータ100を用いる駆動軸(第2駆動軸)との判別を行っている。ここで、「第1駆動軸と第2駆動軸の判別」とは、多軸モータ駆動装置300の各軸出力(各駆動部303の出力)と各モータ100への接続と、各軸モータ100のエンコーダ出力と中継部310の各コネクタ311への接続との整合性を判別することを含むものである。
すなわち、統括制御部302は、まずエンジニアリングツール500からの選択信号に応じてフルクローズド制御対象におけるモータ100を選択することで(ステップS20)、フルクローズド制御を行うモータ100への接続と、そのエンコーダ出力の中継部コネクタ311への接続を認識する。その上で、モータ100を所定量駆動し(ステップS40)、モータ100の負荷側の位置を検出するリニアスケール400の位置検出信号が、中継部310のいずれのコネクタ311に入力されているかを判別する(ステップS50)。この際、中継部コネクタ311に入力される位置検出信号(第1検出位置または第2検出位置)の変化量を監視しておき、モータ100の所定量駆動に応じた変化量が得られる中継部コネクタ311に入力される位置検出信号を、リニアスケール400の位置検出信号(第2検出位置)とし、リニアスケール400からの配線が接続されたコネクタ311を特定する(ステップS50)。また、フルクローズド制御を行うモータ100が複数あれば、上記を繰り返し、他のリニアスケール400からの配線が接続された他のコネクタ311を特定する。これにより、統括制御部302は、フルクローズド制御を行うモータ100を用いる駆動軸(第2駆動軸)の判別を完了する。また統括制御部302は、フルクローズド制御を行うモータ100を用いる駆動軸(第2駆動軸)以外をセミクローズド制御を行うモータ100を用いる駆動軸(第1駆動軸)と判別する。
したがって図1に示す例では、第8モータ100及び中継部310の第8コネクタ311、第3コネクタ311を用いる駆動軸がフルクローズド制御を行う駆動軸であると判別され、第1〜第7モータ100(第3モータ100を除く)及び中継部310の第1〜第7コネクタ311(第3コネクタ311を除く)がセミクローズド制御を行う駆動軸であると判別される。
以上説明した多軸モータ駆動システム1においては、上述したように、多軸モータ駆動装置300の統括制御部302が、セミクローズド制御を行うモータ100を用いる駆動軸と、フルクローズド制御を行うモータ100を用いる駆動軸とを、フルクローズド制御を行うモータ100を駆動させた際のエンコーダ102による検出位置またはリニアスケール400による検出位置の変化量に基づいて自動的に判別する。これにより、セットアップの際にどのモータ100を用いる駆動軸がフルクローズド制御を行い、どのモータ100を用いる駆動軸がセミクローズド制御を行うものであるかといった情報を設定する必要がないので、セットアップを容易にすることができる。
また、本実施形態では特に、多軸モータ駆動装置300が中継部310を有することにより、次の効果を奏する。すなわち、多軸モータ駆動システム1のセットアップの際には、各モータ100についてのモータ配線(各駆動部303と各モータ100間の配線)、ブレーキ101及びエンコーダ102の配線(ブレーキ101及びエンコーダ102と中継部310間の配線)、リニアスケール400の配線(リニアスケール400と中継部310間の配線)が行なわれる。このとき、仮に中継部310においてリニアスケール400の配線が特定のコネクタ311にしか接続できない構成とした場合、当該特定のコネクタ311がいずれのコネクタであるかを確認する作業が必要となる。また、機器配置や周囲環境等の事情によってリニアスケール400の配線を特定のコネクタ311に接続できない(あるいは接続し難い)場合には、機器配置等を変更する作業が必要となる。これに対し、本実施形態においては、中継部310においてリニアスケール400からの配線の接続コネクタ位置を任意に設定可能である。これにより、上述したような特定のコネクタ311の確認作業が不要となり、また機器配置等に応じて柔軟に接続コネクタ位置を変更可能であるので、機器配置等を変更する作業も不要となる。したがって、セットアップを容易にすることができる。
また、多軸モータ駆動システム1のセットアップにおいては、上述した配線を行なった上で、セミクローズド制御軸とフルクローズド制御軸の対応関係に誤りがないか、モータ配線や中継部310における各配線の接続コネクタ位置のチェックを行う必要がある。具体的には、リニアスケール400の配線が接続されたコネクタ311に対応する駆動部303にはモータ100が接続されておらず、且つ、各モータ100及びエンコーダ102が、互いに対応する駆動部303及びコネクタ311とそれぞれ接続されているかをチェックする必要がある。特に本実施形態では、リニアスケール400からの配線が中継部310の任意のコネクタ311に接続されるため、当該接続コネクタ位置を特定する必要がある。本実施形態によれば、多軸モータ駆動装置300の統括制御部302が、フルクローズド制御対象におけるモータ100を所定量駆動させ、検出位置が所定量変化した接続コネクタ位置を特定することで、中継部310のどのコネクタ311にリニアスケール400からの配線が接続されているか(すなわちどの軸がフルクローズド制御軸であるか)を自動的に判別することができる。これにより、セミクローズド制御軸とフルクローズド制御軸の対応関係を容易にチェックすることができるので、作業効率が向上し、セットアップを容易にすることができる。
また、本実施形態の多軸モータ駆動システム1のように、回転型のモータ100を用いて負荷機械を移動させる、フルクローズドループを構成する場合には、セットアップの際にモータ100の回転方向と負荷機械の移動方向とを対応付けてパラメータを設定する必要がある。なぜなら、フルクローズド制御の場合、上位制御装置200から位置制御すべき対象は負荷機械であるが、負荷機械に取付けられたリニアスケール400の進み方向は、リニアスケール400の負荷機械に対する取付け方等により異なるため、このパラメータを設定することにより、モータ100の回転方向と負荷機械の移動方向(リニアスケール400の進み方向)との対応付けができ、上位制御装置200から負荷機械を位置制御することができるようになるからである。本実施形態によれば、フルクローズド制御対象におけるモータ100を所定量駆動させた際のリニアスケール400による検出位置と、これに対応するエンコーダ102による検出位置とに基づき、モータ100の回転方向と負荷機械の移動方向との対応付けを自動的に設定することができるので、セットアップの際のパラメータ設定作業が容易となり、セットアップを容易にすることができる。
また、本実施形態の多軸モータ駆動システム1のように、フルクローズドループを構成する場合、セットアップの際にフルクローズド制御専用のパラメータとして、モータ100の単位駆動量(例えば1回転)あたりのリニアスケール400のパルス数を別途設定する必要がある。このパラメータは、リニアスケール400の移動量からエンコーダ102の駆動量(回転量)を換算する場合に必要とされる各軸制御部304における内部換算定数として用いられる。例えば、リニアスケール400の移動量から算出される速度から、モータ100の角速度に変換する場合等に用いられる。通常、リニアスケール400による移動量を各軸制御部304における位置制御ループへの位置フィードバック信号とし、エンコーダ102による駆動量(回転量)を各軸制御部304における速度制御ループへの速度フィードバック信号として構成するが、この場合、各軸制御部304における位置制御ループが出力して速度制御ループへ入力する速度指令を算出する際にこの内部換算定数を用いる。本実施形態によれば、フルクローズド制御対象におけるモータ100を所定量駆動させた際のリニアスケール400による移動量と、エンコーダ102による移動量とを用いて、モータ100の単位駆動量あたりのリニアスケール400のパルス数を自動的に設定することができるので、セットアップの際のパラメータ設定作業が容易となり、セットアップを容易にすることができる。
なお、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
(1)多軸モータ駆動システムがガントリ軸を有する場合
本変形例は、多軸モータ駆動システムが、同期運転されるマスタ軸とスレーブ軸からなるガントリ軸を有する場合の一例である。
本変形例は、多軸モータ駆動システムが、同期運転されるマスタ軸とスレーブ軸からなるガントリ軸を有する場合の一例である。
図3に示すように、本変形例の多軸モータ駆動システム1Aにおいては、第6駆動部303以外の7つの駆動部303に対応して7つの第1〜第8モータ100(第6モータ100を除く)が設けられている。なお、図3では、第3、第5及び第7モータ100については図示を省略している。この例では、第8モータ100がマスタ軸、第4モータ100がスレーブ軸として設定されており、これら第8及び第4モータ100の同期運転により駆動される負荷機械(例えばボールねじにより移動するステージ等)の位置を検出するリニアスケール400が1つ設けられている。
本変形例では、第1〜第5モータ100のエンコーダ102からの配線は各々第1〜第5コネクタ311に接続され、第7及び第8モータ100のエンコーダ102からの配線は各々第7及び第8コネクタ311に接続されている。一方、リニアスケール400からの配線は、対応するモータ100が設けられていない第6駆動部303に対応する第6コネクタ311に接続されている。
次に、多軸モータ駆動システム1Aのセットアップ時に統括制御部302が実行する制御内容について、図4を用いて説明する。なお、ここでは前述の図2と異なる部分を中心に説明し、同様の部分については説明を省略する。
ステップS10は、図2と同様である。次のステップS20Aでは、統括制御部302は、エンジニアリングツール500からの選択信号に応じて、多軸モータ駆動装置300に接続された複数のモータ100の中からフルクローズド制御対象におけるモータ100を選択する。図3に示す例では、フルクローズド制御を行うモータはマスタ軸としての第8モータ100及びスレーブ軸としての第4モータ100の2つである。これらの選択信号は、作業者によりエンジニアリングツール500を介して手動入力される。なお、必要に応じ、選択されたモータ100の回転方向を併せて設定してもよい。
次のステップS30Aでは、統括制御部302は、各モータ100のブレーキ101を解除した上で、各軸制御部304及び駆動部303を介して上記ステップS20Aで選択された2つのモータ100を通電してサーボオン状態とする。また、このときの中継部310からの検出信号に基づき、中継部310のコネクタ311に接続された全エンコーダ102の検出位置、及び、リニアスケール400の検出位置を、初期位置として所定の記憶部(メモリ等)に格納する。図3に示す例では、フルクローズド制御を行うモータは第8モータ100及び第4モータ100の2つであるため、統括制御部302はこれらのモータ100を通電してサーボオン状態とする。
次のステップS40Aでは、統括制御部302は、所定の駆動量の位置指令を各軸制御部304に出力し、駆動部303を介して上記ステップS20Aで選択された2つのモータ100を所定量(例えば1/4回転〜1回転程度)駆動する。
次のステップS50Aでは、統括制御部302は、フルクロースド制御用のパラメータをマスタ軸である第8モータ100に対して設定する。パラメータの設定内容については、図2と同様である。なお、スレーブ軸である第4モータ100に対しては、例えばマスタ軸である第8モータ100のエンコーダ102による検出位置を位置指令とする設定を行うことにより、第8及び第4モータ100を同期運転させることができる。残りのステップS60及びステップS70は、図2と同様である。
また前述の実施形態と同様に、統括制御部302は、上記フローチャートに示す手順の実行により、セミクローズド制御を行うモータ100を用いる駆動軸(第1駆動軸)と、フルクローズド制御を行うモータ100を用いる駆動軸(第2駆動軸)との判別を行う。図3に示す例では、第4及び第8モータ100の2つを用いる駆動軸がフルクローズド制御を行う駆動軸であると判別され、第1〜第3、第5及び第7モータ100を用いる駆動軸がセミクローズド制御を行う駆動軸であると判別される。
以上説明した変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得る。
(2)フルクローズド制御対象のモータを自動的に選択する場合
前述の実施形態では、作業者がエンジニアリングツール500を用いて手動選択することにより、その選択信号に応じて、統括制御部302がフルクローズド制御対象におけるモータ100を選択するようにしたが、これに限らず、統括制御部302がフルクローズド制御対象におけるモータ100を検出し、自動的に選択を行うようにしてもよい。
前述の実施形態では、作業者がエンジニアリングツール500を用いて手動選択することにより、その選択信号に応じて、統括制御部302がフルクローズド制御対象におけるモータ100を選択するようにしたが、これに限らず、統括制御部302がフルクローズド制御対象におけるモータ100を検出し、自動的に選択を行うようにしてもよい。
この場合、図2に示すステップS20において、統括制御部302は、各モータ100のブレーキ101を解除した上で、所定の駆動量の位置指令を各軸制御部304に出力し、駆動部303を介して複数のモータ100を順次個別に所定量駆動する。そして、この際の中継部310からの検出信号に基づき、リニアスケール400による検出位置が所定量変化したモータ100を特定し、当該モータ100を用いる駆動軸をフルクローズド制御対象として選択すればよい。
本変形例によれば、フルクローズド制御対象におけるモータ100を自動的に選択できるので、作業者が手作業で選択する必要がなくなり、セットアップをさらに容易にすることができる。
(3)その他
以上では、多軸モータ駆動システムが回転型のモータ100を有する場合を一例として説明したが、モータは回転型である必要はなく、例えばリニアモータを用いてもよい。また、図2等に示す制御内容を統括制御部302で実行するようにしたが、各軸制御部304で実行してもよい。
以上では、多軸モータ駆動システムが回転型のモータ100を有する場合を一例として説明したが、モータは回転型である必要はなく、例えばリニアモータを用いてもよい。また、図2等に示す制御内容を統括制御部302で実行するようにしたが、各軸制御部304で実行してもよい。
また以上では、8軸駆動の多軸モータ駆動システムを一例として説明したが、軸数はこれに限るものではなく、適宜変更してもよい。さらに、リニアスケール400を1つのみ設けた場合を一例として説明したが、2つ以上設けてもよい。
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
その他、一々例示はしないが、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
1 多軸モータ駆動システム
1A 多軸モータ駆動システム
100 モータ
102 エンコーダ(第1検出器)
200 上位制御装置
300 多軸モータ駆動装置
302 統括制御部(制御部)
310 中継部
311 コネクタ
400 リニアスケール(第2検出器)
1A 多軸モータ駆動システム
100 モータ
102 エンコーダ(第1検出器)
200 上位制御装置
300 多軸モータ駆動装置
302 統括制御部(制御部)
310 中継部
311 コネクタ
400 リニアスケール(第2検出器)
Claims (10)
- 少なくとも位置を検出する第1検出器を備えた複数のモータと、
モータ制御指令を出力する上位制御装置と、
前記モータの負荷側の位置を検出する少なくとも1つの第2検出器と、
前記モータ制御指令に基づき前記複数のモータを駆動し、かつ、前記第1検出器による第1検出位置または前記第2検出器による第2検出位置の変化量に基づき、前記モータ制御指令及び前記第1検出位置に基づいてセミクローズド制御を行なう第1駆動軸と前記モータ制御指令及び前記第1検出位置並びに前記第2検出位置に基づいてフルクローズド制御を行なう第2駆動軸とを判別する制御部を有する、多軸モータ駆動装置と、
を有することを特徴とする多軸モータ駆動システム。 - 前記制御部は、
前記第1駆動軸と、前記第2駆動軸とを、当該第2駆動軸における前記モータを駆動させた際の前記第1検出位置または前記第2検出位置の変化量に基づいて判別する
ことを特徴とする請求項1記載の多軸モータ駆動システム。 - 前記多軸モータ駆動装置は、
前記第1検出器からの配線及び前記第2検出器からの配線を接続する複数のコネクタを備え、前記第2検出器からの配線の接続コネクタ位置を任意に設定可能であり、前記第1検出位置及び前記第2検出位置を前記制御部に対して中継する中継部を有することを特徴とする請求項2に記載の多軸モータ駆動システム。 - 前記制御部は、
前記第2駆動軸における前記モータを所定量駆動させた際の前記中継部からの前記第2検出位置が所定量変化した前記中継部の接続コネクタ位置を特定し、当該コネクタを前記第2検出器からの配線が接続されたコネクタであると判別する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の多軸モータ駆動システム。 - 前記制御部は、
前記第2駆動軸における前記モータを所定量駆動させた際の前記中継部からの前記第2検出位置とこれに対応する前記第1検出位置とに基づき、前記第2駆動軸における前記モータの駆動方向と前記負荷の移動方向との対応付けを設定する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の多軸モータ駆動システム。 - 前記制御部は、
前記第2駆動軸における前記モータを所定量駆動させた際の前記中継部からの前記第2検出位置とこれに対応する前記第1検出位置とに基づき、前記モータの単位駆動量あたりの前記第2検出器のパルス数を設定する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の多軸モータ駆動システム。 - 前記制御部は、
前記複数のモータを順次個別に所定量駆動させた際の前記中継部からの前記第2検出位置が所定量変化した前記モータを特定し、当該モータを用いる駆動軸を前記第2駆動軸として選択する
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の多軸モータ駆動システム。 - 上位制御装置から出力されるモータ制御指令に基づき、第1検出器を備えた複数のモータを駆動する多軸モータ駆動装置であって、
前記第1検出器による第1検出位置、または、前記モータの負荷側の位置を検出する少なくとも1つの第2検出器による第2検出位置、の変化量に基づき、前記モータ制御指令及び前記第1検出位置に基づいてセミクローズド制御を行なう第1駆動軸と前記モータ制御指令及び前記第1検出位置並びに前記第2検出位置に基づいてフルクローズド制御を行なう第2駆動軸とを判別する制御部を有する
ことを特徴とする多軸モータ駆動装置。 - 前記制御部は、
前記第1駆動軸と、前記第2駆動軸とを、当該第2駆動軸における前記モータを駆動させた際の前記第1検出位置または前記第2検出位置の変化量に基づいて判別する
ことを特徴とする請求項8記載の多軸モータ駆動装置。 - 前記第1検出器からの配線及び前記第2検出器からの配線を接続する複数のコネクタを備え、前記第2検出器からの配線の接続コネクタ位置を任意に設定可能であり、前記第1検出位置及び前記第2検出位置を前記制御部に対して中継する中継部を有することを特徴とする請求項8又は9に記載の多軸モータ駆動装置。
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