JP6419390B1 - パラメータ選定支援システム、パラメータ選定支援方法およびパラメータ選定支援プログラム - Google Patents

Abstract

駆動装置の容量に基づいて、駆動装置が駆動する負荷の運転パターンおよび機械条件にかかるパラメータの選定を支援するパラメータ選定支援システム（１００）であって、パラメータの入力画面を表示する表示部（１３０）と、パラメータおよび容量を受け付ける受付部（１２０）と、受付部が受け付けた容量において許容されるパラメータの許容範囲を計算し、表示部に入力画面において許容範囲を表示させる制御部（１１０）と、を備え、運転パターンにかかるパラメータは負荷の移動量を含んでいる。

Description

本発明は、運転パターンおよび機械条件にかかるパラメータに基づいてサーボモータといった駆動装置の容量を選定する容量選定ツールにおけるパラメータ選定支援システム、パラメータ選定支援方法およびパラメータ選定支援プログラムに関する。

従来の容量選定ツールは、駆動装置が駆動する負荷の運転パターンおよび機械条件にかかるパラメータに基づいて駆動装置すなわちモータの容量を決定して当該容量を有するモータを選定することを目的としている。ここで、容量はモータのワット数といった駆動装置の出力を意味する。

しかし、ユーザによっては予算などの制約に基づいてモータおよび容量を予め選定しておき、選定された容量において許容される負荷の運転パターンおよび機械条件にかかるパラメータを後から検討したいというニーズがある。その場合は、容量選定ツールに運転パターンおよび機械条件にかかるパラメータをユーザが入力して必要な容量を計算させて当該容量の駆動装置を選定させるという作業を繰り返す必要があり、手間がかかっていた。

これに対して、特許文献１に開示される電動機制御装置の選定装置においては、上記パラメータに相当する使用条件を指定するのに加えて、使用しようとする電動機および制御器を予め定めておき、予め定めた電動機および制御器を使用できるか否かの判断を行う。そして、使用条件感度表示部が予め定めた電動機および制御器の能力内とするための使用条件の傾向を表示する。

特開２０１０−１９３６８７号公報

特許文献１に開示される指令設定部は、加速時間、減速時間および最高速度に基づいて、容量の大小を示して再入力を促す。しかしながら、特許文献１に開示される指令設定部は、一定速度を維持する時間は変更できず、移動量について考慮することができないため、装置の位置決め動作へ影響を与えるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、指定した駆動装置の容量において、移動量を含めたパラメータをユーザが容易に設定することを支援することができるパラメータ選定支援システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力された形名によって指定されたモータにおける出力ワット数で表された容量Ｘに対して、モータが駆動する負荷の運動パターンおよび少なくともボールネジリードを含む機械条件の各パラメータの少なくともいずれか一方の選定を支援するパラメータ支援システムであって、パラメータの入力画面を表示する表示部と、パラメータおよび容量Ｘを受け付ける受付部と、受付部が受け付けたパラメータに基づいて計算された、出力ワット数で表される容量Ｙが、容量Ｘより大きい場合には、パラメータの変更を促すように表示部に表示させ、さらに、容量Ｘにおいて許容されるパラメータの許容範囲を計算し、表示部の入力画面において許容範囲を表示させる制御部と、を備える。

本発明にかかるパラメータ選定支援システムは、指定した駆動装置の容量において、移動量を含めたパラメータをユーザが容易に設定することを支援することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかるパラメータ選定支援システムの構成を示すブロック図 実施の形態１にかかるパラメータ選定支援システムの機能をコンピュータで実現する場合のハードウェア構成を示す図 実施の形態１にかかるパラメータ選定支援システムの動作を示したフローチャート 実施の形態１にかかるモータ入力画面を示す図 実施の形態１にかかる機械条件入力画面を示す図 実施の形態１にかかる運転パターン入力画面を示す図 実施の形態１にかかる運転パターンの一例を示す図 実施の形態１にかかるモータ選定結果を表す画面を示す図 実施の形態１にかかるパラメータの許容範囲が示された機械条件入力画面を示す図 実施の形態１にかかるパラメータの許容範囲が示された運転パターン入力画面を示す図 実施の形態１にかかる機械条件入力画面を示す別の図 実施の形態１にかかるパラメータの許容範囲が示された機械条件入力画面を示す別の図 本発明の実施の形態２にかかるパラメータの許容範囲が示された運転パターン入力画面を示す図 実施の形態２にかかる運転パターンの修正の様子を示す図 本発明の実施の形態３にかかる運転パターン入力画面を示す図 実施の形態３にかかるパラメータの許容範囲が示された運転パターン入力画面を示す図 実施の形態３にかかる運転パターンの修正の様子を示す図 実施の形態３にかかる運転パターンの修正の様子を示す別の図 本発明の実施の形態４にかかる運転パターン入力画面を示す図 実施の形態４にかかるパラメータの許容範囲が示された運転パターン入力画面を示す図 実施の形態４にかかる固定度と許容範囲の関係を説明する図

以下に、本発明の実施の形態にかかるパラメータ選定支援システム、パラメータ選定支援方法およびパラメータ選定支援プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるパラメータ選定支援システム１００の構成を示すブロック図である。パラメータ選定支援システム１００は、容量計算を実行する制御部１１０と、ユーザからの入力を受け付ける受付部１２０と、受付部１２０が受け付けた情報を表示する表示部１３０と、受付部１２０が受け付けた情報を記憶する記憶部１４０と、を備える。

受付部１２０は、ユーザが指定する駆動装置であるサーボモータのモータ形名を受け付けるモータ受付部１２１と、ユーザが入力する負荷の運転パターンにかかるパラメータを受け付ける運転パターン受付部１２２と、ユーザが入力する負荷の機械条件にかかるパラメータを受け付ける機械条件受付部１２３と、を備える。ここで、運転パターンとは駆動装置が駆動する駆動対象となる負荷の運転パターンであり、機械条件とは負荷の機構にかかる設定条件である。

表示部１３０は、ユーザが指定したモータを入力するためのモータ入力画面を表示するモータ表示部１３１と、ユーザが負荷の運転パターンにかかるパラメータを入力するための運転パターン入力画面を表示する運転パターン表示部１３２と、ユーザが負荷の機械条件にかかるパラメータを入力するための機械条件入力画面を表示する機械条件表示部１３３と、を備える。モータ表示部１３１は、ユーザが指定したモータを入力するためのモータ入力画面に加えて、選定されたモータを示す画面も表示する。

記憶部１４０は、モータ毎のモータの仕様を保持しているモータ仕様記憶部１４１と、運転パターン受付部１２２が受け付けた負荷の運転パターンにかかるパラメータを保持する運転パターン記憶部１４２と、機械条件受付部１２３が受け付けた負荷の機械条件にかかるパラメータを保持する機械条件記憶部１４３と、を備える。

図２は、実施の形態１にかかるパラメータ選定支援システム１００の機能をコンピュータで実現する場合のハードウェア構成を示す図である。パラメータ選定支援システム１００の機能をコンピュータで実現する場合、パラメータ選定支援システム１００の機能は、図２に示すようにＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１、メモリ２０２、記憶装置２０３、表示装置２０４および入力装置２０５により実現される。

制御部１１０の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述されて記憶装置２０３に格納される。ＣＰＵ２０１は、記憶装置２０３に記憶されたソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせであるパラメータ選定支援プログラムをメモリ２０２に読み出して実行することにより、制御部１１０の機能を実現する。すなわち、パラメータ選定支援システム１００は、制御部１１０の機能がコンピュータにより実行されるときに、制御部１１０の機能を実施するステップが結果的に実行されることになるパラメータ選定支援プログラムを格納するための記憶装置２０３を備える。また、パラメータ選定支援プログラムは、制御部１１０の機能が実現するパラメータ選定支援方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。受付部１２０は、入力装置２０５により実現される。入力装置２０５の具体例は、キーボード、マウス、タッチパネルなどである。表示部１３０は、表示装置２０４により実現される。表示装置２０４の具体例は、モニタ、ディスプレイなどである。記憶部１４０は、メモリ２０２により実現される。メモリ２０２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）といった揮発性の記憶領域が該当する。記憶装置２０３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）といった不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）が該当する。

図３は、実施の形態１にかかるパラメータ選定支援システム１００の動作を示したフローチャートである。図４は、実施の形態１にかかるモータ入力画面を示す図である。図５は、実施の形態１にかかる機械条件入力画面を示す図である。図５では、一例として負荷機構設定の入力画面を示す。図６は、実施の形態１にかかる運転パターン入力画面を示す図である。図５および図６が示す負荷機構設定および運転パターンとなる負荷の具体例はボールネジである。図７は、実施の形態１にかかる運転パターンの一例を示す図である。図８は、実施の形態１にかかるモータ選定結果を表す画面を示す図である。図９は、実施の形態１にかかるパラメータの許容範囲が示された機械条件入力画面を示す図である。図１０は、実施の形態１にかかるパラメータの許容範囲が示された運転パターン入力画面を示す図である。図１１は、実施の形態１にかかる機械条件入力画面を示す別の図である。図１２は、実施の形態１にかかるパラメータの許容範囲が示された機械条件入力画面を示す別の図である。以下では、図３から図１２を用いて、パラメータ選定支援システム１００の動作を説明する。

まず、モータ表示部１３１が表示する図４のモータ入力画面の「モータ形名」の欄に、指定したサーボモータのモータ形名をユーザが入力すると、モータ受付部１２１は入力されたモータ形名を受け付ける（ステップＳ１）。モータ形名によりサーボモータが一意に指定されるので、カタログに含まれるサーボモータの一覧から一つのサーボモータが指定されることになる。サーボモータが定まれば当該サーボモータの容量も決定されるので、ユーザがモータ形名を指定することはユーザが容量を指定することにもなっている。すなわち、ステップＳ１で、モータ受付部１２１は、指定されたモータの容量を受け付ける。ここで指定された容量をＸとする。制御部１１０は、モータ受付部１２１が受け付けたモータ形名を用いて、モータ仕様記憶部１４１が記憶しているモータの仕様を参照する。モータの仕様の具体例は、「最大回転速度」、「最大トルク」、「定格トルク」および「定格出力」である。そして、制御部１１０は、受け付けたモータ形名である「ｍｏｔｏｒ−Ａ」に対応するモータの仕様の数値が図４のモータ入力画面の「最大回転速度」、「最大トルク」、「定格トルク」および「定格出力」の欄にそれぞれ表示されるようにモータ表示部１３１を制御する。「定格出力」の値が上記した容量Ｘであるので、この場合、Ｘ＝４００［Ｗ］である。

そして、機械条件表示部１３３が表示する図５の機械条件入力画面の各入力欄に、機械条件にかかる希望するパラメータの値をユーザが入力すると、機械条件受付部１２３は入力された機械条件にかかるパラメータを受け付ける（ステップＳ２）。機械条件記憶部１４３は、機械条件受付部１２３が受け付けた機械条件にかかるパラメータを記憶する。制御部１１０は、機械条件受付部１２３が受け付けたパラメータをそのまま機械条件表示部１３３が表示するように制御する。

さらに、運転パターン表示部１３２が表示する図６の運転パターン入力画面の各入力欄に、運転パターンにかかる希望するパラメータの値をユーザが入力すると、運転パターン受付部１２２は入力された運転パターンにかかるパラメータを受け付ける（ステップＳ３）。運転パターン記憶部１４２は、運転パターン受付部１２２が受け付けた運転パターンにかかるパラメータを記憶する。これらのパラメータは、駆動装置であるサーボモータが駆動する負荷の運転パターンを示しており、それぞれ負荷の「移動量」、負荷の「速度」、負荷の「加速時間」、負荷の「定速時間」、負荷の「減速時間」および負荷の「休止時間」であり、その関係は図７に示される。制御部１１０は、運転パターン受付部１２２が受け付けた「移動量」、「速度」、「加速時間」、「定速時間」、「減速時間」および「休止時間」のパラメータをそのまま運転パターン表示部１３２が表示するように制御してもよい。その場合、運転パターン受付部１２２が受け付けた「移動量」、「速度」、「加速時間」、「定速時間」、「減速時間」および「休止時間」に基づいて、制御部１１０は、図７のようなグラフを作成して、図６と共に運転パターン表示部１３２に表示させる。

また、制御部１１０が、図７に示した「速度」、「加速時間」、「定速時間」および「減速時間」と図７に示した台形の面積に相当する「移動量」との関係についての数学的な関係を保持、すなわち当該関係を示す数式に関する情報を保持していてもよい。この場合、「移動量」、「速度」、「加速時間」、「定速時間」および「減速時間」の中の一部のパラメータを運転パターン受付部１２２が受け付けていない状態であっても、制御部１１０は、受け付けたパラメータおよび上記関係に基づいて受け付けていないパラメータを計算して求めることができる。具体的には、ユーザが「速度」を入力しなくても、「移動量」、「加速時間」、「定速時間」および「減速時間」が入力されていれば、制御部１１０は「速度」を算出することができ、運転パターン表示部１３２に「速度」の値を表示させることができる。また、ユーザが「移動量」を入力しなくても、「速度」、「加速時間」、「定速時間」および「減速時間」が入力されていれば、制御部１１０は「移動量」を算出することができ、運転パターン表示部１３２に「移動量」の値を表示させることができる。このようにして、受け付けていないパラメータを求めることができれば、制御部１１０は、図７のようなグラフを作成して、図６と共に運転パターン表示部１３２に表示させることができる。

次に、制御部１１０は、機械条件記憶部１４３が保持している機械条件にかかるパラメータおよび運転パターン記憶部１４２が保持している運転パターンにかかるパラメータに基づいて、必要となるサーボモータの容量Ｙを計算する（ステップＳ４）。制御部１１０は、機械条件および運転パターンにかかるパラメータとサーボモータの容量との関係を予め把握しており、当該関係に基づいて必要となる容量Ｙを計算することができる。

具体的には、容量Ｙは、機械条件および運転パターンにかかるパラメータに基づいて決定されるサーボモータの出力ワット数である。出力ワット数は以下の数式（１）で求められる。

出力ワット数＝（２π）＊｛（「モータ速度」／２）＊「加速時トルク」＊「加速時間」＋「モータ速度」＊「定速時トルク」＊「定速時間」＋（「モータ速度」／２）＊「減速時トルク」＊「減速時間」｝／（「加速時間」＋「定速時間」＋「減速時間」＋「休止時間」）・・・（１）

数式（１）において、「モータ速度」＝「速度」／「モータ１回転で移動する距離」である。「モータ１回転で移動する距離」は、ボールネジリードとも呼ばれる。また、「加速時トルク」、「定速時トルク」および「減速時トルク」は、機械条件にかかるパラメータに基づいて公知の手段で計算される。

そして、制御部１１０は、ステップＳ４で計算されたサーボモータの容量ＹがステップＳ１で指定されたサーボモータの容量Ｘ以下であるか否かを判定する（ステップＳ５）。

ステップＳ５で、計算された容量Ｙが指定されたサーボモータの容量Ｘ以下であると判定された場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、モータ表示部１３１に図８に示したモータ選定結果を表示させる（ステップＳ６）。この場合は、ステップＳ１で入力されたサーボモータがステップＳ４で計算されたサーボモータの容量Ｙを実現できる。すなわち、ステップＳ１で入力されたサーボモータの容量Ｘにおいて、ステップＳ２およびＳ３で受け付けられた運転パターンおよび機械条件にかかるパラメータが許容されている。したがって、図８に示したモータ選定結果においては、許容されたパラメータに基づいた「回転速度」、「加速時トルク」、「減速時トルク」、「連続実効負荷トルク」および「出力ワット数」が示される。「回転速度」、「加速時トルク」、「減速時トルク」、「連続実効負荷トルク」および「出力ワット数」の欄に示される数値は、機械条件記憶部１４３が保持している機械条件にかかるパラメータおよび運転パターン記憶部１４２が保持している運転パターンにかかるパラメータに基づいて、制御部１１０が計算した値である。「回転速度」は、図７の定速時間におけるサーボモータの回転速度である。「加速時トルク」は、図７の加速時間における必要となるトルクである。「減速時トルク」は、図７の減速時間における必要となるトルクである。「連続実効負荷トルク」は、図７に示した運転パターンにおける時間平均トルクである。「出力ワット数」は、図７に示した運転パターンにおける時間平均消費電力であり、この値が容量Ｙとなる。したがって、Ｙ＝２５０［Ｗ］なので、Ｙ≦Ｘ（＝４００［Ｗ］）が満たされている。

ステップＳ５で、計算された容量Ｙが指定されたサーボモータの容量Ｘより大きいと判定された場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、制御部１１０は、運転パターン表示部１３２および機械条件表示部１３３に、運転パターンおよび機械条件の変更を促すように表示させる（ステップＳ７）。この場合は、ステップＳ１で受け付けられたユーザが指定したサーボモータがステップＳ４で計算されたサーボモータの容量Ｙを実現できず、指定されたサーボモータは不適合ということになる。すなわち、指定されたサーボモータの容量Ｘにおいて、ステップＳ２およびＳ３で受け付けられた運転パターンおよび機械条件にかかるパラメータが許容されない。したがって、ステップＳ７では、制御部１１０は、指定されたサーボモータが不適合となる原因になる運転パターンおよび機械条件にかかるパラメータについて、指定されたサーボモータの容量Ｘにおいて許容されるパラメータの許容範囲を計算して、当該許容範囲を運転パターン入力画面および機械条件入力画面に表示させる。上述したように、制御部１１０は、機械条件および運転パターンにかかるパラメータとサーボモータの容量との関係を予め把握しているので、当該関係に基づいて、指定された容量Ｘにおいて許容されるそれぞれのパラメータの許容範囲を計算することができる。これにより、当該パラメータを変更して再入力することをユーザに促すことができる。

具体的には、制御部１１０は、図９に示すような機械条件にかかるパラメータの許容範囲が示された機械条件入力画面を機械条件表示部１３３に表示させる。さらに、制御部１１０は、図１０に示すような運転パターンにかかるパラメータの許容範囲が示された運転パターン入力画面を運転パターン表示部１３２に表示させる。なお、指定されたサーボモータが不適合となる原因になるパラメータが運転パターンまたは機械条件のいずれかにかかるパラメータである場合は、いずれかにかかるパラメータの許容範囲が制御部１１０により計算されて、表示部１３０に表示される。また、許容範囲の指定の方法は、図９に示したように、片側の閾値を示す方法でもよいし、図１０に示したように、上限値および下限値となる両側の閾値を示す方法でもよい。閾値を用いてパラメータの許容範囲が示されていることにより、ユーザの再入力の回数および必要となる容量の計算の回数を削減することができる。

上記したパラメータの許容範囲は、当該パラメータを当該許容範囲から外れた値に設定すると指定されたサーボモータが不適合となる値の範囲として設定されている。すなわち、パラメータの許容範囲は、指定されたサーボモータが不適合になるパラメータの値の範囲を除いた数値範囲である。したがって、複数のパラメータに対してそれぞれパラメータの許容範囲が設定されている場合、それぞれのパラメータをそれぞれの許容範囲内の値に自由に再設定した場合に、指定されたサーボモータが必ずしも適合になるわけではない。しかし、パラメータの許容範囲は、指定されたサーボモータが適合するようにユーザがパラメータを効率的に再選択するための指針となる値の範囲になっている。

ここで、上記した「速度」の上限を例として、パラメータの許容範囲の計算方法を具体的に説明する。上記数式（１）において「モータ速度」以外の変数を定められた固定値にして「モータ速度」を変数として出力ワット数を求める。そして、求められた出力ワット数が指定されたサーボモータの「定格出力」である容量Ｘ以下となる不等号関係から、「モータ速度」の上限が得られる。「モータ速度」の上限が得られれば、ただちに「速度」の上限も得られる。また、「定格出力」以外のモータの仕様である「最大回転速度」、「最大トルク」および「定格トルク」を満たすという条件から「モータ速度」の許容範囲をさらに限定した範囲にして指定することもできる。

また、ステップＳ２において機械条件表示部１３３が表示する機械条件入力画面で、図１１のように数値を固定するパラメータを指定してチェックする欄が設けられていてもよい。そして、図１１に示すように「ボールネジ直径」の数値を固定するチェックをユーザが付して、ステップＳ２で当該チェックと共に数値「２０」が機械条件受付部１２３により受け付けられた場合、その後進んだステップＳ７において制御部１１０は、数値の固定を指定されていないパラメータに対して許容範囲を計算する。そして、制御部１１０は、図１２に示すような機械条件入力画面を機械条件表示部１３３に表示させる。図１２においては、「ボールネジ直径」は「２０」（ｍｍ）に固定された状態で、数値を固定することを指定されたパラメータではない「テーブル質量」に対して１５０ｋｇ以下にすべきであるという許容範囲が示されている。

ステップＳ７の後は、ステップＳ２に戻り、機械条件表示部１３３が表示する図９の機械条件入力画面の上記不適合の原因となるパラメータについて表示されている許容範囲を参考にしてユーザが値を変更して再入力すると、機械条件受付部１２３は変更されたパラメータを受け付ける。なお、上記不適合の原因となるパラメータに機械条件にかかるものが無く、全て運転パターンにかかるパラメータである場合は、ステップＳ７の後は、ステップＳ２の処理を行わず、ステップＳ３に進む。ステップＳ３においても、上記不適合の原因となる運転パターンにかかるパラメータについて、図１０の入力画面において同様の作業をユーザは実行することができる。また、上記不適合の原因となるパラメータに運転パターンにかかるものが無く、全て機械条件にかかるパラメータである場合は、ステップＳ２の後は、ステップＳ３の処理を行わず、ステップＳ４に進む。

また、図１０のように上限値および下限値が示される場合は、両者の平均値といった上限値および下限値の間の許容範囲に含まれる値を推奨値として制御部１１０が計算して、運転パターン表示部１３２に図１０のパラメータの入力欄に当該推奨値を表示させると共に、運転パターン受付部１２２が当該推奨値を受け付けるようにしても構わない。これにより、ユーザの再入力の手間を省くことができる。

以上説明したように、実施の形態１にかかるパラメータ選定支援システム１００によれば、パラメータの入力画面に指定されたサーボモータを適合させるための指針となるパラメータの許容範囲が表示されるため、ユーザは、許容範囲から外れたパラメータを再入力すれば良いので、入力操作の手間が省ける。したがって、指定したサーボモータの容量において許容されるパラメータの値を専門的な知識を持たないユーザが容易に設定することが可能となる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２にかかるパラメータ選定支援システム１００も図１と同様である。実施の形態２にかかるパラメータ選定支援システム１００の動作フローも図３と同様である。実施の形態２にかかるパラメータ選定支援システム１００の制御部１１０は、ステップＳ７において、指定されたサーボモータが不適合となる原因となる運転パターンおよび機械条件にかかるパラメータの許容範囲を運転パターン入力画面および機械条件入力画面に表示させる際に、指定されたサーボモータが不適合となることに影響が大きいパラメータを表示部１３０に強調表示させる。すなわち、制御部１１０は、指定されたサーボモータの容量において許容されないパラメータの数値である場合、さらには、指定されたサーボモータの容量において許容されないパラメータの数値であり且つ指定されたサーボモータが不適合となることに対して影響が大きいパラメータの数値である場合に、それらの数値を表示部１３０に強調表示させる。

図１３は、実施の形態２にかかるパラメータの許容範囲が示された運転パターン入力画面を示す図である。図１４は、実施の形態２にかかる運転パターンの修正の様子を示す図である。図１３は、ステップＳ７において、指定されたサーボモータが不適合となることに最も影響が大きいパラメータが運転パターンの「加速時間」である場合について示しており、「加速時間」としてユーザがステップＳ３で入力した「０．１５」（ｓ）が運転パターン表示部１３２により強調表示されている。強調表示の方法は、他のパラメータとは色を変えたり、点滅させたりしてもよく、どのような方法であってもかまわない。なお、強調表示されるパラメータは複数であってもよく、上記のような運転パターンにかかるパラメータに加えてまたは運転パターンにかかるパラメータに代えて、機械条件にかかるいずれかのパラメータが許容範囲と共に強調表示される場合もあり得る。

図１３では、「加速時間」について、「０．３」≦「０．１５」≦「０．５」と示されており、ユーザが入力した「０．１５」が許容範囲に入っていないことを示している。「加速時間」が「０．１５」（ｓ）であると、図１４に示すように加速時に大きなトルクが必要となり、図４に示した指定したサーボモータの「最大トルク」を超えてしまう。そのためには、「加速時間」を「０．３」以上にして図１４の矢印に示すように運転パターンを変更する必要がある。図１３に示すように、「加速時間」としてユーザが入力した「０．１５」が強調表示されれば、再びステップＳ３に戻って「加速時間」を再入力することを促すことができる。

このように、実施の形態２にかかるパラメータ選定支援システム１００によれば、指定されたサーボモータが不適合となることに影響が大きいパラメータを強調表示するので、指定したサーボモータを適合させるために優先的に修正すべきパラメータをユーザに提示することができる。その結果、ユーザが当該パラメータを容易に再設定することが可能となる。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３にかかるパラメータ選定支援システム１００も図１と同様である。実施の形態３にかかるパラメータ選定支援システム１００の動作フローも図３と同様である。図１５は、本発明の実施の形態３にかかる運転パターン入力画面を示す図である。図１６は、実施の形態３にかかるパラメータの許容範囲が示された運転パターン入力画面を示す図である。図１７は、実施の形態３にかかる運転パターンの修正の様子を示す図である。図１８は、実施の形態３にかかる運転パターンの修正の様子を示す別の図である。

実施の形態３にかかるパラメータ選定支援システム１００の運転パターン表示部１３２は、ステップＳ３において、図１５に示すように数値を固定するパラメータを指定してチェックする欄が設けられた運転パターン入力画面を表示する。ユーザは、指定したサーボモータが不適合になったとしても、値を維持したいパラメータに対して、数値を固定するようにチェックすることができる。ステップＳ３で当該チェックと共に「移動量」および「休止時間」にかかるパラメータの数値が運転パターン受付部１２２により受け付けられた場合、その後進んだステップＳ７において制御部１１０は、数値の固定を指定されていないパラメータに対して許容範囲を計算する。そして、制御部１１０は、図１６に示すような運転パターン入力画面を運転パターン表示部１３２に表示させる。図１６においては、「移動量」および「休止時間」はステップＳ３で運転パターン受付部１２２が受け付けた数値に固定された状態で、数値を固定することを指定されたパラメータではない「速度」、「加速時間」、「定速時間」および「減速時間」に対して許容範囲が示されている。

運転パターンにかかるパラメータを固定することの意味について以下に説明する。ユーザがステップＳ３で入力した「加速時間」が短いために加速時に大きなトルクが必要となり、指定したサーボモータの「最大トルク」を超えてしまう場合を考える。

ステップＳ３において、ユーザが「移動量」、「速度」および「定速時間」について数値を固定するチェックを付して数値を入力した場合、その後に進んだステップＳ７においては、図１７に示すように、運転パターンである台形の面積に相当する「移動量」、「速度」および「定速時間」を維持したまま、加速時に必要となるトルクを低減するように「加速時間」および「減速時間」の修正を促す許容範囲が表示される。

また、ステップＳ３において、ユーザが「加速時間」、「定速時間」および「減速時間」について数値を固定するチェックを付して数値を入力した場合、その後に進んだステップＳ７においては、図１８に示すように、「加速時間」、「定速時間」および「減速時間」を維持したまま、加速時に必要となるトルクを低減するように台形の面積に相当する「移動量」および「速度」の修正を促す許容範囲が表示される。

実施の形態３にかかるパラメータ選定支援システム１００によれば、再設定すべきパラメータの種類をユーザが限定することが可能となる。また、加速時に必要となるトルクが指定したサーボモータの「最大トルク」以下となるように運転パターンにかかるパラメータをユーザが容易に再設定することが可能となる。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４にかかるパラメータ選定支援システム１００も図１と同様である。実施の形態４にかかるパラメータ選定支援システム１００の動作フローも図３と同様である。実施の形態３においては、ユーザが指定したパラメータを固定していたが、パラメータに対する拘束条件をユーザがさらに柔軟に設定することもできる。

図１９は、本発明の実施の形態４にかかる運転パターン入力画面を示す図である。図２０は、実施の形態４にかかるパラメータの許容範囲が示された運転パターン入力画面を示す図である。図２１は、実施の形態４にかかる固定度と許容範囲の関係を説明する図である。

実施の形態４にかかるパラメータ選定支援システム１００の運転パターン表示部１３２は、ステップＳ３において、図１９に示すように運転パターンにかかる各パラメータに固定度を入力する欄が設けられた運転パターン入力画面を表示する。固定度とは当該パラメータの選択における固定の強さ、即ち拘束の強さを示す値で、固定度が１００％である場合は実施の形態３のようにパラメータの固定を意味し、固定度が０％である場合は制御部１１０が計算したパラメータの許容範囲をそのまま表示することを意味する。すなわち、固定度を大きく設定するほど、固定度に基づいてパラメータの許容範囲が当初の範囲から狭められる。駆動装置の駆動対象である負荷の種類に基づいて、あまり自由に設定出来ないパラメータが存在する場合は、パラメータ選定の自由度に対してユーザが固定度を指定することにより制限を加えることができる。

ステップＳ３で、ユーザが「移動量」、「速度」、「加速時間」、「定速時間」、「減速時間」および「休止時間」について固定度と共に数値を入力し、それらの数値が運転パターン受付部１２２により受け付けられた場合、その後に進んだステップＳ７において制御部１１０は、図２０に示すような運転パターン入力画面を運転パターン表示部１３２に表示させる。図２０においては、「移動量」、「速度」、「加速時間」、「定速時間」、「減速時間」および「休止時間」の許容範囲は、それぞれの固定度に応じて制限されて表示されている。

図２０に示したパラメータの許容範囲がそれぞれの固定度に応じて制限されることについて、図２１を用いて説明する。

制御部１１０は、機械条件および運転パターンにかかるパラメータとサーボモータの容量との関係に基づいて、指定された容量Ｘにおいて許容される「移動量」の許容範囲を計算する。計算の結果、「移動量」の許容範囲の下限値が１５０ｍｍで、上限値が２００ｍｍになったとすると、図２１の「移動量」の行において、固定度０％に対応する「移動量」の値が１５０ｍｍで、固定度１００％に対応する「移動量」の値が２００ｍｍになっている。固定度１０％から９０％に対応する「移動量」の値は、上限値と下限値との差分を１００％とした場合の固定度の値に対応した増減値を下限値に加算していった値になっている。そして、図１９に示すように「移動量」に対して固定度８０％が入力されていると、図２１における固定度８０％に対応する「移動量」の値である１９０ｍｍから固定度１００％に対応する「移動量」の値である２００ｍｍまでが、最終的に表示される「移動量」の許容範囲として運転パターン表示部１３２により図２０に表示されることになる。従って、図２１の「移動量」の行の斜体の数値は許容されることになる。

制御部１１０は、機械条件および運転パターンにかかるパラメータとサーボモータの容量との関係に基づいて、指定された容量Ｘにおいて許容される「速度」の許容範囲を計算する。計算の結果、「速度」の許容範囲の下限値が１００ｍｍ／ｓで、上限値が２００ｍｍ／ｓになったとすると、図２１の「速度」の行において、固定度０％に対応する「速度」の値が１００ｍｍ／ｓで、固定度１００％に対応する「速度」の値が２００ｍｍ／ｓになっている。固定度１０％から９０％に対応する「速度」の値は、上限値と下限値との差分を１００％とした場合の固定度の値に対応した増減値を下限値に加算していった値になっている。そして、図１９に示すように「速度」に対して固定度０％が入力されていると、図２１における固定度０％に対応する「速度」の値である１００ｍｍ／ｓから固定度１００％に対応する「速度」の値である２００ｍｍ／ｓまでが、最終的に表示される「速度」の許容範囲として運転パターン表示部１３２により図２０に表示されることになる。従って、図２１の「速度」の行の斜体の数値は許容されることになる。

制御部１１０は、機械条件および運転パターンにかかるパラメータとサーボモータの容量との関係に基づいて、指定された容量Ｘにおいて許容される「加速時間」の許容範囲を計算する。計算の結果、「加速時間」の許容範囲の下限値が０．１５ｓで、上限値が０．３ｓになったとすると、図２１の「加速時間」の行において、固定度０％に対応する「加速時間」の値が０．３ｓで、固定度１００％に対応する「加速時間」の値が０．１５ｓになっている。固定度１０％から９０％に対応する「加速時間」の値は、上限値と下限値との差分を１００％とした場合の固定度の値に対応した増減値を下限値に加算していった値になっている。そして、図１９に示すように「加速時間」に対して固定度２０％が入力されていると、図２１における固定度２０％に対応する「加速時間」の値である０．２７ｓから固定度１００％に対応する「加速時間」の値である０．１５ｓまでが、最終的に表示される「加速時間」の許容範囲として運転パターン表示部１３２により図２０に表示されることになる。従って、図２１の「加速時間」の行の斜体の数値は許容されることになる。

「定速時間」および「減速時間」についても上記と同様に、運転パターン表示部１３２が図２０に表示する許容範囲が決定される。

実施の形態４にかかるパラメータ選定支援システム１００によれば、ユーザが指定した固定度に従ってパラメータの許容範囲を狭めることができるので、負荷の種類に依存してユーザがパラメータの許容範囲を制限することが可能となる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１００ パラメータ選定支援システム、１１０ 制御部、１２０ 受付部、１２１ モータ受付部、１２２ 運転パターン受付部、１２３ 機械条件受付部、１３０ 表示部、１３１ モータ表示部、１３２ 運転パターン表示部、１３３ 機械条件表示部、１４０ 記憶部、１４１ モータ仕様記憶部、１４２ 運転パターン記憶部、１４３ 機械条件記憶部、２０１ ＣＰＵ、２０２ メモリ、２０３ 記憶装置、２０４ 表示装置、２０５ 入力装置。

Claims (9)

1. 入力された形名によって指定されたモータにおける出力ワット数で表された容量Ｘに対して、前記モータが駆動する負荷の運動パターンおよび少なくともボールネジリードを含む機械条件の各パラメータの少なくともいずれか一方の選定を支援するパラメータ支援システムであって、
   前記パラメータの入力画面を表示する表示部と、
   前記パラメータおよび前記容量Ｘを受け付ける受付部と、
   前記受付部が受け付けた前記パラメータに基づいて計算された、出力ワット数で表される容量Ｙが前記容量Ｘより大きい場合には、前記パラメータの変更を促すように前記表示部に表示させ、さらに、前記容量Ｘにおいて許容される前記パラメータの許容範囲を計算し、前記表示部の前記入力画面において前記許容範囲を表示させる制御部と、
   を備えるパラメータ選定支援システム。
2. 前記制御部は、前記容量Ｙが、前記容量Ｘ以下である場合には、前記表示部にモータの選定結果を表示させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のパラメータ選定支援システム。
3. 前記制御部は、前記容量Ｙが前記容量Ｘより大きい場合には、前記パラメータの中で、数値の固定を指定されていない前記パラメータの許容範囲を計算する
   ことを特徴とする請求項１に記載のパラメータ選定支援システム。
4. 前記制御部は、先ず、前記パラメータのうち１つのパラメータを変数として、前記１つのパラメータ以外の変数を定められた固定値として求められた容量Ｙが前記容量Ｘ以下となるように、前記１つのパラメータの上限値および下限値を計算し、さらに、前記１つのパラメータの上限値および下限値に基づき、他のパラメータの上限値および下限値を順次計算して各パラメータの許容範囲を計算する
   ことを特徴とする請求項１に記載のパラメータ選定支援システム。
5. 前記許容範囲は、上限値および下限値により示される
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のパラメータ選定支援システム。
6. 前記制御部は、前記許容範囲に含まれる値を推奨値として計算し、前記表示部に前記推奨値を表示させる
   ことを特徴とする請求項５に記載のパラメータ選定支援システム。
7. 前記受付部が受け付けた固定度に基づいて、前記表示部は前記許容範囲を制限して表示する
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のパラメータ選定支援システム。
8. 入力された形名によって指定されたモータにおける出力ワット数で表された容量Ｘに対して、前記モータが駆動する負荷の運動パターンおよび少なくともボールネジリードを含む機械条件の各パラメータの少なくともいずれか一方の選定を支援するパラメータ支援システムが実行するパラメータ選定支援方法であって、
   前記パラメータの入力画面を表示するステップと、
   前記パラメータおよび前記容量Ｘを受け付けるステップと、
   前記パラメータに基づいて計算された、出力ワット数で表される容量Ｙが、前記容量Ｘより大きい場合には、前記パラメータの変更を促すように表示部に表示させるステップと、
   前記パラメータと前記容量Ｘとの関係に基づいて、前記容量Ｘにおいて許容される前記パラメータの許容範囲を計算するステップと、
   前記パラメータの許容範囲を、前記入力画面において表示させるステップと、
   を含むパラメータ選定支援方法。
9. 入力された形名によって指定されたモータにおける出力ワット数で表された容量Ｘに対して、前記モータが駆動する負荷の運動パターンおよび少なくともボールネジリードを含む機械条件の各パラメータの少なくともいずれか一方の選定を支援するパラメータ選定支援システムが実行するパラメータ選定支援プログラムであって、
   前記パラメータの入力画面を表示するステップと、
   前記パラメータおよび前記容量Ｘを受け付けるステップと、
   前記パラメータに基づいて計算された、出力ワット数で表される容量Ｙが、前記容量Ｘより大きい場合には、前記パラメータの変更を促すように表示部に表示させるステップと、
   前記パラメータと前記容量Ｘとの関係に基づいて、前記容量Ｘにおいて許容される前記パラメータの許容範囲を計算するステップと、
   前記パラメータの許容範囲を、前記入力画面において表示させるステップと、
   を実行するパラメータ選定支援プログラム。

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