図1は本発明のコントローラーの第1実施形態に係るモーターコントローラーが具備する電気的構成を示すブロック図である。図1に示すように、モーターコントローラー1は、電源ユニット2、複数のドライバーユニット3およびホストコントローラーユニット4を備える。ちなみに、図1の例では、2台のドライバーユニット3が示されているが、後述するように、本実施形態のモーターコントローラー1では、ドライバーユニット3の台数を適宜増減することができる。また、図1に示す2台のドライバーユニット3を区別する場合は、それぞれドライバーユニット3Aおよびドライバーユニット3Bと適宜表記する。
電源ユニット2は、2個の電源入力端子T21、T22と、強電出力端子T23と、弱電出力端子T24と、電源を生成する電源回路を搭載した電源基板21とを備える。電源入力端子T21は、外部から主電源(例えばAC200V)が入力される主電源入力端子であり、電源入力端子T22は外部から制御電源(例えばDC24V)が入力される制御電源入力端子である。電源入力端子T21、T22はそれぞれ電源基板21に接続されており、電源基板21は、電源入力端子T21、22に入力された各電源から、ドライバーユニット3およびホストコントローラーユニット4の動作に必要な各種電源を生成する。つまり、電源基板21は、電源入力端子T21に入力された主電源から強電Ph(例えばDC280V)を生成して、この強電Phを強電出力端子T23から出力する。また、電源基板21は、電源入力端子T22に入力された制御電源から弱電Pw(例えばDC24V)を生成して、この弱電Pwを弱電出力端子T24から出力する。なお、電源ユニット2は、強電コネクターH2および弱電コネクターW2を備え、強電出力端子T23は強電コネクターH2に設けられ、弱電出力端子T24は弱電コネクターW2に設けられている。
複数のドライバーユニット3のうち、ドライバーユニット3AはACサーボモーターMa(図2)を駆動する機能を担う。ここで、図2はドライバーユニットとACサーボモーターとの関係を示すブロック図である。図1および図2に示すように、ドライバーユニット3Aは、強電Phが入力される強電入力端子T31と、弱電Pwが入力される弱電入力端子T32と、強電入力端子T31に接続された強電出力端子T33と、弱電入力端子T32に接続された弱電出力端子T34とを備え、強電入力端子T31に入力された強電Phは強電出力端子T33から出力され、弱電入力端子T32に入力された弱電Pwは弱電出力端子T34から出力される。また、ドライバーユニット3Aは、制御信号Scが入力される信号入力端子T35と、信号入力端子T35に接続された信号出力端子T36とを備え、信号入力端子T35に入力された制御信号Scは信号出力端子T36から出力される。
なお、ドライバーユニット3Aは、2個の強電コネクターH31、H32と、2個の弱電コネクターW31、W32とを備える。そして、強電入力端子T31は強電コネクターH31に設けられ、強電出力端子T33は強電コネクターH32に設けられ、弱電入力端子T32および信号出力端子T36は弱電コネクターW31に設けられ、弱電出力端子T34および信号入力端子T35は弱電コネクターW32に設けられている。
さらに、ドライバーユニット3Aは、CPU(Central Processing Unit)31と、モーター制御基板32と、パワー回路基板33とを備える。CPU31およびモーター制御基板32は弱電入力端子T32に接続されており、弱電入力端子T32に入力された弱電Pwの供給を受けて動作する。CPU31は信号入力端子T35に接続されており、シリアル通信により信号入力端子T35に入力された制御信号Scを、モーター制御基板32に転送し、モーター制御基板32は、受信した制御信号Scによってパワー回路基板33を制御する。一方、パワー回路基板33は強電入力端子T31に接続されており、強電入力端子T31に入力された強電Phの供給を受けて動作する。つまり、このパワー回路基板33はパワートランジスター等の駆動素子を搭載し、強電Phが印加された駆動素子を制御信号Scに基づきスイッチングすることで生成した駆動信号Sa(駆動電流)をACサーボモーターMaに供給する。これによって、ACサーボモーターMaが制御信号Scに応じて回転する。また、ACサーボモーターMaのエンコーダーの検出値(ACサーボモーターMaの回転位置)はモーター制御基板32に入力され、モーター制御基板32はこの検出値に基づきパワー回路基板33を制御することで、ACサーボモーターMaの回転をフィードバック制御する。
また、複数のドライバーユニット3のうち、ドライバーユニット3BはステッピングモーターMs(図3)を駆動する機能を担う。ここで、図3はドライバーユニットとステッピングモーターとの関係を示すブロック図である。ドライバーユニット3Bがドライバーユニット3Aと異なるのは、強電Phを降圧して低電圧電源Plを作成し、これによってステッピングモーターMsを駆動する点である。したがって、以下ではドライバーユニット3Aとの差異点を中心に説明し、ドライバーユニット3Aと共通する構成は相当符号を付して説明を省略する。
図1および図3に示すように、ドライバーユニット3Bは、ドライバーユニット3Aが備える構成の他に、電圧を生成する電源回路を搭載した電源基板34をさらに備える。この電源基板34は強電入力端子T31に接続されており、強電Phより低電圧の低電圧電源Pl(例えばDC24V)を、強電入力端子T31に供給された強電Ph(高電圧電源)から生成する。そして、この低電圧電源Plが電源基板34からパワー回路基板33に供給される。パワー回路基板33はパワートランジスター等の駆動素子を搭載し、低電圧電源Plが印加された駆動素子を制御信号Scに基づきスイッチングすることで生成した駆動信号Ss(駆動電流)をステッピングモーターMsに供給する。これによって、ステッピングモーターMsが制御信号Scに応じて回転する。また、ステッピングモーターMsのエンコーダーの検出値(ステッピングモーターMsの回転位置)はモーター制御基板32に入力され、モーター制御基板32はこの検出値に基づきパワー回路基板33を制御することで、ステッピングモーターMsの回転をフィードバック制御する。
ホストコントローラーユニット4は、各ドライバーユニット3に出力される制御信号Scを生成する機能を担う。ホストコントローラーユニット4は、弱電Pwが入力される弱電入力端子T41と、制御信号Scを出力する信号出力端子T42と、弱電コネクターW4とを備え、弱電入力端子T41および信号出力端子T42は弱電コネクターW4に設けられる。さらに、ホストコントローラーユニット4はCPU41を備える。CPU41は弱電入力端子T41に接続されており、弱電コネクターW4に入力された弱電Pwの供給を受けて動作する。このCPU41はティーチングペンダント等によって教示された動作を各モーターMa、Msに実行させるための制御信号Scを生成し、この制御信号Scを信号出力端子T42から出力する。
図4および図5は図1に示すモーターコントローラーが備える外観構成を模式的に示す正面図である。モーターコントローラー1は、図4に示すように各ユニット2、3A、3B、4を互いに離した状態と、図5に示すように配列方向Dに並ぶ各ユニット2、3A、3B、4を接続した状態とを取りうる。
電源ユニット2は直方体形状の電源筐体20を備え、電源筐体20内に電源基板21を収容する。電源筐体20の正面20aには、電源入力端子T21および電源入力端子T22が取り付けられており、電源入力端子T21および電源入力端子T22のそれぞれには外部電源が接続される。また、電源筐体20の側面20b、20cのうち、電源供給側面20cには、強電コネクターH2と弱電コネクターW2とが取り付けられている。強電コネクターH2および弱電コネクターW2はソケットコネクターであり、強電コネクターH2は強電出力端子T23をコネクターコンタクトと有し、弱電コネクターW2は弱電出力端子T24をコネクターコンタクトとして有する。
ドライバーユニット3Aは、直方体形状のドライバー筐体30を備え、ドライバー筐体30内にCPU31、モーター制御基板32およびパワー回路基板33を収容する。ドライバー筐体30の正面30aには外部エンコーダー入力部36、モーターエンコーダー入力部37およびモーターパワー出力部38が取り付けられている。モーターエンコーダー入力部37は、ドライバー筐体30内でモーター制御基板32の入力に接続され、モーターパワー出力部38はドライバー筐体30内でパワー回路基板33の出力に接続されている。そして、ACサーボモーターMaのエンコーダー出力がモーターエンコーダー入力部37を介してモーター制御基板32に入力され、パワー回路基板33がモーターパワー出力部38を介してACサーボモーターMaに駆動信号Saを入力する。
また、ドライバーユニット3Bは、ドライバーユニット3Aと同様に、外部エンコーダー入力部36、モーターエンコーダー入力部37およびモーターパワー出力部38がその正面30aに取り付けられた、直方体形状のドライバー筐体30を備える。このドライバー筐体30には、CPU31、モーター制御基板32、パワー回路基板33および電源基板34が収容される。モーターエンコーダー入力部37は、ドライバー筐体30内でモーター制御基板32の入力に接続され、モーターパワー出力部38はドライバー筐体30内でパワー回路基板33の出力に接続されている。そして、ステッピングモーターMsのエンコーダー出力がモーターエンコーダー入力部37を介してモーター制御基板32に入力され、パワー回路基板33がモーターパワー出力部38を介してステッピングモーターMsに駆動信号Ssを入力する。
また、各ドライバーユニット3A、3Bのドライバー筐体30が有する互いに平行な側面30b、30cのうち、配列方向Dの一方側Db(電源ユニット2側)の第1側面30bには、強電コネクターH31と弱電コネクターW31とが取り付けられている。強電コネクターH31は電源ユニット2の強電コネクターH2に着脱可能な形状を有するプラグコネクターであり、強電入力端子T31をコネクターコンタクトとして有する。弱電コネクターW31は電源ユニット2の弱電コネクターW2に着脱可能な形状を有するプラグコネクターであり、弱電入力端子T32および信号出力端子T36のそれぞれをコネクターコンタクトとして有する。
また、側面30b、30cのうち、配列方向Dの他方側Dc(電源ユニット2の反対側)の第2側面30cには、強電コネクターH32と弱電コネクターW32とが取り付けられている。強電コネクターH32は電源ユニット2の強電コネクターH2と同一形状を有するソケットコネクターであり、強電出力端子T33をコネクターコンタクトとして有する。かかる強電コネクターH32は強電コネクターH31に着脱可能な形状を有する。そのため、一のドライバーユニット3の強電コネクターH32は、他のドライバーユニット3の強電コネクターH31に着脱可能である。また、弱電コネクターW32は電源ユニット2の弱電コネクターW2と同一形状を有するソケットコネクターであり、弱電出力端子T34および信号入力端子T35をコネクターコンタクトとして有する。かかる弱電コネクターW32は弱電コネクターW31に着脱可能な形状を有する。そのため、一のドライバーユニット3の弱電コネクターW32は、他のドライバーユニット3の弱電コネクターW31に着脱可能である。
このように、ドライバーユニット3の強電コネクターH31および弱電コネクターW31が電源ユニット2の強電コネクターH2および弱電コネクターW2とそれぞれ着脱可能に構成されている。したがって、ドライバーユニット3を電源ユニット2に接続することができる。なお、ドライバーユニット3A、3Bのいずれも電源ユニット2に接続可能であるが、ここでは図5に示すように、ドライバーユニット3Aを電源ユニット2に接続した場合を説明する。
ドライバーユニット3Aの第1側面30bを電源ユニット2の電源供給側面20cに配列方向Dの他方側Dcから隣接させて、ドライバーユニット3Aの強電コネクターH31を電源ユニット2の強電コネクターH2に結合させると、ドライバーユニット3Aの強電入力端子T31が電源ユニット2の強電出力端子T23に接触する。これによって、ドライバーユニット3Aのパワー回路基板33は電源ユニット2から強電Phの供給を受ける。また、ドライバーユニット3Aの弱電コネクターW31を電源ユニット2の弱電コネクターW2に結合させると、ドライバーユニット3Aの弱電入力端子T32が電源ユニット2の弱電出力端子T24に接触する。これによって、ドライバーユニット3AのCPU31およびモーター制御基板32は電源ユニット2から弱電Pwの供給を受ける。
さらに、ドライバーユニット3の強電コネクターH31および弱電コネクターW31が、他のドライバーユニット3の強電コネクターH32および弱電コネクターW32にそれぞれ着脱可能に構成されている。したがって、図5に例示するように、ドライバーユニット3Bを、電源ユニット2に接続されたドライバーユニット3Aに接続することができる。つまり、ドライバーユニット3Bの第1側面30bを、ドライバーユニット3Aの第2側面30cに配列方向Dの他方側Dcから隣接させて、ドライバーユニット3Bの強電コネクターH31をドライバーユニット3Aの強電コネクターH32に結合させると、ドライバーユニット3Bの強電入力端子T31がドライバーユニット3Aの強電出力端子T33に接触する。この際、ドライバーユニット3Aでは、強電出力端子T33は、電源ユニット2の強電出力端子T23に接触する強電入力端子T31に短絡されている。これによって、ドライバーユニット3Bの電源基板34は、ドライバーユニット3Aを介して電源ユニット2から強電Phの供給を受ける。また、ドライバーユニット3Bの弱電コネクターW31をドライバーユニット3Aの弱電コネクターW32に結合させると、ドライバーユニット3Bの弱電入力端子T32がドライバーユニット3Aの弱電出力端子T34に接触する。この際、ドライバーユニット3Aでは、弱電出力端子T34は、電源ユニット2の弱電出力端子T24に接触する弱電入力端子T32に短絡されている。これによって、ドライバーユニット3BのCPU31およびモーター制御基板32は、ドライバーユニット3Aを介して電源ユニット2から弱電Pwの供給を受ける。
ホストコントローラーユニット4は、直方体形状のホスト筐体40を備え、ホスト筐体40内にCPU41を収容する。ホスト筐体40の正面40aには、ホスト筐体40内部でそれぞれCPU41に接続されたティーチングペンダント接続部42、イーサネット接続部43およびフィールドネットワーク接続部44が取り付けられている(なお、イーサネットは登録商標である)。また、ホスト筐体40が有する側面40b、40cのうち、配列方向Dの一方側Dbの信号供給側面40bには、弱電コネクターW4が取り付けられている。弱電コネクターW4は、ドライバーユニット3の弱電コネクターW31と同一形状を有するプラグコネクターであり、弱電入力端子T41および信号出力端子T42をコネクターコンタクトとして有する。この弱電コネクターW4は当該形状を有することから、ドライバーユニット3の弱電コネクターW32に着脱可能である。
したがって、ホストコントローラーユニット4をドライバーユニット3に接続することができる。つまり、ホストコントローラーユニット4の信号供給側面40bをドライバーユニット3の第2側面30cに配列方向Dの他方側Dcから隣接させて、ドライバーユニット3の弱電コネクターW4をドライバーユニット3の弱電コネクターW32に接合させると、ホストコントローラーユニット4の弱電入力端子T41がドライバーユニット3の弱電出力端子T34に接触する。一方、ドライバーユニット3では、弱電出力端子T34は、電源ユニット2の弱電出力端子T24に接続された弱電入力端子T32に短絡されている。これによって、ホストコントローラーユニット4のCPU41は、ドライバーユニット3を介して電源ユニット2から弱電Pwの供給を受ける。
また、ホストコントローラーユニット4の弱電コネクターW4とドライバーユニット3の弱電コネクターW32との結合により、ホストコントローラーユニット4の信号出力端子T42とドライバーユニット3の信号入力端子T35とが接触する。これによって、ドライバーユニット3は、ホストコントローラーユニット4から制御信号Scの供給を受ける。また、ホストコントローラーユニット4は、隣接するドライバーユニット3を介して、他のドライバーユニット3にも制御信号Scを供給できる。ドライバーユニット3A、3Bを例に挙げて説明すると、ドライバーユニット3Aの弱電コネクターW32がドライバーユニット3Bの弱電コネクターW31に結合されると、ドライバーユニット3Aの信号入力端子T35がドライバーユニット3Bの信号出力端子T36に接触する。一方、ドライバーユニット3Bでは、信号出力端子T36は、ホストコントローラーユニット4の信号出力端子T42に接触する信号入力端子T35に短絡されている。これによって、ドライバーユニット3AのCPU31は、ドライバーユニット3Bを介してホストコントローラーユニット4から制御信号Scの供給を受ける。
ちなみに、電源ユニット2、ドライバーユニット3およびホストコントローラーユニット4を接続した状態において、モーターコントローラー1を平らな接地面Gにコンパクトに設置できるように、電源ユニット2、ドライバーユニット3およびホストコントローラーユニット4は、等しい高さhを有する。そして、モーターコントローラー1を接地面Gに設置した状態において、強電コネクターH2、H31、H32のそれぞれの接地面Gからの高さが一致するように強電コネクターH2、H31、H32は取り付けられるとともに、弱電コネクターW2、W31、W32、W4のそれぞれの接地面Gからの高さが一致するように弱電コネクターW2、W31、W32、W4は取り付けられている。
以上に説明したように本実施形態では、強電Ph(高電圧電源)を低電圧電源Plに変換する電源基板34がドライバーユニット3Bに具備されており、当該ドライバーユニット3Bは、電源基板34が生成した低電圧電源Plによってパワー回路基板33にステッピングモーターMsを駆動させる。したがって、強電Phを要するドライバーユニット3Aを備えるモーターコントローラー1に、低電圧電源Plを要するドライバーユニット3Bを組み込むにあたり、強電Phから低電圧電源Plを生成するユニットの別途追加が不要となっている。
また、電源ユニット2は、電源筐体20の電源供給側面20cに取り付けられた強電コネクターH2を有し、強電Phを強電コネクターH2から出力する。これに対して、ドライバーユニット3は、ドライバー筐体30の第1側面30bに取り付けられた強電コネクターH31を有し、この強電コネクターH31は電源ユニット2の強電コネクターH2に着脱可能である。したがって、電源ユニット2の電源供給側面20cとドライバーユニット3の第1側面30bとを互いに隣接させて、電源ユニット2の強電コネクターH2とドライバーユニット3の強電コネクターH31とを結合すれば、電源ユニット2からドライバーユニット3へ強電Phを供給できる。
さらに、ドライバーユニット3は、ドライバー筐体30の第1側面30bと反対の第2側面30cに取り付けられた強電コネクターH32を有し、強電コネクターH31に入力された強電Phを強電コネクターH32に出力する。しかも、ドライバーユニット3の強電コネクターH32は、電源ユニット2の強電コネクターH2と共通する形状を有し、他のドライバーユニット3の強電コネクターH31と着脱可能である。したがって、ドライバーユニット3を増加する場合には、既に電源ユニット2に接続された一のドライバーユニット3の第2側面30cと、他のドライバーユニット3の第1側面30bとを互いに隣接させて、一のドライバーユニット3の強電コネクターH32と他のドライバーユニット3の強電コネクターH31とを結合すれば、電源ユニット2から一のドライバーユニット3を介して他のドライバーユニット3に強電Phを供給できる。同じ要領で、電源ユニット2に接続済みのドライバーユニット3に対して、電源ユニット2の反対側から新たなドライバーユニット3を接続することで、新たなドライバーユニット3に強電Phを供給できる。つまり、接続済みのドライバーユニット3の強電コネクターH32に新たなドライバーユニット3の強電コネクターH31を接続することで、新たなドライバーユニット3を電源ユニット2に簡便に接続できる。こうして、ACサーボモーターMaの増設に対応してドライバーユニット3Aを簡便に増加し、あるいはステッピングモーターMsの増設に対応してドライバーユニット3Bを簡便に増加することが可能となっている。
なお、ドライバーユニット3の増加は、例えば予備として所有していたドライバーユニット3を追加・接続することで行っても良いし、新たに購入したドライバーユニット3を追加・接続することで行っても良い。
また、電源ユニット2は、電源筐体20の電源供給側面20cに取り付けられた弱電コネクターW2を有し、電源筐体20に収容された電源基板21により生成した弱電Pwを弱電コネクターW2から出力する。これに対して、ドライバーユニット3は、ドライバー筐体30の第1側面30bに取り付けられた弱電コネクターW31と、ドライバー筐体30に収容されたモーター制御基板32とを有する、そして、弱電コネクターW31に入力された弱電Pwの供給を受けて、モーター制御基板32がパワー回路基板33によるモーターMa、Msの駆動を制御する。そして、ドライバーユニット3の弱電コネクターW31は、電源ユニット2の弱電コネクターW2に着脱可能である。したがって、電源ユニット2の電源供給側面20cとドライバーユニット3の第1側面30bとを互いに隣接させて、電源ユニット2の弱電コネクターW2とドライバーユニット3の弱電コネクターW31とを結合すれば、電源ユニット2からドライバーユニット3のモーター制御基板32に弱電Pwを供給できる。
さらに、ドライバーユニット3は、ドライバー筐体30の第2側面30cに取り付けられた弱電コネクターW32を有し、弱電コネクターW31に入力された弱電Pwを弱電コネクターW32に出力する。しかも、ドライバーユニット3の弱電コネクターW32は、電源ユニット2の弱電コネクターW2と同一の形状を有し、他のドライバーユニット3の弱電コネクターW31に着脱可能である。したがって、ドライバーユニット3を増加する場合には、既に電源ユニット2に接続された一のドライバーユニット3の第2側面30cと、他のドライバーユニット3の第1側面30bとを互いに隣接させて、一のドライバーユニット3の弱電コネクターW32と他のドライバーユニット3の弱電コネクターW31とを結合すれば、電源ユニット2から一のドライバーユニット3を介して他のドライバーユニット3のモーター制御基板32に弱電Pwを供給できる。同じ要領で、電源ユニット2に接続済みのドライバーユニット3に対して、電源ユニット2の反対側から新たなドライバーユニット3を接続することで、新たなドライバーユニット3のモーター制御基板32に弱電Pwを供給できる。つまり、接続済みのドライバーユニット3の弱電コネクターW32に新たなドライバーユニット3の弱電コネクターW31を接続することで、新たなドライバーユニット3を電源ユニット2に簡便に接続できる。こうして、ACサーボモーターMaの増設に対応してドライバーユニット3Aを簡便に増加し、あるいはステッピングモーターMsの増設に対応してドライバーユニット3Bを簡便に増設することが可能となっている。
また、各ドライバーユニット3では、弱電コネクターW32に入力された制御信号Scに基づきモーター制御基板32がパワー回路基板33によるモーターMa、Msの駆動を制御する。これに対して、ホストコントローラーユニット4は、ホスト筐体40が有する信号供給側面40bに取り付けられた弱電コネクターW4と、ホスト筐体40に収容されたCPU41とを有し、CPU41が制御信号Scを弱電コネクターW4から出力する。そして、ホストコントローラーユニット4の弱電コネクターW4は、ドライバーユニット3の弱電コネクターW31と同一の形状を有し、各ドライバーユニット3の弱電コネクターW32に着脱可能である。したがって、電源ユニット2に接続済みのドライバーユニット3のうち、電源ユニット2の反対側の端に位置するドライバーユニット3の第2側面30cと、ホストコントローラーユニット4の信号供給側面40bとを互いに隣接させて、このドライバーユニット3の弱電コネクターW32とホストコントローラーユニット4の弱電コネクターW4とを結合すれば、ホストコントローラーユニット4からドライバーユニット3のモーター制御基板32に制御信号Scを供給できる。
また、かかるモーターコントローラー1は、多軸ロボットのロボットコントローラーとして好適に用いることができる。つまり、このような場合には、多軸ロボットの各軸の動作を協調させることで所定の作業を多軸ロボットに実行させることができる。これに対して上記のモーターコントローラー1では、単一のホストコントローラーユニット4により複数のドライバーユニット3を制御する。そのため、ホストコントローラーユニット4によって複数のドライバーユニット3の動作を同期させることで、これらドライバーユニット3の協調動作を簡単に実現できるという利点がある。
このように上記の実施形態では、モーターコントローラー1が本発明の「コントローラー」の一例に相当し、電源ユニット2が本発明の「電源ユニット」の一例に相当し、電源筐体20が本発明の「電源筐体」の一例に相当し、電源供給側面20cが本発明の「電源供給面」の一例に相当し、強電コネクターH2が本発明の「電源コネクター」の一例に相当し、弱電コネクターW2が本発明の「弱電コネクター」の一例に相当し、強電Phが本発明の「第1電源」および「強電」の一例に相当し、弱電Pwが本発明の「弱電」の一例に相当し、ドライバーユニット3が本発明の「ドライバーユニット」の一例に相当し、ドライバーユニット3Aが本発明の「第1種ドライバーユニット」の一例に相当し、ドライバーユニット3Bが本発明の「第2種ドライバーユニット」の一例に相当し、パワー回路基板33が本発明の「駆動基板」の一例に相当し、電源基板34が本発明の「電源基板」の一例に相当し、低電圧電源Plが本発明の「第2電源」の一例に相当し、ドライバー筐体30が本発明の「ドライバー筐体」の一例に相当し、第1側面30bが本発明の「第1面」の一例に相当し、第2側面30cが本発明の「第2面」の一例に相当し、強電コネクターH31が本発明の「第1コネクター」の一例に相当し、強電コネクターH32が本発明の「第2コネクター」の一例に相当し、弱電コネクターW31が本発明の「第3コネクター」の一例に相当し、弱電コネクターW32が本発明の「第4コネクター」の一例に相当し、モーター制御基板32が本発明の「制御基板」の一例に相当し、ホストコントローラーユニット4が本発明の「ホストコントローラーユニット」の一例に相当し、ホスト筐体40が本発明の「ホスト筐体」の一例に相当し、信号供給側面40bが本発明の「信号供給面」の一例に相当し、弱電コネクターW4が本発明の「制御コネクター」の一例に相当し、CPU41が本発明の「演算部」の一例に相当し、制御信号Scが本発明の「制御信号」の一例に相当し、ACサーボモーターMaが「第1種駆動対象」の一例に相当し、ステッピングモーターMsが「第2種駆動対象」の一例に相当する。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、次に示すようにモーターコントローラー1を構成しても良い。ここで、図6は本発明のコントローラーの第2実施形態に係るモーターコントローラーが具備する電気的構成を示すブロック図である。第1実施形態との差異は、電源ユニット2にホストコントローラーユニット4の機能を統合して、ホストコントローラーユニット4を省略した点にある。なお、ここでは、ホストコントローラーユニット4の機能を統合した電源ユニット2を特にインタフェースユニット5と称する。以下では、第1実施形態との差異点を中心に説明することとし、共通点については相当符号を付して適宜説明を省略する。ただし、第1実施形態と共通する構成を備えることで同様の効果が奏されることは言うまでも無い。
図5の実施形態では、インタフェースユニット5は、第1実施形態の電源ユニット2が備える構成の他に、筐体内に収容されたCPU41と、CPU41が生成した制御信号Scを出力する信号出力端子T42を備える。信号出力端子T42は、弱電コネクターW2にコネクターコンタクトとして設けられ、インタフェースユニット5の弱電コネクターW2とドライバーユニット3の弱電コネクターW31とが結合されると、インタフェースユニット5の信号出力端子T42は、ドライバーユニット3の信号出力端子T36に接触する。これによって、インタフェースユニット5から各ドライバーユニット3に制御信号Scを供給することが可能となっている。
図7は本発明のモーターコントローラーの第3実施形態にかかるモーターコントローラーが具備する電気的構成を示すブロック図である。第1実施形態との差異は、電源ユニット2、ドライバーユニット3およびホストコントローラーユニット4の電気的な接続を、バックプレーン6を介して行った点にある。以下では、第1実施形態との差異点を中心に説明することとし、共通点については相当符号を付して適宜説明を省略する。ただし、第1実施形態と共通する構成を備えることで同様の効果が奏されることは言うまでも無い。
この第3実施形態では、電源ユニット2の強電コネクターH2および弱電コネクターW2は、電源筐体20の背面に取り付けられて、それぞれ強電Phおよび低電圧電源Plを出力する。各ドライバーユニット3では、強電コネクターH31および弱電コネクターW33がドライバー筐体30の背面に取り付けられており、強電コネクターH31が強電入力端子T31をコネクターコンタクトとして有し、弱電コネクターW33が弱電入力端子T32および信号入力端子T35をコネクターコンタクトとして有する。なお、上述の強電コネクターH32および弱電コネクターW31、W32は具備されない。また、ホストコントローラーユニット4では、弱電コネクターW4がホスト筐体40の背面に取り付けられている。
モーターコントローラー1が備えるバックプレーン6には、電源ユニット2に対応して電源コネクターCa、Cbが取り付けられ、各ドライバーユニット3に対応してドライバーコネクターCc、Cdが取り付けられ、ホストコントローラーユニット4に対応してホストコネクターCeが取り付けられている。
電源コネクターCaは強電入力端子Taをコネクターコンタクトとして有し、電源ユニット2の強電コネクターH2に着脱可能である。そして、電源コネクターCaが強電コネクターH2に結合すると、強電出力端子T23と強電入力端子Taとが接触し、強電入力端子Taに強電Phが入力される。また、電源コネクターCbは弱電入力端子Tbをコネクターコンタクトとして有し、電源ユニット2の弱電コネクターW2に着脱可能である。そして、電源コネクターCbが弱電コネクターW2に結合すると、弱電出力端子T24と弱電入力端子Tbとが接触し、弱電入力端子Tbに弱電Pwが入力される。
ドライバーコネクターCcは弱電出力端子Tc1および信号出力端子Tc2をコネクターコンタクトとして有し、ドライバーユニット3の弱電コネクターW33に着脱可能である。そして、ドライバーコネクターCcが弱電コネクターW33に結合すると、弱電出力端子Tc1が弱電入力端子T32に接触するとともに、信号出力端子Tc2が信号入力端子T35に接触する。
ホストコネクターCeは弱電出力端子Te1および信号入力端子Te2をコネクターコンタクトとして有し、ホストコントローラーユニット4の弱電コネクターW4に着脱可能である。そして、ホストコネクターCeが弱電コネクターW4に結合すると、弱電出力端子Te1が弱電入力端子T41に接触するとともに、信号出力端子T42が信号入力端子Te2に接触して、制御信号Scが信号入力端子Te2に入力される。
そして、バックプレーン6では、強電入力端子Taが各強電出力端子Tdに短絡され、弱電入力端子Tbが各弱電出力端子Tc1および弱電出力端子Te1に短絡され、信号出力端子Te2が各信号出力端子Tc2に短絡されている。したがって、各ドライバーユニット3の強電入力端子T31には、バックプレーン6を介して電源ユニット2から強電Phが入力され、各ドライバーユニット3の弱電入力端子T32には、バックプレーン6を介して電源ユニット2から弱電Pwが入力され、ホストコントローラーユニット4の弱電入力端子T41にはバックプレーン6を介して電源ユニット2から弱電Pwが入力される。また、各ドライバーユニット3の信号入力端子T35には、ホストコントローラーユニット4からバックプレーン6を介して制御信号Scが入力される。
また、図5および図6に示す以外の変形も種々可能である。例えば、上記の実施形態では、電源ユニット2、ドライバーユニット3Aおよびドライバーユニット3Bが配列方向Dにこの順序で並んで相互に接続されていた。しかしながら、ドライバーユニット3A、3Bの配列順序を入れ換えて、電源ユニット2、ドライバーユニット3Bおよびドライバーユニット3Aを配列方向Dにこの順序で並べて相互に接続しても良い。
また、2台のドライバーユニット3を示して上記の実施形態の説明を行った。しかしながら、ドライバーユニット3の数は、当然のことながら、ACサーボモーターMaやステッピングモーターMsの数に応じて適宜変更可能である。
また、各ドライバーユニット3は1個のモーターを駆動するように構成されていた。しかしながら、複数のモーターを駆動するようにドライバーユニット3を構成しても良い。
また、ドライバーユニット3が駆動する対象は、上述のACサーボモーターMaやステッピングモーターMsに限られず、例えばDCサーボモーター等の他の種類のモーターであっても良い。あるいは、モーター以外の例えばアクチュエーター等の駆動対象をドライバーユニット3で駆動するように構成しても構わない。
また、第1・第2実施形態では、配列方向Dの一方側Dbに設けられた強電コネクターH31、弱電コネクターW31および弱電コネクターW4をプラグコネクターで構成し、配列方向Dの他方側Dcに設けられた強電コネクターH2、弱電コネクターW2、強電コネクターH32および弱電コネクターW32をソケットコネクターで構成していた。しかしながら、配列方向Dの一方側Dbに設けられた強電コネクターH31、弱電コネクターW31および弱電コネクターW4をソケットコネクターで構成し、配列方向Dの他方側Dcに設けられた強電コネクターH2、弱電コネクターW2、強電コネクターH32および弱電コネクターW32をプラグコネクターで構成しても良い。
また、同一のドライバー筐体30に取り付けられる強電コネクターH31と強電コネクターH32は一体的に構成しても良いし、それぞれ別体で構成して基板等でこれらを結線しても良い。同一のドライバー筐体30に取り付けられる弱電コネクターW31と弱電コネクターW32も同様に一体的に構成しても良いし、それぞれ別体で構成して基板等でこれらを結線しても良い。
さらに言えば、各コネクターH2、H31、H32、W2、W31、W4のタイプや形状は適宜変更が可能であり、従来から一般に知られているコネクターを適宜用いることができる。
具体例を示して上述したように、本発明に対しては例えば下記に示す種々の変形を適宜加えることができる。
つまり、電源ユニットは、電源筐体と、電源筐体の電源供給面に取り付けられた電源コネクターとを有し、第1電源を電源コネクターから出力し、各ドライバーユニットは、駆動基板を収容するドライバー筐体と、ドライバー筐体の第1面に取り付けられた第1コネクターと、ドライバー筐体の第1面と反対の第2面に取り付けられた第2コネクターとを有し、第1コネクターに入力された第1電源を第2コネクターから出力し、第1種ドライバーユニットの駆動基板は、第1コネクターに入力された第1電源の供給を受けて動作し、第2種ドライバーユニットの電源基板は、第1コネクターに入力された第1電源を第2電源に変換し、各ドライバーユニットの第2コネクターは、電源ユニットの電源コネクターと共通する形状を有し、各ドライバーユニットの第1コネクターは、電源ユニットの電源コネクターに着脱可能であるとともに、他のドライバーユニットの第2コネクターに着脱可能であるように、コントローラーを構成しても良い。
このように構成されたコントローラーでは、電源ユニットは、電源筐体の電源供給面に取り付けられた電源コネクターを有し、第1電源を電源コネクターから出力する。これに対して、ドライバーユニットは、ドライバー筐体の第1面に取り付けられた第1コネクターを有し、この第1コネクターは電源ユニットの電源コネクターに着脱可能である。したがって、電源ユニットの電源供給面とドライバーユニットの第1面とを互いに隣接させて、電源ユニットの電源コネクターとドライバーユニットの第1コネクターとを結合すれば、電源ユニットからドライバーユニットへ第1電源を供給できる。
さらに、ドライバーユニットは、ドライバー筐体の第1面と反対の第2面に取り付けられた第2コネクターを有し、第1コネクターに入力された第1電源を第2コネクターに出力する。しかも、ドライバーユニットの第2コネクターは、電源ユニットの電源コネクターと共通する形状を有し、他のドライバーユニットの第1コネクターと着脱可能である。したがって、ドライバーユニットを増加する場合には、既に電源ユニットに接続された一のドライバーユニットの第2面と、他のドライバーユニットの第1面とを互いに隣接させて、一のドライバーユニットの第2コネクターと他のドライバーユニットの第1コネクターとを結合すれば、電源ユニットから一のドライバーユニットを介して他のドライバーユニットに第1電源を供給できる。同じ要領で、電源ユニットに接続済みのドライバーユニットに対して、電源ユニットの反対側から新たなドライバーユニットを接続することで、新たなドライバーユニットに第1電源を供給できる。つまり、接続済みのドライバーユニットの第2コネクターに新たなドライバーユニットの第1コネクターを接続することで、新たなドライバーユニットを電源ユニットに簡便に接続できる。こうして、駆動対象の増設に対応してドライバーユニットを簡便に増加することが可能となっている。
また、電源ユニットは、電源供給面に取り付けられた弱電コネクターをさらに有し、電源コネクターから強電を第1電源として出力するとともに、弱電コネクターから弱電を出力し、各ドライバーユニットは、ドライバー筐体の第1面に取り付けられた第3コネクターと、ドライバー筐体の第2面に取り付けられた第4コネクターと、第3コネクターに入力された弱電の供給を受けて駆動基板による駆動を制御する、ドライバー筐体に収容された制御基板とをさらに有し、各ドライバーユニットの第4コネクターは、電源ユニットの弱電コネクターと同一の形状を有し、各ドライバーユニットの第3コネクターは、電源ユニットの弱電コネクターに着脱可能であるとともに、他のドライバーユニットの第4コネクターに着脱可能であるように、コントローラーを構成しても良い。
このように構成されたコントローラーでは、電源ユニットは、電源筐体の電源供給面に取り付けられた弱電コネクターを有し、電源筐体に収容された電源基板により生成した弱電を弱電コネクターから出力する。これに対して、ドライバーユニットは、ドライバー筐体の第1面に取り付けられた第3コネクターを有し、第3コネクターに入力された弱電の供給を受けて駆動基板による駆動を制御する制御基板をドライバー筐体に収容する。そして、ドライバーユニットの第3コネクターは、電源ユニットの弱電コネクターに着脱可能である。したがって、電源ユニットの電源供給面とドライバーユニットの第1面とを互いに隣接させて、電源ユニットの弱電コネクターとドライバーユニットの第3コネクターとを結合すれば、電源ユニットからドライバーユニットの制御基板に弱電を供給できる。
さらに、ドライバーユニットは、ドライバー筐体の第2面に取り付けられた第4コネクターを有し、第3コネクターに入力された弱電を第4コネクターに出力する。しかも、ドライバーユニットの第4コネクターは、電源ユニットの弱電コネクターと共通する形状を有し、他のドライバーユニットの第3コネクターと着脱可能である。したがって、ドライバーユニットを増加する場合には、既に電源ユニットに接続された一のドライバーユニットの第2面と、他のドライバーユニットの第1面とを互いに隣接させて、一のドライバーユニットの第4コネクターと他のドライバーユニットの第3コネクターを結合すれば、電源ユニットから一のドライバーユニットを介して他のドライバーユニットの制御基板に弱電を供給できる。同じ要領で、電源ユニットに接続済みのドライバーユニットに対して、電源ユニットの反対側から新たなドライバーユニットを接続することで、新たなドライバーユニットの制御基板に弱電を供給できる。つまり、接続済みのドライバーユニットの第4コネクターに新たなドライバーユニットの第3コネクターを接続することで、新たなドライバーユニットを電源ユニットに簡便に接続できる。こうして、駆動対象の増設に対応してドライバーユニットを簡便に増加することが可能となっている。
また、ホスト筐体と、ホスト筐体が有する信号供給面に取り付けられた制御コネクターと、ホスト筐体に収容された演算部とを有し、演算部により生成した制御信号を制御コネクターから出力するホストコントローラーユニットをさらに備え、各ドライバーユニットでは、第4コネクターに入力された制御信号に基づき制御基板が駆動基板による駆動を制御し、各ドライバーユニットの第3コネクターは、ホストコントローラーユニットの制御コネクターと共通する形状を有し、各ドライバーユニットの第4コネクターは、ホストコントローラーユニットの制御コネクターに着脱可能であるように、コントローラーを構成しても良い。
かかる構成では、各ドライバーユニットでは、第4コネクターに入力された制御信号に基づき制御基板が駆動基板による駆動を制御する。これに対して、ホストコントローラーユニットは、ホスト筐体が有する信号供給面に取り付けられた制御コネクターを有し、制御信号を制御コネクターから出力する演算部をホスト筐体に収容する。そして、ホストコントローラーユニットの制御コネクターは、ドライバーユニットの第3コネクターと共通する形状を有し、各ドライバーユニットの第4コネクターに着脱可能である。したがって、電源ユニットに接続済みのドライバーユニットのうち、電源ユニットの反対側の端に位置するドライバーユニットの第2面と、ホストコントローラーユニットの信号供給面とを互いに隣接させて、このドライバーユニットの第4コネクターとホストコントローラーユニットの制御コネクターとを結合すれば、ホストコントローラーユニットからドライバーユニットの制御基板に制御信号を供給できる。
あるいは、電源ユニットは、電源筐体に収容された演算部を有し、演算部により生成した制御信号を弱電コネクターから出力し、各ドライバーユニットでは、第3コネクターに入力された制御信号に基づき制御基板が駆動基板による駆動を制御するように、コントローラーを構成しても良い。かかる構成では、各ドライバーユニットでは、第3コネクターに入力された制御信号に基づき制御基板が駆動基板による駆動を制御する。これに対して、電源ユニットは、生成した制御信号を弱電コネクターから出力する。こうして、電源ユニットからドライバーユニットの制御基板に制御信号を供給できる。