JP6698732B2 - モータ制御装置およびモータ制御装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動対象物を軸移動させるためのサーボモータを制御するモータ制御装置およびモータ制御装置の制御方法に関する。

下記特許文献１には、制御部によりサーボアンプを制御してモータを減速させる減速動作が行われているときに、判断部によりモータ速度が異常と判断したときには、電力遮断部によってモータへ供給される電力を強制遮断するものが開示されている。

特開２００６−０５０６８２号公報

上記特許文献１に記載の技術では、判断部によりモータ速度が異常と判断したときには、電力遮断部によってモータへ供給される電力を強制遮断しているため、その後は、モータは惰性で作動し、モータが停止するまでの距離が長くなる問題があった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、サーボモータが停止するまでの距離の短縮化を図ることができるモータ制御装置およびモータ制御装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、移動対象物を軸移動させるためのサーボモータを制御するモータ制御装置であって、前記移動対象物の移動速度を検出するための速度検出部と、前記速度検出部の異常を検出する異常検出部と、前記異常が検出されると、前記サーボモータを減速制御して前記移動対象物を減速させるモータ制御部と、前記移動対象物の減速したときの前記移動速度と予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する規範速度生成部と、前記移動速度を監視し、前記移動速度が前記規範速度以上であるか否かを判定する速度監視部と、前記移動速度が前記規範速度以上と判定されると、前記移動対象物の軸移動を制動するブレーキを作動させるブレーキ制御部と、を備える。

本発明の第２の態様は、移動対象物を軸移動させるためのサーボモータを制御するモータ制御装置の制御方法であって、前記モータ制御装置は、前記移動対象物の移動速度を検出するための速度検出部を有し、前記速度検出部により前記移動対象物の移動速度を検出する速度検出ステップと、前記速度検出部の異常を検出する異常検出ステップと、前記異常が検出されると、前記サーボモータを減速制御して前記移動対象物を減速させるモータ制御ステップと、前記移動対象物の減速したときの前記移動速度と予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する規範速度生成ステップと、前記移動速度を監視し、前記移動速度が前記規範速度以上であるか否かを判定する速度監視ステップと、前記移動速度が前記規範速度以上と判定されると、前記移動対象物の軸移動を制動するブレーキを作動させるブレーキ制御ステップと、を備える。

本発明によれば、サーボモータが停止するまでの距離の短縮化を図ることができる。

モータ制御装置の構成を示すブロック図である。 モータ制御装置により行われる移動対象物の停止制御処理の流れを示すフローチャートである。 モータ制御装置においてワークテーブルの停止制御が行われたときの、エンコーダにより検出されたワークテーブルの移動速度を示すタイムチャートである。 モータ制御装置の構成を示すブロック図である。 モータ制御装置により行われる移動対象物の停止制御処理の流れを示すフローチャートである。 モータ制御装置においてワークテーブルの停止制御が行われたときの、エンコーダにより検出されたワークテーブルの移動速度を示すタイムチャートである。 モータ制御装置により行われる移動対象物の停止制御処理の流れを示すフローチャートである。 モータ制御装置においてワークテーブルの停止制御が行われたときの、エンコーダにより検出されたワークテーブルの移動速度を示すタイムチャートである。 モータ制御装置の構成を示すブロック図である。

〔第１の実施の形態〕
［モータ制御装置の構成］
本実施の形態のモータ制御装置１０は、工作機械を制御するＣＮＣ１２、および、ワークテーブル１４の移動速度を検出するエンコーダ１８から構成されている。ＣＮＣ１２によって、ワークテーブル１４を軸移動させるサーボモータ２０が制御される。ワークテーブル１４には、ボールねじナット１６が固定されている。サーボモータ２０がボールねじ軸１７を回転させることにより、ボールねじナット１６とともにワークテーブル１４が軸移動される。エンコーダ１８は、直接的にはボールねじ軸１７の回転数を検出しているが、ボールねじ軸１７の回転数からワークテーブル１４の移動速度を求めることができる。なお、ワークテーブル１４は移動対象物１５を構成し、エンコーダ１８は速度検出部１９を構成している。

図１は、モータ制御装置１０の構成を示すブロック図である。ＣＮＣ１２は、異常検出部２２、規範速度生成部２４、速度監視部２６、ブレーキ制御部２８およびモータ制御部３０を有している。なお、異常検出部２２、規範速度生成部２４、速度監視部２６、ブレーキ制御部２８およびモータ制御部３０をサーボアンプに設け、サーボアンプとエンコーダ１８とによりモータ制御装置１０を構成するようにしてもよい。

異常検出部２２は、エンコーダ１８の異常を検出する。エンコーダ１８の異常とは、例えば、インクリメント型エンコーダにおいてスリットの一部が破損することによって、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度が、ワークテーブル１４の実際の移動速度に対して所定誤差の範囲以内にあることが保証できない状態であることを示す。エンコーダ１８に一時的な異常が発生している場合であっても、再び正常にワークテーブル１４の移動速度を検出することができる場合がある。

規範速度生成部２４は、異常検出部２２においてエンコーダ１８の異常が検出された場合に、予め決められた減速加速度に基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する。規範速度については、後に詳述する。速度監視部２６は、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が、規範速度以上であるか否かの監視を行う。

ブレーキ制御部２８は、速度監視部２６において、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が、規範速度以上であると判定された場合には、ダイナミックブレーキ３２を作動させて、ワークテーブル１４の軸移動を制動させる。なお、ダイナミックブレーキ３２は、ブレーキ３６を構成する。

モータ制御部３０は、ワークテーブル１４の移動速度の指令値である指令速度と、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度とに基づいて、サーボモータ２０に供給する電力を制御する。また、モータ制御部３０は、異常検出部２２においてエンコーダ１８の異常が検出された場合には、サーボモータ２０を減速制御して、ワークテーブル１４の軸移動を減速させて停止させる。さらに、モータ制御部３０は、速度監視部２６において、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が、規範速度以上であると判定された場合には、サーボモータ２０の減速制御を停止する。

［ワークテーブル停止制御処理］
本実施の形態のモータ制御装置１０では、エンコーダ１８に異常が発生した場合には、ワークテーブル１４の軸移動を停止させる停止制御を行う。図２は、モータ制御装置１０により行われる移動対象物１５の停止制御処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１において、異常検出部２２は、エンコーダ１８の異常が検出されたか否かを判定する。エンコーダ１８の異常が検出された場合にはステップＳ２へ移行し、エンコーダ１８の異常が検出されていない場合には処理を終了する。エンコーダ１８の異常は、例えば、ワークテーブル１４の移動速度および位置を検出するエンコーダ１８が２つ設けられ、２つのエンコーダ１８から出力されるワークテーブル１４の移動速度の差が、所定速度差以上となった場合に、または、２つのエンコーダ１８から出力されるワークテーブル１４の位置の偏差が、所定偏差以上となった場合に、エンコーダ１８の異常と判定するようにすればよい。なお、エンコーダ１８の異常の判定は、上記の方法に限らない。

ステップＳ２において、モータ制御部３０は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、サーボモータ２０を減速させる減速制御を行い、ステップＳ３へ移行する。

ステップＳ３において、規範速度生成部２４は、モータ制御部３０によりサーボモータ２０の減速制御が開始されてから所定時間経過したか否かを判定する。サーボモータ２０の減速制御が開始されてから所定時間経過した場合にはステップＳ４へ移行し、サーボモータ２０の減速制御が開始されてから所定時間経過していない場合にはステップＳ３の処理を繰り返す。

ステップＳ４において、規範速度生成部２４は規範速度を生成して、ステップＳ５に移行する。規範速度生成部２４は、モータ制御部３０においてサーボモータ２０の減速制御が開始されてから所定時間経過したときのエンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度と、予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する。

ステップＳ５において、速度監視部２６は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度以上であるか否かを判定する。ワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度以上である場合にはステップＳ６へ移行し、ワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度未満である場合にはステップＳ７へ移行する。

ステップＳ６において、ブレーキ制御部２８は、ダイナミックブレーキ３２を作動させる作動指令をダイナミックブレーキ３２に出力して、処理を終了する。このとき、モータ制御部３０は、サーボモータ２０の減速制御を停止する。

ステップＳ５の処理で否定された後のステップＳ７において、モータ制御部３０はサーボモータ２０の減速制御を継続して、ステップＳ８へ移行する。このとき、ブレーキ制御部２８は、ダイナミックブレーキ３２に対して作動指令を出力しない。

ステップＳ８において、モータ制御部３０は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、ワークテーブル１４が停止したか否かを判定する。ワークテーブル１４が停止した場合には処理を終了し、ワークテーブル１４が停止していない場合にはステップＳ５へ戻る。

図３は、モータ制御装置１０においてワークテーブル１４の停止制御が行われたときの、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度（図３内では、検出速度と記載）を示すタイムチャートである。時間ｔ０から時間ｔ１までは、モータ制御部３０は、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、ワークテーブル１４の移動速度が指令速度となるように、サーボモータ２０を制御する。

時間ｔ１において、異常検出部２２はエンコーダ１８の異常を検出する（ステップＳ１：ＹＥＳ）。時間ｔ１以降において、モータ制御部３０は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、サーボモータ２０の減速制御を行う（ステップＳ２）。

減速制御が開始された時間ｔ１から所定時間（数ｍｓ程度）経過した時間ｔ２において（ステップＳ３：ＹＥＳ）、規範速度生成部２４は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度と、予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する（ステップＳ４）。異常検出部２２がエンコーダ１８の異常を検出し、モータ制御部３０がサーボモータ２０の減速制御を開始しても、ワークテーブル１４の移動速度はすぐに減速するわけではない。上記の所定時間は、モータ制御部３０がサーボモータ２０の減速制御を開始してから、ワークテーブル１４の移動速度が確実に減速するまでの時間に設定すればよい。所定時間は、ワークテーブル１４の指令速度に応じて可変に設定するようにしてもよい。また、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度のピークを検出し、ワークテーブル１４の移動速度のピークと、予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成してもよい。

また、規範速度生成部２４において、規範速度が生成されるときに用いられる予め決められた減速加速度は、エンコーダ１８が正常である場合に、モータ制御装置１０によりサーボモータ２０の減速制御が行われるときの、ワークテーブル１４の移動速度の減速加速度に基づいて、適宜設定すればよい。また、上述の予め決められた減速加速度に代えて、減速制御が開始された時間ｔ１から所定時間（数ｍｓ程度）経過した時間ｔ２における、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度の減速加速度が用いられるようにしてもよい。

時間ｔ３において、速度監視部２６によって、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度以上となったと判定される（ステップＳ５：ＹＥＳ）。このとき、ブレーキ制御部２８は、ダイナミックブレーキ３２を作動させる作動指令を出力する（ステップＳ６）。また、モータ制御部３０は、サーボモータ２０の減速制御を停止する。

［作用効果］
モータ制御部３０は、ワークテーブル１４の移動速度が指令速度となるように、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、サーボモータ２０を制御する。エンコーダ１８に異常が発生すると、モータ制御部３０はワークテーブル１４の移動速度が指令速度となるようにサーボモータ２０を適切に制御することができないため、モータ制御部３０はサーボモータ２０の減速制御を行い、ワークテーブル１４の軸移動を停止させる。モータ制御部３０は、異常が発生しているエンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、ワークテーブル１４の移動速度の減速加速度が予め決められた減速加速度となるように、サーボモータ２０の減速制御を行う。

エンコーダ１８に一時的な異常が発生している場合であっても、再び正常な状態に戻り、ワークテーブル１４の移動速度を検出することができる場合がある。ダイナミックブレーキ３２を作動させてワークテーブル１４を制動させるよりも、モータ制御装置１０においてサーボモータ２０を減速制御することによりワークテーブル１４の軸移動を停止させる方が、停止距離を短くすることができる。そのため、本実施の形態のモータ制御装置１０では、すぐにダイナミックブレーキ３２によって停止するのではなく、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、サーボモータ２０の減速制御を行う。

しかし、精度が低下しすぎたエンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、モータ制御装置１０がサーボモータ２０の減速制御を行うと、サーボモータ２０の暴走に繋がるおそれがある。そこで、本実施の形態では、速度監視部２６が、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度以上であると判定した場合には、ブレーキ制御部２８によりダイナミックブレーキ３２を作動させる。これにより、サーボモータ２０の暴走を防止し、ワークテーブル１４の軸移動を確実に停止させることができる。

また、本実施の形態では、速度監視部２６が、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度以上と判定した場合には、モータ制御部３０によるサーボモータ２０の減速制御を停止する。これにより、サーボモータ２０の暴走を防止することができる。

また、本実施の形態では、規範速度生成部２４は、異常検出部２２においてエンコーダ１８の異常が検出されてから所定時間経過後に、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度と、予め決められた減速加速度とに基づいて、規範速度を生成する。これにより、減速を開始した後のワークテーブル１４の移動速度に基づいて、規範速度を生成することができる。

また、本実施の形態では、速度監視部２６は、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値を用い、移動速度の絶対値が規範速度以上であるか否かを判定する。モータ制御部３０によるサーボモータ２０の減速制御中にワークテーブル１４が逆回転した場合にも、速度監視部２６により、移動対象物１５の移動速度が規範速度以上となったと判定することができる。

また、本実施の形態では、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度以上であると判定した場合には、ダイナミックブレーキ３２により、サーボモータ２０を停止させる。これにより、サーボモータ２０を強制的に停止させることができる。

〔第２の実施の形態〕
［モータ制御装置の構成］
本実施の形態のモータ制御装置１０は、第１の実施の形態と同様に、工作機械を制御するＣＮＣ１２、および、ワークテーブル１４の移動速度（回転速度）を検出するエンコーダ１８から構成されている。図４は、モータ制御装置１０の構成を示すブロック図である。ＣＮＣ１２は、モータ制御部３０、異常検出部２２、規範速度生成部２４、ブレーキ制御部２８および速度監視部２６を有している。異常検出部２２および規範速度生成部２４については、第１の実施の形態の異常検出部２２および規範速度生成部２４と同一のものである。

速度監視部２６は、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が、規範速度以上であるか否かの監視を行う。さらに、速度監視部２６は、ワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内であるか否かの監視を行う。

ブレーキ制御部２８は、速度監視部２６において、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が、規範速度未満であると判定された場合には、ワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内である状態が一定時間継続しているか否かを判定する。そして、ブレーキ制御部２８は、ワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内である状態が一定時間継続していると判定した場合には、ダイナミックブレーキ３２を作動させて、ワークテーブル１４の軸移動を制動させる。

モータ制御部３０は、ワークテーブル１４の移動速度の指令値である指令速度と、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度とに基づいてサーボモータ２０に供給する電力を制御する。また、モータ制御部３０は、異常検出部２２においてエンコーダ１８の異常が検出された場合には、サーボモータ２０を減速制御して、ワークテーブル１４の軸移動を減速させる。さらに、モータ制御部３０は、速度監視部２６において、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が、規範速度未満であると判定された場合であって、ブレーキ制御部２８において、ワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内である状態が一定時間継続していると判定された場合には、サーボモータ２０の減速制御を停止する。

［ワークテーブル停止制御処理］
本実施の形態のモータ制御装置１０では、エンコーダ１８に異常が発生した場合には、ワークテーブル１４を停止させる停止制御を行う。図５は、モータ制御装置１０により行われる移動対象物１５の停止制御処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１１において、異常検出部２２は、エンコーダ１８の異常が検出されたか否かを判定する。エンコーダ１８の異常が検出された場合にはステップＳ１２へ移行し、エンコーダ１８の異常が検出されていない場合には処理を終了する。

ステップＳ１２において、モータ制御部３０は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、サーボモータ２０を減速させる減速制御を行い、ステップＳ１３へ移行する。

ステップＳ１３において、規範速度生成部２４は、モータ制御部３０によりサーボモータ２０の減速制御が開始されてから所定時間経過したか否かを判定する。サーボモータ２０の減速制御が開始されてから所定時間経過した場合にはステップＳ１４へ移行しサーボモータ２０の減速制御が開始されてから所定時間経過していない場合にはステップＳ１３の処理を繰り返す。

ステップＳ１４において、規範速度生成部２４は規範速度を生成して、ステップＳ１５に移行する。規範速度生成部２４は、モータ制御部３０においてサーボモータ２０の減速制御が開始されてから所定時間経過したときのエンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度と、予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する。

ステップＳ１５において、速度監視部２６は、ワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度以上であるか否かを判定する。ワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度以上である場合にはステップＳ１６へ移行し、ワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度未満である場合にはステップＳ１７へ移行する。

ステップＳ１６において、ブレーキ制御部２８は、ダイナミックブレーキ３２を作動させる作動指令を出力して、処理を終了する。このとき、モータ制御部３０は、サーボモータ２０の減速制御を停止する。

ステップＳ１５の処理で否定された後のステップＳ１７において、速度監視部２６は、ワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内であるか否かを判定する。ワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内である場合にはステップＳ１８へ移行し、ワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内でない場合にはステップＳ１９へ移行する。

ステップＳ１８において、ブレーキ制御部２８は、ワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内である状態が一定時間継続しているか否かを判定する。ワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内である状態が一定時間継続している場合にはステップＳ１６へ移行し、ワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内である状態が一定時間継続していない場合にはステップＳ１９へ移行する。

ステップＳ１７またはステップＳ１８の処理で否定されたのちのステップＳ１９において、モータ制御部３０はサーボモータ２０の減速制御を継続して、ステップＳ２０へ移行する。このとき、ブレーキ制御部２８は、ダイナミックブレーキ３２に対して作動指令を出力しない。

ステップＳ２０において、モータ制御部３０は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、ワークテーブル１４が停止したか否かを判定する。ワークテーブル１４が停止した場合には処理を終了し、ワークテーブル１４が停止していない場合にはステップＳ１５へ戻る。

図６は、モータ制御装置１０においてワークテーブル１４の停止制御が行われたときの、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度（図６内では、検出速度と記載）を示すタイムチャートである。時間ｔ１０から時間ｔ１１までは、モータ制御部３０は、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、ワークテーブル１４の移動速度が指令速度となるように、サーボモータ２０を制御する。

時間ｔ１１において、異常検出部２２はエンコーダ１８の異常を検出する（ステップＳ１１：ＹＥＳ）。時間ｔ１１以降において、モータ制御部３０は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、サーボモータ２０の減速制御を行う（ステップＳ１２）。

減速制御が開始された時間ｔ１１から所定時間（数ｍｓ程度）経過した時間ｔ１２において（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、規範速度生成部２４は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度と、予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する（ステップＳ１４）。

時間ｔ１３において、速度監視部２６は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度未満であると判定し（ステップＳ１５：ＮＯ）、さらに、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲ΔＳ以内であると判定する（ステップＳ１７：ＹＥＳ）。時間ｔ１３から一定時間ΔＴ経過後の時間ｔ１４において、ブレーキ制御部２８は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内である状態が一定時間継続したと判定する（ステップＳ１８：ＹＥＳ）。このとき、ブレーキ制御部２８は、ダイナミックブレーキ３２を作動させる作動指令を出力する。また、モータ制御部３０は、サーボモータ２０の減速制御を停止する。

［作用効果］
本実施の形態のモータ制御装置１０では、速度監視部２６が、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度未満であると判定した場合であって、さらに、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内であると判断した場合には、ブレーキ制御部２８によりダイナミックブレーキ３２を作動させる。

モータ制御装置１０によって、サーボモータ２０の減速制御が行われているにも関わらず、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲である場合には、エンコーダ１８のワークテーブル１４の移動速度の検出精度が低下していることが考えられる。このような場合に、モータ制御部３０がサーボモータ２０の減速制御を継続すると、サーボモータ２０の暴走に繋がるおそれがある。本実施の形態のモータ制御装置１０では、ダイナミックブレーキ３２を作動させて、ワークテーブル１４の軸移動を確実に停止させることができる。

また、本実施の形態のモータ制御装置１０では、速度監視部２６が、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度未満であると判定した場合であって、エンコーダ１８によって検出されたワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲であると判断した場合であり、かつ、ブレーキ制御部２８において、ワークテーブル１４の移動速度の変動が所定速度範囲以内である状態が一定時間継続した場合に、ブレーキ制御部２８によりダイナミックブレーキ３２を作動させる。

モータ制御部３０において、サーボモータ２０の減速制御が行われているときには、すでに、エンコーダ１８に異常が発生している状態であって、一時的にエンコーダ１８によるワークテーブル１４の移動速度の検出が不安定になる場合がある。本実施の形態のモータ制御装置１０は、一時的にエンコーダ１８によるワークテーブル１４の移動速度の検出が不安定になった場合には、モータ制御部３０はサーボモータ２０の減速制御を継続する。一方、本実施の形態のモータ制御装置１０は、エンコーダ１８によるワークテーブル１４の移動速度の検出の不安定な状態が継続する場合には、ダイナミックブレーキ３２を作動させて、ワークテーブル１４の軸移動を確実に停止させることができる。

〔第３の実施の形態〕
本実施の形態のモータ制御装置１０の構成は、第１の実施の形態のモータ制御装置１０の構成と同じであるものの、ワークテーブル１４の停止制御が第１の実施の形態のワークテーブル１４の停止制御と一部相違する。

［ワークテーブル停止制御処理］
本実施の形態のモータ制御装置１０では、エンコーダ１８に異常が発生した場合には、ワークテーブル１４を停止させる停止制御を行う。図７は、モータ制御装置１０により行われる移動対象物１５の停止制御処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ２１において、異常検出部２２は、エンコーダ１８の異常が検出されたか否かを判定する。エンコーダ１８の異常が検出された場合にはステップＳ２２へ移行し、エンコーダ１８の異常が検出されていない場合には処理を終了する。ステップＳ２２において、モータ制御部３０は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、サーボモータ２０を減速させる減速制御を行い、ステップＳ２３へ移行する。

ステップＳ２３において、規範速度生成部２４は、モータ制御部３０によりサーボモータ２０の減速制御が開始されてから所定時間経過したか否かを判定する。サーボモータ２０の減速制御が開始されてから所定時間経過した場合にはステップＳ２４へ移行しサーボモータ２０の減速制御が開始されてから所定時間経過していない場合にはステップＳ２３の処理を繰り返す。

ステップＳ２４において、規範速度生成部２４は規範速度を生成して、ステップＳ２５に移行する。規範速度生成部２４は、モータ制御部３０においてサーボモータ２０の減速制御が開始されてから所定時間経過したときのエンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度と、予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する。

ステップＳ２５において、速度監視部２６は、ワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度以上であるか否かを判定する。ワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度以上である場合にはステップＳ２６へ移行し、ワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度未満である場合にはステップＳ２７へ移行する。

ステップＳ２６において、ブレーキ制御部２８は、ダイナミックブレーキ３２を作動させる作動指令を出力して、処理を終了する。このとき、モータ制御部３０は、サーボモータ２０の減速制御を停止する。

ステップＳ２７において、速度監視部２６は、規範速度からワークテーブル１４の移動速度を減算した値の絶対値が閾値以上であるか否かを判定する。規範速度からワークテーブル１４の移動速度を減算した値の絶対値が閾値以上である場合にはステップＳ２６へ移行し、規範速度からワークテーブル１４の移動速度を減算した値の絶対値が閾値未満である場合にはステップＳ２８へ移行する。

ステップＳ２８において、モータ制御部３０は、サーボモータ２０の減速制御を継続して、ステップＳ２９へ移行する。このとき、ブレーキ制御部２８は、ダイナミックブレーキ３２に対して作動指令を出力しない。

ステップＳ２９において、モータ制御部３０は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、ワークテーブル１４が停止したか否かを判定する。ワークテーブル１４が停止した場合には処理を終了し、ワークテーブル１４が停止していない場合にはステップＳ２５へ戻る。

図８は、モータ制御装置１０においてワークテーブル１４の停止制御が行われたときの、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度（図８内では、検出速度と記載）を示すタイムチャートである。時間ｔ２０から時間ｔ２１までは、モータ制御部３０は、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、ワークテーブル１４の移動速度が指令速度となるように、サーボモータ２０を制御する。

時間ｔ２１において、異常検出部２２はエンコーダ１８の異常を検出する（ステップＳ２１：ＹＥＳ）。時間ｔ２１以降において、モータ制御部３０は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度に基づいて、サーボモータ２０の減速制御を行う（ステップＳ２２）。

減速制御が開始された時間ｔ２１から所定時間（数ｍｓ程度）経過した時間ｔ２２において（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、規範速度生成部２４は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度と、予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する（ステップＳ２４）。

時間ｔ２３において、速度監視部２６は、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規定速度未満であると判定し（ステップＳ２５：ＮＯ）、さらに、エンコーダ１８により検出されたワークテーブル１４の移動速度から規範速度を減算した値の絶対値が閾値ΔＶ以上となったと判定する（ステップＳ２７：ＹＥＳ）。このとき、ブレーキ制御部２８は、ダイナミックブレーキ３２を作動させる作動指令を出力して、ダイナミックブレーキ３２を作動させる（ステップＳ２６）。また、モータ制御部３０は、サーボモータ２０の減速制御を停止する。

［作用効果］
本実施の形態のモータ制御装置１０では、速度監視部２６が、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度の絶対値が規範速度未満であると判定した場合であって、さらに、エンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度から規範速度を減算した値の絶対値が閾値以上である場合には、ブレーキ制御部２８によりダイナミックブレーキ３２を作動させる。

モータ制御装置１０によって、サーボモータ２０の減速制御が行われているにも関わらず、規範速度からエンコーダ１８において検出されたワークテーブル１４の移動速度を減算した値の絶対値が閾値以上となった場合には、エンコーダ１８のワークテーブル１４の移動速度の検出精度が低下していることが考えられる。このような場合に、モータ制御部３０がサーボモータ２０の減速制御を継続すると、サーボモータ２０の暴走に繋がるおそれがある。本実施の形態のモータ制御装置１０では、ダイナミックブレーキ３２を作動させて、ワークテーブル１４の軸移動を確実に停止させることができる。

〔変形例〕
図９は、モータ制御装置１０の構成を示すブロック図である。図９に示すように、上記の第１の実施の形態〜第３の実施の形態のダイナミックブレーキ３２に代えて、サーボモータ２０の回転軸の回転を拘束することにより、ワークテーブル１４を制動する機械式ブレーキ３４を用いてもよい。なお、機械式ブレーキ３４は、ブレーキ３６を構成する。

〔実施の形態から得られる技術的思想〕
上記実施の形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

移動対象物（１５）を軸移動させるためのサーボモータ（２０）を制御するモータ制御装置（１０）であって、前記移動対象物（１５）の移動速度を検出するための速度検出部（１９）と、前記速度検出部（１９）の異常を検出する異常検出部（２２）と、前記異常が検出されると、前記サーボモータ（２０）を減速制御して前記移動対象物（１５）を減速させるモータ制御部（３０）と、前記移動対象物（１５）の減速したときの前記移動速度と予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する規範速度生成部（２４）と、前記移動速度を監視し、前記移動速度が前記規範速度以上であるか否かを判定する速度監視部（２６）と、前記移動速度が前記規範速度以上と判定されると、前記移動対象物（１５）の軸移動を制動するブレーキ（３６）を作動させるブレーキ制御部（２８）と、を備える。これにより、サーボモータ（２０）の暴走を防止し、移動対象物（１５）の軸移動を確実に停止させることができる。

上記のモータ制御装置（１０）であって、前記モータ制御部（３０）は、前記移動速度が前記規範速度以上と判定されると、前記サーボモータ（２０）の減速制御を停止してもよい。これにより、サーボモータ（２０）の暴走を防止することができる。

上記のモータ制御装置（１０）であって、前記規範速度生成部（２４）は、前記異常が検出されてから所定時間経過後の前記移動速度と前記予め決められた減速加速度とに基づいて、前記規範速度を生成してもよい。これにより、減速を開始した後の移動対象物（１５）の移動速度に基づいて、規範速度を生成することができる。

上記のモータ制御装置（１０）であって、前記速度監視部（２６）は、前記移動速度の変動が所定範囲以内か否かをさらに判定し、前記ブレーキ制御部（２８）は、前記移動速度が前記規範速度より小さいと判定された場合であっても、前記移動速度の変動が所定範囲以内であると判定された場合は、前記ブレーキ（３６）を作動させてもよい。これにより、ブレーキ（３６）を作動させて、移動対象物（１５）の軸移動を確実に停止させることができる。

上記のモータ制御装置（１０）であって、前記ブレーキ制御部（２８）は、前記移動速度の変動が所定時間継続して所定速度範囲以内であると判定された場合に、前記ブレーキ（３６）を作動させてもよい。これにより、速度検出部（１９）による移動対象物（１５）の移動速度の検出の不安定な状態が継続する場合には、ブレーキ（３６）を作動させて、移動対象物（１５）の軸移動を確実に停止させることができる。

上記のモータ制御装置（１０）であって、前記速度監視部（２６）は、前記規範速度か
ら前記移動速度を減算した値の絶対値が閾値以上か否かをさらに判定し、前記ブレーキ制
御部（２８）は、前記移動速度が前記規範速度より小さいと判定された場合であっても、
前記規範速度から前記移動速度を減算した値の絶対値が閾値以上と判定された場合は、前記ブレーキ（３６）を作動させてもよい。これにより、ブレーキ（３６）を作動させて、移動対象物（１５）の軸移動を確実に停止させることができる。

上記のモータ制御装置（１０）であって、前記速度監視部（２６）は、前記移動速度の絶対値を用いて判定してもよい。モータ制御部（３０）によるサーボモータ（２０）の減速制御中に移動対象物（１５）が逆回転した場合にも、速度監視部（２６）により、移動対象物（１５）の移動速度が規範速度以上となったと判定することができる。

上記のモータ制御装置（１０）であって、前記ブレーキ（３６）は、ダイナミックブレーキ（３２）または機械式ブレーキ（３４）であってもよい。これにより、サーボモータ（２０）を強制的に停止させることができる。

移動対象物（１５）を軸移動させるためのサーボモータ（２０）を制御するモータ制御装置（１０）の制御方法であって、前記モータ制御装置（１０）は、前記移動対象物（１５）の移動速度を検出するための速度検出部（１９）を有し、前記速度検出部（１９）により前記移動対象物（１５）の移動速度を検出する速度検出ステップと、前記速度検出部（１９）の異常を検出する異常検出ステップと、前記異常が検出されると、前記サーボモータ（２０）を減速制御して前記移動対象物（１５）を減速させるモータ制御ステップと、前記移動対象物（１５）の減速したときの前記移動速度と予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する規範速度生成ステップと、前記移動速度を監視し、前記移動速度が前記規範速度以上であるか否かを判定する速度監視ステップと、前記移動速度が前記規範速度以上と判定されると、前記移動対象物（１５）の軸移動を制動するブレーキ（３６）を作動させるブレーキ制御ステップと、を備える。これにより、サーボモータ（２０）の暴走を防止し、移動対象物（１５）の軸移動を確実に停止させることができる。

上記のモータ制御装置（１０）の制御方法であって、前記モータ制御ステップは、前記移動速度が前記規範速度以上と判定されると、前記サーボモータ（２０）の減速制御を停止してもよい。これにより、サーボモータ（２０）の暴走を防止することができる。

上記のモータ制御装置（１０）の制御方法であって、前記規範速度生成ステップは、前記異常が検出されてから所定時間経過後の前記移動速度と前記予め決められた減速加速度とに基づいて、前記規範速度を生成してもよい。これにより、減速を開始した後の移動対象物（１５）の移動速度に基づいて、規範速度を生成することができる。

上記のモータ制御装置（１０）の制御方法であって、前記速度監視ステップは、前記移動速度の変動が所定範囲以内か否かをさらに判定し、前記ブレーキ制御ステップは、前記移動速度が前記規範速度より小さいと判定された場合であっても、前記移動速度の変動が所定範囲以内であると判定された場合は、前記ブレーキ（３６）を作動させてもよい。これにより、ブレーキ（３６）を作動させて、移動対象物（１５）の軸移動を確実に停止させることができる。

上記のモータ制御装置（１０）の制御方法であって、前記ブレーキ制御ステップは、前記移動速度の変動が所定時間継続して所定速度範囲以内であると判定された場合に、前記ブレーキ（３６）を作動させてもよい。これにより、速度検出部（１９）による移動対象物（１５）の移動速度の検出の不安定な状態が継続する場合には、ブレーキ（３６）を作動させて、移動対象物（１５）の軸移動を確実に停止させることができる。

上記のモータ制御装置（１０）の制御方法であって、前記速度監視ステップは、前記規範速度から前記移動速度を減算した値の絶対値が閾値以上か否かをさらに判定し、前記ブレーキ制御ステップは、前記移動速度が前記規範速度より小さいと判定された場合であっても、前記規範速度から前記移動速度を減算した値の絶対値が閾値以上と判定された場合は、前記ブレーキ（３６）を作動させてもよい。これにより、ブレーキ（３６）を作動させて、移動対象物（１５）の軸移動を確実に停止させることができる。

上記のモータ制御装置（１０）の制御方法であって、前記速度監視ステップは、前記移動速度の絶対値を用いて判定してもよい。モータ制御部（３０）によるサーボモータ（２０）の減速制御中に移動対象物（１５）が逆回転した場合にも、速度監視部（２６）により、移動対象物（１５）の移動速度が規範速度以上となったと判定することができる。

１０…モータ制御装置 １５…移動対象物
１９…速度検出部 ２０…サーボモータ
２２…異常検出部 ２４…規範速度生成部
２６…速度監視部 ２８…ブレーキ制御部
３０…モータ制御部 ３２…ダイナミックブレーキ
３４…機械式ブレーキ ３６…ブレーキ

Claims (15)

1. 移動対象物を軸移動させるためのサーボモータを制御するモータ制御装置であって、
   前記移動対象物の移動速度を検出するための速度検出部と、
   前記速度検出部の異常を検出する異常検出部と、
   前記異常が検出されると、前記サーボモータを減速制御して前記移動対象物を減速させるモータ制御部と、
   前記移動対象物の減速したときの前記移動速度と予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する規範速度生成部と、
   前記移動速度を監視し、前記移動速度が前記規範速度以上であるか否かを判定する速度監視部と、
   前記移動速度が前記規範速度以上と判定されると、前記移動対象物の軸移動を制動するブレーキを作動させるブレーキ制御部と、
   を備える、モータ制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ制御装置であって、
   前記モータ制御部は、前記移動速度が前記規範速度以上と判定されると、前記サーボモータの減速制御を停止する、モータ制御装置。
3. 請求項１または２に記載のモータ制御装置であって、
   前記規範速度生成部は、前記異常が検出されてから所定時間経過後の前記移動速度と前記予め決められた減速加速度とに基づいて、前記規範速度を生成する、モータ制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ制御装置であって、
   前記速度監視部は、前記移動速度の変動が所定範囲以内か否かをさらに判定し、
   前記ブレーキ制御部は、前記移動速度が前記規範速度より小さいと判定された場合であっても、前記移動速度の変動が所定範囲以内であると判定された場合は、前記ブレーキを作動させる、モータ制御装置。
5. 請求項４に記載のモータ制御装置であって、
   前記ブレーキ制御部は、前記移動速度の変動が所定時間継続して所定速度範囲以内であると判定された場合に、前記ブレーキを作動させる、モータ制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータ制御装置であって、
   前記速度監視部は、前記規範速度から前記移動速度を減算した値の絶対値が閾値以上か否かをさらに判定し、
   前記ブレーキ制御部は、前記移動速度が前記規範速度より小さいと判定された場合であっても、前記規範速度から前記移動速度を減算した値の絶対値が閾値以上と判定された場合は、前記ブレーキを作動させる、モータ制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータ制御装置であって、
   前記速度監視部は、前記移動速度の絶対値を用いて判定する、モータ制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のモータ制御装置であって、
   前記ブレーキは、ダイナミックブレーキまたは機械式ブレーキである、モータ制御装置。
9. 移動対象物を軸移動させるためのサーボモータを制御するモータ制御装置の制御方法であって、
   前記モータ制御装置は、前記移動対象物の移動速度を検出するための速度検出部を有し、
   前記速度検出部により前記移動対象物の移動速度を検出する速度検出ステップと、
   前記速度検出部の異常を検出する異常検出ステップと、
   前記異常が検出されると、前記サーボモータを減速制御して前記移動対象物を減速させるモータ制御ステップと、
   前記移動対象物の減速したときの前記移動速度と予め決められた減速加速度とに基づいて、時間の経過とともに減少する規範速度を生成する規範速度生成ステップと、
   前記移動速度を監視し、前記移動速度が前記規範速度以上であるか否かを判定する速度監視ステップと、
   前記移動速度が前記規範速度以上と判定されると、前記移動対象物の軸移動を制動するブレーキを作動させるブレーキ制御ステップと、
   を備える、モータ制御装置の制御方法。
10. 請求項９に記載のモータ制御装置の制御方法であって、
    前記モータ制御ステップは、前記移動速度が前記規範速度以上と判定されると、前記サーボモータの減速制御を停止する、モータ制御装置の制御方法。
11. 請求項９または１０に記載のモータ制御装置の制御方法であって、
    前記規範速度生成ステップは、前記異常が検出されてから所定時間経過後の前記移動速度と前記予め決められた減速加速度とに基づいて、前記規範速度を生成する、モータ制御装置の制御方法。
12. 請求項９〜１１のいずれか１項に記載のモータ制御装置の制御方法であって、
    前記速度監視ステップは、前記移動速度の変動が所定範囲以内か否かをさらに判定し、
    前記ブレーキ制御ステップは、前記移動速度が前記規範速度より小さいと判定された場合であっても、前記移動速度の変動が所定範囲以内であると判定された場合は、前記ブレーキを作動させる、モータ制御装置の制御方法。
13. 請求項１２に記載のモータ制御装置の制御方法であって、
    前記ブレーキ制御ステップは、前記移動速度の変動が所定時間継続して所定速度範囲以内であると判定された場合に、前記ブレーキを作動させる、モータ制御装置の制御方法。
14. 請求項９〜１３のいずれか１項に記載のモータ制御装置の制御方法であって、
    前記速度監視ステップは、前記規範速度から前記移動速度を減算した値の絶対値が閾値以上か否かをさらに判定し、
    前記ブレーキ制御ステップは、前記移動速度が前記規範速度より小さいと判定された場合であっても、前記規範速度から前記移動速度を減算した値の絶対値が閾値以上と判定された場合は、前記ブレーキを作動させる、モータ制御装置の制御方法。
15. 請求項９〜１４のいずれか１項に記載のモータ制御装置の制御方法であって、
    前記速度監視ステップは、前記移動速度の絶対値を用いて判定する、モータ制御装置の制御方法。

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