JP7244364B2

JP7244364B2 - スレーブユニット、及びサーボ駆動システム

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Publication number: JP7244364B2
Application number: JP2019102381A
Authority: JP
Inventors: 剛太山口
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2023-03-22
Anticipated expiration: 2039-05-31
Also published as: CN112019097A; JP2020198674A; US11283375B2; DE102020002359A1; US20200382026A1

Description

本発明は、スレーブユニット、及びサーボ駆動システムに関する。

大型の工作機械や産業機械には、複数のアンプと複数のサーボモータを使用して１つの軸を駆動させるものや、複数のアンプを使用して複数の巻線を有するサーボモータを駆動させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
ここで、サーボモータを制御する規格の１つに、例えば、ＣｉＡ４０２がある。ＣｉＡ４０２の規格では、励磁がかかって駆動できる状態か否か等を示す、複数のサーボモータの各々の状態や複数の巻線の各々の状態が、ＰＤＳ（ＰｏｗｅｒＤｒｉｖｅＳｙｓｔｅｍｓ）状態と呼ばれる「サーボ内部状態」で表される。サーボ内部状態は、上位コントローラからのＣｉＡ４０２規格のコントローラワード（６０４０Ｈ）を通じて変更することができ、サーボオン状態やサーボオフ状態等の指示をアンプに対して行うことができる。また、サーボ内部状態は、ステータスワード（６０４１Ｈ）で取得することができる。
ただし、複数のサーボモータを使用して１つの軸を厳密に同期させて駆動する、又は複数の巻線を有するサーボモータを駆動させる場合、複数のアンプ間は厳密な同期（軸間又は巻線間のサーボ制御の厳密な同期）が必要となる。

複数のアンプ間を同期させるには、サーボ制御部が配置される位置に応じて２通りの方法がある。
図８は、サーボ制御部が各アンプに配置される場合のサーボ駆動システムの一例を示す図である。
図９は、サーボ制御部がサーボ内部状態を記憶するスレーブユニットに配置される場合のサーボ駆動システムの一例を示す図である。なお、図８のブロック図と同様の機能を有する構成については、同じ符号を付す。
なお、図８及び図９では、サーボ駆動システムは、複数のサーボモータを駆動する場合について説明するが、複数の巻線のサーボモータの場合についても同様である。

図８に示すサーボ駆動システムは、上位コントローラ１０、ＣｉＡ４０２対応のスレーブユニット２０、専用ユニット３０、４つのアンプ４０（１）～４０（４）、４つのサーボ制御部４１（１）～４１（４）、４つのサーボモータ５０（１）～５０（４）、及び４つのサーボモータ５０で１つの軸を駆動するための駆動機構６０を有する。図８に示すように、サーボ制御部４１（１）～４１（４）の各々は、アンプ４０（１）～４０（４）の各々に配置される。そして、上位コントローラ１０は、コントロールワード（６０４０Ｈ）で指令１１をスレーブユニット２０に出力し、スレーブユニット２０に含まれるＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）等の不図示の記憶部に記憶されるサーボ内部状態２１を変更する。そして、モーションコントローラ等の専用ユニット３０は、アンプ４０（１）～４０（４）に同時に指令するために、更新されたサーボ内部状態２１をサーボ制御部４１（１）～４１（４）の各々に同時に出力する。

また、専用ユニット３０は、アンプ４０（１）～４０（４）及びサーボ制御部４１（１）～４１（４）の各々を介して、サーボモータ５０（１）～５０（４）の各々の状態を示す情報を取得し、スレーブユニット２０のサーボ内部状態２１に出力する。そして、上位コントローラ１０は、ステータスワード（６０４１Ｈ）によりサーボ内部状態２１を、状態出力１２として取得する。
これにより、図８のサーボ駆動システムは、アンプ４０（１）～４０（４）間は厳密な同期が可能となり、サーボモータ５０（１）～５０（４）を使用して１つの軸を厳密に同期させて駆動することができる。

図９に示すサーボ駆動システムでは、上位コントローラ１０Ａ、ＣｉＡ４０２対応のスレーブユニット２０Ａ、アンプ４０（１）～４０（４）、サーボモータ５０（１）～５０（４）、及び駆動機構６０を有する。図９に示すように、サーボ制御部２２は、スレーブユニット２０Ａに配置される。そして、上位コントローラ１０Ａは、アンプ４０（１）～４０（４）の各々に対する指令１１Ａ（１）～１１Ａ（４）の各々を、コントロールワード（６０４０Ｈ）でスレーブユニット２０Ａに出力する。これと同時に、上位コントローラ１０Ａは、ステータスワード（６０４１Ｈ）によりスレーブユニット２０Ａのサーボ内部状態２１Ａ（１）～２１Ａ（４）を、状態出力１２Ａ（１）～１２Ａ（４）として取得する。そして、スレーブユニット２０Ａのサーボ制御部２２は、更新されたサーボ内部状態２１Ａ（１）～２１Ａ（４）の各々を、アンプ４０（１）～４０（４）の各々に同時に出力する。
これにより、図９のサーボ駆動システムは、アンプ４０（１）～４０（４）間は厳密な同期が可能となり、サーボモータ５０（１）～５０（４）を使用して１つの軸を厳密に同期させて駆動することができる。

特開２０１６－４６８３３号公報

ところで、図８のサーボ駆動システムでは、専用ユニット３０が必要となるため、コストが増大する場合がある。
一方、図９のサーボ駆動システムでは、サーボ内部状態２１Ａ（１）～２１Ａ（４）を含む通信パケット（通信データ）の通信が必要となるため、通信負荷が増大し、リソースの消費も増大することがある。また、図９のサーボ駆動システムでは、上位コントローラ１０Ａは、指令１１Ａ（１）～１１Ａ（４）の各々の出力と、状態出力１２Ａ（１）～１２Ａ（４）の各々の取得とを厳密に同時に行う必要がある。また、図９のサーボ駆動システムでは、上位コントローラ１０Ａは、アンプ４０（１）～４０（４）の各々に対するサーボ内部状態２１Ａ（１）～２１Ａ（４）に必要な指令１１Ａ（１）～１１Ａ（４）を用意する必要があり、処理負荷が増大する場合がある。これにより、図９のサーボ駆動システムでは、「応答時間の遅延」や「パフォーマンスが出ない」等の影響が出ることがある。

そこで、複数のサーボモータ及び／又は複数の巻線のサーボモータを含む動力源の駆動において、コストの増加や応答時間の遅延やパフォーマンスの低下を回避することが望まれている。

（１）本開示のスレーブユニットの一態様は、上位コントローラからの指令に基づき、複数のアンプを用いて、複数のサーボモータ及び／又は複数の巻線を有するサーボモータを含む動力源を駆動させるスレーブユニットであって、前記複数のサーボモータ及び／又は前記複数の巻線の各々の状態を示すサーボ内部状態と、設定されたパラメータの内容を示す判断用データと、少なくとも前記複数のアンプ及び前記動力源の構成を示すリソースデータを記憶する記憶部と、前記判断用データ及び前記リソースデータに基づいて、複数の前記サーボ内部状態のうち１つのサーボ内部状態をコピー元とし、残りの少なくとも１つのサーボ内部状態をコピー先とし、前記コピー元のサーボ内部状態を前記コピー先にコピーして共通化するかを判断するサーボ内部状態コピー判断部と、前記サーボ内部状態コピー判断部による判断結果に基づいて、前記コピー元のサーボ内部状態を前記コピー先にコピーするサーボ内部状態コピー実施部と、前記複数のアンプの各々に複数の前記サーボ内部状態の各々を出力し、前記動力源を駆動制御するサーボ制御部と、を備える。

（２）本開示のサーボ駆動システムの一態様は、上位コントローラと、（１）のスレーブユニットと、を備える。

一態様によれば、複数のサーボモータ及び／又は複数の巻線のサーボモータを含む動力源の駆動において、コストの増加や応答時間の遅延やパフォーマンスの低下を回避することができる。

一実施形態に係るサーボ駆動システムの機能的構成例を示す機能ブロック図である。図１のスレーブユニットのコピー処理について説明するフローチャートである。図２に示すサーボ内部状態コピー処理を説明するフローチャートである。図２に示すサーボ内部状態監視処理を説明するフローチャートである。複数の巻線を有するサーボモータの動力源を駆動するサーボ駆動システムの一例を示す図である。サーボ駆動システムの一例を示す図である。サーボ駆動システムの一例を示す図である。サーボ制御部が各アンプに配置される場合のサーボ駆動システムの一例を示す図である。サーボ制御部がサーボ内部状態を記憶するスレーブユニットに配置される場合のサーボ駆動システムの一例を示す図である。

以下、一実施形態について図面を用いて説明する。
＜一実施形態＞
図１は、一実施形態に係るサーボ駆動システム１の機能的構成例を示す機能ブロック図である。なお、図８のブロック図と同様の機能を有する構成については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
図１に示すように、サーボ駆動システム１は、上位コントローラ１００、スレーブユニット２００、アンプ４０（１）～４０（４）、及びサーボモータ５０（１）～５０（４）を有する。
なお、以下では、サーボ駆動システム１は、４つのアンプ４０（１）～４０（４）、及びサーボモータ５０（１）～５０（４）を有する場合の動作について説明するが、４以外の複数のアンプ４０、及びサーボモータ５０を有する場合の動作についても同様である。

上位コントローラ１００とスレーブユニット２００とは、不図示の接続インタフェースを介して互いに直接接続されてもよい。なお、上位コントローラ１００とスレーブユニット２００は、ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して相互に接続されていてもよい。この場合、上位コントローラ１００、及びスレーブユニット２００は、かかる接続によって相互に通信を行うための図示しない通信部を備えてもよい。

上位コントローラ１００は、後述するサーボ内部状態２５０（１）を変更するコントロールワード（６０４０Ｈ）の指令１０１を、不図示の接続インタフェースを介してスレーブユニット２００に出力する。また、同時に、上位コントローラ１００は、不図示の接続インタフェースを介して、ステータスワード（６０４１Ｈ）でサーボ内部状態２５０（１）を状態出力１０２として取得する。

＜スレーブユニット２００＞
図１に示すように、本実施形態に係るスレーブユニット２００は、ＣｉＡ４０２対応のスレーブユニットであり、サーボ内部状態コピー判断部２０１、サーボ内部状態コピー実施部２０２、サーボ内部状態監視部２０３、サーボ制御部２０４、及び記憶部２０５を含んで構成される。
スレーブユニット２００は、図１の機能ブロックの動作を実現するために、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等の図示しない演算処理装置を備える。また、スレーブユニット２００は、各種の制御用プログラムを格納したＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ等の図示しない補助記憶装置や、演算処理装置がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのＲＡＭといった図示しない主記憶装置を備える。

そして、スレーブユニット２００において、演算処理装置が補助記憶装置からＯＳやアプリケーションソフトウェアを読み込み、読み込んだＯＳやアプリケーションソフトウェアを主記憶装置に展開させながら、これらのＯＳやアプリケーションソフトウェアに基づいた演算処理を行なう。この演算結果に基づいて、スレーブユニット２００が各ハードウェアを制御する。これにより、図１の機能ブロックによる処理は実現される。つまり、スレーブユニット２００は、ハードウェアとソフトウェアが協働することにより実現することができる。

サーボ内部状態コピー判断部２０１は、後述する判断用データ２５１及びリソースデータ２５２に基づいて、コピーを行うか否かを決定し、また、コピーを行う場合、サーボ内部状態２５０のうち、例えば、サーボ内部状態２５０（１）をコピー元と決定する。サーボ内部状態コピー判断部２１０は、残りのサーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）をコピー先とし、コピー元のサーボ内部状態２５０（１）を、コピー先のサーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）の各々にコピーして共通化するか否かを判断する。サーボ内部状態コピー判断部２０１は、判断結果をサーボ内部状態コピー実施部２０２に出力する。
なお、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、前記ではサーボモータ５０（１）をコピー元と決定したがこれに限定されず、サーボモータ５０（２）～５０（４）のいずれかをコピー元に決定してもよい。

サーボ内部状態コピー実施部２０２は、サーボ内部状態コピー判断部２０１による判断結果に基づいて、記憶部２０５において、コピー元のサーボ内部状態２５０（１）を、コピー先のサーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）の各々にコピーする。つまり、サーボ内部状態コピー実施部２０２は、サーボ内部状態２５０（１）～２５０（４）を共通化する。
これにより、本実施形態に係るサーボ駆動システム１は、１つの指令１０１をスレーブユニット２００に出力すると同時に、１つの状態出力１０２を受信するだけで、サーボ内部状態２５０（１）～２５０（４）を容易に更新することができ、また、更新されたサーボ内部状態２５０（１）～２５０（４）の各々を、アンプ４０（１）～４０（４）の各々に同時に出力することができる。

サーボ内部状態監視部２０３は、例えば、コピー先のサーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）を監視する。
より具体的には、サーボ内部状態監視部２０３は、例えば、コピー先の対象軸であるサーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）の各々を、論理和（ＯＲ）で、コピー元のサーボ内部状態２５０（１）に集約する。サーボ内部状態監視部２０３は、例えば、いずれかのサーボモータ５０でサーボ励磁状態が解消した場合や、いずれかのアンプ４０が異常によりアラーム状態になった場合等に、集約したコピー元のサーボ内部状態２５０（１）を状態出力１０２として、上位コントローラ１００に通知する。これにより、上位コントローラ１００は、いずれかのアンプ４０やサーボモータ５０において異常が発生したかを検知することができる。
また、サーボ内部状態監視部２０３は、監視結果に基づいて、後述する判断用データ２５１、及びリソースデータ２５２を更新してもよい。

サーボ制御部２０４は、アンプ４０（１）～４０（４）の各々に、サーボ内部状態２５０（１）～２５０（４）の各々を出力し、サーボモータ５０（１）～５０（４）を含む動力源を駆動制御する。

記憶部２０５は、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）やＨＤＤ等であり、サーボ内部状態２５０（１）～２５０（４）、判断用データ２５１、リソースデータ２５２、及び運転状態２５３を記憶する。
サーボ内部状態２５０（１）～２５０（４）は、前述したように、ＣｉＡ４０２の規格において、励磁されて駆動できる状態か否か等、サーボモータ５０（１）～５０（４）の各々の状態を示すデータを格納する。図１では、サーボ内部状態２５０（１）は、コピー元として、上位コントローラ１００からの指令１０１に基づいて更新される。一方、サーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）には、コピー先として、サーボ内部状態コピー実施部２０２によりコピー元のサーボ内部状態２５０（１）がコピーされ、サーボ内部状態２５０（１）～２５０（４）は共通化される。
なお、サーボ内部状態２５０（１）～２５０（４）では、サーボ制御部２０４が、アンプ４０（１）～４０（４）の各々を介して取得したサーボモータ５０（１）～５０（４）の各々の状態を示す情報に基づいて更新されてもよい。

判断用データ２５１は、例えば、アンプ４０（１）～４０（４）、及びサーボモータ５０（１）～５０（４）等に設定されているパラメータに関する設定内容等のデータを格納する。なお、判断用データ２５１は、サーボ内部状態監視部２０３の監視結果に基づいて、更新されてもよい。
リソースデータ２５２は、例えば、コピー可能なサーボ内部状態の数や、アンプ４０（１）～４０（４）及びサーボモータ５０（１）～５０（４）の構成に関するデータ等を格納する。また、リソースデータ２５２は、サーボ内部状態２５０のコピー元及びコピー先に関するデータを格納してもよい。さらに、リソースデータ２５２は、サーボ内部状態監視部２０３の監視結果に基づいて、更新されてもよい。
運転状態２５３は、サーボモータ５０（１）～５０（４）の駆動により動作する駆動対象の工作機械やロボット等の機械（不図示）の運転状態に関するデータを格納する。すなわち、運転状態２５３には、上位コントローラ１００からの指令１０１に基づいて動作する機械（不図示）の動作内容が格納される。

＜スレーブユニット２００のコピー処理＞
次に、一実施形態に係るスレーブユニット２００のコピー処理に係る動作について説明する。
図２から図４は、図１のスレーブユニット２００のコピー処理について説明するフローチャートである。

ステップＳ１において、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、コピー処理を継続するか否かを判断する。コピー処理を継続する場合、処理はステップＳ２に進み、コピー処理を継続しない場合、処理は終了する。

ステップＳ２において、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、記憶部２０５から判断用データ２５１及びリソースデータ２５２を読み出す。

ステップＳ３において、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、ステップＳ２で読み出した判断用データ２５１及びリソースデータ２５２に基づいて、サーボ内部状態２５０（１）をコピー元とし、サーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）をコピー先として決定する。

ステップＳ４において、サーボ内部状態コピー実施部２０２は、ステップＳ３で決定したコピー元のサーボ内部状態２５０（１）を、コピー先のサーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）にコピーするサーボ内部状態コピー処理を行う。なお、サーボ内部状態コピー処理の詳細なフローについては、後述する。

ステップＳ５において、サーボ内部状態監視部２０３は、コピー先のサーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）を監視するサーボ内部状態監視処理を行う。その後、処理はステップＳ１に戻る。なお、サーボ内部状態監視処理の詳細なフローについては、後述する。

図３は、図２のステップＳ４で示したサーボ内部状態コピー処理の詳細な処理内容を説明するフローチャートである。

ステップＳ４１において、サーボ内部状態コピー実施部２０２は、コピー元のサーボ内部状態２５０（１）を記憶部２０５から取得する。

ステップＳ４２において、サーボ内部状態コピー実施部２０２は、ステップＳ３で決定したコピー先に、ステップＳ４１で取得したコピー元のサーボ内部状態２５０（１）をコピーする。

ステップＳ４３において、サーボ内部状態コピー実施部２０２は、全コピー対象である全てのコピー先にコピー元のサーボ内部状態２５０（１）をコピーしたか否かを判定する。全コピー対象にコピー元をコピーした場合、サーボ内部状態コピー処理は終了し、処理はステップＳ５に進む。全コピー対象にコピー元をコピーしていない場合、処理はステップＳ４１に戻る。

図４は、図２のステップＳ５で示したサーボ内部状態監視処理の詳細な処理内容を説明するフローチャートである。

ステップＳ５１において、サーボ内部状態監視部２０３は、例えば、ステップＳ４２でコピーされたコピー先のサーボ内部状態２５０（２）を、記憶部２０５から取得する。

ステップＳ５２において、サーボ内部状態監視部２０３は、コピー元のサーボ内部状態２５０（１）に論理和として、ステップＳ５１で取得したコピー先のサーボ内部状態２５０（２）をセット（集約）する。

ステップＳ５３において、サーボ内部状態監視部２０３は、全コピー対象である全てのコピー先のサーボ内部状態２５０をセットしたか否かを判定する。全コピー対象のサーボ内部状態２５０をセットした場合、サーボ内部状態監視処理は終了し、処理はステップＳ１に戻る。全コピー対象のサーボ内部状態２５０をセットしていない場合、処理はステップＳ５１に戻る。

以上の通り、一実施形態に係るスレーブユニット２００は、１つのサーボ内部状態２５０（１）をコピー元とし、残りのサーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）をコピー先と決定し、コピー元のサーボ内部状態２５０（１）をコピー先の各々にコピーする。これにより、サーボ駆動システム１は、１組の指令１０１と状態出力１０２の通信で、サーボモータ５０（１）～５０（４）を用いて１つの軸を同期させて駆動させることができ、通信負荷の増大、リソースの消費の増大、及び処理負荷の増大を抑制することができる。すなわち、サーボ駆動システム１は、応答時間の遅延やパフォーマンスの低下を回避することができる。
また、スレーブユニット２００は、図８のサーボ駆動システムのように、専用ユニット３０を用いることなく、アンプ４０（１）～４０（４）の各々にサーボ内部状態２５０（１）～２５０（４）を同時に出力することができ、コストを削減することができる。
また、スレーブユニット２００は、コピー先のサーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）を監視し、コピー先のサーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）を論理和で、コピー元のサーボ内部状態２５０（１）に集約して、上位コントローラ１００に通知する。これにより、上位コントローラ１００は、いずれかのアンプ４０やサーボモータ５０において異常が発生したかを検知することができる。

以上、一実施形態について説明したが、サーボ駆動システム１は、上述の実施形態に限定されるものではなく、目的を達成できる範囲での変形、改良等を含む。

＜変形例１＞
上述の実施形態では、サーボ駆動システム１は、複数のサーボモータ５０を用いて１つの軸を同期させて駆動させたが、複数の巻線を有するサーボモータを駆動させてもよい。
図５は、複数の巻線を有するサーボモータ５０Ａの動力源を駆動するサーボ駆動システムの一例を示す図である。アンプ４０（１）～４０（４）の各々は、サーボモータ５０Ａが有する不図示の４つ巻線の各々に接続される。また、サーボ内部状態２５０（１）～２５０（４）の各々は、不図示の４つ巻線の各々の状態を示すデータを格納する。
なお、図５では、サーボモータ５０Ａの巻線の数は、４つとしたが、４以外の複数でもよい。この場合、巻線の数に応じて、アンプ４０及びサーボ内部状態２５０の数も変化する。

＜変形例２＞
また例えば、上述の実施形態では、サーボ駆動システム１は、１つのコピー元のサーボ内部状態２５０が、残りの全てのコピー先のサーボ内部状態２５０にコピーされたが、これに限定さない。
例えば、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、コピー対象であるコピー先を、機械構成の変化に応じて動的に切り替えてもよい。例えば、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、判断用データ２５１又はリソースデータ２５２に基づき、コピー先のサーボ内部状態２５０に対応するアンプ４０やサーボモータ５０において異常が発生したことを検知した場合、異常が発生したコピー先のサーボ内部状態２５０を、コピー対象から外してもよい。

また、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、運転状態２５３が示す不図示の機械における動作内容に応じて、「省エネ優先」や「精度優先」等を判断用データ２５１として使用してもよい。例えば、上位コントローラ１００から「省エネ優先」が指示された場合、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、サーボ内部状態２５０（１）をコピー元と決定するとともに、３つのサーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）のうちサーボ内部状態２５０（２）のみをコピー先として決定してもよい。これにより、サーボ駆動システム１は、不図示の機械において加工精度があまり要求されない動作内容の場合、一部のサーボモータ５０で１つの軸を駆動させることで、省エネルギーを実現することができる。

また、上位コントローラ１００から「精度優先」が指示された場合、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、判断用データ２５１に基づいて、サーボ内部状態２５０（１）をコピー元と決定し、残り全てのサーボ内部状態２５０（２）～２５０（４）をコピー先として決定してもよい。これにより、サーボ駆動システム１は、不図示の機械において加工精度が要求される動作内容の場合、全てのサーボモータ５０で１つの軸を駆動させることで、要求される加工精度を達成することができる。
換言すれば、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、運転状態２５３が示す不図示の機械における動作内容に応じて、コピー対象であるコピー先を計画立て（スケジューリング）してもよい。そして、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、判断用データ２５１及びリソースデータ２５２に基づいて、計画立てたコピー先に、コピー元のサーボ内部状態２５０をコピーし共通化することを判断してもよい。

＜変形例３＞
また例えば、上述の実施形態では、サーボ内部状態コピー実施部２０２は、コピー元のサーボ内部状態２５０を、コピー先にコピーしたが、コピー元の動作モード（位置／速度／トルク等の制御方式）を、コピー先にコピーしてもよい。あるいは、サーボ内部状態コピー実施部２０２は、コピー元のモーション指令（位置指令／速度指令／トルク指令等）を、コピー先にコピーしてもよい。

＜変形例４＞
また例えば、上述の実施形態では、サーボ駆動システム１は、４つのサーボモータ５０（１）～５０（４）の動力源を用いて１つの軸を同期させて駆動させたが、複数の単巻線のサーボモータ５０と、複数の巻線のサーボモータとの組み合わせの動力源を用いて１つの軸を駆動してもよい。
図６は、サーボ駆動システム１の一例を示す図である。図６では、２つのサーボモータ５０（１）、５０（２）と、２巻線のサーボモータ５０Ｂとを用いて１つの軸を同期させて駆動させる場合を示し、アンプ４０（３）、４０（４）の各々は、サーボモータ５０Ｂが有する２つの巻線の各々に接続される。

＜変形例５＞
また例えば、上述の実施形態では、サーボ駆動システム１は、４つのサーボモータ５０（１）～５０（４）を用いて１つの軸を同期させて駆動させたが、複数の軸を駆動させてもよい。
図７は、サーボ駆動システム１の一例を示す図である。図７では、４つのサーボモータ５０（１）～５０（４）を用いて２つの軸を同期させて駆動させる場合を示す。すなわち、サーボモータ５０（１）、５０（２）は、駆動機構６０Ａ（１）を介して１つの軸を同期して駆動し、サーボモータ５０（３）、５０（４）は、駆動機構６０Ａ（２）を介して１つの軸を同期して駆動する。

この場合、スレーブユニット２００は、サーボ内部状態２５０（１）、２５０（２）の一組と、サーボ内部状態２５０（３）、２５０（４）の一組とでそれぞれのグループを設定する。そして、スレーブユニット２００は、上位コントローラ１００から各グループに対する指令１０１Ａ（１）、１０１Ａ（２）を受けると同時に、状態出力１０２Ａ（１）、１０２Ａ（２）を出力してもよい。また、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、判断用データ２５１及びリソースデータ２５２に基づいて、各グループ内で、コピーを行うか否か、コピーを行う場合にコピー元及びコピー先を決定してもよい。また、サーボ内部状態監視部２０３は、グループ毎に、サーボ内部状態２５０を監視してもよい。

より具体的には、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、例えば、各グループにおいて、サーボ内部状態２５０（１）、２５０（３）をコピー元とし、サーボ内部状態２５０（２）、２５０（４）をコピー先と決定する。そして、サーボ内部状態コピー実施部２０２は、各グループにおいて、コピー元のサーボ内部状態２５０（１）をコピー先のサーボ内部状態２５０（２）にコピーするとともに、コピー元のサーボ内部状態２５０（３）をコピー先のサーボ内部状態２５０（４）にコピーする。また、サーボ内部状態監視部２０３は、各グループにおいて、コピー先のサーボ内部状態２５０（２）を論理和でコピー元のサーボ内部状態２５０（１）に集約するとともに、コピー先のサーボ内部状態２５０（４）を論理和でコピー元のサーボ内部状態２５０（３）に集約する。
なお、図７では、４つのサーボモータ５０（１）～５０（４）を用いて２つの軸を同期させて駆動させ、サーボ内部状態２５０（１）～２５０（４）を２つのグループに分けたが、これに限定されない。例えば、４以外の複数のサーボモータ５０を用いて、２以上の複数の軸を駆動し、サーボ内部状態２５０を軸の数に応じた数のグループに分けてもよい。

なお、一実施形態における、サーボ駆動システム１及びスレーブユニット２００に含まれる各機能は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによりそれぞれ実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

サーボ駆動システム１及びスレーブユニット２００に含まれる各構成部は、電子回路等を含むハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ソフトウェアによって実現される場合には、このソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。また、これらのプログラムは、リムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されてもよいし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されてもよい。また、ハードウェアで構成する場合、上記の装置に含まれる各構成部の機能の一部または全部を、例えば、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ゲートアレイ、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）、ＣＰＬＤ（ＣｏｍｐｌｅｘＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅ）等の集積回路（ＩＣ）で構成することができる。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（Ｎｏｎ-ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（Ｔａｎｇｉｂｌｅｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（Ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は、無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

なお、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

以上を換言すると、本開示のスレーブユニット、及びサーボ駆動システムは、次のような構成を有する各種各様の実施形態を取ることができる。

（１）本開示のスレーブユニット２００は、上位コントローラ１００からの指令に基づき、複数のアンプ４０を用いて、複数のサーボモータ５０及び／又は複数の巻線を有するサーボモータ５０Ａを含む動力源を駆動させるスレーブユニットであって、複数のサーボモータ５０及び／又は複数の巻線の各々の状態を示すサーボ内部状態２５０と、設定されたパラメータの内容を示す判断用データ２５１と、少なくとも複数のアンプ４０及び動力源の構成を示すリソースデータ２５２を記憶する記憶部２０５と、判断用データ２５１及びリソースデータ２５２に基づいて、複数のサーボ内部状態２５０のうち１つのサーボ内部状態２５０（１）をコピー元とし、残りの少なくとも１つのサーボ内部状態２５０をコピー先とし、コピー元のサーボ内部状態２５０（１）をコピー先にコピーして共通化するかを判断するサーボ内部状態コピー判断部２０１と、サーボ内部状態コピー判断部２０１による判断結果に基づいて、コピー元のサーボ内部状態２５０（１）をコピー先にコピーするサーボ内部状態コピー実施部２０２と、複数のアンプ４０の各々に複数のサーボ内部状態２５０の各々を出力し、動力源を駆動制御するサーボ制御部２０４と、を備える。
このスレーブユニット２００によれば、複数のサーボモータ５０及び／又は複数の巻線のサーボモータ５０Ａを含む動力源の駆動において、応答時間の遅延やパフォーマンスの低下を回避することができる。

（２）コピー先のサーボ内部状態２５０を監視するサーボ内部状態監視部２０３を備えてもよい。
そうすることで、いずれかのアンプ４０、サーボモータ５０又は巻線において異常が発生したかを検知することができる。

（３）リソースデータ２５２は、コピー可能なサーボ内部状態２５０の数を含んでもよい。
そうすることで、コピー先を容易に決定することができる。

（４）コピー先は、複数のアンプ４０、複数のサーボモータ５０又は複数の巻線の構成の変化に応じて切り替わってもよい。
そうすることで、サーボモータ５０、５０Ａの駆動において、柔軟に対応することができる。

（５）サーボ内部状態コピー判断部２０１は、駆動対象の機械の運転状態に合わせてコピー先を決定してもよい。
そうすることで、機械（不図示）の運転状態に応じてサーボモータ５０の駆動を柔軟に対応することができる。

（６）複数のアンプ４０の各々に対応するサーボ内部状態２５０は、複数のグループに分けられ、サーボ内部状態コピー判断部２０１は、複数のグループの各々において、コピー元とコピー先を決定し、コピー元のサーボ内部状態をコピー先にコピーして共通化するかを判断し、サーボ内部状態コピー実施部２０２は、サーボ内部状態コピー判断部２０１による判断結果に基づいて、複数のグループの各々においてコピー元のサーボ内部状態２５０をコピー先にコピーしてもよい。
そうすることで、複数の軸を駆動させる場合でも、応答時間の遅延やパフォーマンスの低下を回避することができる。

（７）本開示のサーボ駆動システム１は、上位コントローラ１００と、（１）から（６）のいずれかのスレーブユニット２００と、を備える。
このサーボ駆動システム１によれば、上述の（１）から（６）のいずれかと同様の効果を奏することができる。

１サーボ駆動システム
４０（１）～４０（４）アンプ
５０（１）～５０（４）サーボモータ
１００上位コントローラ
２００スレーブユニット
２０１サーボ内部状態コピー判断部
２０２サーボ内部状態コピー実施部
２０３サーボ内部状態監視部
２０４サーボ制御部
２５０（１）～２５０（４）サーボ内部状態
２５１判断用データ
２５２リソースデータ

Claims

上位コントローラからの指令に基づき、複数のアンプを用いて、複数のサーボモータ及び／又は複数の巻線を有するサーボモータを含む動力源を駆動させるスレーブユニットであって、
前記複数のサーボモータ及び／又は前記複数の巻線の各々の状態を示すサーボ内部状態と、設定されたパラメータの内容を示す判断用データと、少なくとも前記複数のアンプ及び前記動力源の構成を示すリソースデータを記憶する記憶部と、
前記判断用データ及び前記リソースデータに基づいて、複数の前記サーボ内部状態のうち１つのサーボ内部状態をコピー元とし、残りの少なくとも１つのサーボ内部状態をコピー先とし、前記コピー元のサーボ内部状態を前記コピー先にコピーして共通化するかを判断するサーボ内部状態コピー判断部と、
前記サーボ内部状態コピー判断部による判断結果に基づいて、前記コピー元のサーボ内部状態を前記コピー先にコピーするサーボ内部状態コピー実施部と、
前記複数のアンプの各々に複数の前記サーボ内部状態の各々を出力し、前記動力源を駆動制御するサーボ制御部と、
を備えるスレーブユニット。
前記コピー先の前記サーボ内部状態を監視するサーボ内部状態監視部を備える、請求項１に記載のスレーブユニット。
前記リソースデータは、コピー可能な前記サーボ内部状態の数を含む、請求項１又は請求項２に記載のスレーブユニット。
前記コピー先は、前記複数のアンプ、前記複数のサーボモータ又は前記複数の巻線の構成の変化に応じて切り替わる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスレーブユニット。
前記サーボ内部状態コピー判断部は、駆動対象の機械の運転状態に合わせて前記コピー先を決定する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のスレーブユニット。
前記複数のアンプの各々に対応する前記サーボ内部状態は、複数のグループに分けられ、
前記サーボ内部状態コピー判断部は、前記複数のグループの各々において、前記コピー元と前記コピー先を決定し、前記コピー元のサーボ内部状態を前記コピー先にコピーして共通化するかを判断し、
前記サーボ内部状態コピー実施部は、前記サーボ内部状態コピー判断部による判断結果に基づいて、前記複数のグループの各々において前記コピー元のサーボ内部状態を前記コピー先にコピーする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のスレーブユニット。
上位コントローラと、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のスレーブユニットと、を備えるサーボ駆動システム。