JPWO2009057545A1

JPWO2009057545A1 - 多軸駆動ドライバの制御方法、及び多軸駆動ドライバ、並びにそれを備えた多軸駆動制御システム

Info

Publication number: JPWO2009057545A1
Application number: JP2009539045A
Authority: JP
Inventors: 長門　義文; 義文長門
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2011-03-10
Anticipated expiration: 2028-10-27
Also published as: US8334669B2; TW200934090A; WO2009057545A1; CN102318180A; KR101531433B1; CN102318180B; DE112008002887T5; TWI448067B; DE112008002887B4; US20100259209A1; KR20100087345A; JP5416594B2

Abstract

汎用的な外部インターフェイス一つで、多軸駆動ドライバの駆動軸別制御部と通信可能な制御方法を提供する。外部機器から多軸駆動ドライバが備える駆動軸別制御部にコマンドを送信し、前記駆動軸別制御部のパラメータ、及び／又は動作設定を行う多軸駆動ドライバの制御方法において、前記外部機器と前記多軸駆動ドライバとを１対１に接続し、前記外部インターフェイスと前記駆動軸別制御部とをマルチドロップ接続部を介して接続し、前記駆動軸別制御部は、前記コマンドが自宛のコマンドであるか否かを判別し、自宛のコマンドである場合には前記コマンドを実行するとともに、前記マルチドロップ接続部に送信許可フラグと前記コマンドに対応する応答データとを送信し、前記マルチドロップ接続部は、前記送信許可フラグにより自送信ポートを開くとともに、前記応答データを前記外部機器に送信し、前記送信の終了後、前記送信ポートを閉じる。

Description

本発明は、多軸駆動ドライバの制御方法、及び多軸駆動ドライバ、並びにそれを備えた多軸駆動制御システムに関するものである。

工作機械に使用されている各種テーブル、産業用ロボットの走行部、あるいは各種搬送装置等には複数のリニアモータ、サーボモータ、又はステッピングモータが使用されている。これらの駆動機器は軸系毎（軸別）に独立し駆動することから、駆動軸別に特有のパラメータが設定されている。また、各駆動軸は使用環境条件に応じてその駆動方法を変える必要があるため、使用環境条件に応じて駆動軸別にパラメータをその都度設定する必要がある。

多軸駆動ドライバは、駆動軸別に特有のパラメータを保持し、該パラメータと駆動軸別に保持するプログラム等により、駆動系別に設けられているモータをそれぞれ独立して制御する機能を備えている。

ここで、軸別に設定するパラメータ、例えばモータの回転等に係るパラメータの設定又は変更は、多軸駆動ドライバに外部機器を接続し、外部機器から所望のパラメータ値を入力することにより行われるのが一般的である。かかる外部機器としては、専用の入力装置を用いる場合もあれば、汎用のパソコンを外部機器として使う場合もある。なお、アクチュエータ等の駆動系、それを制御する多軸駆動ドライバ、そして多軸駆動ドライバのパラメータ等の設定を行う外部機器を含んで構成されるシステムを多軸駆動制御システムと呼ぶ。

従来の多軸駆動制御システムは、例えば文献１に記載されているように複数のモータに駆動信号をそれぞれ出力する必要があるため、駆動軸別に駆動制御ボードが設けられ、それらの駆動制御ボードは、基板上に積層配置されるという構造になっている。

このように従来の多軸駆動制御システムは、各軸を制御するために軸別（制御するモータ毎）にマイクロコンピュータを含んで構成されるドライバ回路を備えた駆動制御ボードを設け、駆動軸別にモータの作動順序や作動量等の制御を行うように構成されている。

また、駆動制御ボードには、外部機器から発行される命令（コマンド）を受け入れるインターフェイスが必要であり、外部機器からインターフェイスを通して、例えばモータを制御するドライバのパラメータの変更・書込み・保存を行うことができるように構成されている。また、モニターの表示方法の設定や通信速度の設定、あるいは簡易ジョブ動作を一時的に行わせ、その動作確認を行う等の設定も外部機器から行えるように構成されている。かかる外部入力用のインターフェイスの通信規格としては、シリアル通信、パラレル通信、ＬＡＮ等、様々なものがある。しかし、外部入力用機器としてＲＳ２３２Ｃを外部インターフェイスとするパソコンを用いる場合も多い。

上述したように、従来の多軸駆動制御技術、例えばＮ個のモータを使ってＮ軸駆動させる場合、その制御にはＮ個の駆動制御ボードが必要となり、それに伴い外部インターフェイスであるＲＳ２３２Ｃポートも駆動制御ボード毎に必要となる。ここで、ＲＳ２３２Ｃは１対１の通信規格であることから、ハードウエア的にマルチ接続することができない。また、１対１の通信しかできない規格であるがために、このＲＳ２３２Ｃによる通信プロトコルも１対１の通信をベースにして構築されている。

ＲＳ２３２Ｃの１対１の通信のハードウエアと通信プロトコルに対して、マルチ接続が行えるマルチドロップのネットワークを構築する技術が文献２において開示されている。文献２では、複数台の自動販売機（１Ａ〜１Ｃ）を光通信にて１：１のインターフェイスの規格（ＲＳ２３２Ｃ）を持つハードウエアと通信プロトコルのネットワークにおいて、１対多もしくは多対多のインターフェイスの規格（ＲＳ４８５）を持つハードウエアとソフトウエア的な切換え機能を持たせたＲＳ２３２Ｃ／ＲＳ４８５変換器を中間的に介入させ、マルチドロップ接続によりネットワークを構築する技術が開示されている。

しかし、ＲＳ４８５はその配下に一意のＩＤを持つ複数のモジュールを接続することはできるが、双方向の通信を行う上ではいくつかの問題がある。例えば、ＲＳ４８５を通して送信されてくるデータを各モジュールは一斉に受信するが、自宛に送られてくるデータに対する応答は、送信用の通信回線が使用可能なときに適宜応答するように構成されている。このため、応答データがときに他のデータと衝突を起こしたり、外部機器への応答が遅れるという問題がある。更に、モジュールから外部機器に向けての通信が常に可能な状態となっていることから、外部の雑音の影響を受け易い等の問題がある。

近年の産業用工作機器には、例えば１マイクロメータ以下の高精度の位置決めや高速の制御が必要とされている。このような高精度かつ高速の多軸駆動制御を行う上で、外部雑音による誤動作や停止位置ずれ等は、多軸駆動制御システムにおいては致命的な問題となる。

さらに、制御する軸系が多くなると駆動部（ドライバ部）が大型化し、駆動部と各モータ間の配線も複雑になる。また、多軸駆動制御を多用する機械や設備では、軸別に設ける外部インターフェイスや基板の価格が、駆動制御システムのコストアップの要因として直接反映される。
特開２０００−２８７４７６号公報特開平８−１６１６０４号公報

そこで本発明の目的は、駆動軸別に設けられる複数の駆動モータにより、多軸駆動する多軸駆動制御システムの多軸駆動ドライバにおいて、汎用的な外部インターフェイス一つで、マイコンを含んで構成される多軸駆動ドライバの駆動軸別制御部と通信可能な多軸駆動ドライバの制御方法を提供することにある。また、多軸駆動ドライバの駆動軸別制御部を１つの基板上に設けることにより、従来にはない高速かつ安定した多軸駆動ドライバ、及びそれを備えた多軸駆動制御システムを提供することにある。

本発明は、外部機器から多軸駆動ドライバが備える駆動軸別制御部にコマンドを送信し、前記駆動軸別制御部のパラメータ、及び／又は動作設定を行う多軸駆動ドライバの制御方法において、前記外部機器が備える１対１の通信ポートと前記多軸駆動ドライバの外部インターフェイスとを１対１に接続し、前記外部インターフェイスと前記駆動軸別制御部とをマルチドロップ接続部を介して接続し、前記マルチドロップ接続部は、前記コマンドをマルチドロップ接続に適合したプロトコルに変換して前記駆動軸別制御部に送信し、前記駆動軸別制御部は、前記コマンドが自宛のコマンドであるか否かを判別し、自宛のコマンドである場合には前記コマンドを実行するとともに、前記マルチドロップ接続部に送信許可フラグと前記コマンドに対応する応答データとを送信し、前記マルチドロップ接続部は、前記送信許可フラグにより自送信ポートを開くとともに、前記応答データを前記外部機器に送信し、前記送信の終了後、前記送信ポートを閉じることを特徴とする。ここで、自送信ポートとはマルチドロップ接続部が備える送信ポートである。また、前記マルチドロップ接続の通信規格がＲＳ４２２又はＲＳ４８５であることは好適である。

これにより外部機器の汎用通信ポートと、多軸駆動ドライバの単一の外部インターフェイスとの接続であっても、複数の駆動軸別制御部のパラメータ等を独立に設定することができる。また、外部雑音等の影響を受け難く、かつ高速にパラメータ等の設定が可能となる。

前記駆動軸別制御部の一意の識別番号が、前記駆動軸別制御部のアナログポートを利用した電圧値であることは好ましい。複数の駆動軸別制御部を識別するアドレスとして、駆動軸別制御部近傍の電源ラインから抵抗分割等により異なる電圧値をアナログポートに入力することで、極めて簡単に駆動軸別制御部にアドレスを割り付けることができる。

本発明は、複数の駆動軸別制御を行う多軸駆動ドライバであって、外部との接続を行う１対１の外部インターフェイスと、該外部インターフェイスに接続し配下にマルチドロップ接続可能な第１の通信制御手段と、前記第１の通信制御手段に駆動軸別に接続し、前記第１の通信制御手段と同一の通信プロトコルを備えるとともに、送信ポートの開閉手段を備えた第２の通信制御手段と、前記第２の通信制御手段に駆動軸別に接続し、前記駆動軸別に独立して駆動制御を実行する複数の駆動軸別制御部とを備え、前記駆動軸別制御部は、一意の識別番号を備えるとともに、前記多軸駆動ドライバの前記外部インターフェイスに接続する外部機器から、前記一意の識別番号を付けて送信されてくるコマンドの受信と実行処理を行うコマンド実行処理手段と、前記コマンドの実行処理後、前記コマンドに応答する応答データと該応答データを前記外部機器に送信するために、前記第２の通信制御手段に前記送信ポートを開くことを要求する送信許可フラグを送信する手段とを備えたことを特徴とする。また、異なる電圧を前記一意の識別番号として、前記駆動軸別制御部のアナログポートに入力する手段を備えたことは好適である。

前記第１の通信制御手段、前記第２の通信制御手段、及び前記駆動軸別制御部が同一の基板に設けられていることは好適である。これにより、多軸駆動ドライバのサイズを小さくすることができ、かつコストを低減することができる。

本発明は、駆動軸別に駆動する複数のアクチュエータと、前記アクチュエータに電力を供給するインバータと、前記インバータの電力を駆動軸別に制御する多軸駆動ドライバと、前記多軸駆動ドライバのパラメータ及び／又は動作設定を行う外部機器とを備えた多軸駆動制御システムにおいて、前記多軸駆動ドライバは、外部との接続を行う１対１の外部インターフェイスと、該外部インターフェイスに接続し配下にマルチドロップ接続可能な第１の通信制御手段と、前記第１の通信制御手段に駆動軸別に接続し、前記第１の通信制御手段と同一の通信プロトコルを備えるとともに、送信ポートの開閉手段を備えた第２の通信制御手段と、前記第２の通信制御手段に駆動軸別に接続し、前記駆動軸別に独立して駆動制御を実行する複数の駆動軸別制御部とを備え、前記駆動軸別制御部は、一意の識別番号を備えるとともに、前記多軸駆動ドライバの前記外部インターフェイスに接続する外部機器から、前記一意の識別番号を付けて送信されてくるコマンドの受信と実行処理を行うコマンド実行処理手段と、前記コマンドの実行処理後、前記コマンドに応答する応答データと該応答データを前記外部機器に送信するために、前記第２の通信制御手段に前記送信ポートを開くことを要求する送信許可フラグを送信する手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、１つの外部インターフェイスを備えた多軸駆動ドライバにより駆動軸別制御部の設定を行うことができる。また、本発明によれば配線の複雑化や装置の大型化を招くこと無く、コンパクトな多軸駆動ドライバを構成することができる。更に、本発明の多軸駆動ドライバを使えば、安定で低コストの多軸駆動制御システムを構築することができる。

本発明の一実施形態である多軸駆動制御システムを示す斜視図多軸駆動制御システムの配線系統図多軸駆動ドライバ、外部機器、リニアモータアクチュエータの接続関係を示した接続詳細図マルチドロップ接続部、駆動軸別制御部、電力制御部の構成を示す図マイコンのアナログポートに各電圧を入力させる抵抗分割回路の例を示す図コマンドが多軸駆動ドライバに送信された場合の処理動作のフローチャート

符号の説明

１…多軸駆動制御システム，１０…多軸駆動ドライバ，１１…外部機器（専用ドライバ），１２…パソコン，１３…リニアモータアクチュエータ，１５…エンコーダ部，１１０…マルチドロップ接続部，１１１…ＲＳ２３２Ｃトランシーバ，１１２…ＲＳ４８５トランシーバ，１１３…アクションフラグ（送信許可フラグ），１２０…駆動軸別制御部，１２１…ＲＳ２３２Ｃ通信ケーブル，１４０…電力制御部，３００…電源ライン，３１０…エンコーダ信号ライン

図１は、本発明の一実施形態である多軸駆動制御システム１の斜視図を示したものである。この多軸駆動制御システム１では、２台のリニアモータアクチュエータ１３を多軸駆動ドライバ１０により制御する。このシステムで示す２台のリニアモータアクチュエータ１３に代えて、多軸駆動の制御対象が、例えば３軸のＸＹＺステージであってもよい。また８軸、１６軸等の産業用ロボットであってもよい。なお、制御対象が増加する場合には、多軸駆動ドライバ１０からリニアモータアクチュエータ１３に接続する電源ライン３００、エンコーダ信号ライン３１０の本数は、制御対象数分増加することになり、多軸駆動ドライバ１０はそれに対応する出力ポートを備えることになる。

多軸駆動ドライバ１０は、内部にマイクロコンピュータ（以下、マイコン）を備えており、リニアモータアクチュエータ１３の走行制御に係る命令を生成しその制御を行う。多軸駆動ドライバ１０は外部機器との接続用の外部インターフェイスを備えている。この外部インターフェイスの通信規格としてはシリアル通信方式、例えばＲＳ２３２Ｃを挙げることができる。それは外部機器としてパーソナルコンピュータ(以下、パソコン)を用いる場合があり、パソコンが標準として備えている外部インターフェイスの通信規格がＲＳ２３２Ｃだからである。

図１に示す多軸駆動制御システム１においては、外部機器としてパソコン１２、又は多軸駆動ドライバ１０の専用の外部機器（専用ドライバ）１１を用いる構成となっている。

多軸駆動ドライバ１０は、外部機器との接続インターフェイスであるＲＳ２３２Ｃ通信ケーブル１２１により専用ドライバ１１、又はパソコン１２と接続されている。このいずれかを用いて多軸駆動ドライバ１０の軸別の駆動用パラメータの設定、あるいはリニアモータアクチュエータ１３の動作設定等を行う。図１に示す通り、多軸駆動ドライバ１０は１個の外部インターフェイスにより駆動軸別にパラメータ等の設定を行うことができるように構成されている。より具体的には、専用ドライバ１１、又はパソコン１２により、言語、例えば日本語、英語の切り替え設定を行うことができる。また、パラメータの確認、変更、書き込み、保存の設定等を行うことができる。更に、モニタリングや簡易ジョブ動作、そして通信速度、例えば通信速度を１２００ｂｐｓから３８４００ｂｐｓの範囲で設定変更する等である。

専用ドライバ１１、又はパソコン１２により多軸駆動ドライバ１０の各種パラメータ等の設定を行うが、その設定内容に従って、リニアモータアクチュエータ１３の走行条件が決定される。多軸駆動ドライバ１０には交流リニア同期モータに電力を供給する電源ライン３００と、リニアモータアクチュエータ１３の制御信号が流れるエンコーダ信号ライン３１０が接続されている。

リニアモータアクチュエータ１３は、ベース部材と、このベース部材の上に敷設された軌道レールと、この軌道レールに沿って自在に往復運動が可能なスライドテーブルと、このスライドテーブルをベース部材上で推進する交流リニア同期モータ（図外）とから構成されている。

リニアモータアクチュエータ１３を走行させる交流リニア同期モータの出力（推力）は、スライドテーブルに載置される負荷の大きさにより決定される。一般的に交流リニア同期モータの推力は、モータの励磁コイルに流れる駆動電流により可動子の磁極に発生する磁界と、ベース部材の各側壁に一列に配列された複数の固定子マグネットとの反発力により決まる。

ベース部材の各側壁上において、固定子マグネットはＮ極及びＳ極を交互に励磁コイルに向けるように配列されている。

図２は、多軸駆動制御システムの配線系統図を示したものである。多軸駆動ドライバ１０には外部機器１１、リニアモータアクチュエータ１３、スケールヘッドが接続されている。多軸駆動ドライバ１０は、マルチドロップ接続部１１０、リニアモータアクチュエータ１３の制御信号を生成処理する駆動軸別制御部１２０、そしてリニアモータアクチュエータ１３に電力を供給する電力制御部１４０とから構成される。

リニアモータアクチュエータ１３は、それぞれＵ相、Ｖ相及びＷ相の三相のコイルからなる励磁コイルを具備しており、これらのコイルに対して多軸駆動ドライバ１０の電力制御部１４０から三相交流電流が通電され、リニアモータアクチュエータ１３の励磁コイルに対して固定子マグネットの配列方向に沿った推力が発生するようになっている。なお、電力制御部１４０では、インバータ（１４０−１から１４０−４）により直流電流が３相交流電流に変換されリニアモータアクチュエータ１３（１３０−１から１３０−４）に供給される。なお、各相の電流は電流検出器１４２により検出され、図２に示す電流値（ＩＵ１からＩＵ４，ＩＶ１からＩＶ４）は駆動軸別制御部１２０のマイコンにフィードバックされる。

図１に示すリニアモータアクチュエータ１３のベース部材の一方の側壁には、断面略Ｌ字型のブラケットが固定されており、このブラケットの上面にはベース部材の長手方向に沿ってリニアスケールが貼り付けられている。また、スライドテーブルの下面には該スライドテーブルの移動に応じて前記リニアスケールを読み取るエンコーダが固定されており、スライドテーブルの移動速度に応じた間隔でパルス信号を出力する。

リニアモータアクチュエータ１３の励磁コイルに対する通電、及びエンコーダの出力信号の伝送には、フレキシブルプリント配線板が用いられており、これらはスライドテーブルの下面に固定され、ベース部材の側方へ引き出され、多軸駆動ドライバ１０とエンコーダ信号ライン３１０により接続されている。

以上のように構成されたリニアモータアクチュエータでは、スライドテーブルに固定された励磁コイルに対して三相交流電流を通電すると、励磁コイルに固定子マグネットの配列方向に沿った推力が発生し、スライドテーブルが軌道レールに沿って進退する。前記エンコーダはリニアスケールを読み取り、スライドテーブルの移動速度及び移動距離に応じた出力信号を出力するので、エンコーダの出力信号を参照しながら励磁コイルへの通電を制御することにより、スライドテーブルの往復運動をそれぞれ独立かつ任意に制御することができる。

リニアモータアクチュエータ１３は上述のようにして往復運動を行うが、リニアモータアクチュエータ１３の走行条件の設定（パラメータの設定）は外部機器１１により行われる。図２に示す多軸駆動制御システムにおいては、４台のリニアモータアクチュエータ（１３０−１から１３０−４）を制御するために、駆動軸別制御部１２０には４個のマイコン（マイコン１からマイコン４）が配置されている。マイコン１からマイコン４はリニアモータアクチュエータ１３０−１からリニアモータアクチュエータ１３０−４に対応し、各リニアモータアクチュエータをそれぞれ独立に制御する。

従来、マイコン１からマイコン４のパラメータの設定には、多軸駆動ドライバ１０に各マイコンに対応した外部インターフェイスを設け、インターフェイス毎に外部機器１１と接続する必要があった。即ち、多軸駆動ドライバ１０には４個の外部インターフェイスが必要であった。本発明では、外部機器１１とマイコン（マイコン１からマイコン４）との接続の間にマルチドロップ接続部１１０を介在させることにより、１個の外部インターフェイスで４個のマイコンに対してコマンドを送信することができるように構成されている。また、外部機器１１は、４個のマイコンのいずれかが送信してくる応答データを１個の外部インターフェイスを通して受信することができるように構成されている。

リニアモータアクチュエータ１３の走行制御は、スケールヘッドとリニアスケールとによりリニアモータアクチュエータ１３の位置を検出し、その結果をエンコーダ部１５により処理し、マイコン１からマイコン４にフィードバックすることにより行われる。

図３は、多軸駆動ドライバ１０と外部機器１１とリニアモータアクチュエータ１３との接続関係を示した接続詳細図である。多軸駆動ドライバ１０の外部インターフェイス（ＲＳ２３２Ｃインターフェイス）は通信ケーブル１２１により、外部機器１１のＲＳ２３２Ｃインターフェイスと接続している。外部機器１１がＲＳ２３２Ｃの外部通信ポートを装備しているパソコンであってもよいのは上述した通りである。

多軸駆動ドライバ１０と４台のリニアモータアクチュエータ１３とは、電源ケーブル（電源ライン）３００、信号ケーブル（エンコーダ信号ライン）３１０とそれぞれ接続し、４台のリニアモータアクチュエータ１３は１台の多軸駆動ドライバ１０により制御される。また、４台のリニアモータアクチュエータ１３のパラメータの設定等は、単一のＲＳ２３２Ｃの外部インターフェイスにより外部機器１１と接続することで、各種パラメータを設定できるという特有のメリットがある。

図４は、多軸駆動ドライバ１０を構成するマルチドロップ接続部１１０と駆動軸別制御部１２０と電力制御部１４０の構成を示した図である。外部機器１１は、ＲＳ２３２Ｃの通信規格により多軸駆動ドライバ１０と接続している。ＲＳ２３２Ｃトランシーバ１１１は、１対多もしくは多対多のインターフェイスの規格をもつＲＳ４８５トランシーバ１１２に接続されている。なお、ＲＳ２３２Ｃトランシーバ１１１に接続する１対多のインターフェイスの規格はＲＳ４８５に限定されず、例えば１対多の接続規格であるＲＳ４２２であってもよい。

図４に示すように外部機器１１から送信されたコマンドは、ＲＳ２３２Ｃトランシーバ１１１によりＲＳ４８５用のデータに変換され、ＲＳ４８５トランシーバ１１２により、ＲＳ４８５トランシーバ１１２−１から１１２−４を介して、マイコン１〜４に送信される。

外部機器１１により、例えばマイコン１に設定されているパラメータの確認を行いたい場合、そのコマンドを外部機器１１に備えられているＲＳ２３２Ｃインターフェイスを通して、多軸駆動ドライバ１０の外部インターフェイス（ＲＳ２３２Ｃ）に送る。ここで、外部機器１１から送信されてきたコマンドはＲＳ２３２Ｃ用であるが、ＲＳ２３２Ｃトランシーバ１１１によりＲＳ４８５用のデータに変換され、マイコン１からマイコン４が接続する全てのＲＳ４８５トランシーバ（１１２−１〜１１２−４）にコマンドが一斉に送信される。

ここで、ＲＳ４８５トランシーバ１１２によりマイコン１からマイコン４に送信されるＲＳ４８５用データの通信パケットは、スタートビット、軸番号（アドレス）、コマンド、データ、チェックサム等の組み合わせにより構成される。ＲＳ４８５を用いることにより、マルチドロップ接続されている機器を個別に識別することができる。これにより外部機器から設定したいマイコンを特定しコマンドを送ることができる。

図４に示すマイコン１からマイコン４の識別は、例えば電圧により行うことができる。具体的には、マイコン１のアナログポートには１Ｖを入力、マイコン２には２Ｖ、マイコン３には３Ｖ、そしてマイコン４には４Ｖを入力することで識別することができる。

図５は、マイコンのアナログポートに各電圧を入力させる抵抗分割回路の例を示したものである。マイコンの近傍の電圧ラインから抵抗分割により、各マイコンに容易に異なる電圧を入力させることができる。アナログポートに入力された電圧値をマイコンの識別符号（アドレス）とすることで、外部機器１１はコマンドを送信したいマイコンを特定することができ、マイコンは自己に送信されてきたコマンドか否かを識別符号により判別することができる。

各マイコンは、送信されてきたコマンドが自己に当てられたものである場合に、そのコマンドを実行・処理する。例えば、リニアモータアクチュエータ１３の走行を制御するコマンドであれば電力制御部１４０により、リニアモータアクチュエータ１３に供給する電力を制御する。受信したコマンドを処理したマイコンは、外部機器１１に対してコマンドに対応する応答データを送信する。この際、そのマイコンが接続するＲＳ４８５トランシーバに対して、応答データを外部機器１１に送信する許可を求めるアクションフラグ（送信許可フラグ）１１３を送信する。

ＲＳ４８５は双方向でデータの送受信ができる標準的な規格であるが、データ送信は通信路が空いているときに送信するようになっている。しかし、通信路が空き状態である場合はいつでも送信可能とする標準の仕様では、通信路の状況や外部雑音等の影響により、複数のＲＳ４８５トランシーバから通信路にデータが送信され、通信パケットが輻輳する場合が発生する。

そこで、自宛に送信されてきたコマンドに応答するデータを外部機器１１に返信する場合、マイコンは自己が接続するＲＳ４８５トランシーバ１１２に対して、通信路へのデータ送信の許可を求めるアクションフラグを送信する。例えば、マイコン１に対してコマンドが送信されてきた場合、マイコン１は自宛のコマンドの処理を実行後、ＲＳ４８５トランシーバ１１２−１に対してアクションフラグを送信し、ＲＳ４８５トランシーバ１１２−１の送信ポートを送信可能とし、応答データを外部機器１１に対して送信するのである。

このようにマイコンが応答データを送信するときには、アクションフラグを自己が接続するＲＳ４８５トランシーバに対して送信することにより、通信路におけるデータの輻輳や外部雑音による影響を無くすことができる。また、通信路が空き状態になるのを待って応答データを送信するのでは、外部機器が応答データを受信するまでに時間がかかり、迅速な処理ができないという問題もあるが、これによりかかる課題を解消することができる。

図６は、外部機器からコマンドが多軸駆動ドライバ１０に送信された場合の処理動作のフローチャートである。外部機器１１によりコマンドが生成されると、ＲＳ２３２Ｃ外部インターフェイスを通して、多軸駆動ドライバ１０にコマンドが送信される。送信されてきたコマンドはマルチドロップ接続部１１０を介して、マイコン１からマイコン４に配信される（Ｓ１）。

マイコン１からマイコン４はコマンドを受信するとともに（Ｓ２）、そのコマンドが自宛のコマンドか否かを判断する（Ｓ３）。自宛のコマンドでない場合は処理を終了する（Ｓ４）。自宛のコマンドを受信したマイコンは、そのコマンドを実行し、例えばリニアモータアクチュエータ１３の制御を行う（Ｓ５）。

コマンドの処理が終了したら、自己の接続するＲＳ４８５トランシーバに対して、通信路へのデータ送信を可能とする要求であるアクションフラグを送信する（Ｓ６）。アクションフラグを受け取ったＲＳ４８５トランシーバは送信ポートを開として送信可能な状態とし（Ｓ７）、マイコンはコマンドに応答する応答データを送信する（Ｓ８）。ＲＳ４８５トランシーバは応答データを外部機器１１に送信後、送信ポートを閉とする（Ｓ９）。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。例えば、外部インターフェイスにＲＳ２３２Ｃを挙げたが、これに限定されず、イーサネット（登録商標）、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢでも同様の効果が得られる。

本明細書は、２００７年１０月３１日出願の特願２００７−２８４４０４に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

Claims

外部機器から多軸駆動ドライバが備える駆動軸別制御部にコマンドを送信し、前記駆動軸別制御部のパラメータ、及び／又は動作設定を行う多軸駆動ドライバの制御方法において、
前記外部機器が備える１対１の通信ポートと前記多軸駆動ドライバの外部インターフェイスとを１対１に接続し、
前記外部インターフェイスと前記駆動軸別制御部とをマルチドロップ接続部を介して接続し、
前記マルチドロップ接続部は、前記コマンドをマルチドロップ接続に適合したプロトコルに変換して前記駆動軸別制御部に送信し、
前記駆動軸別制御部は、前記コマンドが自宛のコマンドであるか否かを判別し、自宛のコマンドである場合には前記コマンドを実行するとともに、前記マルチドロップ接続部に送信許可フラグと前記コマンドに対応する応答データとを送信し、
前記マルチドロップ接続部は、前記送信許可フラグにより自送信ポートを開くとともに、前記応答データを前記外部機器に送信し、
前記送信の終了後、前記送信ポートを閉じることを特徴とする多軸駆動ドライバの制御方法。
前記マルチドロップ接続の通信規格はＲＳ４２２又はＲＳ４８５であることを特徴とする請求項１に記載の多軸駆動ドライバの制御方法。
前記駆動軸別制御部の一意の識別番号は、前記駆動軸別制御部のアナログポートを利用した電圧値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の多軸駆動ドライバの制御方法。
複数の駆動軸別制御を行う多軸駆動ドライバであって、
外部との接続を行う１対１の外部インターフェイスと、
該外部インターフェイスに接続し配下にマルチドロップ接続可能な第１の通信制御手段と、
前記第１の通信制御手段に駆動軸別に接続し、前記第１の通信制御手段と同一の通信プロトコルを備えるとともに、送信ポートの開閉手段を備えた第２の通信制御手段と、
前記第２の通信制御手段に駆動軸別に接続し、前記駆動軸別に独立して駆動制御を実行する複数の駆動軸別制御部とを備え、
前記駆動軸別制御部は、一意の識別番号を備えるとともに、前記多軸駆動ドライバの前記外部インターフェイスに接続する外部機器から、前記一意の識別番号を付けて送信されてくるコマンドの受信と実行処理を行うコマンド実行処理手段と、
前記コマンドの実行処理後、前記コマンドに応答する応答データと該応答データを前記外部機器に送信するために、前記第２の通信制御手段に前記送信ポートを開くことを要求する送信許可フラグを送信する手段と
を備えたことを特徴とする多軸駆動ドライバ。
異なる電圧を前記一意の識別番号として、前記駆動軸別制御部のアナログポートに入力する手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の多軸駆動ドライバ。
駆動軸別に駆動する複数のアクチュエータと、前記アクチュエータに電力を供給するインバータと、前記インバータの電力を駆動軸別に制御する多軸駆動ドライバと、前記多軸駆動ドライバのパラメータ及び／又は動作設定を行う外部機器とを備えた多軸駆動制御システムにおいて、
前記多軸駆動ドライバは、外部との接続を行う１対１の外部インターフェイスと、該外部インターフェイスに接続し配下にマルチドロップ接続可能な第１の通信制御手段と、
前記第１の通信制御手段に駆動軸別に接続し、前記第１の通信制御手段と同一の通信プロトコルを備えるとともに、送信ポートの開閉手段を備えた第２の通信制御手段と、
前記第２の通信制御手段に駆動軸別に接続し、前記駆動軸別に独立して駆動制御を実行する複数の駆動軸別制御部とを備え、
前記駆動軸別制御部は、一意の識別番号を備えるとともに、前記多軸駆動ドライバの前記外部インターフェイスに接続する外部機器から、前記一意の識別番号を付けて送信されてくるコマンドの受信と実行処理を行うコマンド実行処理手段と、
前記コマンドの実行処理後、前記コマンドに応答する応答データと該応答データを前記外部機器に送信するために、前記第２の通信制御手段に前記送信ポートを開くことを要求する送信許可フラグを送信する手段と
を備えたことを特徴とする多軸駆動制御システム。