JPWO2012172647A1 - 多軸モータ駆動システム及び多軸モータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誤配線要因を迅速且つ正確に判別できるようにする。【解決手段】エンコーダ１０２を備えた複数のモータ１００と、モータ制御指令を出力する上位制御装置２００と、モータ制御指令に基づき、複数のモータ１００を駆動する多軸モータ駆動装置３００と、を有し、多軸モータ駆動装置３００は、対応するモータ１００に個別に接続され、モータ１００に電力を供給して駆動する複数の駆動部３０３と、駆動部３０３を介して各モータ１００に順次電力を供給し、エンコーダ１０２の検出信号に基づき、駆動部３０３とモータ１００とを接続するモータ用配線４０１及びエンコーダ１０２からの検出器用配線４０２の少なくとも一方における誤配線の有無を、駆動部３０３ごとに判別する統括制御部３０２とを有する。【選択図】図１

Description

開示の実施形態は、複数の位置検出器付きモータを駆動する多軸モータ駆動システム及びこれに備えられた多軸モータ駆動装置に関する。

特許文献１には、サーボ制御される複数の軸を有する自動機械の始動直後の異常動作による危険を回避し、原因除去に資するための制御装置が記載されている。この制御装置は、サーボアンプへの通電が開始された後であって、且つ、サーボ制御器に移動指令が入力された後の所定の時点にサーボアンプへの通電を強制的に遮断する強制的通電遮断手段を備えている。

特開２０００−１８１５２１号公報

上記従来技術では、制御装置は、まず、全軸のサーボアンプの通電をオンした後に移動指令により全軸を同時に駆動する。次に、駆動時の異常判断指標となる内部データ（最新の各軸毎のトルク指令値（電流指令値）、電流フィードバック値、移動指令値（積算値）、位置フィードバック値）を記憶する。次に、所定の時点になるまで上記駆動と記憶を繰り返し、所定の時点で全軸のサーボアンプの通電を強制遮断する。最後に、記憶した内部データに基づいて誤配線をチェックする。

このように、全軸を同時に駆動した際に記憶した内部データに基づいて誤配線をチェックする場合、軸数が多くなるにつれ内部データの情報量も多くなるため、考えられる誤配線要因の組合せが多岐に渡ってしまい、正確な誤配線要因の追求に時間を要する恐れがある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、誤配線要因を迅速且つ正確に判別することができる多軸モータ駆動システム及び多軸モータ駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、位置検出器を備えた複数のモータと、モータ制御指令を出力する上位制御装置と、前記モータ制御指令に基づき、前記複数のモータを駆動する多軸モータ駆動装置と、を有し、前記多軸モータ駆動装置は、対応する前記モータに個別に接続され、前記モータに電力を供給して駆動する複数の駆動部と、前記駆動部を介して各モータに順次電力を供給し、前記位置検出器の検出信号に基づき、前記駆動部と前記モータとを接続するモータ用配線及び前記位置検出器からの検出器用配線の少なくとも一方における誤配線の有無を、前記駆動部ごとに判別する制御部と、を有する多軸モータ駆動システムが適用される。

本発明の多軸モータ駆動システムによれば、誤配線要因を迅速且つ正確に判別することができる。

実施形態の多軸モータ駆動システムの構成を概念的に表すシステム構成図である。 多軸モータ駆動システムのセットアップ時に統括制御部が実行する制御内容を表すフローチャートである。 多軸モータ駆動システムの誤配線の一例を表す、多軸モータ駆動システムの構成を概念的に表すシステム構成図である。

以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態の多軸モータ駆動システム１が正しく配線された場合のシステム構成を表す図である。図１に示すように、多軸モータ駆動システム１は、複数（この例では８つ）の回転型のモータ１００と、モータ制御指令を出力する上位制御装置２００と、上位制御装置２００のモータ制御指令に基づき、各モータ１００を駆動する多軸モータ駆動装置３００とを備えている。各モータ１００はこの例では三相交流モータであり、それぞれ、ブレーキ１０１と、回転軸の速度（角速度）や位置（角度）を検出して当該検出信号をフィードバックパルスとして多軸モータ駆動装置３００に出力するエンコーダ１０２（位置検出器）とを有している。なお、ブレーキ１０１を有しないモータとしてもよい。

多軸モータ駆動装置３００は、交流電源が入力される電源部３０１と、上位制御装置２００との通信制御や多軸モータ駆動装置３００全体の制御を司る統括制御部３０２と、対応するモータ１００にモータ用配線４０１を介して個別に接続され、モータ１００に電力を供給して駆動する複数（この例では８つ）の駆動部３０３と、これら複数の駆動部３０３を制御する各軸制御部３０４とを有している。なお、統括制御部３０２が、特許請求の範囲に記載の制御部の一例に相当する。

以下では、上記８つの駆動部３０３を適宜第１〜第８駆動部３０３と呼称し、また、第１〜第８駆動部３０３の各々に対応するモータを第１〜第８モータ１００と呼称する。また、第１〜第８駆動部３０３と対応する第１〜第８モータ１００とをそれぞれ接続するモータ用配線４０１を、適宜第１〜第８モータ用配線４０１と呼称する。

多軸モータ駆動装置３００は、エンコーダ１０２による検出位置を統括制御部３０２に対して中継する中継部３１０を有している。この中継部３１０は、基板又はモジュール等で構成されており、多軸モータ駆動装置３００に一体的に設けられている。なお、中継部３１０を多軸モータ駆動装置３００とは別体として構成してもよい。この中継部３１０は、エンコーダ１０２からのエンコーダ用配線４０２が接続される複数（この例では８つ）のコネクタ３１１を有しており、第１〜第８モータ１００にそれぞれ対応している。以下では、第１〜第８モータ１００の各々に対応するコネクタ３１１を第１〜第８コネクタ３１１と呼称する。また、第１〜第８モータ１００のエンコーダ１０２と対応する第１〜第８コネクタ３１１とをそれぞれ接続するエンコーダ用配線４０２を、適宜第１〜第８エンコーダ用配線４０２と呼称する。なお、中継部３１０を有さず、エンコーダ１０２からの配線を、直接統括制御部３０２に接続するように構成しても良い。また、エンコーダ用配線４０２が、特許請求の範囲に記載の検出器用配線の一例に相当する。

各エンコーダ１０２の検出信号は、中継部３１０を介して統括制御部３０２に入力される。この統括制御部３０２は、各駆動部３０３を介して各モータ１００に順次電力を供給し、その際の中継部３１０からのエンコーダ１０２の検出信号に基づき、駆動部３０３とモータ１００とを接続するモータ用配線４０１及びエンコーダ１０２からのエンコーダ用配線４０２の少なくとも一方における誤配線の有無を、駆動部３０３ごとに判別する。ここで、モータ用配線４０１における誤配線とは、モータ用配線４０１の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の配線に誤配線がある場合（例えば駆動部３０３とモータ１００との間で対応する相同士が接続されていない場合）と、非対応の駆動部３０３とモータ１００との接続による誤配線（例えば第３駆動部３０３と第４モータ１００とが接続されている場合）を含むものである。また、エンコーダ用配線４０２における誤配線とは、非対応のエンコーダ１０２とコネクタ３１１との接続による誤配線（例えば第５モータ１００のエンコーダ１０２と第６コネクタ３１１とが接続されている場合）を含むものである。

多軸モータ駆動装置３００には、エンジニアリングツール５００が接続されている。このエンジニアリングツール５００は、例えば携帯型のハンディコントローラ等で構成されており、作業者が各種指令やデータ等を入力することが可能である。また、多軸モータ駆動装置３００は、液晶パネル等の表示部３０５を有している。この表示部３０５は、統括制御部３０２による判別結果を含む、各種情報を表示する。なお、多軸モータ駆動装置３００が表示部３０５を有さず、外部に設けた表示装置（例えばＰＣのディスプレイ等）や、上記エンジニアリングツール５００の表示部で各種の表示を行うように構成しても良い。

次に、多軸モータ駆動システム１の配線チェック時に統括制御部３０２が実行する制御内容について、図２を用いて説明する。統括制御部３０２は、例えば多軸モータ駆動装置３００の電源が投入された際に図２に示すフローを開始する。なお、電源投入前に、各モータ用配線４０１及び各エンコーダ用配線４０２は、誤配線の有無に関わらず配設が完了されているものとする。また、エンジニアリングツール５００は事前に多軸モータ駆動装置３００に接続されており、その電源は投入されているものとする。

ステップＳ５では、統括制御部３０２は、多軸モータ駆動装置３００に接続された全モータ１００について、ブレーキ１０１によるブレーキ機能の解除を行う。

ステップＳ１０では、統括制御部３０２は、駆動部３０３の数をカウントするための変数ｉを０に初期化すると共に、全駆動部数を表すｉ０を所定の値に設定する。図１に示す例では、駆動部３０３の数は全部で８つであるため、ｉ０＝８となる。なお、このｉ０の値は、作業者によりエンジニアリングツール５００を介して手動入力される。また、電源投入時に、統括制御部３０２が接続された駆動部３０３の数を自動認識して、このｉ０の値を決定しても良い。

ステップＳ１５では、統括制御部３０２は、多軸モータ駆動装置３００が有する複数の駆動部３０３の中から１つの駆動部３０３を選択する。例えば図１に示す例では、ｉ＝０では第１駆動部３０３、ｉ＝１では第２駆動部３０３、というようにｉに応じて駆動部３０３が順次選択される。

ステップＳ２０では、統括制御部３０２は、中継部３１０からの検出信号（全てのエンコーダ１０２の検出信号）を入力し、当該検出信号に基づき、中継部３１０のコネクタ３１１に接続された全エンコーダ１０２の検出位置を、初期位置として所定の記憶部（メモリ等）に格納する。また、統括制御部３０２は、上記ステップＳ１５で選択した駆動部３０３に対してサーボオン信号を出力し、当該駆動部３０３を、対応するモータ１００が通電開始時点の位置に位置決めされるサーボオン状態とする。このサーボオン状態では、統括制御部３０２は駆動量０に対応する位置指令を駆動部３０３に出力して位置ループ制御を行う。なお、上記サーボオン状態が、特許請求の範囲に記載の第１位置決め制御状態の一例に相当する。

ステップＳ２５では、統括制御部３０２は、中継部３１０からの検出信号（全てのエンコーダ１０２の検出信号）に基づき、全てのモータ１００が駆動しなかったか否かを判定する。いずれかのモータ１００が駆動した場合には（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップＳ３０に移る。

ステップＳ３０では、統括制御部３０２は、駆動したモータ１００が上記ステップＳ２０でサーボオン状態とした駆動部３０３に対応したモータであるか否かを判定する。サーボオン状態とした駆動部３０３に対応したモータ１００が駆動した場合には（ステップＳ３０でＹＥＳ）、ステップＳ３５に移り、統括制御部３０２は、当該モータ１００のモータ用配線４０１における各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の配線に誤配線があると判別する。これは、サーボオン状態においては、モータ用配線４０１の相配線が正常である場合にはモータ１００は各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電流位相を含む通電開始時点の位置にロックされた状態となるが、相配線に誤配線がある場合には、上述した各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電流位相がずれた状態となるため、モータ１００に駆動が生じる場合があるからである。

一方、上記ステップＳ３０において、サーボオン状態とした駆動部３０３に対応しないモータ１００が駆動した場合には（ステップＳ３０でＮＯ）、ステップＳ４０に移り、統括制御部３０２は、駆動部３０３と対応しないモータ１００とが誤って接続されている、又は、エンコーダ１０２と対応しないコネクタ３１１とが誤って接続されていると判別する。これは、サーボオン状態とした駆動部３０３に対応しないモータ１００の駆動が検出されるということは、エンコーダ用配線４０２が対応するエンコーダ１０２とコネクタ３１１との間で正しく配線されている場合には、駆動部３０３と対応しないモータ１００とが誤って接続されていると考えられ、モータ用配線４０１が対応する駆動部３０３とモータ１００との間で正しく配線されている場合には、エンコーダ１０２と対応しないコネクタ３１１とが誤って接続されていると考えられるからである。

統括制御部３０２は、上記ステップＳ３５又は上記ステップＳ４０の後、ステップＳ４５に制御手順を移行する。このステップＳ４５では、統括制御部３０２は、上記ステップＳ２０でサーボオン状態とした駆動部３０３にサーボオフ信号を出力してサーボオフ状態とし、多軸モータ駆動装置３００に接続された全モータ１００について、ブレーキ１０１によるブレーキ機能をオンにする。なお、サーボオフ状態とは、上述したサーボオン状態とは異なる状態、すなわち、上記ステップＳ２０で選択されたモータ１００への通電を強制的に止める状態を示す。

次のステップＳ５０では、統括制御部３０２は、表示部３０５を用いて対応する配線のチェックを促す表示を行う。例えば、上記ステップＳ３５で誤配線ありと判別した場合には、モータ用配線４０１における各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の配線のチェックを促す表示を行い、上記ステップＳ４０で誤配線ありと判別した場合には、モータ用配線４０１（非対応の駆動部３０３とモータ１００とが接続されていないか）又はエンコーダ用配線４０２のチェックを促す表示を行う。そして、本フローを終了する。

なお、先のステップＳ２５において、全てのモータ１００が駆動しなかった場合には（ステップＳ２５でＹＥＳ）、ステップＳ５５に移る。

ステップＳ５５では、統括制御部３０２は、上記ステップＳ２０でサーボオン状態とした駆動部３０３に対し、各軸制御部３０４を介して所定の駆動量の位置指令を出力し、当該駆動部３０３を、対応するモータ１００が通電開始時点の位置から所定量駆動された位置に位置決めされる位置決め制御状態とする。この位置決め制御状態が、特許請求の範囲に記載の第２位置決め制御状態の一例に相当する。なお、上記所定の駆動量は、負荷機械に支障がない程度の駆動量に適宜設定される。

ステップＳ６０では、統括制御部３０２は、中継部３１０からの検出信号（全てのエンコーダ１０２の検出信号）を入力し、当該検出信号に基づく検出位置と上記ステップＳ２０で格納した初期位置との比較により駆動量を算出し、上記ステップＳ５５で位置指令を出力した駆動部３０３に対応したモータ１００が当該位置指令に対応した駆動量分だけ正常に駆動したか否かを判定する。位置指令を出力した駆動部３０３に対応しないモータ１００が駆動した場合、あるいは、位置指令を出力した駆動部３０３に対応したモータ１００が駆動したが駆動量が正常でない場合には（ステップＳ６０でＮＯ）、ステップＳ６５に移る。

ステップＳ６５では、統括制御部３０２は、上記ステップＳ５５で位置指令を出力した駆動部３０３に対応したモータ１００が駆動したか否かを判定する。位置指令を出力した駆動部３０３に対応したモータ１００が正常でない駆動をした場合には（ステップＳ６５でＹＥＳ）、ステップＳ７０に移り、統括制御部３０２は、当該モータ１００のモータ用配線４０１における各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の配線に誤配線がある、又は、エンコーダ１０２と対応しないコネクタ３１１とが誤って接続されていると判別する。これは、モータ用配線４０１の相配線が正常である場合にはモータ１００は上記位置指令に対応した所定量だけ駆動して停止した状態となるが、相配線又はエンコーダ用配線４０２に誤配線がある場合には、駆動量が異常となる場合（駆動しない場合を含む）が生じるからである。但し、ステップＳ２５を経た、ステップＳ６０、ステップＳ６５、ステップＳ７０の過程の場合、ステップＳ２５において当該モータ１００のモータ用配線４０１における各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の配線は正常と判断できる可能性が高いため、ステップＳ７０における誤配線はエンコーダ用配線４０２に誤配線がある場合として特定できる可能性がある。

一方、上記ステップＳ６５において、位置指令を出力した駆動部３０３に対応しないモータ１００が駆動した場合には（ステップＳ６５でＮＯ）、ステップＳ７５に移り、統括制御部３０２は、駆動部３０３と対応しないモータ１００とが誤って接続されている、又は、エンコーダ１０２と対応しないコネクタ３１１とが誤って接続されていると判別する。

その後は上記と同様に、統括制御部３０２は、ステップＳ４５において、上記ステップＳ２０でサーボオン状態とした駆動部３０３をサーボオフ状態とし、多軸モータ駆動装置３００に接続された全モータ１００について、ブレーキ１０１によるブレーキ機能をオンにする。そしてステップＳ５０において、統括制御部３０２は、表示部３０５を用いて対応する配線のチェックを促す表示を行う。そして、本フローを終了する。

なお、先のステップＳ６０において、上記ステップＳ５５で位置指令を出力した駆動部３０３に対応したモータ１００が当該位置指令に対応した駆動量分だけ正常に駆動した場合には（ステップＳ６０でＹＥＳ）、ステップＳ８０に移る。

ステップＳ８０では、統括制御部３０２は、モータ用配線４０１及びエンコーダ用配線４０２に誤配線はないと判別し、次のステップＳ８５において、表示部３０５を用いて正常に配線されている旨を表す表示を行う。

次のステップＳ９０では、統括制御部３０２は、変数ｉに１を加える。そして次のステップＳ９５では、統括制御部３０２は、変数ｉが全駆動部数ｉ０と一致するか否かを判定する。変数ｉと全駆動部数ｉ０とが一致しない場合には（ステップＳ９５でＮＯ）、先のステップＳ１５に戻る。すなわち、多軸モータ駆動装置３００が有する全ての駆動部３０３に対してステップＳ１５〜ステップＳ９５の処理を繰り返して実行する。一方、変数ｉと全駆動部数ｉ０とが一致する場合には（ステップＳ９５でＹＥＳ）、本フローを終了する。図１に示す例では、第１〜第８駆動部３０３の全てに対してステップＳ１５〜ステップＳ９５の処理を実行した際に、変数ｉと全軸数ｉ０とが一致し、本フローを終了する。

次に、上記制御によって判別される誤配線の具体例について図３を用いて説明する。図３に示す例では、第３駆動部３０３と第４モータ１００とが接続されると共に、第４駆動部３０３と第３モータ１００とが接続されており、これらが非対応の駆動部３０３とモータ１００との接続によるモータ配線４０１の誤配線を生じている。また、第７駆動部３０３と第７モータ１００との間で対応する相同士が接続されておらず、これがモータ用配線４０１の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の配線の誤配線を生じている。さらに、第５モータ１００のエンコーダ１０２と第６コネクタ３１１とが接続されると共に、第６モータ１００のエンコーダ１０２と第５コネクタ３１１とが接続されており、これらが非対応のエンコーダ１０２とコネクタ３１１との接続による誤配線を生じている。

このような誤配線を有する多軸モータ駆動システム１において、統括制御部３０２が図２に示す制御内容を実行した場合、第１駆動部３０３及び第２駆動部３０３については誤配線なしと判別される。第３駆動部３０３については、第３駆動部３０３と第４モータ１００とが誤って接続されているため、第３駆動部３０３をサーボオン状態とした際に（ステップＳ２０）、第４モータ１００が駆動する場合がある。駆動した場合には、第４モータ１００のエンコーダ１０２から中継部３１０の第４コネクタ３１１に検出信号が入力され、第４モータ１００の駆動として検出される。したがって、サーボオン状態とした駆動部３０３に対応しないモータ１００が駆動した場合に相当するので（ステップＳ２５でＮＯ、ステップＳ３０でＮＯ）、第３駆動部３０３と第４モータ１００とが誤って接続されている、又は、第３モータ１００のエンコーダ１０２と第４コネクタ３１１とが誤って接続されていると判別され（ステップＳ４０）、その旨が表示される（ステップＳ５０）。その結果、作業者は第３駆動部３０３に対応するモータ用配線４０１及びエンコーダ用配線４０２をチェックすることで、この例ではエンコーダ用配線４０２が正しく配線されていることから、第３駆動部３０３と第４モータ１００とが誤って接続されていることを突き止めることができる。

なお、第３駆動部３０３をサーボオン状態とした際に第４モータ１００が駆動しなかった場合でも（ステップＳ２５でＹＥＳ）、第３駆動部３０３に所定の駆動量の位置指令を出力した際に（ステップＳ５５）、第４モータ１００のエンコーダ１０２から中継部３１０の第４コネクタ３１１に検出信号が入力され、第４モータ１００の駆動として検出される。したがって、位置指令を出力した駆動部３０３に対応しないモータ１００が駆動した場合に相当するので（ステップＳ６０及びステップＳ６５でＮＯ）、第３駆動部３０３と第４モータ１００とが誤って接続されている、又は、第３モータ１００のエンコーダ１０２と第４コネクタ３１１とが誤って接続されていると判別され（ステップＳ７５）、その旨が表示される（ステップＳ５０）。その結果、作業者は第３駆動部３０３と第４モータ１００とが誤って接続されていることを突き止めることができる。第４駆動部３０３についても同様にして、作業者は第４駆動部３０３と第３モータ１００とが誤って接続されていることを突き止めることができる。

一方、第５駆動部３０３については、第５モータ１００のエンコーダ１０２と第６コネクタ３１１とが誤って接続されているため、第５駆動部３０３をサーボオン状態とした際に（ステップＳ２０）、第５モータ１００が駆動した場合には、第５モータ１００のエンコーダ１０２から中継部３１０の第６コネクタ３１１に検出信号が入力され、第６モータ１００の駆動として検出される。したがって、サーボオン状態とした駆動部３０３に対応しないモータ１００が駆動した場合に相当するので（ステップＳ２５でＮＯ、ステップＳ３０でＮＯ）、第５駆動部３０３と第６モータ１００とが誤って接続されている、又は、第５モータ１００のエンコーダ１０２と第６コネクタ３１１とが誤って接続されていると判別され（ステップＳ４０）、その旨が表示される（ステップＳ５０）。その結果、作業者は第５駆動部３０３に対応するモータ用配線４０１及びエンコーダ用配線４０２をチェックすることで、この例ではモータ用配線４０１が正しく配線されていることから、第５モータ１００のエンコーダ１０２と第６コネクタ３１１とが誤って接続されていることを突き止めることができる。

なお、第５駆動部３０３をサーボオン状態とした際に第５モータ１００が駆動しなかった場合でも（ステップＳ２５でＹＥＳ）、第５駆動部３０３に所定の駆動量の位置指令を出力した際に（ステップＳ５５）、第５モータ１００のエンコーダ１０２から中継部３１０の第６コネクタ３１１に検出信号が入力され、第６モータ１００の駆動として検出される。したがって、位置指令を出力した駆動部３０３に対応しないモータ１００が駆動した場合に相当するので（ステップＳ６０及びステップＳ６５でＮＯ）、第５駆動部３０３と第６モータ１００とが誤って接続されている、又は、第５モータ１００のエンコーダ１０２と第６コネクタ３１１とが誤って接続されていると判別され（ステップＳ７５）、その旨が表示される（ステップＳ５０）。その結果、作業者は第５モータ１００のエンコーダ１０２と第６コネクタ３１１とが誤って接続されていることを突き止めることができる。第６駆動部３０３についても同様にして、作業者は第６モータ１００のエンコーダ１０２と第５コネクタ３１１とが誤って接続されていることを突き止めることができる。

他方、第７駆動部３０３については、当該第７駆動部３０３と第７モータ１００との間でモータ用配線４０１の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の配線が誤って接続されているため、第７駆動部３０３をサーボオン状態とした際に（ステップＳ２０）、第７モータ１００が駆動する場合がある。駆動した場合には、第７モータ１００のエンコーダ１０２から中継部３１０の第７コネクタ３１１に検出信号が入力され、第７モータ１００の駆動として検出される。したがって、サーボオン状態とした駆動部３０３に対応したモータ１００が駆動した場合に相当するので（ステップＳ２５でＮＯ、ステップＳ３０でＹＥＳ）、第７モータ１００のモータ用配線４０１における各相の配線に誤配線があると判別され（ステップＳ３５）、その旨が表示される（ステップＳ５０）。その結果、作業者は第７モータ１００のモータ用配線４０１における各相の配線に誤配線があることを突き止めることができる。

なお、第７駆動部３０３をサーボオン状態とした際に第７モータ１００が駆動しなかった場合でも（ステップＳ２５でＹＥＳ）、第７駆動部３０３に所定の駆動量の位置指令を出力した際に（ステップＳ５５）、第７モータ１００が異常駆動した場合には、位置指令を出力した駆動部３０３に対応したモータ１００が駆動したが駆動量が正常でない場合に相当するので（ステップＳ６０でＮＯ、ステップＳ６５でＹＥＳ）、第７モータ１００のモータ用配線４０１における各相の配線に誤配線があると判別され（ステップＳ７０）、その旨が表示される（ステップＳ５０）。このように、各駆動部３０３に対し、サーボオン状態での誤配線の判別後、さらに所定量駆動させた状態での誤配線の判別を行うことで、各駆動部３０３ごとに２回の誤配線の判別を行うことができるので、誤配線の検出精度を高めることができる。

以上説明した多軸モータ駆動システム１においては、多軸モータ駆動装置３００の各駆動部３０３と対応するモータ１００とがモータ用配線４０１を介して個別に接続されており、各モータ１００のエンコーダ１０２と中継部３１０のコネクタ３１１とがエンコーダ用配線４０２を介して個別に接続されている。このようなシステムにおいて、モータ用配線４０１及びエンコーダ用配線４０２における誤配線をチェックする方法として、全てのモータ１００について同時に駆動して異常判断指標となる内部データを記憶することを所定の時間繰り返し実行した上で、記憶した内部データに基づいて誤配線をチェックする方法が考えられる。しかしながら、この場合には、軸数が多くなるにつれ内部データの情報量も多くなるため、考えられる誤配線要因の組合せが多岐に渡ってしまい、正確な誤配線要因の追求に時間を要する恐れがある。

これに対し、本実施形態においては、多軸モータ駆動装置３００の統括制御部３０２が、各駆動部３０３を介して各モータ１００に順次電力を供給させ、その際のエンコーダ１０２の検出信号に基づき、モータ用配線４０１及びエンコーダ用配線４０２における誤配線の有無を各駆動部３０３ごとに判別する。このように各駆動部３０３ごとに判別を行うことにより、軸数（すなわち駆動部３０３又はモータ１００の数）に関わらず、誤配線要因を各駆動部３０３に対応する配線部分のみに限定することができる。これにより、正確な誤配線要因の追求に要する時間を短縮できるので、誤配線要因を迅速且つ正確に判別することができる。その結果、誤配線に起因して発生する可能性がある負荷機械の異常動作を事前に阻止することができる。

また、本実施形態では特に、統括制御部３０２は、各駆動部３０３をサーボオン状態とした上で、検出信号に基づき誤配線の有無を判別する。このサーボオン状態では、統括制御部３０２は駆動量０に対応する位置指令を駆動部３０３に出力して位置ループ制御を行う。このとき、各配線が正常である場合にはモータ１００は各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電流位相を含む通電開始時点の位置にロックされた状態となるが、モータ用配線４０１の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の配線に誤配線がある場合には、上述した各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電流位相がずれた状態となるため、モータ１００に駆動が生じる場合がある。したがって、位置決め制御された駆動部３０３に対応するモータ１００の駆動が検出された場合には、モータ用配線４０１の各相の配線に誤配線があると判別することができる。一方、位置決め制御された駆動部３０３に対応しないモータ１００の駆動が検出された場合には、モータ用配線４０１及びエンコーダ用配線４０２のいずれかに非対応機器の接続による誤配線があると判別することができる。他方、複数のモータ１００の全てが駆動しないことが検出された場合には、誤配線がないと判別することができる。

また、本実施形態では特に、統括制御部３０２は、各駆動部３０３を、対応するモータ１００が通電開始時点の位置から所定量駆動された位置に位置決めされる位置決め制御状態とした上で、検出信号に基づき誤配線の有無を判別する。このとき、各配線が正常である場合には、モータ１００は所定量駆動して停止した状態となるが、モータ用配線４０１の各相の配線に誤配線がある場合又はエンコーダ用配線４０２に誤配線がある場合には、上記モータ１００の駆動量が異常となる場合がある。したがって、所定量駆動されるように制御された状態の駆動部３０３に対応するモータ１００の駆動量が異常であることが検出された場合には、当該モータ１００のモータ用配線４０１における各相の配線に誤配線がある、又は、エンコーダ１０２と対応しないコネクタ３１１とが誤って接続されていると判別することができる。一方、所定量駆動されるように制御された状態の駆動部３０３に対応しないモータ１００の駆動が検出された場合には、モータ用配線４０１及びエンコーダ用配線４０２のいずれかに非対応機器の接続による誤配線があると判別することができる。他方、所定量駆動されるように制御された状態の駆動部３０３に対応するモータ１００の駆動量が正常であることが検出された場合には、誤配線がないと判別することができる。また、各駆動部３０３に対し、サーボオン状態での誤配線の判別後、さらに所定量駆動させた状態での誤配線の判別を行うことで、各駆動部３０３ごとに２回の誤配線の判別を行うことができるので、誤配線の検出精度を高めることができる。

また、本実施形態では特に、多軸モータ駆動装置３００が、統括制御部３０２による判別結果を表示する表示部３０５を有している。これにより、誤配線がある場合にはその旨を表示部３０５で表示することで、対応する配線のチェックを作業者に促し、誤配線に起因して発生する可能性がある負荷機械の異常動作を事前に阻止することができる。また、誤配線がない場合にはその旨を表示部３０５で表示することで、作業者に安心感を与えることができる。

なお、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、以上では、各駆動部３０３に対し、サーボオン状態での誤配線の判別後、さらに所定量駆動させた状態での誤配線の判別を行うことで、各駆動部３０３ごとに２回の誤配線の判別を行う場合を一例として説明したが、いずれか一方のみの誤配線の判別を各駆動部３０３ごとに行うようにしてもよい。

また以上では、多軸モータ駆動システムが回転型のモータ１００を有する場合を一例として説明したが、モータは回転型である必要はなく、例えばリニアモータを用いてもよい。また、図２に示す制御内容を統括制御部３０２で実行するようにしたが、各軸制御部３０４で実行してもよい。また以上では、８軸駆動の多軸モータ駆動システムを一例として説明したが、軸数はこれに限るものではなく、適宜変更してもよい。

また以上では、多軸モータ駆動装置３００が表示部３０５を有する場合を一例として説明したが、エンジニアリングツール５００もしくは上位制御装置２００が表示部を有しても良い。この場合、多軸モータ駆動装置３００がエンジニアリングツール５００もしくは上位制御装置２００に対して表示する情報を通信等の手段を用いて出力すれば良い。

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。

その他、一々例示はしないが、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

１ 多軸モータ駆動システム
１０１ モータ
１０２ エンコーダ（位置検出器）
２００ 上位制御装置
３００ 多軸モータ駆動装置
３０２ 統括制御部（制御部）
３０３ 駆動部
３０５ 表示部
４０１ モータ用配線
４０２ 検出器用配線

上記課題を解決するために、本発明の一の観点によれば、Ｎを３以上の整数として、それぞれが位置検出器を備えたＮ個のモータと、モータ制御指令を出力する上位制御装置と、前記モータ制御指令に基づき、前記Ｎ個のモータを駆動する多軸モータ駆動装置と、を有し、前記多軸モータ駆動装置は、前記Ｎ個のモータにそれぞれ対応付けられ接続された、Ｎ個の駆動部と、前記Ｎ個の駆動部にそれぞれ対応付けられ、更にＮ個の前記位置検出器にそれぞれ対応付けられ接続された、Ｎ個の信号入力部と、当該多軸モータ駆動装置全体の制御を司る制御部と、を有する多軸モータ駆動システムであって、特定の駆動部から出力される指令電力により特定のモータが駆動され、その特定のモータの位置を検出する特定の位置検出器から出力される検出信号が特定の信号入力部に入力される、信号伝達経路を、Ｎ組備えており、前記制御部は、前記駆動部を介して前記Ｎ個のモータに順次指令電力を供給したときの前記位置検出器の前記検出信号に基づき、前記指令電力を出力した駆動部と前記検出信号が入力された前記信号入力部との前記信号伝達経路での対応関係が不一致である誤配線の有無と、当該誤配線がなされていた場合における誤った前記対応関係の信号入力部とを、前記駆動部ごとに判別する多軸モータ駆動システムが適用される。

Claims (11)

1. 位置検出器を備えた複数のモータと、
   モータ制御指令を出力する上位制御装置と、
   前記モータ制御指令に基づき、前記複数のモータを駆動する多軸モータ駆動装置と、を有し、
   前記多軸モータ駆動装置は、
   対応する前記モータに個別に接続され、前記モータに電力を供給して駆動する複数の駆動部と、
   前記駆動部を介して各モータに順次電力を供給し、前記位置検出器の検出信号に基づき、前記駆動部と前記モータとを接続するモータ用配線及び前記位置検出器からの検出器用配線の少なくとも一方における誤配線の有無を、前記駆動部ごとに判別する制御部と、を有する
   ことを特徴とする多軸モータ駆動システム。
2. 前記制御部は、
   前記駆動部を、対応する前記モータが通電開始時点の位置に位置決めされる第１位置決め制御状態とした上で、前記検出信号に基づき誤配線の有無を判別する
   ことを特徴とする請求項１に記載の多軸モータ駆動システム。
3. 前記制御部は、
   前記検出信号に基づき、第１位置決め制御状態とした前記駆動部に対応する前記モータの駆動を検出した場合には、当該モータの前記モータ用配線に誤配線があると判別する
   ことを特徴とする請求項２に記載の多軸モータ駆動システム。
4. 前記制御部は、
   前記検出信号に基づき、第１位置決め制御状態とした前記駆動部に対応しない前記モータの駆動を検出した場合には、前記モータ用配線及び前記検出器用配線のいずれかに誤配線があると判別する
   ことを特徴とする請求項２に記載の多軸モータ駆動システム。
5. 前記制御部は、
   前記検出信号に基づき、前記複数のモータの全てが駆動しないことを検出した場合には、前記モータ用配線及び前記検出器用配線のいずれにも誤配線がないと判別する
   ことを特徴とする請求項２に記載の多軸モータ駆動システム。
6. 前記制御部は、
   前記駆動部を、対応する前記モータが通電開始時点の位置から所定量駆動された位置に位置決めされる第２位置決め制御状態とした上で、前記検出信号に基づき、誤配線の有無を判別する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の多軸モータ駆動システム。
7. 前記制御部は、
   前記検出信号に基づき、第２位置決め制御状態とした前記駆動部に対応する前記モータの駆動量が異常であることを検出した場合には、当該モータの前記モータ用配線及び前記検出器用配線のいずれかに誤配線があると判別する
   ことを特徴とする請求項６に記載の多軸モータ駆動システム。
8. 前記制御部は、
   前記検出信号に基づき、第２位置決め制御状態とした前記駆動部に対応しない前記モータの駆動を検出した場合には、前記モータ用配線及び前記検出器用配線のいずれかに誤配線があると判別する
   ことを特徴とする請求項６に記載の多軸モータ駆動システム。
9. 前記制御部は、
   前記検出信号に基づき、第２位置決め制御状態とした前記駆動部に対応する前記モータの駆動量が正常であることを検出した場合には、前記モータ用配線及び前記検出器用配線のいずれにも誤配線がないと判別する
   ことを特徴とする請求項６に記載の多軸モータ駆動システム。
10. 前記多軸モータ駆動装置は、
    前記制御部による判別結果を表示する表示部を有する
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の多軸モータ駆動システム。
11. 上位制御装置から出力されるモータ制御指令に基づき、位置検出器を備えた複数のモータを駆動する多軸モータ駆動装置であって、
    対応する前記モータに個別に接続され、前記モータに電力を供給して駆動する複数の駆動部と、
    前記駆動部を介して各モータに順次電力を供給し、前記位置検出器の検出信号に基づき、前記駆動部と前記モータとを接続するモータ用配線及び前記位置検出器からの検出器用配線の少なくとも一方における誤配線の有無を、前記駆動部ごとに判別する制御部と、を有する
    ことを特徴とする多軸モータ駆動装置。

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