JPWO2017216938A1 - Servo control diagnostic system - Google Patents

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Abstract

サーボ制御診断システム（１０）は、機械端（３）を駆動するサーボモータ（２）の回転速度を積分してモータ端位置データとして出力する積分器（１０２）と、トリガーが発生した時点からの機械端（３）の位置データである機械端位置データの値の変化量と予め定められた位置データ閾値（２０７）とを比較する第一診断部（２０４）と、トリガーが発生した時点からのモータ端位置データの値の変化量と位置データ閾値（２０７）とを比較する第二診断部（２０５）と、を備える。  The servo control diagnosis system (10) includes an integrator (102) that integrates the rotational speed of the servo motor (2) that drives the machine end (3) and outputs the result as motor end position data, and the time from when the trigger occurs. A first diagnosis unit (204) that compares a change amount of the value of the machine end position data that is the position data of the machine end (3) with a predetermined position data threshold value (207); A second diagnosis unit (205) that compares the amount of change in the value of the motor end position data with the position data threshold value (207).

Description

本発明は、工作機械、ロボットまたは搬送システムの制御といった用途に使用されるサーボ制御システムの異常検出を行うサーボ制御診断システムに関する。   The present invention relates to a servo control diagnosis system that detects an abnormality in a servo control system used for applications such as control of machine tools, robots, or conveyance systems.

サーボ制御システムは、コントローラが出力する位置指令値と機械端からの位置フィードバック値とから速度指令を生成する位置制御部と、位置制御部から与えられた速度指令の値と速度フィードバック値とからサーボモータの駆動電力を生成する速度制御部とを有している。   The servo control system includes a position control unit that generates a speed command from the position command value output from the controller and a position feedback value from the machine end, and a servo that is generated from the speed command value and the speed feedback value given from the position control unit. And a speed control unit that generates driving power for the motor.

フルクローズドループとなっているフルクローズドサーボ制御システムにおいては、サーボモータに接続されてサーボモータの回転速度、回転角または磁極位置を検出するモータ端検出器からのフィードバック信号と、サーボモータが駆動するテーブルの線形移動位置を検出する機械端検出器からのフィードバック信号と、を用いた制御が行われる。   In a fully closed servo control system that is in a fully closed loop, the servo motor is driven by a feedback signal from a motor end detector that is connected to the servo motor and detects the rotation speed, rotation angle, or magnetic pole position of the servo motor. Control using a feedback signal from a machine end detector that detects the linear movement position of the table is performed.

上記したようなフルクローズドサーボ制御システムでは、メンテナンスなどにおいて、ユーザがサーボ制御システムに接近して作業することがある。このような場合において、機械端の位置またはサーボモータの回転速度がユーザの安全を確保するために予め定めた目標値を維持しているか否かを診断する必要がある。位置または速度が目標値を維持できていないという異常を検出する上記診断において、検出の冗長性を持たせる方法としては、２つの診断用検出器を用いる手法が従来から用いられてきた。すなわち、２つの診断用検出器から得られた２つのデータを逐次比較する或いは設定値と比較することにより、位置または速度の異常を検出することが行われていた。特許文献１では、モータ軸のエンコーダおよびリニアスケールの速度または位置を比較して異常検出している。   In the above-described fully closed servo control system, a user may work close to the servo control system during maintenance or the like. In such a case, it is necessary to diagnose whether or not the position of the machine end or the rotation speed of the servo motor maintains a predetermined target value in order to ensure the safety of the user. In the above diagnosis for detecting an abnormality that the position or velocity cannot maintain the target value, a method using two diagnostic detectors has been conventionally used as a method for providing detection redundancy. That is, an abnormality in position or speed has been detected by sequentially comparing two data obtained from two diagnostic detectors or comparing them with a set value. In Patent Document 1, abnormality is detected by comparing the speed or position of the encoder of the motor shaft and the linear scale.

特開２００６−２６６５６号公報JP 2006-26656 A

しかしながら、上記した冗長性を備えた従来の異常検出技術においては、２つのデータを得るために、サーボアンプの外部に新たに診断用検出器を追加するか、２つのデータが取得可能な検出器を設けるか、または検出器からのフィードバック信号の分岐部をサーボアンプの外部に設けるかしなければならない。すなわち、新たな検出器の設置、検出器または配線の変更が必要であり、コストまたは容易性という観点から問題がある。また、特許文献１においては、コントローラであるＮＣ装置内に比較および判断を行うための新たな演算部を設けなければならないという問題点がある。   However, in the conventional abnormality detection technology having the above-described redundancy, in order to obtain two data, a diagnostic detector is newly added outside the servo amplifier, or a detector capable of acquiring two data Or a branch part of the feedback signal from the detector must be provided outside the servo amplifier. That is, it is necessary to install a new detector and change the detector or wiring, which is problematic from the viewpoint of cost or ease. Moreover, in patent document 1, there exists a problem that the new calculating part for performing a comparison and judgment must be provided in NC apparatus which is a controller.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＮＣ装置または検出器の変更なしに診断精度を向上することが可能なサーボ制御診断システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a servo control diagnostic system capable of improving diagnostic accuracy without changing an NC device or a detector.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、機械端を駆動するサーボモータの回転速度を積分してモータ端位置データとして出力する積分器と、トリガーが発生した時点からの機械端の位置データである機械端位置データの値の変化量と予め定められた位置データ閾値とを比較する第一診断部を備える。さらに本発明は、トリガーが発生した時点からのモータ端位置データの値の変化量と位置データ閾値とを比較する第二診断部を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes an integrator that integrates the rotation speed of a servo motor that drives a machine end and outputs the result as motor end position data, and a point from when the trigger occurs. A first diagnosis unit is provided for comparing the amount of change in the value of the machine end position data, which is the position data of the machine end, with a predetermined position data threshold. Furthermore, the present invention is characterized by including a second diagnosis unit that compares the amount of change in the value of the motor end position data from the time when the trigger occurs and the position data threshold value.

本発明にかかるサーボ制御診断システムは、ＮＣ装置または検出器の変更なしに診断精度を向上することが可能になるという効果を奏する。   The servo control diagnosis system according to the present invention has an effect that the diagnosis accuracy can be improved without changing the NC device or the detector.

本発明の実施の形態１にかかるサーボ制御診断システムの構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a configuration of a servo control diagnostic system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態２にかかるサーボ制御診断システムの構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a servo control diagnostic system according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態３にかかるサーボ制御診断システムの構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a servo control diagnostic system according to a third embodiment of the present invention.

以下に、本発明の実施の形態にかかるサーボ制御診断システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, a servo control diagnosis system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるサーボ制御診断システム１０の構成を示すブロック図である。サーボ制御診断システム１０は、サーボアンプであるサーボ制御部１００と、サーボ制御部１００に設けられた診断装置２００と、を備える。サーボ制御部１００は、サーボモータ２を制御する。サーボモータ２は、伝達機構を介して機械端であるテーブル３を駆動する。診断装置２００は、サーボ制御部１００とシリアル通信により信号を送受信する。Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a servo control diagnosis system 10 according to the first embodiment of the present invention. The servo control diagnosis system 10 includes a servo control unit 100 that is a servo amplifier, and a diagnosis device 200 provided in the servo control unit 100. The servo control unit 100 controls the servo motor 2. The servo motor 2 drives a table 3 that is a machine end via a transmission mechanism. The diagnostic device 200 transmits and receives signals to and from the servo control unit 100 through serial communication.

サーボモータ２には、サーボモータ２の回転速度を検出するモータ端検出器４が取り付けられている。モータ端検出器４は、サーボモータ２の回転速度を速度フィードバック値としてサーボ制御部１００に出力する。   A motor end detector 4 that detects the rotational speed of the servo motor 2 is attached to the servo motor 2. The motor end detector 4 outputs the rotation speed of the servo motor 2 to the servo control unit 100 as a speed feedback value.

テーブル３には、テーブル３の線形移動位置を検出する機械端検出器５が取り付けられている。テーブル３の線形移動位置とは、テーブル３が直線的に移動したときの位置である。機械端検出器５は、機械端の位置データを検出して機械端位置データとして出力する。具体的には、テーブル３の機械端位置データである線形移動位置を位置フィードバック値としてサーボ制御部１００に出力する。   A machine end detector 5 that detects the linear movement position of the table 3 is attached to the table 3. The linear movement position of the table 3 is a position when the table 3 moves linearly. The machine end detector 5 detects machine end position data and outputs it as machine end position data. Specifically, the linear movement position that is the machine end position data of the table 3 is output to the servo control unit 100 as a position feedback value.

図１のサーボ制御部１００、サーボモータ２およびテーブル３を含んだサーボ制御システムは、機械端検出器５からの位置フィードバック値も利用するフルクローズドサーボ制御システムである。   The servo control system including the servo control unit 100, the servo motor 2, and the table 3 in FIG. 1 is a fully closed servo control system that also uses a position feedback value from the machine end detector 5.

サーボ制御部１００は、ＮＣ装置といったコントローラ１が出力する位置指令値および機械端検出器５からの位置フィードバック値に基づいて速度指令を生成する位置制御部１０１と、位置制御部１０１からの速度指令値およびモータ端検出器４からの速度フィードバック値に基づいてサーボモータ２の駆動電力を生成する速度制御部１０２と、を備える。   The servo control unit 100 includes a position control unit 101 that generates a speed command based on a position command value output from the controller 1 such as an NC device and a position feedback value from the machine end detector 5, and a speed command from the position control unit 101. And a speed control unit 102 that generates drive power for the servo motor 2 based on the value and the speed feedback value from the motor end detector 4.

また、サーボ制御部１００は、位置制御部１０１から出力された機械端位置データを通信データに変換するデータ変換部１０３と、速度制御部１０２から出力されたモータ端位置データを通信データに変換するデータ変換部１０４と、データ変換部１０３および１０４が出力する通信データを診断装置２００に送信する送信部１０５と、を備える。   The servo control unit 100 also converts the machine end position data output from the position control unit 101 into communication data and the motor end position data output from the speed control unit 102 into communication data. A data conversion unit 104; and a transmission unit 105 that transmits communication data output from the data conversion units 103 and 104 to the diagnostic apparatus 200.

なお、位置制御部１０１は、機械端検出器５からの位置フィードバック値を機械端位置データとして、データ変換部１０３に出力する。速度制御部１０２は積分器の機能も有し、速度フィードバック値であるサーボモータ２の回転速度を積分してモータ端位置データとして、データ変換部１０４に出力する。   The position control unit 101 outputs the position feedback value from the machine end detector 5 to the data conversion unit 103 as machine end position data. The speed control unit 102 also has an integrator function, and integrates the rotation speed of the servo motor 2 as a speed feedback value and outputs the result to the data conversion unit 104 as motor end position data.

データ変換部１０３は、位置制御部１０１から入力された機械端位置データに、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）３２といった誤り検出符号およびデータの順序を示すデータナンバーを付加して、信頼性を高めた通信データに変換して、送信部１０５に出力する。データ変換部１０４は、速度制御部１０２から入力されたモータ端位置データに、ＣＲＣ３２といった誤り検出符号およびデータナンバーを付加して、信頼性を高めた通信データに変換して、送信部１０５に出力する。   The data conversion unit 103 adds an error detection code such as CRC (Cyclic Redundancy Check) 32 and a data number indicating the order of data to the machine end position data input from the position control unit 101, thereby improving communication. The data is converted and output to the transmission unit 105. The data conversion unit 104 adds an error detection code such as CRC32 and a data number to the motor end position data input from the speed control unit 102, converts the data into communication data with improved reliability, and outputs the communication data to the transmission unit 105. To do.

送信部１０５は、データ変換部１０３および１０４から入力された通信データを、シリアル通信によって診断装置２００に出力する。具体的には、送信部１０５は、データ変換部１０３から入力される機械端位置データを変換した通信データと、データ変換部１０４から入力されるモータ端位置データを変換した通信データと、を順番にシリアル通信で送信する。   The transmission unit 105 outputs the communication data input from the data conversion units 103 and 104 to the diagnostic device 200 by serial communication. Specifically, the transmission unit 105 sequentially transmits communication data converted from the machine end position data input from the data conversion unit 103 and communication data converted from the motor end position data input from the data conversion unit 104. Is sent via serial communication.

診断装置２００は、サーボ制御部１００の送信部１０５に接続されて送信部１０５からの通信データを受信する受信部２０１と、機械端位置データを復元するデータ復元部２０２と、モータ端位置データを復元するデータ復元部２０３と、復元された機械端位置データに基づいて異常検出する第一診断部２０４と、復元されたモータ端位置データに基づいて異常検出する第二診断部２０５と、を備える。受信部２０１は、送信部１０５と有線により接続されてもよいし、無線で通信接続されてもよい。   The diagnosis apparatus 200 is connected to the transmission unit 105 of the servo control unit 100 to receive communication data from the transmission unit 105, a data restoration unit 202 to restore machine end position data, and motor end position data. A data restoration unit 203 for restoration, a first diagnosis unit 204 for detecting an abnormality based on the restored machine end position data, and a second diagnosis unit 205 for detecting an abnormality based on the restored motor end position data. . The receiving unit 201 may be connected to the transmitting unit 105 by wire or may be connected by wireless communication.

診断装置２００の一例は、サーボ制御部１００に取り付けられた専用のハードウェアである。また、診断装置２００はサーボ制御部１００の内部に組み込まれた専用のハードウェアであってもよい。受信部２０１と送信部１０５とが無線で通信接続されている場合は、診断装置２００はサーボ制御部１００から離れて設けられてもかまわない。専用のハードウェアの処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサー、並列プログラム化したプロセッサー、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。受信部２０１、データ復元部２０２、データ復元部２０３、第一診断部２０４および第二診断部２０５の各部の機能それぞれを処理回路で実現してもよいし、各部の機能をまとめて処理回路で実現してもよい。   An example of the diagnostic apparatus 200 is dedicated hardware attached to the servo control unit 100. Further, the diagnostic apparatus 200 may be dedicated hardware incorporated in the servo control unit 100. When the reception unit 201 and the transmission unit 105 are connected by wireless communication, the diagnostic device 200 may be provided apart from the servo control unit 100. A dedicated hardware processing circuit may be a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), or a combination of these. Applicable. The functions of each of the receiving unit 201, the data restoring unit 202, the data restoring unit 203, the first diagnostic unit 204, and the second diagnostic unit 205 may be realized by a processing circuit, or the functions of the respective units may be combined into a processing circuit. It may be realized.

受信部２０１は、サーボ制御部１００の送信部１０５から入力された通信データを受信し、通信データをデータ復元部２０２およびデータ復元部２０３に出力する。送信部１０５からの通信データは上述したようにシリアル通信で送信されるので、受信部２０１は、予め設定または送信部１０５からの通知といった方法により送信部１０５によるデータ送信の順番、すなわちデータ受信の順番を把握することができる。これにより、受信部２０１は、機械端位置データを変換した通信データはデータ復元部２０２に出力し、モータ端位置データを変換した通信データはデータ復元部２０３に出力することが可能となる。   The receiving unit 201 receives the communication data input from the transmission unit 105 of the servo control unit 100 and outputs the communication data to the data restoring unit 202 and the data restoring unit 203. Since the communication data from the transmission unit 105 is transmitted by serial communication as described above, the reception unit 201 determines the order of data transmission by the transmission unit 105, that is, data reception by a method such as presetting or notification from the transmission unit 105. The order can be grasped. Thus, the receiving unit 201 can output the communication data obtained by converting the machine end position data to the data restoring unit 202 and the communication data obtained by converting the motor end position data can be outputted to the data restoring unit 203.

データ復元部２０２は、機械端位置データを変換した通信データを受信部２０１から受け取って機械端位置データに復元し、復元された機械端位置データを第一診断部２０４に出力する。   The data restoration unit 202 receives the communication data obtained by converting the machine end position data from the reception unit 201 and restores the communication data to the machine end position data, and outputs the restored machine end position data to the first diagnosis unit 204.

データ復元部２０３は、モータ端位置データを変換した通信データを受信部２０１から受け取ってモータ端位置データに復元し、復元されたモータ端位置データを第二診断部２０５に出力する。   The data restoration unit 203 receives the communication data obtained by converting the motor end position data from the reception unit 201 and restores the data to the motor end position data, and outputs the restored motor end position data to the second diagnosis unit 205.

実施の形態１における診断装置２００は外部トリガーが発生すると検出することが可能であり、診断装置２００による診断は、外部トリガーが発生した時点、すなわち診断装置２００が外部トリガーを検出した時点から開始される。トリガーとなる外部トリガーには、ユーザによるさまざまな動作が含まれる。具体的には、メンテナンス作業時のユーザの安全確保のためにサーボモータ２およびテーブル３を静止させておきたいといった目的で、診断装置２００に設けられた図示しないスイッチをユーザが押下した時点で診断が開始される。また、プレス機において、ユーザは両側にそれぞれ設けられた２つのボタンを作業中は常時押下しており、ユーザがボタンを押下しなくなった時点で、不要な動作が行われないようにユーザの安全確保のために診断が開始される。また、ライトカーテンがユーザにより遮光された時点で診断を開始してもよい。このように、診断装置２００による診断は、コントローラ１からの指令には依存せずに、ユーザの上述したような動作である外部トリガーの発生を検出した時点から開始されるので、診断開始の時点は、ユーザの上述したような動作が発生した時点となる。なお、サーボ制御部１００の診断動作は、コントローラ１からの指令による通常の制御による動作とは別であり、並行して実行されてもかまわない。   The diagnosis apparatus 200 in Embodiment 1 can detect when an external trigger occurs, and diagnosis by the diagnosis apparatus 200 is started from the time when the external trigger occurs, that is, from the time when the diagnosis apparatus 200 detects the external trigger. The The external trigger as a trigger includes various actions by the user. Specifically, the diagnosis is performed when the user presses a switch (not shown) provided in the diagnosis device 200 for the purpose of keeping the servo motor 2 and the table 3 stationary in order to ensure the safety of the user during the maintenance work. Is started. In the press machine, the user always presses the two buttons on both sides during work, and when the user stops pressing the button, the user's safety is avoided so that unnecessary operations are not performed. Diagnosis is started to ensure. The diagnosis may be started when the light curtain is blocked by the user. As described above, the diagnosis by the diagnosis device 200 is started from the time when the occurrence of the external trigger which is the above-described operation of the user is detected without depending on the command from the controller 1. Is the time when the above-described operation of the user occurs. The diagnosis operation of the servo control unit 100 is different from the operation by the normal control based on the command from the controller 1 and may be executed in parallel.

診断開始の時点において、第一診断部２０４は、データ復元部２０２から入力された復元された機械端位置データの値を記録する。そして、診断開始後の復元された機械端位置データの値を診断開始時の復元された機械端位置データの値と比べることにより診断開始の時点からの変化量を求めて、当該変化量と位置データ閾値２０７とを単位を揃えて比較し、当該変化量が、位置データ閾値２０７以内であるか否かを判定する。変化量が位置データ閾値２０７以内でない場合は、テーブル３の動作に何らかの異常が発生したと診断する。ここで単位を揃えるとは、一方の数値をテーブル３の線形移動位置またはサーボモータ２の回転角度といった物理量を示す単位のいずれかの単位で表現する数値に変換して両方の数値の単位を同じにすることである。したがって、位置データ閾値２０７はいずれの単位で与えられてもかまわない。ここで、位置データ閾値２０７は、診断の開始前にユーザによってパラメータとして予め指定された値である。なお、上記判定は、診断開始の時点における復元された機械端位置データの値をゼロとして、診断開始後の復元された機械端位置データの値が、位置データ閾値２０７以内であるか否かを判定するようにしてもよい。   At the time of starting diagnosis, the first diagnosis unit 204 records the value of the restored machine end position data input from the data restoration unit 202. Then, by comparing the value of the restored machine end position data after the start of diagnosis with the value of the restored machine end position data at the start of diagnosis, the amount of change from the start of diagnosis is obtained, and the change amount and position The data threshold value 207 is compared with the same unit, and it is determined whether or not the change amount is within the position data threshold value 207. If the change amount is not within the position data threshold value 207, it is diagnosed that some abnormality has occurred in the operation of the table 3. Here, aligning the units means that one numerical value is converted into a numerical value expressed in one of the units indicating the physical quantity such as the linear movement position of the table 3 or the rotation angle of the servo motor 2, and the units of both numerical values are the same. Is to do. Therefore, the position data threshold value 207 may be given in any unit. Here, the position data threshold value 207 is a value designated in advance as a parameter by the user before the start of diagnosis. In the above determination, the value of the restored machine end position data at the start of diagnosis is set to zero, and whether or not the value of the restored machine end position data after the start of diagnosis is within the position data threshold value 207 is determined. You may make it determine.

さらに、診断開始後に第一診断部２０４は、復元された機械端位置データの値と第二診断部２０５から入力された復元されたモータ端位置データの値とをデータ差分閾値２０６の単位に揃えて得た差分が、予め定められたデータ差分閾値２０６以内であるか否かを判定する。ここで、データ差分閾値２０６は、診断の開始前にユーザによってパラメータとして指定された値である。機械端位置データの値とモータ端位置データの値とは、テーブル３の線形移動位置またはサーボモータ２の回転角度のいずれかに単位を揃えれば正常動作時には同じ値になるはずである。したがって、両者の単位を揃えて得た差分がデータ差分閾値２０６以内でない場合は、サーボモータ２とテーブル３との間の機械的な連結の不具合といったサーボ制御システムの異常が発生したと考えられる。   Further, after the diagnosis is started, the first diagnosis unit 204 aligns the restored machine end position data value and the restored motor end position data value input from the second diagnosis unit 205 to the unit of the data difference threshold 206. It is determined whether or not the obtained difference is within a predetermined data difference threshold 206. Here, the data difference threshold 206 is a value designated as a parameter by the user before the diagnosis is started. The value of the machine end position data and the value of the motor end position data should be the same during normal operation if the unit is aligned with either the linear movement position of the table 3 or the rotation angle of the servo motor 2. Therefore, if the difference obtained by aligning both units is not within the data difference threshold value 206, it is considered that an abnormality of the servo control system such as a mechanical connection failure between the servo motor 2 and the table 3 has occurred.

診断開始の時点において、第二診断部２０５は、データ復元部２０３から入力された復元されたモータ端位置データの値を記録する。そして、診断開始後の復元されたモータ端位置データの値を診断開始時の復元されたモータ端位置データの値と比べることにより診断開始の時点からの変化量を求めて、当該変化量と位置データ閾値２０７とを単位を揃えて比較し、当該変化量が、位置データ閾値２０７以内であるか否かを判定する。変化量が位置データ閾値２０７以内でない場合は、サーボモータ２の動作に何らかの異常が発生したと診断する。なお、上記判定は、診断開始の時点における復元されたモータ端位置データの値をゼロとして、診断開始後の復元されたモータ端位置データの値が、位置データ閾値２０７以内であるか否かを判定するようにしてもよい。   At the time of starting diagnosis, the second diagnosis unit 205 records the value of the restored motor end position data input from the data restoration unit 203. Then, by comparing the value of the restored motor end position data after the start of diagnosis with the value of the restored motor end position data at the start of diagnosis, the amount of change from the start of diagnosis is obtained, and the change amount and position The data threshold value 207 is compared with the same unit, and it is determined whether or not the change amount is within the position data threshold value 207. If the change amount is not within the position data threshold value 207, it is diagnosed that some abnormality has occurred in the operation of the servo motor 2. In the above determination, the value of the restored motor end position data at the time of starting diagnosis is set to zero, and whether the value of the restored motor end position data after starting diagnosis is within the position data threshold value 207 or not is determined. You may make it determine.

さらに、診断開始後に第二診断部２０５は、復元されたモータ端位置データの値と第一診断部２０４から入力された復元された機械端位置データの値とをデータ差分閾値２０６の単位に揃えて得た差分が、データ差分閾値２０６以内であるか否かを判定する。両者の単位を揃えて得た差分がデータ差分閾値２０６以内でない場合は、サーボモータ２とテーブル３との間の機械的な連結の不具合といったサーボ制御システムの異常が発生したと考えられる。これにより、同じ差分の値を用いた判定を第一診断部２０４および第二診断部２０５の両方で実行することになるので二重チェックをすることができる。なお、第一診断部２０４または第二診断部２０５のいずれか一方で上記判定を行ってもかまわない。   Further, after the diagnosis is started, the second diagnosis unit 205 aligns the restored motor end position data value and the restored machine end position data value input from the first diagnosis unit 204 with the unit of the data difference threshold 206. It is determined whether or not the obtained difference is within the data difference threshold 206. If the difference obtained by aligning both units is not within the data difference threshold 206, it is considered that an abnormality of the servo control system such as a mechanical connection failure between the servo motor 2 and the table 3 has occurred. Thereby, since the determination using the same difference value is executed by both the first diagnosis unit 204 and the second diagnosis unit 205, a double check can be performed. Note that the determination may be performed by either the first diagnosis unit 204 or the second diagnosis unit 205.

また、実施の形態１においては、機械端検出器５の検出対象をテーブル３の線形移動位置としたが、検出対象はこれに限定されない。機械位置を検出する対象であれば、回転位置、移動位置、その他のどのような検出対象であってもかまわない。   In the first embodiment, the detection target of the machine end detector 5 is the linear movement position of the table 3, but the detection target is not limited to this. As long as it is a target for detecting the machine position, any other detection target such as a rotational position, a moving position, or the like may be used.

また、位置データ閾値２０７は、サーボ制御部１００がサーボモータ２の動作モデルに基づいてサーボモータ２の位置の許容変動量を推定した値であってもよい。また、位置データ閾値２０７は、サーボ制御部１００がテーブル３の動作モデルに基づいてテーブル３の線形移動位置の許容変動量を推定した値であってもよい。ここで、テーブル３の動作モデルとは、制御に対するテーブル３の動作の遅れを表現したモデルである。   Further, the position data threshold value 207 may be a value that the servo control unit 100 estimates the allowable variation amount of the position of the servo motor 2 based on the operation model of the servo motor 2. Further, the position data threshold value 207 may be a value that the servo control unit 100 estimates the allowable variation amount of the linear movement position of the table 3 based on the operation model of the table 3. Here, the operation model of the table 3 is a model expressing a delay in the operation of the table 3 with respect to the control.

実施の形態１にかかるサーボ制御診断システム１０によれば、位置フィードバック値に基づいて速度指令を生成する位置制御部１０１から得た機械端位置データと、速度フィードバック値に基づいてサーボモータ２を制御する速度制御部１０２から得たモータ端位置データと、をサーボ制御のユーザの安全確保のための診断に使用する。これにより、サーボアンプの外部に診断用検出器を設けることが不要であり、２つのデータが取得可能な検出器を使用する必要もない。   According to the servo control diagnosis system 10 according to the first embodiment, the machine end position data obtained from the position control unit 101 that generates a speed command based on the position feedback value, and the servo motor 2 is controlled based on the speed feedback value. The motor end position data obtained from the speed control unit 102 is used for diagnosis for ensuring the safety of the user of the servo control. Accordingly, it is not necessary to provide a diagnostic detector outside the servo amplifier, and it is not necessary to use a detector capable of acquiring two data.

また、診断装置２００は、サーボ制御部１００に接続されて、異常検出のための位置データをサーボ制御部１００から直接取得して、位置データ閾値２０７と比較することにより機械端位置およびモータ端位置の維持を継続できないという異常の発生を診断する。したがって、検出器からのフィードバック信号の分岐部をサーボ制御部１００の外部に設ける必要がない。   Further, the diagnosis apparatus 200 is connected to the servo control unit 100, acquires position data for detecting an abnormality directly from the servo control unit 100, and compares it with the position data threshold value 207, thereby comparing the machine end position and the motor end position. Diagnose the occurrence of abnormalities that cannot be maintained. Therefore, it is not necessary to provide a branch portion of the feedback signal from the detector outside the servo control unit 100.

すなわち、異常検出のための診断装置２００を新たに設置するに際して、サーボモータ２の通常動作においてサーボ制御部１００が制御で用いる機械端位置データおよびモータ端位置データを利用する構成とする。したがって、新たな検出器の設置、ＮＣ装置、検出器または配線の変更が不要なので、診断装置２００をサーボ制御部１００に直接接続する簡易な構成で異常診断が可能となる。   That is, when newly installing the diagnostic device 200 for detecting an abnormality, the servo control unit 100 uses the machine end position data and the motor end position data used for control in the normal operation of the servo motor 2. Therefore, it is not necessary to install a new detector and change the NC device, the detector, or the wiring, so that an abnormality diagnosis can be performed with a simple configuration in which the diagnosis device 200 is directly connected to the servo control unit 100.

実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２にかかるサーボ制御診断システム２０の構成を示すブロック図である。サーボ制御診断システム２０は、サーボアンプであるサーボ制御部３００と、サーボ制御部３００に備えられた診断装置４００と、を備える。サーボ制御部３００は、第一サーボモータ１２および第二サーボモータ２２を制御する。第一サーボモータ１２は、伝達機構を介して第一機械端である第一テーブル１３を駆動する。第二サーボモータ２２は、別の伝達機構を介して第二機械端である第二テーブル２３を駆動する。第一テーブル１３および第二テーブル２３は機械的に連動する、すなわち軸同期して同じ動きをする。第一テーブル１３および第二テーブル２３の具体例は、搬送用の左右のテーブルである。診断装置４００は、サーボ制御部３００とシリアル通信により信号を送受信する。Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the servo control diagnostic system 20 according to the second embodiment of the present invention. The servo control diagnosis system 20 includes a servo control unit 300 that is a servo amplifier, and a diagnosis device 400 provided in the servo control unit 300. The servo control unit 300 controls the first servo motor 12 and the second servo motor 22. The first servo motor 12 drives a first table 13 that is a first machine end via a transmission mechanism. The second servo motor 22 drives the second table 23 that is the second machine end via another transmission mechanism. The first table 13 and the second table 23 are mechanically interlocked, that is, move in the same manner in synchronization with each other. Specific examples of the first table 13 and the second table 23 are left and right tables for conveyance. Diagnosis device 400 transmits and receives signals to and from servo control unit 300 through serial communication.

第一サーボモータ１２には、第一サーボモータ１２の回転速度を検出する第一モータ端検出器１４が取り付けられている。第一モータ端検出器１４は、第一サーボモータ１２の回転速度を速度フィードバック値としてサーボ制御部３００に出力する。   A first motor end detector 14 that detects the rotational speed of the first servomotor 12 is attached to the first servomotor 12. The first motor end detector 14 outputs the rotation speed of the first servo motor 12 to the servo control unit 300 as a speed feedback value.

第二サーボモータ２２には、第二サーボモータ２２の回転速度を検出する第二モータ端検出器２４が取り付けられている。第二モータ端検出器２４は、第二サーボモータ２２の回転速度を速度フィードバック値としてサーボ制御部３００に出力する。   A second motor end detector 24 that detects the rotational speed of the second servomotor 22 is attached to the second servomotor 22. The second motor end detector 24 outputs the rotation speed of the second servo motor 22 to the servo control unit 300 as a speed feedback value.

実施の形態２のサーボ制御システムは、単一のサーボアンプで２軸のサーボモータを駆動するので、実施の形態２にかかるサーボ制御診断システム２０は、それぞれのサーボモータに接続されている検出器を使用する。すなわち、実施の形態１にかかるサーボ制御診断システム１０は、モータ端検出器４および機械端検出器５の検出値を用いるが、実施の形態２にかかるサーボ制御診断システム２０は、第一モータ端検出器１４および第二モータ端検出器２４の検出値を用いる。   Since the servo control system according to the second embodiment drives a two-axis servo motor with a single servo amplifier, the servo control diagnostic system 20 according to the second embodiment includes a detector connected to each servo motor. Is used. That is, the servo control diagnosis system 10 according to the first embodiment uses the detection values of the motor end detector 4 and the machine end detector 5, but the servo control diagnosis system 20 according to the second embodiment has the first motor end. The detection values of the detector 14 and the second motor end detector 24 are used.

サーボ制御部３００は、第一モータ端検出器１４からの速度フィードバック値を積分して位置フィードバック値として出力する第一積分器３１０と、ＮＣ装置といったコントローラ１が出力する第一位置指令値および第一積分器３１０からの位置フィードバック値に基づいて第一速度指令を生成する第一位置制御部３１１と、第一位置制御部３１１からの第一速度指令値および第一モータ端検出器１４からの速度フィードバック値に基づいて第一サーボモータ１２の駆動電力を生成する第一速度制御部３１２と、を備える。   The servo controller 300 integrates the speed feedback value from the first motor end detector 14 and outputs it as a position feedback value, the first position command value output by the controller 1 such as an NC device, and the first position command value. A first position control unit 311 that generates a first speed command based on a position feedback value from one integrator 310, a first speed command value from the first position control unit 311, and a first motor end detector 14 A first speed control unit 312 that generates drive power for the first servomotor 12 based on the speed feedback value.

また、サーボ制御部３００は、第二モータ端検出器２４からの速度フィードバック値を積分して位置フィードバック値として出力する第二積分器３２０と、コントローラ１が出力する第二位置指令値および第二積分器３２０からの位置フィードバック値に基づいて第二速度指令を生成する第二位置制御部３２１と、第二位置制御部３２１からの第二速度指令値および第二モータ端検出器２４からの速度フィードバック値に基づいて第二サーボモータ２２の駆動電力を生成する第二速度制御部３２２と、を備える。   The servo controller 300 also integrates the speed feedback value from the second motor end detector 24 and outputs it as a position feedback value, the second position command value output from the controller 1 and the second position value. A second position control unit 321 that generates a second speed command based on the position feedback value from the integrator 320, a second speed command value from the second position control unit 321, and a speed from the second motor end detector 24 A second speed control unit 322 that generates drive power for the second servomotor 22 based on the feedback value.

また、サーボ制御部３００は、第一位置制御部３１１から出力された第一モータ端位置データを通信データに変換するデータ変換部３０３と、第二位置制御部３２１から出力された第二モータ端位置データを通信データに変換するデータ変換部３０４と、データ変換部３０３および３０４が出力する通信データを診断装置４００に送信する送信部３０５と、を備える。   The servo control unit 300 includes a data conversion unit 303 that converts first motor end position data output from the first position control unit 311 into communication data, and a second motor end output from the second position control unit 321. A data conversion unit 304 that converts position data into communication data, and a transmission unit 305 that transmits communication data output from the data conversion units 303 and 304 to the diagnostic apparatus 400 are provided.

なお、第一位置制御部３１１は、第一積分器３１０からの位置フィードバック値を第一モータ端位置データとして、データ変換部３０３に出力する。第二位置制御部３２１は、第二積分器３２０からの位置フィードバック値を第二モータ端位置データとして、データ変換部３０４に出力する。   The first position control unit 311 outputs the position feedback value from the first integrator 310 to the data conversion unit 303 as first motor end position data. The second position control unit 321 outputs the position feedback value from the second integrator 320 to the data conversion unit 304 as second motor end position data.

データ変換部３０３は、第一位置制御部３１１から入力された第一モータ端位置データに、ＣＲＣ３２といった誤り検出符号およびデータナンバーを付加して、信頼性を高めた通信データに変換して、送信部３０５に出力する。データ変換部３０４は、第二位置制御部３２１から入力された第二モータ端位置データに、ＣＲＣ３２といった誤り検出符号およびデータナンバーを付加して、信頼性を高めた通信データに変換して、送信部３０５に出力する。   The data converter 303 adds an error detection code such as CRC32 and a data number to the first motor end position data input from the first position controller 311, converts the data into communication data with improved reliability, and transmits the data. The data is output to the unit 305. The data conversion unit 304 adds an error detection code such as CRC32 and a data number to the second motor end position data input from the second position control unit 321, converts the data into communication data with improved reliability, and transmits the data. The data is output to the unit 305.

送信部３０５は、データ変換部３０３および３０４から入力された通信データを、シリアル通信によって診断装置４００に出力する。具体的には、送信部３０５は、データ変換部３０３から入力される第一モータ端位置データを変換した通信データと、データ変換部３０４から入力される第二モータ端位置データを変換した通信データと、を順番にシリアル通信で送信する。   The transmission unit 305 outputs the communication data input from the data conversion units 303 and 304 to the diagnostic device 400 by serial communication. Specifically, the transmission unit 305 converts communication data converted from the first motor end position data input from the data conversion unit 303 and communication data converted from the second motor end position data input from the data conversion unit 304. Are sent in serial communication in order.

診断装置４００は、サーボ制御部３００の送信部３０５に接続されて送信部３０５からの通信データを受信する受信部４０１と、第一モータ端位置データを復元するデータ復元部４０２と、第二モータ端位置データを復元するデータ復元部４０３と、復元された第一モータ端位置データに基づいて異常検出する第一診断部４０４と、復元された第二モータ端位置データに基づいて異常検出する第二診断部４０５と、を備える。受信部４０１は、送信部３０５と有線により接続されてもよいし、無線で通信接続されてもよい。   The diagnostic apparatus 400 is connected to the transmission unit 305 of the servo control unit 300 and receives the communication data from the transmission unit 305, the data restoration unit 402 that restores the first motor end position data, and the second motor A data restoring unit 403 for restoring the end position data; a first diagnosis unit 404 for detecting an abnormality based on the restored first motor end position data; and a first for detecting an abnormality based on the restored second motor end position data. A second diagnostic unit 405. The receiving unit 401 may be connected to the transmitting unit 305 by a wire or may be connected by wireless communication.

診断装置４００の一例は、サーボ制御部３００に取り付けられた専用のハードウェアである。また、診断装置４００はサーボ制御部３００の内部に組み込まれた専用のハードウェアであってもよい。受信部４０１と送信部３０５とが無線で通信接続されている場合は、診断装置４００はサーボ制御部３００から離れて設けられてもかまわない。専用のハードウェアの処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサー、並列プログラム化したプロセッサー、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。受信部４０１、データ復元部４０２、データ復元部４０３、第一診断部４０４および第二診断部４０５の各部の機能それぞれを処理回路で実現してもよいし、各部の機能をまとめて処理回路で実現してもよい。   An example of the diagnostic device 400 is dedicated hardware attached to the servo control unit 300. Further, the diagnostic device 400 may be dedicated hardware incorporated in the servo control unit 300. When the reception unit 401 and the transmission unit 305 are wirelessly connected to each other, the diagnostic device 400 may be provided apart from the servo control unit 300. The dedicated hardware processing circuit may be a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof. The functions of each unit of the reception unit 401, the data restoration unit 402, the data restoration unit 403, the first diagnosis unit 404, and the second diagnosis unit 405 may be realized by a processing circuit, or the functions of each unit may be combined into a processing circuit. It may be realized.

受信部４０１は、サーボ制御部３００の送信部３０５から入力された通信データを受信し、通信データをデータ復元部４０２およびデータ復元部４０３に出力する。送信部３０５からの通信データは上述したようにシリアル通信で送信されるので、受信部４０１は、予めの設定または送信部３０５からの通知といった方法により送信部３０５によるデータ送信の順番、すなわちデータ受信の順番を把握することができる。これにより、受信部４０１は、第一モータ端位置データを変換した通信データはデータ復元部４０２に出力し、第二モータ端位置データを変換した通信データはデータ復元部４０３に出力することが可能となる。   The reception unit 401 receives the communication data input from the transmission unit 305 of the servo control unit 300 and outputs the communication data to the data restoration unit 402 and the data restoration unit 403. Since the communication data from the transmission unit 305 is transmitted by serial communication as described above, the reception unit 401 performs the data transmission order by the transmission unit 305, that is, data reception by a method such as presetting or notification from the transmission unit 305. Can be understood. Accordingly, the reception unit 401 can output the communication data obtained by converting the first motor end position data to the data restoration unit 402, and can output the communication data obtained by converting the second motor end position data to the data restoration unit 403. It becomes.

データ復元部４０２は、第一モータ端位置データを変換した通信データを受信部４０１から受け取って第一モータ端位置データに復元し、復元された第一モータ端位置データを第一診断部４０４に出力する。   The data restoration unit 402 receives communication data obtained by converting the first motor end position data from the reception unit 401 and restores the first motor end position data to the first diagnosis unit 404. Output.

データ復元部４０３は、第二モータ端位置データを変換した通信データを受信部４０１から受け取って第二モータ端位置データに復元し、復元された第二モータ端位置データを第二診断部４０５に出力する。   The data restoration unit 403 receives communication data obtained by converting the second motor end position data from the reception unit 401 and restores the second motor end position data to the second diagnosis unit 405. Output.

実施の形態２における診断装置４００による診断も、実施の形態１と同様に、ユーザによるさまざまな動作である外部トリガーの発生を診断装置４００が検出した時点から開始される。したがって、診断開始の時点は、外部トリガーであるユーザの動作が発生した時点となる。   Diagnosis by the diagnostic apparatus 400 in the second embodiment is also started from the time when the diagnostic apparatus 400 detects the occurrence of an external trigger, which is various operations by the user, as in the first embodiment. Therefore, the diagnosis start time is the time when the user's operation as an external trigger occurs.

診断開始の時点において、第一診断部４０４は、データ復元部４０２から入力された復元された第一モータ端位置データの値を記録する。そして、診断開始後の復元された第一モータ端位置データの値を診断開始時の復元された第一モータ端位置データの値と比べることにより診断開始の時点からの変化量を求めて、当該変化量と位置データ閾値４０７とを比較し、当該変化量が位置データ閾値４０７以内であるか否かを判定する。当該変化量が位置データ閾値４０７以内でない場合は、第一サーボモータ１２の動作に何らかの異常が発生したと診断する。ここで、位置データ閾値４０７は、診断の開始前にユーザによってパラメータとして予め指定された値である。なお、上記判定は、診断開始の時点における復元された第一モータ端位置データの値をゼロとして、診断開始後の復元された第一モータ端位置データの値が、位置データ閾値４０７以内であるか否かを判定するようにしてもよい。   At the time of starting diagnosis, the first diagnosis unit 404 records the value of the restored first motor end position data input from the data restoration unit 402. Then, by comparing the value of the restored first motor end position data after the diagnosis start with the value of the restored first motor end position data at the start of the diagnosis, the amount of change from the time of the diagnosis start is obtained, The amount of change is compared with the position data threshold value 407 to determine whether or not the amount of change is within the position data threshold value 407. If the amount of change is not within the position data threshold value 407, it is diagnosed that some abnormality has occurred in the operation of the first servo motor 12. Here, the position data threshold value 407 is a value designated in advance as a parameter by the user before the start of diagnosis. In the above determination, the value of the restored first motor end position data at the time of starting diagnosis is zero, and the restored value of the first motor end position data after starting diagnosis is within the position data threshold value 407. It may be determined whether or not.

さらに、診断開始の時点において、第一診断部４０４は、復元された第一モータ端位置データの値と第二診断部４０５から入力された復元された第二モータ端位置データの値との差分を記録する。そして、診断開始後の当該差分の診断開始の時点からの変化量が、位置差分閾値４０６以内であるか否かを判定する。ここで、位置差分閾値４０６は、診断の開始前にユーザによってパラメータとして予め指定された値である。第一テーブル１３および第二テーブル２３が機械的に連動している場合は、当該差分の変化量は理想的にはゼロであるはずなので、当該差分の変化量が位置差分閾値４０６以内でない場合は、第一テーブル１３および第二テーブル２３が機械的に連動していないといったサーボ制御システムの異常が発生したと考えられる。   Furthermore, at the time of starting diagnosis, the first diagnosis unit 404 determines the difference between the value of the restored first motor end position data and the value of the restored second motor end position data input from the second diagnosis unit 405. Record. Then, it is determined whether or not the amount of change of the difference after the diagnosis starts from the diagnosis start time is within the position difference threshold 406. Here, the position difference threshold 406 is a value designated in advance as a parameter by the user before the start of diagnosis. When the first table 13 and the second table 23 are mechanically linked, the change amount of the difference should ideally be zero, so when the change amount of the difference is not within the position difference threshold 406, It is considered that an abnormality of the servo control system occurred such that the first table 13 and the second table 23 are not mechanically linked.

診断開始の時点において、第二診断部４０５は、データ復元部４０３から入力された復元された第二モータ端位置データの値を記録する。そして、診断開始後の復元された第二モータ端位置データの値を診断開始時の復元された第二モータ端位置データの値と比べることにより診断開始の時点からの変化量を求めて、当該変化量と位置データ閾値４０７とを比較し、当該変化量が位置データ閾値４０７以内であるか否かを判定する。当該変化量が位置データ閾値４０７以内でない場合は、第二サーボモータ２２の動作に何らかの異常が発生したと診断する。なお、上記判定は、診断開始の時点における復元された第二モータ端位置データの値をゼロとして、診断開始後の復元された第二モータ端位置データの値が、位置データ閾値４０７以内であるか否かを判定するようにしてもよい。   At the start of diagnosis, the second diagnosis unit 405 records the value of the restored second motor end position data input from the data restoration unit 403. Then, by comparing the value of the restored second motor end position data after the diagnosis start with the value of the restored second motor end position data at the start of the diagnosis, the amount of change from the time of the diagnosis start is obtained, The amount of change is compared with the position data threshold value 407 to determine whether or not the amount of change is within the position data threshold value 407. If the change amount is not within the position data threshold value 407, it is diagnosed that some abnormality has occurred in the operation of the second servo motor 22. In the above determination, the value of the restored second motor end position data at the time of starting diagnosis is zero, and the value of the restored second motor end position data after starting diagnosis is within the position data threshold value 407. It may be determined whether or not.

さらに、診断開始の時点において、第二診断部４０５は、復元された第二モータ端位置データの値と第一診断部４０４から入力された復元された第一モータ端位置データの値との差分を記録する。そして、診断開始後の当該差分の診断開始の時点からの変化量が、位置差分閾値４０６以内であるか否かを判定する。当該差分の変化量が位置差分閾値４０６以内でない場合は、第一テーブル１３および第二テーブル２３が機械的に連動していないといったサーボ制御システムの異常が発生したと考えられる。これにより、同じ差分の値を用いた判定を第一診断部４０４および第二診断部４０５の両方で実行することになるので二重チェックをすることができる。なお、第一診断部４０４または第二診断部４０５のいずれか一方で上記判定を行ってもかまわない。   Furthermore, at the time of starting diagnosis, the second diagnosis unit 405 determines the difference between the value of the restored second motor end position data and the value of the restored first motor end position data input from the first diagnosis unit 404. Record. Then, it is determined whether or not the amount of change of the difference after the diagnosis starts from the diagnosis start time is within the position difference threshold 406. If the change amount of the difference is not within the position difference threshold value 406, it is considered that an abnormality of the servo control system has occurred such that the first table 13 and the second table 23 are not mechanically linked. Thereby, since the determination using the same difference value is executed by both the first diagnosis unit 404 and the second diagnosis unit 405, a double check can be performed. Note that the determination may be performed by either the first diagnosis unit 404 or the second diagnosis unit 405.

また、位置データ閾値４０７は、サーボ制御部３００が第一サーボモータ１２または第二サーボモータ２２の動作モデルに基づいて第一サーボモータ１２および第二サーボモータ２２の位置の許容変動量を推定した値であってもよい。また、位置データ閾値４０７は、サーボ制御部３００が第一テーブル１３または第二テーブル２３の動作モデルに基づいて第一テーブル１３および第二テーブル２３の線形移動位置の許容変動量を推定した値であってもよい。   The position data threshold value 407 is estimated by the servo control unit 300 based on the operation model of the first servo motor 12 or the second servo motor 22 and the allowable fluctuation amount of the position of the first servo motor 12 and the second servo motor 22. It may be a value. Further, the position data threshold value 407 is a value obtained by the servo control unit 300 estimating the allowable fluctuation amount of the linear movement position of the first table 13 and the second table 23 based on the operation model of the first table 13 or the second table 23. There may be.

実施の形態２にかかるサーボ制御診断システム２０によれば、コントローラ１が出力する第一位置指令値および第一積分器３１０からの位置フィードバック値に基づいて第一速度指令を生成する第一位置制御部３１１から得た第一モータ端位置データと、コントローラ１が出力する第二位置指令値および第二積分器３２０からの位置フィードバック値に基づいて第二速度指令を生成する第二位置制御部３２１から得た第二モータ端位置データと、をサーボ制御の診断に使用する。これにより、サーボアンプの外部に診断用検出器を設けることが不要であり、２つのデータが取得可能な検出器を使用する必要もない。   According to the servo control diagnostic system 20 according to the second embodiment, the first position control that generates the first speed command based on the first position command value output from the controller 1 and the position feedback value from the first integrator 310. A second position control unit 321 that generates a second speed command based on the first motor end position data obtained from the unit 311, the second position command value output from the controller 1, and the position feedback value from the second integrator 320. The second motor end position data obtained from the above is used for servo control diagnosis. Accordingly, it is not necessary to provide a diagnostic detector outside the servo amplifier, and it is not necessary to use a detector capable of acquiring two data.

また、診断装置４００はサーボ制御部３００に接続されて、異常検出のための位置データをサーボ制御部３００から直接取得するので、検出器からのフィードバック信号の分岐部をサーボ制御部３００の外部に設ける必要がない。   Further, the diagnosis apparatus 400 is connected to the servo control unit 300 and directly acquires position data for detecting an abnormality from the servo control unit 300. Therefore, a branch part of the feedback signal from the detector is provided outside the servo control unit 300. There is no need to provide it.

すなわち、異常検出のための診断装置４００を新たに設置するに際して、診断装置４００をサーボ制御部３００に直接接続すればよいので、新たな検出器の設置、ＮＣ装置、検出器または配線の変更が不要となる。さらに位置データ閾値４０７を用いることにより、単一のサーボアンプで２軸のサーボモータを駆動する場合において、２つのモータ端位置の異常に対する診断精度を向上させることができる。   That is, when newly installing the diagnostic device 400 for detecting an abnormality, the diagnostic device 400 may be directly connected to the servo control unit 300, so that a new detector can be installed, an NC device, a detector, or a wiring can be changed. It becomes unnecessary. Further, by using the position data threshold value 407, when a two-axis servo motor is driven by a single servo amplifier, it is possible to improve the diagnostic accuracy for abnormalities in the two motor end positions.

なお、上記説明においては、第一テーブル１３および第二テーブル２３は機械的に連動するとしたが、機械的に連動しなくてもかまわない。   In the above description, the first table 13 and the second table 23 are mechanically interlocked, but may not be mechanically interlocked.

実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３にかかるサーボ制御診断システム２５の構成を示すブロック図である。サーボ制御診断システム２５は、サーボアンプであるサーボ制御部３５０と、サーボ制御部３５０に備えられた診断装置４５０と、を備える。サーボ制御診断システム２５は、実施の形態２にかかるサーボ制御診断システム２０の構成を一部変更したものである。Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the servo control diagnostic system 25 according to the third embodiment of the present invention. The servo control diagnosis system 25 includes a servo control unit 350 that is a servo amplifier, and a diagnosis device 450 provided in the servo control unit 350. The servo control diagnosis system 25 is obtained by partially changing the configuration of the servo control diagnosis system 20 according to the second embodiment.

具体的には、サーボ制御部３５０では、第一速度制御部３１２から速度フィードバック値である第一モータ端速度データがデータ変換部３０３に入力され、第二速度制御部３２２から速度フィードバック値である第二モータ端速度データがデータ変換部３０４に入力される。さらに、診断装置４５０では、差分閾値が診断装置４００の位置差分閾値４０６から速度差分閾値４０８に置き換わり、データ閾値が診断装置４００の位置データ閾値４０７から速度データ閾値４０９に置き換わっている。以下、サーボ制御診断システム２５のサーボ制御診断システム２０と異なる点を説明する。   Specifically, in the servo control unit 350, the first motor end speed data that is the speed feedback value is input from the first speed control unit 312 to the data conversion unit 303, and the speed feedback value is output from the second speed control unit 322. The second motor end speed data is input to the data conversion unit 304. Further, in the diagnosis device 450, the difference threshold is replaced from the position difference threshold 406 of the diagnosis device 400 to the speed difference threshold 408, and the data threshold is replaced from the position data threshold 407 of the diagnosis device 400 to the speed data threshold 409. Hereinafter, differences of the servo control diagnosis system 25 from the servo control diagnosis system 20 will be described.

データ変換部３０３は、第一速度制御部３１２から入力された第一モータ端速度データに、ＣＲＣ３２といった誤り検出符号およびデータナンバーを付加して、信頼性を高めた通信データに変換して、送信部３０５に出力する。データ変換部３０４は、第二速度制御部３２２から入力された第二モータ端速度データに、ＣＲＣ３２といった誤り検出符号およびデータナンバーを付加して、信頼性を高めた通信データに変換して、送信部３０５に出力する。   The data conversion unit 303 adds an error detection code such as CRC32 and a data number to the first motor end speed data input from the first speed control unit 312, converts the data into communication data with improved reliability, and transmits the data. The data is output to the unit 305. The data conversion unit 304 adds an error detection code such as CRC32 and a data number to the second motor end speed data input from the second speed control unit 322, converts the data into communication data with improved reliability, and transmits the data. The data is output to the unit 305.

送信部３０５は、データ変換部３０３および３０４から入力された通信データを、シリアル通信によって診断装置４５０に出力する。具体的には、送信部３０５は、データ変換部３０３から入力される第一モータ端速度データを変換した通信データと、データ変換部３０４から入力される第二モータ端速度データを変換した通信データと、を順番にシリアル通信で送信する。   The transmission unit 305 outputs the communication data input from the data conversion units 303 and 304 to the diagnosis device 450 by serial communication. Specifically, the transmission unit 305 converts communication data converted from the first motor end speed data input from the data conversion unit 303 and communication data converted from the second motor end speed data input from the data conversion unit 304. Are sent in serial communication in order.

診断装置４５０は、サーボ制御部３５０の送信部３０５に接続されて送信部３０５からの通信データを受信する受信部４０１と、第一モータ端速度データを復元するデータ復元部４０２と、第二モータ端速度データを復元するデータ復元部４０３と、復元された第一モータ端速度データに基づいて異常検出する第一診断部４０４と、復元された第二モータ端速度データに基づいて異常検出する第二診断部４０５と、を備える。受信部４０１は、送信部３０５と有線により接続されてもよいし、無線で通信接続されてもよい。   The diagnostic device 450 is connected to the transmission unit 305 of the servo control unit 350 and receives the communication data from the transmission unit 305, the data restoration unit 402 that restores the first motor end speed data, and the second motor A data restoring unit 403 for restoring the end speed data; a first diagnosis unit 404 for detecting an abnormality based on the restored first motor end speed data; and a first for detecting an abnormality based on the restored second motor end speed data. A second diagnostic unit 405. The receiving unit 401 may be connected to the transmitting unit 305 by a wire or may be connected by wireless communication.

データ復元部４０２は、第一モータ端速度データを変換した通信データを受信部４０１から受け取って第一モータ端速度データに復元し、復元された第一モータ端速度データを第一診断部４０４に出力する。   The data restoration unit 402 receives communication data obtained by converting the first motor end speed data from the reception unit 401 and restores the first motor end speed data to the first diagnosis unit 404. Output.

データ復元部４０３は、第二モータ端速度データを変換した通信データを受信部４０１から受け取って第二モータ端速度データに復元し、復元された第二モータ端速度データを第二診断部４０５に出力する。   The data restoration unit 403 receives communication data obtained by converting the second motor end speed data from the reception unit 401 and restores the second motor end speed data to the second diagnosis unit 405. Output.

実施の形態３における診断装置４５０による診断も、実施の形態１および２と同様に、ユーザによるさまざまな動作である外部トリガーの発生を診断装置４５０が検出した時点から開始される。診断開始の時点において、第一診断部４０４は、データ復元部４０２から入力された復元された第一モータ端速度データの値を記録する。そして、診断開始後の復元された第一モータ端速度データの値を診断開始時の復元された第一モータ端速度データの値と比べることにより診断開始の時点からの変化量を求めて、当該変化量と速度データ閾値４０９とを比較し、当該変化量が速度データ閾値４０９以内であるか否かを判定する。当該変化量が速度データ閾値４０９以内でない場合は、第一サーボモータ１２の動作に何らかの異常が発生したと診断する。ここで、速度データ閾値４０９は、診断の開始前にユーザによってパラメータとして予め指定された値である。   Diagnosis by the diagnosis device 450 in the third embodiment is also started when the diagnosis device 450 detects the occurrence of an external trigger, which is various operations by the user, as in the first and second embodiments. At the time of starting diagnosis, the first diagnosis unit 404 records the value of the restored first motor end speed data input from the data restoration unit 402. Then, by comparing the value of the restored first motor end speed data after the start of diagnosis with the value of the restored first motor end speed data at the start of diagnosis, the amount of change from the time of starting diagnosis is obtained, The amount of change is compared with the speed data threshold value 409, and it is determined whether or not the amount of change is within the speed data threshold value 409. If the amount of change is not within the speed data threshold value 409, it is diagnosed that some abnormality has occurred in the operation of the first servo motor 12. Here, the speed data threshold value 409 is a value designated in advance as a parameter by the user before the start of diagnosis.

さらに、診断開始の時点において、第一診断部４０４は、復元された第一モータ端速度データの値と第二診断部４０５から入力された復元された第二モータ端速度データの値との差分を記録する。そして、診断開始後の当該差分の診断開始の時点からの変化量が、速度差分閾値４０８以内であるか否かを判定する。ここで、速度差分閾値４０８は、診断の開始前にユーザによってパラメータとして予め指定された値である。第一テーブル１３および第二テーブル２３が機械的に連動している場合は、当該差分の変化量は理想的にはゼロであるはずなので、当該差分の変化量が速度差分閾値４０８以内でない場合は、第一テーブル１３および第二テーブル２３が機械的に連動していないといったサーボ制御システムの異常が発生したと考えられる。   Furthermore, at the time of starting diagnosis, the first diagnosis unit 404 determines the difference between the value of the restored first motor end speed data and the value of the restored second motor end speed data input from the second diagnosis unit 405. Record. Then, it is determined whether or not the amount of change of the difference after the start of diagnosis from the point of start of diagnosis is within the speed difference threshold 408. Here, the speed difference threshold 408 is a value designated in advance as a parameter by the user before the start of diagnosis. If the first table 13 and the second table 23 are mechanically linked, the change amount of the difference should ideally be zero, so if the change amount of the difference is not within the speed difference threshold 408, It is considered that an abnormality of the servo control system occurred such that the first table 13 and the second table 23 are not mechanically linked.

診断開始の時点において、第二診断部４０５は、データ復元部４０３から入力された復元された第二モータ端速度データの値を記録する。そして、診断開始後の復元された第二モータ端速度データの値を診断開始時の復元された第二モータ端速度データの値と比べることにより診断開始の時点からの変化量を求めて、当該変化量と速度データ閾値４０９とを比較し、当該変化量が速度データ閾値４０９以内であるか否かを判定する。当該変化量が速度データ閾値４０９以内でない場合は、第二サーボモータ２２の動作に何らかの異常が発生したと診断する。   At the start of diagnosis, the second diagnosis unit 405 records the value of the restored second motor end speed data input from the data restoration unit 403. Then, by comparing the value of the restored second motor end speed data after the start of diagnosis with the value of the restored second motor end speed data at the start of diagnosis, the amount of change from the start of diagnosis is obtained, The amount of change is compared with the speed data threshold value 409, and it is determined whether or not the amount of change is within the speed data threshold value 409. If the change amount is not within the speed data threshold value 409, it is diagnosed that some abnormality has occurred in the operation of the second servo motor 22.

さらに、診断開始の時点において、第二診断部４０５は、復元された第二モータ端速度データの値と第一診断部４０４から入力された復元された第一モータ端速度データの値との差分を記録する。そして、診断開始後の当該差分の診断開始の時点からの変化量が、速度差分閾値４０８以内であるか否かを判定する。当該差分の変化量が速度差分閾値４０８以内でない場合は、第一テーブル１３および第二テーブル２３が機械的に連動していないといったサーボ制御システムの異常が発生したと考えられる。これにより、同じ差分の値を用いた判定を第一診断部４０４および第二診断部４０５の両方で実行することになるので二重チェックをすることができる。なお、第一診断部４０４または第二診断部４０５のいずれか一方で上記判定を行ってもかまわない。   Further, at the time of starting diagnosis, the second diagnosis unit 405 determines the difference between the value of the restored second motor end speed data and the value of the restored first motor end speed data input from the first diagnosis unit 404. Record. Then, it is determined whether or not the amount of change of the difference after the start of diagnosis from the point of start of diagnosis is within the speed difference threshold 408. If the change amount of the difference is not within the speed difference threshold value 408, it is considered that an abnormality of the servo control system has occurred such that the first table 13 and the second table 23 are not mechanically linked. Thereby, since the determination using the same difference value is executed by both the first diagnosis unit 404 and the second diagnosis unit 405, a double check can be performed. Note that the determination may be performed by either the first diagnosis unit 404 or the second diagnosis unit 405.

また、実施の形態１のサーボ制御部１００と診断装置２００との間の通信、実施の形態２のサーボ制御部３００と診断装置４００との間の通信および実施の形態３のサーボ制御部３５０と診断装置４５０との間の通信においては、ＣＲＣ３２といった誤り検出符号およびデータナンバーを付加した通信データに変換して通信するとしたが、これに限定されず、どのような通信方式を用いてもかまわない。   Further, communication between the servo control unit 100 and the diagnostic device 200 according to the first embodiment, communication between the servo control unit 300 and the diagnostic device 400 according to the second embodiment, and the servo control unit 350 according to the third embodiment. In communication with the diagnostic apparatus 450, communication is performed by converting to communication data with an error detection code such as CRC32 and a data number added thereto, but the present invention is not limited to this, and any communication method may be used. .

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。   The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

１ コントローラ、２ サーボモータ、３ テーブル、４ モータ端検出器、５ 機械端検出器、１０，２０，２５ サーボ制御診断システム、１２ 第一サーボモータ、１３ 第一テーブル、１４ 第一モータ端検出器、２２ 第二サーボモータ、２３ 第二テーブル、２４ 第二モータ端検出器、１００，３００，３５０ サーボ制御部、１０１ 位置制御部、１０２ 速度制御部、１０３，１０４，３０３，３０４ データ変換部、１０５，３０５ 送信部、２００，４００，４５０ 診断装置、２０１，４０１ 受信部、２０２，２０３，４０２，４０３ データ復元部、２０４，４０４ 第一診断部、２０５，４０５ 第二診断部、２０６ データ差分閾値、２０７，４０７ 位置データ閾値、３１０ 第一積分器、３１１ 第一位置制御部、３１２ 第一速度制御部、３２０ 第二積分器、３２１ 第二位置制御部、３２２ 第二速度制御部、４０６ 位置差分閾値、４０８ 速度差分閾値、４０９ 速度データ閾値。   1 controller, 2 servo motors, 3 tables, 4 motor end detector, 5 machine end detector, 10, 20, 25 servo control diagnostic system, 12 first servo motor, 13 first table, 14 first motor end detector 22 second servo motor, 23 second table, 24 second motor end detector, 100, 300, 350 servo control unit, 101 position control unit, 102 speed control unit, 103, 104, 303, 304 data conversion unit, 105, 305 Transmitter, 200, 400, 450 Diagnostic device, 201, 401 Receiver, 202, 203, 402, 403 Data restoration unit, 204, 404 First diagnostic unit, 205, 405 Second diagnostic unit, 206 Data difference Threshold, 207, 407 Position data threshold, 310 First integrator, 311 First position controller, 312 1st speed control part, 320 2nd integrator, 321 2nd position control part, 322 2nd speed control part, 406 position difference threshold value, 408 speed difference threshold value, 409 speed data threshold value.

Claims (6)

機械端を駆動するサーボモータの回転速度を積分してモータ端位置データとして出力する積分器と、
トリガーが発生した時点からの前記機械端の位置データである機械端位置データの値の変化量と予め定められた位置データ閾値とを比較する第一診断部と、
前記時点からの前記モータ端位置データの値の変化量と前記位置データ閾値とを比較する第二診断部と、
を備えることを特徴とするサーボ制御診断システム。An integrator that integrates the rotational speed of the servo motor that drives the machine end and outputs it as motor end position data;
A first diagnosis unit that compares a change amount of a value of the machine end position data, which is the position data of the machine end from the time when the trigger is generated, with a predetermined position data threshold value;
A second diagnostic unit that compares the amount of change in the value of the motor end position data from the time point with the position data threshold;
A servo control diagnosis system comprising: 前記第一診断部および前記第二診断部のいずれかまたは両方において、前記機械端位置データの値と前記モータ端位置データの値との差分を、予め定められたデータ差分閾値と比較する
ことを特徴とする請求項１に記載のサーボ制御診断システム。In either one or both of the first diagnosis unit and the second diagnosis unit, the difference between the value of the machine end position data and the value of the motor end position data is compared with a predetermined data difference threshold value. The servo control diagnosis system according to claim 1, wherein トリガーが発生した時点からの第一機械端を駆動する第一サーボモータの回転速度に基づく値の変化量が、予め定められたデータ閾値以内であるか否かを判定する第一診断部と、
前記時点からの第二機械端を駆動する第二サーボモータの回転速度に基づく値の変化量が、前記データ閾値以内であるか否かを判定する第二診断部と、
を備えることを特徴とするサーボ制御診断システム。A first diagnosis unit that determines whether or not a change amount of a value based on a rotation speed of a first servo motor that drives the first machine end from the time when the trigger occurs is within a predetermined data threshold;
A second diagnosis unit for determining whether or not a change amount of a value based on a rotation speed of a second servo motor that drives the second machine end from the time point is within the data threshold;
A servo control diagnosis system comprising: 前記第一診断部および前記第二診断部のいずれかまたは両方において、前記第一サーボモータの回転速度に基づく値と前記第二サーボモータの回転速度に基づく値との差分の前記時点からの変化量が、予め定められたデータ差分閾値以内であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項３に記載のサーボ制御診断システム。Change in the difference between the value based on the rotation speed of the first servo motor and the value based on the rotation speed of the second servo motor from the time point in either or both of the first diagnosis unit and the second diagnosis unit The servo control diagnostic system according to claim 3, wherein it is determined whether or not the amount is within a predetermined data difference threshold. 第一機械端を駆動する第一サーボモータの回転速度を積分して第一モータ端位置データとして出力する第一積分器と、
第二機械端を駆動する第二サーボモータの回転速度を積分して第二モータ端位置データとして出力する第二積分器と、
をさらに備え、
前記第一サーボモータの回転速度に基づく値は前記第一モータ端位置データであり、前記第二サーボモータの回転速度に基づく値は第二モータ端位置データである
ことを特徴とする請求項３または４に記載のサーボ制御診断システム。A first integrator that integrates the rotation speed of the first servo motor that drives the first machine end and outputs the first motor end position data;
A second integrator that integrates the rotation speed of the second servo motor that drives the second machine end and outputs the second motor end position data;
Further comprising
The value based on the rotation speed of the first servo motor is the first motor end position data, and the value based on the rotation speed of the second servo motor is the second motor end position data. Or 4. Servo control diagnostic system according to 4. 前記第一機械端および前記第二機械端は機械的に連動する
ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１つに記載のサーボ制御診断システム。The servo control diagnosis system according to any one of claims 3 to 5, wherein the first machine end and the second machine end are mechanically interlocked.
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