JPWO2019123594A1

JPWO2019123594A1 - モータ制御装置

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Publication number: JPWO2019123594A1
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Inventors: 章田辺; 宗洋村田
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Abstract

モータ制御装置（１）は、移動対象を移動させる機械装置（２）を駆動するモータ（３）を制御する装置であって、モータ（３）の回転位置を検出する第１の回転位置検出器（５）の分解能とモータ（３）の回転位置を検出する第２の回転位置検出器（５）の分解能との比をもとに、第２の回転位置検出器（５）が検出したモータ（３）の回転位置を示す検出信号を第１の回転位置検出器（５）の分解能の信号に変換する分解能変換部（１７）を有する。モータ制御装置（１）は、移動対象の移動先の位置を指定する指令信号と、分解能変換部（１７）が検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ（３）に印加される電圧を制御する電流制御部（１５）を更に有する。移動対象の一例は、テーブル（４）である。

Description

本発明は、移動対象を移動させる機械装置を駆動するモータを制御するモータ制御装置に関する。

移動対象を移動させる機械装置が知られており、機械装置はモータによって駆動され、モータはモータ制御装置によって制御される。移動対象の一例は、テーブルである。具体的には、モータ制御装置は、テーブルの移動先の位置を指定する指令信号をコントローラから受信すると共に、モータの回転位置を検出する検出器から回転位置を示す検出信号を受信し、受信した指令信号と検出信号とをもとにモータを制御する。

モータ制御装置は、モータを制御するために、指令信号と検出信号とをもとにモータに印加する電圧の値を算出する。電圧の値を算出する際、モータ制御装置は、機械装置が有する複数の歯車のギア比と、機械装置が有するボールねじのピッチと、検出器の分解能とを考慮し、指令信号が示す値をモータの回転位置を示す信号に変換する。つまり、モータ制御装置は単位変換を行う。

特許文献１は、単位換算における分数演算において、分子と分母とのいずれにも整数項と２のべき乗項とを持たせる手法を開示している。特許文献２は、分解能を示す情報を通信で取得する技術を開示している。特許文献３は、位置指令をコントローラの分解能から位置検出器の分解能より高い分解能の内部位置指令へ変換する技術を開示している。

特開２００２−１１２５６６号公報特開２００４−３１７２６１号公報特開２０１２−１０４０４７号公報

ところで、検出器が故障すると、検出器を交換しなければならない。検出器の分解能は、年々高くなっている。そのため、検出器を交換しようとするときに交換対象の検出器の分解能と同じ分解能を有する検出器が存在しない場合があり、そのままでは、検出器が交換される前に使用していたモータ制御装置を使用することができない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータの回転位置又は移動対象の位置を検出する検出器が当該検出器の分解能よりも高い分解能を有する別の検出器に交換されても交換前の検出器の分解能の精度でモータを制御するモータ制御装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、移動対象を移動させる機械装置を駆動するモータを制御するモータ制御装置であって、物体の位置を検出する第１の検出器の分解能と前記物体の位置を検出する第２の検出器の分解能との比をもとに、前記第２の検出器が検出した前記物体の位置を示す検出信号を前記第１の検出器の分解能の信号に変換する分解能変換部を有する。本発明は、前記移動対象の移動先の位置を指定する指令信号と、前記分解能変換部が前記検出信号を変換することによって得た信号とをもとに前記モータに印加される電圧を制御する電流制御部を更に有する。前記物体の位置は、前記モータの回転位置又は前記移動対象の位置である。

本発明にかかるモータ制御装置は、モータの回転位置又は移動対象の位置を検出する検出器が当該検出器の分解能よりも高い分解能を有する別の検出器に交換されても交換前の検出器の分解能の精度でモータを制御することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかるモータ制御装置の構成を示す図実施の形態１にかかるモータ制御装置が有する単位換算部及び分解能変換部の動作の一部を示すフローチャート実施の形態１にかかるモータ制御装置が有する単位換算部、位置制御部、速度算出部、速度制御部、電流制御部及び分解能変換部の少なくとも一部の機能がプロセッサによって実現される場合のプロセッサを示す図実施の形態１にかかるモータ制御装置が有する単位換算部、位置制御部、速度算出部、速度制御部、電流制御部及び分解能変換部を構成する少なくとも一部の構成要素が処理回路によって実現される場合の処理回路を示す図実施の形態２にかかるモータ制御装置の構成を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかるモータ制御装置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。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかるモータ制御装置１の構成を示す図である。モータ制御装置１は、移動対象を移動させる機械装置２を駆動するモータ３を制御する装置である。図１には、機械装置２及びモータ３も示されている。実施の形態１では、移動対象はテーブル４である。図１には、テーブル４も示されている。

まず、機械装置２を説明する。実施の形態１では、機械装置２は、モータ３の回転運動を直線運動に変換してテーブル４を駆動するテーブル駆動装置であって、第１歯車２１及び第２歯車２２を有する。第１歯車２１及び第２歯車２２は、減速機である。機械装置２は、ボールねじ２３を更に有する。第１歯車２１及び第２歯車２２は、かみ合い、モータ３から供給される回転運動の力をボールねじ２３に伝達する。

第１歯車２１はモータ３に相対的に近くテーブル４から相対的に遠い場所に位置し、第２歯車２２はモータ３から相対的に遠くテーブル４に相対的に近い場所に位置する。実施の形態１では、第１歯車２１の歯数はＧｒ１であると定義され、第２歯車２２の歯数はＧｒ２であると定義される。

ボールねじ２３は、テーブル４に接続されていて、第２歯車２２から供給される力をもとに直線運動を行い、あらかじめ決められた直線の上でテーブル４を移動させる。実施の形態１では、ボールねじ２３の１回転当たりの移動量はＰＩＴ（ｍｍ）であると定義される。

図１には、モータ３の回転位置を検出する回転位置検出器５も示されている。実施の形態１では、回転位置検出器５が新たな回転位置検出器５に交換される。交換前の回転位置検出器５は第１の回転位置検出器５と記載される場合があり、交換後の回転位置検出器５は第２の回転位置検出器５と記載される場合がある。交換前の回転位置検出器５の分解能はＲＮＧである。つまり、第１の回転位置検出器５の分解能はＲＮＧである。ＲＮＧは、モータ３の１回転当たりのパルス数である。モータ３の回転位置は、交換前の回転位置検出器５と交換後の回転位置検出器５とのうちのいずれかひとつによって検出されるので、図１では、ひとつの回転位置検出器５だけが示されている。

交換前の回転位置検出器５である第１の回転位置検出器５は、モータ３の回転位置を３６０°／ＲＮＧの精度で検出する。例えば、ＲＮＧが１０００である場合、第１の回転位置検出器５は、モータ３の回転位置を３６０°／１０００の精度で検出する。図１には、テーブル４の移動先の位置を指定する指令信号をモータ制御装置１に送信するコントローラ６も示されている。実施の形態１では、指令信号が示す値の最小単位はＩＵ（ｍｍ）であると定義される。コントローラ６は、モータ制御装置１の外部に位置する。

次に、モータ制御装置１の構成を説明する。モータ制御装置１は、下記の式（１）を利用して、コントローラ６がモータ制御装置１に送信する指令信号をモータ３の回転位置を指定する信号に換算する単位換算部１１を有する。上述の通り、指令信号はテーブル４の移動先の位置を指定する信号である。式（１）は、指令信号をモータ３の回転位置を指定する信号に換算する際に用いられる単位換算係数を示す式である。

ＩＵ、ＰＩＴ、Ｇｒ１及びＧｒ２の各々が、以下である場合を想定する。ＩＵ（ｍｍ）＝１×１０^−３（ｍｍ）、ＰＩＴ（ｍｍ）＝１０（ｍｍ）、Ｇｒ１＝１０、Ｇｒ２＝２０。指令信号が示す値がＩＵを単位として１００００である場合、単位換算部１１は、下記の式（２）をもとに、指令信号をモータ３の回転位置を指定する信号に換算する。式（２）は、式（１）が示す単位換算係数を含む。

つまり、ＩＵ、ＰＩＴ、Ｇｒ１、Ｇｒ２及び指令信号の各々が上記の場合、単位換算部１１は、コントローラ６からの指令信号を、モータ３を２回転させることを指定する「２×ＲＮＧ」という信号に変換する。

なお、コントローラ６は、指令信号をモータ制御装置１に送信する前に、ＩＵ、ＰＩＴ、Ｇｒ１及びＧｒ２の各々を示すデータをモータ制御装置１に送信する。単位換算部１１は、コントローラ６からＩＵ、ＰＩＴ、Ｇｒ１及びＧｒ２の各々を示すデータを受信し、式（１）をもとに単位換算係数を算出し、算出した単位換算係数を示すデータを記憶する。単位換算部１１は、記憶部を有していて、算出した単位換算係数を示すデータを当該記憶部で記憶する。当該記憶部の一例は、フラッシュメモリである。単位換算部１１は、コントローラ６から指令信号を受信すると、式（２）をもとに、指令信号をモータ３の回転位置を指定する信号に換算する。

モータ制御装置１は、単位換算部１１によって得られたモータ３の回転位置を指定する信号と、交換前の回転位置検出器５によって検出されたモータ３の回転位置を示す検出信号とをもとにモータ３の回転速度を指定する速度指令を算出する位置制御部１２を更に有する。具体的には、位置制御部１２は、単位換算部１１によって得られた信号が指定するモータ３の回転位置から交換前の回転位置検出器５によって検出されたモータ３の回転位置を差し引くことを行って速度指令を算出する。単位換算部１１によって得られた信号は、テーブル４の移動先の位置を指定する指令信号が単位換算部１１によって換算された後の信号である。

モータ制御装置１は、交換前の回転位置検出器５によって検出されたモータ３の回転位置を時間で微分してモータ３の回転速度を算出する速度算出部１３を更に有する。モータ制御装置１は、位置制御部１２によって算出された速度指令と、速度算出部１３によって算出されたモータ３の回転速度とをもとにモータ３に印加される電流の値を指定する電流指令を生成する速度制御部１４を更に有する。具体的には、速度制御部１４は、位置制御部１２によって算出された速度指令が指定するモータ３の回転速度から速度算出部１３によって算出されたモータ３の回転速度を差し引くことを行って電流指令を生成する。

モータ制御装置１は、速度制御部１４によって生成された電流指令をもとにモータ３に印加される電圧の値を指定する電圧指令を生成し、当該値の電圧をモータ３に印加する電流制御部１５を更に有する。つまり、回転位置検出器５が新たな回転位置検出器５に交換される前において、電流制御部１５は、指令信号と、交換前の回転位置検出器５によって検出されたモータ３の回転位置を示す検出信号とをもとにモータ３に印加される電圧を制御する。

モータ制御装置１は、交換前の回転位置検出器５の分解能を示す情報を記憶する記憶部１６を更に有する。つまり、記憶部１６は、第１の回転位置検出器５の分解能を示す情報を記憶する。記憶部１６の一例は、フラッシュメモリである。モータ制御装置１は、回転位置検出器５が交換された場合、交換前の回転位置検出器５の分解能に対する交換後の回転位置検出器５の分解能の倍率を算出する分解能変換部１７を更に有する。以下では、分解能変換部１７によって算出される倍率は「変換倍率」と定義される。上述の通り、交換後の回転位置検出器５は第２の回転位置検出器５である。

具体的には、分解能変換部１７は、交換後の回転位置検出器５から交換後の回転位置検出器５の分解能を示す情報を受信し、受信した情報が示す交換後の回転位置検出器５の分解能を、記憶部１６に記憶されている情報が示す交換前の回転位置検出器５の分解能で割ることにより、交換前の回転位置検出器５の分解能に対する交換後の回転位置検出器５の分解能の変換倍率を算出する。

例えば、交換前の回転位置検出器５の分解能が１，０４８，５７６（モータ３の１回転当たりのパルス数）であって、交換後の回転位置検出器５の分解能が４，１９４，３０４（モータ３の１回転当たりのパルス数）である場合、分解能変換部１７は、「４倍」という変換倍率を算出する。４倍は、２ｂｉｔに相当する。分解能変換部１７は、記憶部を有していて、算出した変換倍率を示すデータを当該記憶部で記憶する。当該記憶部の一例は、フラッシュメモリである。

回転位置検出器５が交換された場合、分解能変換部１７は、交換後の回転位置検出器５が検出したモータ３の回転位置を示す検出信号が示す値を変換倍率で割って、交換前の回転位置検出器５の分解能の信号に変換する。つまり、回転位置検出器５が交換された場合、分解能変換部１７は、モータ３の回転位置を検出する第１の回転位置検出器５の分解能とモータ３の回転位置を検出する第２の回転位置検出器５の分解能との比をもとに、第２の回転位置検出器５が検出したモータ３の回転位置を示す検出信号を第１の回転位置検出器５の分解能の信号に変換する。上述の通り、第１の回転位置検出器５は交換前の回転位置検出器５であり、第２の回転位置検出器５は交換後の回転位置検出器５である。なお、回転位置検出器５が交換される前、分解能変換部１７は、交換後の回転位置検出器５が検出したモータ３の回転位置を示す検出信号を位置制御部１２及び速度算出部１３に出力する。

回転位置検出器５が交換された場合、位置制御部１２は、単位換算部１１によって得られたモータ３の回転位置を指定する信号と、分解能変換部１７が交換後の回転位置検出器５によって検出された検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３の回転速度を指定する速度指令を算出する。単位換算部１１によって得られたモータ３の回転位置を示す信号は、コントローラ６からの指令信号が単位換算部１１によって換算された後の信号である。コントローラ６からの指令信号は、テーブル４の移動先の位置を指定する信号である。回転位置検出器５が交換された場合、速度算出部１３は、分解能変換部１７によって得られた信号が示す値を時間で微分してモータ３の回転速度を算出する。

回転位置検出器５が交換された場合、電流制御部１５は、回転位置検出器５が交換された後に速度制御部１４によって生成された電流指令をもとにモータ３に印加される電圧の値を指定する電圧指令を生成し、当該値の電圧をモータ３に印加する。つまり、回転位置検出器５が交換された場合、電流制御部１５は、指令信号と、分解能変換部１７が交換後の回転位置検出器５によって検出された検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３に印加される電圧を制御する。

一般的に、回転位置検出器５の分解能は２のべき乗である。ＣＰＵ（Central Processing Unit）が分解能変換部１７の機能を実現する場合、ＣＰＵは、算出した変換倍率に相当するｂｉｔ数をもとにシフト演算を行うことによって、交換後の回転位置検出器５によって検出された検出信号が示す値を交換前の回転位置検出器５の分解能の信号に変換する。

図２は、実施の形態１にかかるモータ制御装置１が有する単位換算部１１及び分解能変換部１７の動作の一部を示すフローチャートである。回転位置検出器５が交換された場合、モータ制御装置１が起動すると、単位換算部１１は、上記の式（１）が示す単位換算係数を算出するためのデータである単位換算データをコントローラ６から受信する（Ｓ１）。単位換算部１１は、単位換算データをもとに単位換算係数を算出し、単位換算係数を示すデータを記憶する（Ｓ２）。分解能変換部１７は、交換前の回転位置検出器５の分解能を示す情報を記憶部１６から取得し（Ｓ３）、交換後の回転位置検出器５の分解能を示す情報を交換後の回転位置検出器５から受信する（Ｓ４）。

分解能変換部１７は、ステップＳ３において取得した情報が示す分解能とステップＳ４において受信した情報が示す分解能とに差があるか否かを判断する（Ｓ５）。分解能変換部１７は、二つの分解能に差がないと判断した場合（Ｓ５でＮｏ）、変換倍率を算出するための動作を終了する。分解能変換部１７は、二つの分解能に差があると判断した場合（Ｓ５でＹｅｓ）、ステップＳ４において受信した情報が示す分解能をステップＳ３において取得した情報が示す分解能で割ることにより変換倍率を算出する（Ｓ６）。分解能変換部１７は、ステップＳ６において算出した変換倍率を示すデータを記憶する（Ｓ７）。

単位換算部１１が単位換算係数を示すデータを記憶すると共に、回転位置検出器５が交換されて、分解能変換部１７が変換倍率を示すデータを記憶した後に、単位換算部１１は、コントローラ６から指令信号を受信すると、式（２）をもとに、指令信号を、モータ３の回転位置を指定する信号に換算する。位置制御部１２は、単位換算部１１によって得られたモータ３の回転位置を指定する信号と、分解能変換部１７が交換後の回転位置検出器５によって検出された検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３の回転速度を指定する速度指令を算出する。

速度算出部１３は、分解能変換部１７によって得られた信号が示す値を時間で微分してモータ３の回転速度を算出する。速度制御部１４は、位置制御部１２によって算出された速度指令と、速度算出部１３によって算出されたモータ３の回転速度とをもとにモータ３に印加される電流の値を指定する電流指令を生成する。電流制御部１５は、速度制御部１４によって生成された電流指令をもとにモータ３に印加される電圧の値を指定する電圧指令を生成し、当該値の電圧をモータ３に印加する。

上述の通り、モータ３の回転位置を検出する回転位置検出器５が交換された場合、モータ制御装置１は、交換前の回転位置検出器５である第１の回転位置検出器５の分解能と交換後の回転位置検出器５である第２の回転位置検出器５の分解能との比をもとに、第２の回転位置検出器５が検出したモータ３の回転位置を示す検出信号を第１の回転位置検出器５の分解能の信号に変換する。モータ制御装置１は、移動対象であるテーブル４の移動先の位置を指定する指令信号と、上記の検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３に印加される電圧を制御する。

したがって、モータ制御装置１は、交換前の回転位置検出器５である第１の回転位置検出器５が第１の回転位置検出器５の分解能と異なる分解能を有する第２の回転位置検出器５に交換されても第１の回転位置検出器５の分解能の精度でモータ３を制御することができる。

なお、上述した実施の形態１では、分解能変換部１７は、交換後の回転位置検出器５の分解能を示す情報を交換後の回転位置検出器５から受信する。しかしながら、分解能変換部１７は、交換後の回転位置検出器５の分解能を示す情報をコントローラ６から受信してもよい。分解能変換部１７は、交換前の回転位置検出器５の分解能を示す情報を交換前の回転位置検出器５から受信してもよいし、コントローラ６から受信してもよい。いずれにしても、記憶部１６は、交換前の回転位置検出器５の分解能を示す情報を記憶する。分解能変換部１７は、交換前の回転位置検出器５の分解能と交換後の回転位置検出器５の分解能との比をもとに交換後の回転位置検出器５によって検出された検出信号を交換前の回転位置検出器５の分解能の信号に変換する。

上述した実施の形態１では、機械装置２は、モータ３の回転運動を直線運動に変換してテーブル４を駆動するテーブル駆動装置であって、図１には、ひとつのモータ３が示されている。機械装置２は、二つのモータ３を有していてもよい。二つのモータ３の一方はテーブル４をＸ軸上で直線運動させるためのものであって、二つのモータ３の他方はテーブル４をＸ軸上と直交するＹ軸上で直線運動させるためのものである。機械装置２が二つのモータ３を有している場合、モータ制御装置１は、二つのモータ３の各々について上述した動作を行う。

図３は、実施の形態１にかかるモータ制御装置１が有する単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部の機能がプロセッサ３１によって実現される場合のプロセッサ３１を示す図である。つまり、単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部の機能は、メモリ３２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ３１によって実現されてもよい。プロセッサ３１は、ＣＰＵ、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。図３には、メモリ３２も示されている。

単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部の機能がプロセッサ３１によって実現される場合、当該一部の機能は、プロセッサ３１と、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェア及びファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ３２に格納される。プロセッサ３１は、メモリ３２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部の機能を実現する。

単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部の機能がプロセッサ３１によって実現される場合、モータ制御装置１は、単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ３２を有する。メモリ３２に格納されるプログラムは、単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部が実行する手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

メモリ３２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等である。

図４は、実施の形態１にかかるモータ制御装置１が有する単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７を構成する少なくとも一部の構成要素が処理回路４１によって実現される場合の処理回路４１を示す図である。つまり、単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の機能の少なくとも一部は、処理回路４１によって実現されてもよい。

処理回路４１は、専用のハードウェアである。処理回路４１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はこれらを組み合わせたものである。単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の一部は、残部とは別個の専用のハードウェアであってもよい。

単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の複数の機能について、当該複数の機能の一部がソフトウェア又はファームウェアで実現され、当該複数の機能の残部が専用のハードウェアで実現されてもよい。このように、単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。

実施の形態２．
図５は、実施の形態２にかかるモータ制御装置１Ａの構成を示す図である。モータ制御装置１Ａは、実施の形態１にかかるモータ制御装置１が有する速度算出部１３、速度制御部１４及び電流制御部１５を有する。実施の形態１の単位換算部１１は単位換算部１１ａに置き換えられており、実施の形態１の位置制御部１２は位置制御部１２ａに置き換えられている。実施の形態１の記憶部１６は、記憶部１６ａに置き換えられている。記憶部１６ａの一例は、フラッシュメモリである。分解能変換部１７は、分解能変換部１７ａに置き換えられている。

実施の形態２では、テーブル４の位置を検出する機械端検出器７が用いられる。具体的には、機械端検出器７はテーブル４の位置を直接検出する。実施の形態２では、回転位置検出器５及び機械端検出器７の各々が検出信号をモータ制御装置１Ａに送信する。回転位置検出器５及び機械端検出器７の各々が検出信号をモータ制御装置１Ａに送信する方式は、フルクローズド制御方式である。実施の形態２では、回転位置検出器５は交換されず、機械端検出器７が交換される。実施の形態２では、実施の形態１との相違点を主に説明する。

機械端検出器７は、第１歯車２１及び第２歯車２２の影響を受けることなくテーブル４の位置を検出する。機械端検出器７の分解能は、ボールねじ２３の１回転当たりの移動量であるＰＩＴ（ｍｍ）と定義される。単位換算部１１ａは、下記の式（３）を利用して、コントローラ６がモータ制御装置１Ａに送信する指令信号をモータ３の回転位置を指定する信号に換算する。指令信号は、テーブル４の移動先の位置を指定する信号である。式（３）は、指令信号をモータ３の回転位置を指定する信号に換算する際に用いられる単位換算係数を示す式である。

記憶部１６ａは、交換前の機械端検出器７の分解能を示す情報を記憶する。分解能変換部１７ａは、機械端検出器７が交換された場合、交換前の機械端検出器７の分解能に対する交換後の機械端検出器７の分解能の変換倍率を算出する。具体的には、分解能変換部１７ａは、交換後の機械端検出器７から交換後の機械端検出器７の分解能を示す情報を受信し、受信した情報が示す交換後の機械端検出器７の分解能を、記憶部１６ａに記憶されている情報が示す交換前の機械端検出器７の分解能で割ることにより、交換前の機械端検出器７の分解能に対する交換後の機械端検出器７の分解能の変換倍率を算出する。

分解能変換部１７ａは、記憶部を有していて、算出した変換倍率を示すデータを当該記憶部で記憶する。当該記憶部の一例は、フラッシュメモリである。交換前の機械端検出器７は第１の機械端検出器７であり、交換後の機械端検出器７は第２の機械端検出器７である。

機械端検出器７が交換された場合、分解能変換部１７ａは、交換後の機械端検出器７が検出したテーブル４の位置を示す検出信号が示す値を変換倍率で割って、交換前の機械端検出器７の分解能の信号に変換する。つまり、機械端検出器７が交換された場合、分解能変換部１７ａは、第１の機械端検出器７の分解能と第２の機械端検出器７の分解能との比をもとに、第２の機械端検出器７が検出したテーブル４の位置を示す検出信号を第１の機械端検出器７の分解能の信号に変換する。

位置制御部１２ａは、テーブル４の位置をモータ３の回転位置に変換する機能を有している。機械端検出器７が交換される前、位置制御部１２ａは、当該機能を用い、単位換算部１１ａによって得られたモータ３の回転位置を指定する信号と、機械端検出器７によって検出された検出信号とをもとにモータ３の回転速度を指定する速度指令を算出する。機械端検出器７が交換された場合、位置制御部１２ａは、当該機能を用い、単位換算部１１ａによって得られたモータ３の回転位置を指定する信号と、分解能変換部１７ａが交換後の機械端検出器７によって検出された検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３の回転速度を指定する速度指令を算出する。電流制御部１５は、移動対象であるテーブル４の移動先の位置を指定する指令信号と、分解能変換部１７ａが検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３に印加される電圧を制御する。

実施の形態２のモータ制御装置１Ａは、機械端検出器７が交換された場合、交換前の機械端検出器７である第１の機械端検出器７の分解能と交換後の機械端検出器７である第２の機械端検出器７の分解能との比をもとに、第２の機械端検出器７が検出したテーブル４の位置を示す検出信号を第１の機械端検出器７の分解能の信号に変換する。モータ制御装置１Ａは、移動対象であるテーブル４の移動先の位置を指定する指令信号と、上記の検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３に印加される電圧を制御する。

したがって、モータ制御装置１Ａは、交換前の機械端検出器７である第１の機械端検出器７が第１の機械端検出器７の分解能と異なる分解能を有する第２の機械端検出器７に交換されても第１の機械端検出器７の分解能の精度でモータ３を制御することができる。

なお、上述した実施の形態２では、分解能変換部１７ａは、交換後の機械端検出器７の分解能を示す情報を交換後の機械端検出器７から受信する。しかしながら、分解能変換部１７ａは、交換後の機械端検出器７の分解能を示す情報をコントローラ６から受信してもよい。分解能変換部１７ａは、交換前の機械端検出器７の分解能を示す情報を交換前の機械端検出器７から受信してもよいし、コントローラ６から受信してもよい。いずれにしても、記憶部１６ａは、交換前の機械端検出器７の分解能を示す情報を記憶する。分解能変換部１７ａは、交換前の機械端検出器７の分解能と交換後の機械端検出器７の分解能との比をもとに交換後の機械端検出器７によって検出された検出信号を交換前の機械端検出器７の分解能の信号に変換する。

単位換算部１１ａ、位置制御部１２ａ、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７ａの少なくとも一部の機能は、実施の形態１のプロセッサ３１と同じ機能を有するプロセッサによって実現されてもよい。その場合、モータ制御装置１Ａは、単位換算部１１ａ、位置制御部１２ａ、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７ａの少なくとも一部によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリを有する。当該メモリは、実施の形態１のメモリ３２と同じ機能を有する。

単位換算部１１ａ、位置制御部１２ａ、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７ａを構成する少なくとも一部の構成要素は、実施の形態１の処理回路４１と同じ機能を有する処理回路によって実現されてもよい。

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、構成の一部を省略又は変更することも可能である。

１，１Ａモータ制御装置、２機械装置、３モータ、４テーブル、５回転位置検出器、６コントローラ、７機械端検出器、１１，１１ａ単位換算部、１２，１２ａ位置制御部、１３速度算出部、１４速度制御部、１５電流制御部、１６，１６ａ記憶部、１７，１７ａ分解能変換部、２１第１歯車、２２第２歯車、２３ボールねじ、３１プロセッサ、３２メモリ、４１処理回路。

Claims

移動対象を移動させる機械装置を駆動するモータを制御するモータ制御装置であって、
物体の位置を検出する第１の検出器の分解能と前記物体の位置を検出する第２の検出器の分解能との比をもとに、前記第２の検出器が検出した前記物体の位置を示す検出信号を前記第１の検出器の分解能の信号に変換する分解能変換部と、
前記移動対象の移動先の位置を指定する指令信号と、前記分解能変換部が前記検出信号を変換することによって得た信号とをもとに前記モータに印加される電圧を制御する電流制御部とを備え、
前記物体の位置は、前記モータの回転位置又は前記移動対象の位置である
ことを特徴とするモータ制御装置。
前記分解能変換部は、
前記第１の検出器の分解能を示す情報を前記第１の検出器から又は前記モータ制御装置の外部に位置するコントローラから受信し、前記第２の検出器の分解能を示す情報を前記第２の検出器から又は前記コントローラから受信し、
受信した情報が示す前記第１の検出器の分解能と前記第２の検出器の分解能との比をもとに前記検出信号を前記第１の検出器の分解能の信号に変換する
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。