KR20140004789A

KR20140004789A - 모터 제어 장치

Info

Publication number: KR20140004789A
Application number: KR1020137031190A
Authority: KR
Inventors: 준 요시다; 아키라 다나베; 가즈아키 안도
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2014-01-13
Also published as: JPWO2012176268A1; CN103608736A; WO2012176268A1; DE112011105361T5; KR101471800B1; TWI457734B; US20140103853A1; TW201300975A; JP5683699B2; CN103608736B

Abstract

컨트롤러로부터의 제1 지령 신호에 의하여 정상적인 운전이 실시되고 있는 과정에서 모터 구동 정보를 정주기의 간격으로 샘플링하여 취입해 기억부에 기억해두고, 이상 발생시는 기억부에 기억되어 있는 모터 구동 정보로부터 모터를 구동할 수 있는 제2 지령 신호를 내부에서 생성한다. 이상 발생시는 내부에서 생성된 제2 지령 신호를 지령 신호로서 모터 구동부에 입력시킴으로써, 컨트롤러로부터 제1 지령 신호를 취득할 수 없는 경우에도 지장없이 필요한 퇴피 동작을 실시하게 할 수 있다.

Description

모터 제어 장치{MOTOR CONTROL DEVICE}

본 발명은 컨트롤러로부터의 지령 신호에 기초하여 모터의 구동 제어를 실시하는 모터 제어 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 피가공물의 가공이나 성형 등을 실시하는 공작 기계에 있어서 사용되고 있는 모터 제어 장치는 컨트롤러로부터의 지령 신호에 기초하여 공작 기계 내의 모터의 구동 제어를 실시하도록 구성되어 있다.

그런데, 공작 기계에 있어서 사용되고 있는 모터 제어 장치에서는, 공작 기계의 운전중에 정전을 포함하여 모터를 정상적으로 구동할 수 없는 이상이 발생하면, 가공을 강제적으로 종료시키고, 공구와 피가공물을 간섭하지 않는 위치까지 퇴피(退避)시킬 수 있는 기능이 필요로 되고 있다. 또한, 모터를 정상적으로 구동할 수 없는 이상(異常)이란, 예를 들면, 컨트롤러로부터의 지령 신호에 모터를 올바르게 추종시키는 구동이 불가능한 경우 등을 들 수 있다.

예를 들면 특허문헌 1에서는, 공구 파손 등의 가공 중단 사유의 발생에 의하여 모터 제어 장치를 비상 정지시키는 경우에, 공구와 피가공물을 간섭하지 않는 위치까지 퇴피시키는 기술로서, 공작 기계에 사용하는 수치 제어 장치 등에 있어서 실시되는 프로그램을 역으로 추적하는 공구 퇴피 프로그램을, 컨트롤러가 상시 계산 및 기억하고, 이 공구 퇴피 프로그램에 따라서 모터에 퇴피 동작을 실시하게 하는 기술이 개시되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특개 2007－188170호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에는, 컨트롤러의 전원이 정전 등에 의하여 차단 상태가 된 경우나, 컨트롤러로부터의 지령 신호를 전달하는 통신 라인에 이상이 발생한 경우 등 컨트롤러로부터 지령 신호를 취득할 수 없는 사태가 발생하면, 컨트롤러로부터 상기 퇴피 동작을 나타낸 지령 신호가 입력되지 않기 때문에, 공구나 피가공물의 퇴피 동작을 실시할 수 없다는 문제가 있다.

또, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 상시, 공구 퇴피 계산식에 의하여 공구 퇴피 프로그램을 구하고 기억할 필요가 있으므로, 대규모의 기억 장치와 연산 수단이 필요해진다는 문제도 있다.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 이상이 발생한 경우에, 컨트롤러로부터 지령 신호를 취득할 수 없는 경우에도, 확실히 모터에 퇴피 동작을 실시하게 할 수 있는 모터 제어 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 모터 제어 장치는, 입력되는 지령 신호에 추종하도록 모터를 구동하는 모터 구동부와, 정전을 포함하여 상기 모터를 정상적으로 구동할 수 없는 이상의 발생 유무를 감시하는 이상 상태 검지부와, 상기 이상 상태 검지부가 이상 상태를 검지하지 않은 경우에 컨트롤러로부터의 제1 지령 신호를 상기 지령 신호로서 상기 모터 구동부에 입력시키고, 상기 이상 상태 검지부가 이상 상태를 검지한 경우에 내부에서 생성된 제2 지령 신호를 상기 지령 신호로서 상기 모터 구동부에 입력시키는 지령 전환부와, 상기 이상 상태 검지부가 이상 상태를 검지하지 않은 경우에 상기 모터 구동부에 있어서의 모터 구동 정보를 정주기(定週期)의 간격으로 샘플링하여 보존하는 기억부와, 상기 이상 상태 검지부가 이상 상태를 검지한 경우에, 상기 기억부로부터, 이상 발생시부터 과거로, 소정의 수의 상기 모터 구동 정보를 순차로 판독함으로써, 이상 발생시까지의 모터 궤적을 역방향으로 추적하는 퇴피 경로를 형성시키는 상기 제2 지령 신호를 생성하는 지령 생성부를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 컨트롤러로부터의 제1 지령 신호에 의하여 정상적인 운전이 실시되고 있는 과정에서 모터 구동 정보를 기억부에 기억해두고, 이상 발생시는 기억부에 기억되어 있는 모터 구동 정보로부터 모터를 구동할 수 있는 제2 지령 신호를 내부에서 생성하도록 하였으므로, 컨트롤러로부터 제1 지령 신호를 취득할 수 없는 경우에도 지장없이, 필요한 퇴피 동작을 실시하게 할 수 있다는 효과를 달성한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 모터 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 모터 제어 장치가 정전을 포함하여 모터를 정상적으로 구동할 수 없는 이상 상태를 검지한 경우에 실시하는 퇴피 동작의 순서를 설명하는 플로차트이다.
도 3은 도 1에 나타낸 지령 생성부에 있어서의 내부 지령 신호의 생성 동작(제1 동작)을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 나타낸 지령 생성부에 있어서의 내부 지령 신호의 생성 동작(제2 동작)을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 모터 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 모터 제어 장치가 정전을 포함하여 모터를 정상적으로 구동할 수 없는 이상 상태를 검지한 경우에 실시하는 퇴피 동작의 순서를 설명하는 플로차트이다.
도 7은 도 5에 나타낸 지령 생성부에 있어서의 내부 지령 신호의 생성 동작을 설명하는 도면이다.

이하에, 본 발명에 관한 모터 제어 장치의 실시예를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 또한, 이 실시예에 의하여 이 발명이 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 모터 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1에 있어서, 실시예 1에 따른 모터 제어 장치(1a)는, 통신 포트(2)에 컨트롤러(3a)로부터 입력되는 지령 신호 R(제1 지령 신호에 대응함)에 기초하여 모터(4)의 구동 제어를 실시하는 기본적인 구성(모터 구동부에 대응함)으로서, 오차 성분 추출부(5, 7)와, 위치 제어부(6)와, 미분부(8)와, 속도 제어부(9)와, 전류 제어부(10)를 구비하고 있다.

여기서, 컨트롤러(3a)로부터 입력되는 지령 신호 R은 위치 지령 신호 또는 속도 지령 신호이다. 도 1에서는 설명을 용이하게 하기 위하여, 지령 신호 R은 위치 지령 신호인 것으로 하고 있다. 또, 모터(4)에 장착되어 있는 검출기(11)는 모터 위치 k를 검출한다. 검출된 모터 위치 k는 피드백 신호로서 오차 성분 추출부(5) 및 미분부(8)에 입력된다.

실시예 1에 의한 모터 제어 장치(1a)는, 이 기본적인 구성에 대하여, 이상 발생시에 모터(4)에 퇴피 동작을 실시하게 하는 구성으로서, 지령 전환부인 스위치(12)와, 이상 상태 검지부(13)와, 기억부(14a)와, 지령 생성부(15a)와, 상태 표시 출력부(16)와, 상태 표시부(17)가 추가되어 있다.

먼저, 컨트롤러(3a)로부터의 지령 신호 R에 기초하여 모터(4)의 구동 제어를 실시하는 기본적인 구성에 대하여 간단히 설명한다.

모터(4)의 구동 제어를 실시하는 기본적인 구성에서는, 컨트롤러(3a)로부터의 지령 신호 R은 통신 포트(2)로부터 직접, 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)에 입력된다. 모터(4)에 장착되어 있는 검출기(11)가 검출한 모터 위치 k는 오차 성분 추출부(5)의 감산 입력단(－)과 미분부(8)에 입력된다.

오차 성분 추출부(5)는 컨트롤러(3a)로부터의 지령 신호 R과 검출기(11)가 검출한 모터 위치 k와의 편차를 연산한다. 위치 제어부(6)는 오차 성분 추출부(5)가 구한 위치 편차에 대하여 비례 연산을 포함한 처리를 실시하고, 위치 편차를 작게 하는 속도 지령 S를 오차 성분 추출부(7)의 가산 입력단(＋)으로 출력한다. 오차 성분 추출부(7)의 감산 입력단(－)에는 미분부(8)가 모터 위치 k를 미분하여 구한 모터 속도 m이 입력된다.

오차 성분 추출부(7)는 위치 제어부(6)가 출력하는 속도 지령 S와 미분부(8)가 출력하는 모터 속도 m과의 속도 편차를 연산한다. 속도 제어부(9)는 오차 성분 추출부(7)가 구한 속도 편차에 대하여 비례 연산·적분 연산을 포함한 처리를 실시하고, 속도 편차를 작게 하는 전류 지령 T를 전류 제어부(10)로 출력한다. 전류 제어부(10)는 속도 제어부(9)가 구한 전류 지령 T에 기초하여 모터(4)를 구동하는 구동 전류를 출력한다.

이와 같이, 모터(4)의 구동 제어를 실시하는 기본적인 구성‘오차 성분 추출부(5, 7), 위치 제어부(6), 미분부(8), 속도 제어부(9), 및 전류 제어부(10)’에서는 컨트롤러(3a)로부터의 지령 신호 R에 추종하도록 모터(4)를 구동하는 동작이 실시된다.

다음으로, 이상 발생시에 모터(4)에 퇴피 동작을 실시하게 하는 구성에 대하여, 공작 기계의 경우를 예로 들어 설명한다.

이상 상태 검지부(13)는 공작 기계의 운전중에, 정전의 발생과 모터(4)의 구동 상태(모터(4)를 컨트롤러(3a)로부터의 지령 신호 R에 추종하도록 구동하고 있는지 등)를 감시하고, 이상 발생 유무의 감시 결과 a를 스위치(12)와, 기억부(14a)와, 지령 생성부(15a)에 통지한다. 또한, 정전의 발생을 검지하는 이유는 정전이 발생한 경우, 용량 성분에 잔류하는 전력을 이용한 퇴피 동작을 실시하게 하기 위함이다. 정전시에 잔류하는 전력량은 미리 알려져 있다.

스위치(12)는 컨트롤러(3a)와의 통신 포트(2)와, 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)과, 지령 생성부(15a)의 출력단과의 사이에 마련되어 있다. 스위치(12)는 이상 상태 검지부(13)가 이상을 검지하지 않은 경우에, 컨트롤러(3a)로부터 통신 포트(2)에 입력되는 지령 신호 R을 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)에 입력시킨다. 또한, 스위치(12)는 이상 상태 검지부(13)가 이상을 검지한 경우에, 지령 생성부(15a)가 출력하는 내부 지령 신호(제2 지령 신호에 대응함) ra를 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)에 입력시킨다.

기억부(14a)는 RAM과 제어 회로를 구비하고 있다. 제어 회로는 이상 상태 검지부(13)가 이상을 검지하지 않은 경우에, 모터 구동 정보를 임의로 정한 정주기의 간격으로 샘플링하여 RAM에 격납한다. 여기서, 모터 구동 정보는, 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)에 입력되는 지령 신호 R이 나타내는 위치 지령 또는 속도 지령과, 검출기(11)가 검출한 모터 위치 k와, 미분부(8)가 모터 위치 k로부터 구한 모터 속도 m 중 어느 하나의 정보 또는 조합한 정보이다. 또한, 모터 구동 정보의 RAM에의 격납은 소정의 개수를 덮어쓰는 형태로 반복된다.

지령 생성부(15a)는 이상 상태 검지부(13)가 이상을 검지한 경우, 기억부(14a)에 정주기의 간격으로 기억된 모터 구동 정보를, 이상 검출시부터 과거로, 소정의 순서로 판독하고, 이상 발생 전의 모터 구동 궤적을 이상 검출시부터 과거로, 역방향으로 거슬러 올라가는 퇴피 궤적을 형성시키는 내부 지령 신호 ra를 생성하여, 그것을 스위치(12) 경유로 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)으로 출력한다. 이것에 의하여, 모터(4)가 지령 신호 R을 대신하여 내부 지령 신호 ra에 기초하여 퇴피 동작을 실시하도록 구동된다. 따라서, 이상 발생시에는 컨트롤러(3a)로부터 지령 신호 R을 취득할 수 있는지 여부와는 관계없이, 퇴피 동작을 실시할 수 있다.

이때, 지령 생성부(15a)는 이상 상태 검지부(13)가 검지한 이상이 정전인 경우에는, 잔류 전력량의 범위 내에서 모터(4)에 퇴피 동작을 실시하게 하는데 필요한 개수의 내부 지령 신호 ra를 생성한다. 또, 지령 생성부(15a)는 이상 상태 검지부(13)가 검지한 이상이 정전 이외의 것인 경우에는 설정한 동작 시간, 동작 거리 중 어느 하나의 범위 내에서 모터(4)에 퇴피 동작을 실시하게 하는데 필요한 개수의 내부 지령 신호 ra를 생성한다.

상태 표시 출력부(16)는 지령 생성부(15a)가 생성한 내부 지령 신호 ra 에 의하여 모터(4)가 구동되고 있는 것, 그 구동이 완료된 것을 상태 표시부(17)에 표시하고, 또, 상태 신호 A로서 컨트롤러(3a)로 출력한다. 이것에 의하여, 사용자는 모터(4)가 내부 지령 신호 ra 에 의하여 구동된 것, 즉 모터(4)가 퇴피 동작을 실시한 것을 인식할 수 있다.

다음으로, 도 2~도 4를 참조하여, 본 실시예 1에 의한 퇴피 동작에 대하여 설명한다. 도 2는 도 1에 나타낸 모터 제어 장치가 정전을 포함하여 모터를 정상적으로 구동할 수 없는 이상 상태를 검지한 경우에 실시하는 퇴피 동작의 순서를 설명하는 플로차트이다. 도 2에는 처리 순서를 나타내는 스텝은 ‘ST’라 약기(略記)되어 있다. 도 3과 도 4는 도 1에 나타낸 지령 생성부에 있어서의 내부 지령 신호의 생성 동작을 설명하는 도면이다.

도 2에 있어서, ST1에서는 스위치(12)가 통신 포트(2)와 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)을 접속하고 있다. 이것에 의하여, 통신 포트(2)에 입력되는 컨트롤러(3a)로부터의 지령 신호 R이 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)에 입력되고(ST2), 지령 신호 R에 의한 모터 구동이 실시된다(ST3). 병행하여, 기억부(14a)에 모터 구동 정보가 정주기의 간격으로 샘플링되어 보존된다(ST4). 이 ST1~ST4의 처리는 이상 상태 검지부(13)가 이상 발생을 검지할 때까지(ST5：No), 반복된다.

이상 상태 검지부(13)가 이상 발생을 검지하면(ST5：Yes), 스위치(12)는 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)에 입력시키는 지령 신호를, 컨트롤러(3a)가 출력하는 지령 신호 R에서 지령 생성부(15a)가 생성 출력하는 내부 지령 신호 ra로 전환한다(ST6).

지령 생성부(15a)는 이상 상태 검지부(13)가 이상 발생을 검지하면(ST5：Yes), 기억부(14a)로부터 모터 구동 정보를 하나 판독하고(ST7), 내부 지령 신호 ra를 하나 생성한다(ST8). 이것에 의하여, 하나의 내부 지령 신호 ra가 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)에 입력되고, 내부 지령 신호 ra에 의한 모터 구동이 실시된다(ST9). ST7~ST9의 처리·동작은 퇴피 동작이 완료될 때까지(ST10：No), 즉, ST8에 있어서, 퇴피 동작을 실시하게 하는데 필요한 개수의 내부 지령 신호 ra를 생성할 때까지 반복된다.

지령 생성부(15a)는 퇴피 동작의 완료 유무를 상태 표시 출력부(16)에 통지한다. 상태 표시 출력부(16)는 퇴피 동작 미완료의 통지를 수신하면, 상태 표시부(17)에 퇴피 동작중을 표시하고, 또, 상태 신호 A = 퇴피 동작중으로 하여 컨트롤러(3a)로 출력한다(ST11). 한편, 상태 표시 출력부(16)는 퇴피 동작 완료의 통지를 받으면, 상태 표시부(17)에 퇴피 동작 완료를 표시하고, 또한, 상태 신호 A = 퇴피 동작 완료로 하여 컨트롤러(3a)로 출력한다(ST12).

다음으로, 도 3과 도 4를 참조하여, 내부 지령 신호 ra의 생성 동작에 대하여 설명한다. 도 3과 도 4에 있어서, 가로축은 시간이며, 세로축은 모터 위치이다. 도 3에는 이상 발생 전의 모터 궤적(20)과 동일한 구배(勾配, gradient)로 기울기가 반대인 퇴피 궤적(21)을 추적하는 예가 나타내어져 있다. 도 4에는 이상 발생 전의 모터 궤적(20)보다 완만한 구배로 기울기가 반대인 퇴피 궤적(22)을 추적하는 예가 나타내어져 있다.

도 3에 있어서, 모터 궤적(20) 상에 정주기의 간격 T1으로 나타낸 값 N1, 값 N1－1, 값 N1－2, 값 N1－3은 기억부(14a)에 정주기의 간격으로 보존되고 있는 모터 구동 정보이며, 모터 위치에 대응하고 있다. 지령 생성부(15a)는 이상 발생의 통지를 수신하면, 기억부(14a)로부터, 모터 구동 정보 N1을 위치 정보 Sa1로 하고, 모터 구동 정보 N1－1을 위치 정보 Sa1＋1로 하고, 모터 구동 정보 N1－2를 위치 정보 Sa1＋2로 하고, 모터 구동 정보 N1－3을 위치 정보 Sa1＋3으로 하여 각각 판독한다. 그리고, 판독한 위치 정보 Sa1, Sa1＋1, Sa1＋2, Sa1＋3을 모터 궤적(20)과 동일한 간격 시간 T1으로 보간(補間)함으로써 이상 발생 전의 모터 궤적(20)과 동일한 구배로 기울기가 반대인 퇴피 궤적(21)을 추적하는 내부 지령 신호 ra가 생성된다.

도 4에 있어서, 지령 생성부(15a)는 이상 발생의 통지를 수신하면, 기억부(14a)로부터, 모터 구동 정보 N1을 위치 정보 Sb1으로 하고, 모터 구동 정보 N1－1을 위치 정보 Sb1＋1로 하고, 모터 구동 정보 N1－2를 위치 정보 Sb1＋2로 하고, 모터 구동 정보 N1－3을 위치 정보 Sb1＋3으로 하여, 각각 판독한다. 그리고, 판독한 위치 정보 Sb1, Sb1＋1, Sb1＋2, Sb1＋3을 모터 궤적(20)의 간격 시간 T1보다 큰 간격 시간 T2로 보간함으로써, 이상 발생 전의 모터 궤적(20)보다 완만한 구배로 기울기가 반대인 퇴피 궤적(22)을 추적하는 내부 지령 신호 ra가 생성된다.

도 3과 도 4는 예를 들면, 다음과 같은 관계를 가지고 있다. 모터 구동을 정상적으로 실시할 수 없는 이상이 발생하였으므로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 이상 발생 전의 모터 속도와 비교하여 동일한 모터 속도로 과거로 거슬러 올라가도록 모터를 구동하여 위치 Sa1＋3까지 이동시켜 정지시켰다. 그 이후의 운전에 있어서, 재차, 모터 구동을 정상적으로 실시할 수 없는 이상이 발생하였으므로, 퇴피 처리를 변경하여, 이번에는 도 4에 나타낸 바와 같이, 이상 발생 전의 모터 속도와 비교하여 느린 모터 속도로 과거로 거슬러 올라가도록 모터를 구동하여 위치 Sb1＋3까지 이동시켜 정지시켰다.

이상과 같이 본 실시예 1에 따르면, 정상적인 운전이 실시되고 있는 과정에서 모터 구동 정보를 기억부에 임의의 정주기의 간격으로 기억해두고, 이상 발생시에는 기억부에 기억되어 있는 모터 구동 정보로부터 모터를 구동할 수 있는 내부 지령 신호를 생성하도록 하였으므로, 컨트롤러로부터 지령 신호 R을 취득할 수 없는 경우에도 지장없이 필요한 퇴피 동작을 실시하게 할 수 있다. 또한, 컨트롤러는 모터 제어 장치에 퇴피 동작을 실시하게 하기 때문에, 퇴피 프로그램의 계산이나 이동량의 기억을 상시 실시할 필요가 없어지므로, 컨트롤러의 장치 규모의 증대화를 회피할 수 있다는 효과도 얻어진다.

[실시예 2]

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 모터 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 또한, 도 5에는, 도 1(실시형태 1)에 나타낸 구성요소와 동일 내지 동등한 구성요소에는 동일한 부호가 부여되어 있다. 여기에서는 본 실시예 2에 관련된 부분을 중심으로 설명한다.

도 5에 있어서, 부호를 바꾼 컨트롤러(3b)는 지령 신호 R 이외에, 퇴피 위치 P도 출력한다. 그리고, 본 실시예 2에 의한 모터 제어 장치(1b)에는, 도 1(실시형태 1)에 나타낸 구성에 있어서 부호를 바꾼 기억부(14b)에는, 실시예 1에서 나타낸 모터 구동 정보를 대신하여, 컨트롤러(3b)가 출력하는 퇴피 위치 P가 통신 포트(19)를 통하여 입력되어 보존된다.

또, 부호를 바꾼 지령 생성부(15b)는 기억부(14b)에 보존되는 퇴피 위치 P에 기초하여 내부 지령 신호 rb를 생성한다. 내부 지령 신호 rb는 설정 동작 시간, 설정 동작 거리, 잔류 전력량 중 어느 하나의 범위 내에서 퇴피 동작이 완료되도록 생성된다. 그 외의 구성은 도 1과 같다.

이하, 도 6과 도 7을 참조하여, 본 실시예 2에 관련된 부분의 동작에 대하여 설명한다. 도 6은, 도 5에 나타낸 모터 제어 장치가 정전을 포함하여 모터를 정상적으로 구동할 수 없는 이상 상태를 검지한 경우에 실시하는 퇴피 동작의 순서를 설명하는 플로차트이다. 도 7은, 도 5에 나타낸 지령 생성부에 있어서의 내부 지령 신호의 생성 동작을 설명하는 도면이다.

도 6에 있어서, ST21에는 스위치(12)가 통신 포트(2)와, 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)을 접속하고 있다. 이것에 의하여, 통신 포트(2)에 입력되는 컨트롤러(3b)로부터의 지령 신호 R이 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)에 입력되고(ST22), 지령 신호 R에 의한 모터 구동이 실시된다(ST23). 병행하여, 기억부(14b)에, 컨트롤러(3b)가 출력하는 퇴피 위치 P가 보존된다(ST24). 이 ST21~ST24의 처리는 이상 상태 검지부(13)가 이상 발생을 검지할 때까지(ST25：No) 반복된다. 기억부(14b)에는 변경될 때마다의 퇴피 위치 P가 덮어 쓰여져 보존된다(ST24).

이상 상태 검지부(13)가 이상 발생을 검지하면(ST25：Yes), 스위치(12)는 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)에 입력시키는 지령 신호를, 컨트롤러(3b)가 출력하는 지령 신호 R에서 지령 생성부(15b)가 생성 출력하는 내부 지령 신호 rb로 전환한다(ST26).

지령 생성부(15b)는 이상 상태 검지부(13)가 이상 발생을 검지하면(ST25：Yes), 기억부(14b)로부터 퇴피 위치 P를 판독하고(ST27), 퇴피 위치 P를 목표 위치로 하는 퇴피 경로를 형성시키는 보간을 실시하여 내부 지령 신호 rb를 생성한다(ST28). 이것에 의하여, 내부 지령 신호 rb가 오차 성분 추출부(5)의 가산 입력단(＋)에 입력되어, 내부 지령 신호 rb에 의한 모터 구동이 실시된다(ST29). ST27~ST29의 처리·동작은 퇴피 동작이 완료될 때까지(ST30：No), 즉, ST28에 있어서, 설정 동작 시간, 설정 동작 거리, 잔류 전력량 중 어느 하나의 범위 내에서의 퇴피 동작을 완료하는 내부 지령 신호 rb를 생성할 때까지 반복된다.

지령 생성부(15b)는 퇴피 동작의 완료 유무를 상태 표시 출력부(16)에 통지한다. 상태 표시 출력부(16)는 퇴피 동작 미완료의 통지를 수신하면, 상태 표시부(17)에 퇴피 동작중을 표시하고, 또, 상태 신호 A = 퇴피 동작중으로 하여 컨트롤러(3b)로 출력한다(ST31). 한편, 상태 표시 출력부(16)는 퇴피 동작 완료의 통지를 수신하면, 상태 표시부(17)에 퇴피 동작 완료를 표시하고, 또, 상태 신호 A = 퇴피 동작 완료로 하여 컨트롤러(3b)로 출력한다(ST32).

다음으로, 도 7을 참조하여 내부 지령 신호 rb의 생성 동작에 대하여 설명한다. 도 7에 있어서, 가로축은 시간이며, 세로축은 모터 위치이다. 세로축에는 컨트롤러(3b)가 출력하는 복수의 퇴피 위치 가운데 2개의 퇴피 위치 P1, P2(P1＜P2)가 나타내어져 있다. 또한, 기억부(14b)에 보존되는 퇴피 위치는 최신의 것뿐이다. 퇴피 위치 P1은 퇴피 갱신 포인트(30)부터 퇴피 갱신 포인트(31)까지의 기간(퇴피 위치 P1으로의 퇴피 구간)(32)내에 출력된다. 퇴피 위치 P2는 퇴피 갱신 포인트(31)부터 퇴피 갱신 포인트(33)까지의 기간(퇴피 위치 P2로의 퇴피 구간)(34)내에 출력된다. 따라서, 컨트롤러(3b)가 출력하는 퇴피 위치의 궤적(35)은 계단 형상으로 변화하고 있다.

우상향의 직선(36)은 컨트롤러(3b)가 출력하는 지령 신호 R 에 기초한 모터 궤적이다. 모터 궤적(36) 상에 나타내어지는 포인트 N2와 포인트 N2＋1은 각각 모터 구동이 정상적으로 실시되지 않는 이상이 발생한 타이밍이다. 포인트 N2는 기간(32) 내에 위치하고, 포인트 N2＋1은 기간(34) 내에 위치하고 있다.

지령 생성부(15b)는 기간(32) 내에 위치하고 있는 포인트 N2에서 이상이 발생한 경우에, 화살표(37)로 나타낸 바와 같이 퇴피 위치 P1를 목표 위치로 하여 퇴피 경로를 형성하도록 보간되는 내부 지령 신호 rb를 생성한다. 이것에 의하여, 포인트 N2에서 발생한 이상에 대한 퇴피 동작이 퇴피 위치 P1을 목표 위치로 하여 실행된다.

또, 지령 생성부(15b)는 기간(34) 내에 위치하고 있는 포인트 N2＋1에서 이상이 발생한 경우에, 화살표(38)로 나타낸 바와 같이 퇴피 위치 P2를 목표 위치로 하여 퇴피 경로를 형성하도록 보간되는 내부 지령 신호 rb를 생성한다. 이것에 의하여, 포인트 N2＋1에서 발생한 이상에 대한 퇴피 동작이 퇴피 위치 P2를 목표 위치로 하여 실행된다.

이상과 같이 본 실시예 2에 따르면, 컨트롤러로부터 지정되는 임의의 퇴피 위치로 구동하는 것이 가능하게 되므로, 가공 상태나 기계 자세 등의 조건에 의하여 퇴피 방향이 한정되는 경우에도 퇴피가 가능하게 된다.

본 실시예 2에서는 하나의 퇴피 위치를 사용한 퇴피 동작에 대하여 설명을 하였지만, 순번을 붙여서 관리된 복수의 퇴피 위치를 사용하여, 그 궤적을 추적하도록 모터에 퇴피 동작을 실시하게 하는 구성도 마찬가지로 실현될 수 있다.

또한, 실시예 1, 2에서는 이상 상태를 검지한 경우에 퇴피 동작을 실시하는 방법에 대하여 설명하였지만, 이상 상태에 한하지 않고, 예를 들면, 컨트롤러로부터의 다른 신호에 의하여 퇴피 동작을 개시하는 구성으로 하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 컨트롤러로부터 모터 제어 장치의 퇴피 동작을 모의(模擬)할 수 있다.

본원 발명은 상기 실시예로 한정되는 것이 아니며, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 또, 상기 실시예에는 여러 단계의 발명이 포함되어 있으며, 개시되는 복수의 구성 요건에 있어서의 적당한 조합에 의하여 다양한 발명이 추출될 수 있다. 예를 들면, 실시예에 나타낸 모든 구성 요건에서 몇 개의 구성 요건이 삭제되어도, 발명이 해결하려는 과제의 란에서 설명한 과제를 해결할 수 있고, 발명의 효과의 란에서 설명되어 있는 효과를 얻을 수 있는 경우에는, 이 구성 요건이 삭제된 구성이 발명으로서 추출될 수 있다. 게다가 상이한 실시예에 걸친 구성요소를 적절히 조합하여도 좋다.

이상과 같이 본 발명에 관한 모터 제어 장치는 이상이 발생한 경우에, 컨트롤러로부터 지령 신호를 취득할 수 없는 경우에도, 확실히 모터에 퇴피 동작을 실시하게 할 수 있는 모터 제어 장치로서 유용하며, 특히, 산업용 기계 장치에 있어서의 모터를 컨트롤러로부터의 지령 신호에 기초하여 구동하는 모터 제어 장치에 적합하다.

1a, 1b 모터 제어 장치, 2, 19 통신 포트
3a, 3b 컨트롤러, 4 모터
5, 7 오차 성분 추출부, 6 위치 제어부
8 미분부, 9 속도 제어부
10 전류 제어부, 11 검출기
12 스위치, 13 이상 상태 검지부
14a, 14b 기억부, 15a, 15b 지령 생성부
16 상태 표시 출력부, 17 상태 표시부

Claims

입력되는 지령 신호에 추종하도록 모터를 구동하는 모터 구동부와,
정전을 포함하여 상기 모터를 정상적으로 구동할 수 없는 이상(異常)의 발생 유무를 감시하는 이상 상태 검지부와,
상기 이상 상태 검지부가 이상 상태를 검지하지 않은 경우에 컨트롤러로부터의 제1 지령 신호를 상기 지령 신호로서 상기 모터 구동부에 입력시키고, 상기 이상 상태 검지부가 이상 상태를 검지한 경우에 내부에서 생성된 제2 지령 신호를 상기 지령 신호로서 상기 모터 구동부에 입력시키는 지령 전환부와,
상기 이상 상태 검지부가 이상 상태를 검지하지 않은 경우에, 상기 모터 구동부에 있어서의 모터 구동 정보를 정주기의 간격으로 샘플링하여 보존하는 기억부와,
상기 이상 상태 검지부가 이상 상태를 검지한 경우에, 상기 기억부로부터, 이상 발생시부터 과거로 소정수의 상기 모터 구동 정보를 순차로 판독함으로써, 이상 발생시까지의 모터 궤적을 역방향으로 추적하는 퇴피(退避) 경로를 형성시키는 상기 제2 지령 신호를 생성하는 지령 생성부
를 구비한 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 기억부가 보존하는 모터 구동 정보는,
상기 컨트롤러로부터의 제1 지령 신호가 나타내는 지령 위치 또는 지령 속도와, 상기 모터 구동부에의 피드백 신호인 모터 위치 또는 모터 속도 중 어느 하나의 정보 또는 조합한 정보인
것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
입력되는 지령 신호에 추종하도록 모터를 구동하는 모터 구동부와,
정전을 포함하여 상기 모터를 정상적으로 구동할 수 없는 이상의 발생 유무를 감시하는 이상 상태 검지부와,
상기 이상 상태 검지부가 이상 상태를 검지하지 않은 경우에 컨트롤러로부터의 제1 지령 신호를 상기 지령 신호로서 상기 모터 구동부에 입력시키고, 상기 이상 상태 검지부가 이상 상태를 검지한 경우에 내부에서 생성된 제2 지령 신호를 상기 지령 신호로서 상기 모터 구동부에 입력시키는 지령 전환부와,
상기 이상 상태 검지부가 이상 상태를 검지하지 않은 경우에, 상기 컨트롤러가 출력하는 퇴피 위치를 보존하는 기억부와,
상기 이상 상태 검지부가 이상 상태를 검지한 경우에, 상기 기억부로부터 퇴피 위치를 판독하여, 당해 판독한 퇴피 위치를 목표 위치로 하는 퇴피 경로를 형성시키는 상기 제2 지령 신호를 생성하는 지령 생성부
를 구비한 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 지령 생성부는,
상기 제2 지령 신호를 미리 설정된 퇴피 동작 시간, 퇴피 이동 거리, 잔류 전력량 중 어느 하나의 범위 내에서 퇴피 동작이 완료되도록 생성하는
것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 지령 생성부가 생성한 제2 지령 신호에 의하여 구동되는 모터의 동작 상태를 나타내는 신호를 출력하는 상태 표시 출력부
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.