200941265 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於參照電動機控制裝置或機械零件的使用 條件、和電動機控制裝置的特性資料庫，而選定電動機控 制裝置的電動機控制裝置的選定裝置及選定方法。又，亦 有關以選定結果爲基準的電動機控制裝置的下定方法及下 定裝置。亦有關具有選定功能及下定功能的電腦程式及記 U 憶媒體。 【先前技術】 第1 4圖係顯示專利文獻1的製品資訊服務系統的構 成之方塊圖。習知之製品資訊服務系統係提供提高設計者 及製造商的營業員的作業效率之製品。使用者終端1010 係經由網路1100取得製品資訊服務終端1 020提供的數値 計算程式而執行計算。進而，使用者終端1 0 1 0從製品資 Φ 訊服務終端1 020取得符合計算結果的製品製造商名稱和 製品品號。若製造商的CAD資料庫有使用者終端1010選 擇的製品CAD資料，便可將該CAD資料經由製品資訊服 務終端1 020送出到使用者終端1010。若無同等的CAD 資料，則製品資訊服務終端1 020將該當之製造商終端 1 030~1050之任一所送出的標準CAD資料，配合使用者 終端1010的CAD形式而變換形式，送出到使用者終端 1010。在使用者終端1010進行自己的CAD資料庫更新者 (例如參照專利文獻1 )。 -5- 200941265 又，習知之電動機驅動裝置的控制參數設定方法及設 定支援裝置，係提供欠缺知識和經驗的使用者亦可進行安 全且適切的參數設定之控制參數設定方法及設定支援裝置 。因此，用途選擇對話框顯示在設定支援裝置（#2 101) ，使用者進行用途選擇（#2102)。然後，顯示電動機的 種類或動作條件等相關詢問的對話框（#2 1 03 )。預先準 備複數選擇項作爲回答時’顯示選擇項（#2105)，進行 選擇輸入（#2 106)。若非如此時’顯示數値輸入欄（ #2 107 )，進行數値輸入（#2108 )後，判斷被輸入的數値 屬於哪個領域（#2109)。隨著使用者的選擇輸入或數値 輸入而參照表格，求出應變更之參數和其推薦値（#2110 )。也有在有關全部詢問的解答完了前，反覆進行步驟 #2103〜#21 10的處理者（例如參照專利文獻2 )。 又，習知之電動機驅動控制裝置係使電動機負荷機械 的前端動作低成本且可容易地確認。藉此可適當地調整實 際的控制參數。又，爲了使控制參數最適當化，而在機械 動作解析部3104，藉由軟體作成實際的電動機驅動裝置 、電動機、電動機負荷機械之各個模擬用模型。進而，作 成電動機負荷機械的機構部模型。由驅動規格輸入部 3 103輸入驅動規格至必要模型後，由運轉形式輸入部 3102輸入運轉形式等控制參數至電動機驅動裝置模型。 接著使機構部力學模型進行模擬動作，在機械動作解析部 3104，計算機構部力學模型的前端速度及位置變化者也有 (例如參照專利文獻3)。 -6- 200941265 又’習知之電動機電容選定方法係根據顧客所要的運 轉形式’可選定最適當的電動機電容。爲了提供可一次取 得周邊資訊的方法，而具備組合要素、將資料輸入機構要 素設定所要的運轉形式之步驟4002。又，具備從預先保 存在選定軟體的資料庫選定電動機系列，執行選定軟體顯 示判定結果之步驟4003。組合步驟4002的機構要素時， 除了在選定軟體標準裝備有的機構要素之外，可保存在下 〇 載有顧客獨自設計的新機構要素的選定軟體者也有（例如 參照專利文獻4 )。 專利文獻1:日本專利特開2001-229210號公報（第 1圖、第6圖） 專利文獻2 :日本專利特開2 0 0 2 - 1 7 1 7 8 0號公報（第 2圖、第9圖） 專利文獻3:日本專利特開2006-033929號公報（第 1圖、第2圖） 〇 專利文獻4 :日本專利特開2006-260350號公報（第 1圖） 說明關於習知之第1例亦即專利文獻1的製品資訊服 務系統。第14圖係顯示習知之第1例亦即專利文獻1的 形態構成之方塊圖。身爲設計者的使用者利用使用者終端 1010’透過網路1100，可從製品資訊服務公司終端1020 ，取得設計所必要的數値計算程式。 進而’使用者終端1010係從已選擇的製造商A公司 至製造商C公司之製造商終端1〇3〇、i〇i〇、1〇5〇，以經 200941265
由網路1100和製品資訊服務公司終端1 020，可取得CAD 資料。 製造商係利用各製造商終端，從製品資訊服務公司終 端1020~1 050，可取得某使用者選1擇的製品品號和其製造 商名稱。 被選擇的製造商亦可取得其使用者資訊。 使用者終端1010係個人電腦等資訊處理裝置。該使 用者終端1 〇係對製品資訊服務公司終端1 020提供在網路 1100上的數値計算程式進行存取而取入，且可執行該數 値計算程式。 製品資訊服務公司終端1 020具備對提供在網路11〇〇 上的製造商-製品資訊進行存取、且將該製造商-製品資訊 顯示在畫面的功能。第15圖係製造商-製品資訊之一例， 作爲製造商-製品資訊，顯示有伺服電動機選擇計算（滾 珠螺桿驅動）的情形，在左欄顯示條件，在右欄顯示計算 結果。 製品資訊服務公司終端1020係被製品資訊服務公司 使用，利用工作站-伺服器等資訊處理裝置構成。製品資 訊服務公司終端1〇20内建數値計算程式，具備根據由使 用者操作之使用者終端1010送出的要求，而送出在使用 者終端1 0 1 0被要求的數値計算程式之功能。製品資訊服 務公司終端1020内建製造商A公司、製造商B公司、製 造商C公司的製品品號-規格-形狀資料，具備選擇符合從 使用者終端1〇1〇所送出的計算結果的製品之功能。 -8 - 200941265 製品資訊服務公司終端1 020具備接收從使用者終端 1010所送出的使用者本身的資訊，且送出至製造商A公 司使用的製造商終端1 03 0、製造商B公司使用的製造商 終端1 040、製造商C公司使用的製造商終端1 050之功能 。製品資訊服務公司終端1 020具備將製造商終端1 030、 製造商終端1 040、製造商終端1 050所送出的CAD資料 送出至使用者終端1010之功能。 φ 使用者和製品資訊服務公司、和製造商 A公司、製 造商B公司、製造商C公司，係利用使用者終端10和製 品資訊服務公司終端1 020和製造商A公司的製造商終端 1030、製造商B公司的製造商終端1040、製造商C公司 的製造商終端1050，透過網路1100進行資料授受。 說明關於習知之第2例亦即專利文獻2的電動機驅動 裝置之控制參數設定方法及設定支援裝置。 第16圖係顯示習知之第2例亦即專利文獻2的實施 〇 形態所相關之電動機驅動裝置之控制參數設定支援裝置的 槪略構成之方塊圖。參數設定支援裝置2010具備顯示裝 置2011、鍵盤2012、滑鼠2013、通訊裝置2014、處理裝 置2015、主記憶體2016、固定磁碟裝置2017、及可拆裝 式磁碟裝置2018。 藉由利用具有這種構成的控制參數設定支援裝置的方 式，利用鍵盤2012及滑鼠2013在顯示裝置201 1上進行 控制參數之變更設定。將包含變更後的參數設定値的資料 ’透過通訊裝置2014及通訊電纜2020，可傳送到電動機 -9- 200941265 驅動裝置2050。 習知之第2例的參數設定支援裝置2010(參數設定 支援軟體），係以不具有關電動機或電動機驅動裝置之豐 富知識或經驗的使用者（操作者）可進行安全且適當之參 數設定的方式，支援控制參數設定。 第17圖係顯示處理裝置2015進行處理的槪略之流程 圖。 如以上，根據習知之第· 2例亦即專利文獻2的電動機 驅動裝置的控制參數設定方法及設定支援裝置，只要回答 關於電動機用途或動作條件等詢問，就自動地求出應變更 之控制參數及其推薦値。因此，即使是欠缺知識和經驗的 使用者亦可進行安全且適當的參數設定。 說明關於習知之第3例亦即專利文獻3的電動機驅動 控制裝置。 第18圖係習知之第3例亦即專利文獻3的電動機驅 動控制裝置形態所相關之電動機驅動控制裝置所用的裝載 器（Loader )之功能方塊圖。第19圖所示之裝載器具備 主選單3501、系統設定部35 02、試運轉部3503、參數編 輯部3504、監視器/追跡部3 5 05、機械分析部3506。此外 ’被構成具備機械模型作成部3101、運轉形式輸入部 3102、驅動規格輸入部3103、機械動作解析部3104、控 制參數輸入部3105。 機械動作解析部3104被構成具備電動機驅動裝置模 型3201、電動機模型3202、電動機負荷機械模型3203之 200941265 各模擬用模型、運轉形式產生部3 904、位置變化輸出部 3 205 ° 電動機驅動裝置模型320 1係將電動機驅動裝置340 1 在控制裝置3409上藉由軟體模型化而作成者，被構成具 備位置控制部3 2 1 1、速度控制部3 2 1 2、扭矩控制部3 2 1 3 、位置計算部3214、速度計算部3215。 電動機模型3202係將電動機3402在控制裝置3409 φ 上藉由軟體模型化而作成者。電動機負荷機械模型3203 係將電動機負荷機械3405在控制裝置3409上藉由軟體模 型化而作成者，被構成具備電動機模型3202、動力傳達 部3216、機構部力學模型3217。 如以上，習知之第3例亦即專利文獻3的電動機驅動 控制裝置，係藉由軟體作成實際的電動機驅動裝置340 1 、電動機3402、電動機負荷機械3405之各模擬用模型。 進而，作成電動機負荷機械3405的機構部3403的模型， © 且輸入驅動規格後，在電動機驅動裝置模型3201輸入控 制參數使機構部力學模型3217進行模擬動作，計算機構 部力學模型3217的前端速度及位置變化。 說明關於習知之第4例亦即專利文獻4的電動機電容 選定方法。 第20圖係習知之第4例亦即專利文獻4中的電動機 電容選定方法之流程圖。圖中，步驟4001爲選定軟體下 載起動，步驟4002爲步驟401 1的機構要素組合資料輸入 和步驟4012的運轉形式設定，步驟4003爲有與步驟 -11 - 200941265 4013相同内容亦即電動機系列選擇、執行、和判定、結 果顯示、和内容詳細顯示。以後的步驟係藉由處理選擇而 分成選擇顯示和CAD資料作成、保存，至印刷、保存。 在步驟4001 ’將選定軟體下載到個人電腦使選擇軟 體可利用。在步驟4002，顧客叫出標準裝備有選定軟體 的機構要素而構成任意地組合的機構方塊。本選定軟體係 自由地設計顧客所要的機構要素，且保存在其他位置（例 如其他標籤（Tab )顯示的位置）作爲已設計的新型機構 要素。 該新型機構要素係與標準機構要素同樣地由「畫像」 、「個別輸入項目」、「計算式」所構成，可利用在後來 叫出以用於構成新型機構方塊時。藉此，顧客不被限定於 標準機構要素彼此之組合，可構成所要的運轉形式。 標準裝備有選定軟體的機構要素之一部分係以下。作 爲將旋轉運動變換成直線運動的機構有滾珠螺桿/螺帽、 傳送帶、齒輪齒條等，在安裝方向可選擇水平機構及垂直 機構。作爲將旋轉運動變換成直線運動的機構係耦合件、 減速機、齒輪、同步帶等。作爲旋轉負荷有慣性負荷、偏 心圓柱慣性、旋轉外力、旋轉摩擦要素等。 然後，所要的運轉形式之機構方塊被決定後’顧客依 各機構要素輸入各機構要素諸基和運轉形式’所要的運轉 形式設定完了。 在步驟4003，從預先保存在選定軟體的資料庫中， 考慮功能、性·能、編碼器分解能等並選擇。選擇後按下判 200941265 定鈕後，執行利用選定軟體之運算且顯示判定結果。 在該步驟4003的判定結果顯示中，分別比較選定軟 體算出的運轉形式中的實效扭矩或行走扭矩中的1個、和 滿足來自已選定系列中的瞬時最大扭矩的全部電動機的額 定扭矩，以充裕度顯示（例如〇=2倍以上、Λ=1〜1.5倍 、x = l以下等）。藉此，可進行考慮過安全係數的選定。 此時，當然必須使充裕度爲1以上。 φ 檢討判定結果顯示，確定電動機電容後，顯示對應已 確定的伺服電動機品號之伺服放大器品號。伺服電動機品 號和伺服放大器品號的組合確定後，可進行以後的處理選 擇。例如，選擇顯示、CAD資料等的保存、印刷皆可利 用。 此外，關於CAD資料，對應2個格式化（2次基 CAD及3次基CAD資料），使要保存的檔案的擴張子可 選擇（作爲2次基CAD係* .dwg等，作爲3次基CAD係 ❿ * .stp/* .sat 等，作爲共通係 * .dxf/* .jpg/* .bmp/* .tif/ 氺.mi/氺.xml 等）。 【發明內容】 習知之第1例亦即專利文獻1的製品資訊服務系統， 係提供對設計者及製造商的營業員的作業可提高工作效率 之製品資訊服務系統。但是，對電動機控制裝置及所謂其 機械構成要素之各種複數構成要素，有無法以統一的條件 予以評價、判定、選定之問題。 -13- 200941265 習知之第2例亦即專利文獻2的電動機驅動裝置之控 制參數設定方法及設定支援裝置，係即使知識和經驗不夠 豐富的使用者亦可進行安全且適當的參數設定之控制參數 設定方法及設定支援裝置。但是，由於無法進行電動機驅 動裝置選定，因此電動機驅動裝置選定時，有無法掌握要 判別的使用用途所相關之問題點之問題。 習知之第3例亦即專利文獻3的電動機驅動控制裝置 ，係藉由以低成本且容易確認電動機負荷機械的前端動作 & 之方式，而可適當地調整實際的控制參數，且使其控制參 數最適當化。但是，有無法選定電動機電容之問題。又， 對電動機控制裝置及所謂其機械構成要素之各種複數構成 要素，有無法以統一的條件予以評價、判定、選定之問題 〇 習知之第4例亦即專利文獻4的電動機電容選定方法 ’係可對顧客所要的運轉形式選定最適當的電動機電容， 且可一次取得周邊資訊之方法。但是，對機械構成要素有 U 無法以和電動機相同條件予以評價、判定、選定之問題。 本發明係鑑於這種問題點而硏發者，可觀察電動機或 機械要素產生的物理量，並且評價物理量且適當地選定電 動機控制裝置和機械要素。進而，其目的在於提供可下定 該等的電動機控制裝置之選定裝置及下定裝置、電動機控 制裝置之選定方法及下定方法、具有該功能之電腦程式及 記億媒體。 爲了解決上述問題，本發明係以下述方式構成者。 -14- 200941265 申請專利範圍第1項所記載之發明，係一種根據使用 條件和電動機控制裝置的特性資料庫而選定電動機控制裝 置之電動機控制裝置的選定裝置，其特徴爲，具備：選定 運算部，係根據前述使用條件和前述電動機控制裝置的特 性資料庫，進行前述電動機控制裝置的選定運算；輸入部 ’係輸入前述使用條件；輸出部，係輸出前述電動機控制 裝置的選定結果等；機構條件輸入部，係輸入前述輸入部 Φ 具備的前述電動機要素或機械要素作爲機構條件；指令設 定部，係設定前述輸入部具備的各要素之任一運轉形式作 爲目LI述使用條件；監視器部，係具備在前述輸入部的前述 機構條件輸入部’用以算出以任意設定的電動機要素或機 械要素之前述運轉形式、和前述機械要素爲準據，而產生 之關於並進或旋轉的位置、速度、加速度、加速度、力等 物理量之至少1種；以及評價部’係以前述監視器部的算 出値爲基準，以預先決定的閾値爲基準，評價是否成立作 〇 爲前述電動機控制裝置或機械系統。 又，申請專利範圍第2項所記載之發明，係如申請專 利範圍第1項所記載之電動機控制裝置的選定裝置，其中 ，前述指令設定部係編輯、變更、設定各要素的運轉形式 ，且可參照前述監視器部的算出値。 又，申請專利範圍第3項所記載之發明，係如申請專 利範圍第1項所記載之電動機控制裝置的選定裝置，其中 ，前述特性資料庫進而至少具備1種機構條件特性-資料庫 ，該機構條件特性資料庫係前述電動機控制裝置的前述特 -15- 200941265 性資料庫，至少具備1家公司所供給的前述機械要素。 又，申請專利範圍第4項所記載之發明，係如申請專 利範圍第3項所記載之電動機控制裝置的選定裝置，其中 ，機構條件特性資料庫具備評價部的前述閾値。 又，申請專利範圍第5項所記載之發明，係如申請專 利範圍第1項或第3項所記載之電動機控制裝置的選定裝 置，其中，前述評價部係依照預先設定的基準，將以具備 前述電動機控制裝置特性的前述特性資料庫爲基準的前述 電動機要素、或以具備前述機械特性的前述機構條件特性 資料庫爲基準的前述機械要素之能力所相對的充裕度，輸 出至輸出部。 又，申請專利範圍第6項所記載之發明，係如申請專 利範圍第3項所記載之電動機控制裝置的選定裝置，其中 ，前述特性資料庫或前述機構條件特性資料庫，係由記憶 有該資料庫的記憶媒體所供給或經由網路而取得。 又，申請專利範圍第7項所記載之發明，係如申請專 利範圍第3項所記載之電動機控制裝置的選定裝置，其中 ，前述特性資料庫或前述機構條件特性資料庫，係透過網 路連接到至少1家供給業者所具備的資料庫。 又，申請專利範圍第8項所記載之發明，係如申請專 利範圍第1項或第3項所記載之電動機控制裝置的選定裝 置，其中，前述特性資料庫係除了前述電動機和前述控制 器之特性以外，還包含周邊機器資料庫，該周邊機器資料 庫具有根據前述選定運算部的結果’以HU述電動機和前述 -16- 200941265 控制器之組合所用的周邊機器之資訊。 又，申請專利範圍第9項所記載之發明，係如申請專 利範圍第8項所記載之電動機控制裝置的選定裝置，其中 ，具備周邊機器選定部，該周邊機器選定部係自前述周邊 機器資料庫選定以前述電動機和前述控制器之組合所用的 周邊機器。 又，申請專利範圍第1 0項所記載之發明，係一種電 II 動機控制裝置的下定裝置，其特徴爲經由網路下定如申請 專利範圍第1項至第9項中任一項所記載之電動機控制裝 置的選定裝置所選定的前述電動機控制裝置、或輸入在前 述機構條件的機械零件。 又，申請專利範圍第1 1項所記載之發明，係一種電 腦程式，其特徵爲具有如申請專利範圍第1項至第9項中 任一項所記載之電動機控制裝置的選定裝置、或如申請專 利範圍第1 〇項所記載之電動機控制裝置的下定裝置中之 Q 至少1種功能。 又，申請專利範圍第1 2項所記載之發明，係一種根 據使用條件和電動機控制裝置的特性資料庫選定電動機控 制裝置的電動機控制裝置之選定方法，其特徴爲，具備： 輸入前述電動機要素或機械要素作爲機構條件的步驟；設 定各要素之任一運轉形式作爲前述使用條件的步驟；算出 以前述機構條件和前述運轉形式爲準據，而產生之關於並 進或旋轉的位置、速度、加速度、加速度、力等物理量之 至少1種的步驟；以算出至少1種物理量的步驟之算出値 -17- 200941265 爲基準、以預先決定的閾値爲基準，評價是否成立作爲前 述電動機控制裝置或機械系統的歩驟；以及根據前述使用 條件和前述電動機控制裝置的特性資料庫，進行前述電動 機控制裝置的選定運算的步驟。 又，申請專利範圍第1 3項所記載之發明，係如申請 專利範圍第1 2項所記載之電動機控制裝置的選定方法， 其中，設定運轉形式作爲前述使用條件的步驟，係以算出 至少1種物理量的前述步驟之値爲基準，編輯、變更、設 定各要素的運轉形式。 又，申請專利範圍第1 4項所記載之發明，係如申請 專利範圍第1 2項所記載之電動機控制裝置的選定方法， 其中，進行電動機控制裝置的選定運算的步驟，係參照至 少1家公司所供給的前述電動機控制裝置的前述特性資料 庫、或具備前述機械要素的機構條件特性資料庫。 又，申請專利範圍第1 5項所記載之發明，係如申請 專利範圍第14項所記載之電動機控制裝置的選定方法， 其中，評價是否成立作爲前述電動機控制裝置或機械系統 的步驟，係評價前述機構條件特性資料庫預先具備的閩値 〇 又，申請專利範圍第1 6項所記載之發明，係如申請 專利範圍第14項所記載之電動機控制裝置的選定方法， 其中，評價是否成立作爲前述電動機控制裝置或機械系統 的步驟，係輸出以具備前述電動機控制裝置特性的前述特 性資料庫爲基準的前述電動機要素、及以具備前述機械特 -18- 200941265 性的前述機構條件特性資料庫爲基準的前述機械要素之能 力所相對的充裕度。 又，申請專利範圍第1 7項所記載之發明，係如申請 專利範圍第14項所記載之電動機控制裝置的選定方法’ 其中，進而具有取得前述特性資料庫或前述機構條件特性 資料庫的步驟，且該步驟係以接收已記憶在前述特性資料 庫或前述機構條件特性資料庫的記憶媒體之供給、或經由 Q 網路，而取得該資料庫。 又，申請專利範圍第1 8項所記載之發明，係如申請 專利範圍第14項所記載之電動機控制裝置的選定方法， 其中，取得前述特性資料庫或前述機構條件特性資料庫的 步驟，係透過網路連接到供給業者所具備的資料庫。 又，申請專利範圍第1 9項所記載之發明，係如申請 專利範圍第12項所記載之電動機控制裝置的選定方法， 其中，前述特性資料庫係除了前述電動機和前述控制器之 〇 特性以外，還具有以前述電動機和前述控制器之組合所用 的周邊機器之資訊’進而具備選定以前述電動機和前述控 制器之組合所用的周邊機器之步驟。 又’申請專利範圍第20項所記載之發明，係一種電 動機控制裝置的下定方法，其特徵爲除了如申請專利範圍 第12項至第19項中任一項所記載之電動機控制裝置的選 定方法以外’還具有經由網路下定已選定的前述電動機控 制裝置或輸入在前述機構條件的機械零件之步驟。 又’申請專利範圍第21項所記載之發明，係一種電 -19- 200941265 腦程式，其特徵爲具有如申請專利範圍第12項至第19項 中任一項之電動機控制裝置的選定方法、或如申請專利範 圍第20項所記載之電動機控制裝置的下定方法之至少J 種功能。 又，申請專利範圍第22項所記載之發明，係一種記 錄媒體，其特徵爲儲存有如申請專利範圍第21項之電腦 程式。 又，申請專利範圍第2 3項所記載之發明，係一種記 錄媒體，其特徵爲儲存有如申請專利範圍第11項之電腦 程式。 根據申請專利範圍第1項、第1 2項所記載之發明， 可監視因電動機的運轉形式所產生的影響電動機要素或機 械要素的動作量等物理量，而可以其監視量爲基準評價是 否成立作爲機械系統。 又，根據申請專利範圍第2項、第13項所記載之發 明，可監視因電動機的運轉形式所產生的影響電動機要素 或機械要素的動作量等物理量，而可以其監視量爲基準， 在監視器部的任意位置編輯、變更、設定運轉形式。 又，根據申請專利範圍第3項、第14項所記載之發 明，電動機控制裝置或機械要素之輸入，可由特性資料庫 或機構條件特性資料庫進行，而可節省輸入時間達成效率 化。 又，根據申請專利範圍第4項、第1 5項所記載之發 明，由於具備評價部的閾値，因此可以監視量爲基準評價 -20- 200941265 是否成立作爲機械系統。 又’根據申請專利範圍第5項、第i 6項所記載之發 明’可將評價是否成立作爲機械系統的結果，當作能力所 相對的充裕度予以輸出，而可考慮要利用的機械系統之安 全性、可靠性後’選定電動機控制裝置或機械要素。 又’根據申請專利範圍第6項 '第7項、第17項、 第1 8項所記載之發明，在必要時可取得特性資料庫或機 0 構條件特性資料庫’而可利用最新的資料庫。 又’根據申請專利範圍第8項、第9項、第19項所 記載之發明’可選定包含電動機控制裝置的周邊機器。 又’根據申請專利範圍第10項、第20項所記載之發 明’可簡單、迅速地下定已選擇的電動機控制裝置、機械 要素、周邊機器。 又’根據申請專利範圍第n項、第21項 '第22項 、第2 3項所記載之發明’可藉由電腦利用電動機控制裝 〇 置的選定裝置、電動機控制裝置的下定裝置、電動機控制 裝置的選定方法、電動機控制裝置的下定方法。 【實施方式】 以下’參照圖式說明有關本發明之實施形態。 實施例1 第1圖係顯示本發明第1實施例之電動機控制裝置的 選定裝置之構成圖。 -21 - 200941265 圖中’ ίο爲選定運算部、11爲輸入部、12爲輸出部 、13爲機構條件輸入部、14爲指令設定部、15爲監視器 部、1 6爲評價部、2 1爲特性資料庫、22爲機構條件特性 資料庫。機構條件特性資料庫22係由2家公司供給的 22a 和 22b » 第2圖係顯示本發明第1實施例的形態之電動機控制 裝置之選定裝置之構成圖。如第2圖，電動機控制裝置之 選定裝置能夠以個人電腦實現。 第3圖係顯示本發明第1實施例之電動機控制裝置之 選定方法的流程。 ST01爲取得特性資料庫或機構條件特性資料庫之步 驟，ST10爲輸入電動機要素或機械要素作爲機構條件之 步驟，ST20爲設定各要素之任一運轉形式作爲使用條件 之步驟。又，ST30爲算出至少1種物理量之步驟，ST40 爲評價是否成立作爲電動機控制裝置或機械系統之步驟， ST50爲進行電動機控制裝置的選定運算之步驟，ST02爲 選定周邊機器之步驟。 本發明和第1習知技術之相異部分，係具備選定運算 部10、機構條件輸入部13、指令設定部14、監視器部15 、以及評價部16之部分。第1習知技術係經由使用者終 端1010、網路1100、製品資訊服務公司終端1020、製造 商終端1 030、1 040、1 050 ’而取得CAD資料或製品品號 及其製造商名稱。此點係類似本發明第1實施例的輸入部 1 1、輸出部12、特性資料庫2 1、機構條件特性資料庫 -22- 200941265 22a、22b，但第1習知技術係僅從製品規格選擇製品、並 未加上實際動作條件之處，與本發明第1實施相異。 本發明和第2習知技術之相異部分，係具備選定運算 部1〇、機構條件輸入部13、指令設定部14、監視器部15 、以及評價部16之部分。第2習知技術係回答關於用途 或動作條件等詢問、設定控制參數，並非進行電動機控制 裝置之選定者。 〇 本發明和第3習知技術之相異部分，係具備選定運算 部10、機構條件輸入部13'指令設定部14、監視器部15 、以及評價部16之部分。第3習知技術係進行電動機驅 動控制裝置之動作模擬者，並非進行電動機控制裝置之選 定者。 本發明和第4習知技術之相異部分，係具備監視器部 15、算出至少1種物理量之步驟、評價是否成立作爲電動 機控制裝置或機械系統之步驟的部分。具備設定在各要素 Ο 的監視器部15’在以監視器部15的輸出爲基準的評價部 16，不僅針對電動機控制裝置也對機械要素作爲系統全體 進行評價之處係與第4習知技術相異。 本發明之實施流程係第3圖之處理。 取得特性資料庫或機構條件特性資料庫的步驟ST01 ’係取得具有電動機控制裝置特性的特性資料庫2 1、或 以機構條件之電動機控制裝置進行動作的機械系統的機械 要素之機構條件特性資料庫22a、22b之步驟。以DVD-ROM或CD-ROM取得特性資料庫21或機構條件特性資料 -23- 200941265 庫22。亦可從首頁或FTP伺服器下載取得特性資料庫21 、機構條件特性資料庫22。 此外，亦可以DVD-ROM或CD-ROM下載取得具有電 動機控制裝置的選定裝置、電動機控制裝置的選定方法之 功能的電腦程式。 將電動機要素或機械要素作爲機構條件輸入的步驟 ST10，係輸入以電動機控制裝置進行動作的機械系統所構 成的機械要素，作爲機構條件。 第4圖係對本發明第1實施例的機構條件輸入部的輸 入例之示意圖。第4圖中，100爲電動機模型、1〇1爲耦 合模型、102爲減速機模型、1〇3爲滾珠螺桿模型、15爲 監視器部（15a、15b、15c )。將利用電動機1、機械要素 的耦合件、減速機、滾珠螺桿的狀況，以模擬方式重現於 機構條件輸入部13，作爲實際的電動機控制裝置進行動 作的機械系統。 其中’機械要素可以選自機構條件特性資料庫22a、 22b ° 監視器部15a係顯示監視電動機模型loo的輸出或對 耦合模型1 〇 1的輸入之情形。監視器1 5b係顯示監視減速 機模型102的輸出或對滾珠螺桿模型103的輸入、監視器 部1 5 c係顯示監視滾珠螺桿模型1 〇 3的輸出之情形。監視 器部1 5 b係監視有關旋轉運動的物理量、監視器部丨5 ^係 監視有關並進運動的物理量。該等監視器部15係於步驟 ST30參照在步驟ST20的輸入、和由步驟ST10的構成所 -24- 200941265 決定之値。 設定各要素之任一運轉形式作爲使用條件的步驟 ST20，係將以電動機控制裝置進行動作的機械系統設定使 其如何動作的處理。爲了指定電動機1最後如何動作，而 輸入電動機1或機械要素的動作形式、運轉形式。亦可指 定各機械要素的動作。第5圖係對本發明第1實施例的指 令設定部的輸入例之示意圖。指令設定部14亦爲監視器 ❹ 部15’第5圖（a) ( b) (c)係位置指令速度，第5圖 (d ) ( e) ( f)係位置指令。若指定第5圖（a ) ~ ( f) 中的任一個，則也可決定其他的。即，如第5圖（a )指 定電動機模型1 00的位置指令速度亦可，而指定當作負荷 端的滾珠螺桿模型103的並進移動的位置指令速度（c) 或位置指令（f)亦可。 算出至少1種物理量的步驟ST30，係於ST10、ST20 輸入的各條件中，把握作爲機構條件輸入的各機械要素或 ❹ 電動機1的物理量之步驟。 在ST20係如第5圖已可觀察到位置指令速度和位置 指令，但亦可觀察藉由在ST10、ST20輸入的各條件而被 推定的加速度、加加速度或扭矩、推力。又，亦可變更各 物理量單位。 爲了監視器部15輸出物理量，選定運算部10進行從 已輸入的機構條件算出負荷側的總慣性力矩之動作。選定 直線型電動機1的情形下，算出總質量。利用總慣性力矩 或總質量，輸出各監視器部15的物理量。 -25- 200941265 評價是否成立作爲電動機控制裝置或機械系統的步驟 ST40，係於步驟ST30把握藉由在步驟ST10、ST20輸入 的條件而被推定的物理量。進而，依照該物理量評價是否 成立作爲電動機控制裝置或機械系統。 若進行不合於各機械要素規格的選擇，皆可在本步驟 予以把握。將監視器部15的輸出予以輸入評價部16，參 照機構條件特性資料庫22評價是否成立作爲機械系統。 若第4圖的監視器部15b超過滾珠螺桿的容許速度，則發 β 出警告。如此地，不僅選定電動機控制裝置，還可在事前 對作爲機械系統成立的各機械要素重新選擇。 進行電動機控制裝置的選定運算的步驟ST50，係於 已選擇事前檢証過的機械要素之後，進行電動機控制裝置 的選定運算。選定運算部10係根據在ST10、ST20輸入的 各條件，包含在ST40的評價，參照特性資料庫21，選定 電動機控制裝置。 第6圖係本發明第1實施例的電動機特性之示意圖。 0 在特性資料庫21具備如第6圖之電動機特性，如第4圖 、第5圖地推定根據在ST10、ST2 0輸入的各條件所產生 的速度和扭矩’且參照如第6圖之電動機特性，選擇必要 的電動機。決定電動機，且決定組合使用的控制器。 第7圖係本發明第1實施例的評價、選定運算結果之 示意圖。第7圖（a) (b) (c)係電動機的選定候補例 ，第7圖（d )係評價機械零件的結果。 電動機控制裝置之機器電容性能係因實效扭矩、行走 -26- 200941265 扭矩、最大旋轉數、慣性力矩比等而異，因此必須選定符 合使用條件的電容。使用條件相異時，如第7圖（a ) ( b )(c )，相對於選定候補的充裕度改變。其中，充裕度 係以數値旁所顯示的棒狀圖表顯示。 第7圖（a) (b)係顯示相對於慣性力矩比，在1個 電動機沒有充裕度而不適合。第7圖（c)係除了慣性力 矩比之外，2個電動機的最大旋轉數皆沒有充裕度，但如 0 果配合嵌入像第6圖之扭矩-速度曲線，若能以額定扭矩 下降的額定旋轉數以上的條件利用，就不會不適合。 此外，第7圖係以棒狀圖表顯示充裕度，但使用文字 或記號亦可。又，即使慣性力矩比沒有充裕度，使用其他 條件亦可。不顯示不適合項目亦可。 使用者選定電動機時，也決定了控制器。亦可輸入用 於選定控制器的條件。 第7圖（d)係機械零件的評價結果，同様地以棒狀 ❹ 圖表顯示充裕度。對電動機所必要的扭矩被附加耦合是否 會有問題予以評價。又’對滾珠螺桿的旋轉數是否爲容許 値以下予以評價。若已選定的滾珠螺桿爲附有直線導引的 滑動組’如第7圖（d )以指令形式確認表格部的直進行 走距離亦可。 選定周邊機器的步驟ST02，係於將電動機和控制器 組合使用時’選定要使用的周邊機器。其係爲了使電動機 控制裝置稼動而選定必要周邊機器的步驟。 第8圖係本發明第1實施例的電動機和控制器和周邊 -27- 200941265 機器的示意圖。如第8圖（a)，使電動機控制裝置動作 時，須有連接電動機1和控制器4的電動機主電路電纜、 檢測部電纜。第8圖（b)係電動機主電路電纜，第8圖 (c )係檢測部電纜之示意圖。 又，配合必要而選定連接在如（1CN)〜（8CN)的控 制器4的連接器之周邊機器。 選定運算部10係參照特性資料庫21所包含的周邊機 器資訊，在將電動機1和控制器4組合使用時，選定要使 用的周邊機器。 如以上，配合使用條件選定電動機控制裝置、機械零 件，且亦可選定周邊機器。 此外，本實施例係顯示選定電動機，在第4圖不確定 電動機模型101，而在選定電動機控制裝置的步驟ST50 確定電動機之例。又，在輸入電動機要素或機械要素作爲 機構條件的步驟ST10，在如第4圖之機構條件輸入部13 ，首先確定且設定電動機，再於評價部16判定、評價是 否可以使用條件利用亦可。 雖然已設定成將第4圖所示之監視器部15各自設定 ’但在電動機要素或機械要素之全部中，預先包含監視器 部15的功能亦可。電動機要素或機械要素之中具備輸入 和輸出雙方之監視器部15，例如設定成可在滾珠螺桿要 素153監視旋轉和並進的物理量亦可。 又’在輸入電動機要素或機械要素作爲機構條件的步 驟ST10 ’確定且設定電動機，接著前進到選定周邊機器 -28- 200941265 的步驟ST02’選定運算部10參照周邊機器資料庫 第8圖選定周邊機器亦可。 實施例2 第9圖係顯示本發明第2實施例的電動機控制 選定裝置之構成圖。第9圖中，19爲下定裝置。 件特性資料庫22有：電動機控制裝置的選定裝置 Q 機構條件特性資料庫22a、A公司環境之下的機構 性資料庫22b、B公司環境之下的機構條件特性 22c。第10圖係顯示本發明第2實施例的形態之電 制裝置的選定裝置及下定裝置之構成圖。 第11圖係顯示本發明第2實施例的電動機控 的選定方法及下定方法之流程。第9圖中，ST100 網路下定輸入到已選定的電動機控制裝置或機構條 械零件的步驟。 Ο 本實施例和第1實施例之相異部分，係第9圖 下定裝置29的部分，和機構條件特性資料庫22係 機控制裝置的選定裝置手中之外，在A公司和B 境下之處。又，第10圖中，具備下定裝置29的部 1實施例的第2圖相異。 進而’第Π圖中，具備經由網路下定電動機 置或輸入在機構條件的機械零件的步驟ST100之處 1實施例相異。又，機構條件特性資料庫22係於 和B公司環境下，因此取得機構條件特性資料庫 23，如 裝置的 機構條 手中的 條件特 資料庫 動機控 制裝置 係經由 件之機 中具備 於電動 公司環 分和第 控制裝 係與第 A公司 22b、 -29- 200941265 22c的步驟ST01，係使與A公司和B公司環境下的機構 條件特性資料庫22的存取成爲有效，對機構條件特性資 料庫22之參照係於須有資訊的步驟ST40、ST50、ST02 之處，與第10實施例相異。 電動機控制裝置的選定方法的流程，在取得特性資料 庫或機構條件特性資料庫的步驟ST01，取得機構條件特 性資料庫22b、22c係因使與A公司和B公司環境下的機 構條件特性資料庫22之存取成爲有效之處爲相異。但是 ，與第1實施例同樣地經由ST01從STI0以ST50、ST02 的流程前進。 第11圖所示之在經由網路下定已選定的電動機控制 裝置或輸入在機構條件的機械零件的步驟ST 100，係下定 已選定的電動機控制裝置、機械零件之任一種或雙方之步 驟。 將已選定的電動機控制裝置、機械零件、周邊機器下 定到已預先決定之對象。在下定裝置29預先登錄下定對 象，對各供給業者下定電動機控制裝置、機械零件、周邊 機器。 將選定結果輸出到電子檔，經由網路傳送到供給業者 即可。 如此地，下定裝置29係經由網路聯繫於供給業者， 因此可簡單地以選定結果爲基準進行下定。 此外，電動機控制裝置的選定對象可以是進行全閉控 制之構成、或直線電動機驅動之構成。 -30- 200941265 第13圖係進行全閉控制之構成圖。第14圖係直線電 動機驅動之構成圖。 如第12圖，進行全閉控制時，由於控制器4必須有 全閉控制功能，因此在進行電動機控制裝置的選定運算的 步驟ST50，除了輸入條件之外，選定可組合在如第1實 施例的第7圖之電動機候補的控制器4即可。 第13圖必須是直線電動機，因此在輸入電動機要素 φ 或機械要素作爲機構條件的步驟ST10，選擇電動機要素 時，選擇直線電動機即可。 又，全閉控制的檢測部2b、直線電動機的檢測部2 係於選定周邊機器的步驟ST02選定即可。 爲了選定電動機控制裝置，可藉由輸入機械要素、且 評價與運轉形式相符的電動機控制裝置或機械零件的方式 選定，因此也適用於利用電動機控制裝置的機械系統設計 這種用途。 ❹ 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明第1實施例之電動機控制裝置的 選定裝置之構成圖。 第2圖係顯示本發明第丨實施例形態之電動機控制裝 置的選定裝置之構成圖。 第3圖係顯示本發明第丨實施例之電動機控制裝置的 選定方法之流程圖。 第4圖係對本發明第丨實施例的機構條件輸入部的輸 -31 - 200941265 入例之示意圖。 第5圖係對本發明第1實施例的指令設定部的輸入例 之不意圖。 第6圖係本發明第〗實施例的電動機特性之示意圖。 第7圖係本發明第1實施例的評價、選定運算結果之 示意圖。 第8圖係本發明第1實施例的電動機和控制器和周邊 機器之示意圖。 第9圖係顯示本發明第2實施例的電動機控制裝置的 選定裝置之構成圖。 第1 〇圖係顯示本發明第2實施例形態之電動機控制 裝置的選定裝置及下定裝置之構成圖。 第11圖係顯示本發明第2實施例的電動機控制裝置 的選定方法及下定方法之流程圖。 第12圖係顯示本發明第2實施例進行全閉（Full closed)控制之構成圖。 第13圖係顯示本發明第2實施例的直線電動機驅動 之構成圖。 第1 4圖係顯示習知之第1例亦即專利文獻1的製品 資訊服務系統的第1實施形態構成之方塊圖。 第1 5圖係習知之第1例亦即專利文獻1的製品資訊 服務系統的第1實施形態所適用之用於數値計算程式之選 擇的說明圖。 第16圖係顯示習知之第2例亦即專利文獻2的電動 -32- 200941265 機驅動裝置的控制參數設定支援裝置槪略構成之方塊圖。 第17圖係針對習知之第2例亦即專利文獻2的電動 機驅動裝置的控制參數設定支援裝置的顯示裝置所顯示之 對話框之應顯示及變更的參數之抽出等，顯示處理裝置所 進行的處理之槪略之流程圖。 第18圖係習知之第3例亦即專利文獻3的電動機驅 動控制裝置形態所相關之電動機驅動控制裝置所用的裝載 0 器之功能方塊圖。 第1 9圖係習知之第3例亦即專利文獻3的電動機驅 動控制裝置形態所相關之電動機驅動控制裝置所用的裝載 器之機械動作解析部内部構成之方塊圖。 第2 0圖係習知之第4例亦即專利文獻4的電動機電 容選定方法之電動機電容選定方法流程圖。 【主要元件符號說明】 Q 1 :電動機 2 :檢測部 3 :指令器 4 :控制器 5 :機械 I 〇 :選定運算部 II :輸入部 12 :輸出部 1 3 :機構條件輸入部 -33- 200941265 1 4 :指令設定部 1 5 :監視器部 1 6 :評價部 2 1 :特性資料庫 22 :機構條件特性資料庫 23 :周邊機器資料庫 29 :下定裝置 1 〇 1 :電動機模型 151 :耦合模型 1 5 2 :齒輪模型 1 5 3 :滾珠螺桿模型 1 0 1 〇 :使用者終端 1 020 :製品資訊服務自公司終端 1030、1040、1050:製造商終端 1 1 〇〇 :網路 2011：顯示裝置 2012 ：鍵盤 2 0 1 3 :滑鼠 2 0 1 4 :通訊裝置 20 1 5 :處理裝置 2 0 1 6 :主記憶體 2017 :固定磁碟裝置 2 0 1 8 :可拆裝式磁碟裝置 2020 :通訊電纜 -34- 200941265
2050 ： 3 50 1 ： 3 502 ： 3 5 03 ： 3 5 04 ： 3 5 05 ： 3 506 ： 3 102： 3 103： 3 104： 3 105： 320 1 ： 3202 ： 3 203 ： Q 3204 ： 3 205 ： 3211： 3212 ： 3213 ： 3214 ： 3215： 3216： 3217 : 電動機驅動裝置 主選單 系統設定部 試運轉部 參數編輯部 監視器追跡部 機械分析部 機械模型作成部 運轉形式輸入部 驅動規格輸入部 機械動作解析部 控制參數輸入部 電動機驅動裝置模型 電動機模型 電動機負荷機械模型 運轉形式產生部 位置變化輸出部 位置控制部 速度控制部 扭矩控制部 位置計算部 速度計算部 動力傳達部 機構部力學模型 -35