WO2018061074A1 - コントローラー、ドライバーユニット - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
Definitions
- the present invention relates to a technique for driving a drive target such as a motor.
- a motor controller is generally used to drive a motor.
- the motor controller includes a drive board on which a drive element such as a power transistor is mounted and a power supply board that generates power, and the drive board receives power from the power board to drive the motor.
- the power supply board and the drive board are separately unitized as a power supply unit and a driver unit, respectively, so that the number of driver units can be increased as the number of motors is increased.
- a driver unit that requires a low-voltage power supply into the controller.
- a driver unit that requires a low-voltage power supply into the controller.
- the following problems occur. That is, for example, a high voltage power supply of 200 V or higher is used for driving the AC servo motor, whereas a low voltage power supply such as 24 V is used for driving the stepping motor.
- a driver unit for driving a stepping motor to a motor controller having a driver unit for driving an AC servo motor, a low voltage from a high voltage power source, such as the basic housing unit described in Patent Document 1, for example. It was necessary to provide a separate unit for generating the power supply.
- the present invention has been made in view of the above problems, and in incorporating a driver unit requiring a low voltage power source into a controller having a driver unit requiring a high voltage power source, a low voltage power source is generated from the high voltage power source.
- the purpose is to provide technology that eliminates the need for additional units.
- a controller includes a power supply unit that outputs a first power supply, and a plurality of driver units that have a drive board that operates by receiving power supply.
- the plurality of driver units include a first type driver unit and The first type driver unit includes a different type of second type driver unit, and the first type driver unit supplies the first power source supplied from the power supply unit to the driving substrate to operate the driving substrate.
- the first type drive target is driven by the drive board, and the second type driver unit further includes a power supply board that converts the first power supplied from the power supply unit to a second power supply having a lower voltage than the first power supply.
- a driver unit operates by receiving a power supply board that converts a first power source supplied from the outside into a second power source having a lower voltage than the first power source, and is supplied with the second power source. And a driving substrate to be driven.
- the power supply board that converts the first power supply (high voltage power supply) to the second power supply (low voltage power supply) is the driver unit (second type driver unit).
- the driver unit drives the drive target to the drive substrate by the second power generated by the power supply substrate. Therefore, when incorporating a driver unit (second type driver unit) requiring a second power source (low voltage power source) into a controller having a driver unit (first type driver unit) requiring a first power source (high voltage power source). Further, it is not necessary to separately add a unit for generating a low voltage power source (second power source) from a high voltage power source (first power source).
- a driver unit that requires a low-voltage power source when incorporated into a controller that includes a driver unit that requires a high-voltage power source, it is not necessary to separately add a unit that generates a low-voltage power source from the high-voltage power source. Become.
- the block diagram which shows the electric constitution which the motor controller which concerns on 1st Embodiment of the controller of this invention comprises.
- the front view which shows typically the external appearance structure with which the motor controller shown in FIG. 1 is provided.
- the front view which shows typically the external appearance structure with which the motor controller shown in FIG. 1 is provided.
- the block diagram which shows the electric constitution which the motor controller which concerns on 2nd Embodiment of the controller of this invention comprises.
- the block diagram which shows the electric constitution which the motor controller concerning 3rd Embodiment of the motor controller of this invention comprises.
- FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a motor controller according to the first embodiment of the controller of the present invention.
- the motor controller 1 includes a power supply unit 2, a plurality of driver units 3, and a host controller unit 4.
- the number of driver units 3 can be increased or decreased as appropriate.
- the two driver units 3 shown in FIG. 1 are distinguished, they are appropriately described as a driver unit 3A and a driver unit 3B, respectively.
- the power supply unit 2 includes two power input terminals T21 and T22, a high power output terminal T23, a weak power output terminal T24, and a power supply board 21 on which a power supply circuit for generating power is mounted.
- the power input terminal T21 is a main power input terminal to which a main power (for example, AC 200V) is input from the outside
- the power input terminal T22 is a control power input terminal to which a control power (for example, DC 24V) is input from the outside.
- the power supply input terminals T21 and T22 are connected to the power supply board 21, respectively.
- the power supply board 21 receives various kinds of power necessary for the operation of the driver unit 3 and the host controller unit 4 from the respective power supplies input to the power supply input terminals T21 and T22.
- the power supply board 21 generates a high voltage Ph (for example, DC 280 V) from the main power input to the power input terminal T21, and outputs this high voltage Ph from the high voltage output terminal T23.
- the power supply board 21 generates weak electric power Pw (for example, DC 24 V) from the control power input to the power input terminal T22, and outputs the weak electric power Pw from the weak electric power output terminal T24.
- the power supply unit 2 includes a high-power connector H2 and a low-power connector W2, a high-power output terminal T23 is provided on the high-power connector H2, and a low-power output terminal T24 is provided on the low-power connector W2.
- the driver unit 3A has a function of driving the AC servo motor Ma (FIG. 2).
- FIG. 2 is a block diagram showing the relationship between the driver unit and the AC servo motor.
- the driver unit 3A includes a high-power input terminal T31 to which a high-power Ph is input, a low-power input terminal T32 to which a low-power Pw is input, and a high-power output terminal connected to the high-power input terminal T31.
- the driver unit 3A includes a signal input terminal T35 to which a control signal Sc is input, and a signal output terminal T36 connected to the signal input terminal T35.
- the control signal Sc input to the signal input terminal T35 is a signal output. Output from terminal T36.
- the driver unit 3A includes two high-power connectors H31 and H32 and two low-power connectors W31 and W32.
- the high-power input terminal T31 is provided on the high-power connector H31
- the high-power output terminal T33 is provided on the high-power connector H32
- the low-power input terminal T32 and the signal output terminal T36 are provided on the low-power connector W31
- the low-power output terminal T34 and the signal input The terminal T35 is provided on the weak electrical connector W32.
- the driver unit 3A includes a CPU (Central Processing Unit) 31, a motor control board 32, and a power circuit board 33.
- the CPU 31 and the motor control board 32 are connected to the low-power input terminal T32, and operate by receiving the low-power Pw input to the low-power input terminal T32.
- the CPU 31 is connected to the signal input terminal T35, transfers the control signal Sc input to the signal input terminal T35 by serial communication to the motor control board 32, and the motor control board 32 uses the received control signal Sc as a power circuit.
- the substrate 33 is controlled.
- the power circuit board 33 is connected to the high-power input terminal T31, and operates by receiving the high-power Ph input to the high-power input terminal T31.
- the power circuit board 33 is equipped with a driving element such as a power transistor, and a driving signal Sa (driving current) generated by switching the driving element to which the high voltage Ph is applied based on the control signal Sc is used as an AC servo motor Ma.
- a driving element such as a power transistor
- a driving signal Sa driving current generated by switching the driving element to which the high voltage Ph is applied based on the control signal Sc
- the AC servo motor Ma rotates in response to the control signal Sc.
- the detection value of the encoder of the AC servo motor Ma (the rotational position of the AC servo motor Ma) is input to the motor control board 32, and the motor control board 32 controls the power circuit board 33 based on this detection value, thereby The rotation of the servo motor Ma is feedback controlled.
- FIG. 3 is a block diagram showing the relationship between the driver unit and the stepping motor.
- the driver unit 3B is different from the driver unit 3A in that the high voltage Ph is stepped down to create a low voltage power supply Pl, thereby driving the stepping motor Ms. Accordingly, the following description will focus on the differences from the driver unit 3A, and the components common to the driver unit 3A will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
- the driver unit 3B further includes a power supply board 34 on which a power supply circuit for generating a voltage is mounted in addition to the configuration provided in the driver unit 3A.
- the power supply board 34 is connected to the high voltage input terminal T31, and generates a low voltage power supply Pl (for example, DC 24V) having a voltage lower than that of the high voltage Ph from the high voltage Ph (high voltage power supply) supplied to the high voltage input terminal T31.
- the low voltage power supply Pl is supplied from the power supply board 34 to the power circuit board 33.
- the power circuit board 33 includes a driving element such as a power transistor, and supplies a driving signal Ss (driving current) generated by switching the driving element to which the low voltage power supply Pl is applied based on the control signal Sc to the stepping motor Ms. To do. Thereby, the stepping motor Ms rotates according to the control signal Sc. Further, the detected value of the encoder of the stepping motor Ms (the rotational position of the stepping motor Ms) is input to the motor control board 32, and the motor control board 32 controls the power circuit board 33 based on the detected value, thereby the stepping motor Ms. Feedback control of rotation.
- the host controller unit 4 has a function of generating a control signal Sc output to each driver unit 3.
- the host controller unit 4 includes a low-power input terminal T41 to which the low-power Pw is input, a signal output terminal T42 that outputs the control signal Sc, and a low-power connector W4.
- the low-power input terminal T41 and the signal output terminal T42 are the low-power connector W4. Is provided.
- the host controller unit 4 includes a CPU 41.
- the CPU 41 is connected to the low power input terminal T41, and operates by receiving the supply of the low power Pw input to the low power connector W4.
- the CPU 41 generates a control signal Sc for causing the motors Ma and Ms to execute the operation taught by the teaching pendant or the like, and outputs the control signal Sc from the signal output terminal T42.
- FIG. 4 and 5 are front views schematically showing the external configuration of the motor controller shown in FIG.
- the motor controller 1 connects the units 2, 3A, 3B, 4 separated from each other as shown in FIG. 4 and the units 2, 3A, 3B, 4 arranged in the arrangement direction D as shown in FIG. Can take state.
- the power supply unit 2 includes a rectangular parallelepiped power supply casing 20 and houses a power supply board 21 in the power supply casing 20.
- a power input terminal T21 and a power input terminal T22 are attached to the front surface 20a of the power supply casing 20, and an external power source is connected to each of the power input terminal T21 and the power input terminal T22.
- the high-power connector H2 and the low-power connector W2 are attached to the power supply side surface 20c.
- the high-power connector H2 and the low-power connector W2 are socket connectors.
- the high-power connector H2 has a high-power output terminal T23 as a connector contact
- the low-power connector W2 has a low-power output terminal T24 as a connector contact.
- the driver unit 3 ⁇ / b> A includes a rectangular parallelepiped driver housing 30, and a CPU 31, a motor control board 32, and a power circuit board 33 are accommodated in the driver housing 30.
- An external encoder input unit 36, a motor encoder input unit 37, and a motor power output unit 38 are attached to the front surface 30 a of the driver housing 30.
- the motor encoder input unit 37 is connected to the input of the motor control board 32 in the driver housing 30, and the motor power output unit 38 is connected to the output of the power circuit board 33 in the driver housing 30.
- the encoder output of the AC servo motor Ma is input to the motor control board 32 via the motor encoder input section 37, and the power circuit board 33 inputs the drive signal Sa to the AC servo motor Ma via the motor power output section 38. .
- the driver unit 3B includes a rectangular parallelepiped driver housing 30 in which an external encoder input section 36, a motor encoder input section 37, and a motor power output section 38 are attached to the front surface 30a, similarly to the driver unit 3A.
- the driver housing 30 accommodates a CPU 31, a motor control board 32, a power circuit board 33 and a power supply board 34.
- the motor encoder input unit 37 is connected to the input of the motor control board 32 in the driver housing 30, and the motor power output unit 38 is connected to the output of the power circuit board 33 in the driver housing 30.
- the encoder output of the stepping motor Ms is input to the motor control board 32 via the motor encoder input unit 37, and the power circuit board 33 inputs the drive signal Ss to the stepping motor Ms via the motor power output unit 38.
- the first side surface 30b on the one side Db (power supply unit 2 side) in the arrangement direction D is connected to the high-power connector H31.
- a weak electrical connector W31 is attached.
- the high power connector H31 is a plug connector having a shape that can be attached to and detached from the high power connector H2 of the power supply unit 2, and has a high power input terminal T31 as a connector contact.
- the low-power connector W31 is a plug connector having a shape that can be attached to and detached from the low-power connector W2 of the power supply unit 2, and each of the low-power input terminal T32 and the signal output terminal T36 is a connector contact.
- a high-power connector H32 and a low-power connector W32 are attached to the second side surface 30c on the other side Dc in the arrangement direction D (opposite side of the power supply unit 2).
- the high voltage connector H32 is a socket connector having the same shape as the high voltage connector H2 of the power supply unit 2, and has a high voltage output terminal T33 as a connector contact.
- the high power connector H32 has a shape that can be attached to and detached from the high power connector H31. Therefore, the high-power connector H32 of one driver unit 3 is detachable from the high-power connector H31 of another driver unit 3.
- the weak electrical connector W32 is a socket connector having the same shape as the weak electrical connector W2 of the power supply unit 2, and has a weak electrical output terminal T34 and a signal input terminal T35 as connector contacts.
- the light electrical connector W32 has a shape that can be attached to and detached from the light electrical connector W31. Therefore, the low power connector W32 of one driver unit 3 can be attached to and detached from the low power connector W31 of another driver unit 3.
- the high-power connector H31 and the low-power connector W31 of the driver unit 3 are configured to be detachable from the high-power connector H2 and the low-power connector W2 of the power supply unit 2, respectively. Therefore, the driver unit 3 can be connected to the power supply unit 2. Note that although any of the driver units 3A and 3B can be connected to the power supply unit 2, a case where the driver unit 3A is connected to the power supply unit 2 will be described here as shown in FIG.
- the power circuit board 33 of the driver unit 3 ⁇ / b> A is supplied with the strong electric current Ph from the power supply unit 2.
- the low power connector W31 of the driver unit 3A is coupled to the low power connector W2 of the power supply unit 2
- the low power input terminal T32 of the driver unit 3A contacts the low power output terminal T24 of the power supply unit 2.
- the CPU 31 and the motor control board 32 of the driver unit 3 ⁇ / b> A are supplied with the weak electric power Pw from the power supply unit 2.
- the high-power connector H31 and the low-power connector W31 of the driver unit 3 are configured to be detachable from the high-power connector H32 and the low-power connector W32 of the other driver unit 3, respectively. Therefore, as illustrated in FIG. 5, the driver unit 3 ⁇ / b> B can be connected to the driver unit 3 ⁇ / b> A connected to the power supply unit 2. That is, the first side surface 30b of the driver unit 3B is adjacent to the second side surface 30c of the driver unit 3A from the other side Dc in the arrangement direction D, and the high-power connector H31 of the driver unit 3B is coupled to the high-power connector H32 of the driver unit 3A.
- the high voltage input terminal T31 of the driver unit 3B contacts the high voltage output terminal T33 of the driver unit 3A.
- the high-power output terminal T33 is short-circuited to the high-power input terminal T31 that contacts the high-power output terminal T23 of the power supply unit 2.
- the power supply board 34 of the driver unit 3B is supplied with the strong electric current Ph from the power supply unit 2 via the driver unit 3A.
- the weak electric connector W31 of the driver unit 3B is coupled to the weak electric connector W32 of the driver unit 3A, the weak electric input terminal T32 of the driver unit 3B comes into contact with the low electric output terminal T34 of the driver unit 3A.
- the driver unit 3 ⁇ / b> A the light power output terminal T ⁇ b> 34 is short-circuited to the light power input terminal T ⁇ b> 32 that contacts the light power output terminal T ⁇ b> 24 of the power supply unit 2.
- the CPU 31 and the motor control board 32 of the driver unit 3B are supplied with the weak electric power Pw from the power supply unit 2 via the driver unit 3A.
- the host controller unit 4 includes a rectangular parallelepiped host casing 40 and houses the CPU 41 in the host casing 40.
- a teaching pendant connection unit 42, an Ethernet connection unit 43, and a field network connection unit 44, which are connected to the CPU 41 in the host case 40, are attached to the front surface 40a of the host case 40 (Ethernet is a registered trademark). Is).
- a light electrical connector W4 is attached to the signal supply side surface 40b on one side Db in the arrangement direction D.
- the weak electrical connector W4 is a plug connector having the same shape as the weak electrical connector W31 of the driver unit 3, and has a weak electrical input terminal T41 and a signal output terminal T42 as connector contacts. Since the low-power connector W4 has the shape, it can be attached to and detached from the low-power connector W32 of the driver unit 3.
- the host controller unit 4 can be connected to the driver unit 3. That is, the signal supply side surface 40b of the host controller unit 4 is adjacent to the second side surface 30c of the driver unit 3 from the other side Dc in the arrangement direction D, and the low-power connector W4 of the driver unit 3 is joined to the low-power connector W32 of the driver unit 3. Then, the low power input terminal T41 of the host controller unit 4 contacts the low power output terminal T34 of the driver unit 3. On the other hand, in the driver unit 3, the light current output terminal T34 is short-circuited to the light current input terminal T32 connected to the light current output terminal T24 of the power supply unit 2. As a result, the CPU 41 of the host controller unit 4 is supplied with the weak electric power Pw from the power supply unit 2 via the driver unit 3.
- the signal output terminal T42 of the host controller unit 4 and the signal input terminal T35 of the driver unit 3 come into contact with each other due to the connection between the low power connector W4 of the host controller unit 4 and the weak power connector W32 of the driver unit 3.
- the driver unit 3 is supplied with the control signal Sc from the host controller unit 4.
- the host controller unit 4 can also supply the control signal Sc to the other driver units 3 via the adjacent driver units 3.
- the driver units 3A and 3B will be described as an example.
- the weak electrical connector W32 of the driver unit 3A is coupled to the weak electrical connector W31 of the driver unit 3B
- the signal input terminal T35 of the driver unit 3A becomes the signal output terminal of the driver unit 3B. Touch T36.
- the signal output terminal T36 is short-circuited to the signal input terminal T35 that contacts the signal output terminal T42 of the host controller unit 4.
- the CPU 31 of the driver unit 3A receives the supply of the control signal Sc from the host controller unit 4 via the driver unit 3B.
- the power supply unit 2, the driver unit 3 and the host controller unit 4 are arranged so that the motor controller 1 can be installed compactly on a flat ground surface G in a state where the power supply unit 2, the driver unit 3 and the host controller unit 4 are connected. , With equal height h. Then, in a state where the motor controller 1 is installed on the ground plane G, the high-voltage connectors H2, H31, H32 are attached so that the heights of the high-voltage connectors H2, H31, H32 from the ground plane G coincide with each other.
- the low-power connectors W2, W31, W32, and W4 are attached so that the heights of the connectors W2, W31, W32, and W4 from the ground contact surface G coincide with each other.
- the power supply board 34 that converts the high voltage Ph (high voltage power supply) into the low voltage power supply Pl is provided in the driver unit 3B, and the driver unit 3B is generated by the power supply board 34.
- the stepping motor Ms is driven on the power circuit board 33 by the low voltage power supply Pl. Therefore, when the driver unit 3B that requires the low voltage power supply Pl is incorporated into the motor controller 1 that includes the driver unit 3A that requires the strong electricity Ph, it is not necessary to add a separate unit that generates the low voltage power supply Pl from the strong electricity Ph.
- the power supply unit 2 has a high-power connector H2 attached to the power supply side surface 20c of the power supply housing 20, and outputs a high-power Ph from the high-power connector H2.
- the driver unit 3 includes a high-power connector H31 attached to the first side surface 30b of the driver housing 30.
- the high-power connector H31 is detachable from the high-power connector H2 of the power supply unit 2. Therefore, if the power supply side 20c of the power supply unit 2 and the first side 30b of the driver unit 3 are adjacent to each other and the high power connector H2 of the power supply unit 2 and the high power connector H31 of the driver unit 3 are coupled, the power supply unit 2 Can supply strong electric current Ph to the driver unit 3.
- the driver unit 3 has a high-power connector H32 attached to the second side surface 30c opposite to the first side surface 30b of the driver housing 30, and outputs the high-power Ph input to the high-power connector H31 to the high-power connector H32.
- the high-power connector H32 of the driver unit 3 has a shape common to the high-power connector H2 of the power supply unit 2, and is detachable from the high-power connector H31 of the other driver unit 3.
- the second side surface 30c of one driver unit 3 already connected to the power supply unit 2 and the first side surface 30b of another driver unit 3 are adjacent to each other,
- the high-power connector H32 of the driver unit 3 and the high-power connector H31 of the other driver unit 3 are coupled, the high-power Ph can be supplied from the power supply unit 2 to the other driver unit 3 via the one driver unit 3.
- the new driver unit 3 by connecting a new driver unit 3 from the opposite side of the power supply unit 2 to the driver unit 3 already connected to the power supply unit 2, it is possible to supply high power Ph to the new driver unit 3.
- the new driver unit 3 can be easily connected to the power supply unit 2 by connecting the high power connector H31 of the new driver unit 3 to the high power connector H32 of the connected driver unit 3. In this way, it is possible to easily increase the number of driver units 3A corresponding to the addition of the AC servomotor Ma or simply increase the number of driver units 3B corresponding to the addition of the stepping motor Ms.
- the number of driver units 3 may be increased by, for example, adding / connecting driver units 3 that have been reserved as spares, or adding / connecting newly purchased driver units 3. .
- the power supply unit 2 has a weak electric connector W2 attached to the power supply side surface 20c of the power supply casing 20, and outputs the weak electric power Pw generated by the power supply board 21 accommodated in the power supply casing 20 from the weak electric connector W2.
- the driver unit 3 includes a weak electric connector W31 attached to the first side face 30b of the driver housing 30 and a motor control board 32 accommodated in the driver housing 30.
- the motor control board 32 controls the driving of the motors Ma and Ms by the power circuit board 33 in response to the supplied weak electric power Pw.
- the weak power connector W31 of the driver unit 3 can be attached to and detached from the weak power connector W2 of the power supply unit 2.
- the power supply unit 2 can supply the weak electric power Pw to the motor control board 32 of the driver unit 3.
- the driver unit 3 has a low-power connector W32 attached to the second side surface 30c of the driver housing 30, and outputs the low-power Pw input to the low-power connector W31 to the low-power connector W32.
- the low-power connector W32 of the driver unit 3 has the same shape as the low-power connector W2 of the power supply unit 2, and can be attached to and detached from the low-power connector W31 of the other driver unit 3.
- the second side surface 30c of one driver unit 3 already connected to the power supply unit 2 and the first side surface 30b of another driver unit 3 are adjacent to each other, If the low-power connector W32 of the driver unit 3 and the low-power connector W31 of the other driver unit 3 are combined, the low-power Pw is sent from the power supply unit 2 to the motor control board 32 of the other driver unit 3 via the one driver unit 3. Can supply. In the same manner, by connecting a new driver unit 3 from the opposite side of the power supply unit 2 to the driver unit 3 already connected to the power supply unit 2, the weak electric power Pw is applied to the motor control board 32 of the new driver unit 3. Can supply.
- the new driver unit 3 can be easily connected to the power supply unit 2 by connecting the low power connector W31 of the new driver unit 3 to the low power connector W32 of the connected driver unit 3. In this way, it is possible to easily increase the number of driver units 3A corresponding to the addition of the AC servo motor Ma, or to easily increase the number of driver units 3B corresponding to the addition of the stepping motor Ms.
- the motor control board 32 controls the driving of the motors Ma and Ms by the power circuit board 33 based on the control signal Sc input to the low current connector W ⁇ b> 32.
- the host controller unit 4 has a low-power connector W4 attached to the signal supply side surface 40b of the host housing 40 and a CPU 41 housed in the host housing 40, and the CPU 41 outputs the control signal Sc. Output from the weak electrical connector W4.
- the low power connector W4 of the host controller unit 4 has the same shape as the low power connector W31 of the driver unit 3, and is detachable from the low power connector W32 of each driver unit 3.
- the second side surface 30c of the driver unit 3 located at the opposite end of the power supply unit 2 and the signal supply side surface 40b of the host controller unit 4 are adjacent to each other.
- the control signal Sc can be supplied from the host controller unit 4 to the motor control board 32 of the driver unit 3.
- the motor controller 1 can be suitably used as a robot controller for a multi-axis robot. That is, in such a case, it is possible to cause the multi-axis robot to execute a predetermined operation by coordinating the operations of the axes of the multi-axis robot.
- a plurality of driver units 3 are controlled by a single host controller unit 4. Therefore, there is an advantage that the coordinated operations of the driver units 3 can be easily realized by synchronizing the operations of the plurality of driver units 3 by the host controller unit 4.
- the motor controller 1 corresponds to an example of the “controller” of the present invention
- the power supply unit 2 corresponds to an example of the “power supply unit” of the present invention
- the power supply case 20 corresponds to the present invention.
- the power supply side 20c corresponds to an example of the “power supply surface” of the present invention
- the high-power connector H2 corresponds to an example of the “power connector” of the present invention
- the low-power connector W2 Corresponds to an example of the “weak power connector” of the present invention
- the strong power Ph corresponds to an example of “first power source” and “strong power” of the present invention
- the weak power Pw corresponds to an example of “weak power” of the present invention
- the driver unit 3 corresponds to an example of the “driver unit” of the present invention
- the driver unit 3A corresponds to an example of the “first type driver unit” of the present invention
- the driver unit 3B corresponds to the present invention.
- the power circuit board 33 corresponds to an example of a “driving board” of the present invention
- the power board 34 corresponds to an example of a “power board” of the present invention
- Pl corresponds to an example of the “second power source” of the present invention
- the driver housing 30 corresponds to an example of the “driver housing” of the present invention
- the first side surface 30b corresponds to an example of the “first surface” of the present invention.
- the second side surface 30c corresponds to an example of the “second surface” of the present invention
- the high-power connector H31 corresponds to an example of the “first connector” of the present invention
- the high-power connector H32 corresponds to the “first surface” of the present invention.
- the low-power connector W31 corresponds to an example of the “third connector” of the present invention
- the low-power connector W32 corresponds to an example of the “fourth connector” of the present invention
- the motor control board 32 One of the “control boards” of the present invention
- the host controller unit 4 corresponds to an example of the “host controller unit” of the present invention
- the host casing 40 corresponds to an example of the “host casing” of the present invention
- the signal supply side surface 40b corresponds to the present invention.
- the low-power connector W4 corresponds to an example of the “control connector” of the present invention
- the CPU 41 corresponds to an example of the “arithmetic unit” of the present invention
- the control signal Sc corresponds to an example of the “signal supply surface”.
- the AC servo motor Ma corresponds to an example of a “first type drive target”
- the stepping motor Ms corresponds to an example of a “second type drive target”.
- FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of the motor controller according to the second embodiment of the controller of the present invention.
- the host controller unit 4 is integrated into the power supply unit 2 and the host controller unit 4 is omitted.
- the power supply unit 2 in which the functions of the host controller unit 4 are integrated is particularly referred to as an interface unit 5.
- differences from the first embodiment will be mainly described, and common points will be denoted by corresponding reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. However, it is needless to say that the same effect can be achieved by providing the configuration common to the first embodiment.
- the interface unit 5 includes the CPU 41 housed in the housing and the signal output terminal T42 that outputs the control signal Sc generated by the CPU 41, in addition to the configuration of the power supply unit 2 of the first embodiment. Is provided.
- the signal output terminal T42 is provided as a connector contact to the low-power connector W2.
- the signal output terminal T42 of the interface unit 5 is 3 signal output terminal T36.
- the control signal Sc can be supplied from the interface unit 5 to each driver unit 3.
- FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of the motor controller according to the third embodiment of the motor controller of the present invention.
- the difference from the first embodiment is that the electrical connection of the power supply unit 2, the driver unit 3 and the host controller unit 4 is performed via the backplane 6.
- differences from the first embodiment will be mainly described, and common points will be denoted by corresponding reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. However, it is needless to say that the same effect can be achieved by providing the configuration common to the first embodiment.
- the high-power connector H2 and the low-power connector W2 of the power supply unit 2 are attached to the back surface of the power supply housing 20, and output the high-power Ph and the low-voltage power supply Pl, respectively.
- a high-power connector H31 and a low-power connector W33 are attached to the back of the driver housing 30, the high-power connector H31 has a high-power input terminal T31 as a connector contact, and the low-power connector W33 includes a low-power input terminal T32 and A signal input terminal T35 is provided as a connector contact. Note that the above-described high-power connector H32 and low-power connectors W31 and W32 are not provided.
- the low power connector W ⁇ b> 4 is attached to the back surface of the host housing 40.
- the backplane 6 provided in the motor controller 1 is provided with power connectors Ca and Cb corresponding to the power supply unit 2, and driver connectors Cc and Cd corresponding to each driver unit 3 and corresponding to the host controller unit 4.
- the host connector Ce is attached.
- the power connector Ca has a high-power input terminal Ta as a connector contact, and is detachable from the high-power connector H2 of the power supply unit 2.
- the power connector Ca When the power connector Ca is coupled to the high-power connector H2, the high-power output terminal T23 and the high-power input terminal Ta come into contact with each other, and the high-power Ph is input to the high-power input terminal Ta.
- the power connector Cb has a low-power input terminal Tb as a connector contact, and is detachable from the low-power connector W2 of the power unit 2.
- the low-power output terminal T24 and the low-power input terminal Tb come into contact with each other, and the low-power Pw is input to the low-power input terminal Tb.
- the driver connector Cc has a low-power output terminal Tc1 and a signal output terminal Tc2 as connector contacts, and is attachable to and detachable from the low-power connector W33 of the driver unit 3.
- the driver connector Cc is coupled to the low-power connector W33, the low-power output terminal Tc1 comes into contact with the low-power input terminal T32, and the signal output terminal Tc2 comes into contact with the signal input terminal T35.
- the host connector Ce has a low-power output terminal Te1 and a signal input terminal Te2 as connector contacts, and is detachable from the low-power connector W4 of the host controller unit 4.
- the low power output terminal Te1 contacts the low power input terminal T41
- the signal output terminal T42 contacts the signal input terminal Te2
- the control signal Sc is connected to the signal input terminal Te2. Entered.
- the high-power input terminal Ta is short-circuited to each high-power output terminal Td
- the low-power input terminal Tb is short-circuited to each low-power output terminal Tc1 and the low-power output terminal Te1
- the signal output terminal Te2 is each signal output terminal Tc2. Is short-circuited. Therefore, the high power Ph is input from the power supply unit 2 to the high power input terminal T31 of each driver unit 3 via the backplane 6, and the power supply unit to the low power input terminal T32 of each driver unit 3 via the backplane 6. 2, and the weak power Pw is input from the power supply unit 2 to the weak power input terminal T ⁇ b> 41 of the host controller unit 4 through the backplane 6.
- a control signal Sc is input from the host controller unit 4 to the signal input terminal T35 of each driver unit 3 via the backplane 6.
- the power supply unit 2, the driver unit 3A, and the driver unit 3B are connected to each other in the arrangement direction D in this order.
- the arrangement order of the driver units 3A, 3B may be changed, and the power supply unit 2, the driver unit 3B, and the driver unit 3A may be arranged in this order in the arrangement direction D and connected to each other.
- driver units 3 have been described by showing two driver units 3.
- the number of driver units 3 can be appropriately changed according to the number of AC servo motors Ma and stepping motors Ms.
- each driver unit 3 was configured to drive one motor.
- the driver unit 3 may be configured to drive a plurality of motors.
- the target driven by the driver unit 3 is not limited to the AC servo motor Ma and the stepping motor Ms described above, and may be another type of motor such as a DC servo motor. Or you may comprise so that drive objects, such as an actuator other than a motor, may be driven with the driver unit 3.
- FIG. 1 A block diagram illustrating an exemplary computing environment in accordance with the present disclosure.
- the high-power connector H31, the low-power connector W31, and the low-power connector W4 provided on one side Db in the arrangement direction D are configured by plug connectors, and provided on the other side Dc in the arrangement direction D.
- the high electric connector H2, the low electric connector W2, the high electric connector H32, and the low electric connector W32 were constituted by socket connectors.
- the high-power connector H31, the low-power connector W31, and the low-power connector W4 provided on the one side Db in the arrangement direction D are configured by socket connectors, and the high-power connector H2, the low-power connector W2, provided on the other side Dc in the arrangement direction D,
- the high electric connector H32 and the low electric connector W32 may be constituted by plug connectors.
- the high-power connector H31 and the high-power connector H32 that are attached to the same driver housing 30 may be configured integrally, or may be configured separately and connected by a substrate or the like.
- the weak electrical connector W31 and the weak electrical connector W32 attached to the same driver housing 30 may be integrally configured, or may be configured separately and connected by a substrate or the like.
- each connector H2, H31, H32, W2, W31, W4 can be changed as appropriate, and conventionally known connectors can be used as appropriate.
- the power supply unit has a power supply case and a power supply connector attached to the power supply surface of the power supply case, and outputs the first power from the power supply connector
- each driver unit is a driver that accommodates the drive board.
- a housing, a first connector attached to the first surface of the driver housing, and a second connector attached to a second surface opposite to the first surface of the driver housing, are input to the first connector
- the first power source is output from the second connector
- the driving board of the first type driver unit is operated by receiving the supply of the first power input to the first connector
- the power board of the second type driver unit is
- the first power source input to the first connector is converted to the second power source
- the second connector of each driver unit has a shape common to the power connector of the power unit, First connector Rye bar unit, along with a detachable power connector of the power supply unit, so as to be removably attached to the second connector of another driver unit may configure the controller.
- the power supply unit has a power connector attached to the power supply surface of the power supply housing, and outputs the first power from the power connector.
- the driver unit has a first connector attached to the first surface of the driver housing, and the first connector is detachable from the power connector of the power supply unit. Therefore, when the power supply surface of the power supply unit and the first surface of the driver unit are adjacent to each other and the power supply connector of the power supply unit and the first connector of the driver unit are coupled, the first power supply is supplied from the power supply unit to the driver unit. Can supply.
- the driver unit has a second connector attached to the second surface opposite to the first surface of the driver housing, and outputs the first power input to the first connector to the second connector.
- the second connector of the driver unit has a shape common to the power connector of the power supply unit, and is detachable from the first connectors of other driver units. Therefore, when the number of driver units is increased, the second surface of one driver unit already connected to the power supply unit and the first surface of another driver unit are adjacent to each other, and the second surface of one driver unit is When the connector and the first connector of another driver unit are coupled, the first power can be supplied from the power supply unit to the other driver unit via one driver unit.
- the first power supply can be supplied to the new driver unit by connecting a new driver unit from the opposite side of the power supply unit to the driver unit already connected to the power supply unit. That is, the new driver unit can be easily connected to the power supply unit by connecting the first connector of the new driver unit to the second connector of the connected driver unit. In this way, it is possible to easily increase the number of driver units corresponding to the increase in the number of objects to be driven.
- the power supply unit further includes a low power connector attached to the power supply surface, and outputs high power from the power connector as the first power source and outputs low power from the low power connector.
- a third connector attached to the first surface, a fourth connector attached to the second surface of the driver housing, and a driver that controls the driving by the driving board upon receipt of the weak electric power input to the third connector.
- a control board housed in the housing, the fourth connector of each driver unit has the same shape as the low-power connector of the power supply unit, and the third connector of each driver unit is the low-power connector of the power supply unit So that it can be attached to and detached from the fourth connector of other driver units. , You may configure the controller.
- the power supply unit has a low-power connector attached to the power supply surface of the power supply casing, and outputs the low-power generated by the power supply board accommodated in the power supply casing from the low-power connector.
- the driver unit has a third connector attached to the first surface of the driver housing, and has a control board that controls the driving by the driving board in response to the supply of light electricity input to the third connector. House in the driver housing.
- the third connector of the driver unit can be attached to and detached from the low-power connector of the power supply unit.
- the driver unit has a fourth connector attached to the second surface of the driver housing, and outputs the light electricity input to the third connector to the fourth connector.
- the fourth connector of the driver unit has a shape common to the low-power connector of the power supply unit, and is detachable from the third connector of the other driver unit. Therefore, when increasing the number of driver units, the second surface of one driver unit already connected to the power supply unit and the first surface of another driver unit are adjacent to each other, and the fourth surface of one driver unit is increased. If the connector and the third connector of the other driver unit are coupled, it is possible to supply light power from the power supply unit to the control board of the other driver unit via the one driver unit.
- control unit has a host casing, a control connector attached to the signal supply surface of the host casing, and a calculation unit housed in the host casing, and outputs a control signal generated by the calculation unit from the control connector.
- a host controller unit is further provided.
- the control board controls driving by the driving board based on a control signal input to the fourth connector, and the third connector of each driver unit is connected to the control connector of the host controller unit.
- the controller may be configured to have a common shape and the fourth connector of each driver unit is detachable from the control connector of the host controller unit.
- each driver unit the control board controls driving by the driving board based on the control signal input to the fourth connector.
- the host controller unit has a control connector attached to a signal supply surface of the host casing, and accommodates an arithmetic unit that outputs a control signal from the control connector in the host casing.
- the control connector of the host controller unit has a shape common to the third connector of the driver unit, and is detachable from the fourth connector of each driver unit.
- the second surface of the driver unit located at the opposite end of the power supply unit and the signal supply surface of the host controller unit are adjacent to each other, and By connecting the four connectors and the control connector of the host controller unit, a control signal can be supplied from the host controller unit to the control board of the driver unit.
- the power supply unit has a calculation unit housed in the power supply housing, and outputs a control signal generated by the calculation unit from the low-power connector, and each driver unit controls based on the control signal input to the third connector.
- the controller may be configured such that the substrate controls driving by the driving substrate.
- the control board controls driving by the driving board based on the control signal input to the third connector.
- the power supply unit outputs the generated control signal from the low power connector. In this way, a control signal can be supplied from the power supply unit to the control board of the driver unit.
- This invention can be applied to all technologies for driving a driving target such as a motor.
- SYMBOLS 1 Motor controller (controller), 2 ... Power supply unit, 20 ... Power supply housing, 20c ... Power supply side surface (power supply surface), 3 ... Driver unit, 3A ... Driver unit (1st type driver unit), 3B ... Driver Unit (second type driver unit), 30 ... driver housing, 30b ... first side surface (first surface), 30c ... second side surface (second surface), 32 ... motor control board (control board), 33 ... power Circuit board (drive board), 34 ... power supply board, 4 ... host controller unit 4, 40 ... host housing, 40b ... signal supply side surface (signal supply surface), 41 ... CPU (arithmetic unit), Ph ... high voltage (first) Power), Pw ... light electricity, Pl ...
- low voltage power source (second power source), Sc ... control signal, H2 ... high power connector (power connector), H31 ... high power connector (First connector), H32 ... high electrical connector (second connector), W2 ... light electrical connector (weak electrical connector), W31 ... weak electrical connector (third connector), W32 ... weak electrical connector (fourth connector), W4 ... weak electrical connector (Control connector), Ma ... AC servo motor (first type drive target), Ms ... stepping motor (second type drive target)
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
第1電源を出力する電源ユニットと、電源の供給を受けて動作する駆動基板を有する複数のドライバーユニットとを備え、複数のドライバーユニットには、第1種ドライバーユニットと、第1種ドライバーユニットと異なる種類の第2種ドライバーユニットとが含まれ、第1種ドライバーユニットは、電源ユニットから供給された第1電源を駆動基板に供給して駆動基板を動作させることで、駆動基板により第1種駆動対象を駆動し、第2種ドライバーユニットは、電源ユニットから供給された第1電源を、第1電源より低電圧の第2電源に変換する電源基板をさらに有し、第2電源を駆動基板に供給して駆動基板を動作させることで、駆動基板により第1種駆動対象と異なる種類の第2種駆動対象を駆動する。
Description
本発明は、モーター等の駆動対象を駆動する技術に関する。
従来、モーターを駆動するために、モーターコントローラーが一般に用いられている。このモーターコントローラーは、パワートランジスター等の駆動素子を搭載した駆動基板と、電源を生成する電源基板とを内蔵し、駆動基板が電源基板から電源の供給を受けてモーターを駆動する。
ところで、このようなモーターコントローラーには、モーターの増設への対応を求められる場合があった。そこで、電源基板と駆動基板とをそれぞれ電源ユニットとドライバーユニットとして別々にユニット化し、モーターの増設に応じて、ドライバーユニットを増加できるように構成することが考えられる。
この際、システム構成を最小化・最適化するために、低電圧の電源を要するドライバーユニットをコントローラーに組み込むことが好適となる。ただし、このようなドライバーユニットを組み込もうとすると、次のような問題が生じる。つまり、ACサーボモーターの駆動には例えば200V以上の高電圧の電源が用いられるのに対して、ステッピングモーターの駆動には例えば24Vといった低電圧の電源が用いられる。そのため、ACサーボモーターを駆動するドライバーユニットを備えるモーターコントローラーに、ステッピングモーターを駆動するドライバーユニットを加えるには、例えば特許文献1に記載の基本筐体ユニットのように、高電圧の電源から低電圧の電源を生成するユニットを別途設ける必要があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、高電圧の電源を要するドライバーユニットを備えるコントローラーに、低電圧の電源を要するドライバーユニットを組み込むにあたり、高電圧の電源から低電圧の電源を生成するユニットの別途追加を不要とする技術の提供を目的とする。
本発明に係るコントローラーは、第1電源を出力する電源ユニットと、電源の供給を受けて動作する駆動基板を有する複数のドライバーユニットとを備え、複数のドライバーユニットには、第1種ドライバーユニットと、第1種ドライバーユニットと異なる種類の第2種ドライバーユニットとが含まれ、第1種ドライバーユニットは、電源ユニットから供給された第1電源を駆動基板に供給して駆動基板を動作させることで、駆動基板により第1種駆動対象を駆動し、第2種ドライバーユニットは、電源ユニットから供給された第1電源を、第1電源より低電圧の第2電源に変換する電源基板をさらに有し、第2電源を駆動基板に供給して駆動基板を動作させることで、駆動基板により第1種駆動対象と異なる種類の第2種駆動対象を駆動する。
本発明に係るドライバーユニットは、外部から供給された第1電源を第1電源より低電圧の第2電源に変換する電源基板と、第2電源の供給を受けて動作することで、駆動対象を駆動する駆動基板とを備える。
このように構成された本発明(コントローラー、ドライバー)では、第1電源(高電圧の電源)を第2電源(低電圧の電源)に変換する電源基板がドライバーユニット(第2種ドライバーユニット)に具備されており、当該ドライバーユニットは、電源基板が生成した第2電源によって駆動基板に駆動対象を駆動させる。したがって、第1電源(高電圧の電源)を要するドライバーユニット(第1種ドライバーユニット)を備えるコントローラーに、第2電源(低電圧の電源)を要するドライバーユニット(第2種ドライバーユニット)を組み込むにあたり、高電圧の電源(第1電源)から低電圧の電源(第2電源)を生成するユニットの別途追加が不要となっている。
本発明によれば、高電圧の電源を要するドライバーユニットを備えるコントローラーに、低電圧の電源を要するドライバーユニットを組み込むにあたり、高電圧の電源から低電圧の電源を生成するユニットの別途追加が不要となる。
図1は本発明のコントローラーの第1実施形態に係るモーターコントローラーが具備する電気的構成を示すブロック図である。図1に示すように、モーターコントローラー1は、電源ユニット2、複数のドライバーユニット3およびホストコントローラーユニット4を備える。ちなみに、図1の例では、2台のドライバーユニット3が示されているが、後述するように、本実施形態のモーターコントローラー1では、ドライバーユニット3の台数を適宜増減することができる。また、図1に示す2台のドライバーユニット3を区別する場合は、それぞれドライバーユニット3Aおよびドライバーユニット3Bと適宜表記する。
電源ユニット2は、2個の電源入力端子T21、T22と、強電出力端子T23と、弱電出力端子T24と、電源を生成する電源回路を搭載した電源基板21とを備える。電源入力端子T21は、外部から主電源(例えばAC200V)が入力される主電源入力端子であり、電源入力端子T22は外部から制御電源(例えばDC24V)が入力される制御電源入力端子である。電源入力端子T21、T22はそれぞれ電源基板21に接続されており、電源基板21は、電源入力端子T21、22に入力された各電源から、ドライバーユニット3およびホストコントローラーユニット4の動作に必要な各種電源を生成する。つまり、電源基板21は、電源入力端子T21に入力された主電源から強電Ph(例えばDC280V)を生成して、この強電Phを強電出力端子T23から出力する。また、電源基板21は、電源入力端子T22に入力された制御電源から弱電Pw(例えばDC24V)を生成して、この弱電Pwを弱電出力端子T24から出力する。なお、電源ユニット2は、強電コネクターH2および弱電コネクターW2を備え、強電出力端子T23は強電コネクターH2に設けられ、弱電出力端子T24は弱電コネクターW2に設けられている。
複数のドライバーユニット3のうち、ドライバーユニット3AはACサーボモーターMa(図2)を駆動する機能を担う。ここで、図2はドライバーユニットとACサーボモーターとの関係を示すブロック図である。図1および図2に示すように、ドライバーユニット3Aは、強電Phが入力される強電入力端子T31と、弱電Pwが入力される弱電入力端子T32と、強電入力端子T31に接続された強電出力端子T33と、弱電入力端子T32に接続された弱電出力端子T34とを備え、強電入力端子T31に入力された強電Phは強電出力端子T33から出力され、弱電入力端子T32に入力された弱電Pwは弱電出力端子T34から出力される。また、ドライバーユニット3Aは、制御信号Scが入力される信号入力端子T35と、信号入力端子T35に接続された信号出力端子T36とを備え、信号入力端子T35に入力された制御信号Scは信号出力端子T36から出力される。
なお、ドライバーユニット3Aは、2個の強電コネクターH31、H32と、2個の弱電コネクターW31、W32とを備える。そして、強電入力端子T31は強電コネクターH31に設けられ、強電出力端子T33は強電コネクターH32に設けられ、弱電入力端子T32および信号出力端子T36は弱電コネクターW31に設けられ、弱電出力端子T34および信号入力端子T35は弱電コネクターW32に設けられている。
さらに、ドライバーユニット3Aは、CPU(Central Processing Unit)31と、モーター制御基板32と、パワー回路基板33とを備える。CPU31およびモーター制御基板32は弱電入力端子T32に接続されており、弱電入力端子T32に入力された弱電Pwの供給を受けて動作する。CPU31は信号入力端子T35に接続されており、シリアル通信により信号入力端子T35に入力された制御信号Scを、モーター制御基板32に転送し、モーター制御基板32は、受信した制御信号Scによってパワー回路基板33を制御する。一方、パワー回路基板33は強電入力端子T31に接続されており、強電入力端子T31に入力された強電Phの供給を受けて動作する。つまり、このパワー回路基板33はパワートランジスター等の駆動素子を搭載し、強電Phが印加された駆動素子を制御信号Scに基づきスイッチングすることで生成した駆動信号Sa(駆動電流)をACサーボモーターMaに供給する。これによって、ACサーボモーターMaが制御信号Scに応じて回転する。また、ACサーボモーターMaのエンコーダーの検出値(ACサーボモーターMaの回転位置)はモーター制御基板32に入力され、モーター制御基板32はこの検出値に基づきパワー回路基板33を制御することで、ACサーボモーターMaの回転をフィードバック制御する。
また、複数のドライバーユニット3のうち、ドライバーユニット3BはステッピングモーターMs(図3)を駆動する機能を担う。ここで、図3はドライバーユニットとステッピングモーターとの関係を示すブロック図である。ドライバーユニット3Bがドライバーユニット3Aと異なるのは、強電Phを降圧して低電圧電源Plを作成し、これによってステッピングモーターMsを駆動する点である。したがって、以下ではドライバーユニット3Aとの差異点を中心に説明し、ドライバーユニット3Aと共通する構成は相当符号を付して説明を省略する。
図1および図3に示すように、ドライバーユニット3Bは、ドライバーユニット3Aが備える構成の他に、電圧を生成する電源回路を搭載した電源基板34をさらに備える。この電源基板34は強電入力端子T31に接続されており、強電Phより低電圧の低電圧電源Pl(例えばDC24V)を、強電入力端子T31に供給された強電Ph(高電圧電源)から生成する。そして、この低電圧電源Plが電源基板34からパワー回路基板33に供給される。パワー回路基板33はパワートランジスター等の駆動素子を搭載し、低電圧電源Plが印加された駆動素子を制御信号Scに基づきスイッチングすることで生成した駆動信号Ss(駆動電流)をステッピングモーターMsに供給する。これによって、ステッピングモーターMsが制御信号Scに応じて回転する。また、ステッピングモーターMsのエンコーダーの検出値(ステッピングモーターMsの回転位置)はモーター制御基板32に入力され、モーター制御基板32はこの検出値に基づきパワー回路基板33を制御することで、ステッピングモーターMsの回転をフィードバック制御する。
ホストコントローラーユニット4は、各ドライバーユニット3に出力される制御信号Scを生成する機能を担う。ホストコントローラーユニット4は、弱電Pwが入力される弱電入力端子T41と、制御信号Scを出力する信号出力端子T42と、弱電コネクターW4とを備え、弱電入力端子T41および信号出力端子T42は弱電コネクターW4に設けられる。さらに、ホストコントローラーユニット4はCPU41を備える。CPU41は弱電入力端子T41に接続されており、弱電コネクターW4に入力された弱電Pwの供給を受けて動作する。このCPU41はティーチングペンダント等によって教示された動作を各モーターMa、Msに実行させるための制御信号Scを生成し、この制御信号Scを信号出力端子T42から出力する。
図4および図5は図1に示すモーターコントローラーが備える外観構成を模式的に示す正面図である。モーターコントローラー1は、図4に示すように各ユニット2、3A、3B、4を互いに離した状態と、図5に示すように配列方向Dに並ぶ各ユニット2、3A、3B、4を接続した状態とを取りうる。
電源ユニット2は直方体形状の電源筐体20を備え、電源筐体20内に電源基板21を収容する。電源筐体20の正面20aには、電源入力端子T21および電源入力端子T22が取り付けられており、電源入力端子T21および電源入力端子T22のそれぞれには外部電源が接続される。また、電源筐体20の側面20b、20cのうち、電源供給側面20cには、強電コネクターH2と弱電コネクターW2とが取り付けられている。強電コネクターH2および弱電コネクターW2はソケットコネクターであり、強電コネクターH2は強電出力端子T23をコネクターコンタクトと有し、弱電コネクターW2は弱電出力端子T24をコネクターコンタクトとして有する。
ドライバーユニット3Aは、直方体形状のドライバー筐体30を備え、ドライバー筐体30内にCPU31、モーター制御基板32およびパワー回路基板33を収容する。ドライバー筐体30の正面30aには外部エンコーダー入力部36、モーターエンコーダー入力部37およびモーターパワー出力部38が取り付けられている。モーターエンコーダー入力部37は、ドライバー筐体30内でモーター制御基板32の入力に接続され、モーターパワー出力部38はドライバー筐体30内でパワー回路基板33の出力に接続されている。そして、ACサーボモーターMaのエンコーダー出力がモーターエンコーダー入力部37を介してモーター制御基板32に入力され、パワー回路基板33がモーターパワー出力部38を介してACサーボモーターMaに駆動信号Saを入力する。
また、ドライバーユニット3Bは、ドライバーユニット3Aと同様に、外部エンコーダー入力部36、モーターエンコーダー入力部37およびモーターパワー出力部38がその正面30aに取り付けられた、直方体形状のドライバー筐体30を備える。このドライバー筐体30には、CPU31、モーター制御基板32、パワー回路基板33および電源基板34が収容される。モーターエンコーダー入力部37は、ドライバー筐体30内でモーター制御基板32の入力に接続され、モーターパワー出力部38はドライバー筐体30内でパワー回路基板33の出力に接続されている。そして、ステッピングモーターMsのエンコーダー出力がモーターエンコーダー入力部37を介してモーター制御基板32に入力され、パワー回路基板33がモーターパワー出力部38を介してステッピングモーターMsに駆動信号Ssを入力する。
また、各ドライバーユニット3A、3Bのドライバー筐体30が有する互いに平行な側面30b、30cのうち、配列方向Dの一方側Db(電源ユニット2側)の第1側面30bには、強電コネクターH31と弱電コネクターW31とが取り付けられている。強電コネクターH31は電源ユニット2の強電コネクターH2に着脱可能な形状を有するプラグコネクターであり、強電入力端子T31をコネクターコンタクトとして有する。弱電コネクターW31は電源ユニット2の弱電コネクターW2に着脱可能な形状を有するプラグコネクターであり、弱電入力端子T32および信号出力端子T36のそれぞれをコネクターコンタクトとして有する。
また、側面30b、30cのうち、配列方向Dの他方側Dc(電源ユニット2の反対側)の第2側面30cには、強電コネクターH32と弱電コネクターW32とが取り付けられている。強電コネクターH32は電源ユニット2の強電コネクターH2と同一形状を有するソケットコネクターであり、強電出力端子T33をコネクターコンタクトとして有する。かかる強電コネクターH32は強電コネクターH31に着脱可能な形状を有する。そのため、一のドライバーユニット3の強電コネクターH32は、他のドライバーユニット3の強電コネクターH31に着脱可能である。また、弱電コネクターW32は電源ユニット2の弱電コネクターW2と同一形状を有するソケットコネクターであり、弱電出力端子T34および信号入力端子T35をコネクターコンタクトとして有する。かかる弱電コネクターW32は弱電コネクターW31に着脱可能な形状を有する。そのため、一のドライバーユニット3の弱電コネクターW32は、他のドライバーユニット3の弱電コネクターW31に着脱可能である。
このように、ドライバーユニット3の強電コネクターH31および弱電コネクターW31が電源ユニット2の強電コネクターH2および弱電コネクターW2とそれぞれ着脱可能に構成されている。したがって、ドライバーユニット3を電源ユニット2に接続することができる。なお、ドライバーユニット3A、3Bのいずれも電源ユニット2に接続可能であるが、ここでは図5に示すように、ドライバーユニット3Aを電源ユニット2に接続した場合を説明する。
ドライバーユニット3Aの第1側面30bを電源ユニット2の電源供給側面20cに配列方向Dの他方側Dcから隣接させて、ドライバーユニット3Aの強電コネクターH31を電源ユニット2の強電コネクターH2に結合させると、ドライバーユニット3Aの強電入力端子T31が電源ユニット2の強電出力端子T23に接触する。これによって、ドライバーユニット3Aのパワー回路基板33は電源ユニット2から強電Phの供給を受ける。また、ドライバーユニット3Aの弱電コネクターW31を電源ユニット2の弱電コネクターW2に結合させると、ドライバーユニット3Aの弱電入力端子T32が電源ユニット2の弱電出力端子T24に接触する。これによって、ドライバーユニット3AのCPU31およびモーター制御基板32は電源ユニット2から弱電Pwの供給を受ける。
さらに、ドライバーユニット3の強電コネクターH31および弱電コネクターW31が、他のドライバーユニット3の強電コネクターH32および弱電コネクターW32にそれぞれ着脱可能に構成されている。したがって、図5に例示するように、ドライバーユニット3Bを、電源ユニット2に接続されたドライバーユニット3Aに接続することができる。つまり、ドライバーユニット3Bの第1側面30bを、ドライバーユニット3Aの第2側面30cに配列方向Dの他方側Dcから隣接させて、ドライバーユニット3Bの強電コネクターH31をドライバーユニット3Aの強電コネクターH32に結合させると、ドライバーユニット3Bの強電入力端子T31がドライバーユニット3Aの強電出力端子T33に接触する。この際、ドライバーユニット3Aでは、強電出力端子T33は、電源ユニット2の強電出力端子T23に接触する強電入力端子T31に短絡されている。これによって、ドライバーユニット3Bの電源基板34は、ドライバーユニット3Aを介して電源ユニット2から強電Phの供給を受ける。また、ドライバーユニット3Bの弱電コネクターW31をドライバーユニット3Aの弱電コネクターW32に結合させると、ドライバーユニット3Bの弱電入力端子T32がドライバーユニット3Aの弱電出力端子T34に接触する。この際、ドライバーユニット3Aでは、弱電出力端子T34は、電源ユニット2の弱電出力端子T24に接触する弱電入力端子T32に短絡されている。これによって、ドライバーユニット3BのCPU31およびモーター制御基板32は、ドライバーユニット3Aを介して電源ユニット2から弱電Pwの供給を受ける。
ホストコントローラーユニット4は、直方体形状のホスト筐体40を備え、ホスト筐体40内にCPU41を収容する。ホスト筐体40の正面40aには、ホスト筐体40内部でそれぞれCPU41に接続されたティーチングペンダント接続部42、イーサネット接続部43およびフィールドネットワーク接続部44が取り付けられている(なお、イーサネットは登録商標である)。また、ホスト筐体40が有する側面40b、40cのうち、配列方向Dの一方側Dbの信号供給側面40bには、弱電コネクターW4が取り付けられている。弱電コネクターW4は、ドライバーユニット3の弱電コネクターW31と同一形状を有するプラグコネクターであり、弱電入力端子T41および信号出力端子T42をコネクターコンタクトとして有する。この弱電コネクターW4は当該形状を有することから、ドライバーユニット3の弱電コネクターW32に着脱可能である。
したがって、ホストコントローラーユニット4をドライバーユニット3に接続することができる。つまり、ホストコントローラーユニット4の信号供給側面40bをドライバーユニット3の第2側面30cに配列方向Dの他方側Dcから隣接させて、ドライバーユニット3の弱電コネクターW4をドライバーユニット3の弱電コネクターW32に接合させると、ホストコントローラーユニット4の弱電入力端子T41がドライバーユニット3の弱電出力端子T34に接触する。一方、ドライバーユニット3では、弱電出力端子T34は、電源ユニット2の弱電出力端子T24に接続された弱電入力端子T32に短絡されている。これによって、ホストコントローラーユニット4のCPU41は、ドライバーユニット3を介して電源ユニット2から弱電Pwの供給を受ける。
また、ホストコントローラーユニット4の弱電コネクターW4とドライバーユニット3の弱電コネクターW32との結合により、ホストコントローラーユニット4の信号出力端子T42とドライバーユニット3の信号入力端子T35とが接触する。これによって、ドライバーユニット3は、ホストコントローラーユニット4から制御信号Scの供給を受ける。また、ホストコントローラーユニット4は、隣接するドライバーユニット3を介して、他のドライバーユニット3にも制御信号Scを供給できる。ドライバーユニット3A、3Bを例に挙げて説明すると、ドライバーユニット3Aの弱電コネクターW32がドライバーユニット3Bの弱電コネクターW31に結合されると、ドライバーユニット3Aの信号入力端子T35がドライバーユニット3Bの信号出力端子T36に接触する。一方、ドライバーユニット3Bでは、信号出力端子T36は、ホストコントローラーユニット4の信号出力端子T42に接触する信号入力端子T35に短絡されている。これによって、ドライバーユニット3AのCPU31は、ドライバーユニット3Bを介してホストコントローラーユニット4から制御信号Scの供給を受ける。
ちなみに、電源ユニット2、ドライバーユニット3およびホストコントローラーユニット4を接続した状態において、モーターコントローラー1を平らな接地面Gにコンパクトに設置できるように、電源ユニット2、ドライバーユニット3およびホストコントローラーユニット4は、等しい高さhを有する。そして、モーターコントローラー1を接地面Gに設置した状態において、強電コネクターH2、H31、H32のそれぞれの接地面Gからの高さが一致するように強電コネクターH2、H31、H32は取り付けられるとともに、弱電コネクターW2、W31、W32、W4のそれぞれの接地面Gからの高さが一致するように弱電コネクターW2、W31、W32、W4は取り付けられている。
以上に説明したように本実施形態では、強電Ph(高電圧電源)を低電圧電源Plに変換する電源基板34がドライバーユニット3Bに具備されており、当該ドライバーユニット3Bは、電源基板34が生成した低電圧電源Plによってパワー回路基板33にステッピングモーターMsを駆動させる。したがって、強電Phを要するドライバーユニット3Aを備えるモーターコントローラー1に、低電圧電源Plを要するドライバーユニット3Bを組み込むにあたり、強電Phから低電圧電源Plを生成するユニットの別途追加が不要となっている。
また、電源ユニット2は、電源筐体20の電源供給側面20cに取り付けられた強電コネクターH2を有し、強電Phを強電コネクターH2から出力する。これに対して、ドライバーユニット3は、ドライバー筐体30の第1側面30bに取り付けられた強電コネクターH31を有し、この強電コネクターH31は電源ユニット2の強電コネクターH2に着脱可能である。したがって、電源ユニット2の電源供給側面20cとドライバーユニット3の第1側面30bとを互いに隣接させて、電源ユニット2の強電コネクターH2とドライバーユニット3の強電コネクターH31とを結合すれば、電源ユニット2からドライバーユニット3へ強電Phを供給できる。
さらに、ドライバーユニット3は、ドライバー筐体30の第1側面30bと反対の第2側面30cに取り付けられた強電コネクターH32を有し、強電コネクターH31に入力された強電Phを強電コネクターH32に出力する。しかも、ドライバーユニット3の強電コネクターH32は、電源ユニット2の強電コネクターH2と共通する形状を有し、他のドライバーユニット3の強電コネクターH31と着脱可能である。したがって、ドライバーユニット3を増加する場合には、既に電源ユニット2に接続された一のドライバーユニット3の第2側面30cと、他のドライバーユニット3の第1側面30bとを互いに隣接させて、一のドライバーユニット3の強電コネクターH32と他のドライバーユニット3の強電コネクターH31とを結合すれば、電源ユニット2から一のドライバーユニット3を介して他のドライバーユニット3に強電Phを供給できる。同じ要領で、電源ユニット2に接続済みのドライバーユニット3に対して、電源ユニット2の反対側から新たなドライバーユニット3を接続することで、新たなドライバーユニット3に強電Phを供給できる。つまり、接続済みのドライバーユニット3の強電コネクターH32に新たなドライバーユニット3の強電コネクターH31を接続することで、新たなドライバーユニット3を電源ユニット2に簡便に接続できる。こうして、ACサーボモーターMaの増設に対応してドライバーユニット3Aを簡便に増加し、あるいはステッピングモーターMsの増設に対応してドライバーユニット3Bを簡便に増加することが可能となっている。
なお、ドライバーユニット3の増加は、例えば予備として所有していたドライバーユニット3を追加・接続することで行っても良いし、新たに購入したドライバーユニット3を追加・接続することで行っても良い。
また、電源ユニット2は、電源筐体20の電源供給側面20cに取り付けられた弱電コネクターW2を有し、電源筐体20に収容された電源基板21により生成した弱電Pwを弱電コネクターW2から出力する。これに対して、ドライバーユニット3は、ドライバー筐体30の第1側面30bに取り付けられた弱電コネクターW31と、ドライバー筐体30に収容されたモーター制御基板32とを有する、そして、弱電コネクターW31に入力された弱電Pwの供給を受けて、モーター制御基板32がパワー回路基板33によるモーターMa、Msの駆動を制御する。そして、ドライバーユニット3の弱電コネクターW31は、電源ユニット2の弱電コネクターW2に着脱可能である。したがって、電源ユニット2の電源供給側面20cとドライバーユニット3の第1側面30bとを互いに隣接させて、電源ユニット2の弱電コネクターW2とドライバーユニット3の弱電コネクターW31とを結合すれば、電源ユニット2からドライバーユニット3のモーター制御基板32に弱電Pwを供給できる。
さらに、ドライバーユニット3は、ドライバー筐体30の第2側面30cに取り付けられた弱電コネクターW32を有し、弱電コネクターW31に入力された弱電Pwを弱電コネクターW32に出力する。しかも、ドライバーユニット3の弱電コネクターW32は、電源ユニット2の弱電コネクターW2と同一の形状を有し、他のドライバーユニット3の弱電コネクターW31に着脱可能である。したがって、ドライバーユニット3を増加する場合には、既に電源ユニット2に接続された一のドライバーユニット3の第2側面30cと、他のドライバーユニット3の第1側面30bとを互いに隣接させて、一のドライバーユニット3の弱電コネクターW32と他のドライバーユニット3の弱電コネクターW31とを結合すれば、電源ユニット2から一のドライバーユニット3を介して他のドライバーユニット3のモーター制御基板32に弱電Pwを供給できる。同じ要領で、電源ユニット2に接続済みのドライバーユニット3に対して、電源ユニット2の反対側から新たなドライバーユニット3を接続することで、新たなドライバーユニット3のモーター制御基板32に弱電Pwを供給できる。つまり、接続済みのドライバーユニット3の弱電コネクターW32に新たなドライバーユニット3の弱電コネクターW31を接続することで、新たなドライバーユニット3を電源ユニット2に簡便に接続できる。こうして、ACサーボモーターMaの増設に対応してドライバーユニット3Aを簡便に増加し、あるいはステッピングモーターMsの増設に対応してドライバーユニット3Bを簡便に増設することが可能となっている。
また、各ドライバーユニット3では、弱電コネクターW32に入力された制御信号Scに基づきモーター制御基板32がパワー回路基板33によるモーターMa、Msの駆動を制御する。これに対して、ホストコントローラーユニット4は、ホスト筐体40が有する信号供給側面40bに取り付けられた弱電コネクターW4と、ホスト筐体40に収容されたCPU41とを有し、CPU41が制御信号Scを弱電コネクターW4から出力する。そして、ホストコントローラーユニット4の弱電コネクターW4は、ドライバーユニット3の弱電コネクターW31と同一の形状を有し、各ドライバーユニット3の弱電コネクターW32に着脱可能である。したがって、電源ユニット2に接続済みのドライバーユニット3のうち、電源ユニット2の反対側の端に位置するドライバーユニット3の第2側面30cと、ホストコントローラーユニット4の信号供給側面40bとを互いに隣接させて、このドライバーユニット3の弱電コネクターW32とホストコントローラーユニット4の弱電コネクターW4とを結合すれば、ホストコントローラーユニット4からドライバーユニット3のモーター制御基板32に制御信号Scを供給できる。
また、かかるモーターコントローラー1は、多軸ロボットのロボットコントローラーとして好適に用いることができる。つまり、このような場合には、多軸ロボットの各軸の動作を協調させることで所定の作業を多軸ロボットに実行させることができる。これに対して上記のモーターコントローラー1では、単一のホストコントローラーユニット4により複数のドライバーユニット3を制御する。そのため、ホストコントローラーユニット4によって複数のドライバーユニット3の動作を同期させることで、これらドライバーユニット3の協調動作を簡単に実現できるという利点がある。
このように上記の実施形態では、モーターコントローラー1が本発明の「コントローラー」の一例に相当し、電源ユニット2が本発明の「電源ユニット」の一例に相当し、電源筐体20が本発明の「電源筐体」の一例に相当し、電源供給側面20cが本発明の「電源供給面」の一例に相当し、強電コネクターH2が本発明の「電源コネクター」の一例に相当し、弱電コネクターW2が本発明の「弱電コネクター」の一例に相当し、強電Phが本発明の「第1電源」および「強電」の一例に相当し、弱電Pwが本発明の「弱電」の一例に相当し、ドライバーユニット3が本発明の「ドライバーユニット」の一例に相当し、ドライバーユニット3Aが本発明の「第1種ドライバーユニット」の一例に相当し、ドライバーユニット3Bが本発明の「第2種ドライバーユニット」の一例に相当し、パワー回路基板33が本発明の「駆動基板」の一例に相当し、電源基板34が本発明の「電源基板」の一例に相当し、低電圧電源Plが本発明の「第2電源」の一例に相当し、ドライバー筐体30が本発明の「ドライバー筐体」の一例に相当し、第1側面30bが本発明の「第1面」の一例に相当し、第2側面30cが本発明の「第2面」の一例に相当し、強電コネクターH31が本発明の「第1コネクター」の一例に相当し、強電コネクターH32が本発明の「第2コネクター」の一例に相当し、弱電コネクターW31が本発明の「第3コネクター」の一例に相当し、弱電コネクターW32が本発明の「第4コネクター」の一例に相当し、モーター制御基板32が本発明の「制御基板」の一例に相当し、ホストコントローラーユニット4が本発明の「ホストコントローラーユニット」の一例に相当し、ホスト筐体40が本発明の「ホスト筐体」の一例に相当し、信号供給側面40bが本発明の「信号供給面」の一例に相当し、弱電コネクターW4が本発明の「制御コネクター」の一例に相当し、CPU41が本発明の「演算部」の一例に相当し、制御信号Scが本発明の「制御信号」の一例に相当し、ACサーボモーターMaが「第1種駆動対象」の一例に相当し、ステッピングモーターMsが「第2種駆動対象」の一例に相当する。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、次に示すようにモーターコントローラー1を構成しても良い。ここで、図6は本発明のコントローラーの第2実施形態に係るモーターコントローラーが具備する電気的構成を示すブロック図である。第1実施形態との差異は、電源ユニット2にホストコントローラーユニット4の機能を統合して、ホストコントローラーユニット4を省略した点にある。なお、ここでは、ホストコントローラーユニット4の機能を統合した電源ユニット2を特にインタフェースユニット5と称する。以下では、第1実施形態との差異点を中心に説明することとし、共通点については相当符号を付して適宜説明を省略する。ただし、第1実施形態と共通する構成を備えることで同様の効果が奏されることは言うまでも無い。
図5の実施形態では、インタフェースユニット5は、第1実施形態の電源ユニット2が備える構成の他に、筐体内に収容されたCPU41と、CPU41が生成した制御信号Scを出力する信号出力端子T42を備える。信号出力端子T42は、弱電コネクターW2にコネクターコンタクトとして設けられ、インタフェースユニット5の弱電コネクターW2とドライバーユニット3の弱電コネクターW31とが結合されると、インタフェースユニット5の信号出力端子T42は、ドライバーユニット3の信号出力端子T36に接触する。これによって、インタフェースユニット5から各ドライバーユニット3に制御信号Scを供給することが可能となっている。
図7は本発明のモーターコントローラーの第3実施形態にかかるモーターコントローラーが具備する電気的構成を示すブロック図である。第1実施形態との差異は、電源ユニット2、ドライバーユニット3およびホストコントローラーユニット4の電気的な接続を、バックプレーン6を介して行った点にある。以下では、第1実施形態との差異点を中心に説明することとし、共通点については相当符号を付して適宜説明を省略する。ただし、第1実施形態と共通する構成を備えることで同様の効果が奏されることは言うまでも無い。
この第3実施形態では、電源ユニット2の強電コネクターH2および弱電コネクターW2は、電源筐体20の背面に取り付けられて、それぞれ強電Phおよび低電圧電源Plを出力する。各ドライバーユニット3では、強電コネクターH31および弱電コネクターW33がドライバー筐体30の背面に取り付けられており、強電コネクターH31が強電入力端子T31をコネクターコンタクトとして有し、弱電コネクターW33が弱電入力端子T32および信号入力端子T35をコネクターコンタクトとして有する。なお、上述の強電コネクターH32および弱電コネクターW31、W32は具備されない。また、ホストコントローラーユニット4では、弱電コネクターW4がホスト筐体40の背面に取り付けられている。
モーターコントローラー1が備えるバックプレーン6には、電源ユニット2に対応して電源コネクターCa、Cbが取り付けられ、各ドライバーユニット3に対応してドライバーコネクターCc、Cdが取り付けられ、ホストコントローラーユニット4に対応してホストコネクターCeが取り付けられている。
電源コネクターCaは強電入力端子Taをコネクターコンタクトとして有し、電源ユニット2の強電コネクターH2に着脱可能である。そして、電源コネクターCaが強電コネクターH2に結合すると、強電出力端子T23と強電入力端子Taとが接触し、強電入力端子Taに強電Phが入力される。また、電源コネクターCbは弱電入力端子Tbをコネクターコンタクトとして有し、電源ユニット2の弱電コネクターW2に着脱可能である。そして、電源コネクターCbが弱電コネクターW2に結合すると、弱電出力端子T24と弱電入力端子Tbとが接触し、弱電入力端子Tbに弱電Pwが入力される。
ドライバーコネクターCcは弱電出力端子Tc1および信号出力端子Tc2をコネクターコンタクトとして有し、ドライバーユニット3の弱電コネクターW33に着脱可能である。そして、ドライバーコネクターCcが弱電コネクターW33に結合すると、弱電出力端子Tc1が弱電入力端子T32に接触するとともに、信号出力端子Tc2が信号入力端子T35に接触する。
ホストコネクターCeは弱電出力端子Te1および信号入力端子Te2をコネクターコンタクトとして有し、ホストコントローラーユニット4の弱電コネクターW4に着脱可能である。そして、ホストコネクターCeが弱電コネクターW4に結合すると、弱電出力端子Te1が弱電入力端子T41に接触するとともに、信号出力端子T42が信号入力端子Te2に接触して、制御信号Scが信号入力端子Te2に入力される。
そして、バックプレーン6では、強電入力端子Taが各強電出力端子Tdに短絡され、弱電入力端子Tbが各弱電出力端子Tc1および弱電出力端子Te1に短絡され、信号出力端子Te2が各信号出力端子Tc2に短絡されている。したがって、各ドライバーユニット3の強電入力端子T31には、バックプレーン6を介して電源ユニット2から強電Phが入力され、各ドライバーユニット3の弱電入力端子T32には、バックプレーン6を介して電源ユニット2から弱電Pwが入力され、ホストコントローラーユニット4の弱電入力端子T41にはバックプレーン6を介して電源ユニット2から弱電Pwが入力される。また、各ドライバーユニット3の信号入力端子T35には、ホストコントローラーユニット4からバックプレーン6を介して制御信号Scが入力される。
また、図5および図6に示す以外の変形も種々可能である。例えば、上記の実施形態では、電源ユニット2、ドライバーユニット3Aおよびドライバーユニット3Bが配列方向Dにこの順序で並んで相互に接続されていた。しかしながら、ドライバーユニット3A、3Bの配列順序を入れ換えて、電源ユニット2、ドライバーユニット3Bおよびドライバーユニット3Aを配列方向Dにこの順序で並べて相互に接続しても良い。
また、2台のドライバーユニット3を示して上記の実施形態の説明を行った。しかしながら、ドライバーユニット3の数は、当然のことながら、ACサーボモーターMaやステッピングモーターMsの数に応じて適宜変更可能である。
また、各ドライバーユニット3は1個のモーターを駆動するように構成されていた。しかしながら、複数のモーターを駆動するようにドライバーユニット3を構成しても良い。
また、ドライバーユニット3が駆動する対象は、上述のACサーボモーターMaやステッピングモーターMsに限られず、例えばDCサーボモーター等の他の種類のモーターであっても良い。あるいは、モーター以外の例えばアクチュエーター等の駆動対象をドライバーユニット3で駆動するように構成しても構わない。
また、第1・第2実施形態では、配列方向Dの一方側Dbに設けられた強電コネクターH31、弱電コネクターW31および弱電コネクターW4をプラグコネクターで構成し、配列方向Dの他方側Dcに設けられた強電コネクターH2、弱電コネクターW2、強電コネクターH32および弱電コネクターW32をソケットコネクターで構成していた。しかしながら、配列方向Dの一方側Dbに設けられた強電コネクターH31、弱電コネクターW31および弱電コネクターW4をソケットコネクターで構成し、配列方向Dの他方側Dcに設けられた強電コネクターH2、弱電コネクターW2、強電コネクターH32および弱電コネクターW32をプラグコネクターで構成しても良い。
また、同一のドライバー筐体30に取り付けられる強電コネクターH31と強電コネクターH32は一体的に構成しても良いし、それぞれ別体で構成して基板等でこれらを結線しても良い。同一のドライバー筐体30に取り付けられる弱電コネクターW31と弱電コネクターW32も同様に一体的に構成しても良いし、それぞれ別体で構成して基板等でこれらを結線しても良い。
さらに言えば、各コネクターH2、H31、H32、W2、W31、W4のタイプや形状は適宜変更が可能であり、従来から一般に知られているコネクターを適宜用いることができる。
具体例を示して上述したように、本発明に対しては例えば下記に示す種々の変形を適宜加えることができる。
つまり、電源ユニットは、電源筐体と、電源筐体の電源供給面に取り付けられた電源コネクターとを有し、第1電源を電源コネクターから出力し、各ドライバーユニットは、駆動基板を収容するドライバー筐体と、ドライバー筐体の第1面に取り付けられた第1コネクターと、ドライバー筐体の第1面と反対の第2面に取り付けられた第2コネクターとを有し、第1コネクターに入力された第1電源を第2コネクターから出力し、第1種ドライバーユニットの駆動基板は、第1コネクターに入力された第1電源の供給を受けて動作し、第2種ドライバーユニットの電源基板は、第1コネクターに入力された第1電源を第2電源に変換し、各ドライバーユニットの第2コネクターは、電源ユニットの電源コネクターと共通する形状を有し、各ドライバーユニットの第1コネクターは、電源ユニットの電源コネクターに着脱可能であるとともに、他のドライバーユニットの第2コネクターに着脱可能であるように、コントローラーを構成しても良い。
このように構成されたコントローラーでは、電源ユニットは、電源筐体の電源供給面に取り付けられた電源コネクターを有し、第1電源を電源コネクターから出力する。これに対して、ドライバーユニットは、ドライバー筐体の第1面に取り付けられた第1コネクターを有し、この第1コネクターは電源ユニットの電源コネクターに着脱可能である。したがって、電源ユニットの電源供給面とドライバーユニットの第1面とを互いに隣接させて、電源ユニットの電源コネクターとドライバーユニットの第1コネクターとを結合すれば、電源ユニットからドライバーユニットへ第1電源を供給できる。
さらに、ドライバーユニットは、ドライバー筐体の第1面と反対の第2面に取り付けられた第2コネクターを有し、第1コネクターに入力された第1電源を第2コネクターに出力する。しかも、ドライバーユニットの第2コネクターは、電源ユニットの電源コネクターと共通する形状を有し、他のドライバーユニットの第1コネクターと着脱可能である。したがって、ドライバーユニットを増加する場合には、既に電源ユニットに接続された一のドライバーユニットの第2面と、他のドライバーユニットの第1面とを互いに隣接させて、一のドライバーユニットの第2コネクターと他のドライバーユニットの第1コネクターとを結合すれば、電源ユニットから一のドライバーユニットを介して他のドライバーユニットに第1電源を供給できる。同じ要領で、電源ユニットに接続済みのドライバーユニットに対して、電源ユニットの反対側から新たなドライバーユニットを接続することで、新たなドライバーユニットに第1電源を供給できる。つまり、接続済みのドライバーユニットの第2コネクターに新たなドライバーユニットの第1コネクターを接続することで、新たなドライバーユニットを電源ユニットに簡便に接続できる。こうして、駆動対象の増設に対応してドライバーユニットを簡便に増加することが可能となっている。
また、電源ユニットは、電源供給面に取り付けられた弱電コネクターをさらに有し、電源コネクターから強電を第1電源として出力するとともに、弱電コネクターから弱電を出力し、各ドライバーユニットは、ドライバー筐体の第1面に取り付けられた第3コネクターと、ドライバー筐体の第2面に取り付けられた第4コネクターと、第3コネクターに入力された弱電の供給を受けて駆動基板による駆動を制御する、ドライバー筐体に収容された制御基板とをさらに有し、各ドライバーユニットの第4コネクターは、電源ユニットの弱電コネクターと同一の形状を有し、各ドライバーユニットの第3コネクターは、電源ユニットの弱電コネクターに着脱可能であるとともに、他のドライバーユニットの第4コネクターに着脱可能であるように、コントローラーを構成しても良い。
このように構成されたコントローラーでは、電源ユニットは、電源筐体の電源供給面に取り付けられた弱電コネクターを有し、電源筐体に収容された電源基板により生成した弱電を弱電コネクターから出力する。これに対して、ドライバーユニットは、ドライバー筐体の第1面に取り付けられた第3コネクターを有し、第3コネクターに入力された弱電の供給を受けて駆動基板による駆動を制御する制御基板をドライバー筐体に収容する。そして、ドライバーユニットの第3コネクターは、電源ユニットの弱電コネクターに着脱可能である。したがって、電源ユニットの電源供給面とドライバーユニットの第1面とを互いに隣接させて、電源ユニットの弱電コネクターとドライバーユニットの第3コネクターとを結合すれば、電源ユニットからドライバーユニットの制御基板に弱電を供給できる。
さらに、ドライバーユニットは、ドライバー筐体の第2面に取り付けられた第4コネクターを有し、第3コネクターに入力された弱電を第4コネクターに出力する。しかも、ドライバーユニットの第4コネクターは、電源ユニットの弱電コネクターと共通する形状を有し、他のドライバーユニットの第3コネクターと着脱可能である。したがって、ドライバーユニットを増加する場合には、既に電源ユニットに接続された一のドライバーユニットの第2面と、他のドライバーユニットの第1面とを互いに隣接させて、一のドライバーユニットの第4コネクターと他のドライバーユニットの第3コネクターを結合すれば、電源ユニットから一のドライバーユニットを介して他のドライバーユニットの制御基板に弱電を供給できる。同じ要領で、電源ユニットに接続済みのドライバーユニットに対して、電源ユニットの反対側から新たなドライバーユニットを接続することで、新たなドライバーユニットの制御基板に弱電を供給できる。つまり、接続済みのドライバーユニットの第4コネクターに新たなドライバーユニットの第3コネクターを接続することで、新たなドライバーユニットを電源ユニットに簡便に接続できる。こうして、駆動対象の増設に対応してドライバーユニットを簡便に増加することが可能となっている。
また、ホスト筐体と、ホスト筐体が有する信号供給面に取り付けられた制御コネクターと、ホスト筐体に収容された演算部とを有し、演算部により生成した制御信号を制御コネクターから出力するホストコントローラーユニットをさらに備え、各ドライバーユニットでは、第4コネクターに入力された制御信号に基づき制御基板が駆動基板による駆動を制御し、各ドライバーユニットの第3コネクターは、ホストコントローラーユニットの制御コネクターと共通する形状を有し、各ドライバーユニットの第4コネクターは、ホストコントローラーユニットの制御コネクターに着脱可能であるように、コントローラーを構成しても良い。
かかる構成では、各ドライバーユニットでは、第4コネクターに入力された制御信号に基づき制御基板が駆動基板による駆動を制御する。これに対して、ホストコントローラーユニットは、ホスト筐体が有する信号供給面に取り付けられた制御コネクターを有し、制御信号を制御コネクターから出力する演算部をホスト筐体に収容する。そして、ホストコントローラーユニットの制御コネクターは、ドライバーユニットの第3コネクターと共通する形状を有し、各ドライバーユニットの第4コネクターに着脱可能である。したがって、電源ユニットに接続済みのドライバーユニットのうち、電源ユニットの反対側の端に位置するドライバーユニットの第2面と、ホストコントローラーユニットの信号供給面とを互いに隣接させて、このドライバーユニットの第4コネクターとホストコントローラーユニットの制御コネクターとを結合すれば、ホストコントローラーユニットからドライバーユニットの制御基板に制御信号を供給できる。
あるいは、電源ユニットは、電源筐体に収容された演算部を有し、演算部により生成した制御信号を弱電コネクターから出力し、各ドライバーユニットでは、第3コネクターに入力された制御信号に基づき制御基板が駆動基板による駆動を制御するように、コントローラーを構成しても良い。かかる構成では、各ドライバーユニットでは、第3コネクターに入力された制御信号に基づき制御基板が駆動基板による駆動を制御する。これに対して、電源ユニットは、生成した制御信号を弱電コネクターから出力する。こうして、電源ユニットからドライバーユニットの制御基板に制御信号を供給できる。
この発明は、モーター等の駆動対象を駆動する技術全般に適用可能である。
1…モーターコントローラー(コントローラー)、2…電源ユニット、20…電源筐体、20c…電源供給側面(電源供給面)、3…ドライバーユニット、3A…ドライバーユニット(第1種ドライバーユニット)、3B…ドライバーユニット(第2種ドライバーユニット)、30…ドライバー筐体、30b…第1側面(第1面)、30c…第2側面(第2面)、32…モーター制御基板(制御基板)、33…パワー回路基板(駆動基板)、34…電源基板、4…ホストコントローラーユニット4、40…ホスト筐体、40b…信号供給側面(信号供給面)、41…CPU(演算部)、Ph…強電(第1電源)、Pw…弱電、Pl…低電圧電源(第2電源)、Sc…制御信号、H2…強電コネクター(電源コネクター)、H31…強電コネクター(第1コネクター)、H32…強電コネクター(第2コネクター)、W2…弱電コネクター(弱電コネクター)、W31…弱電コネクター(第3コネクター)、W32…弱電コネクター(第4コネクター)、W4…弱電コネクター(制御コネクター)、Ma…ACサーボモーター(第1種駆動対象)、Ms…ステッピングモーター(第2種駆動対象)
Claims (6)
- 第1電源を出力する電源ユニットと、
電源の供給を受けて動作する駆動基板を有する複数のドライバーユニットと
を備え、
前記複数のドライバーユニットには、第1種ドライバーユニットと、前記第1種ドライバーユニットと異なる種類の第2種ドライバーユニットとが含まれ、
前記第1種ドライバーユニットは、前記電源ユニットから供給された前記第1電源を前記駆動基板に供給して前記駆動基板を動作させることで、前記駆動基板により第1種駆動対象を駆動し、
前記第2種ドライバーユニットは、前記電源ユニットから供給された前記第1電源を、前記第1電源より低電圧の第2電源に変換する電源基板をさらに有し、前記第2電源を前記駆動基板に供給して前記駆動基板を動作させることで、前記駆動基板により前記第1種駆動対象と異なる種類の第2種駆動対象を駆動するコントローラー。 - 前記電源ユニットは、電源筐体と、前記電源筐体の電源供給面に取り付けられた電源コネクターとを有し、前記第1電源を前記電源コネクターから出力し、
前記各ドライバーユニットは、前記駆動基板を収容するドライバー筐体と、前記ドライバー筐体の第1面に取り付けられた第1コネクターと、前記ドライバー筐体の前記第1面と反対の第2面に取り付けられた第2コネクターとを有し、前記第1コネクターに入力された前記第1電源を前記第2コネクターから出力し、
前記第1種ドライバーユニットの前記駆動基板は、前記第1コネクターに入力された前記第1電源の供給を受けて動作し、
前記第2種ドライバーユニットの前記電源基板は、前記第1コネクターに入力された前記第1電源を前記第2電源に変換し、
前記各ドライバーユニットの前記第2コネクターは、前記電源ユニットの前記電源コネクターと共通する形状を有し、
前記各ドライバーユニットの前記第1コネクターは、前記電源ユニットの前記電源コネクターに着脱可能であるとともに、他のドライバーユニットの前記第2コネクターに着脱可能である請求項1に記載のコントローラー。 - 前記電源ユニットは、前記電源供給面に取り付けられた弱電コネクターをさらに有し、前記電源コネクターから強電を前記第1電源として出力するとともに、前記弱電コネクターから弱電を出力し、
前記各ドライバーユニットは、前記ドライバー筐体の前記第1面に取り付けられた第3コネクターと、前記ドライバー筐体の前記第2面に取り付けられた第4コネクターと、前記第3コネクターに入力された前記弱電の供給を受けて前記駆動基板による駆動を制御する、前記ドライバー筐体に収容された制御基板とをさらに有し、
前記各ドライバーユニットの前記第4コネクターは、前記電源ユニットの前記弱電コネクターと同一の形状を有し、
前記各ドライバーユニットの前記第3コネクターは、前記電源ユニットの前記弱電コネクターに着脱可能であるとともに、他のドライバーユニットの前記第4コネクターに着脱可能である請求項2に記載のコントローラー。 - ホスト筐体と、前記ホスト筐体が有する信号供給面に取り付けられた制御コネクターと、前記ホスト筐体に収容された演算部とを有し、前記演算部により生成した制御信号を前記制御コネクターから出力するホストコントローラーユニットをさらに備え、
前記各ドライバーユニットでは、前記第4コネクターに入力された前記制御信号に基づき前記制御基板が前記駆動基板による駆動を制御し、
前記各ドライバーユニットの前記第3コネクターは、前記ホストコントローラーユニットの前記制御コネクターと共通する形状を有し、
前記各ドライバーユニットの前記第4コネクターは、前記ホストコントローラーユニットの前記制御コネクターに着脱可能である請求項3に記載のコントローラー。 - 前記電源ユニットは、前記電源筐体に収容された演算部を有し、前記演算部により生成した制御信号を前記弱電コネクターから出力し、
前記各ドライバーユニットでは、前記第3コネクターに入力された前記制御信号に基づき前記制御基板が前記駆動基板による駆動を制御する請求項3に記載のコントローラー。 - 外部から供給された第1電源を前記第1電源より低電圧の第2電源に変換する電源基板と、
前記第2電源の供給を受けて動作することで、駆動対象を駆動する駆動基板と
を備えるドライバーユニット。
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