WO2019123594A1 - モータ制御装置 - Google Patents

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WO2019123594A1
WO2019123594A1 PCT/JP2017/045879 JP2017045879W WO2019123594A1 WO 2019123594 A1 WO2019123594 A1 WO 2019123594A1 JP 2017045879 W JP2017045879 W JP 2017045879W WO 2019123594 A1 WO2019123594 A1 WO 2019123594A1
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resolution
motor
detector
unit
rotational position
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PCT/JP2017/045879
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Inventor
章 田辺
宗洋 村田
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Priority to TW107139312A priority patent/TWI660570B/zh
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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/17—Circuit arrangements for detecting position and for generating speed information
    • G—PHYSICS
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    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
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    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
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    • H02P29/028—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the motor continuing operation despite the fault condition, e.g. eliminating, compensating for or remedying the fault
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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
    • H02P2203/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the means for detecting the position of the rotor
    • H02P2203/05—Determination of the rotor position by using two different methods and/or motor models

Definitions

  • the present invention relates to a motor control device that controls a motor that drives a mechanical device that moves a moving object.
  • a mechanical device for moving a moving object is known, the mechanical device is driven by a motor, and the motor is controlled by a motor controller.
  • An example of the movement target is a table.
  • the motor control device receives from the controller a command signal for specifying the position of the movement destination of the table, and receives and receives a detection signal indicating the rotation position from the detector for detecting the rotation position of the motor. The motor is controlled based on the command signal and the detection signal.
  • the motor control device calculates the value of the voltage applied to the motor based on the command signal and the detection signal in order to control the motor.
  • the motor control device takes into consideration the gear ratio of the plurality of gears of the mechanical device, the pitch of the ball screw of the mechanical device, and the resolution of the detector. It is converted into a signal indicating the rotational position of the motor. That is, the motor control device performs unit conversion.
  • Patent Document 1 discloses a method in which both an numerator and a denominator have integer terms and power-of-two terms in fractional arithmetic in unit conversion.
  • Patent Document 2 discloses a technique for acquiring information indicating resolution by communication.
  • Patent Document 3 discloses a technique for converting a position command from the resolution of a controller to an internal position command of higher resolution than the resolution of a position detector.
  • JP 2002-112566 A JP, 2004-317261, A JP, 2012-104047, A
  • the detector breaks down, it has to be replaced.
  • the resolution of the detector is increasing year by year. Therefore, when trying to replace a detector, there may be no detector having the same resolution as the resolution of the detector to be replaced, and as it is, the motor control device used before the detector was replaced I can not use
  • the present invention has been made in view of the above, and a detector for detecting a rotational position of a motor or a position of a moving object is replaced with another detector having a resolution higher than that of the detector.
  • An object of the present invention is to provide a motor control device that controls a motor with the accuracy of the resolution of a detector before replacement.
  • the present invention is a motor control device that controls a motor that drives a mechanical device that moves a moving object, and a first detector that detects the position of an object.
  • a detection signal indicating the position of the object detected by the second detector based on a ratio between the resolution of the second detector and the resolution of the second detector for detecting the position of the object; It has a resolution conversion unit that converts it into a resolution signal.
  • the present invention controls a voltage applied to the motor on the basis of a command signal for specifying the position of the movement destination of the movement target, and a signal obtained by the resolution conversion unit converting the detection signal. It further has a current control unit.
  • the position of the object is the rotational position of the motor or the position of the movement target.
  • the motor control device of the present invention even if the detector for detecting the rotational position of the motor or the position of the movement target is replaced with another detector having resolution higher than that of the detector, the detector before replacement is An effect is obtained that the motor can be controlled with the accuracy of resolution.
  • FIG. 1 shows a configuration of a motor control device according to a first embodiment.
  • the flowchart which shows a part of operation of the unit conversion part which the motor control apparatus concerning Embodiment 1 has, and a resolution conversion part
  • a processor in which at least a part of functions of a unit conversion unit, a position control unit, a speed calculation unit, a speed control unit, a current control unit, and a resolution conversion unit included in the motor control device according to the first embodiment is implemented by a processor.
  • Figure shown The processing circuit realizes at least a part of the components of the unit conversion unit, the position control unit, the speed calculation unit, the speed control unit, the current control unit, and the resolution conversion unit included in the motor control device according to the first embodiment.
  • Diagram showing the processing circuit of the case FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a motor control device according to a second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a motor control device 1 according to a first embodiment.
  • the motor control device 1 is a device that controls a motor 3 that drives a mechanical device 2 that moves a moving object.
  • the mechanical device 2 and the motor 3 are also shown in FIG.
  • the movement target is the table 4.
  • the table 4 is also shown in FIG.
  • the mechanical device 2 is a table drive device that converts the rotational motion of the motor 3 into linear motion to drive the table 4 and has the first gear 21 and the second gear 22.
  • the first gear 21 and the second gear 22 are speed reducers.
  • the mechanical device 2 further includes a ball screw 23. The first gear 21 and the second gear 22 mesh and transmit the rotational motion force supplied from the motor 3 to the ball screw 23.
  • the first gear 21 is relatively close to the motor 3 and is relatively far from the table 4, and the second gear 22 is relatively far from the motor 3 and relatively close to the table 4.
  • the number of teeth of the first gear 21 is defined as Gr1
  • the number of teeth of the second gear 22 is defined as Gr2.
  • the ball screw 23 is connected to the table 4 and performs linear motion based on the force supplied from the second gear 22 to move the table 4 on a predetermined straight line.
  • the movement amount per rotation of the ball screw 23 is defined as PIT (mm).
  • FIG. 1 Also shown in FIG. 1 is a rotational position detector 5 for detecting the rotational position of the motor 3.
  • the rotational position detector 5 is replaced with a new rotational position detector 5.
  • the rotational position detector 5 before replacement may be described as a first rotational position detector 5, and the rotational position detector 5 after replacement may be described as a second rotational position detector 5.
  • the resolution of the rotational position detector 5 before replacement is RNG. That is, the resolution of the first rotational position detector 5 is RNG.
  • RNG is the number of pulses per one rotation of the motor 3.
  • the rotational position of the motor 3 is detected by any one of the rotational position detector 5 before the replacement and the rotational position detector 5 after the replacement, so in FIG. It is shown.
  • the first rotational position detector 5 which is the rotational position detector 5 before replacement, detects the rotational position of the motor 3 with an accuracy of 360 ° / RNG. For example, when RNG is 1000, the first rotational position detector 5 detects the rotational position of the motor 3 with an accuracy of 360 ° / 1000.
  • FIG. 1 also shows a controller 6 that transmits a command signal for specifying the position of the movement destination of the table 4 to the motor control device 1.
  • the minimum unit of the value indicated by the command signal is defined as IU (mm).
  • the controller 6 is located outside the motor control device 1.
  • the motor control device 1 has a unit conversion unit 11 that converts a command signal that the controller 6 transmits to the motor control device 1 into a signal that specifies the rotational position of the motor 3 using the following equation (1).
  • the command signal is a signal that designates the position of the movement destination of the table 4.
  • the equation (1) is an equation showing a unit conversion factor used when converting the command signal into a signal for specifying the rotational position of the motor 3.
  • each of IU, PIT, Gr1 and Gr2 is as follows.
  • IU (mm) 1 x 10 -3 (mm)
  • PIT (mm) 10 (mm)
  • the unit conversion unit 11 converts the command signal into a signal that specifies the rotational position of the motor 3 based on the following equation (2).
  • Formula (2) contains the unit conversion factor which Formula (1) shows.
  • the unit conversion unit 11 is a signal “2 ⁇ RNG” which designates that the motor 3 is rotated twice by the command signal from the controller 6. Convert to
  • Unit conversion unit 11 receives data indicating each of IU, PIT, Gr1 and Gr2 from controller 6, calculates a unit conversion coefficient based on equation (1), and stores data indicating the calculated unit conversion coefficient. Do.
  • the unit conversion unit 11 has a storage unit, and stores data indicating the calculated unit conversion coefficient in the storage unit.
  • An example of the storage unit is a flash memory.
  • the motor control device 1 uses a signal specifying the rotational position of the motor 3 obtained by the unit conversion unit 11 and a detection signal indicating the rotational position of the motor 3 detected by the rotational position detector 5 before replacement. And a position control unit 12 that calculates a speed command that specifies the rotational speed of the motor 3. Specifically, the position control unit 12 subtracts the rotational position of the motor 3 detected by the rotational position detector 5 before replacement from the rotational position of the motor 3 specified by the signal obtained by the unit conversion unit 11. Go and calculate the speed command.
  • the signal obtained by the unit converting unit 11 is a signal after the command converting unit 11 converts a command signal specifying the position of the movement destination of the table 4.
  • the motor control device 1 further includes a speed calculation unit 13 that calculates the rotational speed of the motor 3 by differentiating the rotational position of the motor 3 detected by the rotational position detector 5 before replacement with respect to time.
  • the motor control device 1 is a current command that designates the value of the current applied to the motor 3 based on the speed command calculated by the position control unit 12 and the rotational speed of the motor 3 calculated by the speed calculation unit 13.
  • the motor control device 1 generates a voltage command specifying the value of the voltage applied to the motor 3 based on the current command generated by the speed control unit 14, and performs current control to apply the voltage of the value to the motor 3. It further has a part 15. That is, before the rotational position detector 5 is replaced with a new rotational position detector 5, the current control unit 15 generates a command signal and the rotational position of the motor 3 detected by the rotational position detector 5 before replacement. The voltage applied to the motor 3 is controlled based on the detection signal shown.
  • the motor control device 1 further includes a storage unit 16 that stores information indicating the resolution of the rotational position detector 5 before replacement. That is, the storage unit 16 stores information indicating the resolution of the first rotational position detector 5.
  • An example of the storage unit 16 is a flash memory.
  • the motor control device 1 further includes a resolution conversion unit 17 that calculates the magnification of the resolution of the rotational position detector 5 after replacement for the resolution of the rotational position detector 5 before replacement when the rotational position detector 5 is replaced .
  • the magnification calculated by the resolution conversion unit 17 is defined as “conversion magnification”.
  • the rotational position detector 5 after replacement is the second rotational position detector 5.
  • the resolution conversion unit 17 receives information indicating the resolution of the rotational position detector 5 after replacement from the rotational position detector 5 after replacement, and the rotational position detector 5 after replacement indicated by the received information
  • the resolution of the rotational position detector 5 after replacement relative to the resolution of the rotational position detector 5 before replacement is divided by the resolution of the rotational position detector 5 before replacement indicated by the information stored in the storage unit 16. Calculate the conversion factor of resolution.
  • the resolution of the rotational position detector 5 before replacement is 1,048,576 (the number of pulses per one rotation of the motor 3), and the resolution of the rotational position detector 5 after replacement is 4,194,304 ( If the number of pulses per one rotation of the motor 3), the resolution conversion unit 17 calculates a conversion magnification of “4 times”. Four times corresponds to 2 bits.
  • the resolution conversion unit 17 has a storage unit, and stores data indicating the calculated conversion magnification in the storage unit.
  • An example of the storage unit is a flash memory.
  • the resolution conversion unit 17 divides the value indicated by the detection signal indicating the rotational position of the motor 3 detected by the rotational position detector 5 after replacement by the conversion magnification, and It is converted into a signal of resolution of the rotational position detector 5. That is, when the rotational position detector 5 is replaced, the resolution conversion unit 17 detects the resolution of the first rotational position detector 5 that detects the rotational position of the motor 3 and the second rotation that detects the rotational position of the motor 3 Based on the ratio to the resolution of the position detector 5, a detection signal indicating the rotational position of the motor 3 detected by the second rotational position detector 5 is converted to a signal of the resolution of the first rotational position detector 5. .
  • the first rotational position detector 5 is the rotational position detector 5 before replacement
  • the second rotational position detector 5 is the rotational position detector 5 after replacement. Note that before the rotational position detector 5 is replaced, the resolution conversion unit 17 sends a detection signal indicating the rotational position of the motor 3 detected by the rotational position detector 5 after replacement to the position control unit 12 and the speed calculation unit 13. Output.
  • the position control unit 12 uses the signal for specifying the rotational position of the motor 3 obtained by the unit conversion unit 11 and the rotational position detector 5 after the resolution conversion unit 17 is replaced. Based on the signal obtained by converting the detected detection signal, a speed command for specifying the rotational speed of the motor 3 is calculated.
  • the signal indicating the rotational position of the motor 3 obtained by the unit conversion unit 11 is a signal after the command signal from the controller 6 is converted by the unit conversion unit 11.
  • the command signal from the controller 6 is a signal that designates the position of the movement destination of the table 4.
  • the speed calculation unit 13 calculates the rotational speed of the motor 3 by differentiating the value indicated by the signal obtained by the resolution conversion unit 17 with respect to time.
  • the current control unit 15 calculates the value of the voltage applied to the motor 3 based on the current command generated by the speed control unit 14 after the rotational position detector 5 is replaced. Is generated, and the voltage of the corresponding value is applied to the motor 3. That is, when the rotational position detector 5 is replaced, the current control unit 15 is a signal obtained by converting the command signal and the detection signal detected by the rotational position detector 5 after the resolution conversion unit 17 has been replaced. Control the voltage applied to the motor 3 based on
  • the resolution of the rotational position detector 5 is a power of two.
  • the CPU Central Processing Unit
  • the CPU performs shift operation based on the number of bits corresponding to the calculated conversion magnification, thereby causing the rotational position detector 5 after replacement to be performed.
  • the value indicated by the detected detection signal is converted into a signal of resolution of the rotational position detector 5 before replacement.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a part of the operations of the unit conversion unit 11 and the resolution conversion unit 17 that the motor control device 1 according to the first embodiment has.
  • the unit conversion unit 11 converts the unit conversion data, which is data for calculating the unit conversion coefficient shown in the above equation (1), to the controller 6. Received from (S1).
  • the unit conversion unit 11 calculates a unit conversion factor based on the unit conversion data, and stores data indicating the unit conversion factor (S2).
  • the resolution conversion unit 17 acquires information indicating the resolution of the rotational position detector 5 before replacement from the storage unit 16 (S3), and detects the rotational position after replacement of information indicating the resolution of the rotational position detector 5 after replacement. It receives from the device 5 (S4).
  • the resolution conversion unit 17 determines whether there is a difference between the resolution indicated by the information acquired in step S3 and the resolution indicated by the information received in step S4 (S5). When the resolution conversion unit 17 determines that there is no difference between the two resolutions (No in S5), the operation for calculating the conversion magnification ends. When the resolution conversion unit 17 determines that there is a difference between the two resolutions (Yes in S5), the conversion magnification is calculated by dividing the resolution indicated by the information received in step S4 by the resolution indicated by the information acquired in step S3. To do (S6). The resolution conversion unit 17 stores data indicating the conversion magnification calculated in step S6 (S7).
  • the unit conversion unit 11 After the unit conversion unit 11 stores data indicating a unit conversion coefficient, the rotational position detector 5 is exchanged, and the resolution conversion unit 17 stores data indicating a conversion magnification, the unit conversion unit 11 receives When the command signal is received, the command signal is converted into a signal designating the rotational position of the motor 3 based on the equation (2).
  • the position control unit 12 is obtained by converting the signal specifying the rotational position of the motor 3 obtained by the unit conversion unit 11 and the detection signal detected by the rotational position detector 5 after the resolution conversion unit 17 has been replaced. Based on the received signal, a speed command for specifying the rotational speed of the motor 3 is calculated.
  • the speed calculation unit 13 calculates the rotation speed of the motor 3 by differentiating the value indicated by the signal obtained by the resolution conversion unit 17 with time.
  • the speed control unit 14 is a current command that specifies the value of the current applied to the motor 3 based on the speed command calculated by the position control unit 12 and the rotational speed of the motor 3 calculated by the speed calculation unit 13.
  • Generate The current control unit 15 generates a voltage command specifying the value of the voltage applied to the motor 3 based on the current command generated by the speed control unit 14, and applies the voltage of the value to the motor 3.
  • the motor control device 1 determines the resolution of the first rotational position detector 5 which is the rotational position detector 5 before replacement.
  • the detection signal indicating the rotational position of the motor 3 detected by the second rotational position detector 5 based on the ratio to the resolution of the second rotational position detector 5 which is the rotational position detector 5 after replacement is It is converted into a signal of resolution of the rotational position detector 5 of 1.
  • the motor control device 1 controls the voltage applied to the motor 3 based on the command signal specifying the position of the movement destination of the table 4 to be moved and the signal obtained by converting the above detection signal. Do.
  • the motor control device 1 is configured such that the first rotational position detector 5 which is the rotational position detector 5 before replacement has a resolution different from that of the first rotational position detector 5.
  • the motor 3 can be controlled with the accuracy of the resolution of the first rotational position detector 5 even if it is replaced.
  • the resolution conversion unit 17 receives information indicating the resolution of the rotational position detector 5 after replacement from the rotational position detector 5 after replacement.
  • the resolution conversion unit 17 may receive information indicating the resolution of the rotational position detector 5 after replacement from the controller 6.
  • the resolution conversion unit 17 may receive information indicating the resolution of the rotational position detector 5 before replacement from the rotational position detector 5 before replacement, or may receive from the controller 6.
  • the storage unit 16 stores information indicating the resolution of the rotational position detector 5 before replacement.
  • the resolution conversion unit 17 exchanges the detection signal detected by the rotational position detector 5 after replacement based on the ratio between the resolution of the rotational position detector 5 before replacement and the resolution of the rotational position detector 5 after replacement. It is converted into a signal of the resolution of the previous rotational position detector 5.
  • the mechanical device 2 is a table drive device that converts the rotational motion of the motor 3 into linear motion to drive the table 4 and one motor 3 is shown in FIG. There is.
  • the mechanical device 2 may have two motors 3. One of the two motors 3 is for linearly moving the table 4 on the X axis, and the other of the two motors 3 is for linearly moving the table 4 on the Y axis orthogonal to the X axis. It is.
  • the motor control device 1 performs the above-described operation for each of the two motors 3.
  • FIG. 6 is a diagram showing the processor 31 when the function is realized by the processor 31. That is, at least a part of the functions of the unit conversion unit 11, the position control unit 12, the speed calculation unit 13, the speed control unit 14, the current control unit 15 and the resolution conversion unit 17 are processors that execute programs stored in the memory 32. 31 may be realized.
  • the processor 31 is a CPU, a processing device, a computing device, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • a memory 32 is also shown in FIG.
  • the processor 31 When at least a part of the functions of the unit conversion part 11, the position control part 12, the speed calculation part 13, the speed control part 14, the current control part 15 and the resolution conversion part 17 is realized by the processor 31, the part of the functions is , The processor 31, and software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • the software or firmware is written as a program and stored in the memory 32.
  • the processor 31 reads out and executes the program stored in the memory 32 to execute at least the unit conversion unit 11, the position control unit 12, the speed calculation unit 13, the speed control unit 14, the current control unit 15 and the resolution conversion unit 17. Implement some functions.
  • the motor control device 1 A program that results in execution of steps executed by at least a part of the unit conversion unit 11, the position control unit 12, the speed calculation unit 13, the speed control unit 14, the current control unit 15, and the resolution conversion unit 17 It has a memory 32 for storing.
  • the program stored in the memory 32 is a computer that executes a procedure or method executed by at least a part of the unit conversion unit 11, the position control unit 12, the speed calculation unit 13, the speed control unit 14, the current control unit 15, and the resolution conversion unit 17. It can be said that the
  • the memory 32 is, for example, nonvolatile such as random access memory (RAM), read only memory (ROM), flash memory, erasable programmable read only memory (EPROM), EEPROM (registered trademark) (electrically erasable programmable read only memory), etc.
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • EPROM erasable programmable read only memory
  • EEPROM registered trademark
  • it is volatile semiconductor memory, magnetic disk, flexible disk, optical disk, compact disk, mini disk, DVD (Digital Versatile Disk), or the like.
  • FIG. 4 shows at least one of the unit conversion unit 11, the position control unit 12, the speed calculation unit 13, the speed control unit 14, the current control unit 15, and the resolution conversion unit 17 which the motor control device 1 according to the first embodiment has. It is a figure which shows the processing circuit 41 in case the component of a part is implement
  • the processing circuit 41 is dedicated hardware.
  • the processing circuit 41 may be, for example, a single circuit, a compound circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an application specific integrated circuit (ASIC), a field-programmable gate array (FPGA), or a combination thereof. It is.
  • the unit conversion unit 11, the position control unit 12, the speed calculation unit 13, the speed control unit 14, the current control unit 15, and a part of the resolution conversion unit 17 may be dedicated hardware that is separate from the remaining part.
  • the plurality of functions of unit conversion unit 11 position control unit 12, speed calculation unit 13, speed control unit 14, current control unit 15, and resolution conversion unit 17, part of the plurality of functions is realized by software or firmware,
  • the rest of the plurality of functions may be realized by dedicated hardware.
  • the plurality of functions of the unit conversion unit 11, the position control unit 12, the speed calculation unit 13, the speed control unit 14, the current control unit 15, and the resolution conversion unit 17 may be hardware, software, firmware, or a combination thereof. Can be realized by
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a motor control device 1A according to a second embodiment.
  • the motor control device 1 ⁇ / b> A includes a speed calculation unit 13, a speed control unit 14, and a current control unit 15 which the motor control device 1 according to the first embodiment has.
  • the unit conversion unit 11 of the first embodiment is replaced by a unit conversion unit 11a
  • the position control unit 12 of the first embodiment is replaced by a position control unit 12a.
  • the storage unit 16 of the first embodiment is replaced with a storage unit 16a.
  • An example of the storage unit 16a is a flash memory.
  • the resolution conversion unit 17 is replaced by a resolution conversion unit 17a.
  • a machine end detector 7 for detecting the position of the table 4 is used. Specifically, the machine end detector 7 directly detects the position of the table 4.
  • each of rotational position detector 5 and machine end detector 7 transmits a detection signal to motor control device 1A.
  • the method in which each of the rotational position detector 5 and the machine end detector 7 transmits a detection signal to the motor control device 1A is a full closed control method.
  • the rotational position detector 5 is not replaced but the machine end detector 7 is replaced.
  • differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the machine end detector 7 detects the position of the table 4 without being affected by the first gear 21 and the second gear 22.
  • the resolution of the mechanical end detector 7 is defined as PIT (mm) which is the movement amount per rotation of the ball screw 23.
  • the unit conversion unit 11a converts the command signal that the controller 6 transmits to the motor control device 1A into a signal that specifies the rotational position of the motor 3 using the following equation (3).
  • the command signal is a signal that designates the position of the movement destination of the table 4.
  • the equation (3) is an equation showing a unit conversion factor used when converting the command signal into a signal for designating the rotational position of the motor 3.
  • the storage unit 16a stores information indicating the resolution of the machine end detector 7 before replacement.
  • the resolution conversion unit 17a calculates a conversion magnification of the resolution of the machine end detector 7 after replacement with respect to the resolution of the machine end detector 7 before replacement.
  • the resolution conversion unit 17a receives information indicating the resolution of the machine end detector 7 after replacement from the machine end detector 7 after replacement, and the machine end detector 7 after exchange indicated by the received information.
  • the resolution of the machine end detector 7 after replacement with respect to the resolution of the machine end detector 7 before replacement is divided by the resolution of the machine end detector 7 before replacement indicated by the information stored in the storage unit 16a. Calculate the conversion factor of resolution.
  • the resolution conversion unit 17a has a storage unit, and stores data indicating the calculated conversion magnification in the storage unit.
  • An example of the storage unit is a flash memory.
  • the machine end detector 7 before replacement is a first machine end detector 7, and the machine end detector 7 after replacement is a second machine end detector 7.
  • the resolution conversion unit 17a divides the value indicated by the detection signal indicating the position of the table 4 detected by the machine end detector 7 after replacement by the conversion ratio to obtain the machine before replacement. It converts into a signal of resolution of the end detector 7. That is, when the machine end detector 7 is replaced, the resolution conversion unit 17a performs the second conversion based on the ratio between the resolution of the first machine end detector 7 and the resolution of the second machine end detector 7. The detection signal indicating the position of the table 4 detected by the machine end detector 7 is converted into a signal of the resolution of the first machine end detector 7.
  • the position control unit 12 a has a function of converting the position of the table 4 into the rotational position of the motor 3. Before the machine end detector 7 is replaced, the position control unit 12a uses the function and a signal for designating the rotational position of the motor 3 obtained by the unit conversion unit 11a, and detected by the machine end detector 7 Based on the detection signal, a speed command for specifying the rotational speed of the motor 3 is calculated. When the machine end detector 7 is replaced, the position control unit 12a uses the function to specify the signal for specifying the rotational position of the motor 3 obtained by the unit conversion unit 11a, and the machine after the resolution conversion unit 17a is replaced. Based on the signal obtained by converting the detection signal detected by the end detector 7, a speed command specifying the rotational speed of the motor 3 is calculated. The current control unit 15 is applied to the motor 3 based on the command signal for specifying the position of the movement destination of the table 4 to be moved and the signal obtained by the resolution conversion unit 17a converting the detection signal. Control the voltage.
  • the motor control device 1A of the second embodiment when the machine end detector 7 is replaced, the resolution of the first machine end detector 7 which is the machine end detector 7 before replacement and the machine end detector after replacement
  • the motor control device 1A controls the voltage applied to the motor 3 based on the command signal for specifying the position of the movement destination of the table 4 to be moved and the signal obtained by converting the above detection signal. Do.
  • the motor control device 1A is configured such that the first machine end detector 7, which is the machine end detector 7 before replacement, has a resolution different from that of the first machine end detector 7. It is possible to control the motor 3 with the accuracy of the resolution of the first machine end detector 7 even if it is replaced.
  • the resolution conversion unit 17a receives information indicating the resolution of the machine end detector 7 after replacement from the machine end detector 7 after replacement.
  • the resolution conversion unit 17a may receive, from the controller 6, information indicating the resolution of the machine end detector 7 after replacement.
  • the resolution conversion unit 17 a may receive information indicating the resolution of the machine end detector 7 before replacement from the machine end detector 7 before replacement, or may receive information from the controller 6.
  • the storage unit 16a stores information indicating the resolution of the machine end detector 7 before replacement.
  • the resolution conversion unit 17a exchanges the detection signal detected by the machine end detector 7 after replacement based on the ratio between the resolution of the machine end detector 7 before replacement and the resolution of the machine end detector 7 after replacement. It is converted into a signal of the resolution of the previous machine end detector 7.
  • processing circuit 41 of the first embodiment At least a part of components constituting unit conversion unit 11a, position control unit 12a, speed calculation unit 13, speed control unit 14, current control unit 15, and resolution conversion unit 17a are the same as processing circuit 41 of the first embodiment. It may be realized by a processing circuit having a function.
  • the configuration shown in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and one of the configurations is possible within the scope of the present invention. It is also possible to omit or change parts.

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Abstract

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

Description

モータ制御装置
　本発明は、移動対象を移動させる機械装置を駆動するモータを制御するモータ制御装置に関する。
　移動対象を移動させる機械装置が知られており、機械装置はモータによって駆動され、モータはモータ制御装置によって制御される。移動対象の一例は、テーブルである。具体的には、モータ制御装置は、テーブルの移動先の位置を指定する指令信号をコントローラから受信すると共に、モータの回転位置を検出する検出器から回転位置を示す検出信号を受信し、受信した指令信号と検出信号とをもとにモータを制御する。
　モータ制御装置は、モータを制御するために、指令信号と検出信号とをもとにモータに印加する電圧の値を算出する。電圧の値を算出する際、モータ制御装置は、機械装置が有する複数の歯車のギア比と、機械装置が有するボールねじのピッチと、検出器の分解能とを考慮し、指令信号が示す値をモータの回転位置を示す信号に変換する。つまり、モータ制御装置は単位変換を行う。
　特許文献１は、単位換算における分数演算において、分子と分母とのいずれにも整数項と２のべき乗項とを持たせる手法を開示している。特許文献２は、分解能を示す情報を通信で取得する技術を開示している。特許文献３は、位置指令をコントローラの分解能から位置検出器の分解能より高い分解能の内部位置指令へ変換する技術を開示している。
特開２００２－１１２５６６号公報 特開２００４－３１７２６１号公報 特開２０１２－１０４０４７号公報
　ところで、検出器が故障すると、検出器を交換しなければならない。検出器の分解能は、年々高くなっている。そのため、検出器を交換しようとするときに交換対象の検出器の分解能と同じ分解能を有する検出器が存在しない場合があり、そのままでは、検出器が交換される前に使用していたモータ制御装置を使用することができない。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータの回転位置又は移動対象の位置を検出する検出器が当該検出器の分解能よりも高い分解能を有する別の検出器に交換されても交換前の検出器の分解能の精度でモータを制御するモータ制御装置を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、移動対象を移動させる機械装置を駆動するモータを制御するモータ制御装置であって、物体の位置を検出する第１の検出器の分解能と前記物体の位置を検出する第２の検出器の分解能との比をもとに、前記第２の検出器が検出した前記物体の位置を示す検出信号を前記第１の検出器の分解能の信号に変換する分解能変換部を有する。本発明は、前記移動対象の移動先の位置を指定する指令信号と、前記分解能変換部が前記検出信号を変換することによって得た信号とをもとに前記モータに印加される電圧を制御する電流制御部を更に有する。前記物体の位置は、前記モータの回転位置又は前記移動対象の位置である。
　本発明にかかるモータ制御装置は、モータの回転位置又は移動対象の位置を検出する検出器が当該検出器の分解能よりも高い分解能を有する別の検出器に交換されても交換前の検出器の分解能の精度でモータを制御することができるという効果を奏する。
実施の形態１にかかるモータ制御装置の構成を示す図 実施の形態１にかかるモータ制御装置が有する単位換算部及び分解能変換部の動作の一部を示すフローチャート 実施の形態１にかかるモータ制御装置が有する単位換算部、位置制御部、速度算出部、速度制御部、電流制御部及び分解能変換部の少なくとも一部の機能がプロセッサによって実現される場合のプロセッサを示す図 実施の形態１にかかるモータ制御装置が有する単位換算部、位置制御部、速度算出部、速度制御部、電流制御部及び分解能変換部を構成する少なくとも一部の構成要素が処理回路によって実現される場合の処理回路を示す図 実施の形態２にかかるモータ制御装置の構成を示す図
　以下に、本発明の実施の形態にかかるモータ制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１にかかるモータ制御装置１の構成を示す図である。モータ制御装置１は、移動対象を移動させる機械装置２を駆動するモータ３を制御する装置である。図１には、機械装置２及びモータ３も示されている。実施の形態１では、移動対象はテーブル４である。図１には、テーブル４も示されている。
　まず、機械装置２を説明する。実施の形態１では、機械装置２は、モータ３の回転運動を直線運動に変換してテーブル４を駆動するテーブル駆動装置であって、第１歯車２１及び第２歯車２２を有する。第１歯車２１及び第２歯車２２は、減速機である。機械装置２は、ボールねじ２３を更に有する。第１歯車２１及び第２歯車２２は、かみ合い、モータ３から供給される回転運動の力をボールねじ２３に伝達する。
　第１歯車２１はモータ３に相対的に近くテーブル４から相対的に遠い場所に位置し、第２歯車２２はモータ３から相対的に遠くテーブル４に相対的に近い場所に位置する。実施の形態１では、第１歯車２１の歯数はＧｒ１であると定義され、第２歯車２２の歯数はＧｒ２であると定義される。
　ボールねじ２３は、テーブル４に接続されていて、第２歯車２２から供給される力をもとに直線運動を行い、あらかじめ決められた直線の上でテーブル４を移動させる。実施の形態１では、ボールねじ２３の１回転当たりの移動量はＰＩＴ（ｍｍ）であると定義される。
　図１には、モータ３の回転位置を検出する回転位置検出器５も示されている。実施の形態１では、回転位置検出器５が新たな回転位置検出器５に交換される。交換前の回転位置検出器５は第１の回転位置検出器５と記載される場合があり、交換後の回転位置検出器５は第２の回転位置検出器５と記載される場合がある。交換前の回転位置検出器５の分解能はＲＮＧである。つまり、第１の回転位置検出器５の分解能はＲＮＧである。ＲＮＧは、モータ３の１回転当たりのパルス数である。モータ３の回転位置は、交換前の回転位置検出器５と交換後の回転位置検出器５とのうちのいずれかひとつによって検出されるので、図１では、ひとつの回転位置検出器５だけが示されている。
　交換前の回転位置検出器５である第１の回転位置検出器５は、モータ３の回転位置を３６０°／ＲＮＧの精度で検出する。例えば、ＲＮＧが１０００である場合、第１の回転位置検出器５は、モータ３の回転位置を３６０°／１０００の精度で検出する。図１には、テーブル４の移動先の位置を指定する指令信号をモータ制御装置１に送信するコントローラ６も示されている。実施の形態１では、指令信号が示す値の最小単位はＩＵ（ｍｍ）であると定義される。コントローラ６は、モータ制御装置１の外部に位置する。
　次に、モータ制御装置１の構成を説明する。モータ制御装置１は、下記の式（１）を利用して、コントローラ６がモータ制御装置１に送信する指令信号をモータ３の回転位置を指定する信号に換算する単位換算部１１を有する。上述の通り、指令信号はテーブル４の移動先の位置を指定する信号である。式（１）は、指令信号をモータ３の回転位置を指定する信号に換算する際に用いられる単位換算係数を示す式である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ＩＵ、ＰＩＴ、Ｇｒ１及びＧｒ２の各々が、以下である場合を想定する。ＩＵ（ｍｍ）＝１×１０－３（ｍｍ）、ＰＩＴ（ｍｍ）＝１０（ｍｍ）、Ｇｒ１＝１０、Ｇｒ２＝２０。指令信号が示す値がＩＵを単位として１００００である場合、単位換算部１１は、下記の式（２）をもとに、指令信号をモータ３の回転位置を指定する信号に換算する。式（２）は、式（１）が示す単位換算係数を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　つまり、ＩＵ、ＰＩＴ、Ｇｒ１、Ｇｒ２及び指令信号の各々が上記の場合、単位換算部１１は、コントローラ６からの指令信号を、モータ３を２回転させることを指定する「２×ＲＮＧ」という信号に変換する。
　なお、コントローラ６は、指令信号をモータ制御装置１に送信する前に、ＩＵ、ＰＩＴ、Ｇｒ１及びＧｒ２の各々を示すデータをモータ制御装置１に送信する。単位換算部１１は、コントローラ６からＩＵ、ＰＩＴ、Ｇｒ１及びＧｒ２の各々を示すデータを受信し、式（１）をもとに単位換算係数を算出し、算出した単位換算係数を示すデータを記憶する。単位換算部１１は、記憶部を有していて、算出した単位換算係数を示すデータを当該記憶部で記憶する。当該記憶部の一例は、フラッシュメモリである。単位換算部１１は、コントローラ６から指令信号を受信すると、式（２）をもとに、指令信号をモータ３の回転位置を指定する信号に換算する。
　モータ制御装置１は、単位換算部１１によって得られたモータ３の回転位置を指定する信号と、交換前の回転位置検出器５によって検出されたモータ３の回転位置を示す検出信号とをもとにモータ３の回転速度を指定する速度指令を算出する位置制御部１２を更に有する。具体的には、位置制御部１２は、単位換算部１１によって得られた信号が指定するモータ３の回転位置から交換前の回転位置検出器５によって検出されたモータ３の回転位置を差し引くことを行って速度指令を算出する。単位換算部１１によって得られた信号は、テーブル４の移動先の位置を指定する指令信号が単位換算部１１によって換算された後の信号である。
　モータ制御装置１は、交換前の回転位置検出器５によって検出されたモータ３の回転位置を時間で微分してモータ３の回転速度を算出する速度算出部１３を更に有する。モータ制御装置１は、位置制御部１２によって算出された速度指令と、速度算出部１３によって算出されたモータ３の回転速度とをもとにモータ３に印加される電流の値を指定する電流指令を生成する速度制御部１４を更に有する。具体的には、速度制御部１４は、位置制御部１２によって算出された速度指令が指定するモータ３の回転速度から速度算出部１３によって算出されたモータ３の回転速度を差し引くことを行って電流指令を生成する。
　モータ制御装置１は、速度制御部１４によって生成された電流指令をもとにモータ３に印加される電圧の値を指定する電圧指令を生成し、当該値の電圧をモータ３に印加する電流制御部１５を更に有する。つまり、回転位置検出器５が新たな回転位置検出器５に交換される前において、電流制御部１５は、指令信号と、交換前の回転位置検出器５によって検出されたモータ３の回転位置を示す検出信号とをもとにモータ３に印加される電圧を制御する。
　モータ制御装置１は、交換前の回転位置検出器５の分解能を示す情報を記憶する記憶部１６を更に有する。つまり、記憶部１６は、第１の回転位置検出器５の分解能を示す情報を記憶する。記憶部１６の一例は、フラッシュメモリである。モータ制御装置１は、回転位置検出器５が交換された場合、交換前の回転位置検出器５の分解能に対する交換後の回転位置検出器５の分解能の倍率を算出する分解能変換部１７を更に有する。以下では、分解能変換部１７によって算出される倍率は「変換倍率」と定義される。上述の通り、交換後の回転位置検出器５は第２の回転位置検出器５である。
　具体的には、分解能変換部１７は、交換後の回転位置検出器５から交換後の回転位置検出器５の分解能を示す情報を受信し、受信した情報が示す交換後の回転位置検出器５の分解能を、記憶部１６に記憶されている情報が示す交換前の回転位置検出器５の分解能で割ることにより、交換前の回転位置検出器５の分解能に対する交換後の回転位置検出器５の分解能の変換倍率を算出する。
　例えば、交換前の回転位置検出器５の分解能が１，０４８，５７６（モータ３の１回転当たりのパルス数）であって、交換後の回転位置検出器５の分解能が４，１９４，３０４（モータ３の１回転当たりのパルス数）である場合、分解能変換部１７は、「４倍」という変換倍率を算出する。４倍は、２ｂｉｔに相当する。分解能変換部１７は、記憶部を有していて、算出した変換倍率を示すデータを当該記憶部で記憶する。当該記憶部の一例は、フラッシュメモリである。
　回転位置検出器５が交換された場合、分解能変換部１７は、交換後の回転位置検出器５が検出したモータ３の回転位置を示す検出信号が示す値を変換倍率で割って、交換前の回転位置検出器５の分解能の信号に変換する。つまり、回転位置検出器５が交換された場合、分解能変換部１７は、モータ３の回転位置を検出する第１の回転位置検出器５の分解能とモータ３の回転位置を検出する第２の回転位置検出器５の分解能との比をもとに、第２の回転位置検出器５が検出したモータ３の回転位置を示す検出信号を第１の回転位置検出器５の分解能の信号に変換する。上述の通り、第１の回転位置検出器５は交換前の回転位置検出器５であり、第２の回転位置検出器５は交換後の回転位置検出器５である。なお、回転位置検出器５が交換される前、分解能変換部１７は、交換後の回転位置検出器５が検出したモータ３の回転位置を示す検出信号を位置制御部１２及び速度算出部１３に出力する。
　回転位置検出器５が交換された場合、位置制御部１２は、単位換算部１１によって得られたモータ３の回転位置を指定する信号と、分解能変換部１７が交換後の回転位置検出器５によって検出された検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３の回転速度を指定する速度指令を算出する。単位換算部１１によって得られたモータ３の回転位置を示す信号は、コントローラ６からの指令信号が単位換算部１１によって換算された後の信号である。コントローラ６からの指令信号は、テーブル４の移動先の位置を指定する信号である。回転位置検出器５が交換された場合、速度算出部１３は、分解能変換部１７によって得られた信号が示す値を時間で微分してモータ３の回転速度を算出する。
　回転位置検出器５が交換された場合、電流制御部１５は、回転位置検出器５が交換された後に速度制御部１４によって生成された電流指令をもとにモータ３に印加される電圧の値を指定する電圧指令を生成し、当該値の電圧をモータ３に印加する。つまり、回転位置検出器５が交換された場合、電流制御部１５は、指令信号と、分解能変換部１７が交換後の回転位置検出器５によって検出された検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３に印加される電圧を制御する。
　一般的に、回転位置検出器５の分解能は２のべき乗である。ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）が分解能変換部１７の機能を実現する場合、ＣＰＵは、算出した変換倍率に相当するｂｉｔ数をもとにシフト演算を行うことによって、交換後の回転位置検出器５によって検出された検出信号が示す値を交換前の回転位置検出器５の分解能の信号に変換する。
　図２は、実施の形態１にかかるモータ制御装置１が有する単位換算部１１及び分解能変換部１７の動作の一部を示すフローチャートである。回転位置検出器５が交換された場合、モータ制御装置１が起動すると、単位換算部１１は、上記の式（１）が示す単位換算係数を算出するためのデータである単位換算データをコントローラ６から受信する（Ｓ１）。単位換算部１１は、単位換算データをもとに単位換算係数を算出し、単位換算係数を示すデータを記憶する（Ｓ２）。分解能変換部１７は、交換前の回転位置検出器５の分解能を示す情報を記憶部１６から取得し（Ｓ３）、交換後の回転位置検出器５の分解能を示す情報を交換後の回転位置検出器５から受信する（Ｓ４）。
　分解能変換部１７は、ステップＳ３において取得した情報が示す分解能とステップＳ４において受信した情報が示す分解能とに差があるか否かを判断する（Ｓ５）。分解能変換部１７は、二つの分解能に差がないと判断した場合（Ｓ５でＮｏ）、変換倍率を算出するための動作を終了する。分解能変換部１７は、二つの分解能に差があると判断した場合（Ｓ５でＹｅｓ）、ステップＳ４において受信した情報が示す分解能をステップＳ３において取得した情報が示す分解能で割ることにより変換倍率を算出する（Ｓ６）。分解能変換部１７は、ステップＳ６において算出した変換倍率を示すデータを記憶する（Ｓ７）。
　単位換算部１１が単位換算係数を示すデータを記憶すると共に、回転位置検出器５が交換されて、分解能変換部１７が変換倍率を示すデータを記憶した後に、単位換算部１１は、コントローラ６から指令信号を受信すると、式（２）をもとに、指令信号を、モータ３の回転位置を指定する信号に換算する。位置制御部１２は、単位換算部１１によって得られたモータ３の回転位置を指定する信号と、分解能変換部１７が交換後の回転位置検出器５によって検出された検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３の回転速度を指定する速度指令を算出する。
　速度算出部１３は、分解能変換部１７によって得られた信号が示す値を時間で微分してモータ３の回転速度を算出する。速度制御部１４は、位置制御部１２によって算出された速度指令と、速度算出部１３によって算出されたモータ３の回転速度とをもとにモータ３に印加される電流の値を指定する電流指令を生成する。電流制御部１５は、速度制御部１４によって生成された電流指令をもとにモータ３に印加される電圧の値を指定する電圧指令を生成し、当該値の電圧をモータ３に印加する。
　上述の通り、モータ３の回転位置を検出する回転位置検出器５が交換された場合、モータ制御装置１は、交換前の回転位置検出器５である第１の回転位置検出器５の分解能と交換後の回転位置検出器５である第２の回転位置検出器５の分解能との比をもとに、第２の回転位置検出器５が検出したモータ３の回転位置を示す検出信号を第１の回転位置検出器５の分解能の信号に変換する。モータ制御装置１は、移動対象であるテーブル４の移動先の位置を指定する指令信号と、上記の検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３に印加される電圧を制御する。
　したがって、モータ制御装置１は、交換前の回転位置検出器５である第１の回転位置検出器５が第１の回転位置検出器５の分解能と異なる分解能を有する第２の回転位置検出器５に交換されても第１の回転位置検出器５の分解能の精度でモータ３を制御することができる。
　なお、上述した実施の形態１では、分解能変換部１７は、交換後の回転位置検出器５の分解能を示す情報を交換後の回転位置検出器５から受信する。しかしながら、分解能変換部１７は、交換後の回転位置検出器５の分解能を示す情報をコントローラ６から受信してもよい。分解能変換部１７は、交換前の回転位置検出器５の分解能を示す情報を交換前の回転位置検出器５から受信してもよいし、コントローラ６から受信してもよい。いずれにしても、記憶部１６は、交換前の回転位置検出器５の分解能を示す情報を記憶する。分解能変換部１７は、交換前の回転位置検出器５の分解能と交換後の回転位置検出器５の分解能との比をもとに交換後の回転位置検出器５によって検出された検出信号を交換前の回転位置検出器５の分解能の信号に変換する。
　上述した実施の形態１では、機械装置２は、モータ３の回転運動を直線運動に変換してテーブル４を駆動するテーブル駆動装置であって、図１には、ひとつのモータ３が示されている。機械装置２は、二つのモータ３を有していてもよい。二つのモータ３の一方はテーブル４をＸ軸上で直線運動させるためのものであって、二つのモータ３の他方はテーブル４をＸ軸上と直交するＹ軸上で直線運動させるためのものである。機械装置２が二つのモータ３を有している場合、モータ制御装置１は、二つのモータ３の各々について上述した動作を行う。
　図３は、実施の形態１にかかるモータ制御装置１が有する単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部の機能がプロセッサ３１によって実現される場合のプロセッサ３１を示す図である。つまり、単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部の機能は、メモリ３２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ３１によって実現されてもよい。プロセッサ３１は、ＣＰＵ、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）である。図３には、メモリ３２も示されている。
　単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部の機能がプロセッサ３１によって実現される場合、当該一部の機能は、プロセッサ３１と、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェア及びファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ３２に格納される。プロセッサ３１は、メモリ３２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部の機能を実現する。
　単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部の機能がプロセッサ３１によって実現される場合、モータ制御装置１は、単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ３２を有する。メモリ３２に格納されるプログラムは、単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の少なくとも一部が実行する手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
　メモリ３２は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　Erasable　Programmable　Read-Only　Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Digital　Versatile　Disk）等である。
　図４は、実施の形態１にかかるモータ制御装置１が有する単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７を構成する少なくとも一部の構成要素が処理回路４１によって実現される場合の処理回路４１を示す図である。つまり、単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の機能の少なくとも一部は、処理回路４１によって実現されてもよい。
　処理回路４１は、専用のハードウェアである。処理回路４１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable　Gate　Array）、又はこれらを組み合わせたものである。単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の一部は、残部とは別個の専用のハードウェアであってもよい。
　単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の複数の機能について、当該複数の機能の一部がソフトウェア又はファームウェアで実現され、当該複数の機能の残部が専用のハードウェアで実現されてもよい。このように、単位換算部１１、位置制御部１２、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７の複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。
実施の形態２．
　図５は、実施の形態２にかかるモータ制御装置１Ａの構成を示す図である。モータ制御装置１Ａは、実施の形態１にかかるモータ制御装置１が有する速度算出部１３、速度制御部１４及び電流制御部１５を有する。実施の形態１の単位換算部１１は単位換算部１１ａに置き換えられており、実施の形態１の位置制御部１２は位置制御部１２ａに置き換えられている。実施の形態１の記憶部１６は、記憶部１６ａに置き換えられている。記憶部１６ａの一例は、フラッシュメモリである。分解能変換部１７は、分解能変換部１７ａに置き換えられている。
　実施の形態２では、テーブル４の位置を検出する機械端検出器７が用いられる。具体的には、機械端検出器７はテーブル４の位置を直接検出する。実施の形態２では、回転位置検出器５及び機械端検出器７の各々が検出信号をモータ制御装置１Ａに送信する。回転位置検出器５及び機械端検出器７の各々が検出信号をモータ制御装置１Ａに送信する方式は、フルクローズド制御方式である。実施の形態２では、回転位置検出器５は交換されず、機械端検出器７が交換される。実施の形態２では、実施の形態１との相違点を主に説明する。
　機械端検出器７は、第１歯車２１及び第２歯車２２の影響を受けることなくテーブル４の位置を検出する。機械端検出器７の分解能は、ボールねじ２３の１回転当たりの移動量であるＰＩＴ（ｍｍ）と定義される。単位換算部１１ａは、下記の式（３）を利用して、コントローラ６がモータ制御装置１Ａに送信する指令信号をモータ３の回転位置を指定する信号に換算する。指令信号は、テーブル４の移動先の位置を指定する信号である。式（３）は、指令信号をモータ３の回転位置を指定する信号に換算する際に用いられる単位換算係数を示す式である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　記憶部１６ａは、交換前の機械端検出器７の分解能を示す情報を記憶する。分解能変換部１７ａは、機械端検出器７が交換された場合、交換前の機械端検出器７の分解能に対する交換後の機械端検出器７の分解能の変換倍率を算出する。具体的には、分解能変換部１７ａは、交換後の機械端検出器７から交換後の機械端検出器７の分解能を示す情報を受信し、受信した情報が示す交換後の機械端検出器７の分解能を、記憶部１６ａに記憶されている情報が示す交換前の機械端検出器７の分解能で割ることにより、交換前の機械端検出器７の分解能に対する交換後の機械端検出器７の分解能の変換倍率を算出する。
　分解能変換部１７ａは、記憶部を有していて、算出した変換倍率を示すデータを当該記憶部で記憶する。当該記憶部の一例は、フラッシュメモリである。交換前の機械端検出器７は第１の機械端検出器７であり、交換後の機械端検出器７は第２の機械端検出器７である。
　機械端検出器７が交換された場合、分解能変換部１７ａは、交換後の機械端検出器７が検出したテーブル４の位置を示す検出信号が示す値を変換倍率で割って、交換前の機械端検出器７の分解能の信号に変換する。つまり、機械端検出器７が交換された場合、分解能変換部１７ａは、第１の機械端検出器７の分解能と第２の機械端検出器７の分解能との比をもとに、第２の機械端検出器７が検出したテーブル４の位置を示す検出信号を第１の機械端検出器７の分解能の信号に変換する。
　位置制御部１２ａは、テーブル４の位置をモータ３の回転位置に変換する機能を有している。機械端検出器７が交換される前、位置制御部１２ａは、当該機能を用い、単位換算部１１ａによって得られたモータ３の回転位置を指定する信号と、機械端検出器７によって検出された検出信号とをもとにモータ３の回転速度を指定する速度指令を算出する。機械端検出器７が交換された場合、位置制御部１２ａは、当該機能を用い、単位換算部１１ａによって得られたモータ３の回転位置を指定する信号と、分解能変換部１７ａが交換後の機械端検出器７によって検出された検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３の回転速度を指定する速度指令を算出する。電流制御部１５は、移動対象であるテーブル４の移動先の位置を指定する指令信号と、分解能変換部１７ａが検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３に印加される電圧を制御する。
　実施の形態２のモータ制御装置１Ａは、機械端検出器７が交換された場合、交換前の機械端検出器７である第１の機械端検出器７の分解能と交換後の機械端検出器７である第２の機械端検出器７の分解能との比をもとに、第２の機械端検出器７が検出したテーブル４の位置を示す検出信号を第１の機械端検出器７の分解能の信号に変換する。モータ制御装置１Ａは、移動対象であるテーブル４の移動先の位置を指定する指令信号と、上記の検出信号を変換することによって得た信号とをもとにモータ３に印加される電圧を制御する。
　したがって、モータ制御装置１Ａは、交換前の機械端検出器７である第１の機械端検出器７が第１の機械端検出器７の分解能と異なる分解能を有する第２の機械端検出器７に交換されても第１の機械端検出器７の分解能の精度でモータ３を制御することができる。
　なお、上述した実施の形態２では、分解能変換部１７ａは、交換後の機械端検出器７の分解能を示す情報を交換後の機械端検出器７から受信する。しかしながら、分解能変換部１７ａは、交換後の機械端検出器７の分解能を示す情報をコントローラ６から受信してもよい。分解能変換部１７ａは、交換前の機械端検出器７の分解能を示す情報を交換前の機械端検出器７から受信してもよいし、コントローラ６から受信してもよい。いずれにしても、記憶部１６ａは、交換前の機械端検出器７の分解能を示す情報を記憶する。分解能変換部１７ａは、交換前の機械端検出器７の分解能と交換後の機械端検出器７の分解能との比をもとに交換後の機械端検出器７によって検出された検出信号を交換前の機械端検出器７の分解能の信号に変換する。
　単位換算部１１ａ、位置制御部１２ａ、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７ａの少なくとも一部の機能は、実施の形態１のプロセッサ３１と同じ機能を有するプロセッサによって実現されてもよい。その場合、モータ制御装置１Ａは、単位換算部１１ａ、位置制御部１２ａ、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７ａの少なくとも一部によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリを有する。当該メモリは、実施の形態１のメモリ３２と同じ機能を有する。
　単位換算部１１ａ、位置制御部１２ａ、速度算出部１３、速度制御部１４、電流制御部１５及び分解能変換部１７ａを構成する少なくとも一部の構成要素は、実施の形態１の処理回路４１と同じ機能を有する処理回路によって実現されてもよい。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。
　１，１Ａ　モータ制御装置、２　機械装置、３　モータ、４　テーブル、５　回転位置検出器、６　コントローラ、７　機械端検出器、１１，１１ａ　単位換算部、１２，１２ａ　位置制御部、１３　速度算出部、１４　速度制御部、１５　電流制御部、１６，１６ａ　記憶部、１７，１７ａ　分解能変換部、２１　第１歯車、２２　第２歯車、２３　ボールねじ、３１　プロセッサ、３２　メモリ、４１　処理回路。

Claims (2)

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