WO2023238381A1 - モータ制御装置およびモータ制御システム - Google Patents

モータ制御装置およびモータ制御システム Download PDF

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貴志 安江
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三菱電機株式会社
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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
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
    • H02P29/68—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive based on the temperature of a drive component or a semiconductor component
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/088—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors
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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
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions

Definitions

  • the present disclosure relates to a motor control device and a motor control system that control a motor.
  • the motor control device has an inverter circuit that supplies power to a motor such as a servo motor.
  • a motor control device the inverter circuit generates heat when the inverter circuit operates, and the temperature inside the motor control device increases.
  • conventional motor control devices are provided with a heat dissipation mechanism for dissipating heat in a housing that houses an inverter circuit.
  • the conventional motor control device is provided with a temperature sensor that detects the temperature of the heat radiation mechanism, and stops the operation of the inverter circuit depending on the detected temperature.
  • the motor control device may be installed in various installation postures depending on the device to be driven and other devices. In such a motor control device, it is known that the influence of the heat generated by the inverter circuit on the heat generation of the entire motor control device varies greatly depending on the installation orientation of the motor control device.
  • the component whose temperature is to be detected is mounted on a printed circuit board, whereas the temperature detected by the temperature sensor is the temperature of the heat sink, and there is a difference between the temperature of the actual component and the temperature detected by the temperature sensor. A large error will occur.
  • the motor control device described in Patent Document 1 acquires the installation orientation of the motor control device by detecting the inclination of the casing with an acceleration sensor placed in the casing, but the temperature of the component whose temperature is to be detected is If the installation orientation of the printed circuit board on which the component whose temperature is to be detected changes independently of the casing or does not have a casing, it is not possible to obtain the installation orientation of the printed circuit board on which the component whose temperature is to be detected is mounted. For this reason, the motor control device described in Patent Document 1 has a problem in that it cannot perform motor control according to the accurate heat generation state of the components mounted on the printed circuit board.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to obtain a motor control device that can perform motor control according to the accurate heat generation state of components mounted on a printed circuit board.
  • the motor control device of the present disclosure is arranged on a printed circuit board, detects acceleration corresponding to the posture of the printed circuit board, and outputs the detected acceleration as acceleration information. and a temperature sensor that is arranged on the printed circuit board, detects the temperature on the printed circuit board, and outputs the detected temperature as the detected temperature. Further, the motor control device of the present disclosure includes an inverter circuit that is arranged on a printed circuit board and drives the motor, and an inverter circuit that is arranged on the printed circuit board and calculates posture information indicating the posture of the printed circuit board based on acceleration information.
  • a diagram showing the configuration of a printed circuit board equipped with a motor control device according to an embodiment A diagram showing an example of arrangement and configuration of components on a printed circuit board according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a printed circuit board equipped with a motor control device according to an embodiment. Each component constituting the motor control device 10 is arranged on the printed circuit board 50.
  • the motor control device 10 is connected to a motor 20 such as a servo motor, and controls the motor 20.
  • the motor control device 10 includes a control circuit 1, an acceleration sensor 2, a temperature sensor 3, and an inverter circuit 8 that drives the motor 20. That is, the control circuit 1, the acceleration sensor 2, the temperature sensor 3, and the inverter circuit 8 are all arranged on the printed circuit board 50.
  • the control circuit 1 includes an installation direction calculation section 4, a temperature calculation section 5, a constraint information storage section 6, and a heat generation determination section 7.
  • the temperature sensor 3 detects the temperature on the motor control device 10 and sends a detected temperature indicating the detected temperature to the temperature calculation unit 5.
  • An example of the temperature sensor 3 is a temperature thermistor.
  • the temperature calculation unit 5 calculates temperature information indicating the temperature of a component whose temperature is being monitored (for example, the inverter circuit 8) based on the detected temperature detected by the temperature sensor 3.
  • the component whose temperature is monitored may be any component on the printed circuit board 50, but in this embodiment, the component whose temperature is monitored is the inverter circuit 8 on the printed circuit board 50. A case will be explained below.
  • the temperature calculation unit 5 sends the calculated temperature information of the inverter circuit 8 to the heat generation determination unit 7.
  • the installation direction calculation unit 4 calculates orientation information indicating the orientation (installation orientation) in which the printed circuit board 50 functioning as the motor control device 10 is installed.
  • the installation direction calculation unit 4 calculates posture information indicating the inclination of the motor control device 10 in three axes directions: the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction.
  • the installation direction calculation section 4 sends the calculated posture information to the heat generation determination section 7.
  • the constraint information storage unit 6 is a memory or the like that stores constraint information 9 in advance.
  • the constraint information 9 is information indicating a first temperature threshold and a second temperature threshold set for each posture information. That is, in the constraint information 9, posture information, a first temperature threshold, and a second temperature threshold are associated with each other. In this manner, in this embodiment, the first temperature threshold and the second temperature threshold are set for each orientation of the printed circuit board 50.
  • the second temperature threshold is a higher value than the first temperature threshold.
  • the first temperature threshold is a threshold used to determine whether or not to reduce the amount of power supplied to the motor 20.
  • the second temperature threshold is a threshold used to determine whether or not to stop power supply to the motor 20.
  • the first temperature threshold is the upper temperature limit when determining that the amount of power supplied to the motor 20 is to be reduced
  • the second temperature threshold is the upper temperature limit when determining that the amount of power supplied to the motor 20 is to be stopped. is the upper limit of temperature.
  • the first temperature threshold value and the second temperature threshold value are determined between the temperature sensor 3 and the monitored component (in this embodiment, the inverter circuit 8), which is the component whose temperature is monitored on the printed circuit board 50. It is set based on placement relationships, etc.
  • the arrangement relationship includes the distance between the monitored component and the temperature sensor 3, the thermal conductivity between the monitored component and the temperature sensor 3, and the like. That is, the first temperature threshold and the second temperature threshold are set based on the distance between the monitored component and the temperature sensor 3, the thermal conductivity between the monitored component and the temperature sensor 3, etc. . Further, the first temperature threshold and the second temperature threshold are set for each posture information.
  • the heat generation determination unit 7 receives posture information from the installation direction calculation unit 4 and temperature information from the temperature calculation unit 5. Furthermore, the heat generation determination section 7 reads out constraint information 9 (first temperature threshold and second temperature threshold) corresponding to the posture information from the constraint information storage section 6 .
  • the heat generation determination unit 7 determines the power supply command to be output to the inverter circuit 8 based on the temperature information, posture information, and constraint information 9.
  • the heat generation determination unit 7 outputs a power supply command to reduce the power supply to the inverter circuit 8. That is, when the temperature information exceeds the first temperature threshold corresponding to the posture information, the heat generation determination unit 7 reduces the amount of power supplied to the motor 20 by controlling the inverter circuit 8. This suppresses heat generation in the motor control device 10.
  • the power supply command to reduce the power supply is, for example, a command in which at least one of the current and voltage values is smaller than the current and voltage values of the power supply command that was previously output to the inverter circuit 8, and a power supply command that reduces the power supply command. This is a command to correct to lower at least one of the current and voltage values.
  • the heat generation determination unit 7 outputs a power supply command to the inverter circuit 8 to stop the power supply. That is, when the temperature information exceeds the second temperature threshold corresponding to the posture information, the heat generation determination section 7 controls the inverter circuit 8 to stop power supply to the motor 20, thereby Heat generation of the motor control device 10 is suppressed.
  • the power supply command to stop the power supply is, for example, a command in which at least one of the current and voltage values is set to 0 (zero), and at least the current and voltage values of the power supply command output to the inverter circuit 8. These include a command to correct one side to 0 (zero), a command to cut off the power supply command output to the inverter circuit 8, and the like.
  • the heat generation determination unit 7 controls power to the motor 20.
  • the supply amount is controlled according to the temperature information. That is, if the temperature information exceeds the first temperature threshold corresponding to the orientation information of the printed circuit board 50 and does not exceed the second temperature threshold, the heat generation determination unit 7 determines that the temperature information is a high temperature. The more the amount of power supplied to the motor 20 is reduced, the more a command is output to the inverter circuit 8.
  • the heat generation determination unit 7 determines whether or not power is supplied to the motor 20 when the temperature information exceeds a first temperature threshold corresponding to the orientation information of the printed circuit board 50 and does not exceed a second temperature threshold.
  • the amount may be controlled to a constant amount.
  • the motor control device 10 of this embodiment uses temperature information corresponding to the temperature detected by the temperature sensor 3 on the printed circuit board 50, attitude information of the motor control device 10 (printed circuit board 50), and constraint information 9. Based on this, the heat generation state of the inverter circuit 8 is determined. The motor control device 10 then controls the amount of power supplied to the motor 20 according to the heat generation state of the inverter circuit 8.
  • the control circuit 1 issues a power supply command to the motor 20 based on the temperature thresholds (first and second temperature thresholds) set for each posture information, the posture information, and the temperature information to the inverter circuit 8.
  • the inverter circuit 8 is controlled by outputting the signal to the inverter circuit 8. That is, since the motor control device 10 can determine the heat generation state of the inverter circuit 8 based on the posture information, accurate temperature monitoring of the inverter circuit 8 is possible.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the arrangement and configuration of components on the printed circuit board according to the embodiment.
  • a control circuit 1 On the printed circuit board 50, a control circuit 1, an acceleration sensor 2, a temperature sensor 3, and an inverter circuit 8, which are components (components) of the motor control device 10, are arranged. Note that components other than those shown in FIG. 2 may be arranged on the printed circuit board 50.
  • a control circuit 1, an acceleration sensor 2, a temperature sensor 3, and an inverter circuit 8 are fixed on the printed circuit board 50. Therefore, although the distance between the temperature sensor 3 and the inverter circuit 8 remains unchanged, the positional relationship between the temperature sensor 3 and the inverter circuit 8 changes depending on the attitude of the printed circuit board 50.
  • the specific member within the device may change its posture.
  • the printed circuit board 50 is arranged so as to change to an arbitrary posture after being installed.
  • the attitude of the printed circuit board 50 also changes.
  • the posture of the printed circuit board 50 changes according to the movement of the robot arm. That is, the positional relationship between the temperature sensor 3 and the inverter circuit 8 changes depending on the operation of the device in which the printed circuit board 50 is arranged.
  • motor control device 10 controls the amount of power supplied to motor 20 based on orientation information.
  • the motor control system 60 can change the posture by rotating the joints 41 to 43 and move the tip 55 to various positions.
  • the printed circuit board 50 is arranged within the arm section 40, which is a movable section.
  • the printed circuit board 50 is arranged inside the shaft portions 51 to 53, for example. Note that the printed circuit board 50 may be placed inside the joints 41 to 43.
  • the motor 20 is arranged inside the joints 41 to 43, for example. Note that the motor 20 may be placed inside the shaft portions 51 to 53.
  • the motor control device 10 is composed of a printed circuit board 50 on which an inverter circuit 8 is arranged, and is not housed in a housing.
  • the motor control device 10 controls the motor 20 based on posture information, even if it is not housed in a casing in which a heat dissipation mechanism such as a heat sink is arranged, or even if the installation posture changes independently of the casing. Since the amount of power supplied can be reduced, the motor control device 10 can be protected from excessive heat generation.
  • the motor control device 10 since the motor control device 10 is not placed inside the housing, it can be made smaller and can be placed in the motor control system 60 in various postures. Even in this case, the motor control device 10 can reduce the amount of power supplied to the motor 20 based on the posture information, so the motor control device 10 can be protected from excessive heat generation.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration that implements a control circuit included in the motor control device according to the embodiment.
  • the control circuit 1 can be realized by an input device 300, a processor 100, a memory 200, and an output device 400.
  • An example of the processor 100 is a CPU (Central Processing Unit, also referred to as a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor)) or a system LSI (Large Scale Integration).
  • Examples of the memory 200 are RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory).
  • the configuration shown in the above embodiments is an example, and it is possible to combine it with another known technology, and a part of the configuration can be omitted or changed without departing from the gist. It is possible.

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Abstract

モータ制御装置（１０）が、プリント基板（５０）に配置されるとともに、プリント基板の姿勢に対応する加速度を検知し、検知した加速度を加速度情報として出力する加速度センサ（２）と、プリント基板に配置されるとともに、プリント基板上での温度を検知し、検知した温度を検知温度として出力する温度センサ（３）と、プリント基板に配置されるとともに、モータ（２０）を駆動するインバータ回路（８）と、プリント基板に配置されるとともに、加速度情報に基づいてプリント基板の姿勢を示す姿勢情報を算出し、かつ検知温度に基づいてプリント基板に配置されている部品の温度を示す温度情報を算出し、かつ姿勢情報毎に設定されている温度閾値、姿勢情報、および温度情報に基づいたモータへの電力供給指令をインバータ回路に出力することでインバータ回路を制御する制御回路（１）と、を備える。

Description

モータ制御装置およびモータ制御システム
　本開示は、モータを制御するモータ制御装置およびモータ制御システムに関する。
　モータ制御装置は、サーボモータ等のモータに電力を供給するインバータ回路を有している。モータ制御装置では、インバータ回路の動作時にインバータ回路が発熱し、モータ制御装置内の温度が上昇する。このため、従来のモータ制御装置には、インバータ回路を格納する筐体に、熱を放熱するための放熱機構が設けられている。また、従来のモータ制御装置には、放熱機構の温度を検出する温度センサが設けられており、検出した温度に応じてインバータ回路の動作を停止させている。また、モータ制御装置は、駆動対象となる装置や他の機器との兼ね合いで多様な設置姿勢で設置される場合がある。このようなモータ制御装置において、インバータ回路の発熱によるモータ制御装置全体の発熱への影響は、モータ制御装置の設置姿勢によって大きく異なることが知られている。
　このため、特許文献１に記載のモータ制御装置は、インバータ回路を格納する筐体に配置された加速度センサによって筐体の傾きを検出し、筐体のヒートシンクに配置された温度センサによってヒートシンクの温度を検出している。そして、特許文献１に記載のモータ制御装置は、検出した傾き量と温度とに基づいて、モータ制御装置の温度が異常であるか否かを判定し、異常である場合にはモータの動作を停止させている。
特開２０１２－０３４４２７号公報
　しかしながら、上記特許文献１の技術では、温度を検知したい部品がプリント基板上に実装されているのに対して、温度センサで検知する温度はヒートシンクの温度であり実際の部品の温度との間に大きな誤差が生じる。また、特許文献１に記載のモータ制御装置は、筐体に配置された加速度センサによって筐体の傾きを検出することで、モータ制御装置の設置姿勢を取得しているが、温度を検出したい部品が実装されているプリント基板の設置姿勢が筐体と独立して変化する場合や筐体を有さない場合に、温度を検出したい部品が実装されているプリント基板の設置姿勢を取得できない。このため、特許文献１に記載のモータ制御装置は、プリント基板上に実装されている部品の正確な発熱状態に応じたモータ制御を実行できないという問題があった。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、プリント基板上に実装されている部品の正確な発熱状態に応じたモータ制御を実行でき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、本開示のモータ制御装置は、プリント基板に配置されるとともに、プリント基板の姿勢に対応する加速度を検知し、検知した加速度を加速度情報として出力する加速度センサと、プリント基板に配置されるとともに、プリント基板上での温度を検知し、検知した温度を検知温度として出力する温度センサとを備える。また、本開示のモータ制御装置は、プリント基板に配置されるとともに、モータを駆動するインバータ回路と、プリント基板に配置されるとともに、加速度情報に基づいてプリント基板の姿勢を示す姿勢情報を算出し、かつ検知温度に基づいてプリント基板に配置されている部品の温度を示す温度情報を算出し、かつ姿勢情報毎に設定されている温度閾値、姿勢情報、および温度情報に基づいたモータへの電力供給指令をインバータ回路に出力することでインバータ回路を制御する制御回路とを備える。
　本開示にかかるモータ制御装置は、プリント基板上に実装されている部品の正確な発熱状態に応じたモータ制御を実行できるという効果を奏する。
実施の形態にかかるモータ制御装置を備えたプリント基板の構成を示す図 実施の形態にかかるプリント基板上での部品の配置構成例を示す図 実施の形態にかかるモータ制御装置を有したモータ制御システムの構成を示す図 実施の形態にかかるモータ制御装置が備える制御回路を実現するハードウェア構成例を示す図
　以下に、本開示の実施の形態にかかるモータ制御装置およびモータ制御システムを図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態．
　図１は、実施の形態にかかるモータ制御装置を備えたプリント基板の構成を示す図である。プリント基板５０には、モータ制御装置１０を構成する各部品が配置されている。モータ制御装置１０は、サーボモータ等のモータ２０に接続されており、モータ２０を制御する。
　モータ制御装置１０は、制御回路１と、加速度センサ２と、温度センサ３と、モータ２０を駆動するインバータ回路８とを有している。すなわち、制御回路１、加速度センサ２、温度センサ３、およびインバータ回路８は、何れもプリント基板５０に配置されている。制御回路１は、設置方向算出部４と、温度算出部５と、制約情報記憶部６と、発熱判定部７とを有している。
　温度センサ３は、モータ制御装置１０上での温度を検知し、検知した温度を示す検知温度を温度算出部５に送る。温度センサ３の例は、温度サーミスタである。温度算出部５は、温度センサ３が検知した検知温度に基づいて、温度の監視対象となっている部品（例えば、インバータ回路８）の温度を示す温度情報を算出する。
　なお、温度の監視対象となっている部品は、プリント基板５０上の何れの部品でもよいが、本実施の形態では、温度の監視対象となっている部品が、プリント基板５０上のインバータ回路８である場合について説明する。温度算出部５は、算出したインバータ回路８の温度情報を発熱判定部７に送る。
　加速度センサ２は、モータ制御装置１０の互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の３軸方向の加速度を検知し、検知した加速度を示す加速度情報を設置方向算出部４に送る。Ｚ軸方向は、例えば鉛直方向であり、ＸＹ平面は水平面である。
　設置方向算出部４は、加速度センサ２から送られてくる加速度情報に基づいて、モータ制御装置１０として機能するプリント基板５０が設置されている向き（設置姿勢）を示す姿勢情報を算出する。設置方向算出部４は、モータ制御装置１０のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の３軸方向の傾きを示す姿勢情報を算出する。設置方向算出部４は、算出した姿勢情報を発熱判定部７に送る。
　制約情報記憶部６は、予め制約情報９を記憶しておくメモリ等である。制約情報９は、姿勢情報毎に設定された、第１の温度閾値および第２の温度閾値を示す情報である。すなわち、制約情報９では、姿勢情報と、第１の温度閾値と、第２の温度閾値とが対応付けされている。このように、本実施の形態では、プリント基板５０の姿勢毎に第１の温度閾値および第２の温度閾値が設定されている。第２の温度閾値は、第１の温度閾値よりも高い値である。第１の温度閾値は、モータ２０への電力供給量を低減させるか否かの判定に用いられる閾値である。第２の温度閾値は、モータ２０への電力供給を停止させるか否かの判定に用いられる閾値である。すなわち、第１の温度閾値は、モータ２０への電力供給量を低減させると判定する際の温度上限値であり、第２の温度閾値は、モータ２０への電力供給を停止させると判定する際の温度上限値である。
　第１の温度閾値および第２の温度閾値は、プリント基板５０上で温度の監視対象となっている部品である監視対象部品（本実施の形態では、インバータ回路８）と、温度センサ３との配置関係などに基づいて設定されている。配置関係は、監視対象部品と温度センサ３との間の距離、監視対象部品と温度センサ３との間の熱伝導率などである。すなわち、第１の温度閾値および第２の温度閾値は、監視対象部品と温度センサ３との間の距離、監視対象部品と温度センサ３との間の熱伝導率などに基づいて設定されている。また、第１の温度閾値および第２の温度閾値は、姿勢情報毎に設定されている。
　発熱判定部７は、設置方向算出部４から姿勢情報を受け付け、温度算出部５から温度情報を受け付ける。また、発熱判定部７は、制約情報記憶部６から姿勢情報に対応する制約情報９（第１の温度閾値および第２の温度閾値）を読み出す。
　発熱判定部７は、設置方向算出部４によって算出された姿勢情報と、温度算出部５によって算出された温度情報と、第１の温度閾値とに基づいて、電力供給量を低減させるか否かを判定する。また、発熱判定部７は、設置方向算出部４によって算出された姿勢情報と、温度算出部５によって算出された温度情報と、第２の温度閾値とに基づいて、電力供給を停止させるか否かを判定する。
　発熱判定部７は、温度情報、姿勢情報、および制約情報９に基づいて、インバータ回路８へ出力する電力供給指令を決定する。発熱判定部７は、温度情報が、姿勢情報に対応する第１の温度閾値を超えている場合には、電力供給を低減させる電力供給指令をインバータ回路８に出力する。すなわち、発熱判定部７は、温度情報が、姿勢情報に対応する第１の温度閾値を超えている場合には、インバータ回路８を制御することでモータ２０への電力供給量を低減させ、これによりモータ制御装置１０の発熱を抑える。なお、電力供給を低減させる電力供給指令は、例えば、電流および電圧の値の少なくとも一方を前回インバータ回路８に出力された電力供給指令の電流および電圧の値よりも小さくした指令、電力供給指令の電流および電圧の値の少なくとも一方を下げるように補正する指令、等である。
　また、発熱判定部７は、温度情報が、姿勢情報に対応する第２の温度閾値を超えている場合には、電力供給を停止させる電力供給指令をインバータ回路８に出力する。すなわち、発熱判定部７は、温度情報が、姿勢情報に対応する第２の温度閾値を超えている場合には、インバータ回路８を制御することでモータ２０への電力供給を停止させ、これによりモータ制御装置１０の発熱を抑える。なお、電力供給を停止させる電力供給指令は、例えば、電流および電圧の値の少なくとも一方を０（ゼロ）とした指令、インバータ回路８に出力されている電力供給指令の電流および電圧の値の少なくとも一方を０（ゼロ）に補正する指令、インバータ回路８に出力されている電力供給指令を遮断する指令、等である。
　発熱判定部７は、温度情報が、例えば、プリント基板５０の姿勢情報に対応する第１の温度閾値を超えており、かつ第２の温度閾値を超えていない場合には、モータ２０への電力供給量を温度情報に応じた量に制御する。すなわち、発熱判定部７は、温度情報が、プリント基板５０の姿勢情報に対応する第１の温度閾値を超えており、かつ第２の温度閾値を超えていない場合には、温度情報が高い温度であるほどモータ２０への電力供給量を多く低減させる指令をインバータ回路８に出力する。
　なお、発熱判定部７は、温度情報が、プリント基板５０の姿勢情報に対応する第１の温度閾値を超えており、かつ第２の温度閾値を超えていない場合に、モータ２０への電力供給量を一定量に制御してもよい。
　モータ制御装置１０では、プリント基板５０の姿勢によって、モータ制御装置１０の姿勢が決まる。また、プリント基板５０の姿勢によって、プリント基板５０に配置されている、温度センサ３と、モータ制御装置１０上の温度センサ３以外の部品（実施の形態では、インバータ回路８）との間の姿勢情報が決まる。そして、温度センサ３が検知する温度は、温度センサ３とインバータ回路８との位置関係に対応する姿勢情報によって異なる。例えば、プリント基板５０の姿勢が、温度センサ３がインバータ回路８よりも上側になるような姿勢である場合と、温度センサ３がインバータ回路８よりも下側になるような姿勢である場合とで、温度センサ３が検知する温度は異なる。本実施の形態のモータ制御装置１０は、プリント基板５０上で温度センサ３が検知した検知温度に対応する温度情報と、モータ制御装置１０（プリント基板５０）の姿勢情報と、制約情報９とに基づいて、インバータ回路８の発熱状態を判定する。そして、モータ制御装置１０は、インバータ回路８の発熱状態に応じて、モータ２０への電力供給量を制御する。
　このように、制御回路１は、姿勢情報毎に設定されている温度閾値（第１および第２の温度閾値）、姿勢情報、および温度情報に基づいたモータ２０への電力供給指令をインバータ回路８に出力することでインバータ回路８を制御する。すなわち、モータ制御装置１０は、姿勢情報に基づいて、インバータ回路８の発熱状態を判定することができるので、インバータ回路８の正確な温度監視が可能となる。
　図２は、実施の形態にかかるプリント基板上での部品の配置構成例を示す図である。プリント基板５０には、モータ制御装置１０の構成要素（部品）である、制御回路１と、加速度センサ２と、温度センサ３と、インバータ回路８とが配置されている。なお、プリント基板５０には、図２に示した以外の部品が配置されてもよい。
　プリント基板５０上では、制御回路１、加速度センサ２、温度センサ３、およびインバータ回路８が固定されている。このため、温度センサ３とインバータ回路８との間の距離は不変であるが、プリント基板５０の姿勢によって温度センサ３とインバータ回路８との間の位置関係は変化する。
　本実施の形態のプリント基板５０は、筐体に格納されることなく、そのままロボットアーム、エアコンディショナなどのモータを備える装置内に配置される。プリント基板５０は、装置内において、種々の姿勢で特定の部材に固定される。つまり、プリント基板５０は、任意の姿勢で装置に配置される。プリント基板５０が何れの姿勢で特定の部材に固定された場合であっても、モータ制御装置１０は、姿勢情報に基づいて、モータ２０への電力供給量を制御する。
　プリント基板５０が特定の部材に固定される場合において、装置内の特定の部材が姿勢を変える場合がある。つまり、プリント基板５０は、設置された後に任意の姿勢に変化するように配置される。この場合、特定の部材が姿勢を変えると、プリント基板５０の姿勢も変化する。例えば、プリント基板５０がロボットアームに配置される場合、ロボットアームの動作に応じてプリント基板５０の姿勢が変化する。すなわち、プリント基板５０が配置される装置の動作に応じて、温度センサ３とインバータ回路８との間の位置関係は変化する。本実施の形態では、プリント基板５０の姿勢が変化する場合であっても、モータ制御装置１０は、姿勢情報に基づいて、モータ２０への電力供給量を制御する。
　図３は、実施の形態にかかるモータ制御装置を有したモータ制御システムの構成を示す図である。ここでは、モータ制御システム６０は、ロボットアームを例示している。モータ制御システム６０は、可動部であるアーム部４０と、アーム部４０に連結されているベース部７０とを備えている。アーム部４０は、関節部４１～４３と、軸部５１～５３と、先端部５５とを有している。
　軸部５１は、ベース部７０に対して関節部４１を介して回転可能に連結される。軸部５２は、軸部５１に対して関節部４２を介して回転可能に連結される。軸部５３は、軸部５２に対して関節部４３を介して回転可能に連結される。軸部５３には、先端部５５が連結されている。先端部５５には、作業対象物を掴むためのハンドが設けられている。なお、関節部４１～４３は、モータ制御システム６０に備えられた図示しないモータ２０の駆動により、直接的または減速機やギアなどを介して間接的に駆動力を得て軸部５１～５３を動作させる。
　モータ制御システム６０は、関節部４１～４３を回転させることで姿勢を変えて、種々の位置に先端部５５を移動させることができる。プリント基板５０は、可動部であるアーム部４０内に配置されている。プリント基板５０は、例えば、軸部５１～５３の内部に配置されている。なお、プリント基板５０は、関節部４１～４３の内部に配置されてもよい。モータ２０は、例えば、関節部４１～４３の内部に配置されている。なお、モータ２０は、軸部５１～５３の内部に配置されていてもよい。
　モータ２０は、プリント基板５０に配置されたモータ制御装置１０によって制御され、関節部４１～４３を回転させる。関節部４１～４３が回転することによって軸部５１～５３が移動し、これにより、プリント基板５０の姿勢が変化する。すなわち、プリント基板５０は、可動部の動作に応じて姿勢が変化する。モータ制御装置１０は、プリント基板５０の姿勢に対応する姿勢情報に基づいて、モータ２０への電力供給量を制御する。
　モータ制御装置１０は、インバータ回路８が配置されたプリント基板５０で構成されており、筐体に格納されていない。モータ制御装置１０は、ヒートシンクといった放熱機構が配置された筐体に格納されていない場合や筐体と独立して設置姿勢が変化する場合であっても、姿勢情報に基づいて、モータ２０への電力供給量を低減することができるので、モータ制御装置１０を過度な発熱から保護することができる。
　また、モータ制御装置１０は、筐体内に配置されていないので、小型化が可能となり、種々の姿勢でモータ制御システム６０内に配置される。この場合であっても、モータ制御装置１０は、姿勢情報に基づいて、モータ２０への電力供給量を低減することができるので、モータ制御装置１０を過度な発熱から保護することができる。
　また、モータ制御装置１０では、温度センサ３がプリント基板５０に配置されているので、温度センサ３によって、部品が実装されているプリント基板５０上の温度を直接的に監視することができる。これにより、モータ制御装置１０では、検知したい部品の温度と、温度センサ３が検知する検知温度との間の誤差を低減させることができる。
　ここで、制御回路１のハードウェア構成について説明する。図４は、実施の形態にかかるモータ制御装置が備える制御回路を実現するハードウェア構成例を示す図である。制御回路１は、入力装置３００、プロセッサ１００、メモリ２００、および出力装置４００により実現することができる。プロセッサ１００の例は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit、中央処理装置、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、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）ともいう）またはシステムＬＳＩ（Large　Scale　Integration）である。メモリ２００の例は、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）である。
　制御回路１は、プロセッサ１００が、メモリ２００で記憶されている制御回路１の動作を実行するための、コンピュータで実行可能な、制御プログラムを読み出して実行することにより実現される。制御回路１の動作を実行するためのプログラムである制御プログラムは、制御回路１の手順また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。
　制御回路１で実行される制御プログラムは、設置方向算出部４、温度算出部５、および発熱判定部７を含むモジュール構成となっており、設置方向算出部４、温度算出部５、および発熱判定部７が主記憶装置上にロードされ、設置方向算出部４、温度算出部５、および発熱判定部７が主記憶装置上に生成される。
　入力装置３００は、加速度センサ２から加速度情報を受付けてプロセッサ１００に送る。また、入力装置３００は温度センサ３から検知温度を受付けてプロセッサ１００に送る。
　メモリ２００は、制約情報９などを記憶する。制約情報９は、プロセッサ１００によってメモリ２００から読み出される。また、メモリ２００は、プロセッサ１００が各種処理を実行する際の一時メモリに使用される。出力装置４００は、インバータ回路８に電力供給指令を送る。
　制御プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルで、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されてコンピュータプログラムプロダクトとして提供されてもよい。また、制御プログラムは、インターネットなどのネットワーク経由で制御回路１に提供されてもよい。なお、制御回路１の機能について、一部を専用回路などの専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。
　このように、実施の形態では、モータ制御装置１０が、姿勢情報毎に設定されている温度閾値（制約情報９）、姿勢情報、および温度情報に基づいた電力供給指令をインバータ回路８に出力している。これにより、モータ制御装置１０は、プリント基板５０上に実装されている部品の正確な発熱状態に応じたモータ制御を実行できる。
　以上の実施の形態に示した構成は、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、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　制御回路、２　加速度センサ、３　温度センサ、４　設置方向算出部、５　温度算出部、６　制約情報記憶部、７　発熱判定部、８　インバータ回路、９　制約情報、１０　モータ制御装置、２０　モータ、４０　アーム部、４１～４３　関節部、５０　プリント基板、５１～５３　軸部、５５　先端部、６０　モータ制御システム、７０　ベース部、１００　プロセッサ、２００　メモリ、３００　入力装置、４００　出力装置。

Claims (7)

  1. 　プリント基板に配置されるとともに、前記プリント基板の姿勢に対応する加速度を検知し、検知した加速度を加速度情報として出力する加速度センサと、
    　前記プリント基板に配置されるとともに、前記プリント基板上での温度を検知し、検知した温度を検知温度として出力する温度センサと、
    　前記プリント基板に配置されるとともに、モータを駆動するインバータ回路と、
    　前記プリント基板に配置されるとともに、前記加速度情報に基づいて前記プリント基板の姿勢を示す姿勢情報を算出し、かつ前記検知温度に基づいて前記プリント基板に配置されている部品の温度を示す温度情報を算出し、かつ前記姿勢情報毎に設定されている温度閾値、前記姿勢情報、および前記温度情報に基づいた前記モータへの電力供給指令を前記インバータ回路に出力することで前記インバータ回路を制御する制御回路と、
    　を備える、
    　ことを特徴とするモータ制御装置。
  2. 　前記温度閾値は、前記部品と前記温度センサとの間の配置関係に基づいて設定されている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
  3. 　前記温度閾値は、第１の温度閾値と、前記第１の温度閾値よりも高い値の第２の温度閾値とを含み、
    　前記制御回路は、前記温度情報が前記第１の温度閾値を超えた場合には、前記モータへの電力供給量を低減させる指令を前記インバータ回路に出力し、前記温度情報が前記第２の温度閾値を超えた場合には、前記モータへの電力供給を停止させる指令を前記インバータ回路に出力する、
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。
  4. 　前記制御回路は、前記温度情報が前記第１の温度閾値を超え、かつ前記温度情報が前記第２の温度閾値を超えていない場合には、前記温度情報が高い温度であるほど前記モータへの電力供給量を多く低減させる指令を前記インバータ回路に出力する、
    　ことを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。
  5. 　前記部品は、前記インバータ回路である、
    　ことを特徴とする請求項１から４の何れか１つに記載のモータ制御装置。
  6. 　前記プリント基板は、前記モータを備える装置の可動部に配置されており、前記可動部の動作に応じて前記姿勢が変化する、
    　ことを特徴とする請求項１から５の何れか１つに記載のモータ制御装置。
  7. 　請求項１から６の何れか１つに記載のモータ制御装置と、
    　前記モータを備える装置の可動部と、
    　を有し、
    　前記プリント基板は、前記可動部に配置されており、前記可動部の動作に応じて前記姿勢が変化する、
    　ことを特徴とするモータ制御システム。
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