JPH03169284A - モータ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、外部のコンピュータなどから供給される制御
指令によりモータを駆動し、その回転位置と回転速度の
少なくとも一方を制御する装置に係り、特にロボットや
、各種ＮＣ工作機械に使用されるサーボモータの駆動制
御に好適なモータ駆動制御装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ロボットや各種工作機械に使用されているサー
ボモータの駆動には、サーボアンプを用いてモータに駆
動用の電力を供給し、その結果をエンコーダによりフィ
ードバックすることにより、外部から入力される制御指
令に正確に対応したモータの制御が得られるようになっ
ており、その例を特開昭６２−１９３５８５号公報など
にみることができる。

ところで、このようなモータの駆動制御装置では、とに
かく外部から、何等かの制御指令を入力しなければ制御
装置は動作せず、そのモータを駆動させることはできな
い。

従って、その装置単独で、その機能が正常に保たれてい
るか否かを知ることは、そのままでは困難である。

そこで、上記従来技術では、その制御回路にダミーパル
ス出力手段と配線のチェック手段とを設け、断線や誤配
線などのチェックが単独で行えるようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、フィードバック制御パルスによる試
験的な動作は可能であるが、実際に外部からの入力に対
して正常な機能が保たれているか否かのチェックを可能
にする点については特に配慮がされておらず、装置がロ
ボットや工作機械などに組み込まれる前の単独な状態に
あるときでの万全な機能維持チェックの点に問題があっ
た。

本発明の目的は、モータや、その駆動制御装置が、ロボ
ットや各種の工作機械などのシステムに組み込まれる以
前に、万全の状態に有ることのチェックが容易に得られ
るようにしたモータ駆動制御装置を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の１は、モータを動作
させる所定のパターンの制御指令を発生する内部制御指
令発生手段と、上記外部から入力される制御指令と上記
内部制御指令発生手段からの制御指令の一方を任意に選
択して制御指令とする制御指令選択手段とを設けたもの
であり、本発明の２は、外部から入力される制御指令の
データ入力端子に並列にアクセスするデータ伝送経路と
、該データ伝送経路に接続されたデータ表示手段とを設
けたものである。

〔作用〕

本発明の１においては、制御指令選択手段を操作して内
部制御指令発生手段からの制御指令を選択することによ
り、モータ駆動制御装置には単独でモータの駆動制御動
作に必要な制御指令が与えられるので、外部から制御指
令を入力したときと同様な動作が得られ、容易に機能チ
ェックを行なうことができる。

また、本発明の２では、データ伝送経路により、外部か
ら入力された制御指令が並列に取り出され、それがデー
タ表示手段により表示されるので、両者の突合せが出来
、正しいデータの取り込みが行われていることの確認に
よる機能チェックが可能になる。

〔実施例〕

以下、本発明によるモータ駆動制御装置について、図示
の実施例により詳細に説明する。

第１図は、本発明を、ロボット、ＮＣ工作機械などに使
用されているサーボモータ駆動制御装置に適用した場合
の一実施例で、図において、１はモータ駆動制御装置の
上位にある駆動指令装置で、制御用のコンピュータ、プ
ログラマル・コントローラ、各種のデータ設定装置、パ
ルス列発生装置などからなるもの。

２はサーボコントローラ、３はサーボコントローラ２を
構成するマイコン（ワンチップ・マイクロ・コンピュー
タ）、４電流検出器、５はサーボモータ、６はエンコー
ダ、そして７は切換スイツチである。

マイコン３には、自動位置制御増幅部３ｂ、自動速度制
御増幅部３Ｃ、それに自動電流制御増幅部３ｄなどのサ
ーボコントローラに必要な機能がソフト的に組み込まれ
ており、さらに加えて指令信号発生部３ａが、これもソ
フト的に組み込まれている。

電流検出器４は、自動電流制御増幅部３ｄからサーボモ
ータ５に供給される電流値を検出し、それを電流帰還信
号ＩＦとして供給させる働きをする。

エンコーダ６は、サーボモータ５の回転位置、回転速度
などを検出し、それを位置帰還信号ＰＦ、及び回転速度
帰還信号ＮＦとして供給させる働きをする。

切換スイッチ７は、マイコン３の入力ボート切換機能な
どによりソフト的に構成されたスイッチで、マイコン３
の位置指令Ｐ＊として、外部の駆動指令装置１から供給
される信号と、内部にある指令信号発生部３ａから供給
される信号のいずれか一方を選択する働きをするもので
、リモート操作装置８（詳細は後述）からのオペレータ
による入力操作により、任意に切換られるものである。

なお、第５図に示す実施例ように、オペレータが直接操
作するスナップ・スイッチなどからなる切換スイッチ７
を設け、ハード的に位置指令Ｐ＊パターンを切換えるよ
うにしてもよい。

次に、この実施例の動作について説明する。

まず、このモータ駆動制御装置が、ロボット、ＮＧ工作
機械などに組み込まれ、その切換スイッチ７の切換位置
が外部の駆動指令装置１に設定された後での動作は、従
来技術と同じで、このときは、駆動指令装置１から供給
される位置指令Ｐ＊により動作し、まず自動位置制御増
幅部３ｂで速度指令Ｎ＊が作成され、それが自動速度制
御増幅部３Ｃに供給されて電流指令■＊となり、自動電
流制御増幅部３ｄに供給される。そして、このときにサ
ーボモータ５に供給された電流や、それにより、このサ
ーボモータ５によって与えられた回転位置、回転速度な
どが、それぞれの帰還信号■Ｆ，ＰＦ，ＮＦとしてフィ
ードバックされるので、駆動指令装置１から供給された
位置指令Ｐ＊に対応した正確なサーボモータ５の制御が
保証されることになる。

次に、このモータ駆動制御装置がロボットや工作機械な
どに組み込まれる前に、万全な機能維持がなされていた
かを確認するチェックの必要性が生じたとき、或いは、
このモータ駆動制御装置の性能について、それの実証が
必要になったときなどには、切換スイッチ７が、内部の
指令信号発生部３ａからの信号を入力する位置に切換操
作される。

そうすると、今度は、この指令信号発生部３ａから発生
されている位置指令Ｐ＊が自動位置制御増幅部３ｂに入
力され、これにより、サーボモータ５を、このモータ駆
動制御装置単独で、その機能確認に必要な、或いは、そ
の性能確認に必要な任意の動作態様で動作させることが
出来、機能チェックや性能チェックをロボットやＮＧ工
作機械に組み込む前に、任意に容易に実施することがで
き、故障や信頼性の低下などを未然に防止することが出
来る。

上記したように、指令信号発生部３ａは、マイコン３の
ソフト処理により、サーボモータ５を含む、このモータ
駆動制御装置全体の機能確認や性能確認に役立つ所定の
パターンの試運転用の位置指令Ｐ＊（或いは速度指令Ｎ
＊でもよい）を発生するように構成されており、このた
め、マイコン３には、このパターンの発生に必要なプロ
グラムが予め格納されており、自動的に所定のパターン
の位置指令Ｐ＊を出力するようになっている。なお、こ
のパターンは、顧客などにより任意に作成され、格納す
ることができるようにしてもよく、このときには、リモ
ート操作装置からのプログラム入力機能やプログラムの
格納に必要なメモリ機能を用意しておく。

この動作に必要な、マイコン３による処理の一実施例を
第２図により説明する。

処理がスタートすると、まず、ステップ１として試運転
が指令されているか否かを判定する。これには切換スイ
ッチ７の切換ポジションを調べればよい。

そして、切換スイッチ７が外部の駆動指令装置］を選択
する位置に切換っていたら、通常の運転の実行に移行す
るのである。

以後は、所定のパターンでの運転を、指令信号発生部３
ａからの位置指令Ｐ＊により実行させ、パターンどおり
の動作が得られたことが確認出来れば、試運転は完了と
する。なお、この試運転中は、常時、トリップ（異常遮
断）の発生を監視し、トリップ処理は優先的に実行され
るようになっている。

また、試運転完了後は、サーボモータ５に供給される電
流をオフにしてもよく、或いは指令された位置に停止さ
せたあと、電流の供給状態を固定し、いわゆるサーボロ
ック状態での動作確認ができるようにしてもよい。

さらには、サーボモータ５を接続しないで、サーボコン
トローラ２だけ単独で試運転できるようにしてもよく、
このときには、モータの駆動回路でＩＢ力断線が検出さ
れれば良いと判定する。また、さらに、この断線判定を
無視し、モータ駆動回路のトランジスタなどのスイッチ
ング素子の異常判定を行うようにしてもよい。

また、試運転のパターンとしては、モータを加減速運転
させるものとしてもよい。そして、加速時、減速時毎に
最大電流（電流制御系でのリミット値）状態になるよう
にして、安全確認ができるようにする。勿論、このとき
、装置の性能の確認に役立つような運転パターンとなる
ようにしてもよいことは言うまでもない。

次に、第３図と第４図により本発明の他の実施例につい
て説明する。

この実施例において、第３図は内部ブロック構成を示し
、第４図は外観を示したもので、これらの図において、
８はリモート操作装置で、１行、複数ビットの表示器８
ａを備え、マイコン３に外部の駆動指令装置１から入力
される位置指令Ｐ＊、速度指令Ｎ＊などのデータを、そ
のまま取り込み、データの゛行゜゛゛列”に意味付けを
行って表示させる働きをする。

一方、これに応じて、この実施例では、マイコン３にも
所定の通信機能がもたせてあり、これにより、外部から
入力され、マイコン３内に取り込まれたデータを再びリ
モート操作装置８に伝送することができるように構成さ
れている。

従って、この実施例によれば、外部から入力されている
データを、その各ビット毎に目視により確認することが
でき、外部データとのインターフェイスのチェックが可
能になり、更に信頼性の向上を図ることが出来る。

そして、このとき、この実施例によれば、表示器８ａと
して、通常のモータ駆動制御装置に備え付けられている
リモート操作装置８を利用し、このリモート操作装置８
の表示器８ａを利用してデータを表示させ、監視するよ
うに構成されているので、コストアップの虞れが少なく
て済む。

なお、以上の説明では、本発明をサーボモータの駆動制
御装置に適用した場合の実施例について説明したが、本
発明は誘導電動機駆動用のインバ一夕に適用してもよい
。すなわち、この場合は、第１図において、サーボコン
トローラ２の内容がインバータになったものにそうとう
することになる。

通常、インバータは、外部からの制御信号により動作し
、所定のパターンによる誘導電動機の運転を実行するの
であるが、これに、さらに本発明により、内部に指令信
号発生部３ａが設けられ、これにより、外部の駆動指令
装置１からの位置指令Ｐ＊や速度指令Ｎ＊がなくても、
それ自身、単独で運転が可能になり、機能チェックや性
能チェックを容易に行なうことができ、信頼性の向上を
図ることが出来る。

また、このことは、第３図、第４図の実施例についても
同様で、リモートコントローラ２の代わりにインバータ
で構成され、このインバータに駆動指令装置１から入力
されるデータがリモート操作装置８の表示器８ａに表示
されることになるから、外部機器とのインターフェイス
も含めて機能チェックが可能になり、信頼性の向上を充
分に得ることができる。

なお、これら第３図、第４図の実施例において、リモー
ト操作装置８の表示器８ａは、通常は、このリモー１・
操作装置８によるプログラムの作成操作などに際して使
用されるものであるから、必ずしもデータの表示にも最
適であるとは言えない場合もある。従って、このような
場合には、データ表示用には専用の表示器を設けるよう
にしても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、モータ駆動制御装置を、それが使用さ
れるシステムに組み込む前でも、単独で任意に、所定の
運転パターンのもとで試運転を行なうことが出来るから
、機能チェックや性能チェックを容易に実施することが
出来、信頼性の向上、使い勝手の向上を充分に図ること
ができる。

また、本発明によれば、上位の駆動指令装置からのデー
タの入力状態の確認が容易にできるので、データインタ
ーフエイスのチェックも可能で、さらに信頼性の向」二
と使い勝手の向上とを確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるモータ駆動制御装置の一実施例を
示すブロック構或図、第２図は制御処理の詳細を示すフ
ローチャーｌ・、第３図は本発明の他の実施例を示すブ
ロック構成図、第４図は同じくその説明図、第５図は本
発明のさらに別の一実施例を示すブロック構成図である
。 １・・・・・・上位にある駆動指令装置、２・・・・・
・サーボコントローラ、３・・・・・・マイコン、３ａ
・・・・・・指令信号発生部、３ｂ・・・・・・自動位
置制御増幅部、３Ｃ・・・・・・自動速度制御増幅部、
３ｄ・・・・・・自動電流制御増幅部、４・・・・・・
電流検出器、５・・・・・・サーボモータ、６・・・・
・・エンコーダ、７・・・・・切換スイッチ、８・・・
・・・リモート操作装置、８ａ・・・・・・表示器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外部から入力される制御指令に応じてモータを駆動
   し、その回転位置と回転速度の少なくとも一方をフィー
   ドバック制御する方式のモータ駆動制御装置において、
   上記モータを動作させる所定のパターンの制御指令を発
   生する内部制御指令発生手段と、上記外部から入力され
   る制御指令と上記内部制御指令発生手段からの制御指令
   の一方を任意に選択して制御指令とする制御指令選択手
   段とを設け、上記内部制御指令発生手段からの制御指令
   を選択することにより単独制御動作機能が与えられるよ
   うに構成したことを特徴とするモータ駆動制御装置。 ２、請求項１の発明において、上記内部制御指令発生手
   段から発生すべき所定のパターンの制御指令が、外部の
   リモート操作装置から任意に設定、書換可能に構成され
   ていることを特徴とするモータ駆動制御装置。 ３、請求項１の発明において、上記内部制御指令発生手
   段からの制御指令による単独制御動作時での該制御動作
   の内容を解析する動作解析手段を設け、自己診断機能が
   与えられるように構成したことを特徴とするモータ駆動
   制御装置。 ４、外部から入力される制御指令に応じてモータ駆動し
   、その回転位置と回転速度の少なくとも一方をフィード
   バック制御する方式のモータ駆動制御装置において、上
   記外部から入力される制御指令のデータ入力端子に並列
   にアクセスするデータ伝送経路と、該データ伝送経路に
   接続されたデータ表示手段とを設け、制御指令のモニタ
   機能が与えられるように構成したことを特徴とするモー
   タ駆動制御装置。 ５、請求項２の発明において、上記データ伝送経路を外
   部のリモート操作装置に接続する伝送手段を設け、上記
   データ表示手段が、このリモート操作装置に備えられて
   いる表示装置で構成されていることを特徴とするモータ
   駆動制御装置。