(57)【要約】【課題】  電動機制御装置を利用条件に合わせて選定し、利用条件として入力する機構条件と、運転パターンなどが電動機制御装置の容量に対してどのように影響するかを知ることができるようにする。    【解決手段】電動機制御装置の選定装置において、電動機容量感度表示部（８）と、電動機容量感度演算部（９）と、選定演算部（１０）と、機構条件入力部１３と、指令設定部（１４）と、特性データベース（２１）を備え、使用条件の各種入力値に従い選定される電動機制御装置の容量の傾向を演算し、結果を出力する。  【選択図】図１
2010193687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械を駆動する電動機と、前記電動機または前記機械の動作量である位置および／または速度を検出する検出部と、指令信号を発生する指令部と、指令信号に基づいて前記電動機を駆動する制御器と、を備え、前記指令信号と前記動作量が一致するように前記制御器にフィードバックループを構成した電動機制御装置を、使用条件と、前記電動機制御装置の特性データベースと、から選定する、電動機制御装置の選定装置であって、前記使用条件と電動機制御装置の前記特性データベースとから前記電動機制御装置の選定演算を行う選定演算部と、前記電動機制御装置の選定結果ほかを出力する出力部と、機械要素を機構条件として入力する機構条件入力部と、各要素のいずれかの運転パターンを設定する指令設定部と、さらにその他の前記使用条件を入力する入力部と、を備えた電動機制御装置の選定装置において、
前記選定演算部に備えた各種の入力値に従い選定される前記電動機制御装置の容量の傾向を示す電動機容量感度演算部と、
前記出力部に備えた前記電動機容量感度演算部の出力を表示する電動機容量感度表示部と、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置の選定装置。
【請求項２】
機械を駆動する電動機と、前記電動機または前記機械の動作量である位置および／または速度を検出する検出部と、指令信号を発生する指令部と、指令信号に基づいて前記電動機を駆動する制御器と、を備え、前記指令信号と前記動作量が一致するように前記制御器にフィードバックループを構成した電動機制御装置を、使用条件と、前記電動機制御装置の特性データベースと、から選定する、電動機制御装置の選定装置であって、前記使用条件と前記電動機制御装置の特性データベースとから前記電動機制御装置の前記使用条件を入力する入力部と、前記電動機制御装置の選定結果ほかを出力する出力部と、機械要素を機構条件として入力する機構条件入力部と、各要素のいずれかの運転パターンを設定する指令設定部と、さらにその他の前記使用条件を入力する入力部と、を備えた電動機制御装置の選定装置において、
前記選定演算部に備えた各種の入力値に従い選定される前記電動機制御装置の価格の傾向を演算する価格感度演算部と、
前記電動機制御装置もしくは前記周辺機器の価格を予め記憶した価格記憶装置と、
前記出力部に備えた前記価格感度演算部の出力を表示する価格感度表示部と、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置の選定装置。
【請求項３】
機械を駆動する電動機と、前記電動機または前記機械の動作量である位置および／または速度を検出する検出部と、指令信号を発生する指令部と、指令信号に基づいて前記電動機を駆動する制御器と、を備え、前記指令信号と前記動作量が一致するようにフィードバックループを構成した電動機制御装置を、使用条件と、前記電動機制御装置の特性データベースと、から選定する電動機制御装置の選定装置であって、前記電動機制御装置の選定結果ほかを出力する出力部と、機械要素を機構条件として入力する機構条件入力部と、各要素のいずれかの運転パターンを設定する指令設定部と、さらにその他の前記使用条件を入力する入力部と、を備えた電動機制御装置の選定装置において、
予め前記電動機を入力する電動機入力部と、
前記使用条件と、選定された前記電動機制御装置の特性データベースとから、選定された前記電動機制御装置の使用可否判断と、使用可とするための使用条件の変更部を判定する判定判断・条件変更感度演算部と、
使用条件の変更部を、前記入力部もしくは前記機構条件入力部もしくは前記指令設定部への入力値と、電動機制御装置の容量への影響度として表示する使用条件感度表示部と、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置の選定装置。
【請求項４】
前記電動機容量感度表示部は、前記出力部に、前記入力部の数値入力値と、前記電動機制御装置の容量と、の大小関係の傾向を出力することを特徴とする請求項１もしくは請求項３のいずれかに記載の電動機制御装置の選定装置。
【請求項５】
前記価格感度表示部は、前記出力部に、前記入力部の数値入力値と、前記電動機制御装置の価格と、の大小関係の傾向を出力することを特徴とする請求項２に記載の電動機制御装置の選定装置。
【請求項６】
前記電動機制御装置を使用するための接続品などの周辺機器データベースと、選定した前記電動機制御装置に従い前記周辺機器を前記周辺機器データベースから選定する周辺機器選定装置と、を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電動機制御装置の選定装置。
【請求項７】
機械を駆動する電動機と、前記電動機または前記機械の動作量である位置および／または速度を検出する検出部と、指令信号を発生する指令部と、指令信号に基づいて前記電動機を駆動する制御器と、を備え、前記指令信号と前記動作量が一致するように前記制御器にフィードバックループを構成した電動機制御装置を、使用条件と、前記電動機制御装置の特性データベースと、から選定する電動機制御装置の選定方法であって、機械要素である機構条件と、運転パターンと、その他の条件を前記使用条件として入力するステップと、
前記使用条件と前記電動機制御装置の特性データベースとから前記電動機制御装置の選定演算を行うステップと、を備えた電動機制御装置の選定方法において、
選定演算を行う前記ステップに前記使用条件の各種入力値に従い選定される前記電動機制御装置の容量の傾向を演算し、結果を出力するステップと、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置の選定方法。
【請求項８】
機械を駆動する電動機と、前記電動機または前記機械の動作量である位置および／または速度を検出する検出部と、指令信号を発生する指令部と、指令信号に基づいて前記電動機を駆動する制御器と、を備え、前記指令信号と前記動作量が一致するように前記制御器にフィードバックループを構成した電動機制御装置を、使用条件と、前記電動機制御装置の特性データベースと、から選定する電動機制御装置の選定方法であって、機械要素である機構条件と、運転パターンと、その他の条件を前記使用条件として入力するステップと、
前記使用条件と前記電動機制御装置の特性データベースとから前記電動機制御装置の選定演算を行うステップと、を備えた電動機制御装置の選定方法において、
前記電動機制御装置もしくは前記周辺機器の価格を予め記憶するステップと、
各種の入力値に従い選定される前記電動機制御装置の価格の傾向を演算し、結果を出力するステップと、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置の選定方法。
【請求項９】
機械を駆動する電動機と、前記電動機または前記機械の動作量である位置および／または速度を検出する検出部と、指令信号を発生する指令部と、指令信号に基づいて前記電動機を駆動する制御器と、を備え、前記指令信号と前記動作量が一致するように前記制御器にフィードバックループを構成した電動機制御装置を、使用条件と、前記電動機制御装置の特性データベースと、から選定する電動機制御装置の選定方法であって、機械要素である機構条件と、運転パターン、その他の条件を前記使用条件として入力するステップと、
を備えた電動機制御装置の選定方法において、
予め前記電動機を入力するステップと、
前記使用条件と、選定された前記電動機制御装置の特性データベースとから、選定された前記電動機制御装置の使用可否判断と、使用可とするための使用条件の変更を判定するステップと、
前記使用条件の入力もしくは変更を、電動機制御装置の容量への影響度として演算し、出力するステップと、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置の選定方法。
【請求項１０】
前記電動機制御装置の容量の傾向を演算し、結果を出力する前記ステップは、前記使用条件を入力した数値と、前記電動機制御装置の容量と、の大小関係の傾向を出力するステップとを備えたことを特徴とする請求項７もしくは請求項９のいずれかに記載の電動機制御装置の選定方法。
【請求項１１】
前記電動機制御装置の価格の傾向を演算し、結果を出力する前記ステップは、前記使用条件を入力した数値と、前記電動機制御装置の価格と、の大小関係の傾向を出力するステップとを備えたことを特徴とする請求項８に記載の電動機制御装置の選定方法。
【請求項１２】
前記電動機制御装置を使用するための接続品などの周辺機器データベースを備え、選定した前記電動機制御装置に従い前記周辺機器を前記周辺機器データベースから選定するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項７−９のいずれかに記載の電動機制御装置の選定方法。
【請求項１３】
請求項１から６のいずれかに記載の電動機制御装置の選定装置の機能を有するコンピュータプログラムおよび記憶媒体。
【請求項１４】
請求項７から１２のいずれかに記載の電動機制御装置の選定方法の機能を有するコンピュータプログラムおよび記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置や工作機械などの位置決め装置あるいは産業用ロボットに用いられる電動機および制御器等からなる電動機制御装置に関する。また、電動機制御装置や構成する機械部品の使用条件と、電動機制御装置の特性を備えた特性データベースと、から適した容量の電動機制御装置を選定する電動機制御装置の選定装置に関する。また、電動機制御装置の選定方法および、該機能を有するコンピュータプログラムおよび記憶媒体に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来のモータ容量選定方法は、顧客の所望する運転パターンに最適なモータ容量が選定でき、周辺情報が一度に入手できる方法を提供するために、要素を組合せ、機構要素にデータを入力して所望の運転パターンを設定するステップ１００２を有している。また、選定ソフトにあらかじめ保存されたデータベースからモータシリーズを選定し、選定ソフトを実行して判定結果を表示するステップ１００３とを備えている。また、ステップ１００２の機構要素を組合せる際に、選定ソフトに標準装備した機構要素に加えて、顧客が独自に設計した新たな機構要素を、ダウンロードした選定ソフトに保存可能するものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の電動機駆動装置の制御パラメータ設定方法及び設定支援装置は、知識と経験が豊富でないユーザでも安全かつ適切なパラメータ設定を行うことができる制御パラメータ設定方法及び設定支援装置を提供するため次のようなことを行っている。まず、用途選択ダイアログボックスが表示され（＃２１０１）、ユーザが用途の選択を行う（＃２１０２）。この後、電動機の種類や動作条件等に関する質問のダイアログボックスが表示される（＃２１０３）。あらかじめ複数の選択肢が回答として用意されている場合は選択肢が表示され（＃２１０５）、選択入力が行われる（＃２１０６）。そうでない場合は、数値入力欄が表示され（＃２１０７）、数値入力（＃２１０８）が行われた後入力された数値がどの領域に属するかが判断される（＃２１０９）。ユーザの選択入力又は数値入力にしたがってテーブルが参照され、変更すべきパラメータとその推奨値が求められる（＃２１１０）。すべての質問についての解答が完了するまで、ステップ＃２１０３〜＃２１１０の処理が繰り返されるものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、従来のモータ駆動制御装置は、モータ負荷機械の先端の動作を低コストで容易に確認することによって実際の制御パラメータを適正に調整することができる。また、その制御パラメータを最適化するために、メカ動作解析部３１０４において、実際のモータ駆動装置、モータ、モータ負荷機械の各々のシミュレーション用モデルをソフトウェアによって作成すると共にモータ負荷機械の機構部のモデルを作成する。駆動仕様入力部３１０３によって必要なモデルに駆動仕様を入力した後、運転パターン入力部３１０２によってモータ駆動装置モデルに運転パターン等の制御パラメータを入力して機構部力学モデルをシミュレーション動作させ、メカ動作解析部３１０４において、機構部力学モデルの先端の速度及び位置の変化を計算するものもある（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
従来の第１例である特許文献１のモータ容量選定方法について説明する。
図１７は従来の第１例である特許文献１におけるモータ容量選定方法のフローチャートである。図において、ステップ１００１は選定ソフトダウンロード起動、ステップ１００２はステップ１０１１の機構要素の組み合わせデータ入力とステップ１０１２の運転パターン設定、ステップ１００３は、ステップ１０１３と同内容であるモータシリーズ選択・実行と、判定・結果表示と、内容詳細表示があり、それ以降のステップは、処理選択により、オプション表示とＣＡＤデータ作成・保存に別れ、印刷・保存に至る。
ステップ１００１では、選定ソフトをパソコンにダウンロードして選択ソフトを利用可能にする。ステップ１００２では、顧客は選定ソフトが標準装備している機構要素を呼び出して任意に組合せた機構ブロックを構成する。本選定ソフトは、顧客が所望する機構要素を自由に設計し、別の場所（例えば、別タブ表示した場所）に、設計した新規機構要素として保存させる。
【０００６】
この新規機構要素は、標準の機構要素と同様に「画像」、「個別入力項目」、「計算式」で構成され、後から呼び出して新たな機構ブロックを構成するときに利用できる。これにより、顧客は標準の機構要素同士の組合せに限定されることなく、所望の運転パターンを構成することが可能となる。
選定ソフトが標準装備している機構要素の一部は以下である。回転運動を直線運動に変換する機構としては、ボールネジ／ナット、ベルトコンベア、ピニオン／ラックなどがあり、取り付け方向で水平機構および垂直機構が選択できる。回転運動を回転運動に変換する機構としては、カップリング、減速機、ギヤ、タイミングベルトなどである。回転負荷としては、イナーシャ負荷、偏心円柱イナーシャ、回転外力、回転摩擦要素などがある。
そして、所望する運転パターンの機構ブロックが決定されると、各機構要素ごとに顧客が各機構要素諸元と運転パターンを入力して所望の運転パターンの設定が完了する。
ステップ１００３では、選定ソフトにあらかじめ保存されたデータベースの中から機能、性能、エンコーダ分解能などを考慮しながら選択する。選択後に判定ボタンをクリックすると、選定ソフトによる演算が実行され判定結果を表示する。
【０００７】
このステップ１００３の判定結果の表示において、選定ソフトが算出した運転パターンにおける実効トルクまたは走行トルクの１つと、選定したシリーズの中から瞬時最大トルクを満足する全モータの定格トルクとをそれぞれ比較して、余裕度で表示（例えば、○＝２倍以上、△＝１〜１．５倍、×＝１以下など）する。これにより、安全係数を考慮した選定が可能となる。このとき、当然のことながら余裕度を１以上にする必要がある。
判定結果の表示を検討して、モータ容量を確定すると、確定したサーボモータ品番に対応したサーボアンプ品番が表示される。サーボモータ品番とサーボアンプ品番の組合せが確定すると、以降の処理選択が可能になる。例えば、オプション表示、ＣＡＤデータなどの保存、印刷が利用できる。
なお、ＣＡＤデータについては、２つのフォーマット（２次元ＣＡＤおよび３次元ＣＡＤデータ）に対応、保存するファイルの拡張子は選択（２次元ＣＡＤとして、＊．ｄｗｇなど、３次元ＣＡＤとして、＊．ｓｔｐ／＊．ｓａｔなど、共通として、＊．ｄｘｆ／＊．ｊｐｇ／＊．ｂｍｐ／＊．ｔｉｆ／＊．ｍｉ／＊．ｘｍｌなど）できるようにしている。
【０００８】
従来の第２例である特許文献２の電動機駆動装置の制御パラメータ設定方法及び設定支援装置について説明する。
図１８は、従来の第２例である特許文献２の実施形態に係る電動機駆動装置の制御パラメータ設定支援装置（以下、単にパラメータ設定支援装置という）の概略構成を示すブロック図である。パラメータ設定支援装置２０１０は、表示装置２０１１、キーボード２０１２、マウス２０１３、通信装置２０１４、処理装置２０１５、主メモリ２０１６、固定ディスク装置２０１７、及びリムーバブルディスク装置２０１８を備えている。
このような構成を有する制御パラメータ設定支援装置を用いることにより、キーボード２０１２及びマウス２０１３を用いて表示装置２０１１上で制御パラメータの変更設定を行い、変更されたパラメータの設定値を含むデータを通信装置２０１４及び通信ケーブル２０２０を介して電動機駆動装置２０５０へ転送することができる。
本形態のパラメータ設定支援装置２０１０（パラメータ設定支援ソフトウェア）は、電動機や電動機駆動装置に関する豊富な知識や経験を持ち合わせていないユーザ（操作者）が安全かつ適切なパラメータの設定を行うことができるように、制御パラメータの設定を支援する。
【０００９】
図１９は処理装置２０１５が行う処理の概略を示すフローチャートである。
以上のように、従来の第２例である特許文献２の電動機駆動装置の制御パラメータ設定方法及び設定支援装置によれば、知識と経験が豊富でないユーザであっても、電動機の用途や動作条件等に関する質問に回答していくだけで、変更すべき制御パラメータとその推奨値が自動的に求まるので、安全かつ適切なパラメータ設定を行うことができる。
【００１０】
従来の第３例である特許文献３のモータ駆動制御装置について説明する。
図２０は従来の第３例である特許文献３のモータ駆動制御装置の形態に係るモータ駆動制御装置に用いられるローダの機能ブロック図である。図２０に示すローダは、メインメニュー３５０１と、システム設定部３５０２と、試運転部３５０３と、パラメータ編集部３５０４と、モニタ／トレース部３５０５と、メカアナリシス部３５０６とに加え、メカモデル作成部３１０１と、運転パターン入力部３１０２と、駆動仕様入力部３１０３と、メカ動作解析部３１０４と、制御パラメータ入力部３１０５とを備えて構成されている。
メカ動作解析部３１０４は、図２１に示すように、モータ駆動装置モデル３２０１と、モータモデル３２０２と、モータ負荷機械モデル３２０３との各シミュレーション用モデルと、運転パターン生成部３２０４と、位置変化出力部３２０５とを備えて構成されている。
モータ駆動装置モデル３２０１は、モータ駆動装置３４０１を制御装置３４０９上にソフトウェアによってモデル化して作成したものであり、位置制御部３２１１と、速度制御部３２１２と、トルク制御部３２１３と、位置計算部３２１４と、速度計算部３２１５とを備えて構成されている。
モータモデル３２０２は、モータ３４０２を制御装置３４０９上にソフトウェアによってモデル化して作成したものである。モータ負荷機械モデル３２０３は、モータ負荷機械３４０５を制御装置３４０９上にソフトウェアによってモデル化して作成したものであり、モータモデル３２０２、動力伝達部３２１６と、機構部力学モデル３２１７とを備えて構成されている。
【００１１】
以上のように、従来の第３例である特許文献３のモータ駆動制御装置は、実際のモータ駆動装置３４０１、モータ３４０２、モータ負荷機械３４０５の各々のシミュレーション用モデルをソフトウェアによって作成すると共に、モータ負荷機械３４０５の機構部３４０３のモデルを作成する。さらに、駆動仕様を入力した後、モータ駆動装置モデル３２０１に制御パラメータを入力して機構部力学モデル３２１７をシミュレーション動作させ、機構部力学モデル３２１７の先端の速度及び位置の変化を計算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２６０３５０号公報
【特許文献２】特開２００２−１７１７８０号公報
【特許文献３】特開２００６−０３３９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の第１例である特許文献１のモータ容量選定方法は、顧客の所望する運転パターンに最適なモータ容量が選定でき、周辺情報が一度に入手できる方法となっていて、機械構成要素や運転パターンといった利用条件が電動機に対してどのような影響があるか理解し、評価・判定して、選定することができないという問題があった。
【００１４】
従来の第２例である特許文献２の電動機駆動装置の制御パラメータ設定方法及び設定支援装置は、知識と経験が豊富でないユーザでも安全かつ適切なパラメータ設定を行うことができる制御パラメータ設定方法及び設定支援装置となっている。このため電動機駆動装置の選定をすることができないので、電動機駆動装置の選定時に判明する使用用途に関わる問題点を把握できないという問題があった。
【００１５】
従来の第３例である特許文献３のモータ駆動制御装置は、モータ負荷機械の先端の動作を低コストで容易に確認することによって実際の制御パラメータを適正に調整することができ、また、その制御パラメータを最適化するようになっていて、電動機の容量を選定することができない問題があった。電動機制御装置に対して、機械構成要素や運転パターンといった利用条件が電動機に対してどのような影響があるか理解し、評価・判定して、選定することができないという問題があった。
【００１６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、電動機制御装置を選定する際に必要な、機械要素などの機構条件と、各要素のいずれかの運転パターン、その他の前記使用条件である入力値が、選定される電動機の容量の大きさや価格に対してどのように影響するかを把握しながら、電動機制御装置と使用条件とを含めて最適化し、電動機制御装置を選定することができる電動機制御装置の選定装置、電動機制御装置の選定方法および該機能を有するコンピュータプログラムおよび記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、機械を駆動する電動機と、前記電動機または前記機械の動作量である位置および／または速度を検出する検出部と、指令信号を発生する指令部と、指令信号に基づいて前記電動機を駆動する制御器と、を備え、前記指令信号と前記動作量が一致するように前記制御器にフィードバックループを構成した電動機制御装置を、使用条件と、前記電動機制御装置の特性データベースと、から選定する、電動機制御装置の選定装置であって、前記使用条件と電動機制御装置の前記特性データベースとから前記電動機制御装置の選定演算を行う選定演算部と、前記電動機制御装置の選定結果ほかを出力する出力部と、機械要素を機構条件として入力する機構条件入力部と、各要素のいずれかの運転パターンを設定する指令設定部と、さらにその他の前記使用条件を入力する入力部と、を備えた電動機制御装置の選定装置において、前記選定演算部に備えた各種の入力値に従い選定される前記電動機制御装置の容量の傾向を示す電動機容量感度演算部と、前記出力部に備えた前記電動機容量感度演算部の出力を表示する電動機容量感度表示部と、を備えたことを特徴とする電動機制御装置の選定装置とするものである。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、機械を駆動する電動機と、前記電動機または前記機械の動作量である位置および／または速度を検出する検出部と、指令信号を発生する指令部と、指令信号に基づいて前記電動機を駆動する制御器と、を備え、前記指令信号と前記動作量が一致するように前記制御器にフィードバックループを構成した電動機制御装置を、使用条件と、前記電動機制御装置の特性データベースと、から選定する、電動機制御装置の選定装置であって、前記使用条件と前記電動機制御装置の特性データベースとから前記電動機制御装置の前記使用条件を入力する入力部と、前記電動機制御装置の選定結果ほかを出力する出力部と、機械要素を機構条件として入力する機構条件入力部と、各要素のいずれかの運転パターンを設定する指令設定部と、さらにその他の前記使用条件を入力する入力部と、を備えた電動機制御装置の選定装置において、前記選定演算部に備えた各種の入力値に従い選定される前記電動機制御装置の価格の傾向を演算する価格感度演算部と、前記電動機制御装置もしくは前記周辺機器の価格を予め記憶した価格記憶装置と、前記出力部に備えた前記価格感度演算部の出力を表示する価格感度表示部と、を備えたことを特徴とする電動機制御装置の選定装置とするものである。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、機械を駆動する電動機と、前記電動機または前記機械の動作量である位置および／または速度を検出する検出部と、指令信号を発生する指令部と、指令信号に基づいて前記電動機を駆動する制御器と、を備え、前記指令信号と前記動作量が一致するようにフィードバックループを構成した電動機制御装置を、使用条件と、前記電動機制御装置の特性データベースと、から選定する電動機制御装置の選定装置であって、前記電動機制御装置の選定結果ほかを出力する出力部と、機械要素を機構条件として入力する機構条件入力部と、各要素のいずれかの運転パターンを設定する指令設定部と、さらにその他の前記使用条件を入力する入力部と、を備えた電動機制御装置の選定装置において、予め前記電動機を入力する電動機入力部と、前記使用条件と、選定された前記電動機制御装置の特性データベースとから、選定された前記電動機制御装置の使用可否判断と、使用可とするための使用条件の変更部を判定する判定判断・条件変更感度演算部と、使用条件の変更部を、前記入力部もしくは前記機構条件入力部もしくは前記指令設定部への入力値と、電動機制御装置の容量への影響度として表示する使用条件感度表示部と、を備えたことを特徴とする電動機制御装置の選定装置とするものである。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１もしくは請求項３のいずれかに記載の電動機制御装置の選定装置において、前記電動機容量感度表示部は、前記出力部に、前記入力部の数値入力値と、前記電動機制御装置の容量と、の大小関係の傾向を出力することを特徴とするものである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の電動機制御装置の選定装置において、前記価格感度表示部は、前記出力部に、前記入力部の数値入力値と、前記電動機制御装置の価格と、の大小関係の傾向を出力することを特徴とするものである。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１−３のいずれかに記載の電動機制御装置の選定装置において、記電動機制御装置を使用するための接続品などの周辺機器データベースと、選定した前記電動機制御装置に従い前記周辺機器を前記周辺機器データベースから選定する周辺機器選定装置と、を更に備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明は、機械を駆動する電動機と、前記電動機または前記機械の動作量である位置および／または速度を検出する検出部と、指令信号を発生する指令部と、指令信号に基づいて前記電動機を駆動する制御器と、を備え、前記指令信号と前記動作量が一致するように前記制御器にフィードバックループを構成した電動機制御装置を、使用条件と、前記電動機制御装置の特性データベースと、から選定する電動機制御装置の選定方法であって、機械要素を機構条件と、運転パターンと、その他の条件を前記使用条件として入力するステップと、前記使用条件と前記電動機制御装置の特性データベースとから前記電動機制御装置の選定演算を行うステップと、を備えた電動機制御装置の選定方法において、選定演算を行う前記ステップに前記使用条件の各種入力値に従い選定される前記電動機制御装置の容量の傾向を演算し、結果を出力するステップと、を備えたことを特徴とする電動機制御装置の選定方法とするものである。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明は、機械を駆動する電動機と、前記電動機または前記機械の動作量である位置および／または速度を検出する検出部と、指令信号を発生する指令部と、指令信号に基づいて前記電動機を駆動する制御器と、を備え、前記指令信号と前記動作量が一致するように前記制御器にフィードバックループを構成した電動機制御装置を、使用条件と、前記電動機制御装置の特性データベースと、から選定する電動機制御装置の選定方法であって、機械要素を機構条件と、運転パターンと、その他の条件を前記使用条件として入力するステップと、前記使用条件と前記電動機制御装置の特性データベースとから前記電動機制御装置の選定演算を行うステップと、を備えた電動機制御装置の選定方法において、前記電動機制御装置もしくは前記周辺機器の価格を予め記憶するステップと、各種の入力値に従い選定される前記電動機制御装置の価格の傾向を演算し、結果を出力するステップと、を備えたことを特徴とする電動機制御装置の選定方法とするものである。
【００２３】
また、請求項９に記載の発明は、機械を駆動する電動機と、前記電動機または前記機械の動作量である位置および／または速度を検出する検出部と、指令信号を発生する指令部と、指令信号に基づいて前記電動機を駆動する制御器と、を備え、前記指令信号と前記動作量が一致するように前記制御器にフィードバックループを構成した電動機制御装置を、使用条件と、前記電動機制御装置の特性データベースと、から選定する電動機制御装置の選定方法であって、機械要素である機構条件と、運転パターン、その他の条件を前記使用条件として入力するステップと、を備えた電動機制御装置の選定方法において、予め選定された前記電動機制御装置を入力するステップと、前記使用条件と、選定された前記電動機制御装置の特性データベースとから、選定された前記電動機制御装置の使用可否判断と、使用可とするための使用条件の変更を判定するステップと、前記使用条件の入力もしくは変更を、電動機制御装置の容量への影響度として演算し、出力するステップと、を備えたことを特徴とする電動機制御装置の選定方法とするものである。
【００２４】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項７もしくは請求項９のいずれかに記載の電動機制御装置の選定方法において、前記電動機制御装置の容量の傾向を演算し、結果を出力する前記ステップは、前記使用条件を入力した数値と、前記電動機制御装置の容量と、の大小関係の傾向を出力するステップとを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載の電動機制御装置の選定方法において、前記電動機制御装置の価格の傾向を演算し、結果を出力する前記ステップは、前記使用条件を入力した数値と、前記電動機制御装置の価格と、の大小関係の傾向を出力するステップとを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１２に記載の発明は、請求項７−９のいずれかに記載の電動機制御装置の選定方法において、前記電動機制御装置を使用するための接続品などの周辺機器データベースを備え、選定した前記電動機制御装置に従い前記周辺機器を前記周辺機器データベースから選定するステップをさらに備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１から６のいずれかに記載の電動機制御装置の選定装置の機能を有するコンピュータプログラムおよび記憶媒体とするものである。
また、請求項１４に記載の発明は、請求項７から１２のいずれかに記載の電動機制御装置の選定方法の機能を有するコンピュータプログラムおよび記憶媒体とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１と請求項７に記載の発明によると、電動機制御装置を選定する際に必要な、機械要素などの機構条件と、各要素のいずれかの運転パターン、その他の前記使用条件である入力値が、選定される電動機の容量の大きさへどのように影響するかを把握しながら、電動機制御装置を選定することができ、機械要素や運転パターンや使用条件を過不足無く最適にできる。つまり、電動機制御装置と使用条件とを含めて最適化できる。
【００２７】
また、請求項２と請求項８に記載の発明によると、電動機制御装置を選定する際に必要な、機械要素などの機構条件と、各要素のいずれかの運転パターン、その他の前記使用条件である入力値が、選定される電動機制御装置の価格へどのように影響するかを把握しながら、電動機制御装置を選定することができ、価格条件に応じた電動機制御装置および使用条件を過不足無く最適にできる。
【００２８】
また、請求項３と請求項９に記載の発明によると、選定した電動機制御装置に対し、要素や機械要素などの機構条件と、各要素のいずれかの運転パターン、その他の前記使用条件である入力値がどのように影響するか把握でき、選定した電動機制御装置に対し、機構条件と、運転パターンと、その他の前記使用条件とを過不足無く最適にできる。つまり、電動機制御装置を変えずに、使用条件を最適化できる。
【００２９】
また、請求項４と請求項１０に記載の発明によると、数値入力値が電動機制御装置の容量の大きさに対する影響を入力と同時に把握することができ、機械要素や運転パターンや使用条件を過不足無く最適にできる。
また、請求項５と請求項１１に記載の発明によると、数値入力値が電動機制御装置の価格に対する影響を入力と同時に把握することができ、価格条件に応じた電動機制御装置および使用条件を過不足無く最適にできる。
また、請求項６と請求項１２に記載の発明によると、選定した電動機制御装置に応じた接続品などの周辺機器を選定することができる。
【００３０】
また、請求項１３と請求項１４に記載の発明によると、電動機制御装置の選定装置および電動機制御装置の選定方法をコンピュータで利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施例を示す電動機制御装置の選定装置の構成図
【図２】本発明の第１実施例の形態を示す電動機制御装置の選定装置の構成図
【図３】本発明の第１実施例を示す電動機制御装置の選定方法を示すフローチャート
【図４】本発明の第１実施例を示す電動機制御装置の構成図
【図５】本発明の第１実施例を示す電動機制御装置の構成例を示す図
【図６】本発明の第１実施例の機構条件入力部への入力例を示す図
【図７】本発明の第１実施例の指令設定部への入力例を示す図
【図８】本発明の第１実施例の電動機容量感度表示部の出力例を示す図
【図９】本発明の第２実施例を示す電動機制御装置の選定装置の構成図
【図１０】本発明の第２実施例を示す電動機制御装置の選定方法を示すフローチャート
【図１１】本発明の第２実施例を示す価格感度表示部の出力例を示す図
【図１２】本発明の第３実施例を示す電動機制御装置の選定装置の構成図
【図１３】本発明の第３実施例を示す電動機制御装置の選定方法を示すフローチャート
【図１４】本発明の第３実施例を示す電動機制御装置の選定装置のステップＳＴ２２での使用条件感度表示部の出力例を示す図
【図１５】本発明の第３実施例を示す電動機制御装置の選定装置のステップＳＴ２３での使用条件感度表示部の出力例を示す図
【図１６】本発明の電動機制御装置のその他の形態を示す構成図（フルクローズ制御とリニアモータ適用）
【図１７】従来の第１例である特許文献１のモータ容量選定方法におけるモータ容量選定
【図１８】従来の第２例である特許文献２の電動機駆動装置の制御パラメータ設定支援装置の概略構成を示すブロック図
【図１９】従来の第２例である特許文献２の電動機駆動装置の制御パラメータ設定支援装置の表示装置に表示されるダイアログボックスの表示及び変更すべきパラメータの抽出等に関して処理装置が行う処理の概略を示すフローチャート
【図２０】従来の第３例である特許文献３のモータ駆動制御装置の形態に係るモータ駆動制御装置に用いられるローダの機能ブロック図
【図２１】従来の第３例である特許文献３のモータ駆動制御装置の形態に係るモータ駆動制御装置に用いられるローダのメカ動作解析部の内部構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
実際の電動機制御装置には様々な機能や手段が内蔵されているが、図には本発明に関係する機能や手段のみを記載し説明することとする。また、以下同一名称には極力同一符号を付け重複説明を省略する。
【実施例１】
【００３３】
図１は、本発明の第１実施例を示す電動機制御装置の選定装置の構成図である。図において、８は電動機容量感度表示部、９は電動機容量感度演算部、１０は選定演算部、１１は入力部、１２は出力部、１３は機構条件入力部、１４は指令設定部、２１は特性データベース、２３は周辺機器データベース、２４は周辺機器選定装置となっている。
図２は本発明の第１実施例の形態を示す電動機制御装置の選定装置の構成図である。図２のように、図１のような電動機制御装置の選定装置はパーソナル・コンピュータにて実現できる。
【００３４】
図３は本発明の第１実施例を示す電動機制御装置の選定方法を示すフローチャートである。図３において、ＳＴ０１は機械要素である機構条件と、運転パターンと、その他の条件を使用条件として入力するステップ、ＳＴ０２は使用条件の各種入力値に従い選定される前記電動機制御装置の容量の傾向を演算し、結果を出力するステップ、ＳＴ０３は使用条件と電動機制御装置の特性データベースとから電動機制御装置の選定演算を行うステップ、ＳＴ０４は選定した電動機制御装置に従い前記周辺機器を前記周辺機器データベースから選定するステップである。
【００３５】
本発明が第１の従来技術と異なる部分は、使用条件の各種入力値に従い選定される前記電動機制御装置の容量の傾向を演算し、結果を出力するステップＳＴ０２を備えた部分である。また、電動機容量感度表示部８と電動機容量感度演算部９とを備えた部分である。
【００３６】
本発明が第２の従来技術と異なる部分は、電動機容量感度表示部８、電動機容量感度演算部９、選定演算部１０、機構条件入力部１３、指令設定部１４、特性データベース２１、周辺機器データベース２３、周辺機器選定装置２４とを備えた部分である。第２の従来技術では、用途や動作条件等に関する質問に回答して制御パラメータを設定しており、電動機制御装置の選定を行うものでは無い。
【００３７】
本発明が第３の従来技術と異なる部分は、選定演算部１０、機構条件入力部１３、指令設定部１４、特性データベース２１、周辺機器データベース２３、周辺機器選定装置２４とを備えた部分である。第３の従来技術はモータ駆動制御装置の動作シミュレーションを行うものであり、電動機制御装置の選定を行うものでは無い。
【００３８】
電動機制御装置の選定の第一の目的は、電動機が駆動する負荷機械を動作させるために必要なトルクを出力できる電動機と制御器を選択することである。その他、電動機が負荷エネルギーに回される際の回生エネルギーの消費確認や外付け回生抵抗の選択や、異常時の運転中の非常停止の際の運動エネルギーの消費のためのダイナミックブレーキ回路の適・不適判断、使用する電動機と制御器を接続する専用ケーブル等の周辺機器選定、制御器を制御する指令部の選定などがある。このために、図３の処理を行う。
【００３９】
図４は本発明の第１実施例を示す電動機制御装置の構成図である。図４において、１は電動機、２は検出部、３は制御器、４は指令部、５は機械である。図４は電動機制御装置の構成を一般化して記載したが、機械５は、ボールねじ機構や、減速器、プーリ等様々な利用がありえる。機械５を電動機１で駆動するためには、電動機１の出力軸まわりの機械５の慣性モーメントを動作指令通りに駆動するトルクが必要になる。減速比やボールねじ機構のねじピッチは機械５の慣性モーメントの大きさに反映されるパラメータである。また、電動機１の動かし方（動作パターン）も選定のパラメータである。
電動機１を動作させる角加速度αで、機械５と電動機１の慣性モーメントJを動作させるために必要なトルクＴは、式(１)から求める。
【００４０】
Ｔ＝J・α          （１）
実際には摩擦によるトルク損出分や減速機構の効率・損出分、総合的な機構の効率・損出分等も考慮するため、機械５のパラメータのほか、電動機１を動作させる角加速度α等、多くのパラメータが電動機制御装置の選定条件に関わる。
【００４１】
図５は本発明の第１実施例を示す電動機制御装置の構成例を示す図である。図５において、５１は減速器機構、５２はボールねじ機構、５３は負荷錘である。
実際に電動機制御装置を使用する条件を図５の構成とし、ステップＳＴ０１にて機構条件を入力する。なお、ボールねじ機構５２のねじピッチや減速器機構５１の減速比によって負荷錘５３の慣性モーメントは変化する。
【００４２】
本発明の実施手順は図３の処理となる。
機械要素である機構条件と、運転パターンと、その他の条件を使用条件として入力するステップＳＴ０１は、電動機制御装置で動作する機械システムが構成される機械要素を機構条件として入力する。また、電動機制御装置で動作する機械システムをどのように動作させるかを設定する処理である。
【００４３】
図６は本発明の第１実施例の機構条件入力部への入力例を示す図である。図６(a)において、１０１は減速器機構モデル、１０２はボールねじ機構モデルである。図６（ｂ）はボールねじ機構モデル１０２のパラメータ入力例である。（イ）はボールねじ機構モデル１０２への負荷質量、（ロ）はボールねじ機構モデル１０２のテーブル質量、（ハ）は、ボールねじ機構モデル１０２自体の慣性モーメントとピッチ（リード）、（ニ）は減速器機構１０１モデルの減速比である。図６には表記せず省略しているが、減速器機構モデル１０１にも慣性モーメント、減速器効率等のパラメータ入力が必要である。図５のような実際の電動機制御装置で動作する機械システムとして、減速器機構５１、ボールねじ機構５２、負荷錘５３を図６のように機構条件入力部１３にて模擬的に再現する。図５の負荷錘５３は、図６（ｂ）の負荷質量1)への質量パラメータ入力で再現できる。
【００４４】
選定演算部１０および電動機容量感度演算部９は、これらの入力値から、機構条件である電動機１に対する慣性モーメントを算出する。
例えば、図５のような条件では、負荷錘５３とテーブルなど（図６の入力項目（イ）（ロ）部分の慣性モーメント（直進運動分）Ｊｔ、ボールねじの慣性モーメント（回転運動分）Ｊｂ、減速器やカップリング等の慣性モーメント（回転運動分）Ｊｅとすれば、合計される負荷の慣性モーメントＪＬは次式（２）のようにそれぞれの和となる。
電動機１は自身の慣性モーメントＪｍと負荷の慣性モーメントＪＬの和Ｊを駆動するトルクＴが必要になる。Ｊは式（３）の通りである。
【００４５】
ＪＬ＝Ｊｔ＋Ｊｂ＋Ｊｅ      （２）
Ｊ＝ＪＬ＋Ｊｍ              （３）
【００４６】
質量(図６の入力項目（イ）（ロ）をＭ、減速比をＲ（電動機Ｒ回転で１回転を出力、図６の入力項目（ニ））、ボールねじピッチをＰｂ、ボールねじ材料の密度をρ、ボールねじ直径をＤｂ、ボールねじ長さをＬｂとすると、Ｊｔ、Ｊｂはそれぞれ次式（４）（５）となる。
【００４７】
【数１】
2010193687.tif 000003
【００４８】
【数２】
2010193687.tif 000004
【００４９】
減速器やカップリング等の慣性モーメントＪｅを、上記のように、質量と外径から関係式を使って求めても良いし、減速器やカップリングのメーカ公表値を使って直接値を入力してよい。
【００５０】
図７は本発明の第１実施例の指令設定部への入力例を示す図である。これは電動機制御装置で動作する機械システムをどのように動作させるかを設定する処理である。最終的に電動機１をどのように動かすかを指定するために、電動機１もしくは機械要素の動作パターンを指令設定部１４に入力する。ボールねじ機構１０２のテーブル部など各機械要素の動作を指定する。図７はテーブル部の位置指令速度を指令開始・加速開始時間ｔ２、加速終了時間ｔ３、定速完了・減速開始時間ｔ８、減速・指令完了時間ｔ９、待機完了時間ｔ１０と、最大速度Ｒｖを指令設定部１４に設定している。図７には図示していないが、これらは入力値として動作パターンを編集・修正できるようになっている。
図７の動作パターンが図５のボールねじ機構１０２のテーブル部の動作パターンであれば、減速比とボールねじピッチをパラメータとする伝達経路の特性が掛かった電動機１の動作パターンに換算される。
なお、図７は指令設定部１４に位置指令速度を設定したが、位置指令位置を設定しても良い。また、指令設定部１４に電動機１の動作パターンを直接設定しても良い。
指令設定部１４に動作パターンを設定することで、電動機１の角加速度α（図７のｔ１−ｔ２間もしくは減速域のｔ8-ｔ９間）を設定したことになる。
【００５１】
使用条件の各種入力値に従い選定される電動機制御装置の容量の傾向を演算し、結果を出力するステップＳＴ０２は、前ステップＳＴ０１で入力した利用条件が、どのように変われば選定される電動機制御装置の容量が変わるかを演算し、これを出力して選定時に確認を行う処理である。
【００５２】
図８は本発明の第１実施例の電動機容量感度表示部の出力例を示す図である。入力値を変更すれば、電動機の容量が大きくなるか小さくなるか一目瞭然となるように、入力値の大小と容量の大小が対になるように表示されている。これは、図６に一部を示したように、負荷質量1)やテーブル質量2)や慣性モーメント3)を増やせば、容量が増える傾向にあることを示す。また、ボールねじ機構のピッチが増えれば容量が減る傾向にあることを示す。
これは、図６に示した機構条件入力部１３への入力値が、電動機に対する慣性モーメントＪをどのように変化させる傾向にあるかがわかれば、容量が大きいほど大きなトルクを発生する電動機を選定することになる。
【００５３】
使用条件と電動機制御装置の特性データベースとから電動機制御装置の選定演算を行うステップＳＴ０３は、入力した使用条件に合わせて、選定演算部１０が特性データベース２１を参照して電動機制御装置を選定する。電動機制御装置は、実効トルク、走行トルク、最大回転数、慣性モーメント比などによって機器の容量性能が違うために、利用条件にあった容量を選定する必要がある。
特性データベース２１には電動機特性を備えており、選定演算部１０が各条件で生じる速度とトルクを推定し、必要な電動機を選択する。電動機１を決定し、組み合わせて用いる制御器４を決定する。利用者が電動機１を選定すると、制御器４も決まる。制御器４を選定するための条件を入力しても良い。
【００５４】
選定した電動機制御装置に従い前記周辺機器を前記周辺機器データベースから選定するステップＳＴ０４は、電動機と制御器を組み合わせて用いる際に使用する周辺機器を選定する。電動機制御装置を稼動するために必要な周辺機器を選定するステップである。
電動機制御装置を動作させるには、電動機１と制御器４を接続する電動機主回路ケーブル、検出部ケーブルが必要である。
周辺機器選定装置２４は、周辺機器データベース２３に含まれる周辺機器情報を参照し、電動機１と制御器４を組み合わせて用いる際に使用する電動機主回路ケーブル、検出部ケーブルなどの周辺機器を選定する。また、必要に応じて制御器４のコネクタに接続する周辺機器を選定する。
【００５５】
以上のように、電動機制御装置を利用条件に合わせて選定し、かつ、周辺機器も選定することができる。
このときに、利用条件として入力する機構条件と、運転パターンなどが電動機制御装置の容量に対してどのように影響するかを知ることができる。
【実施例２】
【００５６】
図９は本発明の第２実施例を示す電動機制御装置の選定装置の構成図である。図９において、１８は価格感度演算部、１９は価格感度表示部、２２は価格記憶装置である。
図１０は本発明の第２実施例を示す電動機制御装置の選定方法を示すフローチャートである。図１０において、ＳＴ１０は電動機制御装置もしくは周辺機器の価格を予め記憶するステップ、ＳＴ１２は各種の入力値に従い選定される電動機制御装置の価格の傾向を
演算し、出力するステップである。
【００５７】
本発明が第１実施例と異なるのは、電動機容量感度表示部８、電動機容量感度演算部９の代わりに、価格感度演算部１８、価格感度表示部２２、価格記憶装置２２を備えた点である。また、第１実施例のステップＳＴ０２の代わりに、各種の入力値に従い選定される電動機制御装置の価格の傾向を演算し、出力するステップＳＴ１２の手順を備え、加えて、電動機制御装置もしくは周辺機器の価格を予め記憶するステップＳＴ１０を備えている。
【００５８】
電動機制御装置の選定の第一の目的は、第１実施例と同様であり、このために利用条件として機構条件と、運転パターンなどを入力する。
本実施例は、選定される電動機制御装置の使用条件に対する購入価格への影響を知らせるものである。
【００５９】
本発明の実施手順は図１０の処理となる。
以上のために、まず電動機制御装置もしくは周辺機器の価格を予め記憶するステップＳＴ１０の処理を行う。価格記憶装置２２に各容量・各製品シリーズの価格を予め記憶させて置く。期間限定の価格を入力できるようにしても良い。
【００６０】
次に、機械要素である機構条件と、運転パターンと、その他の条件を使用条件として入力するステップＳＴ０１は、第１実施例と同様に、電動機制御装置で動作する機械システムが構成される機械要素を機構条件として入力する。
【００６１】
各種の入力値に従い選定される電動機制御装置の価格の傾向を演算し、出力するステップＳＴ１２では、ステップＳＴ０１にて入力した利用条件が、どのように変われば選定される電動機制御装置の価格が変わるかを演算し、これを出力して選定時に確認を行う処理である。電動機容量感度演算部９は、価格記憶装置２２に記憶した各容量・各製品シリーズの価格を用いて、電動機制御装置に対する価格の傾向を算出し、電動機容量感度表示部8にて、利用条件の変化に対する価格の変化の傾向を表示する。
【００６２】
図１１は本発明の第２実施例を示す価格感度表示部の出力例を示す図である。入力値を変更すれば、電動機の価格が高くなるか低くなるかを一目瞭然となるように、入力値の大小と価格の高低が対になるように表示されている。これは、第１実施例の図６で、入力値の大小と容量の大小が対になるように表示されているのと同様に、容量の大小の代わりに価格の高低が表示される。
負荷質量（イ）やテーブル質量（ロ）や慣性モーメント（ハ）を増やせば、容量が増え、その結果価格記憶装置２２に記憶した価格が変わるので、この傾向を電動機容量感度演算部９が算出して電動機容量感度表示部8に表示する。
【００６３】
使用条件と電動機制御装置の特性データベースとから電動機制御装置の選定演算を行うステップＳＴ０３は、第１実施例と同様に、入力した使用条件に合わせて、選定演算部１０が特性データベース２１を参照して電動機制御装置を選定する。
また、選定した電動機制御装置に従い前記周辺機器を前記周辺機器データベースから選定するステップＳＴ０４は、第１実施例と同様に、電動機と制御器を組み合わせて用いる際に使用する周辺機器を選定する。電動機制御装置を稼動するために必要な周辺機器を選定する。
【００６４】
以上のように、電動機制御装置を利用条件に合わせて選定し、かつ、周辺機器も選定することができる。
このときに、利用条件として入力する機構条件と、運転パターンなどが電動機制御装置の価格に対してどのように影響するかを知ることができる。
【実施例３】
【００６５】
図１２は本発明の第３実施例を示す電動機制御装置の選定装置の構成図である。図１２において、１５は電動機入力部、１６は判定判断・条件変更感度演算部である。
図１３は本発明の第３実施例を示す電動機制御装置の選定方法を示すフローチャートである。図１３において、ＳＴ２１は予め選定された前記電動機制御装置を入力するステップである。ＳＴ２２は使用条件と、選定された電動機制御装置の特性データベースとから、選定された電動機制御装置の使用可否判断と、使用可とするための使用条件の変更を判定するステップである。ＳＴ２３は使用条件の入力もしくは変更を、電動機制御装置の容量への影響度として演算し、出力するステップである。
【００６６】
本発明が第１実施例と異なるのは、電動機容量感度表示部８と電動機容量感度演算部９の代わりに、判定判断・条件変更感度演算部１６を備えた部分である。また、第１実施例のステップＳＴ０２,ステップＳＴ０３,ステップＳＴ０４の代わりに、予め選定された前記電動機制御装置を入力するステップＳＴ２１、使用条件と、選定された電動機制御装置の特性データベースとから、選定された電動機制御装置の使用可否判断と、使用可とするための使用条件の変更を判定するステップＳＴ２２, 使用条件の入力もしくは変更を、電動機制御装置の容量への影響度として演算し、出力するステップＳＴ２３を備えた部分である。
【００６７】
本発明が第２実施例と異なるのは、価格感度演算部１８の代わりに判定判断・条件変更感度演算部１６を備え、価格感度表示部１９の代わりに使用条件感度表示部１７を備えた部分である。さらに、電動機入力部１５を第３実施例に備えているが、価格記憶装置２２を備えていない点である。なお、第３実施例には周辺機器データベース２３と周辺機器選定装置２４を図示せず省略している。また、第３実施例には、第２実施例のステップST10を備えていない。
さらに、第２実施例のステップＳＴ１２、ステップＳＴ０３, ＳＴ０４の代わりに、第３実施例には、予め選定された前記電動機制御装置を入力するステップＳＴ２１、使用条件と、選定された電動機制御装置の特性データベースとから、選定された電動機制御装置の使用可否判断と、使用可とするための使用条件の変更を判定するステップＳＴ２２, 使用条件の入力もしくは変更を、電動機制御装置の容量への影響度として演算し、出力するステップＳＴ２３を備えている。
【００６８】
第１実施例と第２実施例の第1の目的は、機械要素である機構条件と、運転パターンと、その他の条件を使用条件として入力して、使用条件に見合う、必要なトルクを出力できる電動機と制御器を選択することである。
しかしながら、第３実施例では、使用する電動機や制御器の組み合わせを予め決めておき、使用条件として入力した機構条件や運転パターンで、予め決めた電動機と制御器を使用できるか否かの判断を行う。予め決めた電動機と制御器が使用条件に対して不十分であれば使用条件を変更する。ここで、使用条件を変更するために、第１実施例で電動機容感度表示部８が、動機制御装置の容量に対してどのように影響するかをしめしたように、第３実施例では、使用条件感度表示部１７が、機構条件や運転パターンをどのように変えれば、予め決めた電動機と制御器を使用できる条件になるかを示すものである。
【００６９】
本発明の実施手順は図１３の処理となる。
機械要素である機構条件と、運転パターンと、その他の条件を使用条件として入力するステップＳＴ０１は、第１実施例と同様に、電動機制御装置で動作する機械システムが構成される機械要素を機構条件として入力する。また、電動機制御装置で動作する機械システムをどのように動作させるかを設定する処理である。
【００７０】
予め選定された前記電動機制御装置を入力するステップＳＴ２１では、電動機入力部１５に予め電動機１や組み合わせて用いる制御器４を設定する処理を行う。
なお、ステップＳＴ０１とステップＳＴ２１は処理の順序が入れ替わっても良い。
【００７１】
使用条件と、選定された電動機制御装置の特性データベースとから、選定された電動機制御装置の使用可否判断と、使用可とするための使用条件の変更を判定するステップＳＴ２２では、判定判断・条件変更感度演算部１６が、前処理ステップＳＴ０１とステップＳＴ２１で入力された条件に対して、必要なトルクを発生でき、使用できる組み合わせかを判定する。この判定結果を出力部１２に出力する。
この判定結果が、使用できる組み合わせであれば、変更点無く利用できるので、処理を完了して良い。
【００７２】
使用できる組み合わせでなければ、使用条件の変更が必要となるため、ステップＳＴ２２の処理を継続する。また、使用できる組み合わせであっても、予め選定した電動機１が十分なトルクを発生でき、利用条件に十分余裕があれば処理を続けても良い。
【００７３】
現状、電動機１や制御器４の能力を超えると判定された場合には、利用条件の変更が必要である。機構条件入力部１３や指令設定部１４に入力された数値に対して、電動機１や制御器４の能力内の条件とするための傾向を使用条件感度表示部１７に表示する。
図１４は本発明の第３実施例を示す電動機制御装置の選定装置のステップＳＴ２２での使用条件感度表示部の出力例を示す図である。各利用条件の入力値に対して、矢印で大小を表示し、電動機１や制御器４の能力内の条件とするための傾向を表示する。第1実施例の図６のような、機構条件入力部１３の（イ）〜（ニ）に対して、図１４のように傾向を表示する。第1実施例の図７のような、指令設定部１４の加減速時間(ｔ２−ｔ３，ｔ８−ｔ９)や最高速度Ｒｖに相当する入力項目についでも、図１４のように傾向を表示する。
なお、予め選定した電動機１が十分なトルクを発生でき、利用条件に十分余裕がある場合は、余裕が無いときと逆方向の表示が使用条件感度表示部１７に現れる。
【００７４】
使用条件の入力もしくは変更を、電動機制御装置の容量への影響度として演算し、出力するステップＳＴ２３では、判定判断・条件変更感度演算部１６が、具体的に現在の設定値をどのように変えたら、電動機１や制御器４の能力内の条件となるかを、使用条件感度表示部１７に表示する。図１５は本発明の第３実施例を示す電動機制御装置の選定装置のステップＳＴ２３での使用条件感度表示部の出力例を示す図である。各利用条件の入力値が特定されたら、図１５のように、現在値１００を５とするように使用条件感度表示部１７に表示される。一項目だけを５に設定すれば電動機１や制御器４の能力内の条件となるように判定判断・条件変更感度演算部１６が算出する。但し当然ながら実際の変更項目は複数で良い。１つの項目を電動機１や制御器４の能力内の条件となるように変更すれば、他の項目も変更後に対して現在の設定値を変えたら良いか判定判断・条件変更感度演算部１６が算出し、使用条件感度表示部１７に表示する。
なお、図１５には変更後の値を絶対値で示したが、変更量の相対値を示すようにしても良い。
【００７５】
以上のように、電動機制御装置が能力内で使用できるように、利用条件を変更することが簡単になる。利用条件として機構条件や運転パターンがどのように影響するか判断できる。
【００７６】
なお、第１実施例から第３実施例まで、図４・図５のような回転型の電動機１を用いたセミクローズ制御を行う構成として説明したが、回転型の電動機１を用いたフルクローズ制御型でも良いし、リニア型の電動機１を用いた構成でも良い。図１６は本本発明の電動機制御装置のその他の形態を示す構成図である。図１６(a)はフルクローズ制御型であり、電動機１の動作量を検出する検出部２aと、機械５の動作量を検出する検出部２ｂを備えている。図１６(b)はリニア型の電動機１を用いた構成である。
図１６の構成の場合でも、第１実施例から第３実施例と同様な処理が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
電動機制御装置を選定するために、機械要素も入力し、運転パターンに見合う電動機制御装置の容量やコストを評価することによって選定することができるので、電動機制御装置を用いた機械システムの設計支援という用途にも適用できる。電動機制御装置を選定することによって容量選定の意味が今まで以上に操作者に伝わることができ、さらに周辺機器の選定もできるので、抜け漏れの無く電動機制御装置の選定精度を向上させるという用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００７８】
１  電動機
２  検出部
３  指令器
４  制御器
５  機械
８  電動機容量感度表示部
９  電動機容量感度演算部
１０  選定演算部
１１  入力部
１２  出力部
１３  機構条件入力部
１４  指令設定部
１５  電動機入力部
１６  判定判断・条件変更感度演算部
１７  使用条件感度表示部
１８  価格感度演算部
１９  価格感度表示部
２１  特性データベース
２２  価格記憶装置
２３  周辺機器データベース
２４  周辺機器選定装置
３０  コンピュータ
５１  減速器機構
５２  ボールねじ機構
５３  負荷錘
１０１  減速機構モデル
１０２  ボールねじ機構モデル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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