(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボ制御装置と、サーボモータと、サーボモータの位置データを検出してフィードバック信号として前記サーボ制御装置に供給する位置検出部とで構成されるモータの駆動制御システムにおいて、
前記位置検出部は、位置データを検出する検出器と、検出された位置データを記憶して前記サーボ制御装置にフィードバック信号として送信するデータ保持部と、前記サーボ制御装置から返信される返信位置データと前記データ保持部の位置データを比較して正誤判定する比較判定部と、判定結果に基く制御信号を出力して前記サーボ制御装置に送信する状態保持部を備え、
前記サーボ制御装置は、外部指令に基づいて前記サーボモータを制御する速度制御部と、前記検出部から位置データを受信し前記速度制御部に供給すると共に前記位置検出部に返信する位置データ受信部と、前記状態保持部からの制御信号を受けてサーボ制御装置に伝送する駆動制御部と、誤判定時の制御信号に基いて前記速度制御部への指令を予め設定された停止指令に切替える指令統制部を備えたことを特徴とするモータの駆動制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記サーボ制御装置はさらに、誤判定時の制御信号に基いて、サーボ演算に用いる位置データを前記検出部から受信した位置データから内部演算で算出した推定位置データに切替える位置データ統制部を備えたことを特徴とするモータの駆動制御システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記サーボ制御装置は予め登録された減速パターンの停止指令を発生する停止指令発生器を備え、前記指令統制部は誤判定時の制御信号に基いて上記停止指令発生器からの停止指令を前記速度制御部に供給することを特徴とするモータの駆動制御システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記検出部の比較判定部は、誤判定の回数を計数するカウンタと、計数値が所定値以上のとき駆動禁止信号を、所定値未満のときデータ無効信号をそれぞれ発生する制御部を備えたことを特徴とするモータの駆動制御システム。
【請求項５】
請求項４に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記位置データ統制部は、前記比較判定部のデータ無効信号に基いてサーボ演算に用いる位置データを内部演算で算出した推定位置データに切替えるように構成されたことを特徴とするモータの駆動制御システム。
【請求項６】
請求項４または５に記載のモータの駆動制御システムにおいて、指令統制部は駆動禁止信号に基いて、前記速度制御部への指令を予め設定された停止指令に切替えることを特徴とするモータの駆動制御システム。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記比較判定部は返信位置データと前記データ保持部の位置データが一致する正判定のとき、前記カウンタの計数値をゼロにリセットすることを特徴とするモータの駆動制御システム。
【請求項８】
サーボ制御装置と、サーボモータと、サーボモータの位置データを検出する位置検出部を備えて、位置データをフィードバック信号として前記サーボ制御装置に送信してサーボ制御するモータの駆動制御方法において、
前記位置検出部は、送信された位置データに基いてサーボ制御装置から返信される返信位置データと前記検出された位置データとを比較して正誤判定して、判定結果に基く制御信号を前記サーボ制御装置に送信し、
前記サーボ制御装置は、誤判定時の制御信号の受信により、予め設定された停止指令に基いてサーボ制御を行うことを特徴とするモータの駆動制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載のモータの駆動制御方法において、前記サーボ制御装置はさらに、誤判定時の制御信号の受信により、サーボ演算に用いる位置データとして内部演算で算出した推定位置データに基いてサーボ制御を行うことを特徴とするモータの駆動制御方法。
【請求項１０】
請求項８に記載のモータの駆動制御方法において、前記サーボ制御装置は誤判定時の制御信号の受信により、予め登録された減速パターンから生成された停止指令に基いてよりを発生する停止指令発生器を備え、前記指令統制部は誤判定時の制御信号に基いてサーボ制御を行うことを特徴とするモータの駆動制御方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれかに記載のモータの駆動制御方法において、前記検出部は誤判定の回数を計数し、計数値が所定値以上のとき駆動禁止信号を発生し、所定値未満のときデータ無効信号を発生して前記サーボ制御装置に誤判定時の制御信号として送信することを特徴とするモータの駆動制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のモータの駆動制御方法において、前記サーボ制御装置はデータ無効信号に基いて、サーボ演算に用いる位置データを内部演算で算出した推定位置データに切替えてサーボ制御することを特徴とするモータの駆動制御方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載のモータの駆動制御方法において、前記サーボ制御装置は駆動禁止信号に基いて、予め設定された停止指令に切替えてサーボ制御することを特徴とするモータの駆動制御方法。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれかに記載のモータの駆動制御方法において、前記位置検出部でサーボモータの位置データと返信位置データとが一致する正判定のとき、誤判定の計数値がゼロにリセットされることを特徴とするモータの駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置制御や速度制御を行なうモータの駆動制御に係り、特に、射出成形機の射出軸やプレス機械の加圧スライド駆動などに要求される、高い再現精度での高加減速動作に好適なサーボモータを制御するモータの駆動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる自動機械の位置決め制御システムにおいては、サーボモータに直結された位置検出器から得られる回転子の回転角度位置の検出データに基づいて、位置フィードバック、速度フィードバックによるモータ出力トルクの制御動作が、所定のサンプリング時間間隔ごとに常時行なわれている。この回転角度位置の検出データは、永久磁石式モータにおいて指令どおりのトルクを発生させるために必要な電流位相を決めるためにも必須のデータであり、一サンプリングであってもその値に大きな誤差、例えば転送誤りが発生するとモータの暴走状態にもつながる恐れがある。
【０００３】
近年様々な機械装置において、高速、高精度、高品質な位置制御動作を行なう目的でサーボモータを使用した例が増えてきているが、これらの機械の中には、機械動作の調整のために位置制御動作をさせながら作業者が可動部に接近して確認する場合や、加工など作業の性質上、機構部同士を接触させながら位置制御動作を行なう場合など、位置制御動作の品質の程度によっては、危険な状況を発生させうる場合が多々ある。
【０００４】
これに対する解決策として特許文献１（特開2002-329284号）には、位置検出データをシリアル通信によりサーボ制御装置ならびにホスト制御装置に送信するセンサー装置、即ち、位置検出器（ロータリーエンコーダ）に、位置検出データを所定の誤り確認数値と演算して誤り確認コードを生成する関数演算手段を設け、位置検出データとともに誤り確認コードもサーボ制御装置を介してホスト制御装置へ送信する技術が開示されている。
【０００５】
この技術では、ホスト制御装置にも同様の誤り確認数値と関数演算手段を別個に備えておいて、受信データと誤り確認数値とによる演算により受信側誤り確認コードを生成し、位置検出器から受信した誤り確認コードとの比較により、受信データの誤り有無を検出して、サーボ制御装置を介したデータ転送ミスによる誤動作を防止することができるとしている。また、先行技術文献に記載は無いが、同様の誤り検出機能をサーボ制御装置に備えることも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2002-329284号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この技術においては、通信理論に基づいた効率の良い誤り検出系が構成されるが、その基本的技術思想はゼロではない値の誤り率を前提とした冗長化である。一方前述したようにサーボ駆動機械は単なる情報転送とは異なり、一サンプリングであっても転送誤りが発生すればモータが暴走する可能性もあるので、安全性確保の観点からは不完全なものとなる恐れがある。
【０００８】
また、ホスト制御装置側での別個の関数演算及び比較処理が必要であり、受信データが誤りと判断するまでに一定の処理時間がかかる。一方サーボ制御装置は検出データを元に決められたサンプリング周期で駆動電流を制御しており、前記のように誤り検出から駆動禁止処理が効力を発揮するまでに遅れ時間が存在すれば、高速回転中や、大トルク発生中においては動作遅れが無視できず、危険回避が不十分となる恐れがあった。
【０００９】
また、標準の市販製品化が進んでいる位置検出器に比べて、サーボ制御装置やホスト制御装置は駆動対象機械ごとに設計される場合が多い。このため初めて動作確認を行なう立上確認時点では、誤配線や制御プログラムのバグなど、位置検出器以外の部分の不具合により転送された検出データが誤った値になる可能性の方が大きい。このため製品の新規の立上げや、またはサーボ制御装置やホスト制御装置の変更後の立上げ時に、サーボ制御装置やホスト制御装置が期待された誤り検出ができないまま駆動制御を行う可能性があり、一度も正常運転の実績がないまま暴走により機械破損を起こすなど、トラブルシューティングの困難な事態となる恐れがある。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、位置検出データの転送誤りを敏速に検出することにより、初回稼動時から円滑、安全にサーボを停止させるモータの駆動制御システムおよび駆動方法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】
【００１１】
上記の目的を達成するため本発明は、サーボ制御装置と、サーボモータと、サーボモータの位置データを検出してフィードバック信号として前記サーボ制御装置に供給する位置検出部とで構成されるモータの駆動制御システムにおいて、
前記位置検出部は、位置データを検出する検出器と、検出された位置データを前記サーボ制御装置にフィードバック信号として送信するデータ保持部と、前記サーボ制御装置から返信される返信位置データと前記データ保持部の位置データを比較して正誤判定する比較判定部と、判定結果に基く制御信号を出力して前記サーボ制御装置に送信する状態保持部を備え、
前記サーボ制御装置は、速度指令に基づいて前記サーボモータを制御する速度制御部と、前記検出部から位置データを受信し前記速度制御部に供給すると共に前記位置検出部に返信する位置データ受信部と、前記状態保持部からの制御信号を受けてサーボ制御装置に伝送する駆動制御部と、誤判定時の制御信号に基いて前記速度制御部への指令を予め設定された停止指令に切替える指令統制部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、上記に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記サーボ制御装置はさらに、誤判定時の制御信号に基いて、サーボ演算に用いる位置データを前記検出部から受信した位置データから内部演算で算出した推定位置データに切替える位置データ統制部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、上記に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記サーボ制御装置は予め登録された減速パターンの停止指令を発生する停止指令発生器を備え、前記指令統制部は誤判定時の制御信号に基いて上記停止指令発生器からの停止指令を前記速度制御部に供給することを特徴とする。
【００１４】
また、上記に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記検出部の比較判定部は、誤判定の回数を計数するカウンタと、計数値が所定値以上のとき駆動禁止信号を、所定値未満のときデータ無効信号を発生する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、上記に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記位置データ統制部は、前記比較判定部のデータ無効信号に基いてサーボ演算に用いる位置データを内部演算で算出した推定位置データに切替えるように構成されたことを特徴とする。
【００１６】
また、上記に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記指令統制部は駆動禁止信号に基いて、前記指令統制部は前記速度制御部への指令を予め設定された停止指令に切替えることを特徴とする。
【００１７】
また、上記に記載のモータの駆動制御システムにおいて、前記比較判定部で返信位置データと前記データ保持部の位置データが一致する正判定のとき、前記カウンタの計数値をゼロにリセットすることを特徴とする。
【００１８】
また、上記の目的を達成するため本発明は、サーボ制御装置と、サーボモータと、サーボモータの位置データを検出する位置検出部を備えて、フィードバック信号として前記サーボ制御装置に送信してサーボ制御するモータの駆動制御方法において、
前記位置検出部は、前記サーボ制御装置に送信された位置データに基いて、サーボ制御装置から返信される返信位置データと前記検出された位置データとを比較して正誤判定して、判定結果に基く制御信号を前記サーボ制御装置に送信し、
前記サーボ制御装置は、誤判定時の制御信号の受信により、予め設定された停止指令に基いてサーボ制御を行うことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、位置検出部に位置データの監視機能をもたせ、位置検出部が保持した最新位置データと、サーボ制御装置から出力させた最新位置データのエコーバック信号とを比較判定して、差異があるときには駆動禁止状態に遷移して、駆動禁止信号をサーボ制御装置に出力する。サーボ制御装置では、駆動禁止信号の入力に基いて駆動禁止状態に遷移して、フィードバック用位置データを最新位置データから推定位置データに切替え、指令信号を運転指令から所定の停止制御指令信号（停止指令）に切替え、速度、トルクがゼロに下がるまでは駆動を継続しながらモータを停止させる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、位置検出データの転送誤りを迅速に検出後、円滑にかつ安全にサーボ制御を停止させ、サーボ制御装置やホスト制御装置の立上や変更などに際し、初回稼動時から暴走を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１のサーボモータの速度制御駆動システムの構成図である。
【図２】本発明の実施例２のサーボモータの位置制御駆動システムの構成図である。
【図３】本発明実施例の位置検出部の動作フロー図である。
【図４】本発明実施例のサーボ制御装置の動作フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００２３】
（実施例１）
図１に本発明の実施例１の機能ブロック図を示す。１は速度制御形サーボ制御装置、２はサーボアンプの電流制御部、３はサーボモータ（回転電機）、４はサーボモータの駆動軸の回転角度を検出する位置検出部を表す。位置検出部４の内部には４つの機能ブロックがあり、５は駆動軸の位置データを検出する検出器、６は検出された最新位置データを保持する位置データ保持部、７は位置データ保持部６の位置データとサーボ制御装置１から返信される後述の返信位置データ（エコーバックデータ）とを比較して正誤を判定する比較判定部、８は比較判定部７から出力される判定に基く制御信号を記憶する状態保持部である。
【００２４】
比較判定部７は、位置データ保持部６の位置データと返信位置データが不一致のとき誤判定とし、一致のとき正判定とする。比較判定部７はカウンタ７ａと制御部７ｂを内蔵し、カウンタ７ａで誤判定の回数を計数する。制御部７ｂはカウンタ７ａの計数値が所定値（例えば5回）以上のときと、上記計数値が所定値未満のときの判定結果を出力する。また、制御部７ｂは比較判定部７が正判定をしたときカウンタ７ａの計数値をゼロにリセットする。
【００２５】
状態保持部８は判定結果を受け、カウンタ７ａの計数値が所定値（例えば5回）を超えたときと計数値が所定値未満のときに対応して、それぞれ誤判定時の制御信号として駆動禁止信号とデータ無効信号を出力しサーボ制御装置１に送信する。
【００２６】
上記位置検出部４の各機能ブロックは、信号線を介して最新位置データ９、最新位置データの返信位置データ（エコーバックデータ）１１、制御信号としてのデータ無効信号１２、駆動禁止信号３９によって、速度制御形サーボ制御装置１と情報交換している。
【００２７】
速度制御形サーボ制御装置１の内部には５つの機能ブロックがある。１３は状態保持部８から送信された制御信号を受けてサーボ制御装置１内に伝達する駆動制御部である。駆動制御部１３は、データ無効信号１２を信号線１４に伝達し、駆動禁止信号３９を信号線２８に伝達する。
【００２８】
１５は位置データ統制部で、通常は位置データ受信部１０に受信した位置データを速度制御部１７に供給してサーボ演算に用いる。信号線１４に誤判定時の制御信号（データ無効信号）が伝達されたとき、後述のモータ状態推定器２０の内部演算で算出した推定位置データに切替えて速度制御部１７に供給する。
【００２９】
上記モータ状態推定器２０は、速度制御部１７の出力であるトルク指令データ１８を入力とし、モータ回転角度位置推定信号２１（推定位置データ）を出力とした対象モータ及び負荷の数学モデルであり、モータ及び負荷の制御特性を表すモータ定数その他を予め設定して、プログラミングされる。また、フィードバック用位置データ１６と推定位置データ２１との差分を減算器２２により算出し、この差分をモータ状態修正信号２３としてモータ状態推定器２０のパラメータ修正を行なうことにより、この推定器の動作上必要ないわゆる「漸近安定性」を確保する。こうして、モータ状態推定器２０の出力誤差以内でのモータ駆動制御が継続可能となり、以下の停止処理が円滑に実行可能となる。
【００３０】
２４は速度指令統制部（指令統括部）で、通常は外部指令速度信号（外部指令）２５によって速度制御部１７を制御するが、信号線２８に誤判定時の制御信号（駆動禁止信号）が伝達されたとき、予め登録された停止パターンの停止指令速度信号（停止指令）４０に切替えて速度制御部１７を制御する。上記停止指令速度信号（停止指令）４０は、予め停止指令速度信号発生器（停止指令発生器）２６に設定記憶されている停止パターンに基いて生成される。
【００３１】
１８は速度制御部１７から出力されるトルク指令データ、１９は電流制御部２の出力でトルク指令データに対応する駆動電流、２２は減算器、２３はモータ状態推定器２０を制御するモータ状態修正信号、２７は速度指令統制部２４によって信号２５と３９が切替えられて供給される指令速度信号を示す。３８は保安装置で、駆動禁止信号３９の発生に伴う非常停止表示を行い、また、サーボ制御装置の非常停止後の再起動のリセットシーケンス（電源再投入しないと解除されない起動許可信号の発生制御など）が内蔵されている。
【００３２】
次に実施例１の動作について図１、図３および図４に基づいて説明する。図１において、検出器５はサーボモータ３の回転軸と連動することにより回転角度の変化もしくは絶対角度を検知可能に設置されている。検出器５は図３のステップ（Ｓ）１００に示すように予め設定された所定のサンプリング時間間隔、もしくはサーボ制御装置1から送信された最新位置データ要求を受信するたびに、その回転状態を位置データに変換して、最新位置データとして確定する（図３、Ｓ１０１）。位置データ保持部６はこれをサンプルホールドして、次の位置データ確定までの期間における最新位置データとして保持する（Ｓ１０１）。最新位置データは、サーボ制御装置1からの送信要求（図３、Ｓ１０２、図４、Ｓ２０１）により位置検出器５からサーボ制御装置1に送信される（Ｓ１０３、Ｓ２０２）。
【００３３】
サーボ制御装置1では、位置データ受信部１０で受信保持された最新位置データ９を位置データ統制部１５に取込むと同時に、保持された最新位置データ９をコピーした返信位置データ（エコーバックデータ）１１を生成して、位置検出部４に送信する（Ｓ１０４、Ｓ２０３）。位置検出部４ではこの返信位置データ１１を比較判定部７に取り込み、返信位置データ１１と位置データ保持部６の最新位置データ９との比較を行い、その判定結果を状態保持部８に出力する（Ｓ１０５）。
【００３４】
状態保持部８では、比較の結果両位置データが同じで正常判定の場合（Ｓ１０５、Ｙ）、Ｓ１０６でデータ無効信号と駆動禁止信号を共に出力せず（ＯＦＦ）、制御部７ｂがカウンタ７ａの計数値をゼロにリセットする。サーボ制御装置1では、データ無効信号ＯＦＦと判断し（Ｓ２０４、Ｙ）、サーボ制御に用いる位置データ＝検出データ９として（Ｓ２０５）フィードバック演算・制御を行う。なお、並行してモータ状態推定器２０では推定演算が行われている（Ｓ２０６）。
【００３５】
比較の結果両位置データが異なる場合（Ｓ１０５、Ｎ）、状態保持部８は誤判定の制御信号を出力する。カウンタ７ａの計数値が所定値（例えば5回）未満のとき（Ｓ１０８、Ｙ）、状態保持部８はデータ無効信号をセット（ＯＮ）して出力してサーボ制御装置１に送信し、制御部７ｂがカウンタ７ａの積算値を１増加させる（Ｓ１０７）。なお、駆動禁止信号はＯＦＦとなっている（Ｓ１１０、Ｓ２０８、Ｙ）。
【００３６】
サーボ制御装置1では、データ無効信号ＯＮと判断し（Ｓ２０４、Ｎ）、データ無効信号１２が信号線１４に伝達されて、位置データ統制部１５でサーボ演算に用いる位置信号を位置検出器４からの最新位置データ９ではなく、推定位置データに切替えて（Ｓ２０７）フィードバック演算・制御を行う。また並行してモータ状態推定器２０では推定演算が行なわれている（Ｓ２０９）。
【００３７】
上記のように、カウンタ７ａの計数値が所定値（例えば5回）未満でデータ無効信号の発生が伴うときは、位置データ保持部６から位置データ受信部１０を経由して比較判定部７に至る信号伝送路においての偶発的誤りがデータに影響を与えた場合（単発誤受信）であり、サーボ制御装置1は推定位置データに基づいてサーボ制御を継続する。次の比較で両位置データが一致すると、カウンタ７ａの計数値がリセットされ正常動作に戻る。
【００３８】
比較判定部７での比較の結果、両位置データが異なる場合（Ｓ１０５、Ｎ）で、カウンタ７ａの計数値が所定値（例えば5回）以上のとき（Ｓ１０８、Ｎ）、状態保持部８は駆動禁止信号をセット（ＯＮ）して出力し、サーボ制御装置１に送信する（Ｓ１１１）。
【００３９】
サーボ制御装置1では、駆動禁止信号ＯＮと判断し（Ｓ２０８、Ｎ）、駆動禁止信号３９が信号線２８に伝達され、速度指令統制部２４では、駆動禁止信号３９の入力によって、速度指令値２７を正常時に使用されている外部指令速度信号（外部指令）２５から、予め停止指令速度信号発生器２６に記憶してある停止指令速度信号（停止指令）４０に切替える。したがって、速度制御部１７は駆動停止のサーボ制御を速度、トルクがゼロに下がるまでを行う。通常、停止指令速度信号４０には、サーボモータの出力可能トルクからみて制御可能な範囲に対応する減速パターンから生成された信号を用いる。なお、位置データ統制部１５でサーボ演算に用いる位置信号として、位置検出器４からの最新位置データ９から、推定位置データに切替えている（Ｓ２０７）。
【００４０】
上記のように、カウンタ７ａの計数値が所定値（例えば5回）以上のときは、位置データ保持部６から位置データ受信部１０を経由して比較判定部７に至る信号伝送路において、確定的に誤りが発生し、データに影響を与え続けている場合（連続誤受信）であってサーボ動作的には故障と判断され、速度制御部１７は推定位置データ２１と停止指令速度信号４０とに基づいて、駆動停止のサーボ制御を行う。この駆動停止のサーボ制御では、サーボ演算の位置データとして、返信位置データ１１ではなくより正しい値が得られる推定位置データ２１を用いるので、衝撃のない円滑で安定したサーボ制御がなされる。
【００４１】
以上述べた構成とすることにより、位置検出部４が制御システム内の位置データの健全性を判断してサーボ制御装置１に駆動の許可と禁止の動作がとれる。したがって、サーボ制御装置の立上げや変更に際しての試運転で、検出ソフトの初期不良による誤制御を防止して、不用意な暴走による危険や破損を未然に防止することができる。また、サーボ制御装置の上位に配置されるホスト制御装置（図１には図示せず）の立上や変更に際しても、保全ソフトの初期不良による誤制御を防止して、不用意な暴走による危険や破損を未然に防止して、フェイルセーフな運転が実現できる。また、保全装置３８が未完成で、「サーボ制御装置＋モータ＋検出部」だけの試運転においても、誤制御を防止して、不用意な暴走による危険や破損を未然に防止して、フェイルセーフな運転が実現できる。
【００４２】
また、サーボモータが高速回転で大エネルギーが蓄積されている状態で位置検出部からサーボ制御装置への位置データの伝送に誤りが発生した場合に、予め設定されたパターンで制御された減速作用により運動エネルギーを消費した後に停止できるので、サーボモータの駆動回路の異常昇圧による破損等を防止できる。
【００４３】
加速や減速時の大トルク発生状態で、位置検出部からサーボ制御装置への位置データの伝送誤りが発生した場合、予め設定されたパターンで制御された減速作用により運動エネルギーを消費した後に停止できる。したがって、高加速状態や高減速状態などからの非常停止においても、駆動される機械やこの機械とモータの連結部などに衝撃をきたすことが少ない。
【００４４】
サーボモータの制御を変える過渡状態で位置検出部からサーボ制御装置への位置データの伝送に誤りが発生した場合、予め設定されたパターンで制御された減速作用により運動エネルギーを消費した後に停止できるので、制御が不安定になって危険な状態に移行する可能性を確実に回避できる。
【００４５】
また、暴走検知や暴走防止のために行なうソフトリミットが不要になる。暴走が未然に防げるので、通常動作として最大能力のトルクまで使用でき、機械動作性能を改善できる。
【００４６】
なおここで、サーボ制御装置１や位置検出部４におけるデータ転送に際しては、通常の通信プロトコルにおいて実現されている誤り検出処理が含まれていても構わない。すなわち、最新位置データ９やエコーバックデータ１１には、冗長化誤り検出符号が付加された場合も同様の機能が実現できる。この場合、本実施例の特徴をなす技術部分が動作する前の段階において、サーボ制御装置１や位置検出分４がそれぞれ単独動作において、誤りを検出すると同時に、公知の技術により異常処理またはリトライ要求により誤り発生時の必要な処理を実行することも可能である。
【００４７】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について機能ブロック図２に基いて説明する。ここで符号１から２７は図１と同じ部分を示しているので説明を省略する。本実施例では、速度制御形サーボ制御装置１が位置制御システムの一部となって、上流側に位置制御装置２９が接続されている。すなわち、速度制御装置１と位置制御装置２９で、新たなサーボ制御装置が構成され、速度制御装置１は、先の実施例１と同様の動作を行うものである。
【００４８】
３３は外部指令位置信号、３４は停止指令位置信号発生器、４１は停止指令位置信号、３２は位置指令統制部（指令統制部）、３０は駆動禁止制御部、３５は位置制御部をそれぞれ示す。本実施例２では、指令として位置指令により制御するものであり、実施例１の速度指令統制部２４に代えて位置指令統制部３２を設けている。
【００４９】
本実施例２の動作を説明する。サーボ制御装置１の駆動制御部１３は、データ無効信号１２を受信したとき信号線１４に伝達し、駆動禁止信号３９を受信したとき信号線２８に伝達し、駆動禁止信号３９をさらに駆動禁止制御部３０に伝達する。駆動禁止信号３９を受信したときは、駆動禁止制御部３０が駆動禁止状態への遷移を行い、駆動停止制御信号３１がオン状態となって、位置指令統制部３２に対して駆動停止制御を行なう。
【００５０】
位置指令統制部３２では、駆動停止制御信号３１が入力されると、位置指令値３７を、正常時に使用されている外部指令位置信号（外部指令）３３から、予め停止指令位置信号発生器３４で生成される停止指令位置信号（停止指令）４１に切替えて、位置制御部３５で位置制御を継続する。通常、停止指令位置信号４１には、サーボモータの出力可能トルクからみて制御可能な範囲に対応する減速波形パターンから生成された信号が用いられる。
【００５１】
以上のべた構成とすることにより、位置制御システムの用途において、先の実施例１と同様に、サーボ制御装置やホスト制御装置の立上や変更に際して、誤った位置データによる駆動制御を防止して、不用意な暴走による危険や破損を未然に防ぐことができる。また、高速回転や高加減速動作からの停止においても、危険な状況の発生を確実に低減できる。
【００５２】
また本実施例においても、サーボ制御装置１や位置検出器４におけるデータ転送に際して通常の通信プロトコルにて実現される誤り検出処理が含まれていても構わない。
【００５３】
このように本発明によれば、出力可能な最大トルクでの加速や減速を常時繰り返しているような応用機械においても、トルク制限機能などによらずとも誤動作による暴走を防止でき、危険な状態の発生を根絶できる。
【００５４】
なお、本実施例では回転型のサーボモータについて記載したが、本構成は一般的なモータにおいても採用可能なものであり、回転モータ３の代わりにリニアモータとし、回転位置の位置検出器５の代わりにリニアスケールとしての組合せなどにも適用可能である。また、対応可能な制御器部分についても、本実施例にあるような位置制御器と速度制御器とで分割された構成に限定されるものではなく、一般的にフィードバック制御器に対して適用可能なものである。
【００５５】
また本実施例では便宜上、関連する部分に通常設けられる他の保安用部品、例えばオーバランスイッチや非常停止ボタン系統などについては省略しているが、本発明はこれらとの併用についても特に問題になることはない。
【符号の説明】
【００５６】
１…サーボ制御装置、１、２９…サーボ制御装置、２…サーボアンプの電流制御部、３…サーボモータ、４…位置検出部、５…検出器、６…位置データ保持部、７…比較判定部、７ａ…カウンタ、７ｂ…制御部、８…状態保持部、９…最新検出位置データ、１０…位置データ保持部、１１…位置データのエコーバックデータ（返信位置データ）、１２…駆動禁止状態信号、１３…駆動禁止制御部、１４…データ無効信号線、１５…位置データ統制部、１６…フィードバック用位置データ、１７…速度制御部、１８…トルク指令データ、１９…トルク指令データに対応する駆動電流、２０…モータ状態推定器、２１…モータ状態推定位置信号、２２…減算器、２３…モータ状態修正信号、２４…速度指令統制部（指令統制部）、２５…外部指令速度信号（外部指令）、２６…停止指令速度信号発生器、２７…速度指令信号、２８…駆動禁止信号線、２９…位置制御装置、３０…駆動禁止制御部、３１…停止制御信号、３２…位置指令統制部（指令統制部）、３３…外部指令位置信号（外部指令）、３４…停止指令位置信号発生器、３５…位置制御部、３６…フィードバック用位置データ、３７…位置指令信号、３８…保安装置、３９…駆動禁止信号、４０…停止指令速度信号（停止指令）、４１…停止指令位置信号（停止指令）。
【図１】
0005492061.tif 000002
【図２】
0005492061.tif 000003
【図３】
0005492061.tif 000004
【図４】
0005492061.tif 000005