(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ運動を制御するモータ制御部と、
モータ制御部の信号に基づいて、モータへ電流を供給するパワーアンプ部と、
通信制御を行う通信制御部と、
通信上流側の装置との接続と通信を行う第一の通信手段と、
通信下流側の装置との接続と通信を行う第二の通信手段と、
を具備するサーボ制御装置であって、
前記第一の通信手段は、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第一の送信の接続手段と、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第一の受信の接続手段と、
通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第一の送信機能と、
前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第一の受信機能と、
前記第一の送信の接続手段と、前記第一の送信機能とを接続し、前記第一の受信の接続手段と、前記第一の受信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第一の接続切替手段と、
で構成され、
前記第二の通信手段は、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第二の送信の接続手段と、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第二の受信の接続手段と、
通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第二の送信機能と、
前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第二の受信機能と、
前記第二の送信の接続手段と、前記第二の受信機能とを接続し、前記第二の受信の接続手段と、前記第二の送信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第二の接続切替手段と、
で構成されるサーボ制御装置。
【請求項２】
モータ運動を制御するモータ制御部と、
モータ制御部の信号に基づいて、モータへ電流を供給するパワーアンプ部と、
通信制御を行う通信制御部と、
通信上流側の装置との接続と通信を行う第一の通信手段と、
通信下流側の装置との接続と通信を行う第二の通信手段と、
を具備するサーボ制御装置であって、
前記第一の通信手段は、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第一の送信の接続手段と、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第一の受信の接続手段と、
通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第一の送信機能と、
前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第一の受信機能と、
前記第一の送信の接続手段と、前記第一の受信機能とを接続し、前記第一の受信の接続手段と、前記第一の送信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第一の接続切替手段と、
で構成され、
前記第二の通信手段は、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第二の送信の接続手段と、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第二の受信の接続手段と、
通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第二の送信機能と、
前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第二の受信機能と、
前記第二の送信の接続手段と、前記第二の送信機能とを接続し、前記第二の受信の接続手段と、前記第二の受信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第二の接続切替手段と、
で構成されるサーボ制御装置。
【請求項３】
システム全体を制御し、制御信号を送受信するマスターとしてのコントロール装置と、
前記コントロール装置からの制御信号に基づき、モータに供給する電流を制御する少なくとも1台以上のスレーブとしてのサーボ制御装置と、
前記各サーボ制御装置から供給される電流によって運動する少なくとも1台以上のモータと、
で構成されるモーションコントロールシステムであって、
前記サーボ制御装置は、
モータ運動を制御するモータ制御部と、
モータ制御部の信号に基づいて、モータへ電流を供給するパワーアンプ部と、
通信制御を行う通信制御部と、
通信上流側の装置との接続と通信を行う第一の通信手段と、
通信下流側の装置との接続と通信を行う第二の通信手段と、
を具備し、
前記第一の通信手段は、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第一の送信の接続手段と、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第一の受信の接続手段と、
通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第一の送信機能と、
前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第一の受信機能と、
前記第一の送信の接続手段と、前記第一の送信機能とを接続し、前記第一の受信の接続手段と、前記第一の受信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第一の接続切替手段と、
で構成され、
前記第二の通信手段は、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第二の送信の接続手段と、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第二の受信の接続手段と、
通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第二の送信機能と、
前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第二の受信機能と、
前記第二の送信の接続手段と、前記第二の受信機能とを接続し、前記第二の受信の接続手段と、前記第二の送信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第二の接続切替手段と、
で構成されるモーションコントロールシステム。
【請求項４】
システム全体を制御し、制御信号を送受信するマスターとしてのコントロール装置と、
前記コントロール装置からの制御信号に基づき、モータに供給する電流を制御する少なくとも1台以上のスレーブとしてのサーボ制御装置と、
前記各サーボ制御装置から供給される電流によって運動する少なくとも1台以上のモータと、
で構成されるモーションコントロールシステムであって、
前記サーボ制御装置は、
モータ運動を制御するモータ制御部と、
モータ制御部の信号に基づいて、モータへ電流を供給するパワーアンプ部と、
通信制御を行う通信制御部と、
通信上流側の装置との接続と通信を行う第一の通信手段と、
通信下流側の装置との接続と通信を行う第二の通信手段と、
を具備し、
前記第一の通信手段は、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第一の送信の接続手段と、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第一の受信の接続手段と、
通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第一の送信機能と、
前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第一の受信機能と、
前記第一の送信の接続手段と、前記第一の受信機能とを接続し、前記第一の受信の接続手段と、前記第一の送信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第一の接続切替手段と、
で構成され、
前記第二の通信手段は、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第二の送信の接続手段と、
他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第二の受信の接続手段と、
通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第二の送信機能と、
前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第二の受信機能と、
前記第二の送信の接続手段と、前記第二の送信機能とを接続し、前記第二の受信の接続手段と、前記第二の受信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第二の接続切替手段と、
で構成されるモーションコントロールシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信機能を具備したサーボ制御装置およびモーションコントロールシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばサーボ制御のようなモーションコントロールシステムにおいて、高機能化や省線化などを目的として、マスター−スレーブ間の情報伝達に通信機能を使用することが行われてきている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８はこのようなモーションコントロールシステムの概要を示す構成図であり、コントロール装置３から通信線４を介してサーボ制御装置１は指令位置データを受け取り、この指令に従ってモータ２を駆動制御する。エンコーダ５はモータ２の現在位置を検出するもので、この現在位置が指令位置と一致するようにサーボ制御装置は閉ループ制御を行う。また、図示するように、通常は１台のコントロール装置３に対して複数台のサーボ制御装置１が接続されるケースが多く、この接続のための通信線４の構成には図示しているバス型の他に、リング型、スター型など様々な形態がある。
【０００４】
マスター−スレーブ間の通信方式としてさまざまな規格が提案されており、例えばＥｔｈｅｒＣＡＴにおいては、１台のサーボ制御装置に対して、通信物理層を２系統以上具備し、そのうち少なくとも１系統を通信上流側との接続、他の少なくとも１系統を通信下流側との接続とすることで、デイジーチェーン接続によるバス型のネットワークを構成する。
【０００５】
通信物理層としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）またはその拡張仕様をベースとするものが開示されており、また、通信コネクタの結線方法として、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）においては、後述するＭＤＩ結線、および送受信の配置がＭＤＩ結線と逆のＭＤＩ−Ｘ結線の２種類が定義されている。通常、サーボ制御装置等のネットワークノードはＭＤＩ結線、ハブ等の集線装置はＭＤＩ−Ｘで結線されている。
【０００６】
さらに、マスター−スレーブ間接続、またはスレーブ−スレーブ間接続において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のストレートケーブルおよびクロスオーバーケーブルのどちらでも接続可能とするように、ＭＤＩ結線とＭＤＩ−Ｘ結線とを自動的に切り替える接続切替手段を具備した通信装置が提案されている（例えば、特許文献２）。特許文献２においては、双方からリンクテストパルスの送受信により、送受信配置の衝突を検知し、接続切替手段により、ＭＤＩとＭＤＩ−Ｘとを切り替える。
【０００７】
このとき、ケーブルとしては、ストレートケーブル、クロスオーバーケーブルのどちらを用いてもモーションコントロールシステムを構築することが可能であるが、ケーブルの外見上の区別が困難である場合が多いことと、市場での入手性の相違から、ストレートケーブルで統一することが多く行われている。
【０００８】
通信物理層の実装は、専用のＩＣとすることが多く行われており、スレーブ−スレーブ間の接続を行うモーションコントロールシステムにおいて、２系統以上の通信物理層を具備するサーボ制御装置は、すべての通信物理層は同じ仕様とすることが通常である。すなわち、同じ仕様の通信物理層ＩＣを系統数だけ実装するか、系統数を満足するように、少なくとも１系統以上を１パッケージに内封したＩＣを必要数実装することが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４２０３６６１号公報
【特許文献２】特開平８−１５４０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
同一のサーボ制御装置をスレーブとして複数台具備し、スレーブ−スレーブ間の接続を行うモーションコントロールシステムにおいては、システム立ち上げ時には、それら複数台のサーボ制御装置は、同時に電源投入されるのが通常である。このとき、ＭＤＩで通信コネクタを結線したサーボ制御装置同士は、ストレートケーブルを用いて接続した場合、送受信の配置が衝突するため、互いに接続を切り替えるが、同時に電源投入された同一のサーボ制御装置の場合、切り替えのタイミングが同時になり、再び送受信の配置が衝突する。その後、複数回の送受信の配置の衝突が発生するが、サーボ制御装置のばらつきによる送受信切り替えのタイミングの差が蓄積されることにより、最終的には送受信の配置の衝突が回避され、正しい送受信配置で接続される。しかしながら、送受信の配置の衝突が繰り返される間、モーションコントロールシステム全体の初期化が遅延するという課題を有する。なお、ＭＤＩ−Ｘで通信コネクタを結線したサーボ制御装置同士であっても同様である。
【００１１】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ストレートケーブルのみで接続されたモーションコントロールシステムにおいて、遅延なく初期化を完了し、安定してシステム動作するモーションコントロールシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、第１の発明に係るサーボ制御装置は、モータ運動を制御するモータ制御部と、モータ制御部の信号に基づいて、モータへ電流を供給するパワーアンプ部と、通信制御を行う通信制御部と、通信上流側の装置との接続と通信を行う第一の通信手段と、通信下流側の装置との接続と通信を行う第二の通信手段と、を具備し、前記第一の通信手段は、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第一の送信の接続手段と、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第一の受信の接続手段と、通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第一の送信機能と、前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第一の受信機能と、前記第一の送信の接続手段と、前記第一の送信機能とを接続し、前記第一の受信の接続手段と、前記第一の受信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第一の接続切替手段と、で構成され、前記第二の通信手段は、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第二の送信の接続手段と、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第二の受信の接続手段と、通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第二の送信機能と、前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第二の受信機能と、前記第二の送信の接続手段と、前記第二の受信機能とを接続し、前記第二の受信の接続手段と、前記第二の送信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第二の接続切替手段と、で構成されることを特徴としている。
【００１３】
本構成によりサーボ制御装置どうしをストレートケーブルにてデイジーチェーン接続する際、上流側のサーボ制御装置からの送受信信号は、上流側で送受信のペアを入れ替えて接続することにより、電源を同時に投入した際に送受信ペアの衝突が発生しない。
【００１４】
第二の発明に係るサーボ制御装置は、モータ運動を制御するモータ制御部と、モータ制御部の信号に基づいて、モータへ電流を供給するパワーアンプ部と、通信制御を行う通信制御部と、通信上流側の装置との接続と通信を行う第一の通信手段と、通信下流側の装置との接続と通信を行う第二の通信手段と、を具備し、前記第一の通信手段は、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第一の送信の接続手段と、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第一の受信の接続手段と、通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第一の送信機能と、前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第一の受信機能と、前記第一の送信の接続手段と、前記第一の受信機能とを接続し、前記第一の受信の接続手段と、前記第一の送信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第一の接続切替手段と、で構成され、前記第二の通信手段は、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第二の送信の接続手段と、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第二の受信の接続手段と、通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第二の送信機能と、前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第二の受信機能と、前記第二の送信の接続手段と、前記第二の送信機能とを接続し、前記第二の受信の接続手段と、前記第二の受信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第二の接続切替手段と、で構成されることを特徴としている。
【００１５】
本構成によりサーボ制御装置どうしをストレートケーブルにてデイジーチェーン接続する際、上流側のサーボ制御装置からの送受信信号は、下流側で送受信のペアを入れ替えて接続することにより、電源を同時に投入した際に送受信ペアの衝突が発生しない。
【００１６】
第三の発明に係るモーションコントロールシステムは、システム全体を制御し、制御信号を送受信するマスターとしてのコントロール装置と、前記コントロール装置からの制御信号に基づき、モータに供給する電流を制御する少なくとも1台以上のサーボ制御装置と、前記各サーボ制御装置から供給される電流によって運動する少なくとも1台以上のモータと、で構成され、前記サーボ制御装置は、モータ運動を制御するモータ制御部と、モータ制御部の信号に基づいて、モータへ電流を供給するパワーアンプ部と、通信制御を行う通信制御部と、通信上流側の装置との接続と通信を行う第一の通信手段と、通信下流側の装置との接続と通信を行う第二の通信手段と、を具備し、前記第一の通信手段は、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第一の送信の接続手段と、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第一の受信の接続手段と、通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第一の送信機能と、前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第一の受信機能と、前記第一の送信の接続手段と、前記第一の送信機能とを接続し、前記第一の受信の接続手段と、前記第一の受信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信
、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第一の接続切替手段と、で構成され、前記第二の通信手段は、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第二の送信の接続手段と、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第二の受信の接続手段と、通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第二の送信機能と、前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第二の受信機能と、前記第二の送信の接続手段と、前記第二の受信機能とを接続し、前記第二の受信の接続手段と、前記第二の送信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第二の接続切替手段と、で構成されることを特徴としている。
【００１７】
本構成により、モーションコントロールシステムの要素であるサーボ制御装置どうしは、ストレートケーブルにてデイジーチェーン接続すれば、上流側のサーボ制御装置からの送受信信号は上流側で送受信のペアを入れ替えられるので、システム電源を投入した際に送受信ペアの衝突が発生しない。
【００１８】
第四の発明に係るモーションコントロールシステムは、システム全体を制御し、制御信号を送受信するマスターとしてのコントロール装置と、前記コントロール装置からの制御信号に基づき、モータに供給する電流を制御する少なくとも1台以上のサーボ制御装置と、前記各サーボ制御装置から供給される電流によって運動する少なくとも1台以上のモータと、で構成され、前記サーボ制御装置は、モータ運動を制御するモータ制御部と、モータ制御部の信号に基づいて、モータへ電流を供給するパワーアンプ部と、通信制御を行う通信制御部と、通信上流側の装置との接続と通信を行う第一の通信手段と、通信下流側の装置との接続と通信を行う第二の通信手段と、を具備し、前記第一の通信手段は、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第一の送信の接続手段と、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第一の受信の接続手段と、通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第一の送信機能と、前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第一の受信機能と、前記第一の送信の接続手段と、前記第一の受信機能とを接続し、前記第一の受信の接続手段と、前記第一の送信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第一の接続切替手段と、で構成され、前記第二の通信手段は、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルにより伝達する、送信の物理的通信信号に割り当てる第二の送信の接続手段と、他の通信装置と接続するための通信ケーブルを接続する接続部であり、通信ケーブルによって伝達する、受信の物理的通信信号に割り当てる第二の受信の接続手段と、通信制御部より送信される送信の論理的通信信号を前記送信の物理的通信信号に変換する第二の送信機能と、前記受信の物理的通信信号を、通信制御部で受信する受信の論理的通信信号に変換する第二の受信機能と、前記第二の送信の接続手段と、前記第二の送信機能とを接続し、前記第二の受信の接続手段と、前記第二の受信機能とを接続する中間接続部であり、他の通信装置との送信、受信のペアの衝突を検知し、送信、受信のペアの衝突の検知に伴い、送信、受信のペアを入れ替える第二の接続切替手段と、で構成されることを特徴としている。
【００１９】
本構成により、モーションコントロールシステムの要素であるサーボ制御装置どうしは、ストレートケーブルにてデイジーチェーン接続すれば、上流側のサーボ制御装置からの送受信信号は下流側で送受信のペアを入れ替えられるので、システム電源を投入した際に
送受信ペアの衝突が発生しない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、接続切替手段によって、ケーブル種類がストレートケーブル、クロスオーバーケーブルの如何に関わらず接続可能であるという機能は確保しつつ、特にストレートケーブルに統一してデイジーチェーン接続による配線を行った場合には、システム電源投入時に、サーボ制御装置同士の通信接続において、送受信ペアの衝突が発生しないため、通信接続が速やかに完了し、安定した起動動作を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るモーションコントロールシステムの概略図
【図２】サーボ制御装置１を構成する機能ブロックの概略図
【図３】第一の通信手段１０６を構成する機能ブロックの概略図
【図４】実施の形態１における、第一の通信手段１０６と第一のコネクタ１０８との結線、および第二の通信手段１０７と第二のコネクタ１０９との結線の詳細図
【図５】実施の形態１における、第一のサーボ制御装置１−１における第二の通信手段１０７と、第二のサーボ制御装置１−２における第一の通信手段１０６とを、通信ケーブル４で接続した詳細図
【図６】実施の形態２における、第一の通信手段１０６と第一のコネクタ１０８との結線、および第二の通信手段１０７と第二のコネクタ１０９との結線の詳細図
【図７】実施の形態２における、第一のサーボ制御装置１−１における第二の通信手段１０７と、第二のサーボ制御装置１−２における第一の通信手段１０６とを、通信ケーブル４で接続した詳細図
【図８】一般的なモーションコントロールシステムの概要を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るモーションコントロールシステムの概略図である。コントロール装置３は、通信ケーブル４を介して第一のサーボ制御装置１−１と接続する。第一のサーボ制御装置１−１と第二のサーボ制御装置１−２もまた、通信ケーブル４を介して接続する。以下同様、サーボ制御装置同士は、通信ケーブル４を介して互いに接続する。各サーボ制御装置には、夫々モータを接続する。モータとしては、回転運動を行う回転型のサーボモータと、直線運動を行うリニアモータとが利用可能である。サーボ制御装置とモータ間の接続としては、モータへ電流を供給するモータ線と、モータの位置あるいは速度情報をサーボ制御装置に提供するエンコーダ線とがあるが、本図では図示しない。コントロール装置３は、個々のサーボ制御装置１の動作を制御する制御信号を送受信する。
【００２３】
図２は、サーボ制御装置１を構成する機能ブロックの概略図である。サーボ制御装置１は、モータの動作を制御するモータ制御部１０１、モータの位置あるいは速度情報を入力するエンコーダ情報入力部１０２、電源の入力を変換しモータへ供給する電流を発生させるパワーアンプ部１０３、モータへ電流を供給するモータ電流供給部１０４、通信の上流側と通信ケーブル４を介して接続するコネクタである第一のコネクタ１０８、通信の下流側と通信ケーブル４を介して接続するコネクタである第二のコネクタ１０９、通信の上流側との通信機能を提供する第一の通信手段１０６、通信の下流側との通信機能を提供する第二の通信手段１０７、プロトコル変換を行い、第一の通信手段１０６および第二の通信手段１０７と、モータ制御部１０１との情報の橋渡しを行う通信制御部１０５、および図示しない電源装置で構成される。
【００２４】
通信制御部１０５で扱うプロトコルとしては、たとえばＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）
等が提案されている。ＥｔｈｅｒＣＡＴをプロトコルとして採用する場合、通信物理層としての第一の通信手段１０６および第二の通信手段１０７の通信仕様として、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を採用することが可能になる。同様に、第一のコネクタ１０８、第二のコネクタ１０９として、ＲＪ−４５モジュラージャックを採用することが可能になる。
【００２５】
通信ケーブル４は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）で利用するケーブルが使用可能であり、例えば、１００ＢＡＳＥ−ＴＸにおけるエンハンスドカテゴリー５相当のシールド付ツイストペアケーブル（ＳＴＰ）がノイズ耐性の点から好適である。もちろん、通信ケーブル４の選定について、これに限定されるものではなく、カテゴリー５やカテゴリー６などのほかのカテゴリーのものや、シールドなしツイストペアケーブル（ＵＴＰ）を採用することが可能であるし、また、１００ＢＡＳＥ−ＴＸに限定することなく、たとえば１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１０ＢＡＳＥ−５、１０００ＢＡＳＥ−ＴＸ、１００ＢＡＳＥ−ＦＸ等を採用し、夫々に好適なケーブルを選定してもよい。コネクタについても、ＲＪ−４５モジュラージャックに限定されることはなく、例えば、１００ＢＡＳＥ−ＦＸで使用される、光通信コネクタ等であってもよい。
【００２６】
図３は、第一の通信手段１０６を構成する機能ブロックの概略図である。第一の通信手段１０６は、通信制御部から送信された送信データを、物理的信号波形に変換する第一の送信部１０６２と、外部から受信した物理的受信波形を受信データに変換する第一の受信部１０６３と、送信、受信の信号波形の接続を入れ替える接続切替手段１０６１とで構成される。なお、ここでは、図３を用いて、第一の通信手段１０６を構成する機能ブロックの概略を説明したが、第二の通信手段１０７もまた、機能ブロックの概略は同様である。第一の通信手段１０６は、たとえば米国特許６１７５８６５で開示される方式に則って、通信相手との送信、受信信号が衝突したときに、接続切替手段１０６１によって送信信号と受信信号を入れ替え、信号の衝突を回避する機能を有する。
【００２７】
図４は、本発明の実施の形態１に係るモーションコントロールシステムを構成するサーボ制御装置について、第一の通信手段１０６と第一のコネクタ１０８との結線、および第二の通信手段１０７と第二のコネクタ１０９との結線の詳細図である。ここでは、通信手段１０６および通信手段１０７の仕様としてＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、コネクタとしてＲＪ−４５モジュラージャックを例として使用するが、これに限定されないことは、前に述べた通りである。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）で使用するＲＪ−４５モジュラージャックのピン配置においては、１、２ピンを一つの差動ペア、３、６ピンを他の差動ペアとしているが、その結線方法として、１、２ピンの差動ペアを送信、３、６ピンの差動ペアを受信に用いるＭＤＩ結線と、１、２ピンの差動ペアを受信、３、６ピンの差動ペアを送信に用いるＭＤＩ−Ｘ結線とが提案されている。本実施例においては、第一の通信手段１０６はＭＤＩ結線、第二の通信手段１０７はＭＤＩ−Ｘ結線とする。
【００２８】
図５は、本発明の実施の形態１に係るモーションコントロールシステムを構成する第一のサーボ制御装置１−１と第二のサーボ制御装置１−２との接続について、第一のサーボ制御装置１−１における第二の通信手段１０７と、第二のサーボ制御装置１−２における第一の通信手段１０６とを、通信ケーブル４で接続した詳細図である。第一のサーボ制御装置１−１と第二のサーボ制御装置１−２との接続において、通信ケーブル４としてストレートケーブルを選択した場合、第一のサーボ制御装置における第二の通信手段１０７の送信ペアは、第二のサーボ制御装置１−２における第一の通信手段１０６の受信ペアと結線され、同様に、第一のサーボ制御装置における第二の通信手段１０７の受信ペアは、第二のサーボ制御装置１−２における第一の通信手段１０６の送信ペアと結線される。このような構成とすることで、本発明に係るモーションコントロールシステムにおいて、主電源を入れ、夫々のサーボ制御装置１の電源が同時に入るとき、夫々のサーボ制御装置１同士の接続において、送受信ペアの衝突が発生しない。そのため、接続切替手段１０６１ま
たは１０７１による送受信ペアの入れ替えを発生させる必要がなく、スムーズにシステム全体の通信接続が完了し、安定した起動動作を実現することが可能になる。
【００２９】
なお、本発明の実施の形態１においては、通信制御部１０５で扱うプロトコルとして、ＥｔｈｅｒＣＡＴを例として用いたが、もちろんこれに限定されることはなく、ＭＥＣＨＡＴＲＯＬＩＮＫ  ＩＩＩ（登録商標）等を用いてもよい。
（実施の形態２）
本発明に係る実施の形態２においては、構成の多くを本発明の実施の形態１と共有するため、実施の形態１との差異のみ述べ、共有する構成の説明については割愛する。
【００３０】
図６は、本発明の実施の形態２に係るモーションコントロールシステムを構成するサーボ制御装置について、第一の通信手段１０６と第一のコネクタ１０８との結線、および第二の通信手段１０７と第二のコネクタ１０９との結線の詳細図である。ここでは、通信手段１０６および通信手段１０７の仕様としてＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、コネクタとしてＲＪ−４５モジュラージャックを例として使用するが、これに限定されないことは、前に述べた通りである。本実施例においては、第一の通信手段１０６はＭＤＩ−Ｘ結線、第二の通信手段１０７はＭＤＩ結線とする。
【００３１】
図７は、本発明の実施の形態２に係るモーションコントロールシステムを構成する第一のサーボ制御装置１−１と第二のサーボ制御装置１−２の接続について、第一のサーボ制御装置１−１における第二の通信手段１０７と、第二のサーボ制御装置１−２における第一の通信手段１０６とを、通信ケーブル４で接続した詳細図である。第一のサーボ制御装置１−１と第二のサーボ制御装置１−２との接続において、通信ケーブル４としてストレートケーブルを選択した場合、第一のサーボ制御装置における第二の通信手段１０７の送信ペアは、第二のサーボ制御装置１−２における第一の通信手段１０６の受信ペアと結線され、同様に、第一のサーボ制御装置における第二の通信手段１０７の受信ペアは、第二のサーボ制御装置１−２における第一の通信手段１０６の送信ペアと結線される。このような構成とすることで、本発明に係るモーションコントロールシステムにおいて、主電源を入れ、夫々のサーボ制御装置１の電源が同時に入るとき、夫々のサーボ制御装置１同士の接続において、送受信ペアの衝突が発生しない。そのため、接続切替手段１０６１または１０７１による送受信ペアの入れ替えを発生させる必要がなく、スムーズにシステム全体の通信接続が完了し、安定した起動動作を実現することが可能になる。
【００３２】
なお、本発明の実施の形態２においては、通信制御部１０５で扱うプロトコルとして、ＥｔｈｅｒＣＡＴを例として用いたが、もちろんこれに限定されることはなく、ＭＥＣＨＡＴＲＯＬＩＮＫ  ＩＩＩ（登録商標）等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  サーボ制御装置
２  モータ
３  コントロール装置
４  通信ケーブル
１０５  通信制御部
１０６  第一の通信手段
１０７  第二の通信手段
１０８  第一のコネクタ
１０９  第二のコネクタ
【図１】
0005505034.tif 000002
【図２】
0005505034.tif 000003
【図３】
0005505034.tif 000004
【図４】
0005505034.tif 000005
【図５】
0005505034.tif 000006
【図６】
0005505034.tif 000007
【図７】
0005505034.tif 000008
【図８】
0005505034.tif 000009