(57)【要約】【課題】使用者が入力した条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定候補として表示するとき、併せて、変更した入力条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定変更候補として表示し、かつ入力条件の変更量も表示することが可能なモータおよびモータ制御装置の選定装置を得ること。【解決手段】複数のモータおよびモータ制御装置の各特性データが設定される特性データベースと、入力された機械条件および運転条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定候補として求める選定演算部と、選定候補と異なるモータおよびモータ制御装置を使用するために必要な入力条件を求め、該求められた入力条件の前記選定候補に対する入力条件からの変更量を求める選定変更演算部と、選定候補を表示する際に、選定変更候補および入力条件の変更量を表示する表示部とを備える。【選択図】図１
2014182443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業用機械装置を駆動する装置であるモータおよびモータ制御装置を、候補装置として予め用意された複数のモータおよびモータ制御装置の中から選定する選定装置であって、
前記産業用機械装置内の駆動対象である可動部の機械条件および運転条件をそれぞれ設定入力するための条件入力部と、
前記複数のモータおよびモータ制御装置の各特性データが設定される特性データベースと、
前記条件入力部に入力された機械条件および運転条件と前記特性データベースに設定されている複数のモータおよびモータ制御装置の各特性データとに基づき、入力された条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定候補として求める選定演算部と、
前記選定演算部にて求められた選定候補を表示出力する第１の表示部と、
前記特性データベースに設定されている各特性データと前記選定演算部にて求められた選定候補とに基づき、前記選定候補と異なるモータおよびモータ制御装置を使用するために必要な入力条件を求め、該求められた入力条件の前記選定候補に対する入力条件からの変更量を求める選定変更演算部と、
前記選定変更演算部にて求められた入力条件の変更量を表示出力するとともに、前記選定変更演算部にて求められた入力条件を変更したモータおよびモータ制御装置を選定変更候補として表示出力する第２の表示部と
を備えたことを特徴とするモータおよびモータ制御装置の選定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械などの産業用機械装置を駆動するモータおよびモータ制御装置の選定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業用機械装置を駆動する装置は、一般に、産業用機械装置の可動部に動力を伝えるために機械的な伝達機構を介して接続されるモータと、そのモータをコントローラから入力される指令信号と検出器にて検出されるモータの位置や速度の検出信号とに基づいて所望の運転パターンで動作するように駆動制御するモータ制御装置とで構成される。
【０００３】
ところで、この産業用機械装置を駆動する装置であるモータおよびモータ制御装置を製造するメーカでは、様々な種類の産業用機械装置に対応するために、モータおよびモータ制御装置を容量別にラインナップしているので、産業用機械装置を製造するメーカは、モータおよびモータ制御装置を製造するメーカが用意している複数のラインアップの中から希望に合致した「モータおよびモータ制御装置」を選択して使用することになる。
【０００４】
この場合、産業用機械装置を製造するメーカでは、或る機械装置に適したモータおよびモータ制御装置を選択する作業として、その機械装置の機械的な仕様と、その機械装置を駆動する装置（モータおよびモータ制御装置）の仕様とに基づいた検証作業が必要であるので、手間が掛かるという問題があった。
【０００５】
そこで、モータおよびモータ制御装置を製造するメーカでは、顧客である産業用機械装置を製造するメーカにて行われる選定における作業等の手間を削減するために、或る機械装置に適したモータおよびモータ制御装置を選定する選定装置が提案されている。この選定装置は、例えばコンピュータにダウンロードし実効処理できるソフトウェアとして構築され、顧客が入力する機械的な仕様を表す機械条件と、所望の運転パターンを表す運転条件と、選定装置内部のモータおよびモータ制御装置の特性データベースとに基づき、入力される条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定結果として出力するようになっている。
【０００６】
そして、上述した選定装置において、顧客の条件入力作業や、モータおよびモータ制御装置の選定結果に対する判断を補助することを目的とした方式が提案されている（例えば特許文献１，２等）。
【０００７】
すなわち、特許文献１では、条件を満たす複数のモータ候補とその余裕度とを併せて表示し、安全係数を考慮して選定を行うことができる技術が開示されている。また、特許文献２では、入力される条件に対して選定されるモータの容量の傾向を示す感度演算部を備えることで、入力値の変更とモータ容量との関係を明示することができる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２６０３５０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９３６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に開示された技術では、入力された条件を満たすモータの中での余裕度を顧客が選択することはできるが、余裕度を持たせるために必要な処置については明示することができないという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２に開示された技術では、条件を入力する際に選定結果の傾向を判断することは可能であるが、異なる選定結果を得るために変更すべき条件の定量的な数値を得ることはできないという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、使用者が入力した条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定候補として表示するとき、併せて、変更した入力条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定変更候補として表示し、かつ入力条件の変更量も表示することが可能なモータおよびモータ制御装置の選定装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、産業用機械装置を駆動する装置であるモータおよびモータ制御装置を、候補装置として予め用意された複数のモータおよびモータ制御装置の中から選定する選定装置であって、前記産業用機械装置内の駆動対象である可動部の機械条件および運転条件をそれぞれ設定入力するための条件入力部と、前記複数のモータおよびモータ制御装置の各特性データが設定される特性データベースと、前記条件入力部に入力された機械条件および運転条件と前記特性データベースに設定されている複数のモータおよびモータ制御装置の各特性データとに基づき、入力された条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定候補として求める選定演算部と、前記選定演算部にて求められた選定候補を表示出力する第１の表示部と、前記特性データベースに設定されている各特性データと前記選定演算部にて求められた選定候補とに基づき、前記選定候補と異なるモータおよびモータ制御装置を使用するために必要な入力条件を求め、該求められた入力条件の前記選定候補に対する入力条件からの変更量を求める選定変更演算部と、前記選定変更演算部にて求められた入力条件の変更量を表示出力するとともに、前記選定変更演算部にて求められた入力条件を変更したモータおよびモータ制御装置を選定変更候補として表示出力する第２の表示部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、使用者が入力した条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定候補として表示するとき、併せて、変更した入力条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定変更候補として表示し、かつ入力条件の変更量も表示することが可能になる。よって、入力条件をどの程度変更すれば、入力条件が異なる他のモータおよびモータ制御装置を選定できるかを明示することができ、例えば、変更量が微少な場合に、過剰な仕様の選定を抑制して、安価なシステム構築することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態によるモータおよびモータ制御装置の選定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す選定装置への条件入力例を示す図である。
【図３】図３は、図１に示す選定装置のトルク判定例を示す特性図である。
【図４】図４は、図１に示す選定装置による選定結果の表示出力例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明にかかるモータおよびモータ制御装置の選定装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
実施の形態
図１は、本発明の一実施の形態によるモータおよびモータ制御装置の選定装置の構成を示すブロック図である。図１において、本実施の形態によるモータおよびモータ制御装置の選定装置（以降、単に「選定装置」と記す）１は、機械条件入力部２と、運転条件入力部３と、特性データベース４と、選定演算部５と、選定変更演算部６と、第１の表示部と第２の表示部とを兼ねている表示部７とを備えている。
【００１７】
機械条件入力部２は、産業用機械装置（以降、単に「機械装置」と記す）内の駆動対称である可動部の機械条件として、その可動部とモータとの間の伝達機構の構成や構成部品の各諸元などの機械的なパラメータを当該選定装置１の使用者（つまり機械装置のメーカ）が設定入力するために用いる。
【００１８】
運転条件入力部３は、機械装置における可動部の運転条件として、その可動部の運転パターンを示すパラメータを使用者が設定入力するために用いる。
【００１９】
特性データベース４は、モータおよびモータ制御装置の選定を行うための演算処理に必要な情報として、モータおよびモータ制御装置のメーカにおいて予め選定候補としてランナップされている複数のモータおよびモータ制御装置における各特性データが設定されている。
【００２０】
選定演算部５は、機械条件入力部２から出力される機械条件と、運転条件入力部３から出力される運転条件と、特性データベース４から出力される各モータおよびモータ制御装置の特性データとに基づいて、モータおよびモータ制御装置のメーカにおいて予め選定候補としてランナップされているモータおよびモータ制御装置の中から、使用者が要求した入力条件（機械条件、運転条件）を満たすモータおよびモータ制御装置を選定候補として選択する演算処理を行い、処理結果である選定候補を選定変更演算部６と表示部７とに出力する。
【００２１】
表示部７は、第１の表示部として、選定演算部５にて選定された選定候補を表示出力して、当該選定装置１の使用者である機械装置のメーカに対して明示する。
【００２２】
選定変更演算部６は、選定演算部５から出力される選定候補と、特性データベース４における各特性データとに基づいて、選定演算部５にて選定された選定候補とは異なる容量のモータおよびモータ制御装置を選定変更候補として選択し、その選定変更候補を使用可能とするために必要な入力条件（機械条件と運転条件の一方または両方）の選定候補時の入力条件からの変更量を演算し、その選択した選定変更候補と演算した変更量とを表示部７に出力する。
【００２３】
表示部７は、第２の表示部として、選定変更演算部６から入力される選定変更候補および変更量を表示出力して、当該選定装置１の使用者である機械装置のメーカに対して明示する。
【００２４】
以下、図２〜図４を参照して、図１に示す選定装置１の動作について、具体的に説明する。なお、図２は、図１に示す選定装置への条件入力例を示す図である。図３は、図１に示す選定装置のトルク判定例を示す特性図である。図４は、図１に示す選定装置による選定結果の表示出力例を示す図である。
【００２５】
図２では、一例として、駆動対象である可動部の機械構成１１と、その機械構成１１に対して機械条件入力部２に入力する機械条件１２および運転条件入力部３に入力する運転条件１３とが示されている。
【００２６】
図２において、可動部の機械構成１１は、例えば、モータ１５にカップリング１６され連結されたボールネジ１７を回転駆動することで、駆動対象となるテーブル１８に動力を伝える構成を想定している。テーブル１８にはワーク１９が載置されている。なお、適用する機械構成は選択手段により指定する形式でもよい。
【００２７】
機械構成１１に対する機械条件１２として、例えば、カップリングイナーシャＪｃ［ｋｇ・ｃｍ２］、ボールネジ径Ｄ［ｍｍ］、ボールネジ長さＬ［ｍｍ］、ボールネジピッチＰ［ｍｍ］、および直線移動するテーブル１８にワーク１９を含めた直線移動物重量Ｗ［ｋｇ］を入力する。
【００２８】
また、機械構成１１に対する運転条件１３として、例えば、直線移動物の送り速度Ｆ［ｍｍ／ｍｉｎ］、加減速時定数Ｔｓ［ｍｓ］、位置決め頻度Ｓ［回数／ｍｉｎ］を入力する。
【００２９】
斯くして、選定装置１では、使用者により入力された機械条件および運転条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定候補として求める演算処理を行うことで、所望の条件に適合したモータおよびモータ制御装置が選定され、使用者に明示されることとなる。
【００３０】
次に、選定演算部５の選定動作として、入力される条件を満足するためのトルク特性を有するモータを選定する例について説明する。図２で示した機械構成１１、機械条件１２および運転条件１３において、まず、ボールネジ１７のイナーシャＪｂは次式（１）で演算することができる。ここで、密度ρはボールネジ１７の材質によるが、一般的な選定としては、鉄の密度として計算すればよい。
【００３１】
【数１】
2014182443.tif 000003
【００３２】
次に、直線移動物のイナーシャＪＦは、次式（２）を演算することで求めることができる。
【数２】
2014182443.tif 000004
【００３３】
式（１）、式（２）で示した各イナーシャに、カップリングイナーシャＪｃを加えることで、全負荷イナーシャＪＬは、次式（３）の演算によりも求めることができる。
ＪＬ＝Ｊｂ＋Ｊｃ＋ＪＦ  ・・・（３）
【００３４】
式（３）で示した全負荷イナーシャＪＬと、特性データベース４に設定されているモータラインナップ毎のモータイナーシャＪｍとを含めた全イナーシャＪは、次式（４）で演算することができる。
Ｊ＝ＪＬ＋Ｊｍ  ・・・（４）
【００３５】
式（４）を用いて演算された全イナーシャＪと、運転条件に基づく加速度とにより、モータに対して必要となる使用トルクを演算することができる。そして、演算する使用トルクの大きさは、例えば図３に示した方法で判定する。
【００３６】
図３では、横軸をモータ速度［ｒ／ｍｉｎ］とし、縦軸をトルク［Ｎ・ｍ］とし、大きなモータ最大トルク２１と、小さな使用トルク２２とが示されている。図３において、一般に、選定では、モータの出力可能なモータ最大トルク２１に対して余裕を持たせる必要があるので、使用トルク２２は、図示するようにモータ最大トルク２１の範囲内に入る大きさに選択される。
【００３７】
選定変更演算部６では、上述したように通常の選定では選ばれないモータに対して更に条件の変更量を演算する。例えば、モータのラインナップにおいて選定演算部５にて選定されたモータよりも容量の小さいモータを選択する。容量の小さいモータにおいては、モータ最大トルクについても小さくなるが、例えば加減速時定数Ｔｓを大きな値に変更することで必要な加速度が小さくなるため、図３で示したように余裕度が所定値となるような変更量を演算することで使用が可能となる。
【００３８】
次に、図４を参照して、表示部７での表示方法について説明する。図４に示すように、表示部７の表示画面は、候補表示画面２５と条件表示画面２６とで構成される。候補表示画面２５では、選定演算部５にて選定された選定候補を表示する欄２５ａと、選定変更演算部６にて選定された選定変更候補を表示する欄２５ｂとが設けられ、それぞれの欄に、対応する候補のモータ型名およびモータ制御装置型名が表示される。また、条件表示画面２６では、選定変更演算部６にて演算された入力条件の変更量が、例えば運転条件（例えば、送り速度、加減速時定数、位置決め頻度）の変更量であった場合の表示例として、選定候補時と選定変更候補時とのそれぞれにおける運転条件（送り速度、加減速時定数、位置決め頻度）が表示される。
【００３９】
以上説明したように、本発明の一実施の形態におけるモータおよびモータ制御装置の選定装置においては、入力された条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定候補として表示するとともに、併せて、変更した入力条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定変更候補として表示し、かつ入力条件の変更量も表示し、当該選定装置の使用者である機械装置のメーカに明示することができる。
【００４０】
したがって、例えば微小な時定数変更のように、当該選定装置の使用者である機械装置のメーカが許容可能な変更量である場合に異なる選定候補を選択することが容易に可能となる。これによって、過剰な仕様での選定を抑制することができるので、安価なシステム構築することが可能になる。
【００４１】
要するに、本発明によれば、使用者が入力する条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定する際に、使用者の入力条件に対して変更を促す提案も同時に行うことができるので、モータおよびモータ制御装置の選択範囲をより広げることができ、使用者に対する提案力を強化することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明にかかるモータおよびモータ制御装置の選定装置は、使用者が入力した条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定候補として表示するとき、併せて、変更した入力条件を満たすモータおよびモータ制御装置を選定変更候補として表示し、かつ入力条件の変更量も表示することが可能なモータおよびモータ制御装置の選定装置として有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１  選定装置、２  機械条件入力部、３  運転条件入力部、４  特性データベース、５  選定演算部、６  選定変更演算部、７  表示部、１１  機械構成、１２  機械条件、１３  運転条件、２５  候補表示画面、２５ａ  選定候補を表示する欄、２５ｂ  選定変更候補を表示する欄、２６  条件表示画面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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