(57)【要約】【課題】位置決め制御装置とモータ駆動装置間を接続する信号本数を増加させることなく位置決め装置とモータ駆動装置間のデータ通信を可能にする。【解決手段】正転と逆転パルス信号がともにアクティブになったことを検出して通信モード検出信号をアクティブにし正転と逆転パルス信号がともに非アクティブになるまで通信モード検出信号をアクティブのまま保持する手段をモータ駆動装置に具備し、装置間でデータ通信を行う場合は位置決め制御装置は正転と逆転パルス信号をともにアクティブとなるようにしてモータ駆動装置の通信モード検出信号をアクティブにすることにより、いずれかの駆動信号線で位置決め制御装置からモータ駆動装置にシリアルデータ信号を伝達し、状態信号線でモータ駆動装置から位置決め制御装置にシリアルデータ信号を伝達する。【選択図】図１
2006034040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正転パルス信号線と逆転パルス信号線と１以上の状態信号線とにより位置決め制御装置１とモータ駆動装置２とを接続するようにした位置決め装置において、位置決め制御装置１には位置決め側データ通信制御部１２を、モータ駆動装置２には駆動側データ通信制御部２２をそれぞれ設け、さらに位置決め制御装置１には前記位置決め側データ通信制御部１２の通信モードイネーブル信号がアクティブになると正転パルス信号線と逆転パルス信号線の各信号をともにアクティブにし、前記通信モードイネーブル信号が非アクティブになると正転パルス信号線と逆転パルス信号線の各信号をともに非アクティブにするような手段を、モータ駆動装置２には正転パルス信号線と逆転パルス信号線の各信号がともにアクティブになった時にこれを検出して前記駆動側データ通信制御部２２の通信モード検出信号をアクティブにし、正転パルス信号線と逆転パルス信号線の各信号がともに非アクティブになるまで前記通信モード検出信号をアクティブのまま保持する手段をそれぞれ具備しておき、
位置決め側データ通信制御部１２の通信モードイネーブル信号が非アクティブの時には、位置決め制御装置１の位置決め制御部１１の正転パルス出力信号が正転パルス信号線を介してモータ駆動装置２のモータ駆動部２１に正転パルス入力信号として伝達され、位置決め制御部１１の逆転パルス出力信号が逆転パルス信号線を介してモータ駆動部２１に逆転パルス入力信号として伝達され、またモータ駆動装置２のモータ駆動部２１の状態出力信号が状態信号線を介して位置決め制御装置１の位置決め制御部１１に状態入力信号として伝達されるようにし、
位置決め側データ通信制御部１２の通信モードイネーブル信号がアクティブになって駆動側データ通信制御部２２の通信モード検出信号がアクティブのまま保持されている時には、位置決め制御装置１の位置決め側データ通信制御部１２の位置決め側シリアルデータ出力信号が正転パルス信号線もしくは逆転パルス信号線のいずれかを介してモータ駆動装置２の駆動側データ通信制御部２２に駆動側シリアルデータ入力信号として伝達され、モータ駆動装置２の駆動側データ通信制御部２２の駆動側シリアルデータ出力信号が１以上の状態信号線のうちいずれかを介して位置決め制御装置１の位置決め側データ通信制御部１２に位置決め側シリアルデータ入力信号として伝達されるようにしたことを特徴とするデータ通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータを用いて位置決めを行う位置決め装置であって位置決めを制御するために位置決め制御装置とモータ駆動装置との間に２本の駆動信号線と１本以上の状態信号線とを設けて構成する位置決め装置において位置決め制御装置とモータ駆動装置との間でデータ通信を行うようにしたデータ通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータによる位置決め装置は制御が比較的簡単であり位置決め装置として多用されているが、大型機械に組み込んで使用しかつ複数軸の位置決めを行うような場合にあっては位置決め制御装置とモータ駆動装置とをそれぞれ独立に設け、位置決め制御装置は操作盤にまたモータ駆動装置はステッピングモータ近傍の機械装置内部に配置することがある。
このような構成の位置決め装置では、位置決め制御装置と複数のモータ駆動装置間はステッピングモータに駆動信号を与えるための駆動信号線と位置決め制御装置に対してモータ駆動装置が駆動可能であることを示すため、もしくは駆動不可能であることを示すための状態信号線とにより接続するのが一般的であり、駆動信号線としては正転パルス信号線と逆転パルス信号線が、また状態信号線としては駆動レディ信号線あるいは駆動アラーム信号線などが設けられる。（例えば、非特許文献１参照。）
【０００３】
しかし、これらの信号線のみで位置決め制御装置と複数のモータ駆動装置間を接続するような構成の位置決め装置においては、モータ駆動装置からの駆動レディ信号線の駆動レディ信号が非アクティブである場合には例えば駆動過電流、駆動過電圧、駆動素子過熱などの原因が考えられるが、位置決め制御装置からはその原因がいずれによるものかを判断することができず位置決め制御装置からその原因を判断するためにはそれぞれの原因に対応した異常状態信号線を位置決め制御装置とモータ駆動装置との間に設けておく必要があり、これは位置決め制御装置とモータ駆動装置間の信号本数を増加させるという欠点を生じさせる。特に駆動するステッピングモータの軸数が増加した場合や位置決め制御装置とモータ駆動装置との距離が長い場合には問題となる。
【０００４】
位置決め制御装置とモータ駆動装置との間に通信データ用の信号線を設けてデータ通信が行えるようにすれば上述のように位置決め制御装置が収集するモータ駆動装置の状態情報が増加しても通信データ用の信号線の本数以上に位置決め制御装置とモータ駆動装置感の信号本数は増加しないが駆動するステッピングモータの軸数が増加した場合や位置決め制御装置とモータ駆動装置との距離が長い場合にはやはり問題となる。
【非特許文献１】「日本サーボ総合カタログ１９９８／１９９９」、日本サーボ株式会社、１９９８年、頁Ａ−２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、位置決め制御装置と駆動装置間との間に設ける信号線の本数を増加させること無く位置決め制御装置とモータ駆動装置との間でデータ通信が行えるようなデータ通信装置を提供する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、位置決め制御装置とモータ駆動装置間を接続する信号本数を増加することなく位置決め制御装置から多量のモータ駆動装置の状態情報を収集することを可能にするため、正転パルス信号線と逆転パルス信号線と１以上の状態信号線とにより位置決め制御装置とモータ駆動装置とを接続するようにした位置決め装置において、位置決め制御装置には位置決め側データ通信制御部を、モータ駆動装置には駆動側データ通信制御部をそれぞれ設け、さらに位置決め制御装置には前記位置決め側データ通信制御部の通信モードイネーブル信号がアクティブになると正転パルス信号線と逆転パルス信号線の各信号をともにアクティブにし、前記通信モードイネーブル信号が非アクティブになると正転パルス信号線と逆転パルス信号線の各信号をともに非アクティブにするような手段を、モータ駆動装置には正転パルス信号線と逆転パルス信号線の各信号がともにアクティブになった時にこれを検出して前記駆動側データ通信制御部の通信モード検出信号をアクティブにし、正転パルス信号線と逆転パルス信号線の各信号がともに非アクティブになるまで前記通信モード検出信号をアクティブのまま保持する手段をそれぞれ具備しておき、位置決め側データ通信制御部の通信モードイネーブル信号が非アクティブの時には、位置決め制御装置の位置決め制御部の正転パルス出力信号が正転パルス信号線を介してモータ駆動装置のモータ駆動部に正転パルス入力信号として伝達され、位置決め制御部の逆転パルス出力信号が逆転パルス信号線を介してモータ駆動部に逆転パルス入力信号として伝達され、またモータ駆動装置のモータ駆動部の状態出力信号が状態信号線を介して位置決め制御装置の位置決め制御部に状態入力信号として伝達されるようにし、位置決め側データ通信制御部の通信モードイネーブル信号がアクティブになって駆動側データ通信制御部の通信モード検出信号がアクティブのまま保持されている時には、位置決め制御装置の位置決め側データ通信制御部の位置決め側シリアルデータ出力信号が正転パルス信号線もしくは逆転パルス信号線のいずれかを介してモータ駆動装置の駆動側データ通信制御部に駆動側シリアルデータ入力信号として伝達され、モータ駆動装置の駆動側データ通信制御部の駆動側シリアルデータ出力信号が１以上の状態信号線のうちいずれかを介して位置決め制御装置の位置決め側データ通信制御部に位置決め側シリアルデータ入力信号として伝達されるようにしてデータ通信が行えるようにしたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のデータ通信装置は、ステッピングモータを用いて位置決めを行う位置決め装置において位置決めを制御するために位置決め制御装置とモータ駆動装置との間に設けてある２本の駆動信号線と１本の状態信号線とを用いて位置決め制御装置とモータ駆動装置とのデータ通信ができるようにしたため、位置決め制御装置が収集するモータ駆動装置の状態情報が増加しても位置決め制御装置とモータ駆動装置間の信号本数を増加させないという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
位置決め時には正転パルス信号と逆転パルス信号が同時にアクティブになることがないということを利用してモータ駆動装置に、正転パルス信号と逆転パルス信号がともにアクティブになった場合にはモータ駆動装置を通信モードに切り換え、正転パルス信号と逆転パルス信号がともに非アクティブになった場合に通信モードを解除するような手段を設けている。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明装置の１実施例のブロック図であって、１は位置決め制御装置、２はモータ駆動装置、３はステッピングモータである。位置決め制御装置１とモータ駆動装置２とを接続しているＦＷ、ＲＶ、ＲＤＹはそれぞれ正転パルス信号線、逆転パルス信号線、状態信号線であって、状態信号線ＲＤＹは具体的には駆動レディ信号線などである。一般的に外乱による影響を軽減する目的で位置決め制御装置１とモータ駆動装置２とを接続する各信号線は電気的に絶縁されるように構成するが、図１においてはこれを省略してある。
【００１０】
位置決め制御装置１において１１は位置決め制御部、１２はマイクロコンピュータなどにより構成してある位置決め側データ通信制御部、Ａ１１〜Ａ１５はそれぞれアンドゲート、Ｏ１１、Ｏ１２はそれぞれオアゲート、Ｎ１１はノットゲート（インバータ）である。位置決め制御部１１の端子信号ＦＷ１は正転パルス出力信号であってアンドゲートＡ１１の一方の入力端子に接続し、端子信号ＲＶ１は逆転パルス出力信号であってアンドゲートＡ１２の一方の入力端子に接続している。また、端子信号ＲＤＹ１は状態入力信号で具体的には駆動レディ入力信号などであってアンドゲートＡ１３の出力端子に接続している。位置決め側データ通信制御部１２の端子信号ＣＥ１は通信モードイネーブル信号であってノットゲートＮ１１とアンドゲートＡ１４の一方の入力端子とアンドゲートＡ１５の一方の入力端子とオアゲートＯ１１の一方の入力端子とオアゲートＯ１２の一方の入力端子にそれぞれ接続し、端子信号ＴＸ１は位置決め側シリアルデータ出力信号であってアンドゲート１４の一方の入力端子に接続し、端子信号ＲＸ１は位置決め側シリアルデータ入力信号であってアンドゲートＡ１５の出力端子に接続している。
【００１１】
モータ駆動装置２において２１はモータ駆動部、２２はマイクロコンピュータなどにより構成してある駆動側データ通信制御部、２３、２３はそれぞれ信号遅延回路、Ａ２１〜Ａ２６はそれぞれアンドゲート、Ｏ２１はオアゲート、ＮＯ２１はノアゲート、Ｎ２１はノットゲートである。モータ駆動部２１の端子信号ＦＷ２は正転パルス入力信号であってアンドゲートＡ２１の出力端子に接続し、端子信号ＲＶ２は逆転パルス入力信号であってアンドゲートＡ２２の出力端子に接続している。また、端子信号ＲＤＹ２は状態出力信号で具体的には駆動レディ出力信号であってアンドゲートＡ２３の一方の入力端子に接続している。駆動側データ通信制御部２２の端子信号ＣＯＮは通信モード要求信号であってアンドゲートＡ２４の出力端子に接続し、端子信号ＣＯＦは通信モード解除信号であってノアゲートＮＯ２１の出力端子に接続し、端子信号ＣＥ２は通信モード検出信号であってノットゲートＮ２１の入力端子とアンドゲートＡ２５の一方の入力端子とアンドゲートＡ２６の一方の入力端子にそれぞれ接続し、端子信号ＴＸ２は駆動側シリアルデータ出力信号であってアンドゲート２５の一方の入力端子に接続し、端子信号ＲＸ２は駆動側シリアルデータ入力信号であってアンドゲートＡ２６の出力端子に接続している。
【００１２】
モータ駆動装置２のアンドゲートＡ２４の各入力端子とノアゲートＮＯ２１の各入力端子には正転パルス信号線ＦＷと逆転パルス信号線ＲＶの信号を入力するようにしており、正転パルス信号線ＦＷと逆転パルス信号線ＲＶの信号がともに非アクティブの時にはノアゲートＮＯ２１の出力端子の信号がアクティブ（この時アンドゲートＡ２４の出力端子の信号は非アクティブである）となり、正転パルス信号線ＦＷと逆転パルス信号線ＲＶの信号がともにアクティブの時にはアンドゲートＡ２４の出力端子の信号がアクティブ（この時ノアゲートＮＯ２１の出力端子の信号は非アクティブである）となるため、アンドゲートＡ２４の出力端子に接続している駆動側データ通信制御部２２の通信モード要求信号ＣＯＮは正転パルス信号線ＦＷと逆転パルス信号線ＲＶの信号がともにアクティブの時にアクティブとなり、ノアゲートＮＯ２１の出力端子に接続している駆動側データ通信制御部２２の通信モード解除信号ＣＯＦは正転パルス信号線ＦＷと逆転パルス信号線ＲＶの信号がともに非アクティブの時にアクティブとなるように作用する。駆動側データ通信制御部２２は通信モード要求信号ＣＯＮがアクティブになると通信モード検出信号ＣＥ２をアクティブにし、通信モード解除信号ＣＯＦがアクティブになるまで通信モード検出信号ＣＥ２をアクティブのまま保持する手段を具備している。
【００１３】
通常の位置決め制御を行う場合を位置決めモード、データ通信制御を行う場合を通信モードとして、まず位置決めモード時の動作について説明する。
位置決めモード時において位置決め制御装置１の位置決め側データ通信制御部１２は通信モードイネーブル信号ＣＥ１を非アクティブにしており、これによりノットゲートＮ１１の出力端子の信号がアクティブとなるため位置決め制御部１１の正転パルス出力信号ＦＷ１がアンドゲートＡ１１の出力端子に伝達され、さらにオアゲートＯ１１の出力端子に伝達されて正転パルス信号線に伝達されており、逆転パルス出力信号ＲＶ１がアンドゲートＡ１２の出力端子に伝達され、さらにオアゲートＯ１２の出力端子に伝達されて逆転パルス信号線に伝達される。また状態信号線ＲＤＹの信号がアンドゲートＡ１３の出力端子に伝達されて位置決め制御部１１の状態入力信号ＲＤＹ１として伝達される。
【００１４】
位置決めモードにおいては正転パルス信号線ＦＷと逆転パルス信号線ＲＶがともにアクティブになることはないため、モータ駆動装置２の駆動側データ通信制御部２２の通信モード検出信号ＣＥ２は常に非アクティブであり、これによりノットゲートＮ２１の出力端子の信号がアクティブとなるため信号遅延回路２３を通してアンドゲートＡ２１の一方の入力端子に伝達された正転パルス信号線ＦＷの信号がアンドゲートＡ２１の出力端子に伝達されてモータ駆動部２１の正転パルス入力信号ＦＷ２として伝達されており、信号遅延回路２４を通してアンドゲートＡ２２の一方の入力端子に伝達された逆転パルス信号線ＲＶの信号がアンドゲートＡ２２の出力端子に伝達されてモータ駆動部２１の逆転パルス入力信号ＲＶ２として伝達される。またモータ駆動部２１の状態出力信号ＲＤＹ２がアンドゲートＡ２３の出力端子に伝達され、さらにオアゲートＯ２１の出力端子に伝達されて状態信号線に伝達される。
【００１５】
上述したように位置決めモードにおいては位置決め制御装置１の位置決め制御部１１の正転パルス出力信号ＦＷ１が正転パルス信号線ＦＷを介してモータ駆動装置２のモータ駆動部２１に正転パルス入力信号ＦＷ２として伝達され、位置決め制御部１１の逆転パルス出力信号ＲＶ１が逆転パルス信号線ＲＶを介してモータ駆動部２１に逆転パルス入力信号として伝達され、またモータ駆動装置２のモータ駆動部２１の状態出力信号ＲＤＹ２が状態信号線ＲＤＹを介して位置決め制御装置１の位置決め制御部１１に状態入力信号ＲＤＹ１として伝達されることになる。
【００１６】
つぎに通信モード時の動作について説明すると、位置決めモードから通信モード時への切り換え時において位置決め制御装置１の位置決め側データ通信制御部１２は通信モードイネーブル信号ＣＥ１を非アクティブからアクティブに切り換え、これによりオアゲートＯ１１の出力端子の信号がアクティブとなり、さらに位置決め側データ通信制御部１２は通信を停止している時は位置決め側シリアルデータ出力信号ＴＸ１をマーク状態（論理１）にしているのでアンドゲートＡ１４の出力端子の信号がアクティブとなりオアゲートＯ１２の出力端子の信号もアクティブとなって正転パルス信号線ＦＷと逆転パルス信号線ＲＶの信号はともにアクティブとなる。前述したようにモータ駆動装置２の駆動側データ通信制御部２２は正転パルス信号線ＦＷと逆転パルス信号線ＲＶの信号がともにアクティブになって通信モード要求信号ＣＯＮがアクティブになると通信モード検出信号ＣＥ２をアクティブにし、正転パルス信号線ＦＷと逆転パルス信号線ＲＶがともに非アクティブになって通信モード解除信号ＣＯＦがアクティブになるまで通信モード検出信号ＣＥ２をアクティブのまま保持するように作用するので、位置決め側データ通信制御部１２が通信モードイネーブル信号ＣＥ１を非アクティブにするまで通信モードは継続する。
【００１７】
通信モードになると、位置決め制御装置１においては位置決め側データ通信制御部１２の位置決め側シリアルデータ出力信号ＴＸ１がアンドゲートＡ１４の出力端子に伝達され、さらにオアゲートＯ１２の出力端子に伝達されて逆転パルス信号線ＲＶに伝達されるため位置決め側シリアルデータ出力信号ＴＸ１はモータ駆動装置２においてアンドゲートＡ２６の出力端子に伝達されて駆動側データ通信制御部２２の駆動側シリアルデータ入力信号ＲＸ２として伝達される。一方モータ駆動装置２においては駆動側データ通信制御部２２の駆動側シリアルデータ出力信号ＴＸ２がアンドゲートＡ２５の出力端子に伝達され、さらにオアゲートＯ２１の出力端子に伝達されて状態信号線ＲＤＹに伝達されるため駆動側シリアルデータ出力信号ＴＸ２は位置決め制御装置１においてアンドゲートＡ１５の出力端子に伝達されて位置決め側データ通信制御部１２の位置決め側シリアルデータ入力信号ＲＸ１として伝達される。
【００１８】
上述したように通信モードにおいては位置決め制御装置１の位置決め側データ通信制御部１２の位置決め側シリアルデータ出力信号ＴＸ１が逆転パルス信号線ＲＶを介してモータ駆動装置２の駆動側データ通信制御部２２に駆動側シリアルデータ入力信号ＲＸ２として伝達され、モータ駆動装置２の駆動側データ通信制御部２２の駆動側シリアルデータ出力信号ＴＸ２が状態信号線を介して位置決め制御装置１の位置決め側データ通信部１２に位置決め側シリアルデータ入力信号として伝達されることになり、例えば位置決め側データ通信制御部１２と駆動側データ通信制御部２２の各シリアルデータ入出力をマイクロコンピュータのシリアルコミュニケーションインターフェイスを用いて調歩同期式のシリアルデータ通信を行うようにすれば位置決め制御装置１とモータ駆動装置２との間でキャラクタ単位のデータ通信が行える
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施方法を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    位置決め制御装置
１１    位置決め制御部
１２    位置決め側データ通信制御部
２    モータ駆動装置
２１    モータ駆動部
２２    駆動側データ通信制御部
２３、２４    信号遅延回路
３    ステッピングモータ
Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ１５    アンドゲート
Ｏ１１、Ｏ１２    オアゲート
Ｎ１１    ノットゲート
Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４、Ａ２５、Ａ２６    アンドゲート
Ｏ２１    オアゲート
ＮＯ２１    ノアゲート
Ｎ２１    ノットゲート
【図１】
2006034040.tif 000003