(57)【要約】【課題】  機械の諸元を入力し、電動機制御装置を利用する上で必須な電動機制御装置の容量選定を実施して、駆動増減比を算出しておき、これを用いて、ある指令信号で電動機が動作することで駆動増減比の影響による負荷端動作を予測するとともに、制御器もしくは指令器に駆動増減比による影響を補正する設定を効率的に行うことすることができる電動機制御装置もしくは電動機制御装置のパラメータ設定装置を提供する。    【解決手段】ギア比算出部（１６）と、負荷端動作演算部（１７）と、補正値設定部（１８）と、を備え、機械の諸元を機械負荷端の動作量を推定したり、制御器（２）もしくは指令器（４）に駆動増減比の補正パラメータを設定する。【選択図】図１
2008211888.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からなる被検出体の動作量を検出する検出部と、指令信号を発生する指令器と、指令信号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において、
前記電動機によって駆動される前記機械の諸元を入力して得られる駆動増減比を算出するギア比算出部と、
前記制御器に接続して前記記憶部から前記駆動増減比を読み取り、前記電動機によって駆動される前記機械が、前記指令器が出力する指令信号が駆動増減比の影響を受けて動作する前記機械の位置もしくは速度を推定する負荷端動作演算部と、
を備えることを特徴とする電動機制御装置
【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からなる被検出体の動作量を検出する検出部と、指令信号を発生する指令器と、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のパラメータ設定装置において、
前記制御器もしくは前記指令器は、前記駆動増減比による影響を補正する駆動増減比補正部を備え、
前記電動機によって駆動される前記機械の諸元を入力して得られる駆動増減比を算出するギア比算出部と、
算出した前記駆動増減比を記憶する記憶部と、
前記記憶部から前記駆動増減比を読み取り、前記駆動増減比補正部に設定する補正値設定部と、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置のパラメータ設定装置。
【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からなる被検出体の動作量を検出する検出部と、指令信号を発生する指令器と、指令信号を受け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のパラメータ設定装置において、
前記制御器は、前記電動機によって駆動される前記機械が、前記指令器が出力する指令信号が駆動増減比の影響を受けて動作する前記機械の位置を推定する電動機負荷端比換算部を備え、
前記電動機によって駆動される前記機械の諸元を入力して得られる駆動増減比を算出するギア比算出部と、
算出した前記駆動増減比を記憶する記憶部と、
前記検出器が、前記機械と、前記電動機との動作量を検出し、前記制御機にフィードバックするフルクローズド制御を構成する場合に、前記記憶部から前記駆動増減比を読み取り、前記電動機負荷端比換算に設定する第２の補正値設定部と、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置のパラメータ設定装置。
【請求項４】
前記指令器は速度の指令信号を生成し、前記制御器は速度の動作量が一致するように制御する場合にも、
前記負荷端動作演算部は、速度の指令信号から前記機械の位置を推定することを特徴とする請求項１記載の電動機制御装置。
【請求項５】
前記駆動増減比は前記記憶部に予め決められた階層位置に、予め決められた名称で記憶され、
前記記憶部の予め決められた階層位置から、予め決められた名称の前記駆動増減比を読み取り、前記負荷端動作演算部を設定することを特徴とする請求項１記載の電動機制御装置。
【請求項６】
前記駆動増減比は前記記憶部に予め決められた階層位置に、予め決められた名称で記憶され、
前記記憶部の予め決められた階層位置から、予め決められた名称の前記駆動増減比を読み取り、前記補正値設定部、もしくは前記第２の補正値設定部により、前記駆動増減比補正部もしくは前記電動機負荷端比換算部に設定することを特徴とする請求項２，３いずれかに記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置
【請求項７】
前記電動機制御装置の状態や、前記負荷端動作演算部が推定した前記機械の位置もしくは速度、もしくは、前記記憶部に記憶された前記駆動増減比もしくは該名称、もしくは、前記駆動増減比演算部に入力し前記記憶部に記憶された前記機械の諸元、を表示する表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の電動機制御装置もしくは請求項２、３いずれかに記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置
【請求項８】
前記電動機制御装置の運転操作や、前記記憶部に記憶された前記駆動増減比もしくは該名称もしくは、前記機械の諸元を選択する入力部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の電動機制御装置もしくは請求項２、３いずれかに記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置
【請求項９】
前記ギア比算出部は、前記機械の諸元と前記ギア比算出部から得た前記駆動増減比とから負荷慣性モーメント値を算出する負荷慣性モーメント演算部と、前記電動機によって駆動される前記負荷慣性モーメント値を含む前記機械の諸元と、前記電動機を駆動するために前記指令器が出力する指令信号である運転パターンを入力し、前記電動機および前記制御器の要求仕様を求める演算部と、前記電動機および前記制御器の特性データベースと、前記演算部によって得た要求仕様に基づき、前記電動機および前記制御器を選定する検索部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の電動機制御装置もしくは請求項２、３いずれかに記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置。
【請求項１０】
前記電動機制御装置選定部は、機械図面と機械材料の特性により前記機械の諸元を入力することを特徴とする請求項９記載の電動機制御装置もしくは、電動機制御装置のパラメータ設定装置。
【請求項１１】
前記駆動増減比に基づき、前記電動機によって駆動される負荷端である前記機械の運転パターンから、前記電動機の運転パターンを算出する電動機動作演算部を備えたことを特徴とする請求項１，２，３，９に記載の電動機制御装置もしくは、電動機制御装置のパラメータ設定装置。
【請求項１２】
前記電動機制御装置選定部の機能を含んだコンピュータ読み取り可能な容量選定プログラムと、前記制御器と接続し前記制御器のパラメータの読み書きを行い、前記負荷端動作演算部の機能を含んだコンピュータ読み取り可能な制御器支援プログラムと、を備えたことを特徴とする請求項１、９いずれかに記載の電動機制御装置。
【請求項１３】
前記電動機制御装置選定部の機能を含んだコンピュータ読み取り可能な容量選定プログラムと、前記制御器と接続し前記制御器のパラメータの読み書きを行い前記補正値設定部、もしくは第２の補正値設定部の機能を含んだコンピュータ読み取り可能な制御器支援プログラムと、を備えたことを特徴とする請求項２，３，９いずれかに記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置。
【請求項１４】
前記電動機制御装置選定部の機能を含んだコンピュータ読み取り可能な容量選定プログラムと、前記指令器に接続し前記指令器の操作や前記指令器のパラメータの読み書きやシーケンス制御の操作、設定を行い、前記指令器への前記補正値設定部の機能を含んだコンピュータ読み取り可能な指令器支援プログラムと、を備えたことを特徴とする請求項２，９いずれかに記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置。
【請求項１５】
前記容量選定プログラムは、機能コンポーネントから構成されており、前記制御器支援プログラムは、前記容量選定プログラムの機能コンポーネントを実行できることを特徴とする請求項１２記載の電動機制御装置もしくは請求項１３記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置。
【請求項１６】
前記容量選定プログラムは、機能コンポーネントから構成されており、前記指令器支援プログラムは前記容量選定プログラムの機能コンポーネントを実行できることを特徴とする請求項１４記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置。
【請求項１７】
前記制御器支援プログラムは、機能コンポーネントから構成されており、前記指令器支援プログラムは前記制御器支援プログラムの機能コンポーネントを実行できることを特徴とする請求項１２、１３、１４、１５，１６いずれかに記載の電動機制御装置もしくは電動機制御装置のパラメータ設定装置。
【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制御装置に関するもので、駆動部の増減比に影響する動作量や速度を事前に把握する電動機制御装置、および増減比のパラメータ設定を効率的に行う電動機制御装置のパラメータ設定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプログラマブルコントローラのパラメータ設定方法は、サーボの機種如何に関わりなくプログラミング装置からサーボのパラメータの編集ができるＰＣのパラメータ編集方法を提供するため、ラダープログラム解読および入出力モジュールへのサービス等を行うＣＰＵモジュール１００１と、サーボ等を接続してモーションコントロールを行うモーションモジュール１００３と、ＣＰＵモジュールおよびモーションモジュール内のプログラム等を変更するためのプログラミング装置１００２で構成されるプログラマブルコントローラのパラメータ設定方法において、サーボ１００４、１００６内に自分のパラメータのテキストファイルを有し、モーションモジュールとサーボ間を通信１００５で接続して、プログラミング装置から要求があった場合に、テキストファイルと自分のパラメータをプログラミング装置へ送信し、プログラミング装置において編集操作を行って編集結果をプログラミング装置からサーボに書込むようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来のモータ制御装置のパラメータ設定方法およびその装置は、モータ制御装置の機種や製造者毎に異なるパラメータの機能コードや名称に関わらず、パラメータを設定することを実現するよう、プログラマブル表示器２００２で表示されるユーザ画面をモータ制御装置２００１でのパラメータ設定に利用する。ユーザ画面において、パラメータの運転特性を表すグラフなどを作成し、さらに、所望の位置に所望の画像ブロックを設定してそこにデータを表示する、いわゆるタグ機能を用いて、グラフの直線部分を移動させてデータの値を変更する。プログラマブル表示器２００２は、タグとパラメータに対応する制御機能（モータ制御装置２００１の機種や製造者に共通）とを関連付けた情報を予め持っており、上記のようにタグで変更されたデータをパラメータの変更情報としてモータ制御装置２００１に送信する。これにより、モータ制御装置２００１が機種や製造者の異なるものに変更されても、同様にパラメータ設定を行うというものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、従来のインバータ装置のパラメータ設定器には、各制御項目毎に運転条件を設定する設定時間を短縮化するために、モード切換えキー３０１４ｂによりキーワード選択モードにすると、選択キー３０１４ａを押すことにより、機能を示すキーワードが３００７セグメント表示器３０１４ｇに順次表示され、選択したいキーワードが表示されているときに確定キー３０１４ｅを押すと、制御項目選択モードとなり、選択キー３０１４ａを押すことにより関連する制御項目が順次表示され、選択したい制御項目が選択されているときに確定キー３０１４ｅを押すと、運転条件設定モードとなり、選択キー３０１４ａを押すことにより運転条件が増減して表示され、設定したい運転条件が表示されているときに確定キー３０１４ｅを押すと、制御項目に対応して運転条件が設定するものもある（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
また、従来の電子ギヤ比設定方法および位置決め制御装置では、特に複雑な構造をもつ機械への適用の場合など、電子ギヤ比の演算、設定が困難となる場合があり、運転開始までの時間がかかるという問題があったため、２点の位置を基準位置としてそれぞれ指令単位で指定し（Ｓ４０２２、Ｓ４０２４）、前記２点の各位置について、前記指令単位での指令位置差分をとるとともに、前記モータに接続されたエンコーダからのエンコーダパルス単位での検出位置差分をとり（Ｓ４０２５）、前記指令位置差分を前記検出位置差分で除した電子ギヤ比の演算を行う（Ｓ４０２６）ものもある（例えば、特許文献４参照）。
【０００６】
また、従来のサーボモータ選定装置、サーボモータ選定方法、プログラムおよび記録媒体では、モータ回転速度と出力トルクの相関が考慮されておらず、実機への適用後に出力不足が判明することや、ブレーキ付きサーボモータの選定においては、モータ選定後にブレーキのオプションを選択し適合性を判断するため、ブレーキの慣性モーメントを考慮して再計算が必要という問題があったために、モータ動作条件とモータ仕様テーブルとの適合性判定の時に、回転速度−トルク特性を考慮する。また、ブレーキのオプション分の慣性モーメントは機械諸元入力時に与えることで、選定後の再計算を不要としたものもある（例えば、特許文献５参照）。
【特許文献１】特開２００１−２５５９１１号公報（図１、図２）
【特許文献２】特許第３４９９４９７号公報（図１）
【特許文献３】特開２００１−２５２６４号公報（図１）
【特許文献４】特開２０００−２４２３１８号公報（図１、図２）
【特許文献５】特開２００６−４２５８９号公報（図２、図３、図４）  特許文献１のプログラマブルコントローラのパラメータ設定方法について説明する。
【０００７】
図１５は従来の第１例の特許文献１の形態に係るプログラマブルコントローラの構成図である。図１６は従来の第１例の特許文献１のサーボのテキストファイルの１例を示す図である。１００１はラダープログラムを解読し入出力モジュールへのサービスを行うＣＰＵモジュールである。１００２はＣＰＵモジュール１００１に接続してラダープログラムの編集や、ＣＰＵモジュールとモーションモジュールを介して通信によりサーボのパラメータ編集を行うプログラミング装置、１００３はＣＰＵモジュール１００１からのプログラム入力に基づきサーボに指令するモーション制御用のモーションモジュール、１００４、１００６はサーボで１００４＝サーボＡ、１００６＝サーボＢで、ベクトル制御によりモーションモジュール１００３からの指令によりモータ１００７、１００８を制御する。４００５は通信インターフェースにより、モーションモジュール１００３とサーボ１００４、１００６を接続している通信である。１００７、１００８はモータで、エンコーダ等のセンサ出力をサーボへ返す。このような構成で、プログラミング装置１００２からサーボ４００４のパラメータ読出しを指令すると、この指令はＣＰＵモジュール１００１、モーションモジュール１００３から通信１００５を介してサーボ１００４へ送られる。この指令を受け取ったサーボ１００４は、パラメータ（現在の設定値）と一緒に、図１５のような「パラメータ番号、パラメータ名称、上限／下限値」を含むテキストファイル１０１０を通信１００５から送信する。プログラミング装置１００２は、このテキストファイル１０１０をモーションモジュール１００３とＣＰＵモジュール１００１を介して受信し、パラメータを表示画面に表示する。オペレータは表示を見てパラメータの変更を行う。
【０００８】
こうして変更されたパラメータはオペレータからの指示によってサーボ１００４へ送られ書込まれる。但し、実際にＣＰＵモジュール１００１を介してサーボ１００４へ送られるデータは「設定値」であるパラメータデータだけでよい。このように、モーションモジュール１００３とサーボ１００４、１００６を通信で接続して、テキストファイル１０１０という簡単な標準化の手法を取り入れることで、異なる機種のサーボに対しても各々のソフトウェアを準備する必要がないという簡略化されたシステム構成により、異種サーボのプログラミング装置からの通信制御が可能になる。
【０００９】
このように、従来のプログラマブルコントローラのパラメータ設定方法は、サーボの機種如何に関わらずソフトウェアにも関係なく、サーボのパラメータ編集を上位コントローラのＣＰＵモジュールに接続したプログラミング装置から編集することを可能にするプログラマブルコントローラのパラメータ設定方法を提供できるのである。
【００１０】
特許文献２のモータ制御装置のパラメータ設定方法およびその装置について説明する。
【００１１】
図１７は従来の第２例の特許文献２の一形態に係るモータ制御システムの構成を示すブロック図である。２００１はモータ制御装置、２００２はプログラマブル表示器、２００３はコンピュータ装置である。
【００１２】
モータ制御装置２００１は、市販されている汎用の装置であり、モータドライバ２０１１、コントローラ２０１２とを備えている。
【００１３】
プログラマブル表示器２００２は、ＣＰＵ２０２１、メモリ部２０２２、ＶＲＡＭ２０２３、ディスプレイ２０２４、グラフィックコントローラ２０２５、タッチパネル２０２６、タッチパネルコントローラ２０２７、メンテナンスポート２０２８および通信コントローラ２０２９を備えている。
【００１４】
コンピュータ装置２００３は、汎用コンピュータであって、ＣＰＵ２０３１、作画エディタ２０３２、画面ファイル２０３３、メモリ部２０３４、ディスプレイ２０３５、入力装置２０３６、外部記憶装置２０３７およびインターフェース部（図中、Ｉ／Ｆ）２０３８を備えている。
【００１５】
モータ制御システムにおけるパラメータ設定は、ユーザ画面の作画エディタ２０３２により、上限周波数、運転周波数、下限周波数、加速時間および減速時間をパラメータとして設定する。
【００１６】
パラメータ設定画面２０１０は、プログラマブル表示器２００２にダウンロードされてパラメータの設定に供される。また、パラメータ設定画面２０１０は、モータ２００４の制御に応じた機能毎に作成される。
【００１７】
パラメータの設定方法としては、以下の２種類がある。
・  プログラマブル表示器２００２のディスプレイ２０２４において、オペレータが直線Ｌ１  〜Ｌ５  をタッチしてドラッグすることによって直線Ｌ１  〜Ｌ５  が表示される位置を変化させて上限周波数、運転周波数、下限周波数、加速時間および減速時間の数値を、それぞれに対応する表示領域Ａ〜Ｅに表示させる。
・  ディスプレイ２０２４において、オペレータが表示領域Ａ〜Ｅをタッチ操作で指定して数値を入力することによって、その数値に合うように直線Ｌ１  〜Ｌ５  の表示位置を更新する。
【００１８】
従来の第２例の形態のモータ制御システムにおいては、パラメータのモータ制御装置２００１の機種や製造者間で共通する制御機能をユーザ画面で設定されたタグと関連付けている。これにより、モータ制御装置２００１の機種や製造者に応じて異なるパラメータ番号に関わらず、同じ手順でパラメータを設定できる。また、プログラマブル表示器２００２においてディスプレイ２０２４に表示されたパラメータ設定画面２０１０上でオペレータのタッチ操作によってパラメータの設定を行う。
このように、従来のモータ制御装置のパラメータ設定方法およびその装置は、モータ制御装置の機種や製造者毎に異なるパラメータの機能コードや名称に関わらず、パラメータを設定するのである。
【００１９】
特許文献３のインバータ装置のパラメータ設定器について説明する。
【００２０】
図１８は従来の第３例の特許文献３のパラメータ設定器の制御機構を示す構成図である。パラメータ設定器３０１４の内部には、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）３１４１と不揮発性メモリ３１４２が内蔵されている。ＣＰＵ３１４１には、パラメータ設定器３０１４による処理に関して、所定の周期でもって走る（処理動作する）、次の４つのソフトウェア（プログラム）Ｐ１〜Ｐ４が搭載されている。
【００２１】
Ｐ１は、キー入力Ｉ／Ｏポート３１４１ａの信号を読み込み、ポート信号に変化があるかどうかを認識するソフトウェアである。
【００２２】
Ｐ２は、モード切換えキー３０１４ｂが押された場合に、パネルモード（内部データのモニタ、キーワード選択モード、制御項目選択モード、運転条件設定モード）を切り換えるソフトウェアである。
【００２３】
Ｐ３は、各モードにおいて、変化が起こったキーと現状の動作モードからデータの格納等の内部処理を行うソフトウェアである。
【００２４】
Ｐ４は、制御項目番号や運転条件を表示するためのソフトウェアである。
【００２５】
７セグメント表示器３０１４ｇの７セグメントＬＥＤ表示部分３０１４ｇ−２には、一定の決まりにより英数字と対応させた表示が、ＣＰＵ３１４１により行われ、ＣＰＵ３１４１は、キーワード選択モードになっているときには、インバータ運転に必要な各必要機能を容易に類推させる表示である各キーワードを、７セグメントＬＥＤ表示部分３０１４ｇ−２に表示させる。
【００２６】
各必要機能と、表示されるキーワードとの対応関係も決められており、また、ＣＰＵ３１４１は、制御項目番号や、設定範囲や、対応するキーワード等のデータをまとめてテーブル化して不揮発性メモリ３１４２に記憶している。
【００２７】
更にＣＰＵ３１４１は、キーワード選択モードになっているときに、所定のキーワードが選択確定されると、選択確定されたキーワードで示される必要機能に関連する制御項目番号を取り出して再配列する。加減速機能を示すキーワードが選択確定されたときには、多数の制御項目番号の中から、この加減速機能に関連する制御項目番号が取り出されて再配列される。
【００２８】
操作手順は、選択したいキーワード（例えば加減速機能を示すキーワード）が表示されたときに確定キー３０１４ｅを押し、表示されているキーワードを選択確定すると、制御項目選択モードに入る。そうすると、キーワードにより再配列された制御項目番号群のうち最も番号の小さいものが、ソフトウェアＰ４により７セグメント表示器３０１４ｇに表示される。
【００２９】
選択キー３０１４ａを押していくと、ＣＰＵ３１４１は、ソフトウェアＰ１により選択キー３０１４ａの変化を認識し、再配列された制御項目番号を順次、７セグメント表示器１４ｇに表示する。選択キー３０１４ａを押した場合には、表示される制御項目番号が増加していき最大値にて表示がリミットされる。
【００３０】
選択したい制御項目番号が表示されたときに確定キー３０１４ｅを押すと、ＣＰＵ３１４１は、ソフトウェアＰ１により確定キー３０１４ｅの変化を認識して、そのとき表示されている制御項目番号を選択確定し、運転条件設定モードに入る。
【００３１】
運転条件設定モードに入り一定時間が経過すると、制御項目番号と初期運転条件とが一定周期で交互に表示される。更に確定キー３０１４ｅを押すと、運転条件を一定周期で点滅させる。
【００３２】
選択キー（△，▽）３０１４ａを押していくと、ＣＰＵ３１４１は、ソフトウェアＰ１により選択キー３０１４ａの変化を認識し、ソフトウェアＰ３により運転条件を増加または減少させ、ソフトウェアＰ４により、増減した運転条件を７セグメント表示器１４ｇに表示する。
【００３３】
選択したい運転条件が表示されたときに確定キー３０１４ｅを押すと、ＣＰＵ３１４１は、ソフトウェアにより確定キー３０１４ｅの変化を認識して、そのとき表示されている運転条件を、先に選択確定した制御項目番号に対応する制御項目の運転条件として設定する。
【００３４】
選択確定した制御項目の運転条件（数値）を設定した後は、再び制御項目選択モードに移り（戻り）、上述したのと同じ動作により、次の制御項目番号を選択して、次の制御項目番号に対応する制御項目の運転条件を設定する。
【００３５】
上記動作を次々と繰り返して、各制御項目番号に対応する制御項目毎に各運転条件を設定する。設定が完了したらモード切換えキー３０１４ｂを押すと、ＣＰＵ３１４１は、ソフトウェアＰ１によりモード切換えキー３０１４ｂの変化を認識し、ソフトウェアＰ２により、モニタ等の他のモードに抜ける。
【００３６】
このようにして、従来のモータ制御装置のパラメータ設定方法およびその装置は、各制御項目毎に運転条件を設定する設定時間を短縮化するのである。
【００３７】
特許文献４の電子ギヤ比設定方法および位置決め制御装置について説明する。
【００３８】
図１９は従来の第４例の特許文献４の形態に係る位置決め制御装置の構成図である。
【００３９】
図２０は従来の第４例の特許文献４の位置決め制御装置が備える電子ギヤ比の自動演算の処理を示すフローチャートである。
【００４０】
この位置決め制御装置はサーボアンプを含むＮＣ装置４００３で構成される。まず、基準となる２点の位置の指定に関し、ユーザがあらかじめプログラミングパネル４００１を使用し、パラメータ部４０３２に格納した位置決め指令位置（指令単位）と、ＮＣ装置４００３がエンコーダ４００５から得る送りサーボモータ４００４の回転位置（モータエンコーダパルス単位）により、演算部４０３３が電子ギヤ比の演算を行う。以降、機械の運転開始時の位置決めはプログラム４０３１で指定する位置決め位置（指令単位）により行われ、ＮＣ装置４００３は電子ギヤ比の演算結果にしたがって、適切な位置決め量（モータエンコーダパルス単位）を決定し、送りサーボモータ４００４を起動する。
【００４１】
フローチャートに示すように、ユーザは手動運転により送りサーボモータ４００４を起動し、任意の位置に機械を移動させる（Ｓ４０２１）。次に、ユーザは上位シーケンサ４００２より電子ギヤ比の演算開始指令を入力し、まず１点目の基準位置Ａの指定を行う（Ｓ４０２２）。同様に、ユーザは再度手動運転により、送りサーボモータ４００４を起動し、任意の位置に機械を移動させた（Ｓ４０２３）後、上位シーケンサ４００２より電子ギヤ比の演算開始指令を再度入力し、２点目の基準位置Ｂの指定を行う（Ｓ４０２４）。ＮＣ装置４００３は基準位置Ａと基準位置Ｂの各位置について指令単位における差分Ｃ及びモータエンコーダパルス単位における差分Ｄをもとめ（Ｓ４０２５）、この差分の比から電子ギヤ比Ｅ（Ｅ＝Ｃ／Ｄ）の演算を行い、決定する（Ｓ４０２６）。
【００４２】
このように、従来の電子ギヤ比設定方法および位置決め制御装置は、ユーザが手動運転を行い、２点の基準点を指定することにより、電子ギヤ比の演算が自動的に行われるのである。
【００４３】
従来の第５例である特許文献５のサーボモータ選定装置、サーボモータ選定方法、プログラムおよび記録媒体について説明する。
【００４４】
図２１は従来の第５例である特許文献５のサーボモータ選定装置である電子計算機の内部構成図を示す構成図である。演算装置５２０１、記憶装置５２０３からなり、記憶装置５２０３内には、サーボモータ選定プログラム本体（図示しない）、サーボモータ仕様テーブル５２０４およびオペレーティングシステム（図示しない）が記憶されている。
【００４５】
図２２は、従来の第５例である特許文献５のサーボモータ選定方法の手順を示す流れ図である。オペレーティングシステム上でプログラムが実行されると、サーボシステム選択手段において、サーボシステムが選択される。本例においては、入力装置５１０３を用いてサーボモータ駆動されるサーボシステム、例えばボールねじ機構が選択される（手順５３０１：サーボシステム選択手順）。次に、機械諸元入力手段において、選択されたサーボシステムに関する機械諸元が入力される（手順５３０２：機械諸元入力手順）。次に、負荷の運動パターン入力手段において、負荷の運動パターンが入力され（手順５３０３：負荷の運動パターン入力手順）、演算手段において、手順５３０１から手順５３０３の入力内容に基づいて、サーボモータの要求仕様が求められる。次に、サーボモータ検索実行指令が入力されると、検索手段において、サーボモータの検索が実行される（手順５３０４：検索手順）。このとき、演算装置５２０１により条件に適合したサーボモータをサーボモータ仕様テーブル５２０４から検索された場合（手順５３０５）、適合サーボモータが表示装置５１０１に一覧表示され、適用するサーボモータが選択される（手順５３０６）。なお、適合サーボモータが検索されない（手順５３０５）、あるいは速度超過の場合（手順５３０７）は、プログラムのユーザが運転パターン入力速度を遅くしたり、あるいは速度超過以外の時は機械諸元入力で負荷を軽くしたりして、再び検索し適合するサーボモータが検索されるまで前記作業を繰り返す。
【００４６】
図２３は従来の第５例である特許文献５におけるサーボシステムの構成図である。
【００４７】
例えば、図のような、サーボモータ５４０１、減速器５４０２、カップリング５４０３、負荷５４０４、荷台５４０５、レール５４０６、ボールねじ５４０７からなるボールねじ機構について、サーボモータの選定方法は、ボールねじ機構の機械諸元として、負荷質量ｍＷ  、荷台質量ｍＴ、負荷質量依存の摩擦係数μ、減速比Ｒ、減速機とカップリングの慣性モーメントＪＧ、ボールねじピッチＰＢ、ボールねじ直径ｄＢ、ボールねじ長さｌＢ、ボールねじ密度ρＢ、総合効率η、重力加速度ｇ、負荷への外力ＦＣおよび係数Ｋｖｎ＝  （ＰＢ  ／  Ｒ）を定義する。
【００４８】
これらより、サーボモータ軸換算の負荷トルク（摩擦分トルクＴＦＲ）、サーボモータ軸換算の定常トルクＴＣ、これらの和であるサーボモータ軸換算の定常＋摩擦分トルクＴＣＦＲ  、およびサーボモータ軸換算の負荷慣性モーメントＪＬやサーボモータの必要最大回転速度ｎＭＡＸ、区間必要トルクＴＡｉ、必要最大トルクＴＭＡＸ、および実行トルクＴＲＭＳが数値的に求められるので、サーボモータに要求される仕様と、記憶装置５２０３に記憶されたサーボモータ仕様テーブルから適合モータを検索し、サーボモータを選定できる。
【００４９】
以上のように、従来のサーボモータ選定装置、サーボモータ選定方法、プログラムおよび記録媒体は、モータ検索手順として回転速度−トルク特性を考慮しているため、十分な出力トルクが得られない回転速度の領域においても、モータの適用可否を正しく判定するのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００５０】
特許文献１、特許文献２、特許文献３では制御器もしくは指令器に駆動増減比による影響を補正する設定を効率的に行うことができなかった。
【００５１】
特許文献１の従来のプログラマブルコントローラのパラメータ設定方法とは、サーボの機種如何に関わりなくプログラミング装置からサーボのパラメータの編集ができるＰＣのパラメータ編集方法を提供するようになっていて、機械の諸元を入力することができないので、機械の諸元に基づく駆動増減比の影響による負荷端動作を予測できないという問題があった。また、制御器もしくは指令器に駆動増減比による影響を補正する設定を効率的に行うことができないというような問題もあった。
【００５２】
特許文献２の従来のモータ制御装置のパラメータ設定方法およびその装置は、モータ制御装置の機種や製造者毎に異なるパラメータの機能コードや名称に関わらず、パラメータを設定するようになっていて、機械の諸元を入力することができないので、機械の諸元に基づく駆動増減比の影響による負荷端動作を予測できないという問題があった。また、制御器もしくは指令器に駆動増減比による影響を補正する設定を効率的に行うことができないというような問題もあった。
【００５３】
特許文献３の従来のインバータ装置のパラメータ設定器は、各制御項目毎に運転条件を設定する設定時間を短縮化するようになっていて、機械の諸元を入力することができないので、機械の諸元に基づく駆動増減比の影響による負荷端動作を予測できないという問題があった。また、制御器もしくは指令器に駆動増減比による影響を補正する設定を効率的に行うことができないというような問題もあった。
【００５４】
特許文献４の従来の電子ギヤ比設定方法および位置決め制御装置は、２点の位置を基準位置として指定して電子ギヤ比の演算を行うように実機械を使って駆動増減比を抽出するようになっていて、モータを機械に適用する前に必須なモータの選定時の機械の諸元を無視し、利用できておらず、効率的な作業になっていないという問題があった。
【００５５】
さらに、特許文献５の従来のサーボモータ選定装置、サーボモータ選定方法、プログラムおよび記録媒体は、使用する負荷にあったサーボモータを選定するために、機械諸元からギア比（駆動増減比）や負荷慣性モーメントを求めているが、実際のサーボモータの駆動に必要なパラメータの設定ができないので、実用上は特許文献４に類する方法や改めて駆動増減比を求め、改めて制御器もしくは指令器へのパラメータ設定操作が必要であった。
【００５６】
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、機械の諸元を入力し、電動機制御装置を利用する上で必須な電動機制御装置の容量選定を実施して、駆動増減比を算出しておき、これを用いて、ある指令信号で電動機が動作することで駆動増減比の影響による負荷端動作を予測するとともに、制御器もしくは指令器に駆動増減比による影響を補正する設定を効率的に行うことすることができる電動機制御装置もしくは電動機制御装置のパラメータ設定装置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】
【００５７】
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。
【００５８】
請求項１に記載の発明は、電動機によって駆動される機械の諸元を入力して得られる駆動増減比を算出するギア比算出部と、制御器に接続して記憶部から駆動増減比を読み取り、電動機によって駆動される前記機械が、指令器が出力する指令信号が駆動増減比の影響を受けて動作する機械の位置もしくは速度を推定する負荷端動作演算部と、を備えることを特徴とするものである。
【００５９】
また、請求項２に記載の発明は、制御器もしくは指令器は、駆動増減比による影響を補正する駆動増減比補正部を備え、電動機によって駆動される機械の諸元を入力して得られる駆動増減比を算出するギア比算出部と、算出した前記駆動増減比を記憶する記憶部と、記憶部から駆動増減比を読み取り、駆動増減比補正部に設定する補正値設定部と、を備えたことを特徴とするものである。
【００６０】
また、請求項３に記載の発明は、制御器は、電動機によって駆動される機械が、指令器が出力する指令信号が駆動増減比の影響を受けて動作する機械の位置を推定する電動機負荷端比換算部を備え、電動機によって駆動される機械の諸元を入力して得られる駆動増減比を算出するギア比算出部と、算出した駆動増減比を記憶する記憶部と、検出部が、機械と、電動機との動作量を検出し、制御機にフィードバックするフルクローズド制御を構成する場合に、記憶部から駆動増減比を読み取り、電動機負荷端比換算部に設定する第２の補正値設定部と、を備えたことを特徴とするものである。
【００６１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載の電動機制御装置において、指令器は速度の指令信号を出力し、制御器は速度の動作量が一致するように制御する場合にも、負荷端動作演算部は、速度の指令信号から機械の位置を推定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１記載の電動機制御装置において、駆動増減比は前記記憶部に予め決められた階層位置に、予め決められた名称で記憶され、記憶部の予め決められた階層位置から、予め決められた名称の駆動増減比を読み取り、負荷端動作演算部を設定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２，３いずれかに記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置において、駆動増減比は記憶部に予め決められた階層位置に、予め決められた名称で記憶され、記憶部の予め決められた階層位置から、予め決められた名称の駆動増減比を読み取り、補正値設定部、もしくは第２の補正値設定により、駆動増減比補正部もしくは電動機負荷端比換算に設定することを特徴とするものである。
【００６２】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１記載の電動機制御装置もしくは請求項２、３いずれかに記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置において、電動機制御装置の状態や、負荷端動作演算部が推定した機械の位置もしくは速度、もしくは、記憶部に記憶された駆動増減比もしくは該名称、もしくは、駆動増減比演算部に入力し記憶部に記憶された機械の諸元、を表示する部をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００６３】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１記載の電動機制御装置もしくは請求項２、３いずれかに記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置において、電動機制御装置の運転操作や、記憶部に記憶された駆動増減比もしくは該名称もしくは、機械の諸元を選択する入力部をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００６４】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１記載の電動機制御装置もしくは請求項２、３いずれかに記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置において、ギア比算出部は、機械の諸元とギア比算出部から得た駆動増減比とから負荷慣性モーメント値を算出する負荷慣性モーメント演算部と、電動機によって駆動される負荷慣性モーメント値を含む機械の諸元と、電動機を駆動するために指令器が出力する指令信号である運転パターンを入力し、電動機および制御器の要求仕様を求める演算部と、電動機および制御器の特性データベースと、演算によって得た要求仕様に基づき、電動機および制御器を選定する検索部と、を備えた電動機制御装置選定部であることを特徴とするものである。
【００６５】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の電動機制御装置もしくは、電動機制御装置のパラメータ設定装置において、電動機制御装置選定部は、機械図面と機械材料の特性により機械の諸元を入力することを特徴とするものである。
【００６６】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１、２、３、９に記載の電動機制御装置もしくは、電動機制御装置のパラメータ設定装置において、駆動増減比に基づき、電動機によって駆動される前記機械の運転パターンから、電動機の運転パターンを算出する電動器動作演算部をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００６７】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１、９いずれかに記載の電動機制御装置において、電動機制御装置選定部の機能を含んだコンピュータ読み取り可能な容量選定プログラムと、制御器と接続し前記制御器のパラメータの読み書きを行い、負荷端動作演算部の機能を含んだコンピュータ読み取り可能な制御器支援プログラムと、を備えたことを特徴とするものである。
【００６８】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項２、３、９いずれかに記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置において、電動機制御装置選定部の機能を含んだコンピュータ読み取り可能な容量選定プログラムと、制御器と接続し前記制御器のパラメータの読み書きを行い、補正値設定部、もしくは第２の補正値設定部の機能を含んだコンピュータ読み取り可能な制御器支援プログラムと、を備えたことを特徴とするものである。
【００６９】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項２、３、９いずれかに記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置において、電動機制御装置選定部の機能を含んだコンピュータ読み取り可能な容量選定プログラムと、指令器に接続し前記指令器の操作や前記指令器のパラメータの読み書きを行い、指令器へ補正値設定部の機能を含んだコンピュータ読み取り可能な指令器支援プログラムと、を備えたことを特徴とするものである。
【００７０】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１２記載の電動機制御装置もしくは請求項１３記載の電動機制御装置において、容量選定プログラムは、機能コンポーネントから構成されており、制御器支援プログラムは、容量選定プログラムの機能コンポーネントを実行できることを特徴とするものである。
【００７１】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１４記載の電動機制御装置のパラメータ設定装置において、容量選定プログラムは、機能コンポーネントから構成されており、指令器支援プログラムは容量選定プログラムの機能コンポーネントを実行できることを特徴とするものである。
【００７２】
また、請求項１７に記載の発明は、請求項１２、１３、１４、１５、１６いずれかに記載の電動機制御装置もしくは電動機制御装置のパラメータ設定装置において、制御器支援プログラムは、機能コンポーネントから構成されており、指令器支援プログラムは制御器支援プログラムの機能コンポーネントを実行できることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００７３】
請求項１に記載の発明によると、機械の諸元を入力することができ、機械の諸元から駆動増減比を算出でき、指令器が出力する指令信号が駆動増減比の影響を受けて機械がどのような位置もしくは速度で動作するか推定できるので、電動機が動作する前に、危険を事前に把握して電動機制御装置を稼動することができる。
【００７４】
また、請求項２に記載の発明によると、機械の諸元を入力することができ、これを駆動増減比補正部に設定することができ、電動機制御装置の動作量に関わるパラメータの補正設定を効率的に行うことができる。
【００７５】
また、請求項３に記載の発明によると、フルクローズド制御を構成する場合に、電動機負荷端比換算部を設定することができ、電動機１の動作量と機械５の動作量が過大に不一致な現象を感知することができる。
【００７６】
また、請求項４に記載の発明によると、制御器が速度制御で動作する場合にも、指令器の速度の指令信号から機械の位置を推定することができ、危険を事前に把握して電動機制御装置を稼動することができる。
【００７７】
また、請求項５に記載の発明によると、機械の諸元から得られた駆動増減比を自動的に記憶し、読み取り、負荷端動作演算部を設定することができ、指令器が出力する指令信号が駆動増減比の影響を受けてどのように機械の位置もしくは速度が動作するか効率的に推定できる。
【００７８】
また、請求項６に記載の発明によると、機械の諸元から得られた駆動増減比を自動的に記憶し、読み取り、駆動増減比補正部もしくは前記電動機負荷端比換算部に設定することができ、パラメータの補正設定を効率的に行うことができる。
【００７９】
また、請求項７と請求項８に記載の発明によると、表示部や入力部が備えられており、入力項目や演算結果を確認することができる。さらに、機械の諸元から得られた駆動増減比が複数あっても、確認や選択することができ、正しくパラメータの補正設定を行うことができる。
【００８０】
また、請求項９に記載の発明によると、機械の諸元と共に運動パターンを利用して、特性データベースの中から、電動機制御装置を利用する上で必須な、負荷に合わせた制御器や電動機の選定をすることができる。
【００８１】
また、請求項１０に記載の発明によると、機械の諸元の入力を機械図面と機械材料の特性によってでき、予め機械図面が準備されていれば、入力を効率化することができる。
【００８２】
また、請求項１１に記載の発明によると、機械の負荷端側の運転パターンから電動機の指令信号を作成することができ、電動機の要求仕様を入力する作業を効率化できる。
【００８３】
また、請求項１２に記載の発明によると、容量選定プログラムにより負荷に合わせた制御器や電動機を選定することができ、制御器支援プログラムにより、指令器が出力する指令信号が駆動増減比の影響を受けて機械がどのような位置もしくは速度で動作するか推定できる。
【００８４】
また、請求項１３に記載の発明によると、容量選定プログラムにより負荷に合わせた制御器や電動機を選定することができ、制御器支援プログラムにより、駆動増減比補正部もしくは電動機負荷端比換算部を設定することができ、電動機制御装置の動作量もしくはフルクローズド制御に関わるパラメータの補正設定を効率的に行うことができる。
【００８５】
また、請求項１４に記載の発明によると、容量選定プログラムにより負荷に合わせた制御器や電動機を選定することができ、指令器支援プログラムにより駆動増減比補正部を設定することができ、電動機制御装置の動作量に関わるパラメータの補正設定を効率的に行うことができる。
【００８６】
また、請求項１５に記載の発明によると、制御器支援プログラムから容量選定プログラ
ムを実行することができ、コンピュータ読み取り可能なプログラムを切り替えることなく、機械の諸元の入力から、指令器が出力する指令信号が駆動増減比の影響を受けて機械がどのような位置もしくは速度で動作するか推定できる。さらに、電動機制御装置の動作量もしくはフルクローズド制御に関わるパラメータの補正設定を効率的に行うことができる。さらに、機械の諸元の仕様変更時にも、機械諸元の再入力に迅速に対応できる。
【００８７】
また、請求項１６に記載の発明によると、指令器支援プログラムから容量選定プログラムを実行することができ、コンピュータ読み取り可能なプログラムを切り替えることなく、機械の諸元の入力から電動機制御装置の動作量もしくはフルクローズド制御に関わるパラメータの補正設定を効率的に行うことができる。さらに、機械の諸元の仕様変更時にも、機械諸元の再入力に迅速に対応できる。
【００８８】
また、請求項１７に記載の発明によると、指令器支援プログラムから制御器支援プログラムを実行することができ、コンピュータ読み取り可能なプログラムを切り替えることなく、電動機制御装置の動作量もしくはフルクローズド制御に関わるパラメータの補正設定を効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８９】
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。
【実施例１】
【００９０】
図１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。図において、１は電動機、２は制御器、３は検出部、４は指令器、５は機械、７は記憶部、１０は表示部、１１は入力部、１６はギア比算出部、１７は負荷端動作演算部、２０は電動機制御装置となっている。指令器４が出力した指令信号を制御機２が受け取り、電動機１を動作させる。指令信号通りに電動機１を動作させるために、電動機１の動作量を検出部２が検出し、指令信号と一致するように制御機２が電動機１の動作を制御するような電動機制御装置２０を構成している。
【００９１】
本発明が従来技術と異なる部分は、ギア比算出部１６と負荷端動作演算部１７とを備えた部分である。
【００９２】
また、図２は本発明の第１実施例を示す駆動増減比を示す図である。図において、１０２ａ、１０２ｂはギア、１０４はボールねじ、１０５はボールねじナット、１０６はテーブルである。電動機１が回転動作すると電動機１に取り付けられたギア１０２ａが回転し、これに伴いギア１０２ａに噛み合うギア１０２ｂが回転し、ギア１０２ｂに取り付けられたボールねじ１０４が回転して、ボールねじナット１０５とテーブル１０６が動作する構成である。
【００９３】
電動機１が１回転するとギア１０２ａは１回転し、ギア１０２ａが１回転するとギア１０２ｂは１／Ｎ回転し、ギア１０２ｂが１回転するとボールねじ１０４は１回転し、ボールねじ１０４が１回転すると、ボールねじナット１０５とテーブル１０６がＴ並進運動する。つまり、電動機１が１回転すると、ボールねじナット１０５とテーブル１０６がＴ／Ｎ並進運動する。このＴ／Ｎを駆動増減比Ｐとする。
【００９４】
その動作は、まず、機械の諸元Ｓから、ギア比算出部１６にて駆動増減比Ｐを算出し、その後、負荷端動作演算部１７に駆動増減比Ｐを設定する。電動機１が動作する前に、負荷端動作演算部１７は指令機４の指令信号の運動パターンを受け、負荷端である機械５がどれだけの量を移動するか、どれだけの速度で移動するかを算出する。
【００９５】
図３は、本発明の第１実施例を示す指令および電動機、負荷端の動作を示すグラフ図である。図３（ａ）は、速度指令もしくは指令速度、図３（ｂ）は図３（ａ）を元に推定した負荷端である機械５の速度応答、図３（ｃ）は図３（ａ）を元に推定した電動機１の位置応答（移動量）、図３（ｄ）は図３（ａ）を元に推定した負荷端である機械５の位置応答（移動量）である。
【００９６】
図３のように、負荷端動作演算部１７が、電動機１が動作する前に、指令器４の指令信号の運動パターンを受け、負荷端である機械５がどれだけの量を移動するか、どれだけの速度で移動するかを算出するので、算出した負荷端の動作量や速度を表示部１０にて表示する。図３のようなグラフを表示部１０に表示して、負荷端の位置や速度を表示しても良いし、位置や速度の最大値を数値で表示しても良い。
【００９７】
電動機１が動作する前に、負荷端の動作量や速度が把握できれば、電動機１が動作しても、機械５が有効ストロークを超える等の危険を事前に把握できる。
【００９８】
もし、準備している指令信号で、問題があれば、操作者は入力部で、運転停止や指令信号の修正を行う。
【００９９】
以上のように、電動機１が動作する前に、負荷端の動作量や速度を確認でき、危険を事前に把握して電動機制御装置２０を稼動することができる。
【実施例２】
【０１００】
図４は本発明の第２実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図である。１８は補正値設定部、２５は駆動増減比補正部である。
【０１０１】
駆動増減比補正部２５は、第１実施例に示した図２のような、駆動増減比を持つ機械構成の場合の、指令信号の重み付けをする。駆動増減比補正部２５を使わない場合、駆動増減比によっては指令信号が割り切れない値を設定する必要があったり、複雑な数値となることがある。
【０１０２】
本発明が従来技術と異なる部分は、ギア比算出部１６と補正値設定部１８を備えた部分である。
【０１０３】
本実施例が第１実施例と異なる部分は、補正値設定部１８を備えた部分と、補正値設定部１８を介して駆動増減比Ｐを駆動増減比補正部２５に設定する部分である。機械５は第１実施例と同じ構成（図２）とする。
【０１０４】
その動作は、まず、機械の諸元Ｓからギア比算出部１６にて駆動増減比Ｐを算出し、その後、制御機２の駆動増減比補正部２５に駆動増減比Ｐを設定する。
【０１０５】
まず、ギア比算出部１６にて駆動増減比Ｐを算出するのは、第１実施例と同様である。ギアやプーリなどの回転系の駆動増減比、ボールねじやラック＆ピニオンなどの回転系から並進系への運動変換の駆動増減比を含めて、駆動増減比Ｐを算出する。
【０１０６】
次ぎに、求めた駆動増減比Ｐを記憶部７に記憶する。このとき、予め決められた規則で、記憶部７の予め決められた階層位置（フォルダ）に、予め決められた名称で、図４に示すように、例えば、“／ＹＥＳＶＳＩＺＥ／ＹＥＳＶＳＥＬ．ｄａｔ”として記憶する。
【０１０７】
次に、駆動増減比Ｐを制御器２の駆動増減比補正部２５に設定する。制御器２に接続された補正値設定部１８によって、駆動増減比Ｐをパラメータとして設定する。
【０１０８】
なお、記憶部７は、市販の汎用メモリであるコンパクトフラッシュ（登録商標）、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード、メモリースティックのような類の移動可能な記憶媒体を利用して、記憶媒体を物理的に移動させ補正値設定部１８により駆動増減比Ｐを駆動増減比補正部２５に設定して良い。
【０１０９】
記憶部７には、予め決められた階層位置（フォルダ）に、予め決められた名称で、図４に示すように、例えば、“／ＹＥＳＶＳＩＺＥ／ＹＥＳＶＳＥＬ．ｄａｔ”として記憶されているので、補正値設定部１８は自動的に記憶媒体から／ＹＥＳＶＳＩＺＥ／ＹＥＳＶＳＥＬ．ｄａｔを読み込み、駆動増減比Ｐを制御器２の駆動増減比補正部２５のパラメータに設定する。
【実施例３】
【０１１０】
図５は本発明の第３実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図である。
【０１１１】
本実施例が第２実施例と異なるのは、駆動増減比Ｐを指令器４の駆動増減比補正部２５のパラメータに設定する点である。第２実施例では制御器２に設定していたが、本実施例では、駆動増減比Ｐを指令器４の駆動増減比補正部２５のパラメータに設定する。
【０１１２】
よって、その動作は駆動増減比補正部２５の位置以外は第２実施例と同様である。
【実施例４】
【０１１３】
図６は本発明の第４実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図である。１９は第２の補正値設定部、２６は電動機負荷端比換算部である。
【０１１４】
本実施例が第２実施例、第３実施例と異なる部分は、電動機制御装置２０が電動機１と機械５の動作量を検出する検出部２ａ，２ｂを備え、双方を制御器２にフィードバックするフルクローズド制御を構成している点と、第２の補正値設定部１９が駆動増減比Ｐを制御器２の電動機負荷端比換算部２６に設定する点である。また、表示部１０、入力部１１を備えた点、複数の機械の諸元Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃから得た駆動増減比からひとつを選択して電動機負荷端比換算部２６に設定する点が第２実施例、第３実施例とは異なる。
【０１１５】
制御器２の電動機負荷端比換算部２６はフルクローズド制御を構成している場合、電動機１の動作量と、負荷端である機械５の動作量との差が大きいことを感知するための仕組みである。機械５側に外付けした検出部２ｂの損傷が起こりそのまま運転すると、暴走になりかねない。また、ベルト機構などですべり現象が起こった場合などを感知できる。
【０１１６】
その動作は、第１実施例、第２実施例、第３実施例と同様に、まず、機械の諸元からギア比算出部１６にて駆動増減比を算出する。その後、制御器２の電動機負荷端比換算部２６に駆動増減比Ｐを設定する。
【０１１７】
まず、ギア比算出部１６にて駆動増減比Ｐ（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）を算出する。これは、第１実施例（図２）と同様である。次に、求めた駆動増減比Ｐを記憶部７に記憶する。機械の諸元が複数あるので、複数の駆動増減比Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃを算出しておき、記憶部７に記憶する。電動機制御装置２０は１つなので、実際の機械５に合った駆動増減比Ｐを選択する必要がある。表示部１０にて、記憶部７に記憶した駆動増減比Ｐ  ａ、Ｐｂ、Ｐｃを、その記憶した名称や入力した機械の諸元Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃや記憶した日時等を表示させ、実際の機械５に合った駆動増減比Ｐを確認することができる。入力部１１にて、実際の機械５に合った駆動増減比Ｐを選択操作すれば、駆動増減比Ｐを第２の補正値設定部１９を介して電動機負荷端比換算部２６に設定できる。
【０１１８】
なお、第２実施例、第３実施例と異なり、表示部１０と入力部１１があるので、記憶部７の異なる階層位置に記憶した駆動増減比Ｐを選択することもできる。
【実施例５】
【０１１９】
図７は本発明の第５実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図である。１つの指令器４から３種の指令信号を３つの制御器２に与える３軸の電動機制御装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃから構成されている。
【０１２０】
本発明が第２実施例、第３実施例、第４実施例と異なるのは、電動機制御装置２０を複数備えている点である。さらに、制御器２の電動機負荷端比換算部２６に駆動増減比Ｐを設定する点が第１実施例、第２実施例、第４実施例とは異なる。
【０１２１】
一方、指令器４の駆動増減比補正部２５に駆動増減比Ｐを設定する点は第３実施例と同じである。また、複数の機械の諸元を入力する点は第４実施例と同じである。
【０１２２】
複数の機械の諸元に基づく駆動増減比は、第４実施例と同様に、表示部１０と入力部１１を用いて選択して、対応する駆動増減比補正部２５に設定できる。
【実施例６】
【０１２３】
図８は本発明の第６実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図である。
図において、６は負荷慣性モーメント演算部、１２は演算部、１３は特性データベース、１４は検索部、１５は電動機制御装置選定部、２７は電動機動作演算部である。
【０１２４】
本実施例が第２実施例、第３実施例、第４実施例、第５実施例と異なるのは、負荷慣性モーメント演算部６、演算部１２、特性データベース１３、検索部１４、電動機制御装置選定部１５、電動機動作演算部２７、を備えた部分である。また、機械図面と機械材料の特性を機械の諸元として入力できる点と、電動機制御装置を選定するために、負荷端である機械５の運転パターンを入力する点である。
【０１２５】
本実施例では３次元ＣＡＤの機械のモデルを機械の諸元として入力する。図８では電動機１に駆動されるカップリング１０１とギア１０２（１対）とボールねじ１０４とボールねじナット１０５とテーブル１０６のモデルが機械５に相当する。ＣＡＤツールには機械材料の特性やギア比やボールねじのリードピッチを定義できるものもあり、これをそのまま入力しても良い。
【０１２６】
機械の諸元が入力されるので、ギア比算出部１６により、駆動増減比が算出され、駆動増減比を含めて機械の諸元から負荷慣性モーメント演算部６により、負荷慣性モーメント値が算出される。なお、負荷慣性モーメント値が算出にも駆動増減比もしくはその１部の成分が必要である。
【０１２７】
また、機械５の運動パターンが与えられるので、電動機動作演算部２７では駆動増減比を元に電動機１の運動パターンつまり指令信号を逆算する。
【０１２８】
演算部１２は、負荷慣性モーメント演算部６が算出した負荷慣性モーメント値が算出とギア比算出部１６が算出した駆動増減比と電動機動作演算部２７が算出した指令信号とを元に、各種効率η、機械５への外力ＦＣ、摩擦分トルクＴＦＲ、定常トルクＴＣ、これらの和である電動機軸換算の定常＋摩擦分トルクＴＣＦＲ  、電動機１の必要最大回転速度ｎＭＡＸ、区間必要トルクＴＡｉ、必要最大トルクＴＭＡＸ、および実行トルクＴＲＭＳが数値的に求め、電動機１、制御器２の電動機制御装置２０の要求仕様が求められる。また、駆動増減比Ｐは記憶部７に記憶しておく。
【０１２９】
一方、特性データベース１３には、電動機１や制御器２の容量や特性の異なる多種類の特性が多数備えられており、検索部１４が、要求仕様に合った電動機１や制御器２を選定する電動機制御装置選定部１５を構成している。なお、上記の電動機制御装置選定部１５による電動機制御装置２０の選定は従来技術である特許文献５と同様に実施できる。
【０１３０】
このように、電動機制御装置選定部１５のギア比算出部１６により、駆動増減比が算出されたので、駆動増減比Ｐを記憶部７から補正値設定部８を介して、制御器２の増減比設定部２５に設定できる。
【０１３１】
なお、表示部１０や入力部１１は上記動作のための操作、選択に使われる。また、記憶部７には、検索部１４の結果、つまり電動機制御装置の選定結果を記憶しても良いし、入力した機械の諸元Ｓや運転パターンＰを記憶しても良い。
【０１３２】
なお、本実施例では、機械５の運動パターンを電動機動作演算部２７を介して、演算部１２に電動機１の運動パターンを与えたが、電動機１の運動パターンを直接演算部１２に与えても良い。
【０１３３】
また、補正値設定部８から指令器４の増減比設定部２５に駆動増減比Ｐを設定しても良いし、電動機制御装置選定部１５に第２の補正値設定部１９を備えて、記憶部７から第２の補正値設定部１９を介して、駆動増減比Ｐを制御器２の電動機負荷端比換算部２６に設定しても良い。
【実施例７】
【０１３４】
図９は本発明の第７実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図である。１００はコンピュータ、２２は容量選定プログラム、２３は制御器支援プログラムである。
【０１３５】
本実施例が第１実施例、第２実施例、第３実施例、第４実施例、第５実施例、第６実施例と異なる部分は、コンピュータ１００と容量選定プログラム２２と制御器支援プログラム２３を備えた部分である。ただし、コンピュータ１００には表示部１０や入力部１１を備えており、図９には図示しない記憶部や、演算部や、記憶媒体からのデータ読み取り部や、他の機器との通信部や通信に伴う他の機器の操作部を備えているので、第１実施例、第２実施例、第３実施例、第４実施例、第５実施例、第６実施例に示した記憶部７を備えた構成と同等の機能を持つ。
【０１３６】
また、容量選定プログラム２２はコンピュータ１００が読み取り可能なプログラムであるため、電動機制御装置選定部１５を内在している。つまり、第２実施例、第３実施例、第４実施例、第５実施例、第６実施例のいずれかに示したギア比算出部１６、負荷慣性モーメント演算部６、演算部１２、特性データベース１３、検索部１４を備えた構成と同等の機能を持つ。さらに、制御器支援プログラム２３はコンピュータ１００が読み取り可能なプログラムであるため、図９に図示していない第１実施例に示した負荷端動作演算部１７の機能を内在している。
【０１３７】
このため、第１実施例と同様に、指令機４の指令信号の運動パターンを元に負荷端動作演算部１７によって、負荷側の機械５がどれだけの量を移動するか、どれだけの速度で移動するかを推定することもできる。
【実施例８】
【０１３８】
図１０は本発明の第８実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図である。本実施例の構成は第７実施例と同様であるが、制御器支援プログラム２３はコンピュータ１００が読み取り可能なプログラムであるため、コンピュータ１００のハードウエア機器の機能と合わせて図１０に図示していない補正値設定部１８の機能を有している。
【０１３９】
よって、図１０に明示したが、制御器２の駆動増減比補正部２５に、第２実施例と同様に、機械の諸元Ｓに基づく駆動増減比Ｐを設定できるのである。
【０１４０】
なお、第４実施例のように、フルクローズド制御を構成する電動機制御装置２０であれば、第４実施例と同様に、第２の補正値設定部１９を備えて、第２の補正値設定部１９を介して制御器２の電動機負荷端比換算部２６に駆動増減比Ｐを設定しても良い。
【実施例９】
【０１４１】
図１１は本発明の第９実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図である。図において、２４は指令器支援プログラムである。
【０１４２】
本実施例が第８実施例と異なるのは、制御器支援プログラム２３では無く、指令器支援プログラム２４をコンピュータ１００に備えた部分である。
【０１４３】
指令器支援プログラム２４はコンピュータ１００が読み取り可能なプログラムであるため、コンピュータ１００のハードウエア機器の機能と合わせて図１１に図示していない補正値設定部１８の機能を有している。
【０１４４】
よって、第３実施例、第５実施例と同様に、指令器４の駆動増減比補正部２５に、機械の諸元Ｓに基づく駆動増減比Ｐを設定できるのである。
【実施例１０】
【０１４５】
図１２は本発明の第１０実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図である。本実施例が第８実施例や第９実施例と異なるのは、容量選定プログラム２２が制御器支援プログラム２３の中から実行できる点である。
【０１４６】
容量選定プログラム２２は機能コンポーネントから構成されており、容量選定プログラム２２の機能が個別のＤＬＬ（ダイナミックリンクライブラリ）の類の構成をしており、制御器支援プログラム２３から容量選定プログラム２２の機能を呼び出して実行可能な構成になっている。同じコンピュータ１００に容量選定プログラム２２と制御器支援プログラム２３をインストールしておけば、制御器支援プログラム２３から容量選定プログラム２２の機能を使うことができる。
【０１４７】
これにより、第８実施例と同様に、制御器２の駆動増減比補正部２５に、機械の諸元Ｓに基づく駆動増減比Ｐを設定できるのである。
【０１４８】
また、図示していないが、制御器支援プログラム２３に電動機負荷端比換算部２６の機能を備えていれば、第７実施例と同様に、指令機４の指令信号の運動パターンを元に負荷端動作演算部１７によって、負荷側の機械５がどれだけの量を移動するか、どれだけの速度で移動するかを推定することもできる。
【実施例１１】
【０１４９】
図１３は本発明の第１１実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図である。本実施例が第１０実施例と異なるのは、容量選定プログラム２２が指令器支援プログラム２４の中から実行できる点である。容量選定プログラム２２と指令器支援プログラム２４の関係は、第１０実施例で示した容量選定プログラム２２と制御器支援プログラム２３と同様であるため、第９実施例と同様に、指令器４の駆動増減比補正部２５に、機械の諸元Ｓに基づく駆動増減比Ｐを設定できるのである。
【実施例１２】
【０１５０】
図１４は本発明の第１２実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図である。本実施例は、第１０実施例と同様に、容量選定プログラム２２が制御器支援プログラム２３の中から実行でき、かつ、第１１実施例と同様に容量選定プログラム２２が指令器支援プログラム２４の中から実行できる。
【０１５１】
本実施例が第１１実施例、第１２実施例と異なるのは、制御器支援プログラム２３が指令器支援プログラム２４の中から実行できる点である。
【０１５２】
制御器支援プログラム２３と指令器支援プログラム２４の関係は、第１０実施例の容量選定プログラム２２と制御器支援プログラム２３、第１１実施例の容量選定プログラム２２と指令器支援プログラム２４の関係と同様である。
【０１５３】
このため、第１０実施例と同様に、制御器２の駆動増減比補正部２５に、機械の諸元Ｓに基づく駆動増減比Ｐを設定できる。また、第１１実施例と同様に、指令器４の駆動増減比補正部２５に、機械の諸元Ｓに基づく駆動増減比Ｐを設定できる。
【０１５４】
また、指令器４と制御器２が通信すれば、制御器支援プログラム２３の機能を、指令器支援プログラム２４から指令器４経由で実行でき、制御器２の駆動増減比補正部２５に駆動増減比Ｐを設定しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
機械の諸元を入力し、算出した駆動増減比を電動機制御装置のパラメータ設定に利用するので、入力した機械の諸元がコンピュータの電子ファイルとして記憶しておくことが容易であるため、実際の機械と比較しやすく、複数の電動機制御装置があっても対象軸を間違えにくいという用途にも適用できる。
【０１５６】
電動機制御装置の容量選定は電動機制御装置や機械が存在しないときに、機械設計と同時期に行われ、一方、電動機制御装置のパラメータ設定は、機械と電動機制御装置が揃ったときに行われるため、電動機制御装置の容量選定と電動機制御装置のパラメータ設定は時間や場所や操作者が異なることがあるが、電動機制御装置の容量選定の結果を用いて、電動機制御装置のパラメータ設定を行うために、電動機制御装置の駆動増減比以外の負荷慣性モーメント等の付帯情報とともに情報が伝わり、業務の引継ぎ用途などで情報伝達が正しくかつ容易になるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明の第１実施例を示す電動機制御装置の構成図
【図２】本発明の第１実施例を示す駆動増減比を示す図
【図３】本発明の第１実施例を示す指令および電動機、負荷端の動作を示すグラフ図
【図４】本発明の第２実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図
【図５】本発明の第３実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図
【図６】本発明の第４実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図
【図７】本発明の第５実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図
【図８】本発明の第６実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図
【図９】本発明の第７実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図
【図１０】本発明の第８実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図
【図１１】本発明の第９実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図
【図１２】本発明の第１０実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図
【図１３】本発明の第１１実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図
【図１４】本発明の第１２実施例を示す電動機制御装置のパラメータ設定装置の構成図
【図１５】従来の第１例の特許文献１の形態に係るプログラマブルコントローラの構成図
【図１６】従来の第１例の特許文献１のサーボのテキストファイルの１例を示す図
【図１７】従来の第２例の特許文献２の一形態に係るモータ制御システムの構成を示すブロック図
【図１８】従来の第３例の特許文献３のパラメータ設定器の制御機構を示す構成図
【図１９】従来の第４例の特許文献４の形態に係る位置決め制御装置の構成図
【図２０】従来の第４例の特許文献４の位置決め制御装置が備える電子ギヤ比の自動演算の処理を示すフローチャート
【図２１】従来の第５例である特許文献５のサーボモータ選定装置である電子計算機の内部構成図を示す構成図
【図２２】従来の第５例である特許文献５のサーボモータ選定方法の手順を示す流れ図
【図２３】従来の第５例である特許文献５におけるサーボシステムの構成図
【符号の説明】
【０１５８】
１  電動機
２  制御器
３  検出部
４  指令器
５  機械
６  負荷慣性モーメント演算部
７  記憶部
１０  表示部
１１  入力部
１２  演算部
１３  特性データベース
１４  検索部
１５  電動機制御装置選定部
１６  ギア比算出部
１７  負荷端動作演算部
１８  補正値設定部
１９  第２の補正値設定部
２０  電動機制御装置
２１  電動器動作演算部
２２  容量選定プログラム
２３  制御器支援プログラム
２４  指令器支援プログラム
２５  駆動増減比補正部
２６  電動機負荷端比換算部
２７  電動機動作演算部
１００  コンピュータ
１０１  カップリング
１０２  ギア
１０４  ボールねじ
１０５  ボールねじナット
１０６  テーブル
Ｓ  機械の諸元
Ｐ  駆動増減比
Ｒ  運動パターン
【図１】
2008211888.tif 000003
【図２】
2008211888.tif 000004
【図３】
2008211888.tif 000005
【図４】
2008211888.tif 000006
【図５】
2008211888.tif 000007
【図６】
2008211888.tif 000008
【図７】
2008211888.tif 000009
【図８】
2008211888.tif 000010
【図９】
2008211888.tif 000011
【図１０】
2008211888.tif 000012
【図１１】
2008211888.tif 000013
【図１２】
2008211888.tif 000014
【図１３】
2008211888.tif 000015
【図１４】
2008211888.tif 000016
【図１５】
2008211888.tif 000017
【図１６】
2008211888.tif 000018
【図１７】
2008211888.tif 000019
【図１８】
2008211888.tif 000020
【図１９】
2008211888.tif 000021
【図２０】
2008211888.tif 000022
【図２１】
2008211888.tif 000023
【図２２】
2008211888.tif 000024
【図２３】
2008211888.tif 000025