(57)【要約】【課題】従来の多軸サーボアンプ装置よりもベースプレート厚さ方向に低い、薄型の多軸サーボアンプ装置を提供する。【解決手段】多軸用サーボアンプモジュール上に多軸用インターフェイス基板との接続コネクタを対角領域に配置し、前記基板の表面と裏面の両面それぞれに前記多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタをちどり状に配置し、かつ、前記基板の表面と裏面の前記多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタが干渉しないように交互配置し、前記基板上の同位置両面に、前記多軸用サーボアンプモジュールをそれぞれ一つずつ対で挟み込むように両面実装し、かつ、前記基板上に前記多軸用サーボアンプモジュールを並べて並置実装することで、前記基板上に前記多軸用サーボアンプモジュールを効率的に複数台実装した。【選択図】図１
2008187196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体パワー素子が搭載されたプリント基板をそれぞれ備えて成る、同一形状及び同一機能を有するモータ駆動用サーボアンプモジュールを複数台、上位コントローラに対して多軸サーボアンプ機能部を構成するための多軸用インターフェイス基板に実装された多軸用サーボアンプ装置における多軸用サーボアンプモジュールの実装方法であって、前記多軸用インターフェイス基板面に前記多軸用サーボアンプモジュールを平行にかつ両面に実装して成る多軸用サーボアンプモジュールの実装方法において、
前記多軸用サーボアンプモジュール上に前記多軸用インターフェイス基板との接続コネクタを対角領域に配置し、前記多軸用インターフェイス基板の表面と裏面の両面それぞれに前記多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタをちどり状に配置し、かつ、前記多軸用インターフェイス基板の表面と裏面の前記多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタが干渉しないように交互配置し、前記多軸用インターフェイス基板上の同位置両面に、前記多軸用サーボアンプモジュールをそれぞれ一つずつ対で挟み込むように両面実装し、かつ、前記多軸用インターフェイス基板上に前記多軸用サーボアンプモジュールを並べて並置実装し、前記多軸用インターフェイス基板上に前記多軸用サーボアンプモジュールを効率的に複数台実装することを特徴とする多軸用サーボアンプモジュールの実装方法。
【請求項２】
半導体パワー素子が搭載されたプリント基板をそれぞれ備えて成る、同一形状及び同一機能を有するモータ駆動用サーボアンプモジュールを複数台、上位コントローラに対して多軸サーボアンプ機能部を構成するための多軸用インターフェイス基板に実装された多軸用サーボアンプ装置において、
前記多軸用インターフェイス基板面に前記多軸用サーボアンプモジュールを平行にかつ両面に実装し、
前記多軸用サーボアンプモジュール上に前記多軸用インターフェイス基板との接続コネクタを対角領域に配置し、前記多軸用インターフェイス基板の表面と裏面の両面それぞれに前記多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタをちどり状に配置し、かつ、前記多軸用インターフェイス基板の表面と裏面の前記多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタが干渉しないように交互配置し、前記多軸用インターフェイス基板上の同位置両面に、前記多軸用サーボアンプモジュールをそれぞれ一つずつ対で挟み込むように両面実装し、かつ、前記多軸用インターフェイス基板上に前記多軸用サーボアンプモジュールを並べて並置実装し、前記多軸用インターフェイス基板上に前記多軸用サーボアンプモジュールを効率的に複数台実装することを特徴とする多軸用サーボアンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業機械用のモータ駆動用多軸サーボアンプ装置における多軸用サーボモジュールの実装方法とこれを用いた多軸用サーボアンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上位コントローラでモータを複数台同時に制御する場合、上位コントローラと各軸を駆動するサーボアンプとの接続は、電気的には、伝送ケーブル接続された通信インターフェイス装置を介して、バス接続したり、シリアル通信等で接続している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１４０１０３号公報
【０００４】
このときの多軸サーボアンプ装置の構成例をブロック図で示したものが、図９である。（ａ）は多軸サーボアンプ装置の構成例１、（ｂ）は構成例２である。図９（ａ）と（ｂ）において、８３は上位コントローラ、８４は通信インターフェイス、８５は多軸用サーボアンプモジュール、８６はサーボモータ、８７は伝送ケーブル、８８はバス接続、あるいは、シリアル通信等、８９はモータケーブル、９０は多軸サーボアンプ機能部である。
図のように、一般的に、複数のサーボアンプを制御する場合、上位のコントローラ８３は、伝送ケーブル８７によって、通信インターフェイス８４に接続される。さらに、通信インターフェイス８４は、８８のバス接続、あるいは、シリアル通信等で、多軸用サーボアンプモジュール８５に接続される。
図９（ａ）は、通信インターフェイス８４と多軸用サーボアンプモジュール８５が１対１の例であり、図９（ｂ）は、１対Ｎ（複数）の例である。
いずれも、電源の供給線等の制約、及び配線等の問題により、通信インターフェイス部と併せて、多軸分のサーボアンプモジュールを複数台まとめて並置配置することが多い。
図中の点線で囲まれた部分９０は、その並置配列される多軸サーボアンプ機能部である。また、それぞれのサーボアンプモジュール８５は、モータケーブル８９により、サーボモータ８６に接続される。
ここで、多軸サーボアンプ機能部９０を多軸サーボアンプ装置として並置配列する機械的な方法としては、一般的には、多軸用サーボアンプモジュールを設置用のベースプレート部に実装するベースマウント実装型や、ラックに実装するラックマウント実装型などがある。
【０００５】
この多軸用サーボアンプモジュールの実装方法例について、図を用いて説明する。図１０は、従来の方法を適用したベースマウント実装型の多軸用サーボアンプモジュールの実装方法の構成例を示す装置全体の等角図である。
この多軸サーボアンプ装置は、通信インターフェイスと多軸用サーボアンプモジュールが１対６の例であり、装置全体で６台のサーボモータを駆動制御する６軸サーボアンプ装置を構成している。
これは、図９（ｂ）中の多軸サーボアンプ機能部９０部分に相当し、ベースプレート９１に、１台の通信インターフェイス９２と、６台の多軸用サーボアンプモジュール９３が実装されている。
多軸サーボアンプモジュール９３は、ケース１０２と、半導体パワー素子や一般的にサーボアンプに必要とされる電子部品も搭載されているプリント基板１０３から構成されている。
９６、９７は、多軸用サーボモアンプモジュール９３に装備された、モータあるいはエンコーダと電気的に接続するコネクタ、または、電源供給、制御信号、信号入出力、伝送等の電気的接続を行なうコネクタで、プリント基板１０３に実装されている。
９４、９５は、通信インターフェイス９２に装備された電源供給、制御信号、信号入出力、伝送等の電気的接続を行なうコネクタで、上位コントローラと伝送ケーブルにより接続される。
この通信インターフェイス９２と多軸用サーボアンプモジュール９３は、電気的には、相互にバス接続あるいはシリアル通信等で接続されるが、図では省略している。
本発明に係る機械的な接続としては、多軸用サーボアンプモジュール９３を複数実装可能な面積と強度を持ったベースプレート９１上に、６台の多軸用サーボアンプモジュール９３のプリント基板１０３が、ベースプレート９１の平面に対して垂直になるように実装される。
そして、多軸用サーボアンプモジュール上下２箇所に装備された多軸用サーボアンプモジュール固定板部９９上の、多軸用サーボアンプモジュール固定板部穴１００の上下それぞれ２箇所と、それらに対応する、ベースプレート９１上に装備された多軸用サーボアンプモジュール取り付け用ネジ穴タップ９８の４箇所に、これらを固定するに適切な長さのネジ１０１により、それぞれの多軸用サーボアンプモジュール９３がネジ締め固定される。
このように、上位コントローラに対して、複数の多軸用サーボアンプモジュールがベースプレート上に垂直に実装された、ベースマウント実装型の多軸制御用のサーボアンプ装置であり、これらの多軸用サーボモジュールにより、それぞれ対応するサーボモータを複数台同時に制御するものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、多軸サーボアンプ装置の省スペース設置に対する要求が増えており、また、チップマウンタ等の半導体製造装置などの産業機械においては、機能拡大に伴い軸数が増大傾向にあり、かつ、省配線化等の理由のため、多軸分のサーボアンプ装置自身を機械装置の可動部に搭載する需要が大きくなっている。
このため、この分野に用いられる多軸サーボアンプ装置は、小型・軽量であることはもちろんであるが、機械構造的にも、耐振動衝撃性を高め、かつ、高速可動時に発生する慣性を低減するために、より機械的剛性の高い薄型装置であることが望まれる。
しかしながら、従来の方法では、ベースプレート面に対してサーボアンプモジュールを垂直に実装しているため、ベースプレート厚さ方向の奥行きが大きく、奥行きの狭い薄型スペースへの設置が困難であった。
また、機械装置可動部へ搭載する場合、機械搭載面から見た多軸サーボアンプ装置全体の厚さが大きくなり、この厚みに伴い、耐振動衝撃性と機械的剛性が低くなることから、高速動作を要する機械装置可動部への搭載の弊害となっていた。
そこで、本発明はこのような様々な問題点に鑑みてなされたものであり、複数のサーボアンプモジュールが実装されるベースプレート面に対して、装置全体の厚さが小さくなるようサーボアンプモジュールを平行に実装可能とし、かつ、ベースプレートに効率的に両面実装可能とすることで、薄型で耐振動衝撃性の強い装置構造を実現し、薄型スペースへ設置可能で、かつ、機械可動部に搭載可能な多軸サーボアンプ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】
【０００７】
上記問題を解決するため、請求項１記載の多軸用サーボアンプモジュールの実装方法の発明は、半導体パワー素子が搭載されたプリント基板をそれぞれ備えて成る、同一形状及び同一機能を有するモータ駆動用サーボアンプモジュールを複数台、上位コントローラに対して多軸サーボアンプ機能部を構成するための多軸用インターフェイス基板に実装された多軸用サーボアンプ装置における多軸用サーボアンプモジュールの実装方法であって、前記多軸用インターフェイス基板面に前記多軸用サーボアンプモジュールを平行にかつ両面に実装して成る多軸用サーボアンプモジュールの実装方法において、前記多軸用サーボアンプモジュール上に前記多軸用インターフェイス基板との接続コネクタを対角領域に配置し、前記多軸用インターフェイス基板の表面と裏面の両面それぞれに前記多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタをちどり状に配置し、かつ、前記多軸用インターフェイス基板の表面と裏面の前記多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタが干渉しないように交互配置し、前記多軸用インターフェイス基板上の同位置両面に、前記多軸用サーボアンプモジュールをそれぞれ一つずつ対で挟み込むように両面実装し、かつ、前記多軸用インターフェイス基板上に前記多軸用サーボアンプモジュールを並べて並置実装し、前記多軸用インターフェイス基板上に前記多軸用サーボアンプモジュールを効率的に複数台実装するものである。
請求項２記載の多軸用サーボアンプ装置の発明は、半導体パワー素子が搭載されたプリント基板をそれぞれ備えて成る、同一形状及び同一機能を有するモータ駆動用サーボアンプモジュールを複数台、上位コントローラに対して多軸サーボアンプ機能部を構成するための多軸用インターフェイス基板に実装された多軸用サーボアンプ装置において、前記多軸用インターフェイス基板面に前記多軸用サーボアンプモジュールを平行にかつ両面に実装し、前記多軸用サーボアンプモジュール上に前記多軸用インターフェイス基板との接続コネクタを対角領域に配置し、前記多軸用インターフェイス基板の表面と裏面の両面それぞれに前記多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタをちどり状に配置し、かつ、前記多軸用インターフェイス基板の表面と裏面の前記多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタが干渉しないように交互配置し、前記多軸用インターフェイス基板上の同位置両面に、前記多軸用サーボアンプモジュールをそれぞれ一つずつ対で挟み込むように両面実装し、かつ、前記多軸用インターフェイス基板上に前記多軸用サーボアンプモジュールを並べて並置実装し、前記多軸用インターフェイス基板上に前記多軸用サーボアンプモジュールを効率的に複数台実装するものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上述べたように、請求項１および２に記載の発明によれば、ベースプレート平面に対して多軸用サーボアンプモジュールを平行に実装可能とし、かつ、ベースプレートの両面に効率的に実装可能としたため、従来の多軸サーボアンプ装置より、ベースプレート厚さ方向に低い、薄型の多軸サーボアンプ装置が実現可能となる。
これにより、薄型スペースへ設置可能な多軸サーボアンプ装置を提供できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
図１は、本発明の方法を適用する多軸用サーボアンプモジュールの実装方法の構成例を示す装置全体の等角図である。
図において、１は半導体パワー素子が搭載されたモータ駆動用の多軸用サーボアンプモジュール単体（１軸目）であり、モータを駆動するためのサーボアンプ機能部をモジュール化したものである。
２〜６は、それぞれ同様の２軸目〜６軸目の多軸用サーボアンプモジュール単体である。いずれも同一形状で、かつ、同一機能を有し、差異はないが、今回、駆動するサーボモータの軸に対応した符号をつけて区別することとする。今、これら１〜６の多軸用サーボアンプモジュールは、ベースプレートとしての多軸用インターフェイス基板７に装着され、８のネジ、９のナットにより、それぞれ多軸用インターフェイス基板に実装されており、装置全体で６軸サーボアンプ装置を構成している。これは、上位コントローラに対して、複数の多軸用サーボアンプモジュールが接続され、多軸制御のサーボアンプ装置を構成するものであり、これらの多軸用サーボモジュールにより、それぞれ多応するサーボモータを複数台同時に制御するものである。
【００１０】
続いて、図番順にその詳細を説明する。
図２は、半導体パワー素子が搭載されたモータ駆動用の多軸用サーボアンプモジュール単体を示し、図２（ａ）は、その正面図、図２（ｂ）は、その下面図、図２（ｃ）は、その右側面図、図２（ｄ）は、その背面図を示している。
この多軸用サーボアンプモジュールは、大きく１０のプリント基板と１１の台座から構成されている。１０のプリント基板上には、多軸用インターフェイス基板に電気的に動力や制御信号を接続するコネクタ１２、コネクタ１３が搭載されている。これらは、図２（ａ）中に示す多軸用サーボアンプモジュールの正面図での中心線（垂直線）２１と、中心線（水平線）２２により区切ることによって、プリント基板１０上に対角に区分けされる領域１２ａ中と領域１３ａ中に、それぞれ配置される。つまり、コネクタ１２とコネクタ１３は、多軸用サーボアンプモジュール正面図において、お互いが対角関係にある領域に配置される。
また、プリント基板１０上には、機械駆動用のモータあるいはエンコーダと、動力や制御信号を接続するコネクタ１４、コネクタ１５や、半導体パワー素子だけでなく、一般的にサーボアンプに必要とされる電子部品も搭載されている。
台座１１は、４つの台座足１６〜１９と、機械取り付け用の機能を兼ねる取り付け平面２０部分から構成される。この台座１１の材質は、機械の可動部に搭載することを考慮して、機械的強度が大きく、しかも軽量であるものが望ましい。例として、ここでは、材質はアルミ一体成形品としている。
台座足１６〜１９には、それぞれ多軸用サーボアンプモジュールを位置決め及び固定するための貫通穴１６ａ〜１９ａが、多軸用サーボアンプモジュール正面図において垂直方向に備えられている。
プリント基板１０と台座１１は、お互いが相対的に強固に固定されている。例としては、プリント基板１０側にネジ用の穴を複数箇所設け、かつ、台座側にそのネジ用の雌ネジタップを同じ箇所分装備することで、プリント基板１０を台座１１に強固に固定できる。
【００１１】
図３は、多軸用サーボアンプモジュールを複数実装し上位コントローラに対して多軸サーボアンプ機能部を構成するためのベースプレートを兼ねた多軸用インターフェイス基板単体を示し、図３（ａ）は、その正面図（陰線表示）、図３（ｂ）は、その下面図を示している。
ここでの例では、この多軸用インターフェイス基板７は、多軸用サーボアンプモジュールを６個実装可能な、つまり、６軸分のモータを駆動可能な装置を構成するためのベースプレート基板となる。
この多軸用インターフェイス基板７には、多軸用サーボアンプモジュールに電気的に動力や制御信号を接続するコネクタが、基板両面にそれぞれちどり状配置で、かつ、それぞれの面で交互配置となるよう搭載されている。
詳しく述べると、図中のコネクタ２３と２４は、多軸用サーボアンプモジュール１（１軸目）と電気的に接続するコネクタであり、多軸用インターフェイス基板７の表面に搭載されている。また、コネクタ２３ａと２４ａは、多軸用サーボアンプモジュール２（２軸目）と電気的に接続するコネクタであり、多軸用インターフェイス基板７の裏面に搭載されている。
同じく、コネクタ２５と２６は、多軸用サーボアンプモジュール３（３軸目）と電気的に接続するコネクタであり、多軸用インターフェイス基板７の表面に搭載されている。また、コネクタ２５ａと２６ａは、多軸用サーボアンプモジュール４（４軸目）と電気的に接続するコネクタであり、多軸用インターフェイス基板７の裏面に搭載されている。
同じく、コネクタ２７と２８は、多軸用サーボアンプモジュール５（５軸目）と電気的に接続するコネクタであり、多軸用インターフェイス基板７の表面に搭載されている。また、コネクタ２７ａと２８ａは、多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）と電気的に接続するコネクタであり、多軸用インターフェイス基板７の裏面に搭載されている。
このように、多軸用インターフェイス基板７の表面には、コネクタ２３〜２８が、多軸用インターフェイス基板７の裏面には、コネクタ２３ａ〜２８ａが、それぞれの面にちどり状に配置され、かつ、表面と裏面のコネクタが干渉しないように交互配置されている。
さらには、これらのコネクタ２３、コネクタ２４は、多軸サーボアンプモジュール１（１軸目）に搭載される多軸用インターフェイス基板との接続コネクタ１２とコネクタ１３と相対的に同じピッチで配置されている。他の、コネクタ２５とコネクタ２６、コネクタ２７とコネクタ２８、コネクタ２３ａと２４ａ、コネクタ２５ａと２６ａ、２７ａ２８ａも同一ピッチで配置されている。
また、多軸用インターフェイス基板７上には、上位コントローラと伝送を行なうための、通信インターフェイス機能部や、コネクタ２９〜３２に示すような、装置に電源供給を行なうコネクタや、上位制御装置からの制御信号、信号入出力、伝送等の電気的接続を行なうコネクタが搭載されている。
さらに、多軸用サーボアンプモジュールを搭載し全体として多軸サーボアンプ装置を構成するに必要とされる電子部品も搭載されているが、図では省略する。
図中３３〜３６は、多軸用サーボアンプモジュールを位置決め及び固定するための穴で、この例では、多軸用サーボアンプモジュール１（１軸目）と多軸用サーボアンプモジュール２（２軸目）用を兼ねており、これらの二つの多軸用サーボアンプモジュールを共に固定するためのものである。
同様に、３７〜４０は、多軸用サーボアンプモジュール３（３軸目）と多軸用サーボアンプモジュール４（４軸目）を共に位置決め及び固定するための穴であり、４１〜４４は、多軸用サーボアンプモジュール５（５軸目）と多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）を共に位置決め及び固定するための穴ある。
【００１２】
図４は、図２の多軸用サーボアンプモジュールと図３の多軸用インターフェイス基板の分解図である。ここでは、分解例として、多軸用サーボアンプモジュール５（５軸目）と多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）のみを示している。
【００１３】
図５は、図２の多軸用サーボアンプモジュール６軸分を図３の多軸用インターフェイス基板に実装した図を示し、図５（ａ）は、その正面図（陰線表示）、図５（ｂ）は、その下面図を示している。
次に、ベースプレートを兼ねた多軸用インターフェイス基板７に二つの多軸用サーボアンプモジュール５（５軸目）とサーボアンプモジュール６（６軸目）を実装する方法を、順を追って説明する。
多軸用サーボアンプモジュール５（５軸目）上に搭載された多軸用インターフェイス基板との接続コネクタ１２とコネクタ１３（いずれも図２中）を、多軸用インターフェイス基板７上の表面側に搭載された多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタ２７とコネクタ２８（いずれも図３中）とそれぞれ嵌合させる。
図５（ａ）中の４９、５０は、そのコネクタ嵌合位置を示す。同様に、多軸用サーボアンプモジュール５と同一形状で、かつ、同一機能である、多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）上に搭載された多軸用インターフェイス基板との接続コネクタ１２とコネクタ１３を、多軸用インターフェイス基板７上の裏面側に搭載された多軸用サーボアンプモジュールの接続コネクタ２７ａとコネクタ２８ａとそれぞれ嵌合させる。
図５（ａ）中の４９ａ、５０ａは、そのコネクタ嵌合位置を示す。これは、多軸用サーボアンプモジュール上に多軸用インターフェイス基板との接続コネクタ１２とコネクタ１３を対角領域に配置し、同時に、多軸用インターフェイス基板７の表面と裏面の両面それぞれに多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタをちどり状に配置し、かつ、多軸用インターフェイス基板７の表面と裏面の多軸用サーボアンプモジュールとの接続コネクタが干渉しないように交互配置したことにより、多軸用インターフェイス基板上の同位置両面に多軸用サーボアンプモジュールを対で挟み込み実装することが可能となる。このとき、多軸用サーボアンプモジュールのプリント基板１０は、多軸用インターフェイス基板７の平面に対して、平行となるように実装される。
【００１４】
続いて、この状態で、多軸用インターフェイス基板の両面に対してそれぞれ平行に実装された、この二つの多軸用サーボアンプモジュールを固定する方法を説明する。
図４において、多軸用サーボアンプモジュール５（５軸目）の四隅の一つに位置する台座足１６に、多軸用サーボアンプモジュールを位置決め及び固定するための貫通穴１６ａがあいている。また、多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）にも同様に、台座足１８に位置決め及び固定するための貫通穴１８ａがあいている。さらに、多軸用インターフェイス基板７においても、多軸用サーボアンプモジュールを位置決め及び固定するための穴４４があいている。
今、多軸用サーボアンプモジュール５（５軸目）と多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）を多軸用インターフェイス基板７に実装したとき、これらの、貫通穴１８ａと穴４４と貫通穴１６ａは連続する。つまり、多軸用サーボアンプモジュールを対で挟み込むように実装することによって出来る連続する貫通穴である。これに、この連続する貫通穴を通り、かつ、十分な長さをもったネジ８と、そのネジに適合するナット９を用い、二つの多軸用サーボアンプモジュールで多軸用インターフェイス基板を挟み込むように固定することが可能となる。同様に、残りの３箇所の四隅に出来る連続する穴にもネジとナットを用いて固定する。
以上に説明した、多軸用サーボアンプモジュール５（５軸目）と多軸サーボアンプモジュール６（６軸目）の多軸用インターフェイス基板への実装方法と、これらを対で、多軸用インターフェイス基板を挟み込むように固定する方法を、多軸用サーボアンプモジュール１（１軸目）と多軸用サーボアンプモジュール２（２軸目）の対、多軸用サーボアンプモジュール３（３軸目）と多軸用サーボアンプモジュール４（４軸目）の対、それぞれに適用することで、多軸用インターフェイス基板上に計６個のサーボアンプモジュールを並置して実装可能とし、６軸のサーボアンプ装置が構成可能となる。
【００１５】
以上の説明のように、ベースプレート平面に対して多軸用サーボアンプモジュールを平行に実装するため、従来の多軸サーボアンプ装置より、ベースプレート厚さ方向に低い、薄型の多軸サーボアンプが実現可能となる。
また、ベースプレート平面に対して多軸サーボアンプモジュールを平行に実装すると、垂直に実装する場合よりも、実装面積を多く必要とするため実装効率が悪くなるという欠点があるが、これを解消すべく、ベースプレートの両面に実装可能としたため、実装面積を増やし、効率的な実装が実現可能となる。
【００１６】
次に、この多軸サーボアンプ装置を産業用機械に搭載する実施例として、電子部品等をプリント基板に自動実装するチップマウンタを用いて説明する。
図６は、チップマウンタの可動部に搭載した多軸サーボアンプ装置の等角図であり、５１はマウンタテーブル、５２はマウンタヘッドであり、マウンタヘッド５２は、マウンタテーブル５１上を水平方向、あるいは、垂直方向に可動する機構となっている。そのマウンタヘッド５２の取り付け平面６６は、アルミ等の金属製であり、直接、多軸サーボアンプ装置５３を搭載可能な、機械的強度と平面度、平行度を持っている。
図７に示すマウンタヘッドの取り付け平面６６には、多軸サーボアンプ装置を搭載する際に使用するネジ穴タップが準備されている。
５４〜５７は、多軸サーボアンプ装置取り付け用ネジ穴タップであり、この４つの穴で囲まれた領域平面である６７は、多軸用サーボアンプモジュール２（２軸目）取り付け用の平面となる。
同様に、５８〜６１も、多軸サーボアンプ装置取り付け用ネジ穴タップであり、この４つの穴で囲まれた領域平面である６８は、多軸用サーボアンプモジュール４（４軸目）取り付け用の平面となる。
同様に、６２〜６５も、多軸サーボアンプ装置取り付け用ネジ穴タップであり、この４つの穴で囲まれた領域平面である６９は、多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）取り付け用の平面となる。
６６〜６８の取り付け平面は、直接、多軸サーボアンプ装置５３を搭載可能な、機械的強度と平面度、平行度と穴深さを有している。
【００１７】
図８は、マウンタヘッド５２（機械可動部）に多軸サーボアンプ装置の取り付けを示すものである。多軸用サーボアンプモジュール２（２軸目）、多軸用サーボアンプモジュール４（４軸目）、多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）は、それぞれの多軸用サーボアンプモジュールの台座部分に、機械取り付け用の台座取り付け平面２０を持っている（図２中）。この平面２０も、機械可動部に搭載可能な、機械的強度と平面度、平行度を有している。
今、図５中に示す、多軸用サーボアンプモジュール１（１軸目）と多軸用サーボアンプモジュール２（２軸目）と多軸用インターフェイス基板７の固定用の穴位置７１〜７４は、図７中に示す、多軸サーボアンプ装置取り付け用ネジ穴タップ５４〜５７の位置に、多軸用サーボアンプモジュール２（２軸目）の機械取り付け用の台座取り付け平面２０が、チップマウンタの多軸用サーボアンプモジュール取り付け用の平面６７と、面接触して位置決めされる。
ここで、図８に示すように、多軸サーボアンプ固定用ネジ７０を用い、このネジにより、多軸用サーボアンプモジュール台座足の穴に通すことで、多軸用サーボアンプモジュールと多軸用インターフェイス基板を保持した形で、チップマウンタの多軸サーボアンプ装置取り付け用ネジ穴タップ５４〜５７の４箇所に、ネジ固定される。
同様に、多軸サーボアンプ装置取り付け用ネジ穴タップ５８〜６１の位置に、多軸用サーボアンプモジュール４（４軸目）の機械取り付け用の台座取り付け平面２０が、チップマウンタの多軸用サーボアンプモジュール取り付け用の平面６８と、面接触して位置決めされ、多軸サーボアンプ装置取り付け用ネジ穴タップ６２〜６５の位置に、多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）の機械取り付け用の台座取り付け平面２０が、チップマウンタの多軸用サーボアンプモジュール取り付け用の平面６９と、面接触して位置決めされる。
さらに、これらは、多軸サーボアンプ装置固定用ネジ７０により、チップマウンタの多軸サーボアンプ装置取り付け用ネジ穴タップ５８〜６１、６２〜６５に、それぞれ、ネジ固定される。
このように、サーボアンプモジュール自身に平面度及び平行度と強度を持った取り付け平面及び構造を設けることにより、チップマウンタ等の半導体製造装置などの機械装置の可動部上に、本発明の薄型の多軸サーボアンプ装置を、直接取り付け可能となる。
以上の説明のように、薄型の多軸サーボアンプを機械搭載面に対して装置全体の厚さが小さくなるように搭載可能なので、機械搭載面から見た多軸サーボアンプ装置全体の厚さは小さくなり、この厚みに伴い、耐振動衝撃性と機械的剛性が増大することから、高速動作を要する機械装置可動部への搭載が可能となる。
また、今回の実施例は、６軸サーボアンプ装置であるが、応用形としては、この６軸用の多軸用インターフェイス基板には、１軸分の多軸用サーボアンプモジュールから最大で６軸分の多軸用サーボアンプモジュールが実装できる形態がある。
前記の説明では、多軸用インターフェイス基板上の同位置両面にそれぞれ多軸用サーボアンプモジュールを実装し、それらを対で挟み込むように固定する方法であったが、多軸用インターフェイス基板の表面、あるいは、裏面のいずれか一方面のみに多軸用サーボアンプモジュールを実装し、それを多軸用インターフェイス基板と固定するに適した長さにあるネジと、それに適合するナット用い、多軸用サーボアンプモジュールを多軸用インターフェイス基板に固定する方法も可能である。つまり、最大軸数内であれば、１軸〜６軸分まで、自由に多軸用サーボアンプモジュールの軸数を選択できるものである。
【００１８】
さらなる応用としては、６軸用インターフェイス基板を任意の数、例えば、８軸、１０軸、１２軸等の軸数分の多軸用サーボアンプモジュールを実装可能な多軸用インターフェイス基板を用いることで、軸数は自由に選択できる。つまり、多軸用インターフェイス基板を単軸〜複数軸用まで用意することにより、用途に応じて柔軟に対応可能な、任意の軸数の多軸サーボアンプ装置を提供できる。
また、別の応用としては、本実施例のように、多軸用サーボアンプモジュールを直線的に並置して並べるに限らない。つまり、今回の実施例においては、図５（ａ）に示すように、多軸用サーボアンプモジュール１（１軸目）と多軸用サーボアンプモジュール２（２軸目）の対と、多軸用サーボアンプモジュール３（３軸目）と多軸用サーボアンプモジュール４（４軸目）の対と、多軸用サーボアンプモジュール５（５軸目）と多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）の対とを直線的に隣接して、並置実装したが、実施例で説明した、二つの多軸用サーボアンプモジュールを対で多軸用インターフェイス基板の同位置両面へ実装できる構造と、これらを対で、多軸用インターフェイス基板を挟み込むように固定できる構造を確保すれば、直線配列でなく、多軸用インターフェイス基板上の任意の位置に実装が可能となる。これにより、用途に応じた形状に柔軟に対応可能な多軸サーボアンプ装置が提供できる。
【００１９】
以上述べたように、本願発明によれば、ベースプレート平面に対して多軸用サーボアンプモジュールを平行に実装可能とし、かつ、ベースプレートの両面に効率的に実装可能としたため、従来の多軸サーボアンプ装置より、ベースプレート厚さ方向に低い、薄型の多軸サーボアンプ装置が実現可能となる。
これにより、薄型スペースへ設置可能な多軸サーボアンプ装置を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の方法を適用する多軸用サーボアンプモジュールの実装方法の構成例を示す装置全体の等角図である。
【図２】本発明の多軸用サーボアンプモジュールを示す図で、（ａ）は正面図、ｂ）は下面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は背面図である。
【図３】本発明の多軸用インターフェイス基板を示す図で、（ａ）は正面図（陰線表示）、（ｂ）は下面図である。
【図４】図２の多軸用サーボアンプモジュールと図３の多軸用インターフェイス基板の分解図である。
【図５】図２の多軸用サーボアンプモジュールを図３の多軸用インターフェイス基板に実装した図で、（ａ）は正面図（陰線表示）、（ｂ）は下面図である。
【図６】産業用機械の可動部に搭載した多軸サーボアンプ装置の等角図である。
【図７】産業用機械の可動部の多軸サーボアンプ装置の取り付け位置である。
【図８】産業用機械の可動部への多軸サーボアンプ装置の取り付け詳細図である。
【図９】多軸サーボアンプ装置の構成ブロック図の例で、（ａ）は多軸サーボアンプ装置の構成例１、（ｂ）は構成例２である。
【図１０】従来の方法を適用したベースマウント実装型多軸用サーボアンプモジュールの実装方法の構成例を示す装置全体の等角図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  多軸用サーボアンプモジュール（１軸目）
２  多軸用サーボアンプモジュール（２軸目）
３  多軸用サーボアンプモジュール（３軸目）
４  多軸用サーボアンプモジュール（４軸目）
５  多軸用サーボアンプモジュール（５軸目）
６  多軸用サーボアンプモジュール（６軸目）
７  多軸用インターフェイス基板（６軸搭載用）
８  ネジ
９  ナット
１０  プリント基板
１１  台座
１２  多軸用インターフェイス基板と電気的に接続するコネクタ
１２ａ  プリント基板１０上の領域（１３ａと対角位置）
１３  多軸用インターフェイス基板と電気的に接続するコネクタ
１３ａ  プリント基板１０上の領域（１２ａと対角位置）
１４  モータ、あるいはエンコーダと電気的に接続するコネクタ
１５  モータ、あるいはエンコーダと電気的に接続するコネクタ
１６〜１９  台座足
１６ａ〜１９ａ  多軸用サーボアンプモジュールを位置決め及び固定するための貫通穴
２０  機械取り付け用の台座取り付け平面
２１  多軸用サーボアンプモジュール中心線（正面図において垂直線）
２２  多軸用サーボアンプモジュール中心線（正面図において水平線）
２３、２４  多軸用サーボアンプモジュール１（１軸目）と電気的に接続するコネクタ（基板７の表面に搭載）
２３ａ、２４ａ  多軸用サーボアンプモジュール２（２軸目）と電気的に接続するコネクタ（基板７の裏面に搭載）
２５、２６  多軸用サーボアンプモジュール３（３軸目）と電気的に接続するコネクタ（基板７の表面に搭載）
２５ａ、２６ａ  多軸用サーボアンプモジュール４（４軸目）と電気的に接続するコネクタ（基板７の裏面に搭載）
２７、２８  多軸用サーボアンプモジュール５（５軸目）と電気的に接続するコネクタ（基板７の表面に搭載）
２７ａ、２８ａ  多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）と電気的に接続するコネクタ（基板７の裏面に搭載）
２９〜３２  電源供給、制御信号、信号入出力、伝送等の電気的接続を行なうコネクタ
３３〜３６  多軸用サーボアンプモジュールを位置決め及び固定するための穴
３７〜４０  多軸用サーボアンプモジュールを位置決め及び固定するための穴
４１〜４４  多軸用サーボアンプモジュールを位置決め及び固定するための穴
４５、４６  多軸用サーボアンプモジュール１（１軸目）と多軸用インターフェイス基板７のコネクタ嵌合位置
４５ａ、４６ａ  多軸用サーボアンプモジュール２（２軸目）と多軸用インターフェイス基板７のコネクタ嵌合位置
４７、４８  多軸用サーボアンプモジュール３（３軸目）と多軸用インターフェイス基板７のコネクタ嵌合位置
４７ａ、４８ａ  多軸用サーボアンプモジュール４（４軸目）と多軸用インターフェイス基板７のコネクタ嵌合位置
４９、５０  多軸用サーボアンプモジュール５（５軸目）と多軸用インターフェイス基板７のコネクタ嵌合位置
４９ａ、５０ａ  多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）と多軸用インターフェイス基板７のコネクタ嵌合位置
５１  マウンタテーブル
５２  マウンタヘッド（機械可動部）
５３  多軸サーボアンプ装置
５４〜５７  多軸サーボアンプ装置取り付け用ネジ穴タップ
５８〜６１  多軸サーボアンプ装置取り付け用ネジ穴タップ
６２〜６５  多軸サーボアンプ装置取り付け用ネジ穴タップ
６６  マウンタヘッドの取り付け平面
６７  多軸用サーボアンプモジュール２（２軸目）取り付け用の平面
６８  多軸用サーボアンプモジュール４（４軸目）取り付け用の平面
６９  多軸用サーボアンプモジュール６（６軸目）取り付け用の平面
７０  多軸サーボアンプ装置固定用ネジ
７１〜７４  多軸用サーボアンプモジュール１（１軸目）とサーボアンプモジュール２（２軸目）と多軸用インターフェイス基板７の固定用の穴位置
７５〜７８  多軸用サーボアンプモジュール３（３軸目）とサーボアンプモジュール４（４軸目）と多軸用インターフェイス基板７の固定用の穴位置
７９〜８２  多軸用サーボアンプモジュール５（５軸目）とサーボアンプモジュール６（６軸目）と多軸用インターフェイス基板７の固定用の穴位置
８３  上位コントローラ
８４  通信インターフェイス
８５  多軸用サーボアンプモジュール
８６  サーボモータ
８７  伝送ケーブル
８８  バス接続、あるいは、シリアル通信等
８９  モータケーブル
９０  多軸サーボアンプ機能部
９１  ベースプレート
９２  通信インターフェイス
９３  多軸用サーボアンプモジュール
９４、９５  電源供給、制御信号、信号入出力、伝送等の電気的接続を行なうコネクタ
９６、９７  モータ、あるいはエンコーダと電気的に接続するコネクタ、または、電源供給、制御信号、信号入出力、伝送等の電気的接続を行なうコネクタ
９８  多軸用サーボアンプモジュール取り付け用ネジ穴タップ
９９  多軸用サーボアンプモジュール固定板部
１００  多軸用サーボアンプモジュール固定板部穴
１０１  ネジ
１０２  ケース
１０３  プリント基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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