(57)【要約】【課題】本発明はロボットアーム等のアクチエーター駆動用のモーターの多軸制御に関する。１軸のコントローラーを所要軸数連結して多軸制御を可能にする１軸コントローラーとコントロールプログラムを提供する。【解決手段】制御軸数が１軸のコントローラーに、出力２点、入力２点のタイミング信号授受の接点を設けて、この１軸コントローラーを所要軸数個並べて、互いに隣接するコントローラーの出力は入力と、入力は出力とを連結する。モーター回転中や計時動作中に、任意の位置から隣接するコントローラーへタイミング信号が出力できる一行のプログラムと、動作の無い時は隣接するコントローラーからのタイミング信号を直ちに転送出力できる一行のプログラムとを信号授受プログラムとし、各行のプログラムは隣接するコントローラーからのタイミング信号を受け取るとその行のプログラム終了後一行歩進できることを特徴とするコントロールプログラムを作成する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御軸数が１軸のコントローラーに、出力２点、入力２点のタイミング信号授受の接点を設けて、この１軸コントローラーを所要軸数並べて、互いに隣接するコントローラーの出力は入力と、入力は出力とを連結して数珠繋ぎにした多軸制御装置。
【請求項２】
モーター回転中や計時動作中に、任意の位置から隣接するコントローラーへタイミング信号が出力できる一行のプログラムと、動作の無い時は隣接するコントローラーからのタイミング信号を直ちに転送出力できる一行のプログラムとを信号授受プログラムとし、各行のプログラムは隣接するコントローラーからのタイミング信号を受け取るとその行のプログラム終了後一行歩進できることを特徴とするコントロールプログラムの組み合わせでなる多軸制御コントロールプログラム。
【請求項３】
請求項１の多軸装置を機械構造の中に一体組み込みし、請求項２のコントロールプログラムとで動作制御するロボット等の機械装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロボットアーム等のアクチエーター駆動用のモーターの多軸制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来モーターのプログラム制御コントローラーは、１軸、２軸、４軸、６軸用が広く市販されており、所要のモーター数に合うように組み合わせて使用している。あるいは所要のモーター数の制御可能な専用コントローラーを製作している。
複数のコントローラーを連結する際は，主コントローラーに副の全てのコントローラーを連結し、主のコントローラーから副のコントローラの動作タイミング指令を発信している。（ここに述べるコントローラーとは、組み込んだプログラムの通りに、モーターの回転量やアクチエーターの移動量、計時、計数、信号の授受、等の所定の動作をするプログラムコントローラーである）
最近では介護ロボット、ペットロボット、自動組立機等の発展でモーター軸数が増える傾向にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の欠点として
▲１▼　モーター数に合した専用コントローラーを一から製作すると費用、期間が多
大になる。
▲２▼　市販品組み合わせのとき、遊ぶ軸が出来ることがあり，不経済。（例えば５
軸必要な時、６軸を選ぶと１軸遊ぶ）
▲３▼　メモリ、ＣＰＵ、処理回路、コネクター等が軸数に比例して多くなり、コントローラー容積が大になり、システムの小型化が困難になる。配線が複雑で
、ケーブルの始末に苦労する。
▲４▼　プログラム作成作業において、次々と異なるモーターの動きを把握しながら
作業を進めるので、プログラム作成に熟練を要する。
▲５▼　モーターの識別番号（ＸＹＺ，Ｍ１Ｍ２．．．等）をプログラムに入れるこ
とが必要で、間違いやすく、プログラムバグが多くなる。
▲６▼　プログラム作成作業は、全体をみながら進めるので、ほとんど一人でおこなう。このため日数がおおくかかる。またプログラムの内容が他者に理解しに
くい。
等が上げられる。
そこで本発明は、モーター数を気にせずにシステム構築が出来る多軸制御装置と、プログラム作成を多人数で分担しやすくしたコントロールプログラムを提供すると共に、この多軸制御装置を組み込み、配線の少ないすっきりしたロボットや自動機を小型化することを課題とする。
【０００５】
【題を解決するための手段】
▲１▼　１個のコントローラーは１個のモーターを制御する。
▲２▼　１個のコントローラーは、他のコントローラーとの信号やりとりのため、出
力２点、入力２点の接点を備えている。
▲３▼　隣り合うコントローラー同士で互いの出力１点を入力１点に、入力１点を出力１点に連結する。残る出力１点、入力１点も次の隣り合うコントローラー
と同様に連結する。
▲４▼　こうして所要軸数のコントローラーを２本の信号線で数珠繋ぎにし、多軸制
御装置とする。
【０００６】
コントロールプログラムについて述べる。
▲１▼　各軸のコントロールプログラムは一行ずつ歩進する。
▲２▼　一行のコントロールプログラムは動作中任意の位置からタイミング信号を出
力できる。
▲３▼　隣接するコントローラーはこのタイミング信号を受けて、自己のプログラム
の一行をスタートし、動作終了すると次行に歩進する。
▲４▼　一行のコントロールプログラムはモーター、タイマ等無動作のときは、タイミング信号を受けると、次の隣接するコントローラーにタイミング信号を出
力する。
▲５▼　１個のコントローラーは、自己の電源供給接点、モーターのマニュアル動作用の接点、コンピューターとの通信接点等は必要に応じて別に設置している
。
【０００７】
【実施例１】
▲１▼　図１において、コントローラー１は、外部との信号の授受のため入力接点２及び出力接点３、出力接点４及び入力接点５、パソコンやモーターや電源と
連結するコネクター６を設置する。
▲２▼　コネクター６はパソコンと連結して、パソコン上で作成した動作プログラムをコントローラー１のメモリーに記憶さす。モーター７はコントローラー１
の動作プログラムにより所要の動作をする。
▲３▼　図２において、コントローラー１と、同じ構成のコントローラー８，９，を並べて、互いの出力接点４と入力接点２’、入力接点５と出力接点３’、出力接点４’と入力接点２”、入力接点５’と出力接点２”を連結して２本の
信号線で数珠繋ぎにして多軸制御装置とする。
次にコントロールプログラムの実施例２について詳述する。
図３はモーター７，１０，１１が順次動作するものをグラフにしている。
コントローラー１のプログラム
１行目：スタート信号の入力によりモーター７を所要量回転さし、回転が終わるとタイミング信号をコントローラー８に発進する。
２行目：コントローラー８からのタイミング信号の入力を待ち、入力と共にモーター７を所要量回転さす。
コントローラー８のプログラム
１行目：コントローラー１からのタイミング信号の入力を待ち、入力と共にモーター１０を所要量回転さし、回転が終わるとタイミング信号をコントローラー９に発進する。
２行目：コントローラー９からのタイミング信号の入力を待ち、入力があればコントローラー１へタイミング信号を発信する。（受け渡し点１２）
コントローラー９のプログラム
１行目：コントローラー８からのタイミング信号の入力を待ち、入力と共にモーター１１を所要量回転さし、回転が終わるとタイミング信号をコントローラー８に発進する。
コントローラー１，８，９に以上のプログラムをインストールしておくと、図２の通りモーター７，１０，１１が順次動作する。
【０００９】
図４の実施例３のプログラムにおいて詳述する。
コントローラー１のプログラム
１行目：スタート信号の入力によりモーター７を所要量回転さし、回転の途中で２回タイミング信号をコントローラー８に発進する。（発信点１３，１４）
２行目：コントローラー８からのタイミング信号の入力を待ち、入力と共にモーター７を所要量回転さす。
コントローラー８のプログラム
１行目：コントローラー１からのタイミング信号の入力を待ち、入力と共にモーター１０を所要量回転さす。
２行目：コントローラー１からのタイミング信号の入力を待ち、入力があればコントローラー９へタイミング信号を発信する。（受け渡し点１５）
３行目：コントローラー９からのタイミング信号の入力を待ち、入力と共にモーター１０を所要量回転さし、回転が終わるとタイミング信号をコントローラー１に発進する。
コントローラー９のプログラム
１行目：コントローラー８からのタイミング信号の入力を待ち、入力と共にモーター１１を所要量回転さし、次の回転までの計時動作中にタイミング信号をコントローラー８に発進し計時動作後モーター１１をさらに回転さす。（発信点１６）
コントローラー１，８，９に以上のプログラムをインストールしておくと、図３の通りモーター７，１０，１１が順次動作する。
【００１０】
以上のようにモーター回転中や計時動作中に、任意の位置から隣接するコントローラーへタイミング信号が出力できる一行のプログラムと、動作の無い時は隣接するコントローラーからのタイミング信号を直ちに転送出力できる一行のプログラムとを信号授受プログラムとし、各行のプログラムは隣接するコントローラーからのタイミング信号を受け取ると、その行のプログラム終了後一行歩進できることを特徴とするコントロールプログラムの組み合わせでなる多軸制御プログラムとする。
【００１１】
【３関節ロボットアームの実施例４】
図５に示す３関節ロボットアームは、第一アーム２０にコントローラ１とモーター７を、第ニアーム２１にコントローラ８とモーター１０を、第三アーム２２にコントローラ９とモーター１１を機械構造の中に一体構造として設置し、モーター７は第二アーム２１を駆動し、モーター１０は第三アーム２２を駆動し、モーター１１は先端アーム２３を駆動し、コントロールプログラムは前述のプログラムが組み込まれている。
【００１２】
【発明の効果】
▲１▼　制御軸数に関係無く、１種類のコントローラーの使用で良い。
▲２▼　コネクターのピン数が少ないので小さい小型コネクタですむ。また配線も
細くてよい。
▲３▼　１個のコントローラーは１個のモーターの動きのみを制御すればよいので、ＣＰＵやメモリーの容量が少なくて済み、コントローラは容積を小さく出
来る。
▲４▼　コントローラー容積が小さいので、機械構造に一体組み込み出来る。
▲５▼　１個のコントローラーは１個のモーターの動きのプログラムと、隣接するコントローラーとの入出力信号のプログラムを作成すればよいので、プログ
ラム構築が簡単。
▲６▼　図２，３のような動作グラフがあれば、各コントラーラーのプログラムを
数人で分担するのが容易になり、プログラム作成時間を短縮できる。
▲７▼　システム構築中に軸数が変更されても増減が簡単。
▲８▼　このコントローラーとコントロールプログラムとでなる多軸制御を組み込んでなる装置は、コントローラーを機械構造に組み込むことが出来、配線も
簡単で、プログラミングが容易で、機械システムの構築が容易にできる。
▲９▼　故障対応の補用品として１種類のコントローラーを用意すればよい。
▲１０▼　プログラムミスで動きのおかしいとき、そのコントローラーのみに
対応すればよい。
▲１１▼　互いのコントローラーを２本の信号線で連結することは、２本の線
にかぎらず他の通信手段で連結することも容易である。
▲１２▼　本発明のコントロールプログラムは一行のプログラムと記述しているが、必ずしも一行のプログラムでなくても、数行以上の一連のプログラム
と置き換えるのも容易である。
▲１３▼　図２において、コントローラー１の入力接点２とコントローラー９の出力接点４”、コントローラー１の出力接点３とコントローラー９の入力接点５”を連結すると、どれが主のコントローラーであるかは不問になり、システムによって都合の良いコントローラーを主においてコントロールプロ
グラムを構築することができる。
【００１３】
【図面の簡単な説明】
【図１】は本発明実施例１のコントローラーの概略構成図。
【図２】は本発明実施例１のコントローラーを３個接続した図。
【図３】は本発明実施例２のコントロールプログラムの流れを示すグラフ。
【図４】は本発明実施例３のコントロールプログラムの流れを示すグラフ。
【図５】は本発明実施例４の３関節ロボットアームの図。
【符号の説明】
１…コントローラー　　２…入力接点Ａ　　３…出力接点Ｂ　　２０…３関節ロボットアーム
【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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