(57)【要約】【課題】エンコーダ内部のアナログ信号に対する高速のデータ処理やシリアル伝送に関わる伝送遅れを解消し、システム全体のトータルコストを低減する。【解決手段】サーボモータ１の動作指令はエンコーダ２内部に入力され、エンコーダ２からパワー部３に対して、電流指令やゲート開放時間指令等を含む制御信号が送られる。エンコーダ２内部の制御部は、サーボモータ１の位置を示すＳｉｎθ、Ｃｏｓθのアナログ信号を直に読み込み、制御信号を生成する。【選択図】  図１
2004180362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータに取り付けられたエンコーダ内部の制御手段に前記サーボモータの動作指令を送る第１のステップと、
前記制御手段から前記エンコーダとは別の場所に位置するパワー手段に対して、電流指令およびゲート開放時間指令を含む制御信号を送る第２のステップと、
前記パワー手段から前記サーボモータに対して、前記制御信号に基づいて所定の電力を供給する第３のステップとを有することを特徴とする、サーボモータへの電力供給方法。
【請求項２】
前記第２のステップは、前記制御手段にて、前記エンコーダ内部のセンサ手段にて検出された前記サーボモータの位置を示すアナログ信号を直に読み取り、読み取ったアナログ信号および前記サーボモータの動作指令に基づいて、前記パワー手段に対して前記制御信号を送るステップであることを特徴とする、請求項１に記載のサーボモータへの電力供給方法。
【請求項３】
サーボモータと、前記サーボモータに取り付けられたエンコーダと、前記エンコーダとは別の場所に位置し、前記サーボモータに所定の電力を供給するパワー手段とを有してなるサーボドライブシステムにおいて、
前記エンコーダは、前記サーボモータの動作指令を入力とし、前記パワー手段に対して電流指令およびゲート開放時間指令を含む制御信号を送る制御手段を有し、
前記パワー手段は、前記制御信号に基づいて前記サーボモータに対して前記所定の電力を供給することを特徴とするサーボドライブシステム。
【請求項４】
前記エンコーダは、前記サーボモータの位置を示すアナログ信号を検出するセンサ手段を有し、
前記制御手段は、前記センサ手段にて検出されたアナログ信号を直に読み取り、読み取ったアナログ信号および前記サーボモータの動作指令に基づいて、前記パワー手段に対して前記制御信号を送ることを特徴とする請求項３に記載のサーボドライブシステム。
【請求項５】
前記制御手段は、カウンターおよびＡ／Ｄコンバータを備えたＣＰＵであることを特徴とする、請求項４に記載のサーボドライブシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＡやロボット用のサーボモータに所定の電力を供給し、駆動するためのサーボモータへの電力供給方法、サーボドライブシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のサーボドライブシステムでは、サーボドライブ装置が、サーボモータの後端に取り付けられたエンコーダからサーボモータの位置データをフィードバックし、フィードバックした位置データに基づいてサーボモータを駆動していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、従来のサーボドライブシステムの一構成例を示す図である。
【０００４】
図３を参照すると、本従来例のサーボドライブシステムにおいては、サーボモータ４と、エンコーダ５と、サーボドライブ装置６とが設けられている。
【０００５】
サーボドライブ装置６の内部においては、ＣＰＵ等である指令部６１とパワー部６２とが一体に設けられている。指令部６１は、不図示の上位コントローラからのサーボモータ４の動作指令と、サーボモータ４の後端に取り付けられたエンコーダ５からの位置データを含むフィードバック信号とが入力され、入力された動作指令とフィードバック信号とに基づいて、パワー部６２を駆動するための制御信号をパワー部６２に送る。この制御信号は、電流指令やゲート開放時間指令等を含む信号となっている。パワー部６２は、指令部６１からの制御信号に基づいてサーボモータ４に所定の電力を供給し、サーボモータ４を駆動する。
【０００６】
エンコーダ５は、サーボモータ４の位置データを含むフィードバック信号を指令部６１に送る。エンコーダ５は、かつてはサーボモータ４の位置データをパルス列で送っていて安価な物であったが、最近では１回転当たりのパルス数が増大し、エンコーダ５内部でのデータ処理が行われるようになっている。
【０００７】
図４は、図３に示したエンコーダ５の内部構成を示すブロック図である。
【０００８】
図４を参照すると、エンコーダ５においては、光ディスク（以下、ディスクと略す）５１と、センサ５２と、Ａ／Ｄコンバータ５３と、ＡＳＩＣ等であるデータ処理部５４と、ＣＰＵ等である制御部５５と、ＡＳＩＣ等である伝送部５６とが設けられている。
【０００９】
このように構成されたエンコーダ５では、まず、エンコーダ５内部のディスク５１の位置、すなわちサーボモータ４の位置を示すＳｉｎθ、Ｃｏｓθのアナログ信号がセンサ５２により検出される。
【００１０】
かつては、エンコーダ５では、センサ５２により検出されたＳｉｎθ、Ｃｏｓθのアナログ信号を整形したパルス列を、位置データとして出力するだけで済んだが、現在は、Ｓｉｎθ、Ｃｏｓθのアナログ信号の逓倍処理を行い、更に８ｂｉｔ〜１２ｂｉｔの分解能を上げている。
【００１１】
具体的には、データ処理部５４は、Ａ／Ｄコンバータ５３の出力信号に対する逓倍処理により分解能を上げ、θを演算で求めるとともに、Ｓｉｎθ、Ｃｏｓθのアナログ信号をパルスにして不図示のカウンターでカウントする。このとき、データ処理部５４にて演算されたθの値とカウントされた値との間にはずれが生じている。このため、制御部５５は、カウンターの象限とθの象限とを合わせた上で、カウンターの値とθの値とを連結させて２０ｂｉｔ以上の位置データとし、この位置データを含むフィードバック信号をシリアルデータに変換して伝送部５６を介してサーボドライブ装置６内部の指令部６１へ送る。
【００１２】
なお、エンコーダ５では、サーボモータ４の位置データをサーボドライブ装置６にシリアル伝送でフィードバックするために、上述のアナログ信号に対するデータ処理を高速で行う必要がある。例えば、エンコーダ５では、θの演算方式として、特許文献２に記載された方式を用いて処理が行われている。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１１−２５９１３９号公報
【特許文献２】
特開平０４−３２８４１０号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のサーボドライブシステムにおいては、エンコーダにＣＰＵを搭載し、エンコーダ内で、サーボモータの位置を示すアナログ信号に対する高速のデータ処理を行い、その位置データをサーボドライブ装置にシリアル伝送でフィードバックしているため、このような高速のデータ処理やシリアル伝送に関わる伝送遅れが問題となっている。また、フィードバック信号は、サーボモータの位置データだけでなく温度データ等も含んでいるため、データ量が膨大なものになりつつあり、シリアル伝送に関わる伝送遅れが更に問題となる。
【００１５】
更に、エンコーダに制御部としてＣＰＵを搭載するだけでなく、サーボドライブ装置にも指令部としてＣＰＵを搭載しているため、システム全体のトータルコストが増大してしまうことが問題となっている。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、エンコーダ内部のアナログ信号に対する高速のデータ処理やシリアル伝送に関わる伝送遅れを解消することができるとともに、システム全体のトータルコストを低減することができる、サーボモータへの電力供給方法、サーボドライブシステムを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のサーボモータへの電力供給方法は、
サーボモータに取り付けられたエンコーダ内部の制御手段に前記サーボモータの動作指令を送る第１のステップと、前記制御手段から前記エンコーダとは別の場所に位置するパワー手段に対して、電流指令およびゲート開放時間指令を含む制御信号を送る第２のステップと、前記パワー手段から前記サーボモータに対して、前記制御信号に基づいて所定の電力を供給する第３のステップとを有することを特徴とするものである。
【００１８】
また、前記第２のステップは、前記制御手段にて、前記エンコーダ内部のセンサ手段にて検出された前記サーボモータの位置を示すアナログ信号を直に読み取り、読み取ったアナログ信号および前記サーボモータの動作指令に基づいて、前記パワー手段に対して前記制御信号を送るステップであることを特徴とするものである。
【００１９】
上記目的を達成するために本発明のサーボドライブシステムは、
サーボモータと、前記サーボモータに取り付けられたエンコーダと、前記エンコーダとは別の場所に位置し、前記サーボモータに所定の電力を供給するパワー手段とを有してなるサーボドライブシステムにおいて、前記エンコーダは、前記サーボモータの動作指令を入力とし、前記パワー手段に対して電流指令およびゲート開放時間指令を含む制御信号を送る制御手段を有し、前記パワー手段は、前記制御信号に基づいて前記サーボモータに対して前記所定の電力を供給することを特徴とするものである。
【００２０】
また、前記エンコーダは、前記サーボモータの位置を示すアナログ信号を検出するセンサ手段を有し、前記制御手段は、前記センサ手段にて検出されたアナログ信号を直に読み取り、読み取ったアナログ信号および前記サーボモータの動作指令に基づいて、前記パワー手段に対して前記制御信号を送ることを特徴とするものである。なお、前記制御手段は、カウンターおよびＡ／Ｄコンバータを備えたＣＰＵであることが好ましい。
【００２１】
（作用）
上記のように構成された本発明においては、エンコーダの内部において、サーボモータの動作命令が制御手段に入力され、制御手段にてアナログ信号が直に読み取られて制御信号が生成され、制御手段からパワー手段に対して制御信号が送られるため、サーボモータの位置データをフィードバックするためのアナログ信号に対する高速のデータ処理や位置データのシリアル伝送を行う必要がなくなり、それにより、アナログ信号に対する高速のデータ処理や位置データのシリアル伝送に関わる伝送遅れを解消することが可能となる。
【００２２】
また、従来はエンコーダの外部に設けていた、制御信号を生成する指令部を、エンコーダ内部の制御手段と一体にしているため、システム全体の構成を簡素化することが可能となり、それにより、トータルコストを低減することが可能となる。また、エンコーダ内部で、アナログ信号に対する高速のデータ処理が不要になるためエンコーダの内部の構成を簡素化することが可能となり、それにより、システム全体のトータルコストをさらに低減することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態のサーボドライブシステムを示す図である。また、図２は、図１に示したエンコーダ２の内部構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１および図２を参照すると、本実施形態のサーボドライブシステムにおいては、図３の指令部６１と図４の制御部５５とが一体とされた制御部２３が、サーボモータ１の後端に取り付けられたエンコーダ２内部に設けられた構成となっている。すなわち、不図示の上位コントローラからのサーボモータ１の動作指令はエンコーダ２内部の制御部２３に入力され、制御部２３からパワー部３に対して、電流指令やゲート開放時間指令等を含む制御信号が送られ、パワー部３からサーボモータ１に対して、制御信号に基づく所定の電力が供給される。
【００２６】
図２を参照すると、エンコーダ２においては、ＣＰＵ等である上述の制御部２３の他、光ディスク（以下、ディスクと略す）２１と、センサ２２と、ＡＳＩＣ等である伝送部２４とが設けられている。
【００２７】
このように構成されたエンコーダ２では、まず、エンコーダ２内部のディスク２１の位置、すなわちサーボモータ１の位置を示すＳｉｎθ、Ｃｏｓθのアナログ信号がセンサ２２により検出される。
【００２８】
制御部２３は、不図示の上位コントローラからのサーボモータ１の動作指令が入力されると、パワー部３に伝送すべき制御信号を生成する。最近のＣＰＵには、カウンターや、低速ではあるがＡ／Ｄコンバータが備えられている。したがって、このようなＣＰＵを制御部２３として適用すれば、制御部２３は、Ｓｉｎθ、Ｃｏｓθのアナログ信号である位置データを直に読み取ることができ、このアナログ信号および上記で入力されたサーボモータ１の動作指令を基に、電流指令やゲート開放時間指令等を含む制御信号を生成することができる。すなわち、エンコーダ２内部では、アナログ信号に対する高速のデータ処理が不要となる。
【００２９】
その後、制御部２３は、上記で生成した制御信号をシリアルデータに変換して伝送部２４を介してパワー部３へ送る。この制御信号は、サーボモータ１の位置データや温度データを含むフィードバック信号と比較すると、データ量が大幅に低減されているため、高速なシリアル伝送でパワー部３へ送ることができる。
【００３０】
上述したように本実施形態においては、エンコーダ２内部で、サーボモータ１の位置データをフィードバックするためのアナログ信号に対する高速のデータ処理や位置データのシリアル伝送を行う必要がなくなるため、このような高速のデータ処理やシリアル伝送に関わる伝送遅れを解消することができる。
【００３１】
また、本実施形態においては、図３の指令部６１と図４の制御部５５とが一体とされた制御部２３がエンコーダ２内部に設けられているため、システム全体の構成を簡素化することができ、システム全体のトータルコストを低減することができる。また、エンコーダ２内部で、アナログ信号に対する高速のデータ処理が不要となることで、エンコーダ２内部の構成を簡素化することができるため、システム全体のトータルコストを更に低減することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、エンコーダの内部において、サーボモータの動作命令が制御手段に入力され、制御手段にてアナログ信号が直に読み取られて制御信号が生成され、制御手段からパワー手段に対して制御信号が送られるような構成となっている。
【００３３】
それにより、サーボモータの位置データをフィードバックするためのアナログ信号に対する高速のデータ処理や位置データのシリアル伝送を行う必要がなくなるため、このような高速のデータ処理やシリアル伝送に関わる伝送遅れを解消することができる。また、システム全体の構成を簡素化することができるため、トータルコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のサーボドライブシステムを示す図である。
【図２】図１に示したエンコーダの内部構成を示すブロック図である。
【図３】従来のサーボドライブシステムの一構成例を示す図である。
【図４】図３に示したエンコーダの内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    サーボモータ
２    エンコーダ
３    パワー部
２１    光ディスク（ディスク）
２２    センサ
２３    制御部
２４    伝送部
【図１】
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【図２】
2004180362.tif 000004
【図３】
2004180362.tif 000005
【図４】
2004180362.tif 000006