(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸駆動装置及び従属軸駆動装置は、ローカル軸及びリモート軸モーターの移動及びＩ／Ｏ信号を制御するため、移動制御及び論理制御手順をプログラムでき、そして前記各軸駆動装置の動作パラメータを設定でき、
前記主軸駆動装置は通信回線へ経路命令を伝送するため、移動制御手順を実行し、そして
前記主軸駆動装置は前記経路命令により軸の内挿命令を計算し、そして前記従属軸駆動装置は前記通信回線を通して伝送される前記経路命令により軸の内挿命令を計算し、これにより主軸モーター及び従属軸モーターは前記経路命令及び前記動作パラメータにより駆動される、
通信回線、通信回線へ接続された主軸駆動装置、主軸駆動装置へ接続された主軸モーター、通信回線へ接続された多くの従属軸駆動装置、従属軸駆動装置へ接続された多くの従属軸モーター、及び前記駆動装置の一つへ接続されたパソコン又はマン‐マシンインターフェースからなり、
前記主軸駆動装置及び前記従属軸駆動装置は、同一構造のサーボ駆動装置アセンブリからなり、前記主軸駆動装置と前記従属軸駆動装置との区別は、割り当てられるステーション数により決定され、
前記各軸の移動のための前記経路命令からの内挿命令は、回線負荷を抑えるため各軸の駆動装置で計算されることを特徴とする、移動のための多軸制御を提供する分散型移動制御を有する交流サーボシステム。
【請求項２】
前記パソコン又はマン‐マシンインターフェースが伝送線及び前記通信回線を通して前記移動制御手順をダウンロードし、前記動作パラメータを設定及び編集し、そして前記各軸モーターの動作状況をモニターする、請求項１のような交流サーボシステム。
【請求項３】
前記各主軸駆動装置及び従属軸駆動装置はサーボ駆動装置アセンブリからなり、そして前記サーボ駆動装置アセンブリは前記パソコン又はマン‐マシンイターフェースへ接続された通信ユニット、
前記パソコン又はマン‐マシンインターフェースにより、前記伝送線及び通信ユニットを通してシステムパラメータ・変数ユニットに記憶された前記動作パラメータを設定及び編集し、前記サーボ駆動装置アセンブリの前記各ユニットへ通信を提供し、そして前記動作パラメータを記憶するシステムパラメータ・変数ユニット、
前記論理制御手順によりＩ／Ｏステータスを設定し、そして前記システムパラメータ・変数ユニットに前記Ｉ／Ｏステータスを記憶するためのＩ／Ｏユニット、
前記Ｉ／ＯユニットのＩ／Ｏを設定するため、前記論理制御手順を実行し、前記ローカル及びリモートモーターを制御するため前記移動制御手順を実行し、前記通信回線及び通信ユニットを通して前記移動プログラムをダウンロードし、前記移動プログラムは前記経路命令を発生させるため実行され、移動制御ユニットは前記動作パラメータにより各サンプリング時刻の内挿点を計算し、そして前記システムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ内挿点を記憶する移動制御ユニット、及び
前記システムパラメータ・変数ユニットに記憶された内挿点及び前記動作パラメータにより前記各軸のモーターを駆動するための駆動制御ループユニットからなる請求項１のような交流サーボシステム。
【請求項４】
前記システムパラメータ・変数ユニットに記憶された前記動作パラメータは、動作モード、軸パラメータ、軸ステータス、経路パラメータ、デジタルＩ／Ｏモード、及び通信パラメータからなる、請求項３のような交流サーボシステム。
【請求項５】
前記移動制御ユニットはＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＰＵ及び経路発生器からなり、前記ＲＡＭはダウンロードされた前記移動プログラムを記憶し、前記ＣＰＵは前記論理制御手順をプログラムするためＰＬＣ命令のグループを提供し、前記ＣＰＵは前記経路発生器の入力命令として使用するための命令を発生されるため前記移動プログラムを実行し、前記経路発生器は各サンプリング時刻の内挿点を計算し、そして前記内挿点をシステムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ記憶する、請求項３のような交流サーボシステム。
【請求項６】
前記通信回線はＵＳＢバス、ＲＳ２３２(４８５)バス及びＣＡＮバスからなる、請求項１のような交流サーボシステム。
【請求項７】
前記主軸モーター及び従属軸モーターは交流サーボモーターである、請求項１のような交流サーボシステム。
【請求項８】
主軸駆動装置及び多くの従属軸駆動装置のための移動制御手順をプログラミングし、
各軸駆動装置の動作パラメータを設定し、前記主軸駆動装置は経路命令を通信回線へ伝送するため前記移動制御手順を実行し、
前記経路命令により前記各軸駆動装置の命令を計算し、
前記命令及び前記動作パラメータにより主軸モーター及び多くの従属軸モーターを駆動し、
ローカル軸又はリモート軸モーター及びＩ／Ｏ信号を制御するため前記移動制御手順を実行することからなる、移動のための多軸制御を提供する分散型移動制御を有する交流サーボシステムの制御方法。
【請求項９】
前記通信回線を通して、前記主軸駆動装置及び従属軸駆動装置の前記移動制御手順をダウンロードし、そして前記動作パラメータを設定及び編集し、
いずれかの前記軸駆動装置へ接続された前記通信回線及び伝送線を通して、前記各軸モーターの動作状況をモニターするパソコンまたはマン‐マシンインターフェースから更になる請求項８のような方法。
【請求項１０】
前記主軸駆動装置及び従属軸駆動装置はサーボ駆動アセンブリからなり、
前記サーボ駆動装置アセンブリに前記動作パラメータを記憶し、そして前記ユニットへの通信をするため前記システムパラメータ・変数ユニットを提供し、
前記伝送線及び通信ユニットを通して、前記ローカル軸のシステムパラメータ・変数ユニットの動作パラメータを設定及び編集するパソコンまたはマン‐マシンインターフェース、又は前記通信ユニット通して前記遠隔軸のシステムパラメータ・変数ユニットの動作パラメータを設定及び編集し、
前記Ｉ／ＯユニットのＩ／Ｏステータスを設定するため、前記論理制御手順を実行し、そして前記システムパラメータ・変数ユニットに前記Ｉ／Ｏステータスを記憶するための移動制御ユニット、
前記移動経路の命令を発生させるための前記移動制御手順を実行し、そして前記動作パラメータにより各サンプリング時刻の内挿点を計算し、そして前記システムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ前記内挿点を記憶し、そして
前記ローカル軸及びリモート軸モーター及び前記Ｉ／Ｏ信号を制御するため前記移動制御手順を実行する移動制御ユニット及び
前記システムパラメータ・変数ユニットに記憶された前記内挿点及び前記動作パラメータにより前記各軸のモーターを駆動するための駆動制御ループ、から更になる請求項８のような方法。
【請求項１１】
前記ＲＡＭへダウンロードされた前記移動制御手順を記憶し、
前記ＣＰＵは前記論理制御手順をプログラムするためＰＬＣ命令のグループを提供し、
前記主軸のＣＰＵは前記移動経路を発生させ、そして前記経路発生器の入力として使用される命令を発生させるため前記ＲＡＭの移動制御手順を実行し、そして前記動作パラメータにより各サンプリング時刻の内挿点を計算し、そして前記内挿点を前記システムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ記憶する経路発生器、から更になる請求項10のような方法。
【請求項１２】
各主軸駆動装置及び従属軸駆動装置はサーボ駆動装置アセンブリからなり、そして前記サーボ駆動装置アセンブリは、
通信回線へ接続され、そしてパソコン又はマン‐マシンインターフェースへ接続された通信ユニット、
前記パソコン又はマン‐マシンインターフェースは伝送線及び前記通信ユニットを通してシステムパラメータ・変数ユニットに記憶された動作パラメータを設定及び編集し、前記サーボ駆動装置アセンブリの各ユニットへ通信を提供し、そして前記動作パラメータを記憶するシステムパラメータ・変数ユニット、
論理制御手順によるＩ／Ｏステータスの設定及び前記システムパラメータ・変数ユニットへ前記Ｉ／Ｏステータスを記憶させるためのＩ／Ｏユニット、
ローカル軸及びリモート軸モーターを制御するため移動制御手順を実行し、前記通信回線及び前記通信ユニットを通して移動プログラムをダウンロードし、前記移動プログラムは経路命令を発生させるため実行され、移動制御ユニットは前記動作パラメータにより各サンプリング時刻の内挿点を計算し、そして前記内挿点を前記システムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ記憶させ、
前記システムパラメータ・変数ユニットに記憶された前記内挿点及び前記動作パラメータにより各軸のモーターを駆動し、
通信回線、通信回線へ接続された主軸駆動装置および多くの従属軸駆動装置、従属軸駆動装置へ接続された多くの従属軸モーター、主軸駆動装置へ接続された主軸モーター、駆動装置の一つへ接続されたパソコン又はマン‐マシンインターフェース、からなる移動のための多軸制御を提供する分散型移動制御を有する交流サーボシステム。
【請求項１３】
前記システムパラメータ・変数ユニットに記憶された前記動作パラメータは、動作モード、軸パラメータ、軸ステータス、経路パラメータ、デジタルＩ／Ｏモード、モニター経路及び通信パラメータからなる請求項１２のような交流サーボシステム。
【請求項１４】
前記移動制御ユニットは、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＰＵ及び経路発生器からなり、前記ＲＡＭはダウンロードされた前記移動プログラムを記憶し、前記ＣＰＵは前記論理制御手順をプログラムするためＰＬＣ命令のグループを提供し、前記ＣＰＵは前記経路発生器の入力命令として使用するための命令を発生させるため前記移動プログラムを実行し、前記経路発生器は各サンプリング時刻の内挿点を計算し、そして前記内挿点を前記システムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ記憶する請求項１２のような交流サーボシステム。
【発明の詳細な説明】
【発明分野】
【０００１】
この発明は多くのモーター駆動装置を有する交流サーボシステムに関し、ここでモーター駆動装置は分散型移動制御のための移動制御ユニットが組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
現在の多軸制御構造は直線／円運動のためのサーボ駆動装置を制御するため上位制御装置により集中化される。現在の多軸制御構造は以後従来の配線又は高速通信にて表現される。
【０００３】
図１は多軸制御のための従来技術の集中化制御システムの概略図を示す。サーボ駆動装置１２のための多軸内挿の命令及びI／O１４制御は上位制御装置１６により処理される。各軸からの信号は従来の配線によりサーボ駆動装置１２へ接続される。しかし上記の方式は以下の利点を有する。
【０００４】
高価：上位制御装置１６の動作はより多くの軸を要求する。上位制御装置１６のＣＰＵ(表示なし)もより高いグレードが要求される。
【０００５】
限定された軸数：サーボ駆動装置１２の軸数はＣＰＵのグレード及びハードウェアのチャネル数により制限される。
【０００６】
複雑な配線：上位制御装置１６及びサーボ駆動装置１２の間にＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ、命令パルス、フィードバックパルス、デジタルＩ／Ｏ信号の複雑な配線が存在する。
【０００７】
不十分な分解能：命令信号はＡ／Ｄ変換分解能やパルス周波数のような物理信号により制限される。
【０００８】
環境干渉：アナログ信号は工場環境で干渉される傾向がある。
【０００９】
保守の問題：配線はサーボ駆動装置１２の軸数が多い場合、より複雑化する。検査と保守は面倒である。
【００１０】
図２は高速通信を有する多軸制御のための従来技術の制御システムの概略図を示し、ここでは図１上位制御装置１６とサーボ駆動装置１２の間の配線は高速通信ネットワーク１８で置換される。高速通信回線１８は配線が単純で、干渉を防ぐことができ、かつ分解能を向上できる。サーボ駆動装置１２は経路命令のための内挿能力を持たず、そのため上位制御装置１６は経路密度を上げるため各軸に対し、強力な内挿命令(１ＫＨｚ)を伝送する必要がある。しかしネットワークも位置と速度命令の他にフィードバック位置、電流及びＩ／Ｏステータスを伝送するために使用される。データの処理能力は軸数が高い場合は高く、そして各軸のステータスはモニターが必要である。高速通信回線１８の帯域幅は最低１０ＭＨｚを要し、以下の結果を招く。
【００１１】
高価：高速通信は雑音により敏感で、そして光ファイバーのような高規格通信ハードウェアが工場環境で必要となる。
【００１２】
特別仕様：高速通信回線１８はＳＳＣ‐Ｎｅｔａｎｄ  Ｓｅｒｃｏｓのような特別な工業規格を含む。システムは一般にパッケージで購入され、ユーザーによるカスタマイズは困難である。
【発明の開示】
【００１３】
この発明は分散型移動制御を有する交流サーボシステムを提供することを目標とする。交流サーボシステムは平坦な構造を提供するため多くのサーボ駆動装置からなる。移動内挿は回線負荷を抑えるため各軸で計算される。標準的な工業回線は費用削減のために使用でき、そして軸の増加は容易である。
【００１４】
従ってこの発明は移動用多軸制御を提供する分散型移動制御を有する交流サーボシステムを提供する。交流サーボシステムは通信回線からなり、通信回線へ接続された主軸駆動装置、主軸駆動装置へ接続された主軸モーター、通信回線へ接続された多くの従属軸駆動装置、駆動装置の一つに接続されたパソコンまたはマン−マシンインターフェースからなり、ここで主軸駆動装置及び従属軸駆動装置はローカル及びリモートモーターの移動及びＩ／Ｏ信号を制御するため移動制御／論理制御手順をプログラムでき、そして各軸駆動装置の動作パラメータを設定でき、ここで主軸駆動装置は通信回線へ経路命令を伝送するため移動制御手順を実行し、ここで主軸駆動装置は経路命令により軸の内挿命令を計算し、そして従属軸駆動装置は通信回線を通して伝送される経路命令により軸の内挿命令を計算し、これにより主軸モーター及び従属軸モーターが経路命令及び動作パラメータにより駆動される。
【００１５】
従ってこの発明は分散型移動制御を有する交流サーボシステムの作動及び多軸制御のための方法を提供する。この方法は主軸駆動装置及び多くの従属軸駆動装置のための移動制御手順のプログラム、各軸駆動装置のための動作パラメータの設定、経路命令による各軸駆動装置の命令の計算、主軸駆動装置の経路命令を通信回線へ伝送するための移動制御手順の実行、経路命令及び動作パラメータによる主軸モーター及び多くの従属軸モーターの駆動、及びローカル軸又はリモート軸モーター及びＩ／Ｏ信号の制御のための移動制御手順の実行、の各段階からなる。
【００１６】
従ってこの発明は移動用多軸制御装置を提供する分散型移動制御を有する交流サーボシステムを提供する。交流サーボシステムは通信回線、通信回線に接続された主軸駆動装置及び多くの従属軸駆動装置、主軸駆動装置へ接続され主軸モーター、従属軸駆動装置へ接続された多くの従属軸モーター、駆動装置の一つへ接続されたパソコン又はマン‐マシンインターフェースからなり、ここで各主軸駆動装置及び従属軸駆動装置はサーボ駆動装置アセンブリからなる。サーボ駆動装置アセンブリは、通信回線へ接続され、そしてパソコン又はマン‐マシンインターフェースへ接続された通信ユニット、サーボ駆動装置アセンブリの各ユニットへ通信を提供し、そして動作パラメータを記憶するシステムパラメータ・変数ユニットからなり、ここでパソコン又はマン‐マシンインターフェースは伝送線及び通信ユニットを通してシステムパラメータ・変数ユニットに記憶された動作パラメータを設定／編集し、Ｉ／Ｏユニットは論理制御手順によりＩ／Ｏステータスを設定し、そしてシステムパラメータ・変数ユニットにＩ／Ｏステータスを記憶し、移動制御ユニットはＩ／ＯユニットのＩ／Ｏを設定するため論理制御手順を実行し、ローカル及びリモートモーターの制御のため移動制御手順を実行し、通信回線及び通信ユニットを通して経路命令を発生させるため実行される移動プログラムをダウンロードし、動作パラメータにより各サンプリング時の内挿点を計算し、そしてシステムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域へ内挿点を記憶し、そして駆動制御ループユニットはシステムパラメータ・変数ユニットに記憶された内挿点および動作パラメータにより各軸のモーターを駆動する。
【００１７】
新規性があると信じられる本発明の特徴は、付属の請求項で詳細に説明される。しかしこの発明自身は以下の本発明の詳細説明の参照により最もよく理解され、付属の図面と共に本発明の代表的実施例を記述する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
図１は多軸制御のための従来技術の集中制御システムの概略図を示す。
【００１９】
図２は高速通信を有する多軸制御のための従来技術による制御システムの概略図を示す。
【００２０】
図３はこの発明による多軸のための分散型移動制御を有する交流サーボシステムの概略図を示す。
【００２１】
図４は駆動装置のブロック図を示す。
【発明の詳細説明】
【００２２】
図３はこの発明による多軸用分散型移動制御を有する交流サーボシステムの概略図を示す。この図に示すように、多軸用分散型移動制御システム３０は多軸制御のために作動し、そして通信回線３２、通信回線３２へ結合された主軸駆動装置３６、主軸駆動装置３６へ結合された主軸モーター３８、通信回線３２へ結合された多くの従属軸駆動装置４０、従属軸駆動装置４０へ結合された多くの従属軸モーター４２からなり、パソコン(ＰＣ)又はマン‐マシンインターフェース３４は伝送線３５を通して駆動装置のいずれか一つへ結合される。通信回線３２はＣＡＮバスから構成される。主軸モーター３８及び従属軸モーター４２は交流サーボモーターである。
【００２３】
主軸駆動装置３６及び従属軸駆動装置４０は軸駆動装置用動作パラメータを設定するためソフトウェア制御手順でコード化できる。主軸駆動装置３６及び従属軸駆動装置４０は、それ自身又は他のモーター(主軸モーター３８及び従属軸モーター４２のような)の移動を制御するため対応する手順を実行する。主軸駆動装置３６及び従属軸駆動装置４０はパソコン(ＰＣ)又はマン-マシンインターフェース３４を通して移動プログラムをダウンロードし、そしてパラメータ値を設定及び編集する。主軸駆動装置３６は通信回線３２を通して経路命令を伝送するため移動プログラムを実行する。主軸駆動装置３６は経路命令により内挿命令を計算し、そして従属軸駆動装置４０は通信回線３２を通して伝送された経路命令により内挿命令を計算する。主軸モーター３８及び従属軸モーター４２は経路命令を通して制御でき、そして主軸駆動装置３６及び従属軸駆動装置４０のパラメータを設定することができる。各軸のステータスモニターは通信回線３２を通してパソコン(ＰＣ)又はマン‐マシンインターフェース３４により行われる。
【００２４】
図３で各主軸駆動装置３６及び従属軸駆動装置４０はサーボ駆動装置アセンブリ５２からなる。図４は駆動装置のブロック図である。
この図に示すように、サーボ駆動装置アセンブリ５２はＩ／Ｏユニット５４、通信ユニット５６、移動制御ユニット５８、システムパラメータ・変数ユニット６０及び駆動制御ループユニット６２からなる。
【００２５】
Ｉ／Ｏユニット５４はデジタルＩ／Ｏ及びアナログＩ／Ｏからなり、移動制御ユニット５８により設定される。Ｉ／Ｏ信号は移動制御ユニット５８により処理され、そしてＩ／Ｏステータスは他のユニットの参照のためシステムパラメータ・変数ユニット６０にセットされる。
【００２６】
通信ユニット５６は三つのバス、即ちＵＳＢ／ＲＳ−２３２(４８５)／ＣＡＮ(表示なし)からなる。ＵＳＢバス及びＲＳ−２３２(４８５)バスはサーボ駆動装置アセンブリ５２のパラメータ設定／編集及びプログラムダウンロードのため伝送線３５を通してパソコン(ＰＣ)又はマン‐マシンインターフェース３４へ接続される。ＵＳＢバス及びＲＳ−２３２(４８５)バスも各軸の動作状態をモニターするために使用できる。ＣＡＮバスは主／従属軸経路命令の伝送及び軸間のデータ交換のために使用される。
0004819515.tif 000002
【００２７】
ステーション数は８ビットでそして１６グループ(４ビット)へ分離され、ここで各グループは１６軸(４ビット)からなり、そして軸数＝０の軸は主軸であり、そして残りの軸は従属軸である。しかし上の記述はデモ用に使用され、そしてこの発明の軸数は上の例に限定されない。同じグループの軸は多軸内挿移動を実行できる。従属軸は主軸が内挿命令を発する時に内挿を実行する。内挿を実行しない従属軸も単軸のための移動命令を実行する。あるシステムの多軸Ｎグループが一斉移動、即ちＸ−Ｙ表のＮユニットが必要ならば、多軸をＮグループに割り当てることができる。各グループのＣＡＮバスは共に又は個別に接続できる。
【００２８】
移動制御ユニット５８は駆動制御ループユニット６２の命令入力のためのプログラム経路を発生させるため、移動プログラムを実行するために使用される。移動プログラムは通信ユニット５６を通して移動制御ユニット５８のＲＡＭ６４へダウンロードされる。移動プログラムはコード及びデータからなる。移動制御ユニット５６のＣＰＵ６６は動作命令の他にＬＤ／ＡＮＤ／ＯＲ／ＯＵＴのようなプログラムできる論理制御(ＰＬＣ)命令を提供する。移動制御ユニット５８は、ＰＬＣ手順がいくつかのタスクへ書き込めるように、マルチタスク方式である。移動制御及び順次制御は、マルチタスク方式で実施できる。移動制御ユニット５８の経路発生器６８は動作モード(位置／速度／トルク)により、各サンプリング時刻の内挿点及び移動経路(速度／点間／直線運動／円運動)を計算し、そして各サンプリング時刻の内挿点をシステムパラメータ・変数ユニット６０の移動命令領域７０へ記憶する。駆動制御ループユニット６２はサーボモーター７２の実際の移動を制御するため位置命令Ｐ−ｃｍｄ、速度命令Ｖ−ｃｍｄ及び電流命令Ｉ−ｃｍｄのような移動命令領域７０の対応する命令を使用する。主軸において、経路発生器６８の命令は主軸駆動装置３６の経路命令により割り当てられ、そして従属軸はＣＡＮバスを通して主軸駆動装置３６から伝送される命令を得る。
【００２９】
システムパラメータ・変数ユニット６０はシステムの共通情報を記憶しそして他のユニットへ接続される。共通情報は、動作モード(位置／速度／トルク)、軸パラメータ(エンコーダ分解能)、軸ステータス(電流／位置／速度)、経路パラメータ(加速時間／目標速度)、運動命令(位置／速度／トルク)、ＤＩ／Ｏモード(リレーのＡＢ接点／ローカルマシン／リモート制御)、通信パラメータ(ボーレート、ステーション数)を含む。共通情報は通信ユニット５６及び伝送線３５を通してパソコン３４によりアクセスできる。
【００３０】
関連技術の熟練者は駆動制御ループユニット６２が実際にサーボモーター７２の機能を制御する事を知るべきである。駆動制御ループユニット６２は、位置／速度／トルク(電流)回路、命令円滑化フィルタ、衝撃抑制器、ＰＷＭ出力からなり、そして各回路のゲインパラメータはシステムパラメータ・変数ユニットで規定される.
【００３１】
集約すると、本発明の運動駆動装置は以下の特徴を有する。
（Ａ）プログラム可能：本発明の運動駆動装置は上位制御装置が節約されるので、運動及び論理制御手順を有する。
【００３２】
(１)運動プログラムは運動駆動装置の外側にあるＰＣで編集及びコンパイルされ、運動駆動装置の通信ユニットにより移動制御ユニット５８のＲＡＭ６４へダウンロードされる。
【００３３】
（2）運動プログラムの実行及び停止は表示盤又はパソコン(ＰＣ)又はマン‐マシンインターフェース３４を通して設定されるシステムパラメータ及び変数により設定される。
【００３４】
（3）テスト後の移動プログラムはスタンドアロン動作のため移動制御ユニット５８のＥＥＰＲＯＭに記録される。
【００３５】
（4）移動ステータスはデバッグのため通信ユニット５６を通して外側のＰＣへ伝送できる。
【００３６】
(Ｂ)多軸内挿：一つのグループは主軸および多くの従属軸を含む。同一グループ内の軸は直線／円内挿のような内挿を実行することができる。軸は通信回線を通して一斉タイミングを達成する。多軸内挿は以下の手順を有する。
【００３７】
（1）内挿パラメータの設定：主軸の移動プログラムは通信ユニット５６を通して従属軸へ伝送するための、内挿軸／設定、内挿目標速度／加速度及び減速度時間を選択し、内挿プログラムを実行する。
【００３８】
（2）内挿命令の設定：主軸の移動プログラムは通信ユニット５６を通して従属軸へ伝送するため直線命令(多軸位置)又は円命令(半径／角度)を実行する。
【００３９】
（3）各軸の内：各軸(主軸又は従属軸)はそれ自身の内挿命令を確保し、そして(１)の
パラメータを参照する。経路発生器は各サンプリング時刻の内挿命令を計算し、そしてシステムパラメータ・変数ユニットの移動命令領域に記憶する。
【００４０】
（4）各軸の制御ループユニット６２は移動命令領域７０の命令を読み、そして実際にサーボモーターのステータスを制御する。
【００４１】
(Ｃ)ローカル軸及び他の軸のＩ／Ｏ動作のフローチャートは
（1）システムパラメータ及び変数のＤＯ(デジタル出力)のソースはローカル軸の出力としてローカル軸のＤＯを選択する。ローカル軸の他のＤＯは他の軸のリモート出力を提供する。ローカル軸のＤＩ(デジタル入力)は他のローカル軸又は他の軸を遠隔で読み取ることができる。
【００４２】
(２)ローカル軸の他のＤＯのリモート出力軸はシステムパラメータ・変数ユニット６０のＤＯ位置選択により選択される。
【００４３】
(３)ローカル軸及び他の軸のＤＯ出力手順：移動プログラムが作動し(ＰＬＣ手順)、そしてローカルＤＯステータスがシステムパラメータ・変数ユニット６０へ書き込まれる。
【００４４】
（４）他の軸のＤＯ出力手順：ローカル軸は通信ユニット５６からＤＯメッセージを読み取り、そしてリモートＤＯステータスはシステムパラメータ・変数ユニット６０に書き込まれる。
【００４５】
(５)ローカル軸の最終ＤＯ出力手順：ローカル軸のＩ／Ｏユニット５４はローカル軸の最終ＤＯ出力を確保するため(３)、(４)の不要ＤＯを排除し、そして(３)、(４)の他のＤＯをまとめる。
【００４６】
(６)リモートＤＯ出力手順：分数軸のＩ／Ｏユニット５４はＤＯ配置により、システムパラメータ及び変数ユニット６０のＤＯステータスを読み取り、そして他の軸へ伝送されるローカル軸ＤＯを検索し、そして通信ユニットを通してＤＯステータスを伝送する。
【００４７】
この発明の特徴は以下を含む。
（1）分散型制御によるＣＰＵ負荷の低減：多軸制御において、内挿命令は各軸により計算され、そしてユーザープログラムは夫々の移動手順のため各軸への多くの小さいプログラムへ分割できる。プログラムはコンパクトでかつモジュール化される。プログラムは各軸へ分散でき、そしてＣＰＵ負荷は低減できる。
【００４８】
（2）通信回線を通した瞬時データ交換：データ交換は通信回線を通して色々な軸へ提供することができ、そして多くの軸(直線／円内挿)に対する一斉運動が実現できる。回線は優先順位と瞬時特性が提供でき、そしてデータ交換は多くの軸に対する一斉運動に影響を及ぼさない。Ｉ／Ｏ信号はリモートＩ／Ｏに対し通信回線を通して読み取ることができる。利用できるＩ／Ｏ数は軸数が増加する場合に増加し、そして現在のリソースは充分活用できる。
【００４９】
(３)組み込み全機能搭載型移動制御装置及びＰＬＣ：移動制御装置は駆動装置の中に組み込まれる。外部パルス及びアナログ命令用配線は不要である。高精度及び高速が達成でき、そして組み込み時間が短縮される。従来システムではエンコーダの分解能は高精度のために高度化(１７〜２３ビット)されるべきである。命令速度はパルス周波数が速くない場合は下がる。取り付け精度は電子車輪が多くの速度を有する場合は下がるだろう。アナログ命令に対し、駆動装置の一般的なＡ／Ｄ変換器は１２ビットの分解能を有する。しかし駆動装置の一般的なＡ／Ｄ変換器は１２ビットの分解能を有する。しかし駆動装置の一般的Ａ／Ｄ変換器は雑音と、ずれの問題がある。この問題は解決でき、そして命令分解能は移動制御装置が駆動装置に組み込まれる場合、３２ビットに上げることができる。
【００５０】
(４)カスタマイズ可能／プログラム可能：ユーザーはその要求に応じ駆動装置の動作を規定することができる。ユーザーはＤＩ／ＤＯ信号機能、アナログＩ／Ｏ機能、動作パラメータ、パルス命令使用法、を規定する柔軟性を有する。例えば、アナログ入力１(本来速度命令)は制御装置の硬直性へ適応することができ、またはパルス入力は手動の車輪入力又は光測定器入力に適応することができる。現在のリソースは充分活用でき、そして他の信号変換インターフェースは不要である。
【００５１】
(５)回線展開環境：従来の多展開環境で、軸及び機械調整用パラメータ設定は現地で行われるべきである。この発明では、軸は通信回線へ接続され、そして軸が通信回線へ接続されている限り、パラメータ設定、プログラム編集、プログラム実行、プログラムデバッグ及びモニタリングで処理することができる。
【００５２】
更に、この発明は以下の利点を有する。
(１)分散計算：経路計算は各軸へ分散され、そして軸数はＣＰＵの稼動負荷へ影響を与えないだろう。
【００５３】
(２)軸増加の容易さ：サーボ駆動装置のみが分散構造で追加の必要がある。
【００５４】
（3）プログラム可能：駆動装置は既に移動制御装置とＰＬＣを含んでおり、そして
ユーザーは移動手順及び論理制御手順をプログラムできる。
【００５５】
(４)カスタマイズ可能：インターフェースはシステム構築要求を満足させるため自由にプログラムできる。
【００５６】
(５)モジュール化：移動プログラムはモジュールを提供するため各軸で実行される。
【００５７】
(６)高精度：上位制御装置は駆動装置で構築することができ、そして命令を伝送するため物理ラインは必要ない。命令精度及び信頼性は向上する。費用、努力、空間、配線は節約できる。
【００５８】
(７)配線の節約：従来のものは単純化のため通信回線により置換される。
【００５９】
(８)Ｉ／Ｏの節約：上位制御装置と駆動装置の間の通信信号(例えばＳｒｖＯｎ，Ｒｅａｄｙ，Ａｌａｒｍ，ＰｏｓＯＫ，ＣｌｒＣｎｔ)はもはや必要なく、そして予備Ｉ／ＯがＰＬＣ手順に使用できる。リモートＩ／Ｏは軸及びＩ／Ｏ数が多い場合、利点(７)を使用することにより提供できる。
【００６０】
(９)対雑音性：通信回線(標準工業回線)はアナログ命令は含まれないため、高い対雑音性を有する。
【００６１】
(１０)高信頼性：バックアップシステムは悪条件に対し備えられる。
【００６２】
(１１)回線展開環境：１対ｎ接続はシステム展開に有利である。
【００６３】
この発明はその好適な実施例に関して述べてきたが、本発明はその詳細に限定されないことは理解されるだろう。色々な置換及び修正が上記で暗示され、そして他にもこの技術の普通の専門家には考え付くだろう。従ってすべてのこの様な置換及び修正が付属請求項で規定されるような本発明の範囲内に包含されるつもりである。
【符号の説明】
【００６４】
１２：サーボ駆動装置
１４：I／O制御装置
１６：上位制御装置
１８：高速通信回線
３０：多軸制御システム
３２：通信回線
３４：マン−マシンイターフェース
３５：伝送線
３６：主軸駆動装置
３８：主軸モーター
４０：従属軸駆動装置
４２：従属軸モーター
５２：サーボ駆動装置アセンブリ
５４：Ｉ／Ｏユニット
５６：通信ユニット
５８：移動制御ユニット
６０：システムパラメータ・変数ユニット
６２：駆動制御ループユニット
６４：ＲＡＭ
６６：ＣＰＵ
６８：経路発生器
７０：移動命令領域
７２：サーボモーター
【図４】
0004819515.tif 000003
【図１】
0004819515.tif 000004
【図２】
0004819515.tif 000005
【図３】
0004819515.tif 000006