(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のモータの動作指令を生成する数値制御機能を搭載したモータ制御装置であり、あらかじめ目標位置までの移動距離、加速時間、減速時間及び移動時間を記憶するデータ記憶部と、前記データ記憶部に記憶した前記移動距離、前記加速時間、前記減速時間及び前記移動時間に基づいてモータ動作指令を生成する動作指令生成手段とを有し、前記モータ動作指令に基づき、目標位置到達タイミングを制御するモータ制御装置であり、さらに前記データ記憶部の記憶内容は外部通信手段によって更新され、かつ前記データ記憶部には単位移動距離あたりの移動時間を記憶するモータ制御装置において、
モータの動作が途中で中断して次に動作再開する場合に、前記途中の地点から前記目標位置までのモータの動作を、前記単位移動距離あたりの移動時間を用いて行うモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットや産業用機器に利用される装置であり、複数のモータを直線補間動作させるモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットや搬送装置、工作機械などにおいて複数のモータを同時に制御する場合、互いの軸が干渉したり、相対位置がずれないように、常に上位制御装置が各モータの位置関係を監視しながら位置の補正を行う補間制御が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３５３６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決しようとする問題点は、複数のモータの補間制御が複雑で調整などが難しいことである。
【０００４】
一般に上位制御装置が各モータの位置関係を監視しながら補間動作制御を行う場合、装置が複雑になるためコストが上昇したり、調整が困難であったり、高度なアルゴリズムが必要である場合が多く、使いこなすには多くの知識や経験が必要であった。
【０００５】
また、複数のモータ動作の同期をとるために通信ネットワークを使用すると装置が複雑となり、さらにコストが上昇する。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、直線補間制御を安価で容易に行うことができるモータ制御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】
上記課題を解決するために本発明は、複数のモータの動作指令を生成する数値制御機能を搭載したモータ制御装置であり、あらかじめ目標位置までの移動距離、加速時間、減速時間及び移動時間を記憶するデータ記憶部と、前記データ記憶部に記憶した前記移動距離、前記加速時間、前記減速時間及び前記移動時間に基づいてモータ動作指令を生成する動作指令生成手段とを有し、前記モータ動作指令に基づき、目標位置到達タイミングを制御するモータ制御装置であり、さらに前記データ記憶部の記憶内容を外部通信手段によって更新し、さらに前記データ記憶部に単位移動距離あたりの移動時間を記憶するモータ制御装置において、
モータの動作が途中で中断して次に動作再開する場合に、前記途中の地点から前記目標位置までのモータの動作を、前記単位移動距離あたりの移動時間を用いて行うモータ制御装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のモータ制御装置によれば、モータ動作指令に基づき、目標位置到達タイミングを容易に制御できるため、簡易的な補間制御を行うことができる。
【０００９】
また、通信手段により記憶内容を逐次更新するため、モータ制御装置内のデータ記憶容量に制限されることなく、安価に位置決め動作を行うことができる。
【００１０】
さらに、単位移動距離あたりの移動時間を記憶すれば、例えば移動途中で一時停止した場合であっても、再開後に補間制御を継続して行うことができる。
【００１１】
したがって、複数モータの簡易的な直線補間制御を安価で容易に行うことが可能なモータ制御装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
あらかじめ目標位置までの移動距離、加減速度および移動時間を記憶するデータ記憶部と、記憶した移動距離、加減速度、移動時間に基づいてモータ動作指令を生成する動作指令生成手段とを有し、外部通信手段によってデータ記憶部の記憶内容を更新し、前記モータ動作指令に基づき、目標位置到達タイミングを制御する。
【実施例１】
【００１３】
実施例１のモータ制御装置について、図を参照にしながら説明する。
【００１４】
図１において、モータ制御装置１は、上位制御装置１１からの指令を受け、動作指令生成手段２において動作指令を生成する。上位制御装置１１からの指令は、例えば、シーケンサからのオープンコレクタ信号や、シリアル通信信号によって行われる。
【００１５】
動作指令はデータ記憶部３にあらかじめ記憶されたデータに基づき生成される。モータ制御装置１は、外部通信手段６を有しており、上位制御装置１１やパソコンなどと通信を行う。
【００１６】
データ記憶部３には表１に示すように、あらかじめ移動ポイントごとに移動距離２１、加速時間２２、減速時間２３、移動時間２４が記憶されている。
【００１７】
【表１】
0004682907.tif 000002
例えば、上位制御装置１１から表１に示すポイントＮｏ．１へ移動する指令を受けた場合、動作指令生成手段２は、ポイントＮｏ．１の行に設定された値をデータ記憶部３から読み出し、図２に示すような動作指令２５を算出する。
【００１８】
生成された動作指令２５はサーボ制御部４に送られ、エンコーダ１３からのフィードバック情報による位置、速度の検出などと合わせて、実際にモータ１２を動作させる指令を生成し、インバータ回路５を駆動させる。モータ１２は設定された加・減速時間、および移動時間で所定の移動距離を動作する。
【００１９】
本発明は特に複数のモータを同時に動作させて直線補間制御を行いたい場合に有効であり、図３を用いて補間制御の適用動作について説明する。
【００２０】
ワーク３９を原点３１から目標位置３２へ、２台のモータ３３とモータ３４を使って移動させる場合を考える。モータ３３はＸ方向に動作する軸に使用されており、モータ３４はＹ軸方向に動作する軸に使用されているとする。
【００２１】
ワークはこれら２つのモータ軸につながっており、Ｘ−Ｙ座標上の任意の点に移動できるものとする。
【００２２】
原点３１から目標位置３２に移動させる場合、モータ３３の移動距離３４とモータ３５の移動距離３６は異なるが、ワーク３９を最短距離でなめらかに移動させるためには、それぞれ同時に位置３２Ａと位置３２Ｂに到達する必要がある。
【００２３】
従来の補間制御方法では、それぞれのモータ位置情報を上位制御装置が監視し、２つのモータの補間制御を行うため、複雑な制御アルゴリズムや高度な制御装置が必要であったのに対して、本発明のモータ制御装置１は、移動時間を指定して動作可能であるため、モータ３３とモータ３５の移動時間をともに同じ値、例えば５秒と設定すれば、複雑な装置やアルゴリズムを用いることなく、５秒後に目標位置３２（位置３２Ａと位置３２Ｂの交点）に到達する。
【００２４】
このように、簡易的な補間制御を容易かつ低コストで実現でき、ワークを直線最短距離で移動することができる。
【実施例２】
【００２５】
実施例２のモータ制御装置は、外部通信手段を介して上位制御装置やパソコンなどとの通信によって、データ記憶部内のデータを逐次更新するもので、データ記憶部に書換え可能なメモリを用いる。それ以外は実施例１と同じであり、詳細な説明は省略する。
【００２６】
実施例１で説明したように、モータの位置決め動作を行う場合、データ記憶部３にあらかじめ移動ポイントごとの移動距離２１、加速時間２２、減速時間２３、移動時間２４を記憶させてから動作を開始するが、データ記憶部３に記憶できるデータ容量には制限がある。
【００２７】
実施例１のデータ記憶部３は、１０種類の位置決めポイントしか記憶できないメモリ容量と仮定する。実施例２ではデータ記憶部３に書換え可能なメモリを用い、データ記憶部３の内容を外部通信手段６によって逐次更新する。動作指令生成手段２は更新されたデータに基づき動作指令を生成し、１１ポイント以上の位置に位置決め制御を行うことが可能となる。
【００２８】
このように、実施例２のモータ制御装置１は、書換え可能なデータ記憶部３と外部通信手段６によって、データ記憶部３のメモリ容量に影響されることなく動作指令２５を生成するため、安価に無制限の位置決め動作を行うことが可能である。
【実施例３】
【００２９】
実施例３のモータ制御装置は、動作途中に何らかの理由で動作が中断した場合、途中からの位置決め動作を再開可能にするものである。
【００３０】
実施例１のように、データ記憶部３の移動時間の単位がｍｓであれば、モータ動作が途中で中断して次に動作再開した場合、その途中地点から目標位置までを当初の移動時間で動作を再開することになり、複数モータ間での位置補間制御を行うことができなくなる。
【００３１】
実施例３はこの課題を解決するため、データ記憶部３に記憶されたデータの内、移動時間に換えて単位移動距離当たりの移動時間を記憶させる（例えば、表２に示すようにロータリーエンコーダ１３の１パルス当たりの移動時間として記憶させる）。
【００３２】
【表２】
0004682907.tif 000003
表２に示すポイントＮｏ．１を指定して移動する場合を考えると、総移動時間は、５０００（ｐｕｌｓｅ）×１０（ｍｓ／ｐｕｌｓｅ）＝５００００（ｍｓ）となる。仮に、ポイントＮｏ．１へ移動中に動作が中断しても、次に動作を再開すると中断地点から目標位置までの距離に応じた時間で移動できる。
【００３３】
このように、複数のモータ間で位置補間制御を行う場合においても、中断した位置から補間制御を再開することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のモータ制御装置は、複数モータ動作の補間制御を容易に行うことができ、複数軸を同時に動作させる搬送装置や工作機械などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のモータ制御装置のブロック構成図
【図２】本発明の動作指令の説明図
【図３】本発明の直線補間制御における適用動作の説明図
【符号の説明】
【００３６】
１  モータ制御装置
２  動作指令生成手段
３  データ記憶部
４  サーボ制御部
５  インバータ回路
１１  上位制御装置
１２  モータ
１３  エンコーダ
２１  移動距離
２２  加速時間
２３  減速時間
２４  移動時間
２５  動作指令
２６  最高速度
３１  原点
３２  目標位置
３２Ａ  位置（Ｘ座標）
３２Ｂ  位置（Ｙ座標）
３３  モータ（Ｘ軸）
３４  移動距離（Ｘ軸）
３５  モータ（Ｙ軸）
３６  移動距離（Ｙ軸）
３９  ワーク
【図１】
0004682907.tif 000004
【図２】
0004682907.tif 000005
【図３】
0004682907.tif 000006