(57)【要約】【課題】モータを用いたシステム装置で動作検証をする際には、モータ制御装置に指令を与える指令出力装置、例えばシーケンサなどの上位コントローラが必要であるが、製造装置の開発初期段階ではシステムが整っていないケースが多く、全体が組み上がるまで動作検証が出来ないケースが多い。【解決手段】位置や速度の指令を出力する指令出力装置１と、指令出力装置１からの指令に従いモータを駆動させるモータ制御装置２からなり、モータ制御装置２に指令の情報を逐次記憶するメモリ手段９を設け、一度指令出力装置１からの指令情報をメモリに記憶することにより、指令出力装置１を使用しなくともモータ制御装置単体で同じ動作を繰り返し実行できる。【選択図】図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置や速度の指令を出力する指令出力装置と、指令出力装置からの指令に従いモータを駆動させるモータ制御装置からなり、モータ制御装置に指令の情報を逐次記憶するメモリ手段を設け、一度指令出力装置からの指令情報をメモリ手段に記憶することにより、指令出力装置を使用しなくともモータ制御装置単体で同じ動作を繰り返し実行できることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
指令情報をメモリ手段に記憶する時間を設定する記憶時間設定手段を設けた請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
複数の指令情報を記憶するメモリ手段を設けた請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
他方のメモリ手段に記憶した複数の指令情報の中から情報を選択するメモリ情報選択手段を設けた請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４記載のモータ制御装置を用いた半導体製造装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４記載のモータ制御装置を用いたロボット。
【請求項７】
請求項１から請求項４記載のモータ制御装置を用いた工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造装置やロボット、各種工作機械の駆動装置には高精度の位置決めが要求されることから一般的にサーボモータとサーボアンプがよく利用されている。このサーボモータにはモータの回転情報を検出するためのエンコーダやレゾルバがロータに接続されており、一回転あたり１００００以上の分解能を持っている。サーボアンプは上位コントローラ、例えばシーケンサ等からの指令に従いサーボモータを駆動し、上位コントローラからの指令に対し、エンコーダやレゾルバからフィードバックされる位置情報が一致するようにサーボモータを制御する動作を行う。このようにサーボモータを駆動するにはサーボアンプに位置や速度の指令を出力する上位コントローラが必ず必要であり、位置や速度の指令をサーボアンプに与えなければモータを駆動することはできない。したがってシステムの一部の動きを検証する際にも上位コントローラを必ず接続する必要があり、開発初期段階でシステムが未完成な場合などには非常に不便を要する。
【０００３】
この改善策として、例えばサーボアンプに内部制御指令発生手段を設け、サーボアンプとサーボモータのみで動作させる方法がある。この内部制御指令発生手段は上位コントローラに必要な機能をソフト的に組み込んだものであるが、各種指令パターンの動作を実行させるにはマイコンの処理能力に限界があり、また指令パターンの入力にも手間が掛かるなどの問題があった。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平３−１６９２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、モータを用いたシステム装置で動作検証を行う際には、モータ制御装置に指令を与える指令出力装置、例えばシーケンサなどの上位コントローラが必要であるが、製造装置の開発初期段階ではシステムが整っていないケースが多く、全体が組み上がるまで動作検証が出来ないケースが多いという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、位置や速度の指令を出力する指令出力装置と、指令出力装置からの指令に従いモータを駆動させるモータ制御装置からなり、モータ制御装置に指令の情報を逐次記憶するメモリ手段を設け、一度指令出力装置からの指令情報をメモリに記憶することにより、指令出力装置を使用しなくともモータ制御装置単体で同じ動作を繰り返し実行できる。
【０００６】
または、指令情報をメモリ手段に記憶する時間を設定する記憶時間設定手段を設けている。
【０００７】
または、複数の指令情報を記憶する他方のメモリ手段を設けている。
【０００８】
または、他方のメモリ手段に記憶した複数の指令情報の中から情報を選択するメモリ情報選択手段を設けている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のモータ制御装置によれば、指令出力装置からの指令情報をモータ制御装置内の
メモリ手段に記憶することができるので、指令情報を記憶させた後は指令出力装置を用いることなく同じ動作を繰り返し実行できる。
【００１０】
また、指令情報をメモリ手段に記憶する時間を設定する記憶時間設定手段を設けているので、モータ制御装置の動作を時間管理することができる。
【００１１】
また、複数の指令情報を記憶する他方のメモリ手段を設けているので、複数の動作パターンを実行することができる。
【００１２】
また、他方のメモリ手段に記憶した複数の指令情報の中から情報を選択するメモリ情報選択手段をもうけているので、動作パターンの組み合わせが可能である。
【００１３】
したがって、指令出力装置からの指令をメモリ手段に記憶させるだけで、次回からの動作は単機能のみを備えた安価な指令出力装置、例えばサーボオン信号を入力するスイッチのみで実現することができる。また、メモリ手段に記憶させた指令情報で繰り返しモータを動作することができるために、システムの開発初期段階においても動作検証を安易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
位置や速度の指令を出力する指令出力装置と、指令出力装置からの指令に従いモータを駆動させるモータ制御装置からなり、モータ制御装置に指令の情報を逐次記憶するメモリ手段を設け、一度指令出力装置からの指令情報をメモリ手段に記憶することにより、指令出力装置を使用しなくともモータ制御装置単体で同じ動作を繰り返し実行できる。
【実施例１】
【００１５】
本発明によるモータ制御装置について、図１から図５を用いて説明する。
【００１６】
図１に本発明の実施例１におけるモータ制御システム図を示す。１は指令出力装置、２はモータ制御装置、７はモータ、８はエンコーダである。
【００１７】
指令出力装置１はソフトでプログラミングした処理に従い、パルス数や速度指令に応じたアナログ電圧をモータ制御装置２に出力する。
【００１８】
モータ制御装置２は指令出力装置１からの指令に基づきモータ７を駆動し、エンコーダ８からの信号をフィードバック信号として検出して、指令値とフィードバック信号が一致するようにモータ７を制御する働きをする。
【００１９】
エンコーダ８はモータ７のロータ位置や回転速度、回転回数などの情報をモータ制御装置２にフィードバックする働きをする。
【００２０】
例えば、モータ制御装置２で指令パルスの分解能とエンコーダ８の分解能を同じとした場合、エンコーダ１回転あたりの分解能を１００００とすると、指令出力装置から１００００パルスの指令パルスをモータ制御装置に入力するとモータは１回転駆動する。
【００２１】
次にモータ制御装置２の詳細について説明する。
【００２２】
モータ制御装置２は、指令変換手段３、切替手段４、制御手段５、電力変換手段６、メモリ手段９で構成されている。
指令変換手段３は指令出力装置１より出力されたパルス指令２１、アナログ速度指令２１ａをモータ制御装置内にあるマイコンで処理できる信号に変換する働きをする。
【００２３】
制御手段５は一般的にＰＩ制御（比例・積分制御）などで構成されており、与えられる指令信号とエンコーダからのフィードバック信号とが等しくなるように制御を行う。
【００２４】
電力変換手段６はＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどで構成され、制御手段５より入力された電圧指令値に基づきモータ７の巻線に電圧を印加する。
【００２５】
メモリ手段９は指令変換手段３によりマイコンで処理できる信号に変換されたパルス指令カウント数２２、速度指令２２ａをモータ制御装置２内に記憶する働きをする。
【００２６】
切替手段４は制御手段５に与える指令を切替える働きをし、例えば切替手段４がｏｎの場合は指令出力装置１から与えられ指令変換手段３で変換されたパルス指令カウント数あるいは速度指令を制御手段５へ入力し、ｏｆｆの場合はメモリ手段９で記憶されたメモリパルス指令カウント数２３あるいはメモリ速度指令２３ａを制御手段５への入力とする。
【００２７】
以上がモータ制御システム図の構成の説明である。
【００２８】
次に図２、図３を用いて位置制御モードでの本発明の動作の詳細を説明する。
【００２９】
図２のパルス指令２１は指令出力装置１から出力された信号である。指令変換手段３では指令読み込みサンプリング間の指令パルスカウント数２２をカウントし、カウント数を出力する。メモリ手段９ではこの指令パルスカウント数２２を順次記憶する。記憶方法としては、順次入力された指令パルスカウント数２２をまずマイコンのＲＡＭに記憶して、次回サンプリングまでに記憶デバイス、例えばＥＥＰＲＯＭにデータを転送する方法がある。ＥＥＰＲＯＭにデータを記憶させることで、モータ制御装置２の電源をｏｆｆとした場合にでもデータは失われることなく利用できる。または、指令が終了するまでマイコンのＲＡＭに全て記憶し、終了後にまとめてＥＥＰＲＯＭにデータを転送する。または、ＥＥＰＲＯＭにデータを記憶させるのではなく、ＰＣの通信機能を利用してＰＣにデータを転送してもよい。または、モータ制御装置２の電源をｏｆｆにするとデータは失われるが、マイコンのＲＡＭのみにデータを記憶させる方法もある。
【００３０】
次に図３を用いてメモリ運転からモータを駆動する動作を説明する。メモリ運転をスタートする場合には切替手段４のＳＷ１をｏｆｆ側にし、指令読み込みサンプリング毎にメモリ手段の値を順次読み、この値を制御手段５への指令値とする。メモリ手段９へのデータ読み込み方法としては、メモリ運転をスタートさせる前にＥＥＰＲＯＭやＰＣなどのデータを保存している場所からマイコンのＲＡＭへデータを転送する方法がある。または、サンプリング周期毎にＥＥＰＲＯＭやＰＣなどのデータを読み込む方法がある。
【００３１】
次に図４、図５を用いて速度制御モードでの本発明の動作の詳細を説明する。
【００３２】
指令出力装置１から出力する図４の信号は、例えばアナログ速度指令２１ａのようになっている。指令変換手段３では指令読み込みサンプリング毎にＡＤ変換を行い、マイコンで認識できるデジタル値に変換して出力する。メモリ手段９ではこのデジタル変換された速度指令を順次記憶する。記憶方法としては、位置制御モードの場合と同様の方法を取ることができる。
【００３３】
次に図５を用いてメモリ運転からモータ７を駆動する動作を説明する。メモリ運転をスタートする場合には切替手段４のＳＷ１をｏｆｆ側にし、指令読み込みサンプリング毎にメモリ手段９の値を順次読み、この値を制御手段５への指令値とする。メモリ手段９へのデータ読み込み方法としては、位置制御モードの場合と同様の方法を取ることができる。
【００３４】
以上のような構成とすることで、一度メモリ手段９に動作パターンを記録させると指令出力装置１を用いることなくモータを駆動させることができる。
【００３５】
メモリ運転の起動は外部からのＨ／Ｌ信号、サーボアンプ本体に装備されている操作パネル、通信機能を利用してＰＣ上で動作する専用ソフト、通信機能を利用したコンソール器などから操作してもよい。
【実施例２】
【００３６】
図６、図７を用いて本発明の実施例２について説明する。
【００３７】
実施例１と異なるのは、記憶時間設定手段１０を設けたことであり、記憶時間設定信号２４によってパルス指令カウント数２２や速度指令をメモリ手段に記憶する時間を設定できるような構成としている。図７に位置制御モード時の動作の詳細な図を示す。記憶時間設定信号２４が例えばＬのときはメモリ手段９にデータを記憶せず、Ｈのときにだけ記憶するようにしている。
【００３８】
以上のような構成とすることで、システム装置全体の動作の流れから一部分の動作を記憶することができるため、一部分の繰り返し動作評価を容易に行うことができる。またこの機能は不具合発生時に、不具合の発生した動作を記憶するのに有効である。
【実施例３】
【００３９】
図８、図９を用いて本発明の実施例３について説明する。
【００４０】
実施例１、２と異なるのは、複数のパルス指令カウント数や速度指令を記憶することができる他方のメモリ手段９ａを設けたことであり、記憶時間設定信号２４によってデータ列を複数個記憶できるようにしている。図９に位置制御モード時の動作の詳細な図を示す。実施例２と同様に記憶時間設定信号２４が例えばＬのときは他方のメモリ手段９ａにデータを記憶せず、Ｈのときにだけ記憶するようにしている。まず、記憶時間設定信号２４をＬからＨにするとＨの期間指令読み込みサンプリング毎に他方のメモリ手段９ａの１列目にデータを記憶する。記憶時間設定信号２４をＨからＬにすると１列目のデータ記憶は終了する。次に記憶時間設定信号２４をＬからＨにすると２列目にデータを記憶する。順次、記憶時間設定信号２４をＨからＬ、ＬからＨへと切替えることで複数のデータを他方のメモリ手段９ａに記憶することができる。
【００４１】
他方のメモリ手段９ａは複数のＥＥＰＲＯＭなどの記憶デバイスを用いてもよく、また１つの記憶デバイスでアドレスを振り分けて記憶させてもよい。また、メモリ運転をスタートさせる場合には、他方のメモリ手段９ａのデータを全てマイコンのＲＡＭに転送して、ソフト的に指令データを切替えるようにすればよい。
【００４２】
以上のような構成とすることで、複数の動作パターンで動作させることができるため複雑な動作を簡単なシステム装置で実現するのに有効である。
【実施例４】
【００４３】
図１０を用いて本発明の実施例４について説明する。
【００４４】
実施例３と異なるのはメモリ情報選択手段１１を設けたことであり、複数のデータを記憶した他方のメモリ手段９ａの指令値を使ってモータを駆動する際に、メモリ情報選択手段１１によってどの指令データを使用するのかを選択できる構成としている。
【００４５】
以上のような構成とすることで、複数の動作パターンを外部からの指令で切替えることができるため、複雑な動作を簡単なシステム装置で実現するのに有効である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のモータ制御装置は、モータの動作パターンが単純な設備や、開発初期段階での動作検証、不具合時などの動作検証を行う場合などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１におけるモータ制御システム図
【図２】本発明の実施例１における位置制御モード時の指令情報の記憶方法を示す図
【図３】本発明の実施例１における位置制御モード時の指令情報の読み出し方法を示す図
【図４】本発明の実施例１における速度制御モード時の指令情報の記憶方法を示す図
【図５】本発明の実施例１における速度制御モード時の指令情報の読み出し方法を示す図
【図６】本発明の実施例２におけるモータ制御システム図
【図７】本発明の実施例２における位置制御モード時の指令情報の記憶方法を示す図
【図８】本発明の実施例３におけるモータ制御システム図
【図９】本発明の実施例３における位置制御モード時の指令情報の記憶方法を示す図
【図１０】本発明の実施例４におけるモータ制御システム図
【符号の説明】
【００４８】
１  指令出力装置
２  モータ制御装置
３  指令変換手段
４  切替手段
５  制御手段
６  電力変換手段
７  モータ
８  エンコーダ
９  メモリ手段
９ａ  他方のメモリ手段
１０  記憶時間設定手段
１０ａ  他方の記憶時間設定手段
１１  メモリ情報選択手段
２１  パルス指令
２１ａ  アナログ速度指令
２２  パルス指令カウント数
２２ａ  速度指令
２３  メモリパルス指令カウント数
２３ａ  メモリ速度指令
２４  記憶時間設定信号
【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】
2005117746.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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