(57)【要約】【課題】フィードバックデータの遅れを解消できるネートワークサーボのシリアルエンコーダ変換装置を提供する。【解決手段】コントローラ１からの指令によりサーボアンプ２を介してモータ３を駆動するネットワークサーボ・システムにおいて、パルスカウント機能を持つエンコーダから出力されるパルスデータ６を分岐して直接受信する１つ以上の受信装置５と、受信したパルスデータを汎用の接点信号方式によるデジタルデータ７に変換してコントローラへ出力するパルスデータのモニタ機能を有するシリアルエンコーダ変換装置４を有している。【選択図】  図１
2005276121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントローラからの指令によりサーボアンプを介してモータを駆動するネットワークサーボ・システムに用いられるシリアルエンコーダ変換装置であって、エンコーダから出力されるパルスデータを直接受信する１つ以上の受信装置と、該受信装置が受信した前記パルスデータを汎用の接点信号方式によるデジタルデータに変換して前記コントローラへ出力する前記パルスデータのモニタ機能を有することを特徴とするシリアルエンコーダ変換装置。
【請求項２】
受信したシリアルエンコーダ情報をビット列に変換しスイッチ入力相当の接点信号に変換する機能と、前記接点信号をネットワークＩ／Ｏ装置の入力データに反映する機能を備えたことを特徴とする請求項１記載のシリアルエンコーダ変換装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のシリアルエンコーダ変換装置と、該シリアルエンコーダ変換装置からのデジタル信号を受信するコントローラと、該コントローラからの指令によりモータを駆動するサーボアンプと、該サーボアンプによって駆動されるモータと、該モータに固定されパルスカウント機能を持つエンコーダと、を備えて成るネットワークサーボ・システムにおいて、該エンコーダからのシリアルデータ信号を前記シリアルエンコーダ変換装置および前記サーボアンプとにフィードバックデータを送り込むことで位置決め完了判断を行うことを特徴とするネットワークサーボ・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メカトロ機器であるサーボドライブに適用アンプシリアルエンコーダ変換装置およびこれを備えたネットワークサーボ・システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のネットワークサーボについては、例えば、特許文献１に開示の「サーボ制御システム」が挙げられる。図４はサーボ制御システムの説明図であり、コントローラ１０１とサーボアンプ１０４ａ〜１０４ｄと、モータ１０３ａ〜１０３ｄとで構成されている。コントローラ１０１とサーボアンプ１０４は所定の伝送周期を有するネットワークで接続されている。
このようにコントローラ１０１とネットワークで結合するサーボアンプ１０４をネットワークサーボと呼ぶ。ネットワークサーボでは、サーボアンプ１０４はネットワークを介してコントローラ１０１よりモータ１０３の駆動指令を受信し、コントローラ１０１にモータ１０３より得られる位置情報等を送信している。
モータ１０３は位置検出用のエンコーダを備えていて、サーボアンプ１０４は各エンコーダよりエンコーダ信号を得ている。モータ１０３のエンコーダがシリアルエンコーダである場合は、サーボアンプ１０４はシリアルデータをパラレルデータに変換するシリアルパルス変換回路を備えている必要がある。
このシリアルパルス変換回路の出力は、コントローラ１０１からのアナログ指令や、パルス列指令に対するサーボのフィードバックパルスであって、従来はモータの回転速度の検出にはタコジェネが用いられていたが、小型化の要望等から最近では位置検出用のエンコーダの位置フィードバックパルスから速度フィードバックパルスを抽出する方法が多用されるようになり、これによってモータ１０３の実速度に相当するパルスを出力している。
図３は特許文献１による「サーボ制御システム」の構成図であり、モータ１０３の速度監視システムを構成する場合であって、図３のサーボアンプ１０２と、図４のサーボアンプ１０４とは異なり、内部にシリアルパルス変換回路（不図示）を備えたネットワークサーボ１０２ａ〜１０２ｄである。従って、モータ１０３の速度を監視しようとする場合には、速度監視器１０５は遅れの少ないフィードバックパルスをモニタリングしてモータ１０３の速度を監視することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５４８５９号公報（図１、図２）
【特許文献２】特開２００２−３０４２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような従来のネットワークサーボを使用した環境では、通信データとしてフィードバックパルスが授受されているが、ネットワークであるのでフィードバックデータが伝送周期分遅れたり、ネットワークであるために専用のＩＣやプロトコルが必要であった。
また、フィードバックデータを変換するためにＣＰＵを用意する必要があったので、シリアルパルス変換回路の処理をＣＰＵを介することにより、ソフトウェア的な処理周期の遅れが更に発生し、フィードバックデータの遅れを増大させる原因となっているという問題があった。
また、特許文献２のように、ネットワークサーボにパルス出力機能を有することでフィードバックデータの遅れを解消しようという試みもあるが、この方法だとパルスカウンタを用意する必要がありコストやサイズの面で問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、フィードバックデータを分岐することでＣＰＵを介さずにコントローラへ伝達するとともに、複数のフィードバックデータを汎用の入力信号にすることにより、特定のプロトコルやネットワークに制限されない環境を実現することができるシリアルエンコーダのモニタリング機能を有するシリアルエンコーダ変換装置およびこれを備えたネットワークサーボ・システム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】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のシリアルエンコーダ変換装置の発明は、コントローラからの指令によりサーボアンプを介してモータを駆動するネットワークサーボ・システムに用いられるシリアルエンコーダ変換装置であって、エンコーダから出力されるパルスデータを直接受信する１つ以上の受信装置と、該受信装置が受信した前記パルスデータを汎用の接点信号方式によるデジタルデータに変換して前記コントローラへ出力する前記パルスデータのモニタ機能を有することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のシリアルエンコーダ変換装置において、受信したシリアルエンコーダ情報をビット列に変換しスイッチ入力相当の接点信号に変換する機能と、前記接点信号をネットワークＩ／Ｏ装置の入力データに反映する機能を備えたことを特徴とする。
請求項３に記載のネットワークサーボ・システムの発明は、請求項１又は２記載のシリアルエンコーダ変換装置と、該シリアルエンコーダ変換装置からのデジタル信号を受信するコントローラと、該コントローラからの指令によりモータを駆動するサーボアンプと、該サーボアンプによって駆動されるモータと、該モータに固定されパルスカウント機能を持つエンコーダと、を備えて成るネットワークサーボ・システムにおいて、該エンコーダからのシリアルデータ信号を前記シリアルエンコーダ変換装置および前記サーボアンプとにフィードバックデータを送り込むことで位置決め完了判断を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、コントローラはネットワークサーボがネットワークデータとして出力してくる位置データよりも新しく早い位置データを取得することが可能となり、位置制御における位置決め完了の確認をネットワークを介するより早く行うことができるようになり位置制御の性能を向上させることができるという効果がある。
更に、汎用入力信号として扱えることから、多軸のフィードバックデータをまとめることで汎用の通信データとして扱うことも可能となり、性能と省配線を両立させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は本発明に係るシリアルエンコーダのモニタ機能を有するシリアルエンコーダ変換装置の構成図である。
図１において、１はコントローラであり、ネットワークを介してモータ３ａ〜３ｃへの制御指令を送出し、シリアルエンコーダ変換装置より接点信号形式に変換されたフィードバックパルス７を受信して制御を行っている。２ａ〜２ｃはサーボアンプであり、コントローラ１からの指令に基づきモータ３ａ〜３ｃを駆動し、受信ＩＣ８ａ〜８ｃを介してモータからの信号を受信する。４はシリアルエンコーダ変換装置であって、モータ３ａ〜３ｃより直接シリアルデータ６を受信ＩＣ５ａ〜５ｃを介し分岐受信してモニタし、接点信号に変換してコントローラへ出力する。
【０００９】
つぎに動作について説明する。
最近のサーボ制御システムでは、速度検出用の小型発電機（タコジェネ）を使用しないで、エンコーダからの位置データパルスを用いて速度データパルスを抽出する例が殆どであるが、位置データより速度データを抽出する方法としては、位置エンコーダからのＡ相、Ｂ相、Ｚ相信号よりサンプル周期毎に、カウンタを用いてＣＰＵ演算によってパルス数Ｐとサンプル周期時間ＴＳから速度データを求める方法や、ＡＢ２相の位置データより変換回路を用いてデジタル信号の位置データパルスと、アナログ速度データに変換して出力し、位置データパルスはそのままコントローラに位置データとして取り込まれ、アナログ速度データはＡ／Ｄ変換器、あるいは微分処理等によってデジタル化されて、速度データとして取り込まれる等の処理が行われている。
【００１０】
本発明では、こうした位置データからの速度データの抽出処理が複雑な処理と変換装置を必要とする点を改善し、これらを簡単化して汎用性を高めるために、リレーやその他のセンサー入出力に使用される入出力回路の接点信号方式を導入して速度フィードバックパルスの処理を行うようにしたものである。
先ず、コントローラ１からサーボアンプ２ａ〜２ｃにアナログ又はパルス列による指令が送出されると、指令に基づいてサーボアンプ２はモータ３を駆動する。モータ３のシリアルエンコーダによる位置データはサーボアンプ２の受信ＩＣ８ａ〜８ｃにより受信されると同時に、シリアルエンコーダ変換装置４の受信ＩＣ５ａ〜５ｃにより分岐・受信される。
【００１１】
シリアルエンコーダ変換装置４では、簡単な接点入力処理回路（不図示）を備えて位置データの変換処理を行う。接点入力回路はリレー等のオン／オフ入出力を処理する既成の回路であって、パルストランスやフォトカプラ等の絶縁用素子を用いた、簡単なパルス入力部と、しきい値と比較される電圧調整部と、接点信号パルスの出力部等を備えた簡単な回路構成のものである。
シリアルエンコーダ変換装置４は、モータ３のエンコーダからの位置パルスを入力すると、接点入力回路によるオン／オフ処理によって接点信号形式のパルス信号を生成・出力する。コントローラ１はシリアルエンコーダ変換装置４からの接点信号（デジタル信号）を、他のリレー等のセンサー入力と同様に汎用の接点信号形式で処理して、これら位置データと、位置データを基に抽出した速度データによって、フィードバック処理を行い。サーボの速度制御部では速度指令とこのフィードバック速度パルスとの差分を演算して電流指令を作成してサーボ制御を行うものである。
このようにして、ネットワークの伝送周期やＣＰＵによるソフトウェア処理にも関わりなく、簡単なハードウェアによる接点入力として遅延の無いエンコーダデータをフィードバックすることが可能となる。
また、信号形式を簡単化し汎用化したことによって、動作指令なども集約化できるので処理の簡単化と、スピードアップが図られ、データの伝送遅延も解消できる。
【００１２】
図２は他の実施の形態によるシリアルエンコーダのモニタ機能を有するシリアルエンコーダ変換装置の構成図であり、スイッチ信号をネットワークＩ／Ｏ装置の入力データに反映させることによって、コントローラ１へのフィードバックパルスとしての利用にとどまらず、ネットワーク上でのＩ／Ｏ局として、他の多軸リンクにおける位置決め完了判断等への適用も可能になるものであり、システムの性能向上と省配線の両立を図ることもできる。
【００１３】
本発明によれば、コントローラはネットワークサーボがネットワークデータとして出力してくる位置データよりも新しく早い位置データを取得することが可能となり、位置制御における位置決め完了の確認をネットワークを介するより早く行うことができるようになり位置制御の性能を向上させることができるという効果がある。
更に、汎用入力信号として扱えることから、多軸のフィードバックデータをまとめることで汎用の通信データとして扱うことも可能となり、性能と省配線を両立させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るシリアルエンコーダのモニタ機能を有するシリアルエンコーダ変換装置の構成図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係るシリアルエンコーダのモニタ機能を有するシリアルエンコーダ変換装置の構成図である。
【図３】従来のサーボ制御システムの構成図である。
【図４】図３に示すサーボ制御システムの説明図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  コントローラ
２  サーボアンプ
３  モータ
４  シリアルエンコーダ変換装置
５、８  受信ＩＣ
６  シリアルデータ
７  接点信号
【図１】
2005276121.tif 000003
【図２】
2005276121.tif 000004
【図３】
2005276121.tif 000005
【図４】
2005276121.tif 000006