(57)【要約】  【課題】サーボ制御装置がマスタであるコントローラから独立して、しかも、サーボ制御装置を変更することもＩ／Ｏ装置を新たに設計することもなく、多様な仕様変更に対応できるようにしたサーボ制御装置及びそのＩ／Ｏ装置接続方法を提供する。  【解決手段】通信手段２３をマスタ又はスレーブに切替えるマスタ／スレーブ切替え手段２５を備え、アドレス設定手段２４によりアドレスを予め決められた特定の値に設定することでマスタとして働き、ネットワークにスレーブとして接続可能なＩ／Ｏ装置４０と通信手段２３を介して接続し通信する。  【選択図】    図１
2005045931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定を切替えることによりマスタにもスレーブにもなり得る通信手段とアドレス設定手段とを備え、マスタとして働くコントローラに前記通信手段を介してネットワークで接続され前コントローラから指令を受けてスレーブとして働くサーボ制御装置において、
前記通信手段をマスタ又はスレーブに切替えるマスタ／スレーブ切替え手段を備え、前記アドレス設定手段によりアドレスを予め決められた特定の値に設定することでマスタとして働き、前記ネットワークにスレーブとして接続可能なＩ／Ｏ装置と前記通信手段を介して接続し通信することを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項２】
前記サーボ制御装置に接続可能なＩ／Ｏ装置は接点入出力、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、パルスカウンタ、又は指令器であることを特徴とする請求項１記載のサーボ制御装置。
【請求項３】
前記サーボ制御装置に同時に接続できるＩ／Ｏ装置は単数又は複数であることを特徴とする請求項１記載のサーボ制御装置。
【請求項４】
前記サーボ制御装置をマスタに切替える前記予め決められた特定のアドレス値を２進数で表した場合、全ての位が１であることを特徴とする請求項１記載のサーボ制御装置。
【請求項５】
設定を切替えることによりマスタにもスレーブにもなり得る通信手段とアドレス設定手段とを備え、マスタとして働くコントローラに前記通信手段を介してネットワークで接続され前記コントローラから指令を受けてスレーブとして働くサーボ制御装置であって、
マスタである前記コントローラの前記ネットワークから切り放し、前記アドレス設定手段によりアドレスを予め決められた特定の値に設定し、前記サーボ制御装置をマスタとして働く機能に切替え、前記ネットワークにスレーブとして接続可能なＩ／Ｏ装置と前記通信手段を介して接続し、通信することを特徴とするサーボ制御装置のＩ／Ｏ装置接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なった仕様に対応できるようにしたサーボ制御装置及びそのＩ／Ｏ装置接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーボ制御装置は、様々な分野で利用されるようになり、このため、用途に応じて様々な性能、機能を有する異なった仕様のサーボ制御装置が提供されている。
従来のインバータ装置装置において主回路部、電源・センサ部、及びコア制御部で構成されたインバータ基本部とＩ／Ｏブロック部とに分離し、そのインバータ基本部とＩ／Ｏブロック部との間を通信で接続して最終的にインバータ装置を構成した例がある（例えば、特許文献１参照）。
図６は従来技術の第１の例であり、従来のインバータ装置を説明するブロック線図である。
インバータ装置は、交流電源１０１からＲＳＴの３相交流電力の供給を受け、主回路部１０２により、必要とする可変周波数で可変電圧のＵＶＷ３相交流電力に変換し、これを誘導電動機１０３に供給し、これを可変速駆動するようになっている。
このため、主回路部１０２は、交流／直流変換器であるコンバータ、直流電圧の平滑用である平滑コンデンサ、直流／交流変換器であるインバータ、主回路半導体素子の温度検出用サーミスタ、及び主回路電流検出用抵抗で構成されている。
電源・センサー部１０４は、各種の直流電圧を作成する電源回路と、主回路部１０２の電流と電圧を検出する電流検出回路及び電圧検出回路と、それに温度検出回路などの検出部と、インバータにドライブ信号を供給するドライブ回路とで構成されている。
コア制御部１０６には、入力／出力インターフェース部として、信号種類ごとに並列伝送される最小Ｉ／Ｏ回路１０７、及びシリアル通信されるＩ／Ｏブロック部１０８，１０９，１１０が接続される。
コア制御部１０６は、コア用マイクロコンピュータ１６２、記憶素子１６１、及び通信回路１６３で構成されており、前記の各種のＩ／Ｏブロック部１０８、１０９、又はパーソナルコンピュータ１１０の何れかと、通信回路１６３を介して接続される。
【０００３】
また、従来のサーボ制御装置においては、サーボ制御装置に専用の通信手段を備え専用のＩ／Ｏ装置を接続していたり、ネットワークにＩ／Ｏ装置を接続できるサーボ制御装置においても、Ｉ／Ｏ装置からのデータは一旦マスタのコントローラで読み取られてマスタのコントローラからの指令としてスレーブのサーボ制御装置に送られていた（例えば、特許文献２参照）。
図７は従来技術の第２の例であり、従来のサーボ制御装置において専用の通信手段を備えてＩ／Ｏ装置を接続したものである。また、図８は従来技術の第３の例であり、従来のサーボ制御装置のネットワークにＩ／Ｏ装置を接続したものである。
図７において、指令装置２１０はネットワーク２３０を介してサーボアンプ２２０ａ乃至２２０ｃと接続される。指令装置２１０はマスタとして、サーボアンプ２２０ａ乃至２０ｃはスレーブとして働く。すなわち、サーボアンプ２２０ａ乃至２２０ｃは指令装置２１０の指令に従ってサーボモータを駆動する。サーボアンプ２２０ａ乃至２２０ｃには専用の通信手段を設けて周辺装置２４０と接続している。周辺装置２４０は接続されたそのサーボアンプとのみ通信を行う。
また、図８において、周辺装置２４０はネットワーク２３０を介して指令装置２１０と接続されている。
【特許文献１】特開平１０−１９１６４６（第３頁、図１）
【特許文献２】特開平１０−１０５２０６（第５−７頁、図１、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の第１の例は、インバータ装置に関するものであるが、技術的にはサーボ制御装置と対比されお互い参考にされている。この第1の例では、インバータ基本部とＩ／Ｏブロックとを接続するインターフェースである通信回路は専用に準備する必要があり、Ｉ／Ｏブロックはそのインターフェースに適合するものを新たに準備する必要があるという問題があった。
また、従来技術の第2の例では、サーボアンプがスレーブに固定されているのでマスタになる指令装置に接続される必要があり、Ｉ／Ｏ装置とみなせる周辺装置と接続するための専用の通信手段を準備する必要があるという問題があった。
また、従来技術の第3の例では、第2の例とは異なりＩ／Ｏ装置とみなせる周辺装置２４０と接続するための専用の通信手段を準備する必要はないが、第2の例と同様にサーボアンプ２２０がスレーブに固定されているのでマスタになる指令装置２１０に接続される必要があり、しかも、周辺装置２４０は指令装置２１０のスレーブとして働くのでサーボアンプ２２０とは同格であり直接通信はできない。すなわち、指令装置２１０の判断により、指令装置２１０が周辺装置２４０のデータを読んでサーボアンプ２２０に伝えるこという間接的な動作しかできないという問題があった。
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、サーボ制御装置がマスタであるコントローラから独立して、しかも、サーボ制御装置を変更することもなく、また、Ｉ／Ｏ装置を新たに設計することもなく、多様な仕様変更に対応できるようにしたサーボ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】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明の請求項１〜４の発明はサーボ制御装置に係り、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、設定を切替えることによりマスタにもスレーブにもなり得る通信手段とアドレス設定手段とを備え、マスタとして働くコントローラに前記通信手段を介してネットワークで接続され前コントローラから指令を受けてスレーブとして働くサーボ制御装置において、
前記通信手段をマスタ又はスレーブに切替えるマスタ／スレーブ切替え手段を備え、前記アドレス設定手段によりアドレスを予め決められた特定の値に設定することでマスタとして働き、前記ネットワークにスレーブとして接続可能なＩ／Ｏ装置と前記通信手段を介して接続し通信することを特徴とするものである。
【０００６】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のサーボ制御装置において、前記サーボ制御装置に接続可能なＩ／Ｏ装置は接点入出力、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、パルスカウンタ、又は指令器であることを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載のサーボ制御装置において、前記サーボ制御装置に同時に接続できるＩ／Ｏ装置は単数又は複数であることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載のサーボ制御装置において、前記サーボ制御装置をマスタに切替える前記予め決められた特定のアドレス値を２進数で表した場合、全ての位が１であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項５記載の発明は、サーボ制御装置のＩ／Ｏ装置接続方法に係り、設定を切替えることによりマスタにもスレーブにもなり得る通信手段とアドレス設定手段とを備え、マスタとして働くコントローラに前記通信手段を介してネットワークで接続され前記コントローラから指令を受けてスレーブとして働くサーボ制御装置であって、
マスタである前記コントローラの前記ネットワークから切り放し、前記アドレス設定手段によりアドレスを予め決められた特定の値に設定し、前記サーボ制御装置をマスタとして働く機能に切替え、前記ネットワークにスレーブとして接続可能なＩ／Ｏ装置と前記通信手段を介して接続し、通信することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ネットワーク用のアドレス設定を変えるだけでマスタにもスレーブにもなるサーボ制御装置が実現できる。その結果、サーボ制御装置本体を変更することなく、しかも既存のＩ／Ｏ装置を接続でき、多様な顧客仕様を容易に満足させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【実施例１】
【００１２】
実際のサーボ制御装置には様々な機能や手段が内蔵されているが、図には本発明に関係する機能や手段のみを記載し説明することとする。また、以下同一名称には極力同一符号を付け重複説明を省略する。
図１は本発明を適用する第１の実施例を説明するサーボ制御装置のブロック線図である。
図１において、２０はサーボ制御装置、２１はマイクロプロセッサ、２２はメモリ、２３は通信手段、２４はアドレス設定手段、２５はマスタ／スレーブ切替手段である。
また、３０はネットワーク、４０はＩ／Ｏ装置、５０はサーボモータ、５１は位置検出器である。
【００１３】
サーボ制御装置２０は、少なくともマイクロプロセッサ２１、メモリ２２、通信手段２３、アドレス設定手段２４及びマスタ／スレーブ切替手段２５を備えており、サーボモータ５０を駆動する。サーボモータ５０には位置検出器５１が機械的に接続されており、位置検出器５１はモータ位置を検出して位置検出信号をサーボ制御装置２０にフィードバックする。
Ｉ／Ｏ装置４０は、ネットワーク３０を介してサーボ制御装置２０と接続される。
また、サーボ制御装置２０及びＩ／Ｏ装置４０にはそれぞれに通信手段２３が備えられており、ネットワーク３０を介して通信手段２３どうしが接続されて通信する。
マイクロプロセッサ２１は、メモリ２２に格納されたプログラムに基づいてサーボ制御装置全体を制御する。
【００１４】
アドレス設定手段２４はネットワーク用のアドレスを設定する手段であり、スイッチと入力インターフェース回路で構成されマイクロプロセッサ２１によって読み取るようにしたものであってもよい。また、一般的なサーボ制御装置にはディジタルオペレータと呼ばれている簡易な指令器が内蔵されていたり専用のインターフェースを介して接続可能になっていたりするが、そのデジタルオペレータを利用してメモリ２２にアドレス値を書き込んでおき必要に応じてマイクロプロセッサ２１で読み出しても良い。アドレス値を設定できる構成でマイクロプロセッサ２１がその値を読み取れる構成になっているものであればどのようなものでも良い。マイクロプロセッサ２１はアドレス値を読み出し、そのアドレス値が予め決められたマスタになるアドレス値であったら、マスタとしての処理を開始するとともに、マスタ／スレーブ切替手段２５を命令により切り替え、マスタ／スレーブ切替信号をアクティブにして通信手段２３に出力する。通信手段２３はマスタ／スレーブ切替信号を入力し、マスタ／スレーブ切替信号がアクティブであったらマスタとして通信する。
図１においては、マスタとスレーブの切り替え動作の概念を理解し易くためにマスタ／スレーブ切替手段２５を図示しているが、マスタ／スレーブ切替手段２５の機能を通信手段２３に内蔵させておいて、マイクロプロセッサ２１の命令でマスタとスレーブとを切り替えてもよい。
【００１５】
図５は本発明を実施するサーボ制御装置２０において、通信手段２３の機能をマスタ又はスレーブに切替える手順を示すフローチャートである。
Ｓ１１ではアドレス設定手段２４より設定されたアドレスを読み込む。Ｓ１２では読み込んだアドレスがマスタになるアドレスと予め決められているアドレスか否かを判定する。判定結果がマスタになるアドレスだったらＳ１３に進む。また、判定結果がマスターになるアドレスでなかったらＳ１４に進む。Ｓ１３ではマスタ／スレーブ切換手段２５により通信手段２３をマスターに設定して終わる。Ｓ１４ではマスタ／スレーブ切換手段２５により通信手段２３をスレーブに設定して終わる。
【００１６】
本発明によれば、サーボ制御装置２０の通信手段２３をマスタに切替えるアドレスは予め決めておけば任意のアドレスにすることができる。
また、ネットワーク３０に接続するためのアドレスは任意に選ぶことが可能になっている場合が多いが、ネットワーク３０に接続できる装置の最大数は、そのネットワークの仕様によって決められており、その最大数に基づいて設定出来るアドレスの範囲が決まっている。
通常のネットワークでは、アドレス値を２進数で表した場合、全ての位が１であるアドレスに設定できない仕様になっている場合が多い。
したがって、請求項４記載の発明によれば、サーボ制御装置２０をマスタに切替える予め決められた特定のアドレス値を２進数で表した場合、全ての位が１であることを特徴としているので、ネットワーク３０に接続できる装置の数を減ずることなく、サーボ制御装置２０の通信手段２３をマスタに切替えるアドレスを決めることができる。
アドレス値を２進数で表した場合、全ての位が１であるアドレスとは、例えばアドレスを２進数で表した場合に８ビットであれば10進数で２５５、16進数表示であればＦＦになるアドレスであるということである。
【００１７】
また、図１においては、Ｉ／Ｏ装置４０を接点入出力の例を示しているが、用途に応じてネットワーク３０に接続可能なＩ／Ｏ装置４０の種類は、請求項２記載のとおり接点入出力、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、パルスカウンタ、又は指令器を選択することができる。すなわち、サーボ制御装置２０が駆動しようとしている装置の仕様に応じて自由に選択することができる。例えば、サーボ制御装置がコンベアを駆動する場合において、コンベア上の製品の数をカウントしたい場合はパルスカウンタを使い、コンベア上の製品の良品／不良品をセンサで監視する場合はＡ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器をセンサとのインターフェースとして利用できる。また、サーボ制御装置２０を手動運転する場合は指令器が活用できる。
また、ネットワーク３０に接続可能なＩ／Ｏ装置４０の数は、請求項３記載のとおり単数でも複数でもよい。
本発明では、Ｉ／Ｏ装置４０はサーボ制御装置４０のスレーブとして働く。すなわちこの例では、Ｉ／Ｏ装置４０はサーボ制御装置２０のＩ／Ｏとして機能する。
【００１８】
図２はネットワーク３０に複数のＩ／Ｏ装置４０を接続した例を示している。
図２において、４０ａはＩ／Ｏ装置４０の第１番目の装置であり、４０ｎはＩ／Ｏ装置４０の第ｎ番目の装置である（ｎは仕様によって決定される任意の数）。図２ではＩ／Ｏ装置４０ａに接点入出力用のＩ／Ｏ装置の例を示しているが請求項２に記載のとおりこの限りではない。
サーボ制御装置２０がスレーブのときは、マスタであるコントローラから移動指令を受けてサーボモータを制御するが、サーボ制御装置２０がマスタのときは、サーボモータの一連の動きをプログラムしてメモリ２２に格納しておき、マイクロプロセッサ２１によって移動指令を発生させて、サーボモータを制御する方法がある。その移動指令を発生させるタイミングは接点信号としてＩ／Ｏ装置４０から入力することも可能である。また、一般的なサーボ制御装置にはディジタルオペレータと呼ばれている簡易な指令器が内蔵されていたり専用のインターフェースを介して接続可能になっていたりする。このディジタルオペレータから入力してもよい。また、指令器をＩ／Ｏ装置４０としてネットワーク３０に接続して移動指令を入力する方法もある。いずれにしても本発明の本質ではない。
【００１９】
図３はマスタとして働くコントローラにサーボ制御装置２０がスレーブとして接続された例である。
図３において、１０はコントローラ、２０ａはサーボ制御装置２０の１軸目、２０ｂはサーボ制御装置２０の２軸目、２０ｃはサーボ制御装置２０の３軸目である。
Ｉ／Ｏ装置４０をネットワーク３０に必要に応じて接続することが可能であり、コントローラ１０のスレーブとして働く。すなわちこの例では、Ｉ／Ｏ装置４０はコントローラ１０のＩ／Ｏとして機能し、サーボ制御装置２０ａ〜２０ｃとは直接通信することはできない。
【実施例２】
【００２０】
図４は本発明を適用する第２の実施例を説明するサーボ制御装置とＩ／Ｏ装置との接続方法である。
図４において、Ｓ１ではサーボ制御装置２０をネットワーク３０から切放す。Ｓ２ではサーボ制御装置２０のアドレス設定手段２４によりアドレスをマスタになるアドレスと予め決められているアドレスに設定する。サーボ制御装置２０では図５の処理が行われる。Ｓ３では顧客が要求する仕様に対応できるＩ／Ｏ装置４０をネットワーク３０に接続して終わる。ネットワーク３０に接続するＩ／Ｏ装置４０は単数であっても複数であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明によるサーボ制御装置は、産業用ロボットや工作機械の周辺装置として使用される機械、例えば材料の供給装置の駆動などに適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用する第１の実施例を示すサーボ制御装置のブロック線図
【図２】ネットワークに複数のＩ／Ｏ装置を接続した例
【図３】マスタコントローラにサーボ制御装置がスレーブとして接続された例
【図４】本発明を適用する第２の実施例を説明するフローチャート
【図５】サーボ制御装置の機能を切替える手順を説明するフローチャート
【図６】従来技術の第１の例
【図７】従来技術の第２の例
【図８】従来技術の第３の例
【符号の説明】
【００２３】
１０  コントローラ
２０  サーボ制御装置
２１  マイクロプロセッサ
２２  メモリ
２３  通信手段
２４  アドレス設定手段
２５  マスタ／スレーブ切替手段
３０  ネットワーク
４０  Ｉ／Ｏ装置
５０  サーボモータ
５１  位置検出器
【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】
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