(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を駆動制御する電動機駆動処理部と、
前記電動機の状態を把握する電動機状態把握部と、
前記電動機駆動処理部の任意データをトレースするトレース処理部と、
該トレース処理部がトレースするデータおよび条件を保存するトレース設定メモリと、
前記トレース処理部がトレースしたデータを保存するトレースデータ保存メモリと、
外部メモリを取外し可能に取付け、前記外部メモリが取り付けられると、外部メモリ取り付け信号を発生し、外部メモリとデータの入出力を行う外部メモリインターフェイスとを備えており、
前記トレース処理部は、
前記外部メモリインターフェイスからの外部メモリ取り付け信号の受信によって前記外部メモリの接続が検出された際、前記外部メモリから予め指定されたトレース設定ファイルを検索し、取得するトレースデータの種類と取得開始する条件とを記述したトレース設定ファイルが含まれるか否かを判別し、トレース設定ファイルが含まれる場合に当該トレース設定ファイルを読み込み、
読み込んだトレース設定ファイルにパラメータ設定コマンドがある場合に、前記外部メモリからパラメータファイルを読み込み、当該読み込んだパラメータファイルに基づいて、電動機駆動装置を動作させるための各種設定項目を電動機駆動装置に設定し、
当該トレース設定ファイルを前記トレース設定メモリに展開し、前記トレース設定ファイルの内容に従って前記トレース処理部を作動させ、生成されるトレースデータを前記トレースデータ保存メモリに記憶させ、前記トレースデータ保存メモリが記憶するトレースデータを、前記外部メモリに転送させ、
内容の相違するトレース設定ファイル及び内容の相違するパラメータファイルがそれぞれｎ個ある場合、第１のトレース設定ファイルと第１のパラメータファイルの設定に基づいてトレースデータを取得し、取得したトレースデータを前記外部メモリに転送した後、続いて、第２以降のトレース設定ファイルと第２以降のパラメータファイルに基づいて、それぞれトレースデータの取得と前記外部メモリへの転送を行うように構成したことを特徴とする電動機駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動機駆動装置において、
検索した結果、予め指定されたトレース設定ファイル及びパラメータファイルが存在しない場合、または、検出したトレース設定ファイル及びパラメータファイルが予め指定した内容と異なるデータ構造の場合、警告を知らせるように構成したことを特徴とする電動機駆動装置。
【請求項３】
電動機駆動処理部により電動機を駆動制御するとともに、
電動機状態把握部により前記電動機の状態を把握し、
トレース処理部により前記電動機駆動処理部の任意データをトレースし、
トレース設定メモリによって前記トレース処理部がトレースするデータおよび条件を保存し、
トレースデータ保存メモリにより前記トレース処理部がトレースしたデータを保存し、
外部メモリが取り付けられると、外部メモリ取り付け信号を発生し、前記外部メモリとデータの入出力を行う外部メモリインターフェイスにより前記外部メモリを取外し可能に取付け、
前記トレース処理部によって、
前記外部メモリインターフェイスからの外部メモリ取り付け信号の受信によって前記外部メモリの接続が検出された際、前記外部メモリから、予め指定されたトレース設定ファイルを検索し、取得するトレースデータの種類と取得開始する条件とを記述したトレース設定ファイルが含まれるか否かを判別し、トレース設定ファイルが含まれる場合に当該トレース設定ファイルを読み込み、
読み込んだトレース設定ファイルにパラメータ設定コマンドがある場合に、前記外部メモリからパラメータファイルを読み込み、当該読み込んだパラメータファイルに基づいて、電動機駆動装置を動作させるための各種設定項目を電動機駆動装置に設定し、
当該トレース設定ファイルを前記トレース設定メモリに展開し、前記トレース設定ファイルの内容に従って前記トレース処理部を作動させ、生成されるトレースデータを前記トレースデータ保存メモリに記憶させ、
前記トレースデータ保存メモリが記憶するトレースデータを、前記外部メモリに転送させ、
内容の相違するトレース設定ファイル及び内容の相違するパラメータファイルがそれぞれｎ個ある場合、第１のトレース設定ファイルと第１のパラメータファイルの設定に基づいてトレースデータを取得し、取得したトレースデータを前記外部メモリに転送した後、つづいて、第２以降のトレース設定ファイルと第２以降のパラメータファイルに基づいて、それぞれトレースデータの取得と前記外部メモリへの転送を行うことを特徴とする電動機駆動方法。
【請求項４】
請求項３記載の電動機駆動方法において、
検索した結果、予め指定されたトレース設定ファイル及びパラメータファイルが存在しない場合、または、検出したトレース設定ファイル及びパラメータファイルが予め指定した内容と異なるデータ構造の場合、警告を知らせることを特徴とする電動機駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機駆動装置及び電動機駆動方法に関し、特に電動機を駆動する駆動装置の内部データトレース技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機を駆動するサーボアンプのような電動機起動装置は、近年その普及が目覚しく、半導体・液晶製造装置、ロボット、組み立て機械、プレス機械など、多肢にわたり使用されており、その需要は年々加速している。上記のような産業機械では、高タクトで製品を製造する要求があり、そのため、上記製造装置の核となるサーボアンプなどは、高性能・高機能が求められてきた。上記産業機器における、サーボアンプへの要求は、高性能・高機能とともに、初期調整が簡単に行えること・故障その他のトラブルにすばやく対応し、生産の停止状態を可能な限り少なくすることが求められている。
【０００３】
従来、上記産業機械の性能を十分に引き出すための調整をする場合、または、何かしらのトラブルが発生しそのトラブルを調査する場合、サーボアンプなどでは、パソコンなどを用意し、サーボアンプとパソコンを接続し、実際に機械を動かしながら、サーボアンプ内部のデータをリアルタイムにモニタし解析していた。電動機駆動装置を管理する技術について、特許文献１〜３に開示されたものがある。
【特許文献１】特開２００２−２７２１３９号公報
【特許文献２】特開平１−２６４５８６号公報
【特許文献３】特開２００２−２２３５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記、従来技術の問題として、パソコンなどを製造機械の設置されている現場に持っていき、人がつきっきりで、調整やトラブル調査を行う必要がある。この場合、単純な故障などはすばやく対処できる可能性が高いが、再現性の少ないトラブル、特に、機械は正常に動いているが、例えば数日に１回、何らかの原因で機械が警告を発し停止するが、原因がわからないまま生産をつづけている場合や、特に警告は発生しないが、ごくまれに生産製品に不良が混在するが、その原因がつかめないなどの場合、その原因究明には多大な時間が費やされる場合がある。また、これらの作業は、サーボアンプなどに詳しいメーカのサポート要員などが行うことが殆どであり、要員不足などで、十分なサポートが出来ない場合も発生していた。
【０００５】
また、サーボアンプ単体には故障が見当たらないが、再現性が少ないトラブルの発生例としては、（１）ごくまれに瞬間的な停電が発生し、その結果で製品の品質を落とす。（２）電気的ノイズの発生により、機械が一時停止してしまう。（３）上流工程から想定外の被加工製品が流れてきて、当該機械においてサーボアンプが過剰トルクを出力するなどが挙げられる。
【０００６】
従来でも、上記のようなトラブルの場合、サーボアンプ単体で異常を検出し、警告を発生させる機能はあるが、これらは、ある一定以上の過度な異常の場合であり、あくまでも機械あるいはサーボアンプ単体の保護を目的としたものである。
【０００７】
また、上記特許文献１ではインバータシステムについて説明しているが、サーボアンプ等の電動機駆動装置一般に適応できる技術が提案されている。特許文献１では、警告が発生した瞬間の各種データを解析する事を意図しており、またそのデータ転送方法として携帯電話を想定している。しかしながら、警告が発生した場合、その瞬時データと共に、警告発生時の前後数秒間の出力トルクや入出力接点状態などをトレースできればより正確な故障原因が解析できる場合がある。また、生産設備が設置される工場内部などのでは、携帯電話が圏外となる可能性もある。そして、特許文献２では、データを蓄積して故障等の診断を行う事が開示されており、特許文献３では、コンピュータを利用し、電動機駆動装置の動作状態の解析を行う事が示されているが、取外し可能な外部記憶装置との連携は考慮されていない。
【０００８】
本発明では、上記のような再現性の少ないトラブルに対し、生産機械の設置されている現場にパソコンなどの計測装置を持って行くことなく、また、可能な限り人が機械を監視し続けることなく、取外し可能な外部記憶装置と連携し、原因を早期発見対処し解決することができる電動機駆動装置及び電動機駆動方法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】
【０００９】
これらの問題と、上記本発明が解決しようとする課題を解決する為、本発明の電動機駆動装置は、以下の構成とする。上記課題は、外部メモリのインターフェイスと、その外部メモリにあらかじめ設定されたトレース設定ファイルを自動的に内部メモリに読み込み、そのトレース設定に従って、電動機駆動装置の任意のデータ（例えば、出力電流値や電動機駆動電圧など）をサンプリングトレースして内部のメモリに記憶していき、任意のタイミング（例えば、電源投入や指定の出力トルク以上など、発生するトラブルが、ごくまれに生産製品に微小な傷が検出されるような場合は、そのトリガを外部入力とて電動機駆動装置に入力してもよい）をトリガとして、そのトリガ発生の前後数秒間をトレースデータとして、外部メモリに出力する機能を有し、そのトレースデータを別途パソコンなどにて解析することにより達成される。
【００１０】
すなわち、本発明は、電動機を駆動制御する電動機駆動処理部と、前記電動機の状態を把握する電動機状態把握部と、前記電動機の駆動データ及び前記電動機状態把握部が把握した状態データを内部データとして記憶する内部記憶部と、外部記憶装置を取外し可能に取付け、前記外部記憶装置の着脱状態を検知して前記電動機状態把握部に着脱状態を報知する外部記憶装置インターフェイスとを備え、該外部記憶装置インターフェイスによって前記外部記憶装置の接続が検出された際、前記外部記憶装置から、予め指定された複数のデータファイルを検索し、発見したデータファイルを読み込み、読み込んだ前記データファイルに、取得する内部データの種類と取得開始する条件とを記述したトレース設定ファイルが含まれるか否かを判別し、トレース設定ファイルを前記内部記憶部に展開し、トレース設定ファイルの内容に従って前記電動機状態把握部を作動させ、生成される状態データを内部データとして前記内部記憶部に記憶させ、前記内部記憶部が記憶する内部データを、前記外部記憶装置に転送するように構成し、前記外部記憶装置から、電動機駆動装置を動作させるための各種設定項目を記述したパラメータファイルを読み出して設定し、内容の相違するトレース設定ファイル及び内容の相違するパラメータファイルがそれぞれｎ個ある場合、第１のトレース設定ファイルと第１のパラメータファイルの設定に基づいて内部データを取得し、取得した内部データを外部記憶装置に転送した後、続いて、第２以降のトレース設定ファイルと第２以降のパラメータファイルに基づいて、それぞれ内部データの取得と外部記憶装置への転送する電動機駆動装置である。
【００１２】
そして、本発明は、検索した結果、予め指定されたデータファイルが存在しない場合、または、検出したデータファイルが予め指定した内容と異なるデータ構造の場合、警告を知らせるように構成した電動機駆動装置である。
【００１６】
更に、本発明は、電動機駆動処理部により電動機を駆動制御するとともに、電動機状態把握部により前記電動機の状態を把握し、前記電動機の駆動データ及び前記電動機状態把握部が把握した状態データを内部データとして内部記憶部に記憶し、前記外部記憶装置の着脱状態を検知して前記電動機状態把握部に着脱状態を報知する外部記憶装置インターフェイスにより外部記憶装置を取外し可能に取付け、該外部記憶装置インターフェイスによって前記外部記憶装置の接続が検出された際、前記外部記憶装置から、予め指定された複数のデータファイルを検索し、発見したデータファイルを読み込み、
読み込んだ前記データファイルに、取得する内部データの種類と取得開始する条件とを記述したトレース設定ファイルが含まれるか否かを判別し、
トレース設定ファイルを前記内部記憶部に展開し、トレース設定ファイルの内容に従って前記電動機状態把握部を作動させ、生成される状態データを内部データとして前記内部記憶部に記憶させ、前記内部記憶部が記憶する内部データを、前記外部記憶装置に転送させ、
前記外部記憶装置から、電動機駆動装置を動作させるための各種設定項目記述したパラメータファイルを読み出して設定させ、
内容の相違するトレース設定ファイル及び内容の相違するパラメータファイルがそれぞれｎ個ある場合、第１のトレース設定ファイルと第１のパラメータファイルの設定に基づいて内部データを取得し、取得した内部データを外部記憶装置に転送した後、つづいて、第２以降のトレース設定ファイルと第２以降のパラメータファイルに基づいて、それぞれ内部データの取得と外部記憶装置への転送する電動機駆動方法である。
【００１８】
そして、本発明は、検索した結果、予め指定されたデータファイルが存在しない場合、または、検出したデータファイルが予め指定した内容と異なるデータ構造の場合、警告を知らせる電動機駆動方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、従来よりも、高機能化を図った電動機駆動装置及び電動機駆動方法が提供可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
以下、本発明の電動機駆動装置の実施例について、図１〜図４を用いて詳細に説明する。各図中において、共通する符号は同一物を示す。図１は本実施例として、サーボアンプのシステムブロック図を示すものである。図１のサーボアンプ１は、電動機２を駆動するための電動機駆動処理部１１と、電動機駆動処理部１１の任意データをトレースするトレース処理部１２と、トレース処理部１２がトレースするデータおよび条件等を保存するトレース設定メモリ１３と、トレースしたデータを保存するトレースデータ保存メモリ１５と、外部メモリ３が取り付けられると、外部メモリ取り付け信号を発生し、外部メモリ３とデータの入出力を行う外部メモリインターフェイス１４と、トレース設定ファイル４１の正常・異常判定やトレース終了を知らせるシグナルＬＥＤ１６と、で構成される。
【００２５】
図２は、外部メモリ３がサーボアンプに取り付けられてから、トレースデータを外部メモリに出力するまでのフローチャートを示す。外部メモリ３は、例えば、ＵＳＢメモリチップやＳＤメモリカードを想定する。近年ではこれらの外部メモリが市販でかつ安価に手に入れることが可能である。外部メモリ３を外部メモリインターフェイス１４に取り付けることで、外部メモリインターフェイス１４は、トレース処理部１２に対し、外部メモリ取り付け信号を出力する。
【００２６】
外部メモリ取り付け信号を検出したトレース処置部１２は、外部メモリ３が接続されたかを判断し（Ｓ１０１）、接続されると、トレース設定ファイルを検索し（Ｓ１１１）、トレース設定ファイル４１が存在するかを判定する（Ｓ１１２）。トレース設定ファイル４１が存在する場合はその内容を、トレース設定メモリ１３に読み出す（Ｓ１２１）。次に、トレース設定ファイル４１が、指定された正しい書式であるかどうかを確認し（Ｓ１２２）、間違った書式であればシグナルＬＥＤ１６に警告シグナルを出力する（Ｓ１３１）。正しいファイルがあるとき、「パラメータ設定」コマンドが有るかを判断し（Ｓ１４１）、無ければトレース処理を起動し（Ｓ１５２）、有ればパラメータを設定（Ｓ１５１）した後にトレース処理を起動し（Ｓ１５２）、トレース設定ファイル４１に指定されたデータを、所定のサンプリング時間間隔にて、トレースデータ保存メモリ１５に書き込む。トレースデータ保存メモリ１５の最後までデータを書き込んだら、メモリの先頭から上書きをし、その動作を繰り返す。トレース処理部１２は、トレース設定メモリ１３にあるトリガ条件が成立（Ｓ１５３）したら、トレース設定メモリに指定された、トリガ条件成立後の所定時間だけサンプリングを実行し、その後、トレースデータ保存メモリ１５の内容を、外部メモリ３にセーブし（Ｓ１６１）、サーボアンプの設定パラメータ一覧も外部メモリ３にセーブする（Ｓ１６２）。次に、シグナルＬＥＤ１６に終了シグナルを出力する（Ｓ１６３）。
【００２７】
また、トレース処理部１２は、トレース設定ファイルを自動検索・読み出した時、トレース設定ファイル４１に「パラメータ設定」コマンドが記述されていれば、外部メモリ３からパラメータファイルを読みだして、サーボアンプの各種パラメータの再設定も行う機能も提供する。
【００２８】
次に、トレース設定ファイル４１の内容について、その構成例を図３にて説明する。トレース設定ファイル４１は、最低限、ファイル識別子・トレースに関連するデータ群で構成される。ファイル識別子は、このファイルがトレース設定ファイルかどうかを、トレース処理部１２が判定するのに使用する。この判定でファイル異常を検出すれば、シグナルＬＥＤ１６に警告シグナルを出力する。トレースに関するデータ郡としては、サンプリング間隔、トリガ後サンプリング回数、トリガ条件、取得データ数、具体的な取得データ名等で構成される。
【００２９】
また、トレース設定ファイル４１は、オプションとして、「トレースコマンド」、「設定パラメータファイル名」、「次に読み出すトレース設定ファイル」を持つ。トレースコマンドに「トレース実行」を有効または無効、「パラメータ設定」を有効または無効を設定できるようにすれば、（１）トレースのみ実行（２）パラメータ設定のみ実行（３）パラメータを設定した後、トレースを実行、などの設定が可能となる。「次に読み出すトレース設定ファイル」に、別のファイル名で、「パラメータ設定」コマンドが設定されたトレース設定ファイルを設定すれば、最初のトレース設定ファイルを読み出して、そのトレースが実行された後に、次のトレース設定ファイルを読み出して、パラメータを再度設定した後、再度トレース開始というシーケンスが実現可能となる。
【００３０】
次に、ユーザ機械で警告が検出され、それを解消するまでの手順について、図4を用いて説明する。ユーザ機械でトラブルが発生した（Ｓ２０１）場合、ユーザはトラブル内容をメーカサポートに連絡する（Ｓ２０２）。ユーザから連絡を受けたメーカサポートは、大まかな警告内容を確認し（Ｓ３０１）、サーボアンプのデータをトレースするためのトレース設定ファイル４１を作成し（Ｓ３０２）、電子メールなどでユーザに送る（Ｓ３０３）。ユーザは、受け取った電子メールに添付された、トレース設定ファイル４１をＵＳＢメモリチップなどにコピーし（Ｓ２０３）、それをサーボアンプに取り付け（Ｓ２０４）、再度機械を動作させる。サーボアンプは、外部メモリからトレース設定ファイルを自動読み出しし（Ｓ４０１）、トリガ条件が成立した後、トレースデータを外部メモリに書き込み（Ｓ４０２）、ＬＥＤへ終了シグナルを出力する。ユーザは、終了シグナルを確認したら、外部メモリを取り外し、その後、外部メモリに出力されたトレースデータを、パソコンなどを用いて、メーカサポートへ電子メールで送付する（Ｓ２０５）。トレースデータを受け取ったメーカサポートは、トレースデータを解析し（Ｓ３０４）、警告が発生した原因を推定し、その対処方法をユーザへ連絡する（Ｓ３０５）。パラメータの再設定や、再度トレースが必要な場合は、再び、トレース設定ファイルをユーザに送り、トラブルが解消されるまで、上記手順を繰り返す。ユーザ側は、対処方法により、トラブルシューティングを行う（Ｓ２０６）。
【００３１】
以上説明したように、本実施例によれば、電動機駆動装置において、再現が難しいトラブルに対し、電動機駆動装置の任意のデータをトレースすることで原因の発見をする場合において、そのトレース設定とトレース結果を、外部メモリを介して自動的に行うことで、ユーザにとってわずらわしい各種設定を行わなくてすむ。これは、電話連絡で電動機駆動装置の設定などを変えてもらう場合のように、トラブル解決プロセスの一部を電動機駆動装置にあまり詳しくないユーザに任せる場合の２次トラブルを防ぐ効果もある。
【００３２】
また、それらの設定をメーカサポート側が行うことで、設定の間違いを少なくし、確実に原因を絞り込んでゆくことで、トラブル解消のスピードを速めることができ、ユーザにとっては、機械の停止時間の短縮、メーカサポートにとっては１つのトラブルに長時間拘束されることなく、他のユーザへのサポートなどのメリットがある。
【００３３】
そして、再現性の少ないトラブルに対し、生産機械の設置されている現場にパソコンなどの計測装置を持って行くことなく、また、可能な限り人が機械を監視し続けることなく、原因を早期発見対処し解決することができる電動機駆動装置及び電動機駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例の電動機駆動装置の内部構成図。
【図２】実施例におけるトレース実行手順のフローチャート図。
【図３】実施例におけるトレース設定ファイルの内部構成例図。
【図４】実施例におけるトラブル対策時のワークフロー図。
【符号の説明】
【００３５】
１…電動機駆動装置、２…電動機、３…外部メモリ、１１…電動機駆動処理部、１２…トレース処理部、１３…トレース設定メモリ、１４…外部メモリインターフェイス、１５…トレースデータ保存メモリ、１６…シグナルＬＥＤ、４１…トレース設定ファイル
【図１】
0005208377.tif 000002
【図２】
0005208377.tif 000003
【図３】
0005208377.tif 000004
【図４】
0005208377.tif 000005