(57)【要約】本複数軸モータ制御システムは、複数軸を有する多軸機械でのモータを制御するシステムであり、複数のモータ制御装置とコントローラとを備える。コントローラは、複数のモータ制御装置とネットワーク接続され、それぞれに指令信号を送信する。モータ制御装置は、通信制御部と回転制御部と駆動部とを備え、複数軸のモータを各々駆動する。通信制御部は、指令信号を含む信号を送受信し、かつ指令信号を正常に受信したかを判断する。回転制御部は、モータを動作させるトルク指令を生成する。駆動部は、トルク指令に基づき、モータを通電駆動する駆動電圧を生成する。そして、１つ以上のモータ制御装置が受信の異常を検出した場合に、少なくとも１つのモータ制御装置は、制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う。
2017159472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数軸を有する多軸機械で前記複数軸のモータを制御する複数軸モータ制御システムであって、
前記複数軸の前記モータを各々駆動する複数のモータ制御装置と、
複数の前記モータ制御装置とネットワーク接続され、複数の前記モータ制御装置を制御する指令信号を送信するコントローラとを備え、
前記モータ制御装置は、
前記指令信号を受信し、受信した前記指令信号を送信し、かつ前記指令信号を正常に受信したかを判断する通信制御部と、
前記モータを動作させるためのトルク指令を生成する回転制御部と、
前記トルク指令に基づき、前記モータを通電駆動するための駆動電圧を生成する駆動部とを備えており、
１つ以上の前記モータ制御装置が前記指令信号の受信の異常を検出した場合に、少なくとも１つの前記モータ制御装置は、制動トルクとなる前記トルク指令を出力してモータの停止を行う、複数軸モータ制御システム。
【請求項２】
１つ以上の前記モータ制御装置が前記指令信号の受信の異常を検出した場合に、
前記異常を検出した少なくとも１つの前記モータ制御装置は、モータへの通電を開放し、
モータへの通電を開放しない少なくとも１つの前記モータ制御装置は、あらかじめ前記回転制御部で設定した前記制動トルクとなる前記トルク指令を出力してモータの停止を行う、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項３】
１つ以上の前記モータ制御装置が前記指令信号の受信の異常を検出した場合に、
前記異常を検出した少なくとも１つの前記モータ制御装置は、モータへの通電を開放し、
モータへの通電を開放しない少なくとも１つの前記モータ制御装置は、前記コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行う、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項４】
複数の前記モータ制御装置と前記コントローラとは、リング型接続でネットワーク接続されており、
前記通信制御部は、さらに前記コントローラへのレスポンス信号を送信する機能を有し、
前記コントローラが前記指令信号に対するレスポンス信号の受信の異常を検出した場合に、前記複数軸を制御するすべての前記モータ制御装置は、前記コントローラからの指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行う、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項５】
前記モータ制御装置は、さらにダイナミックブレーキ回路を備えており、モータへの通電を開放しモータの停止を行う場合に、前記ダイナミックブレーキ回路を有効にする、請求項１から４のいずれか１項に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項６】
前記回転制御部で設定する制動トルクの大きさは、モータへの通電を開放しない少なくとも１つの前記モータ制御装置が出力する前記制動トルクの大きさの合計が、前記複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下である、請求項２または３に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項７】
１つ以上の前記モータ制御装置が前記指令信号の受信の異常を検出した場合に、
前記異常を検出した少なくとも１つの前記モータ制御装置は、前記異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行い、
前記継続動作の開始から所定の時間の後、前記複数軸を制御するすべての前記モータ制御装置は、あらかじめ前記回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項８】
１つ以上の前記モータ制御装置が前記指令信号の受信の異常を検出した場合に、
前記異常を検出した少なくとも１つの前記モータ制御装置は、前記異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行い、
前記継続動作の開始から所定の時間の後、
前記継続動作を行った少なくとも１つの前記モータ制御装置は、あらかじめ前記回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行い、
前記継続動作を行わない少なくとも１つの前記モータ制御装置は、前記コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行う、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項９】
前記回転制御部で設定する制動トルクの大きさは、前記複数軸を制御するすべての前記モータ制御装置が出力する前記制動トルクの大きさの合計が、前記複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下である、請求項７または８に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項１０】
前記所定の時間は、前記継続動作の開始の後に、前記回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータを停止するまでの時間を、前記モータ制御装置にあらかじめ設定しておく、請求項７または８に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項１１】
前記所定の時間は、前記コントローラが前記指令信号を送信する基準周期のＫ倍（Ｋは自然数）として設定される、請求項１０に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項１２】
前記コントローラは、各モータ制御装置でモータ制御や通信を実行する基準となる周期のＮ倍（Ｎは自然数）となる周期で、複数の前記モータ制御装置を制御するための指令信号を送信する、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項１３】
前記複数軸は、機械的に結合されている、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数軸の多軸機械を制御するモータ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばガントリ構造の複数軸の多軸機械を制御するモータ制御システムにおいて、安全等のためにモータを非常停止させる手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
このような従来の複数軸モータ制御システムでは、次のように非常停止を行っている。すなわち、この従来のシステムでは、コントローラが、通信ラインを介して複数軸のモータ制御装置を制御している。そして、いずれかの軸に異常が発生した場合、異常発生軸のモータ制御装置では、モータの位置偏差情報を初期化するとともに、異常発生情報とモータ駆動位置情報を、異常が未発生の正常軸に通知する。同時に、正常軸のモータ制御装置では、通知された異常発生軸の異常発生情報とモータ駆動位置情報に基づいて、正常軸を異常発生軸に追従制御させる。つまり、この従来のシステムでは、正常軸と異常発生軸との軸間誤差が小さくなるように、異常発生軸の位置情報に基づき正常軸を追従させ、最終的に両軸が同じ位置で静止するように駆動制御している。すなわち、この従来のシステムは、このように制御することで、複数軸を同期して非常停止させるという手法を採っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５７９０９号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明の複数軸モータ制御システムは、複数軸を有する多軸機械で複数軸のモータを制御する複数軸モータ制御システムである。本複数軸モータ制御システムは、複数のモータ制御装置とコントローラとを備える。コントローラは、複数のモータ制御装置とネットワーク接続され、複数のモータ制御装置を制御する指令信号を送信する。複数のモータ制御装置は、それぞれ、通信制御部と回転制御部と駆動部とを備え、複数軸のモータを各々駆動する。通信制御部は、指令信号を受信し、受信した指令信号を送信し、かつ指令信号を正常に受信したかを判断する。回転制御部は、モータを動作させるためのトルク指令を生成する。駆動部は、トルク指令に基づき、モータを通電駆動するための駆動電圧を生成する。そして、本複数軸モータ制御システムは、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、少なくとも１つのモータ制御装置が、制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う構成である。
【０００６】
この構成によれば、コントローラからのネットワーク通信経由による指令信号が受信できないモータ制御装置が存在する通信異常時でも、少なくとも１つのモータ制御装置においてモータ通電を保持した状態で制動トルクを与えることになる。このため、本複数軸モータ制御システムでは、従来よりも短い制動距離でモータを停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、複数軸モータ制御システムの基本構成の一例であるリング型のネットワーク構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、複数軸モータ制御システムの基本構成の他の一例であるライン型のネットワーク構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、複数軸モータ制御システムのライン型のネットワーク構成の別の例を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係るリング型の複数軸モータ制御システムの構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係るモータ制御装置の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施の形態１に係るリング型の複数軸モータ制御システムにおいて、コントローラと第１軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第１軸のモータ制御装置と第２軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第２軸のモータ制御装置とコントローラとの通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係るライン型の複数軸モータ制御システムの構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２に係る３軸の複数軸モータ制御システムのリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の実施の形態２に係る複数軸モータ制御システムにおいて、コントローラと第１軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第１軸のモータ制御装置と第２軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第２軸のモータ制御装置と第３軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第３軸のモータ制御装置とコントローラとの通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態３に係るリング型接続の２軸の複数軸モータ制御システムのリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態３に係るモータ制御装置の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の実施の形態３に係る複数軸モータ制御システムにおいて、コントローラと第１軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第１軸のモータ制御装置と第２軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態４に係る３軸の複数軸モータ制御システムのリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、本発明の実施の形態４に係る複数軸モータ制御システムにおいて、コントローラと第１軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第１軸のモータ制御装置と第２軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第２軸のモータ制御装置と第３軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態５に係る２軸の複数軸モータ制御システムのリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、複数軸モータ制御システムの基本構成の一例として、リング型のネットワークの構成を示すブロック図である。また、図２は、複数軸モータ制御システムの基本構成の他の例として、ライン型のネットワークの構成を示すブロック図である。また、図３は、ライン型ネットワークの複数軸モータ制御システムの他の基本構成例を示す図である。いずれの構成も、モータを駆動および制御するモータ制御装置２０を複数配置し、コントローラ１０がモータ制御装置２０それぞれを制御する。そして、コントローラ１０とモータ制御装置２０とは、データの送信や受信が可能なように、通信線１１で通信接続されている。また、図１、図２および図３では、多軸機構の各軸に対応させた第１軸と第２軸との２つのモータ制御装置２０を含むシステム構成例を示している。
【０００９】
以下の実施の形態における複数軸モータ制御システムは、図１、図２や図３の基本構成に基づいた後述する構成により、少なくとも１つのモータ制御装置２０が、異常時などにおいて制動トルクを出力し、モータの非常停止を行う。そして、各実施の形態では、これによって、従来よりも短い制動距離でモータを停止させることを実現している。
【００１０】
つまり、上述の従来の非常停止の手法では、異常発生軸の位置情報などを正常軸に通知する専用の通知手段が必要である。これに対し、図１、図２や図３の構成では、例えば、モータ制御装置２０間の通信線１１が断線した場合、モータ制御装置２０間の通信が不通となるため、この従来のような異常発生軸と正常軸との間の制御はできない。
【００１１】
そのため、従来のリング型あるいはライン型での接続のモータ制御システムでは、いずれかの軸のモータ制御装置２０に対する通信異常が発生した場合は、異常発生軸のモータおよび正常軸のモータへの通電を即時に開放する停止方法が採られている。
【００１２】
ところが、この手法では、通電の開放の後、モータがしばらく自走するため、モータ停止までの制動距離が長くなる。また、異常発生軸のモータおよび正常軸のモータそれぞれにおいて、制動トルクを出力して停止させる手法もある。しかし、このような手法の場合、制動距離が短くなるものの、即時停止するために負荷に対してストレスが強く働き、装置破壊につながるなど、安全面への課題がある。
【００１３】
そこで、以下の実施の形態では、少なくとも１つのモータ制御装置２０が、制動トルクを出力してモータの停止を行うように構成し、負荷に対するストレスを抑えるとともに、短い制動距離でのモータ停止を実現している。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図４は、本発明の実施の形態１に係るリング型の複数軸モータ制御システム１００の構成を示すブロック図である。図４に示すように、複数軸モータ制御システム１００は、コントローラ１０および２つのモータ制御装置２０を通信線１１によってリング型に通信接続した２軸のモータ制御システムを構成している。すなわち、複数軸モータ制御システム１００は、それぞれが１対１接続の一方向のリング型ネットワークトポロジで接続されている。そして、コントローラ１０は、指令信号を送信する基準周期である指令更新周期毎に、第１軸および第２軸のモータ制御装置２０に対して、位置指令や速度指令などの指令信号を送出する。また、各モータ制御装置２０は、受け取った指令信号に基づき、モータ３０の動作を制御する。なお、以下、適宜、モータ制御装置２０を特定する場合には、第１軸をモータ制御装置２０１とし第２軸をモータ制御装置２０２として区分し、それぞれを総称する場合にモータ制御装置２０として説明する。
【００１６】
モータ３０の制御の対象である制御対象機構３５は、図４に示すように、結合部３５１で機械的に結合された２軸を有し、第１軸のモータ３０によりＸ１軸が制御され、第２軸のモータ３０によりＸ２軸が制御されるガントリ構造の多軸機構である多軸機械の一例を示している。特に、制御対象機構３５がこのようなガントリ構造であるため、通常、Ｘ１軸とＸ２軸とのモータ３０は、同じ指令に基づく両軸の同期した処理により制御される。本実施の形態では、このような多軸機構によって、Ｘ１軸とＸ２軸とがＸ方向に等しい位置を等しい速度で移動するように、負荷３６のＸ方向の位置が制御される。
【００１７】
次に、コントローラ１０は、図４に示すように、指令信号などのデータを送信する送信部１２と、データを受信する受信部１３と、送信部１２および受信部１３による通信を制御するとともに通信用データの授受などを行う通信制御部１４とを備えている。また、モータ制御装置２０も同様に、データを送信する送信部１２と、データを受信する受信部１３と、送信部１２および受信部１３を制御する通信制御部１４とを備えている。そして、送信部１２から受信部１３へとデータが伝送されるように、コントローラ１０およびそれぞれのモータ制御装置２０の間が、通信線１１によってリング状に接続されている。図４の構成では、コントローラ１０の通信制御部１４とモータ制御装置２０１の通信制御部１４とが、通信線Ａとする通信線１１を介してデータ伝送可能なように、ネットワーク接続されている。また、モータ制御装置２０１の通信制御部１４とモータ制御装置２０２の通信制御部１４とが通信線Ｂとする通信線１１を介してデータ伝送可能なように、ネットワーク接続されている。さらに、モータ制御装置２０２の通信制御部１４とコントローラ１０の通信制御部１４とが通信線Ｃとする通信線１１を介してデータ伝送可能なように、ネットワーク接続されている。このような接続により、コントローラ１０、モータ制御装置２０１、モータ制御装置２０２、コントローラ１０の順に一方向のリング型接続での通信が行なわれる。また、詳細については以下で説明するが、通信制御部１４は、指令信号もしくはデータ受理を示すレスポンス信号などの正常時の授受に加えて、通信（送信もしくは受信）の異常を検出する機能も有している。このような複数軸モータ制御システム１００で発生しうる通信異常の形態としては、例えば、いずれかの通信線１１で断線が発生したり、いずれかの通信制御部１４が通信データの誤り訂正を行ってもデータ修復できなかったりすることなどが挙げられる。そして、この結果として、モータ制御装置２０がコントローラ１０からの指令信号を受信できなくなり、正常なモータ運転が継続できなくなる。なお、誤り訂正する誤りとしては、パリティエラー、チェックサムエラー、もしくはＣＲＣエラー等がある。
【００１８】
さらに、図４に示すように、モータ制御装置２０は、各々、モータ３０を駆動制御するために、回転制御部２４と駆動部２５とを備える。また、本実施の形態では、これら回転制御部２４および駆動部２５が、モータ３０を非常停止させるための機能も備えている。そして、モータ３０を非常停止させるために、モータ制御装置２０が、さらに、モータ３０に対して抵抗器を介した閉回路を構成してブレーキを掛けるダイナミックブレーキ（以下、適宜、ＤＢと省略して説明する）回路２６も備えている。これら回転制御部２４および駆動部２５での非常停止のための機能やＤＢ回路２６は、本実施の形態では、通信制御部１４からの停止指令Ｅｍにより選択的に用いることができる。このように、本実施の形態の複数軸モータ制御システム１００では、モータ制御装置２０によりモータ３０の各々を、独立して駆動および停止させることが可能なように構成している。
【００１９】
図５は、本発明の実施の形態１に係る、このようなモータ制御装置２０の詳細な構成例を示すブロック図である。次に、図５を参照しながら、モータ制御装置２０の詳細な構成について説明する。
【００２０】
まず、図５では、モータ３０について、ＵＶＷ相の３相駆動のブラシレスモータとした例を挙げている。すなわち、モータ３０は、各相に対応する巻線３１を備えたステータと永久磁石を保持したロータとを含む構成である。このステータの各巻線３１に、互いの位相が１２０度ずれた駆動電圧Ｖｄを加えることで巻線３１が通電され、巻線３１に電流が流れてロータが回転する。そして、ロータの回転に応じて、そのロータに接続された対応軸が位置制御される。
【００２１】
このようなモータ３０の回転を駆動制御するため、モータ制御装置２０は、モータ３０の位置、速度やトルクを制御するための回転制御部２４と、モータ３０の巻線３１を通電駆動するための駆動部２５とを備えている。また、回転制御部２４は、位置を制御する位置制御部４１、速度を制御する速度制御部４３およびトルクに関する処理を行うトルク処理部４６などを有し、駆動部２５は、回転制御部２４から通知されるトルク量に対応した駆動電圧を生成する駆動出力生成部５１を有している。そして、さらに、本実施の形態では、通信異常の状況に応じて適応的に非常停止を作動させるため、モータ制御装置２０においてＤＢ回路２６を備えるとともに、回転制御部２４ではトルク量記憶部４４を設け、さらに、駆動部２５には駆動電圧スイッチ５３を設けている。
【００２２】
このようなモータ制御装置２０に対して、コントローラ１０から、指令信号による指令情報が通知される。この指令信号に含まれる主な指令情報としては、位置制御部４１への位置指令Ｐｒｃ、速度制御部４３への速度指令Ｓｒｃ、トルク処理部４６へのトルク指令、およびＤＢ回路２６を有効無効にするなどの非常停止に関する停止指令Ｅｍ等が挙げられる。図５では、通信制御部１４が、受信した指令信号に基づき、位置制御部４１に対して位置指令Ｐｒｃ、速度制御部４３に対して速度指令Ｓｒｃを出力し、さらに、回転制御部２４、駆動部２５およびＤＢ回路２６にそれぞれ停止指令Ｅｍを出力する構成を代表して示している。また、図５に示すように、位置制御部４１には、モータ３０に配置した位置検出器３２から、モータ３０のロータの位置を示す検出位置情報Ｐｄが通知される。
【００２３】
モータ制御装置２０において、通信異常などが発生していない通常の動作を実行する場合、回転制御部２４は、位置検出器３２からの検出位置情報Ｐｄを利用したフィードバック制御によって、例えばコントローラ１０からの位置指令Ｐｒｃにモータ３０のロータの回転位置が追従するように、回転動作を制御している。
【００２４】
このようなフィードバック制御を行うため、回転制御部２４において、まず、位置制御部４１が、位置指令Ｐｒｃと位置検出器３２からの検出位置情報Ｐｄとの差である位置偏差を算出する。さらに、位置制御部４１が、その位置偏差に対して位置ゲインを乗算するなどの演算を行うことで速度指令Ｓｒを算出し、その速度指令Ｓｒを速度制御部４３に通知する。
【００２５】
次に、速度制御部４３が、通知された検出位置情報Ｐｄに対して例えば微分演算を行うことによりモータ３０の回転速度を算出する。さらに、速度制御部４３が、この算出した回転速度と速度指令Ｓｒとの差である速度偏差を算出する。さらに、速度制御部４３が、その速度偏差に対して比例演算や積分演算を行うことにより、モータ３０を作動させようとする駆動トルク量に対応したトルク指令Ｔｒが算出される。速度制御部４３は、このように算出したトルク指令Ｔｒをトルク処理部４６に通知する。
【００２６】
次に、トルク処理部４６は、通信異常などが発生していない場合、駆動トルク量に対応したトルク指令Ｔｒを、電圧指令信号Ｄｒとして駆動部２５に出力する。
【００２７】
駆動部２５は、回転制御部２４から供給された電圧指令信号Ｄｒに基づく駆動電圧Ｖｄを生成する。具体的には、駆動出力生成部５１は、パルス幅変調（ＰＷＭ）回路やスイッチ素子で構成されるインバータを有している。駆動出力生成部５１は、ＰＷＭ回路により、電圧指令信号Ｄｒに応じてパルス幅変調されたパルス信号を生成し、それらパルス信号でインバータのスイッチ素子をオンオフ制御することで、駆動電圧Ｖｄを生成している。このように、駆動部２５は、通常の運転時においては、オン状態の駆動電圧スイッチ５３を介して、以上のようにして生成した駆動電圧Ｖｄを相ごとの巻線３１に印加し、モータ３０を駆動している。
【００２８】
また、ＤＢ回路２６は、ＤＢスイッチ６１とＤＢ抵抗６３とを有している。ＤＢ回路２６は、ＤＢスイッチ６１により、駆動部２５の駆動電圧Ｖｄの出力に対して、ＤＢ抵抗６３の接続と切断とを切り換えることができる。
【００２９】
以上のように構成された複数軸モータ制御システム１００において、例えば、通信線Ａ、通信線Ｂ、または通信線Ｃの少なくとも１つの通信線１１の断線等や、いずれかのモータ制御装置２０自体の通信機能不具合等が発生する。そして、モータ制御装置２０のいずれかがコントローラ１０からの指令信号を受信できない、またはコントローラ１０にレスポンス信号を送信できないような通信異常の発生する可能性がある。本実施の形態では、このような通信異常の発生を検出した場合、モータ制御装置２０が、回転制御部２４および駆動部２５での非常停止のための機能やＤＢ回路２６を選択的に用いて、モータ駆動を停止させている。
【００３０】
次に、このようなモータ駆動の停止について詳細に説明する。本実施の形態では、モータ駆動の停止を行うため、次の３通りの機能を備えている。
【００３１】
まず、そのうちの１つは、回転制御部２４で制動トルクを発生させることで、モータ３０を即時停止させるような第１の機能（以下、即時停止機能という）である。この即時停止機能を実現するため、まず、速度指令を０とするゼロ速度指令で動作するように、速度制御部４３を構成している。そして、回転制御部２４において、あらかじめ定めた制動トルク量などを記憶するトルク量記憶部４４を設けている。また、図５に示すように、モータ制御装置２０は、通信制御部１４から速度制御部４３とトルク処理部４６とに対して、停止指令Ｅｍ１が通知されるように構成されており、この即時停止機能は、この停止指令Ｅｍ１によって、有効と無効とが切り替えられる。
【００３２】
通常の運転時では、停止指令Ｅｍ１が即時停止の無効を示しており、速度制御部４３は、位置制御部４１からの速度指令Ｓｒや通信制御部１４からの速度指令Ｓｒｃに追従するトルク指令Ｔｒを算出し、出力する。さらに、この場合、即時停止が無効であるため、トルク処理部４６は、速度制御部４３からのトルク指令Ｔｒを選択し、トルク指令Ｔｒに応じた電圧指令信号Ｄｒを駆動部２５に出力し、通常の運転が継続される。
【００３３】
これに対し、停止指令Ｅｍ１が即時停止の有効を示すと、まず、速度制御部４３は、速度指令Ｓｒや速度指令Ｓｒｃによる動作から、ゼロ速度指令での動作に切り替える。これにより、モータ３０がある速度で動作中において、その速度が０（ゼロ）となるような制御に変わり、速度制御部４３において、モータ３０の回転を停止させる制動トルクに応じたトルク指令Ｔｒが生成される。さらに、即時停止が有効であるため、トルク処理部４６は、トルク量記憶部４４から、所定の制動トルク量を示す制動トルク指令Ｔｂを読み出し、その制動トルク指令Ｔｂに応じた電圧指令信号Ｄｒを駆動部２５に出力する。これにより、駆動部２５からは、モータ３０の回転に対して制動するような駆動電圧Ｖｄが各巻線３１に印加され、モータ３０の回転が停止する。
【００３４】
本実施の形態におけるモータ駆動の停止を行うための機能として、もう１つは、駆動部２５でモータ３０への駆動電圧Ｖｄの供給を切離して、モータ３０を自然停止させるような第２の機能（以下、無駆動停止機能という）である。この無駆動停止機能を実現するため、駆動部２５において、駆動出力生成部５１から出力された駆動電圧とモータ３０の巻線３１との接続−非接続を切り替える駆動電圧スイッチ５３を設けている。また、駆動電圧スイッチ５３は、図５に示す通信制御部１４からの第２の停止指令Ｅｍ２によって、オンとオフとが切り替えられる。
【００３５】
通常の運転時では、停止指令Ｅｍ２が無駆動停止の無効を示し、駆動電圧スイッチ５３がオンとなっており、駆動出力生成部５１の出力が巻線３１に接続された状態となる。これにより、駆動部２５からは、駆動出力生成部５１の出力電圧が、駆動電圧Ｖｄとして、巻線３１に対して供給される。一方、停止指令Ｅｍ２が無駆動停止の有効を示すと、駆動電圧スイッチ５３がオフとなり、駆動部２５の出力と巻線３１との接続が切離された非接続の状態となる。よって、この非接続の状態になると、駆動部２５から巻線３１に対して、駆動電圧Ｖｄは印加されず、巻線３１も通電されないため、モータ３０は無駆動の状態で自然停止することになる。なお、駆動電圧スイッチ５３に代えて、駆動出力生成部５１が有するインバータのスイッチ素子を利用して、駆動電圧Ｖｄの接続−非接続を切り替える構成としてもよい。
【００３６】
本実施の形態におけるモータ駆動の停止を行うための機能として、さらに、もう１つは、ＤＢ回路２６のダイナミックブレーキを有効にして、モータ３０を停止させるような第３の機能（以下、ＤＢ停止機能という）である。このＤＢ停止機能を実現するため、上述のようなＤＢ回路２６を設けている。なお、このＤＢ停止機能を有効にする場合には、上述の無駆動停止機能も有効にしている。
【００３７】
ＤＢ回路２６は、図５に示すように、それぞれの相に対応したＤＢスイッチ６１とＤＢ抵抗６３とを有している。ＤＢスイッチ６１の一方は、巻線３１の駆動電圧Ｖｄの入力端に接続され、ＤＢスイッチ６１の他方が、ＤＢ抵抗６３の一方に接続されて、ＤＢ抵抗６３それぞれの他方が互いに接続されている。また、ＤＢスイッチ６１は、通信制御部１４からの第３の停止指令Ｅｍ３によって、オンとオフとが切り替えられる。
【００３８】
通常の運転時では、停止指令Ｅｍ３がＤＢ停止の無効を示し、ＤＢスイッチ６１がオフとなっており、巻線３１にはＤＢ抵抗６３が接続されない状態となっている。一方、停止指令Ｅｍ３がＤＢ停止の有効を示すと、ＤＢスイッチ６１がオンとなり、巻線３１にＤＢ抵抗６３が接続された状態となる。これにより、モータ３０に対するモータ制御装置２０の複数の出力端子間、すなわち、各巻線３１の駆動電圧供給端子間を、ＤＢ抵抗６３を介して短絡したことになる。そして、これにより、モータ３０が回転時に巻線３１から発生する逆起電力が、ＤＢ抵抗６３に印加され、逆起電力のエネルギーをＤＢ抵抗６３で熱エネルギーに変換し消費することになる。ＤＢ停止機能では、このように動作することで、モータ３０の回転を制動するように作用するトルクが発生し、モータ３０を停止させることができる。
【００３９】
以上のように、回転制御部２４は、指令信号に基づいてトルク指令Ｔｒを生成し、駆動部２５が、このトルク指令Ｔｒに対応する駆動電圧Ｖｄを出力してモータ３０を駆動する。さらに、回転制御部２４は、モータ制御装置２０内にあらかじめ設定しておいた大きさの制動トルク指令Ｔｂを出力して、上述のように、モータ３０の即時停止を実行したり、モータ３０への通電を開放して無駆動停止を実行したりする。また、この無駆動停止の場合には、ＤＢ回路２６の有効無効を切替えて、ダイナミックブレーキによる制動（ＤＢ停止）も実行することができる。
【００４０】
なお、以上の説明では、通信異常の場合として説明したが、当然ながら、通信が正常な場合であっても、モータ３０の通常運転における１つの操作として即時停止を行うことがある。このような通信が正常な場合に即時停止を行うには、例えばコントローラ１０から各モータ制御装置２０の速度制御部４３へモータ３０の速度が０（ゼロ）となるようなゼロ速度指令を速度指令Ｓｒｃとして送出する。これにより、速度制御部４３において、即時停止に必要な制動トルク量を示す制動トルク出力指令がトルク指令Ｔｒとして生成される。また、即時停止のためのゼロ速度指令と制動トルク出力指令とは互いに密接に関係している。すなわち、トルク処理部４６は、速度制御部４３と接続されており、速度制御の情報も加味して総合的に制動トルクの出力の大きさを制御する。
【００４１】
一方、通信が異常な場合には、その通信異常の発生を検出しているモータ制御装置２０は、コントローラ１０からの指令に代えて、通信制御部１４がモータ制御装置２０内の制御を行う。すなわち、通信異常が発生した場合、通信制御部１４は、異常の状況に応じた停止指令Ｅｍを出力する。例えば、通信制御部１４が第１の停止指令Ｅｍ１を出力した場合、回転制御部２４は、コントローラ１０からゼロ速度指令が正常に届いたとする場合と同様の処理を行う。すなわち、上述のように、回転制御部２４は、即時停止機能の実行に必要なあらかじめ設定しておいた大きさの制動トルク量に対応した制動トルク指令Ｔｂを、トルク量記憶部４４から読み出し、電圧指令信号Ｄｒとして駆動部２５に出力する。さらに、駆動部２５が、電圧指令信号Ｄｒに対応する駆動電圧Ｖｄを巻線３１に対して出力する。なお、モータ制御装置２０が即時停止機能を実行するとき、ＤＢ回路２６を無効にしている場合、当然のことながら、モータ３０を制動するための制動トルクは、トルク処理部４６が出力する制動トルク指令Ｔｂに応じたトルク出力となる。
【００４２】
次に、以上のように構成された複数軸モータ制御システム１００について、以下その動作、作用を説明する。
【００４３】
図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃ（以下、適宜、図６Ａ〜６Ｃと記す）は、図４に示す２軸の複数軸モータ制御システム１００において、上述のような通信異常が発生した場合の、コントローラ１０と各モータ制御装置２０との時間経過に伴った動作を示している。図６Ａは、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置２０１との通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図６Ｂは、第１軸のモータ制御装置２０１と第２軸のモータ制御装置２０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図６Ｃは、第２軸のモータ制御装置２０２とコントローラ１０との通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。なお、図６Ａ〜６Ｃでは、本実施の形態での動作を分かり易く説明するため、通信異常を検出した場合のモータ３０の非常停止に関わる、コントローラ１０と各モータ制御装置２０との動作を中心に示している。
【００４４】
まず、コントローラ１０の指令更新周期ＴＣと、モータ制御装置２０のモータ制御・通信周期ＴＮとの関係について説明する（以下、指令更新周期ＴＣは周期ＴＣ、モータ制御・通信周期ＴＮは周期ＴＮと、適宜、省略して説明する）。周期ＴＣは、上述のとおり指令信号を送信する基準周期である。さらに、各モータ制御装置２０内でモータ制御や通信を実行する基準となる周期ＴＮとして、周期ＴＣの１周期の期間内には、この周期ＴＮが少なくとも１つ以上存在する。本実施の形態では、図６Ａ〜６Ｃに示すように、１つの周期ＴＣに複数の周期ＴＮが存在するものとする。また、周期ＴＣと周期ＴＮとは、本複数軸モータ制御システム１００を動作させる前にあらかじめ設定している。ここで、その２つの周期の設定値の関係によって、通信異常の発生のタイミングとコントローラ１０および各モータ制御装置２０での異常検出のタイミングとが、同一の周期ＴＣになることもあれば、別の周期ＴＣになることもある。なお、あるタイミングでコントローラ１０が指令信号を発行してから、複数軸の各モータ制御装置２０がモータ３０の駆動および停止をするまでの動作は、各モータ制御装置２０の間で同一の周期に行われる。さらに、あるタイミングで通信異常が発生してから、各モータ制御装置２０の内の通信制御部１４が通信異常を検出するのも、各モータ制御装置２０の間で同一の周期に行われる。ここで、各モータ制御装置２０の間で同一の周期とは、好ましくは本実施の形態においては同一のモータ制御・通信周期ＴＮである。
【００４５】
以下、指令更新周期ＴＣ＝Ｔ１において通信異常が発生した場合、コントローラ１０と各モータ制御装置２０とが異常を検出した後に、そのＴ１以降の周期ＴＣ＝Ｔ２〜Ｔ４で、どのように動作するかを例に取り説明する。なお、図６Ａ〜６Ｃに示すように、指令更新周期ＴＣについては、周期ＴＣ＝Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の順とし、それぞれの周期ＴＣ内において所定数の周期ＴＮがあるとする。また、等号記号「＝」を用いて、例えば、周期ＴＣ＝Ｔ１と記載の場合、指令更新周期ＴＣがＴ１であることを示す。
【００４６】
図６Ａ〜６Ｃ中の矢印は、コントローラ１０と各モータ制御装置２０との動作（処理）の流れを示している。実線の矢印は、モータ３０の非常停止動作に直接関係する処理の流れを示している。また、破線の矢印は、モータ３０の非常停止動作に直接関係しない処理の流れを示している。なお、各装置間の通信速度および各装置の処理実行速度が十分速い場合等には、周期ＴＣ＝Ｔ２〜Ｔ４で実行される非常停止動作に関わる処理は、周期ＴＣ＝Ｔ２〜Ｔ４でのいずれかの各周期ＴＣの終わりまでに、全ての処理が実行されてもよい。以下の実施例では、コントローラ１０と各モータ制御装置２０との処理の流れを分かりやすくするために、周期ＴＣごとに１つまたは２つの処理を実行するものとしている。
【００４７】
また、以下で説明する各動作例は、通信異常検出時の動作に関するものなので、周期ＴＣ＝Ｔ１の前の正常動作については説明を省略する。
【００４８】
（動作例１Ａ）
まず、動作例１Ａとして、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置２０１との通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。なお、以下、適宜、第１軸のモータ制御装置２０１を装置２０１、第２軸のモータ制御装置２０２を装置２０２と省略して説明する。
【００４９】
図６Ａに「異常発生」として示すように、指令更新周期ＴＣ＝Ｔ１において、コントローラ１０と装置２０１との通信が、通信線Ａの断線等や装置２０１自体の通信機能不具合等により遮断される。
【００５０】
次に、このような「異常発生」に反応して、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ（Ｎは自然数、以下同様）において、装置２０１および装置２０２の通信制御部１４が、それぞれに通信の異常を検出する。
【００５１】
次に、装置２０１および装置２０２で通信異常が検出されていることから、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１において、装置２０１および装置２０２は、コントローラ１０から受信する指令による動作から、装置単独の制御による動作へと切り替える。そして、装置２０１は、あらかじめ回転制御部２４のトルク量記憶部４４に設定しておいた制動トルク値Ａの制動トルク指令Ｔｂに基づき、図６Ａに示すように、即時停止を行う。すなわち、装置２０１では、通信制御部１４が即時停止の有効を示す停止指令Ｅｍ１を出力し、回転制御部２４において、即時停止機能が実行される。なお、このとき、停止指令Ｅｍ２およびＥｍ３は、無効を示している。
【００５２】
一方、装置２０２は、図６Ａに示すように、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１においては、無駆動停止を行う。すなわち、装置２０２では、通信制御部１４が無駆動停止の有効を示す停止指令Ｅｍ２を出力し、駆動部２５において、無駆動停止機能が実行される。ここで、無駆動停止を行う場合には、さらに、通信制御部１４からＤＢ停止の有効を示す停止指令Ｅｍ３を出力し、ＤＢ回路２６を有効にして、ダイナミックブレーキによるＤＢ停止を使用することがより好ましい。
【００５３】
さらに、本動作例１Ａの即時停止における制動トルク値Ａの大きさとしては、本複数軸モータ制御システム１００で許容できる最大のトルクの大きさが好ましい。すなわち、このような最大となるトルク値を設定しておくことで、複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、それ以下のトルクの大きさでは停止距離が長くなるものの、複数軸同士の停止位置の誤差やＤＢ回路での発熱等を考慮し、それに必要十分となるように、トルクの大きさを決定してもよい。
【００５４】
このように、動作例１Ａでは、コントローラ１０と装置２０１との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、少なくとも１つのモータ３０の通電を維持したまま即時停止機能による制動トルクを与えている。このため、このような動作例１Ａに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【００５５】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、コントローラ１０は、通信異常を検出して全モータ３０の即時停止指令を発行する。ところが、コントローラ１０と装置２０１との通信に異常が発生しているので、当然ながら、コントローラ１０から装置２０１および装置２０２へは指令信号は届かず、無視されることになる。仮に、周期ＴＣ＝Ｔ３で通信が正常に復旧していたとしても、既に装置２０１および装置２０２は停止済みのため、この動作例１Ａの動作では、即時停止の指令は無視される。
【００５６】
以上、動作例１Ａでは、装置２０１および装置２０２のそれぞれが異常を検出する。そして、この動作例１Ａのような場合には、本実施の形態における複数軸モータ制御システム１００において、異常を検出した装置２０２が、モータ３０への通電を開放し、通電を開放しない装置２０１が、あらかじめ回転制御部２４で設定した制動トルク指令Ｔｂに基づく駆動電圧Ｖｄを出力して、それぞれにモータ３０を停止させるように構成している。
【００５７】
本複数軸モータ制御システム１００では、このような構成を含むため、異常時において、即時停止機能と無駆動停止機能とを組み合わせた処置を実行する。これにより、即時停止を行った軸は急速に停止する一方で、無駆動停止を行った軸は、ゆっくりと自然停止する。このため、特に、図４での制御対象機構３５のようなガントリ構造を制御対象とした場合、例えば、Ｘ１軸が即座に停止するとともにＸ２軸はゆっくりと動きながら停止する。制御対象全体としてはこのような動きで停止していくため、Ｘ１軸とＸ２軸との両軸が即座に停止するような動作に比べて、負荷３６に与えるストレスを低く抑えることができる。さらに、一方の軸は、即時に停止するため、全ての軸を自然停止させるような動作に比べて、停止距離や停止時間も短くできる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、モータへの通電を開放する。さらに、モータへの通電を開放しない少なくとも１つのモータ制御装置が、あらかじめ回転制御部で設定した制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【００５９】
（動作例１Ｂ）
次に、動作例１Ｂとして、装置２０１と装置２０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【００６０】
図６Ｂに「異常発生」として示すように、指令更新周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置２０１と装置２０２との通信が、通信線Ｂの断線等や装置２０２自体の通信機能不具合等により遮断される。
【００６１】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置２０１の通信制御部１４は、正常にコントローラ１０の指令を受信し、装置２０１は通常動作を実行する。これに対し、装置２０２の通信制御部１４が、「異常発生」に反応して、通信の異常を検出する。
【００６２】
次に、装置２０２で通信異常が検出されていることから、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１において、装置２０２は、コントローラ１０から受信する指令による動作から、装置単独の制御による動作へと切り替えて、無駆動停止を行う。すなわち、装置２０２では、通信制御部１４が無駆動停止の有効を示す停止指令Ｅｍ２を出力し、駆動部２５において、無駆動停止機能が実行される。ここで、無駆動停止を行う場合には、動作例１Ａで説明したように、ＤＢ回路２６を有効にしてダイナミックブレーキによるＤＢ停止を使用することがより好ましい。
【００６３】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、コントローラ１０が、通信異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。このとき、装置２０１は通常動作を継続し、装置２０２は無駆動停止状態を継続する。
【００６４】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ４において、コントローラ１０から発行された全モータ３０の即時停止指令の指令信号は、装置２０１では受信されて、装置２０１は、制動トルク値Ａで即時停止を行う。この場合、装置２０１の通信制御部１４は、コントローラ１０からの即時停止指令に基づき、例えば、回転制御部２４に停止指令Ｅｍ１を出力する。そして、装置２０１のトルク処理部４６が、制動トルク値Ａの制動トルク指令Ｔｂをトルク量記憶部４４から読み込む。このようにして、装置２０１での即時停止機能が実行される。これに対し、コントローラ１０からの指令信号は、当然ながら、装置２０２では受信されず、無視されて、装置２０２は、無駆動停止状態を継続する。
【００６５】
ここで、本動作例１Ｂの即時停止における制動トルク値Ａの大きさとしては、本複数軸モータ制御システム１００で許容できる最大のトルクの大きさが好ましい。すなわち、このような最大となるトルクを設定しておくことで、複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、それ以下のトルクの大きさでは停止距離が長くなるものの、複数軸同士の停止位置の誤差やＤＢ回路での発熱等を考慮し、それに必要十分となるように、トルクの大きさを決定してもよい。
【００６６】
このように、動作例１Ｂでは、装置２０１と装置２０２との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、少なくとも１つのモータ３０の通電を維持したまま即時停止機能による制動トルクを与えている。このため、このような動作例１Ｂに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【００６７】
以上、このような動作例１Ｂを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム１００では、異常を検出した装置２０２が、モータ３０への通電を開放し、通電を開放しない装置２０１が、コントローラ１０から正常に受信した指令信号に基づく制動トルク指令Ｔｂに対応した駆動電圧Ｖｄを出力して、それぞれにモータ３０を停止させるように構成している。
【００６８】
本複数軸モータ制御システム１００では、このような構成も含むため、動作例１Ａの場合と同様に、異常時において、即時停止機能と無駆動停止機能とを組み合わせた処置を実行する。このため、図４でのＸ１軸とＸ２軸との両軸が即座に停止するような動作に比べて、負荷３６に与えるストレスを低く抑えることができる。さらに、一方の軸は、即時に停止するため、全ての軸を自然停止させるような動作に比べて、停止距離や停止時間も短くできる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、モータへの通電を開放する。さらに、モータへの通電を解除しない少なくとも１つのモータ制御装置が、コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【００７０】
（動作例１Ｃ）
次に、動作例１Ｃとして、装置２０２とコントローラ１０との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。また、本動作例１Ｃは、リング型接続の複数軸モータ制御システム１００のみに係る動作例である。
【００７１】
図６Ｃに「異常発生」として示すように、指令更新周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置２０２とコントローラ１０との通信が通信線Ｃの断線等やコントローラ１０自体の通信機能不具合等により遮断される。
【００７２】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、コントローラ１０が通信の異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。また、装置２０１と装置２０２とは通常動作を継続する。
【００７３】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、装置２０１と装置２０２とは、コントローラ１０から受信した指令により、制動トルク値Ｂで即時停止を行う。ここで、本動作例１Ｃの即時停止における制動トルク値Ｂの大きさとしては、本複数軸モータ制御システム１００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は２軸であるため、制動トルク値Ｂは、最大のトルクを軸数２で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂは、上述の制動トルク値Ａの半分となる。さらに、２つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【００７４】
このように、動作例１Ｃでも、装置２０２とコントローラ１０との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、最大の制動トルクを各軸で分散するようにして、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例１Ｃに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【００７５】
以上、このような動作例１Ｃを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム１００では、コントローラ１０が指令信号に対する装置２０２からのレスポンス信号の受信の異常を検出した場合に、全ての装置２０１および装置２０２は、コントローラ１０からの指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータ３０の停止を行うように構成している。
【００７６】
なお、以上の説明では、図４のように構成されたリング型の複数軸モータ制御システム１００について説明したが、ライン型の複数軸モータ制御システムであってもよい。
【００７７】
図７は、本発明の実施の形態１に係る複数軸モータ制御システムの他の構成例として、ライン型の複数軸モータ制御システム１１０の構成を示すブロック図である。図４のモータ制御システムと異なるのは、コントローラ１０と第２軸のモータ制御装置２０２との間を接続する通信線Ｃがなく、コントローラ１０とモータ制御装置２０それぞれとの間を、送受信機１７を介して、双方向のライン型接続で通信する点である。このようなライン型構成のシステムにおいても、上記の動作例１Ａから動作例１Ｃまでで説明した異常時にモータ３０を停止させるための構成を適用できる。
【００７８】
また、以上の説明では、図４や図７のようなガントリ構造の制御対象機構３５を制御する例を挙げて説明したが、複数の駆動軸は同一のコントローラ１０が制御するものであればよい。すなわち、ガントリ構造に代表されるように複数の駆動軸が機械的に結合されている構成であってもよく、複数の駆動軸が機械的には結合されてはいないが同じコントローラ１０が制御するような構成であってもよい。また、以上の説明では、機械的に結合された複数の駆動軸を同期して制御する場合を例に取り上げたが、複数の駆動軸が機械的には結合されてはいない場合も同様に制御することが可能である。さらに、コントローラ１０が、同期して制御する複数軸のモータ制御装置のいずれか１つをマスタ軸として、それ以外の軸をスレーブ軸として管理する構成であってもよい。その場合は、モータ制御装置２０それぞれの内の記憶装置（揮発性もしくは不揮発性のメモリ、レジスタ等）に、各モータ制御装置２０がマスタ軸、スレーブ軸のいずれの軸であるかをパラメータとしてあらかじめ設定しておく。
【００７９】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る３軸の複数軸モータ制御システム２００のリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。図８に示すように、複数軸モータ制御システム２００は、リング型にコントローラ１０および３つのモータ制御装置２０を接続した３軸のモータ制御システムを構成している。すなわち、本実施の形態は、図１での２つのモータ制御装置２０の間に、モータ制御装置２０をもう１つ直列に接続した構成である。また、コントローラ１０およびモータ制御装置２０のそれぞれは、図４および図５に示す内部構成と同様の構成を有している。実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００８０】
３軸構成の本実施の形態では、図８に示すように、第２軸のモータ制御装置２０２と第３軸のモータ制御装置２０３とが通信線Ｄとする通信線１１を介して、また、第３軸のモータ制御装置２０３とコントローラ１０とが、通信線Ｃとする通信線１１を介してネットワーク接続されている。
【００８１】
次に、このように構成された複数軸モータ制御システム２００について、以下その動作、作用を説明する。
【００８２】
図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃおよび図９Ｄ（以下、適宜、図９Ａ〜９Ｄと記す）は、図８に示す３軸の複数軸モータ制御システム２００において、実施の形態１で説明したような通信異常が発生した場合の、コントローラ１０と各モータ制御装置２０との時間経過に伴った動作を示している。図９Ａは、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置２０１との通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図９Ｂは、第１軸のモータ制御装置２０１と第２軸のモータ制御装置２０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図９Ｃは、第２軸のモータ制御装置２０２と第３軸のモータ制御装置２０３との間の通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。さらに、図９Ｄは、第３軸のモータ制御装置２０３とコントローラ１０との通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。なお、図９Ａ〜９Ｄでは、本実施の形態での動作を分かり易く説明するため、通信異常を検出した場合のモータ３０の非常停止に関わる、コントローラ１０と各モータ制御装置２０との動作を中心に示している。また、実施の形態１と同様に、以下、適宜、モータ制御装置を特定する場合には装置２０１、装置２０２および装置２０３として区分し、それぞれを総称する場合にモータ制御装置２０として説明する。
【００８３】
（動作例２Ａ）
まず、動作例２Ａとして、図８で示す構成において、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置２０１との通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【００８４】
図９Ａに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、コントローラ１０と装置２０１との通信が、通信線Ａの断線等や装置２０１自体の通信機能不具合等により遮断される。
【００８５】
次に、このような「異常発生」に反応して、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置２０１、装置２０２および装置２０３の通信制御部１４が、それぞれに通信の異常を検出する。
【００８６】
次に、各モータ制御装置２０で通信異常が検出されていることから、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１において、各モータ制御装置２０は、コントローラ１０から受信する指令による動作から、装置単独の制御による動作へと切り替える。そして、装置２０１は、あらかじめ回転制御部２４のトルク量記憶部４４に設定しておいた制動トルク値Ａ’の制動トルク指令Ｔｂに基づき、図９Ａに示すように、即時停止を行う。すなわち、装置２０１では、通信制御部１４が即時停止の有効を示す停止指令Ｅｍ１を出力し、回転制御部２４において、即時停止機能が実行される。なお、このとき、停止指令Ｅｍ２およびＥｍ３は、無効を示している。
【００８７】
一方、装置２０２および装置２０３は、図９Ａに示すように、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１においては、無駆動停止を行う。すなわち、装置２０２および装置２０３では、通信制御部１４が無駆動停止の有効を示す停止指令Ｅｍ２を出力し、駆動部２５において、無駆動停止機能が実行される。ここで、無駆動停止を行う場合には、さらに、通信制御部１４からＤＢ停止の有効を示す停止指令Ｅｍ３を出力し、ＤＢ回路２６を有効にして、ダイナミックブレーキによるＤＢ停止を使用することがより好ましい。
【００８８】
さらに、本動作例２Ａの即時停止における制動トルク値Ａ’の大きさとしては、本複数軸モータ制御システム２００で許容できる最大のトルクの大きさが好ましい。すなわち、このような最大となるトルク値を設定しておくことで、複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、それ以下のトルクの大きさでは、停止距離が長くなるものの、複数軸同士の停止位置の誤差やＤＢ回路での発熱等を考慮し、それに必要十分となるように、トルクの大きさを決定してもよい。
【００８９】
このように、動作例２Ａでは、コントローラ１０と装置２０１との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、少なくとも１つのモータ３０の通電を維持したまま即時停止機能による制動トルクを与えている。このため、このような動作例２Ａに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【００９０】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、コントローラ１０は、通信異常を検出して全モータ３０の即時停止指令を発行する。ところが、コントローラ１０と装置２０１との通信に異常が発生しているので、当然ながら、コントローラ１０から装置２０１、２０２および２０３へは指令信号は届かず、無視されることになる。仮に、周期ＴＣ＝Ｔ３で通信が正常に復旧していたとしても、既に装置２０１、２０２および２０３は停止済みのため、この動作例２Ａの動作では、即時停止の指令は無視される。
【００９１】
以上、このような動作例２Ａを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム２００では、異常を検出した装置２０２および装置２０３が、モータ３０への通電を開放し、通電を開放しない装置２０１が、あらかじめ回転制御部２４で設定した制動トルク指令Ｔｂに基づく駆動電圧Ｖｄを出力して、それぞれにモータ３０を停止させるように構成している。
【００９２】
本複数軸モータ制御システム２００では、このような構成を含むため、動作例１Ａと同様に、図４でのＸ１軸とＸ２軸との両軸が即座に停止するような動作に比べて、負荷３６に与えるストレスを低く抑えることができる。さらに、少なくとも１つの軸は、即時に停止するため、全ての軸を自然停止させるような動作に比べて、停止距離や停止時間も短くできる。
【００９３】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を３つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、モータへの通電を開放する。さらに、モータへの通電を開放しない少なくとも１つのモータ制御装置が、あらかじめ回転制御部で設定した制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【００９４】
（動作例２Ｂ）
次に、動作例２Ｂとして、装置２０１と装置２０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【００９５】
図９Ｂに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置２０１と装置２０２との通信が、通信線Ｂの断線等や装置２０２自体の通信機能不具合等により遮断される。
【００９６】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置２０１の通信制御部１４は、正常にコントローラ１０の指令を受信し、装置２０１は通常動作を実行する。これに対し、装置２０２および装置２０３の通信制御部１４が、「異常発生」に反応して、通信の異常を検出する。
【００９７】
次に、装置２０２と装置２０３とで通信異常が検出されていることから、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１において、装置２０２と装置２０３とは、コントローラ１０から受信する指令による動作から、装置単独の制御による動作へと切り替えて、無駆動停止を行う。すなわち、装置２０２および装置２０３では、通信制御部１４が無駆動停止の有効を示す停止指令Ｅｍ２を出力し、駆動部２５において、無駆動停止機能が実行される。ここで、無駆動停止を行う場合には、上述したのと同様に、ＤＢ回路２６を有効にして、ダイナミックブレーキによるＤＢ停止を使用することがより好ましい。
【００９８】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、コントローラ１０が、通信異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。このとき、装置２０１は通常動作を継続し、装置２０２と装置２０３とは無駆動停止状態を継続する。
【００９９】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ４において、コントローラ１０から発行された全モータ３０の即時停止指令の指令信号は、装置２０１では受信されて、装置２０１は、制動トルク値Ａ’で即時停止を行う。この場合、装置２０１の通信制御部１４は、コントローラ１０からの即時停止指令に基づき、例えば、回転制御部２４に停止指令Ｅｍ１を出力する。そして、装置２０１のトルク処理部４６が、制動トルク値Ａ’の制動トルク指令Ｔｂをトルク量記憶部４４から読み込む。このようにして、装置２０１での即時停止機能が実行される。これに対し、コントローラ１０からの指令信号は、当然ながら、装置２０２と装置２０３とでは受信されず、無視されて、装置２０２と装置２０３とは、無駆動停止状態を継続する。
【０１００】
ここで、本動作例２Ｂの即時停止における制動トルク値Ａ’の大きさとしては、本複数軸モータ制御システム２００で許容できる最大のトルクの大きさが好ましい。すなわち、このような最大となるトルクを設定しておくことで、複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、それ以下のトルクの大きさでは停止距離が長くなるものの、複数軸同士の停止位置の誤差やＤＢ回路での発熱等を考慮し、それに必要十分となるように、トルクの大きさを決定してもよい。
【０１０１】
このように、動作例２Ｂでは、装置２０１と装置２０２との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、少なくとも１つのモータ３０の通電を維持したまま即時停止機能による制動トルクを与えている。このため、このような動作例２Ｂに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１０２】
以上、このような動作例２Ｂを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム２００では、異常を検出した装置２０２および装置２０３が、モータ３０への通電を開放し、通電を開放しない装置２０１が、コントローラ１０から正常に受信した指令信号に基づく制動トルク指令Ｔｂに対応した駆動電圧Ｖｄを出力して、それぞれにモータ３０を停止させるように構成している。
【０１０３】
本複数軸モータ制御システム２００では、このような構成も含むため、動作例１Ｂの場合と同様に、異常時において、即時停止機能と無駆動停止機能とを組み合わせた処置を実行する。このため、図４でのＸ１軸とＸ２軸との両軸が即座に停止するような動作に比べて、負荷３６に与えるストレスを低く抑えることができる。さらに、一方の軸は、即時に停止するため、全ての軸を自然停止させるような動作に比べて、停止距離や停止時間も短くできる。
【０１０４】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、モータへの通電を開放する。さらに、モータへの通電を解除しない少なくとも１つのモータ制御装置が、コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
（動作例２Ｃ）
次に、動作例２Ｃとして、装置２０２と装置２０３との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【０１０６】
図９Ｃに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置２０２と装置２０３との通信が、通信線Ｄの断線等や装置２０３自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１０７】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置２０１および装置２０２の通信制御部１４は、正常にコントローラ１０の指令を受信し、装置２０１および装置２０２は通常動作を実行する。これに対し、装置２０３の通信制御部１４が、「異常発生」に反応して、通信の異常を検出する。
【０１０８】
次に、装置２０３で通信異常が検出されていることから、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１において、装置２０３は、コントローラ１０から受信する指令による動作から、装置単独の制御による動作へと切り替えて、無駆動停止を行う。すなわち、装置２０３では、通信制御部１４が無駆動停止の有効を示す停止指令Ｅｍ２を出力し、駆動部２５において、無駆動停止機能が実行される。ここで、無駆動停止を行う場合には、上述したのと同様に、ダイナミックブレーキによるＤＢ停止を使用することがより好ましい。
【０１０９】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、コントローラ１０が、通信異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。このとき、装置２０１および装置２０２は通常動作を継続し、装置２０３は無駆動停止状態を継続する。
【０１１０】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ４において、コントローラ１０から発行された全モータ３０の即時停止指令の指令信号は、装置２０１と装置２０２とでは受信されて、装置２０１と装置２０２とは、制動トルク値Ｃで即時停止を行う。この場合、装置２０１と装置２０２との通信制御部１４は、コントローラ１０からの即時停止指令に基づき、例えば、回転制御部２４に停止指令Ｅｍ１を出力する。そして、装置２０１と装置２０２とのトルク処理部４６が、制動トルク値Ｃの制動トルク指令Ｔｂをトルク量記憶部４４から読み込む。このようにして、装置２０１および装置２０２での即時停止機能が実行される。これに対し、コントローラ１０からの指令信号は、当然ながら、装置２０３では受信されず、無視されて、装置２０３は、無駆動停止状態を継続する。
【０１１１】
ここで、本動作例２Ｃの即時停止における制動トルク値Ｃの大きさとしては、本複数軸モータ制御システム２００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数（本実施例の場合２軸）で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は２軸であるため、制動トルク値Ｃは、最大のトルクを軸数２で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｃは、上述の制動トルク値Ａ’の半分となる。さらに、２つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、それ以下のトルクの大きさでは、停止距離が長くなるものの、複数軸同士の停止位置の誤差やＤＢ回路での発熱等を考慮し、それに必要十分となるように、トルクの大きさを決定してもよい。すなわち、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１１２】
このように、動作例２Ｃでは、装置２０２と装置２０３との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、少なくとも１つのモータ３０の通電を維持したまま即時停止機能による制動トルクを与えている。このため、このような動作例２Ｃに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１１３】
以上、このような動作例２Ｃを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム２００では、異常を検出した装置２０３が、モータ３０への通電を開放し、通電を開放しない装置２０１および装置２０２が、コントローラ１０から正常に受信した指令信号に基づく制動トルク指令Ｔｂに対応した駆動電圧Ｖｄを出力して、それぞれにモータ３０を停止させるように構成している。
【０１１４】
本複数軸モータ制御システム２００では、このような構成も含むため、動作例１Ｂや動作例２Ｂの場合と同様に、異常時において、即時停止機能と無駆動停止機能とを組み合わせた処置を実行する。このため、図４でのＸ１軸とＸ２軸との両軸が即座に停止するような動作に比べて、負荷３６に与えるストレスを低く抑えることができる。さらに、少なくとも１つの軸は、即時に停止するため、全ての軸を自然停止させるような動作に比べて、停止距離や停止時間も短くできる。
【０１１５】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を３つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、モータへの通電を開放する。さらに、モータへの通電を解除しない少なくとも１つのモータ制御装置が、コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
（動作例２Ｄ）
次に、動作例２Ｄとして、装置２０３とコントローラ１０との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。また、本動作例２Ｄは、リング型接続の複数軸モータ制御システム２００のみに係る動作例である。
【０１１７】
図９Ｄに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置２０３とコントローラ１０との通信が通信線Ｃの断線等やコントローラ１０自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１１８】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、コントローラ１０が通信の異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。また、各モータ制御装置２０は、通常動作を継続する。
【０１１９】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、各モータ制御装置２０は、コントローラ１０から受信した指令により、制動トルク値Ｂ’で即時停止を行う。ここで、本動作例２Ｄの即時停止における制動トルク値Ｂ’の大きさとしては、本複数軸モータ制御システム２００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は３軸であるため、制動トルク値Ｂ’は、最大のトルクを軸数３で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂ’は、上述の制動トルク値Ａの３分の１となる。さらに、３つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置２０が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システム２００で許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１２０】
このように、動作例２Ｄでも、装置２０３とコントローラ１０との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、最大の制動トルクを各軸で分散するようにして、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例２Ｄに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１２１】
以上、このような動作例２Ｄを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム２００では、コントローラ１０が指令信号に対する装置２０３からのレスポンス信号の受信の異常を検出した場合に、全ての装置２０１、装置２０２および装置２０３は、コントローラ１０からの指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータ３０の停止を行うように構成している。
【０１２２】
なお、以上説明したリング型の複数軸モータ制御システム２００と同様に、ライン型接続の３軸のモータ制御システム（図示せず）の構成は、図１の２軸と図７の３軸のリング型接続のモータ制御システムの相違点を図２に適用した構成と同等に構成することができる。このようなライン型の構成でも、上記の動作例２Ａから動作例２Ｄまでで説明した構成を適用できる。
【０１２３】
また、同期して制御するモータ３０の軸が４軸以上の多軸の複数軸モータ制御システムの場合でも、上述した２軸、３軸の複数軸モータ制御システム１００、２００と同様のモータ３０の非常停止の方法が適用できる。軸が１軸増えるごとに、２軸から３軸にする場合に追加した第２軸のモータ制御装置２０２相当のモータ制御装置２０を１つ追加する。そして、追加したモータ制御装置２０が、その前後のモータ制御装置２０と同じように、即時停止、無駆動停止、および継続動作後所定の時間後の即時停止のいずれかの動作を行うようにすれば良い。
【０１２４】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３に係るリング型接続の２軸の複数軸モータ制御システム３００のリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。また、図１１は、本発明の実施の形態３に係る、モータ制御装置５０の詳細な構成例を示すブロック図である。図１０に示すように、複数軸モータ制御システム３００は、リング型にコントローラ１０および２つのモータ制御装置５０を接続した３軸のモータ制御システムを構成している。実施の形態１との比較において、本実施の形態での複数軸モータ制御システム３００は、実施の形態１でのモータ制御装置２０に代えて、モータ制御装置５０を備えている。
【０１２５】
実施の形態１でのモータ制御装置２０では、通信異常の発生を検出した場合に、上述したようなモータ駆動の停止を行うための３つの機能を選択的に利用する構成である。これに対し、本実施の形態でのモータ制御装置５０は、即時停止機能のみによってモータ駆動の停止を行うように構成している。このため、通信制御部１４からは、停止指令Ｅｍ１のみが回転制御部２４に通知される。また、モータ制御装置５０は、ＤＢ回路を備えず、また、駆動部５５は駆動出力生成部５１のみを備えている。なお、以下、実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１２６】
次に、このように構成された複数軸モータ制御システム３００について、以下その動作、作用を説明する。
【０１２７】
図１２Ａおよび図１２Ｂ（以下、適宜、図１２Ａ〜１２Ｂと記す）は、図１０に示す２軸の複数軸モータ制御システム３００において、実施の形態１で説明したような通信異常が発生した場合の、コントローラ１０と各モータ制御装置５０との時間経過に伴った動作を示している。図１２Ａは、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置５０１との通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図１２Ｂは、第１軸のモータ制御装置５０１と第２軸のモータ制御装置５０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、第２軸のモータ制御装置５０２とコントローラ１０との通信が遮断された場合については、実施の形態１において図６Ｃを用いて説明した動作例１Ｃの場合と同様であり、詳細な説明は省略する。なお、図１２Ａ〜１２Ｂでは、本実施の形態での動作を分かり易く説明するため、通信異常を検出した場合のモータ３０の非常停止に関わる、コントローラ１０と各モータ制御装置５０との動作を中心に示している。また、実施の形態１と同様に、以下、適宜、モータ制御装置を特定する場合には装置５０１および装置５０２として区分し、それぞれを総称する場合にモータ制御装置５０として説明する。
【０１２８】
（動作例３Ａ）
まず、動作例３Ａとして、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置５０１との通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【０１２９】
図１２Ａに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、動作例１Ａと同様に、コントローラ１０と装置５０１との通信が通信線Ａの断線等や装置５０１自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１３０】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置５０１および装置５０２の通信制御部１４が、それぞれに通信の異常を検出する。
【０１３１】
次に、このタイミングで通信異常が検出されているものの、本動作例３Ａでは、装置５０１および装置５０２は、通信状態が正常な状態での最後に受信できたコントローラ１０からの最新の指令に基づき、装置単独の制御に切り替えての動作（以下、継続動作という）を実行する。継続動作が実行される時間は、後述する。
【０１３２】
一方、コントローラ１０は、周期ＴＣ＝Ｔ３において、通信異常を検出して全モータ３０の即時停止指令を発行する。ところが、コントローラ１０と装置５０１との通信に異常が発生しているので、当然ながら、コントローラ１０から装置５０１および装置５０２へは指令信号は届かない。そして、このとき、上述のように、装置５０１および装置５０２はそれぞれ、装置単独の制御により継続動作を実行している。
【０１３３】
この継続動作の時間は、あらかじめ装置５０１および装置５０２で設定した時間である。ここで、この継続動作の時間は、コントローラ１０と装置５０１および装置５０２との通信速度やコントローラ１０の処理速度等から必要な周期ＴＣおよび周期ＴＮを考慮して設定している。さらに、上述のように、コントローラ１０から装置５０１および装置５０２へは即時停止指令の信号が届かない。そこで、この継続動作が実行される時間は、周期ＴＣ＝Ｔ３に発行されたコントローラ１０の指令が、周期ＴＣ＝Ｔ４で装置５０１および装置５０２が正常に受信できるとの仮定で、決定される。すなわち、この継続動作の時間は、このように仮定した場合において、継続動作が開始されてから、装置５０１および装置５０２が指令信号を受信し即時停止を行うまでの時間である。すなわち、本実施の形態では、モータ制御装置５０において、継続動作の開始の後に回転制御部２４で設定した制動トルクを出力してモータ３０が停止するまでの時間を、継続動作の時間である所定に時間として、あらかじめ設定されている。また、この所定に時間は、コントローラ１０が指令信号を送信する基準周期としての指令更新周期ＴＣのＫ倍（Ｋは自然数）として設定される。
【０１３４】
そして、継続動作の時間が経過した後、装置５０１および装置５０２はそれぞれ、コントローラ１０から受信する指令によるものではなく、あらかじめ回転制御部２４のトルク量記憶部４４に設定しておいた制動トルク値Ｂの制動トルク指令Ｔｂに基づき、図１２Ａに示すように、即時停止を行う。すなわち、装置５０１および装置５０２のそれぞれでは、通信制御部１４が即時停止の有効を示す停止指令Ｅｍ１を出力し、回転制御部２４において、即時停止機能が実行される。ここで、本動作例３Ａの即時停止における制動トルク値Ｂの大きさとしては、本複数軸モータ制御システム３００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は２軸であるため、制動トルク値Ｂは、最大のトルクを軸数２で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂは、最大の制動トルク値の半分となる。さらに、２つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１３５】
このように、動作例３Ａでも、コントローラ１０と装置５０１との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、最大の制動トルクを各軸で分散するようにして、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例３Ａに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１３６】
以上、このような動作例３Ａを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム３００では、異常を検出した装置５０１および装置５０２のそれぞれが、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間ののち、複数軸を制御する全ての装置５０１および装置５０２は、あらかじめ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。
【０１３７】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間ののち、複数軸を制御する全てのモータ制御装置は、あらかじめ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１３８】
（動作例３Ｂ）
次に、動作例３Ｂとして、装置５０１と装置５０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【０１３９】
図１２Ｂに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置５０１と装置５０２との通信が通信線Ｂの断線等や装置５０２自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１４０】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置５０１の通信制御部１４は、正常にコントローラ１０の指令を受信し、装置５０１は通常動作を実行する。これに対し、装置５０２の通信制御部１４が、「異常発生」に反応して、通信の異常を検出する。
【０１４１】
次に、このタイミングで通信異常が検出されているものの、本動作例３Ｂでは、装置５０２は、装置単独の制御に切り替えて、継続動作を実行する。継続動作が実行される時間は、後述する。
【０１４２】
次に、コントローラ１０が、周期ＴＣ＝Ｔ３において、通信異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。このとき、装置５０１は通常動作を継続し、装置５０２は継続動作を実行する。
【０１４３】
また、この継続動作の時間は、あらかじめ装置５０２で設定した時間である。ここで、この継続動作の時間は、コントローラ１０と装置５０１および装置５０２との通信速度やコントローラ１０の処理速度等から必要な周期ＴＣおよび周期ＴＮを考慮して設定している。さらに、この継続動作が実行される時間は、周期ＴＣ＝Ｔ３に発行されたコントローラ１０の指令が、周期ＴＣ＝Ｔ４で装置５０１および装置５０２が正常に受信できるとした仮定に基づき決定される。すなわち、この継続動作の時間は、このように仮定した場合において、継続動作が開始されてから、各装置５０１および装置５０２が指令信号を受信し即時停止を行うまでの時間である。すなわち、動作例３Ａと同様に、モータ制御装置５０において、継続動作の開始の後に回転制御部２４で設定した制動トルクを出力してモータ３０が停止するまでの時間を、継続動作の時間である所定に時間として、あらかじめ設定されている。また、この所定に時間は、コントローラ１０が指令信号を送信する基準周期としての指令更新周期ＴＣのＫ倍（Ｋは自然数）として設定される。
【０１４４】
そして、継続動作の時間が経過した後、装置５０１は、コントローラ１０から受信した指令により、制動トルク値Ｂで即時停止を行う。一方、装置５０２は、コントローラ１０から受信する指令によるものではなく、継続動作での装置単独の制御により、あらかじめ設定しておいた制動トルク値Ｂで即時停止を行う。ここで、本動作例３Ｂの即時停止における制動トルク値Ｂの大きさとしては、本複数軸モータ制御システム３００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は２軸であるため、制動トルク値Ｂは、最大のトルクを軸数２で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂは、最大の制動トルク値の半分となる。さらに、２つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１４５】
このように、動作例３Ｂでも、装置５０１と装置５０２との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、最大の制動トルクを各軸で分散するようにして、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例３Ｂに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１４６】
以上、このような動作例３Ｂを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム３００では、異常を検出した装置５０２が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づく駆動トルクを出力して、モータ３０の継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間の後、装置５０２は、あらかじ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。そして、本実施の形態における複数軸モータ制御システム３００では、継続動作を行わない装置５０１は、コントローラ１０から正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行うように構成している。
【０１４７】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。そして、継続動作の開始後から所定の時間ののち、継続動作を行った少なくとも１つのモータ制御装置が、あらかじめトルク制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。さらに、継続動作を行わない少なくとも１つのモータ制御装置は、コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１４８】
（実施の形態４）
図１３は、本発明の実施の形態４に係る３軸の複数軸モータ制御システム４００のリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。図１３に示すように、複数軸モータ制御システム４００は、リング型にコントローラ１０および３つのモータ制御装置５０を接続した３軸のモータ制御システムを構成している。すなわち、本実施の形態は、図１０での２つのモータ制御装置５０の間に、モータ制御装置５０をもう１つ直列に接続した構成である。また、モータ制御装置５０のそれぞれは、図１１に示す内部構成と同様の構成を有している。実施の形態３と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【０１４９】
３軸構成の本実施の形態では、図１３に示すように、第２軸のモータ制御装置５０２と第３軸のモータ制御装置５０３とが通信線Ｄとする通信線１１を介して、また、第３軸のモータ制御装置５０３とコントローラ１０とが、通信線Ｃとする通信線１１を介してネットワーク接続されている。
【０１５０】
次に、このように構成された複数軸モータ制御システム４００について、以下その動作、作用を説明する。
【０１５１】
図１４Ａ、図１４Ｂおよび図１４Ｃ（以下、適宜、図１４Ａ〜１４Ｃと記す）は、図１３に示す３軸の複数軸モータ制御システム４００において、実施の形態１で説明したような通信異常が発生した場合の、コントローラ１０と各モータ制御装置５０との時間経過に伴った動作を示している。図１４Ａは、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置５０１との通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図１４Ｂは、第１軸のモータ制御装置５０１と第２軸のモータ制御装置５０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図１４Ｃは、第２軸のモータ制御装置５０２と第３軸のモータ制御装置５０３との間の通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、第３軸のモータ制御装置５０３とコントローラ１０との通信が遮断された場合については、実施の形態２において図９Ｄを用いて説明した動作例２Ｄの場合と同様であり、詳細な説明は省略する。なお、図１４Ａ〜１４Ｃでは、本実施の形態での動作を分かり易く説明するため、通信異常を検出した場合のモータ３０の非常停止に関わる、コントローラ１０と各モータ制御装置５０との動作を中心に示している。また、実施の形態３と同様に、以下、適宜、モータ制御装置を特定する場合には装置５０１、装置５０２および装置５０３として区分し、それぞれを総称する場合にモータ制御装置５０として説明する。
【０１５２】
（動作例４Ａ）
まず、動作例４Ａとして、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置５０１との通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【０１５３】
図１４Ａに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、動作例２Ａと同様に、コントローラ１０と装置５０１との通信が通信線Ａの断線等や装置５０１自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１５４】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置５０１、装置５０２および装置５０３の通信制御部１４が、それぞれに通信の異常を検出する。
【０１５５】
次に、このタイミングで通信異常が検出されているものの、本動作例４Ａでは、装置５０１、装置５０２および装置５０３は、通信状態が正常な状態での最後に受信できたコントローラ１０からの最新の指令に基づき、装置単独の制御に切り替えての動作（以下、継続動作という）を実行する。継続動作が実行される時間は、２軸の動作例３Ａの場合と同様のあらかじめモータ制御装置５０内で設定した時間であり、詳細は省略する。
【０１５６】
一方、コントローラ１０は、周期ＴＣ＝Ｔ３において、通信異常を検出して全モータ３０の即時停止指令を発行する。ところが、コントローラ１０と装置５０１との通信に異常が発生しているので、当然ながら、コントローラ１０から装置５０１、装置５０２および装置５０３へは指令信号は届かない。そして、このとき、上述のように、装置５０１、装置５０２および装置５０３はそれぞれ、装置単独の制御により継続動作を実行している。
【０１５７】
この継続動作の時間が経過した後、装置５０１、装置５０２および装置５０３はそれぞれ、コントローラ１０から受信する指令によるものではなく、あらかじめ回転制御部２４のトルク量記憶部４４に設定しておいた制動トルク値Ｂ’の制動トルク指令Ｔｂに基づき、図１４Ａに示すように、即時停止を行う。すなわち、装置５０１、装置５０２および装置５０３のそれぞれでは、通信制御部１４が即時停止の有効を示す停止指令Ｅｍ１を出力し、回転制御部２４において、即時停止機能が実行される。
【０１５８】
ここで、本動作例４Ａの即時停止における制動トルク値Ｂ’の大きさとしては、本複数軸モータ制御システム４００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は３軸であるため、制動トルク値Ｂ’は、最大のトルクを軸数３で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂ’は、最大の制動トルク値の３分の１となる。さらに、３つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１５９】
このように、動作例４Ａでも、コントローラ１０と装置５０１との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、最大の制動トルクを各軸で分散するようにして、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例４Ａに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１６０】
以上、このような動作例４Ａを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム４００では、異常を検出した装置５０１、装置５０２および装置５０３のそれぞれが、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間ののち、複数軸を制御する全ての装置５０１、装置５０２および装置５０３は、あらかじめ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。
【０１６１】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を３つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間ののち、複数軸を制御する全てのモータ制御装置は、あらかじめ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１６２】
（動作例４Ｂ）
次に、動作例４Ｂとして、装置５０１と装置５０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【０１６３】
図１４Ｂに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置５０１と装置５０２との通信が通信線Ｂの断線等や装置５０２自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１６４】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置５０１の通信制御部１４は、正常にコントローラ１０の指令を受信し、装置５０１は通常動作を実行する。これに対し、装置５０２および装置５０３の通信制御部１４が、「異常発生」に反応して、通信の異常を検出する。
【０１６５】
次に、このタイミングで通信異常が検出されているものの、本動作例４Ｂでは、装置５０２と装置５０３とは、装置単独の制御に切り替えて、継続動作を実行する。継続動作が実行される時間は、２軸の動作例３Ｂの場合と同様であり、詳細は省略する。
【０１６６】
一方、コントローラ１０が、周期ＴＣ＝Ｔ３において、通信異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。このとき、装置５０１は通常動作を継続し、装置５０２と装置５０３とは継続動作を実行する。
【０１６７】
そして、継続動作の時間が経過した後、装置５０１は、コントローラ１０から受信した指令により、制動トルク値Ｂ’で即時停止を行う。一方、装置５０２と装置５０３とは、コントローラ１０から受信する指令によるものではなく、継続動作での装置単独の制御により、あらかじめ設定しておいた制動トルク値Ｂ’で即時停止を行う。ここで、本動作例４Ｂの即時停止における制動トルク値Ｂ’の大きさとしては、本複数軸モータ制御システム４００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は３軸であるため、制動トルク値Ｂ’は、最大のトルクを軸数３で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂ’は、最大の制動トルク値の３分の１となる。さらに、３つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１６８】
このように、動作例４Ｂでも、装置５０１と装置５０２との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、最大の制動トルクを各軸で分散するようにして、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例４Ｂに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１６９】
以上、このような動作例４Ｂを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム４００では、異常を検出した装置５０２および装置５０３が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づく駆動トルクを出力して、モータ３０の継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間の後、装置５０２および装置５０３は、あらかじ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。そして、本実施の形態における複数軸モータ制御システム４００では、継続動作を行わない装置５０１は、コントローラ１０から正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行うように構成している。
【０１７０】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。そして、継続動作の開始後から所定の時間ののち、継続動作を行った少なくとも１つのモータ制御装置が、あらかじめトルク制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。さらに、継続動作を行わない少なくとも１つのモータ制御装置は、コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１７１】
（動作例４Ｃ）
次に、動作例４Ｃとして、装置５０２と装置５０３との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【０１７２】
図１４Ｃに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置５０２と装置５０３との通信が通信線Ｄの断線等や装置５０３自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１７３】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置５０１および装置５０２の通信制御部１４は、正常にコントローラ１０の指令を受信し、装置５０１および装置５０２は通常動作を実行する。これに対し、装置５０３の通信制御部１４が、「異常発生」に反応して、通信の異常を検出する。
【０１７４】
次に、このタイミングで通信異常が検出されているものの、本動作例４Ｃでは、装置５０３は、装置単独の制御に切り替えて、継続動作を実行する。継続動作が実行される時間は、２軸の動作例３Ｂの場合と同様であり、詳細は省略する。
【０１７５】
一方、コントローラ１０が、周期ＴＣ＝Ｔ３において、通信異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。このとき、装置５０１および装置５０２は通常動作を継続し、装置５０３は継続動作を実行する。
【０１７６】
そして、継続動作の時間が経過した後、装置５０１および装置５０２は、コントローラ１０から受信した指令により、制動トルク値Ｂ’で即時停止を行う。一方、装置５０３は、コントローラ１０から受信する指令によるものではなく、継続動作での装置単独の制御により、あらかじめ設定しておいた制動トルク値Ｂ’で即時停止を行う。ここで、本動作例４Ｃの即時停止における制動トルク値Ｂ’の大きさとしては、本複数軸モータ制御システム４００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は３軸であるため、制動トルク値Ｂ’は、最大のトルクを軸数３で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂ’は、最大の制動トルク値の３分の１となる。さらに、３つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１７７】
このように、動作例４Ｃでも、装置５０２と装置５０３との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例４Ｃに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１７８】
以上、このような動作例４Ｃを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム４００では、異常を検出した装置５０３が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づく駆動トルクを出力して、モータ３０の継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間の後、装置５０３は、あらかじ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。そして、本実施の形態における複数軸モータ制御システム４００では、継続動作を行わない装置５０１および装置５０２は、コントローラ１０から正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力して、モータの停止を行うように構成している。
【０１７９】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。そして、継続動作の開始後から所定の時間ののち、継続動作を行った少なくとも１つのモータ制御装置が、あらかじめトルク制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。さらに、継続動作を行わない少なくとも１つのモータ制御装置は、コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１８０】
（実施の形態５）
図１５は、本発明の実施の形態５に係る２軸の複数軸モータ制御システム５００のリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。図１５に示す複数軸モータ制御システム５００の構成では、リング型接続で、モータ制御装置２０により互いに同期して制御される２軸のモータとともに、３つの非同期のモータ制御装置７０を含んでいる。すなわち、図１のコントローラ１０と第１軸のモータ制御装置２０１と第２軸のモータ制御装置２０２との間にそれぞれ、第１軸および第２軸とは同期して制御を行わない、３つの非同期のモータ制御装置７０が一つずつ直列に接続されている構成である。
【０１８１】
非同期のモータ制御装置７０は、モータ制御装置２０と同等の装置であるが、本発明における、駆動もしくは停止において同期して制御を行う対象の装置ではない。
【０１８２】
実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【０１８３】
コントローラ１０、モータ制御装置７０、モータ制御装置２０１、モータ制御装置７０、モータ制御装置２０２、モータ制御装置７０、およびコントローラ１０の順番に、それぞれの間は、通信線Ｅ、通信線Ｆ、通信線Ｇ、通信線Ｈ、通信線Ｉ、および通信線Ｊとする通信線１１でネットワーク接続されている。
【０１８４】
このように構成されている複数軸モータ制御システム５００において、まず、通信線Ｅ、通信線Ｆ、およびそれらの間のモータ制御装置７０のいずれかで通信異常が発生する。このような場合、本実施の形態では、同期して制御するモータ制御装置２０１とモータ制御装置２０２とは、実施の形態１での通信線Ａで発生した通信異常検出と同様の場合として非常停止動作処理を行う。
【０１８５】
また、通信線Ｇ、通信線Ｈ、およびそれらの間のモータ制御装置７０のいずれかで通信異常が発生する。このような場合、本実施の形態では、同期して制御するモータ制御装置２０１とモータ制御装置２０２とは、実施の形態１での通信線Ｂで発生した通信異常検出と同様の場合として非常停止動作処理を行う。
【０１８６】
さらに、通信線Ｉ、通信線Ｊ、およびそれらの間のモータ制御装置７０のいずれかで通信異常が発生する。このような場合、同期して制御するモータ制御装置２０１とモータ制御装置２０２とは、実施の形態１での通信線Ｃで発生した通信異常検出と同様の場合として非常停止動作処理を行う。
【０１８７】
非同期のモータ制御装置７０のいずれか１つ、もしくはいずれか２つがない場合、または非同期のモータ制御装置７０以外の非同期のモータ制御装置がさらに存在する。このような場合でも、同期して制御するモータ制御装置２０１とモータ制御装置２０２とは、上記説明を選択適用すれば、当然ながら実施の形態１と同様の場合として非常停止動作処理を行うことができる。
【０１８８】
また、同期して制御するモータの軸が３軸以上の多軸の複数軸モータ制御システムで同期して制御を行わないモータ制御装置が混在する。このような場合でも、上記説明を選択適用すれば、当然ながら実施の形態２や実施の形態４と同様の場合として非常停止動作処理を行うことができる。
【０１８９】
同様に、図１と図１５のリング型接続の複数軸モータ制御システムでの相違点を、ライン型接続の複数軸モータ制御システムである図２に適用した構成（図示せず）の場合も、実施の形態１と同様の場合として非常停止動作処理を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９０】
以上のように、本発明の複数軸モータ制御システムは、複数軸のモータ制御装置をコントローラとネットワーク接続して制御する構成に関する。このような構成において、モータ制御装置を制御する場合に、ネットワーク上の通信線の断線等や装置異常での通信異常が発生し、モータ制御装置がコントローラからの指令信号を受信できないおそれがある。本発明によれば、このような通信異常の場合でも、少なくとも１つのモータの通電状態を維持したままで制動トルクを与えて、複数軸のモータを安全にかつ迅速に停止させることができる。
【符号の説明】
【０１９１】
１０    コントローラ
１１    通信線
１２    送信部
１３    受信部
１４    通信制御部
１７    送受信機
２０，５０，７０，２０１，２０２，２０３，５０１，５０２，５０３    モータ制御装置（装置）
２４    回転制御部
２５，５５    駆動部
２６    ＤＢ回路（ダイナミックブレーキ回路）
３０    モータ
３１    巻線
３２    位置検出器
３５    制御対象機構
３６    負荷
４１    位置制御部
４３    速度制御部
４４    トルク量記憶部
４６    トルク処理部
５１    駆動出力生成部
５３    駆動電圧スイッチ
６１    ＤＢスイッチ
６３    ＤＢ抵抗
１００，１１０，２００，３００，４００，５００    複数軸モータ制御システム
３５１    結合部
【図１】
2017159472.tif 000003
【図２】
2017159472.tif 000004
【図３】
2017159472.tif 000005
【図４】
2017159472.tif 000006
【図５】
2017159472.tif 000007
【図６Ａ】
2017159472.tif 000008
【図６Ｂ】
2017159472.tif 000009
【図６Ｃ】
2017159472.tif 000010
【図７】
2017159472.tif 000011
【図８】
2017159472.tif 000012
【図９Ａ】
2017159472.tif 000013
【図９Ｂ】
2017159472.tif 000014
【図９Ｃ】
2017159472.tif 000015
【図９Ｄ】
2017159472.tif 000016
【図１０】
2017159472.tif 000017
【図１１】
2017159472.tif 000018
【図１２Ａ】
2017159472.tif 000019
【図１２Ｂ】
2017159472.tif 000020
【図１３】
2017159472.tif 000021
【図１４Ａ】
2017159472.tif 000022
【図１４Ｂ】
2017159472.tif 000023
【図１４Ｃ】
2017159472.tif 000024
【図１５】
2017159472.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月24日(2018.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数軸の多軸機械を制御するモータ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばガントリ構造の複数軸の多軸機械を制御するモータ制御システムにおいて、安全等のためにモータを非常停止させる手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような従来の複数軸モータ制御システムでは、次のように非常停止を行っている。すなわち、この従来のシステムでは、コントローラが、通信ラインを介して複数軸のモータ制御装置を制御している。そして、いずれかの軸に異常が発生した場合、異常発生軸のモータ制御装置では、モータの位置偏差情報を初期化するとともに、異常発生情報とモータ駆動位置情報を、異常が未発生の正常軸に通知する。同時に、正常軸のモータ制御装置では、通知された異常発生軸の異常発生情報とモータ駆動位置情報に基づいて、正常軸を異常発生軸に追従制御させる。つまり、この従来のシステムでは、正常軸と異常発生軸との軸間誤差が小さくなるように、異常発生軸の位置情報に基づき正常軸を追従させ、最終的に両軸が同じ位置で静止するように駆動制御している。すなわち、この従来のシステムは、このように制御することで、複数軸を同期して非常停止させるという手法を採っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５７９０９号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明の複数軸モータ制御システムは、複数軸を有する多軸機械で複数軸のモータを制御する複数軸モータ制御システムである。本複数軸モータ制御システムは、複数のモータ制御装置とコントローラとを備える。コントローラは、複数のモータ制御装置とネットワーク接続され、複数のモータ制御装置を制御する指令信号を送信する。複数のモータ制御装置は、それぞれ、通信制御部と回転制御部と駆動部とを備え、複数軸のモータを各々駆動する。通信制御部は、指令信号を受信し、受信した指令信号を送信し、かつ指令信号を正常に受信したかを判断する。回転制御部は、モータを動作させるためのトルク指令を生成する。駆動部は、トルク指令に基づき、モータを通電駆動するための駆動電圧を生成する。そして、本複数軸モータ制御システムは、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、少なくとも１つのモータ制御装置が、制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う構成である。
【０００６】
この構成によれば、コントローラからのネットワーク通信経由による指令信号が受信できないモータ制御装置が存在する通信異常時でも、少なくとも１つのモータ制御装置においてモータ通電を保持した状態で制動トルクを与えることになる。このため、本複数軸モータ制御システムでは、従来よりも短い制動距離でモータを停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、複数軸モータ制御システムの基本構成の一例であるリング型のネットワーク構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、複数軸モータ制御システムの基本構成の他の一例であるライン型のネットワーク構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、複数軸モータ制御システムのライン型のネットワーク構成の別の例を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係るリング型の複数軸モータ制御システムの構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係るモータ制御装置の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施の形態１に係るリング型の複数軸モータ制御システムにおいて、コントローラと第１軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第１軸のモータ制御装置と第２軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第２軸のモータ制御装置とコントローラとの通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係るライン型の複数軸モータ制御システムの構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２に係る３軸の複数軸モータ制御システムのリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の実施の形態２に係る複数軸モータ制御システムにおいて、コントローラと第１軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第１軸のモータ制御装置と第２軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第２軸のモータ制御装置と第３軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第３軸のモータ制御装置とコントローラとの通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態３に係るリング型接続の２軸の複数軸モータ制御システムのリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態３に係るモータ制御装置の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の実施の形態３に係る複数軸モータ制御システムにおいて、コントローラと第１軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第１軸のモータ制御装置と第２軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態４に係る３軸の複数軸モータ制御システムのリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、本発明の実施の形態４に係る複数軸モータ制御システムにおいて、コントローラと第１軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第１軸のモータ制御装置と第２軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、同複数軸モータ制御システムにおいて、第２軸のモータ制御装置と第３軸のモータ制御装置との通信が遮断された場合における各部の動作例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態５に係る２軸の複数軸モータ制御システムのリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、複数軸モータ制御システムの基本構成の一例として、リング型のネットワークの構成を示すブロック図である。また、図２は、複数軸モータ制御システムの基本構成の他の例として、ライン型のネットワークの構成を示すブロック図である。また、図３は、ライン型ネットワークの複数軸モータ制御システムの他の基本構成例を示す図である。いずれの構成も、モータを駆動および制御するモータ制御装置２０を複数配置し、コントローラ１０がモータ制御装置２０それぞれを制御する。そして、コントローラ１０とモータ制御装置２０とは、データの送信や受信が可能なように、通信線１１で通信接続されている。また、図１、図２および図３では、多軸機構の各軸に対応させた第１軸と第２軸との２つのモータ制御装置２０を含むシステム構成例を示している。
【０００９】
以下の実施の形態における複数軸モータ制御システムは、図１、図２や図３の基本構成に基づいた後述する構成により、少なくとも１つのモータ制御装置２０が、異常時などにおいて制動トルクを出力し、モータの非常停止を行う。そして、各実施の形態では、これによって、従来よりも短い制動距離でモータを停止させることを実現している。
【００１０】
つまり、上述の従来の非常停止の手法では、異常発生軸の位置情報などを正常軸に通知する専用の通知手段が必要である。これに対し、図１、図２や図３の構成では、例えば、モータ制御装置２０間の通信線１１が断線した場合、モータ制御装置２０間の通信が不通となるため、この従来のような異常発生軸と正常軸との間の制御はできない。
【００１１】
そのため、従来のリング型あるいはライン型での接続のモータ制御システムでは、いずれかの軸のモータ制御装置２０に対する通信異常が発生した場合は、異常発生軸のモータおよび正常軸のモータへの通電を即時に開放する停止方法が採られている。
【００１２】
ところが、この手法では、通電の開放の後、モータがしばらく自走するため、モータ停止までの制動距離が長くなる。また、異常発生軸のモータおよび正常軸のモータそれぞれにおいて、制動トルクを出力して停止させる手法もある。しかし、このような手法の場合、制動距離が短くなるものの、即時停止するために負荷に対してストレスが強く働き、装置破壊につながるなど、安全面への課題がある。
【００１３】
そこで、以下の実施の形態では、少なくとも１つのモータ制御装置２０が、制動トルクを出力してモータの停止を行うように構成し、負荷に対するストレスを抑えるとともに、短い制動距離でのモータ停止を実現している。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図４は、本発明の実施の形態１に係るリング型の複数軸モータ制御システム１００の構成を示すブロック図である。図４に示すように、複数軸モータ制御システム１００は、コントローラ１０および２つのモータ制御装置２０を通信線１１によってリング型に通信接続した２軸のモータ制御システムを構成している。すなわち、複数軸モータ制御システム１００は、それぞれが１対１接続の一方向のリング型ネットワークトポロジで接続されている。そして、コントローラ１０は、指令信号を送信する基準周期である指令更新周期毎に、第１軸および第２軸のモータ制御装置２０に対して、位置指令や速度指令などの指令信号を送出する。また、各モータ制御装置２０は、受け取った指令信号に基づき、モータ３０の動作を制御する。なお、以下、適宜、モータ制御装置２０を特定する場合には、第１軸をモータ制御装置２０１とし第２軸をモータ制御装置２０２として区分し、それぞれを総称する場合にモータ制御装置２０として説明する。
【００１６】
モータ３０の制御の対象である制御対象機構３５は、図４に示すように、結合部３５１で機械的に結合された２軸を有し、第１軸のモータ３０によりＸ１軸が制御され、第２軸のモータ３０によりＸ２軸が制御されるガントリ構造の多軸機構である多軸機械の一例を示している。特に、制御対象機構３５がこのようなガントリ構造であるため、通常、Ｘ１軸とＸ２軸とのモータ３０は、同じ指令に基づく両軸の同期した処理により制御される。本実施の形態では、このような多軸機構によって、Ｘ１軸とＸ２軸とがＸ方向に等しい位置を等しい速度で移動するように、負荷３６のＸ方向の位置が制御される。
【００１７】
次に、コントローラ１０は、図４に示すように、指令信号などのデータを送信する送信部１２と、データを受信する受信部１３と、送信部１２および受信部１３による通信を制御するとともに通信用データの授受などを行う通信制御部１４とを備えている。また、モータ制御装置２０も同様に、データを送信する送信部１２と、データを受信する受信部１３と、送信部１２および受信部１３を制御する通信制御部１４とを備えている。そして、送信部１２から受信部１３へとデータが伝送されるように、コントローラ１０およびそれぞれのモータ制御装置２０の間が、通信線１１によってリング状に接続されている。図４の構成では、コントローラ１０の通信制御部１４とモータ制御装置２０１の通信制御部１４とが、通信線Ａとする通信線１１を介してデータ伝送可能なように、ネットワーク接続されている。また、モータ制御装置２０１の通信制御部１４とモータ制御装置２０２の通信制御部１４とが通信線Ｂとする通信線１１を介してデータ伝送可能なように、ネットワーク接続されている。さらに、モータ制御装置２０２の通信制御部１４とコントローラ１０の通信制御部１４とが通信線Ｃとする通信線１１を介してデータ伝送可能なように、ネットワーク接続されている。このような接続により、コントローラ１０、モータ制御装置２０１、モータ制御装置２０２、コントローラ１０の順に一方向のリング型接続での通信が行なわれる。また、詳細については以下で説明するが、通信制御部１４は、指令信号もしくはデータ受理を示すレスポンス信号などの正常時の授受に加えて、通信（送信もしくは受信）の異常を検出する機能も有している。このような複数軸モータ制御システム１００で発生しうる通信異常の形態としては、例えば、いずれかの通信線１１で断線が発生したり、いずれかの通信制御部１４が通信データの誤り訂正を行ってもデータ修復できなかったりすることなどが挙げられる。そして、この結果として、モータ制御装置２０がコントローラ１０からの指令信号を受信できなくなり、正常なモータ運転が継続できなくなる。なお、誤り訂正する誤りとしては、パリティエラー、チェックサムエラー、もしくはＣＲＣエラー等がある。
【００１８】
さらに、図４に示すように、モータ制御装置２０は、各々、モータ３０を駆動制御するために、回転制御部２４と駆動部２５とを備える。また、本実施の形態では、これら回転制御部２４および駆動部２５が、モータ３０を非常停止させるための機能も備えている。そして、モータ３０を非常停止させるために、モータ制御装置２０が、さらに、モータ３０に対して抵抗器を介した閉回路を構成してブレーキを掛けるダイナミックブレーキ（以下、適宜、ＤＢと省略して説明する）回路２６も備えている。これら回転制御部２４および駆動部２５での非常停止のための機能やＤＢ回路２６は、本実施の形態では、通信制御部１４からの停止指令Ｅｍにより選択的に用いることができる。このように、本実施の形態の複数軸モータ制御システム１００では、モータ制御装置２０によりモータ３０の各々を、独立して駆動および停止させることが可能なように構成している。
【００１９】
図５は、本発明の実施の形態１に係る、このようなモータ制御装置２０の詳細な構成例を示すブロック図である。次に、図５を参照しながら、モータ制御装置２０の詳細な構成について説明する。
【００２０】
まず、図５では、モータ３０について、ＵＶＷ相の３相駆動のブラシレスモータとした例を挙げている。すなわち、モータ３０は、各相に対応する巻線３１を備えたステータと永久磁石を保持したロータとを含む構成である。このステータの各巻線３１に、互いの位相が１２０度ずれた駆動電圧Ｖｄを加えることで巻線３１が通電され、巻線３１に電流が流れてロータが回転する。そして、ロータの回転に応じて、そのロータに接続された対応軸が位置制御される。
【００２１】
このようなモータ３０の回転を駆動制御するため、モータ制御装置２０は、モータ３０の位置、速度やトルクを制御するための回転制御部２４と、モータ３０の巻線３１を通電駆動するための駆動部２５とを備えている。また、回転制御部２４は、位置を制御する位置制御部４１、速度を制御する速度制御部４３およびトルクに関する処理を行うトルク処理部４６などを有し、駆動部２５は、回転制御部２４から通知されるトルク量に対応した駆動電圧を生成する駆動出力生成部５１を有している。そして、さらに、本実施の形態では、通信異常の状況に応じて適応的に非常停止を作動させるため、モータ制御装置２０においてＤＢ回路２６を備えるとともに、回転制御部２４ではトルク量記憶部４４を設け、さらに、駆動部２５には駆動電圧スイッチ５３を設けている。
【００２２】
このようなモータ制御装置２０に対して、コントローラ１０から、指令信号による指令情報が通知される。この指令信号に含まれる主な指令情報としては、位置制御部４１への位置指令Ｐｒｃ、速度制御部４３への速度指令Ｓｒｃ、トルク処理部４６へのトルク指令、およびＤＢ回路２６を有効無効にするなどの非常停止に関する停止指令Ｅｍ等が挙げられる。図５では、通信制御部１４が、受信した指令信号に基づき、位置制御部４１に対して位置指令Ｐｒｃ、速度制御部４３に対して速度指令Ｓｒｃを出力し、さらに、回転制御部２４、駆動部２５およびＤＢ回路２６にそれぞれ停止指令Ｅｍを出力する構成を代表して示している。また、図５に示すように、位置制御部４１には、モータ３０に配置した位置検出器３２から、モータ３０のロータの位置を示す検出位置情報Ｐｄが通知される。
【００２３】
モータ制御装置２０において、通信異常などが発生していない通常の動作を実行する場合、回転制御部２４は、位置検出器３２からの検出位置情報Ｐｄを利用したフィードバック制御によって、例えばコントローラ１０からの位置指令Ｐｒｃにモータ３０のロータの回転位置が追従するように、回転動作を制御している。
【００２４】
このようなフィードバック制御を行うため、回転制御部２４において、まず、位置制御部４１が、位置指令Ｐｒｃと位置検出器３２からの検出位置情報Ｐｄとの差である位置偏差を算出する。さらに、位置制御部４１が、その位置偏差に対して位置ゲインを乗算するなどの演算を行うことで速度指令Ｓｒを算出し、その速度指令Ｓｒを速度制御部４３に通知する。
【００２５】
次に、速度制御部４３が、通知された検出位置情報Ｐｄに対して例えば微分演算を行うことによりモータ３０の回転速度を算出する。さらに、速度制御部４３が、この算出した回転速度と速度指令Ｓｒとの差である速度偏差を算出する。さらに、速度制御部４３が、その速度偏差に対して比例演算や積分演算を行うことにより、モータ３０を作動させようとする駆動トルク量に対応したトルク指令Ｔｒが算出される。速度制御部４３は、このように算出したトルク指令Ｔｒをトルク処理部４６に通知する。
【００２６】
次に、トルク処理部４６は、通信異常などが発生していない場合、駆動トルク量に対応したトルク指令Ｔｒを、電圧指令信号Ｄｒとして駆動部２５に出力する。
【００２７】
駆動部２５は、回転制御部２４から供給された電圧指令信号Ｄｒに基づく駆動電圧Ｖｄを生成する。具体的には、駆動出力生成部５１は、パルス幅変調（ＰＷＭ）回路やスイッチ素子で構成されるインバータを有している。駆動出力生成部５１は、ＰＷＭ回路により、電圧指令信号Ｄｒに応じてパルス幅変調されたパルス信号を生成し、それらパルス信号でインバータのスイッチ素子をオンオフ制御することで、駆動電圧Ｖｄを生成している。このように、駆動部２５は、通常の運転時においては、オン状態の駆動電圧スイッチ５３を介して、以上のようにして生成した駆動電圧Ｖｄを相ごとの巻線３１に印加し、モータ３０を駆動している。
【００２８】
また、ＤＢ回路２６は、ＤＢスイッチ６１とＤＢ抵抗６３とを有している。ＤＢ回路２６は、ＤＢスイッチ６１により、駆動部２５の駆動電圧Ｖｄの出力に対して、ＤＢ抵抗６３の接続と切断とを切り換えることができる。
【００２９】
以上のように構成された複数軸モータ制御システム１００において、例えば、通信線Ａ、通信線Ｂ、または通信線Ｃの少なくとも１つの通信線１１の断線等や、いずれかのモータ制御装置２０自体の通信機能不具合等が発生する。そして、モータ制御装置２０のいずれかがコントローラ１０からの指令信号を受信できない、またはコントローラ１０にレスポンス信号を送信できないような通信異常の発生する可能性がある。本実施の形態では、このような通信異常の発生を検出した場合、モータ制御装置２０が、回転制御部２４および駆動部２５での非常停止のための機能やＤＢ回路２６を選択的に用いて、モータ駆動を停止させている。
【００３０】
次に、このようなモータ駆動の停止について詳細に説明する。本実施の形態では、モータ駆動の停止を行うため、次の３通りの機能を備えている。
【００３１】
まず、そのうちの１つは、回転制御部２４で制動トルクを発生させることで、モータ３０を即時停止させるような第１の機能（以下、即時停止機能という）である。この即時停止機能を実現するため、まず、速度指令を０とするゼロ速度指令で動作するように、速度制御部４３を構成している。そして、回転制御部２４において、あらかじめ定めた制動トルク量などを記憶するトルク量記憶部４４を設けている。また、図５に示すように、モータ制御装置２０は、通信制御部１４から速度制御部４３とトルク処理部４６とに対して、停止指令Ｅｍ１が通知されるように構成されており、この即時停止機能は、この停止指令Ｅｍ１によって、有効と無効とが切り替えられる。
【００３２】
通常の運転時では、停止指令Ｅｍ１が即時停止の無効を示しており、速度制御部４３は、位置制御部４１からの速度指令Ｓｒや通信制御部１４からの速度指令Ｓｒｃに追従するトルク指令Ｔｒを算出し、出力する。さらに、この場合、即時停止が無効であるため、トルク処理部４６は、速度制御部４３からのトルク指令Ｔｒを選択し、トルク指令Ｔｒに応じた電圧指令信号Ｄｒを駆動部２５に出力し、通常の運転が継続される。
【００３３】
これに対し、停止指令Ｅｍ１が即時停止の有効を示すと、まず、速度制御部４３は、速度指令Ｓｒや速度指令Ｓｒｃによる動作から、ゼロ速度指令での動作に切り替える。これにより、モータ３０がある速度で動作中において、その速度が０（ゼロ）となるような制御に変わり、速度制御部４３において、モータ３０の回転を停止させる制動トルクに応じたトルク指令Ｔｒが生成される。さらに、即時停止が有効であるため、トルク処理部４６は、トルク量記憶部４４から、所定の制動トルク量を示す制動トルク指令Ｔｂを読み出し、その制動トルク指令Ｔｂに応じた電圧指令信号Ｄｒを駆動部２５に出力する。これにより、駆動部２５からは、モータ３０の回転に対して制動するような駆動電圧Ｖｄが各巻線３１に印加され、モータ３０の回転が停止する。
【００３４】
本実施の形態におけるモータ駆動の停止を行うための機能として、もう１つは、駆動部２５でモータ３０への駆動電圧Ｖｄの供給を切離して、モータ３０を自然停止させるような第２の機能（以下、無駆動停止機能という）である。この無駆動停止機能を実現するため、駆動部２５において、駆動出力生成部５１から出力された駆動電圧とモータ３０の巻線３１との接続−非接続を切り替える駆動電圧スイッチ５３を設けている。また、駆動電圧スイッチ５３は、図５に示す通信制御部１４からの第２の停止指令Ｅｍ２によって、オンとオフとが切り替えられる。
【００３５】
通常の運転時では、停止指令Ｅｍ２が無駆動停止の無効を示し、駆動電圧スイッチ５３がオンとなっており、駆動出力生成部５１の出力が巻線３１に接続された状態となる。これにより、駆動部２５からは、駆動出力生成部５１の出力電圧が、駆動電圧Ｖｄとして、巻線３１に対して供給される。一方、停止指令Ｅｍ２が無駆動停止の有効を示すと、駆動電圧スイッチ５３がオフとなり、駆動部２５の出力と巻線３１との接続が切離された非接続の状態となる。よって、この非接続の状態になると、駆動部２５から巻線３１に対して、駆動電圧Ｖｄは印加されず、巻線３１も通電されないため、モータ３０は無駆動の状態で自然停止することになる。なお、駆動電圧スイッチ５３に代えて、駆動出力生成部５１が有するインバータのスイッチ素子を利用して、駆動電圧Ｖｄの接続−非接続を切り替える構成としてもよい。
【００３６】
本実施の形態におけるモータ駆動の停止を行うための機能として、さらに、もう１つは、ＤＢ回路２６のダイナミックブレーキを有効にして、モータ３０を停止させるような第３の機能（以下、ＤＢ停止機能という）である。このＤＢ停止機能を実現するため、上述のようなＤＢ回路２６を設けている。なお、このＤＢ停止機能を有効にする場合には、上述の無駆動停止機能も有効にしている。
【００３７】
ＤＢ回路２６は、図５に示すように、それぞれの相に対応したＤＢスイッチ６１とＤＢ抵抗６３とを有している。ＤＢスイッチ６１の一方は、巻線３１の駆動電圧Ｖｄの入力端に接続され、ＤＢスイッチ６１の他方が、ＤＢ抵抗６３の一方に接続されて、ＤＢ抵抗６３それぞれの他方が互いに接続されている。また、ＤＢスイッチ６１は、通信制御部１４からの第３の停止指令Ｅｍ３によって、オンとオフとが切り替えられる。
【００３８】
通常の運転時では、停止指令Ｅｍ３がＤＢ停止の無効を示し、ＤＢスイッチ６１がオフとなっており、巻線３１にはＤＢ抵抗６３が接続されない状態となっている。一方、停止指令Ｅｍ３がＤＢ停止の有効を示すと、ＤＢスイッチ６１がオンとなり、巻線３１にＤＢ抵抗６３が接続された状態となる。これにより、モータ３０に対するモータ制御装置２０の複数の出力端子間、すなわち、各巻線３１の駆動電圧供給端子間を、ＤＢ抵抗６３を介して短絡したことになる。そして、これにより、モータ３０が回転時に巻線３１から発生する逆起電力が、ＤＢ抵抗６３に印加され、逆起電力のエネルギーをＤＢ抵抗６３で熱エネルギーに変換し消費することになる。ＤＢ停止機能では、このように動作することで、モータ３０の回転を制動するように作用するトルクが発生し、モータ３０を停止させることができる。
【００３９】
以上のように、回転制御部２４は、指令信号に基づいてトルク指令Ｔｒを生成し、駆動部２５が、このトルク指令Ｔｒに対応する駆動電圧Ｖｄを出力してモータ３０を駆動する。さらに、回転制御部２４は、モータ制御装置２０内にあらかじめ設定しておいた大きさの制動トルク指令Ｔｂを出力して、上述のように、モータ３０の即時停止を実行したり、モータ３０への通電を開放して無駆動停止を実行したりする。また、この無駆動停止の場合には、ＤＢ回路２６の有効無効を切替えて、ダイナミックブレーキによる制動（ＤＢ停止）も実行することができる。
【００４０】
なお、以上の説明では、通信異常の場合として説明したが、当然ながら、通信が正常な場合であっても、モータ３０の通常運転における１つの操作として即時停止を行うことがある。このような通信が正常な場合に即時停止を行うには、例えばコントローラ１０から各モータ制御装置２０の速度制御部４３へモータ３０の速度が０（ゼロ）となるようなゼロ速度指令を速度指令Ｓｒｃとして送出する。これにより、速度制御部４３において、即時停止に必要な制動トルク量を示す制動トルク出力指令がトルク指令Ｔｒとして生成される。また、即時停止のためのゼロ速度指令と制動トルク出力指令とは互いに密接に関係している。すなわち、トルク処理部４６は、速度制御部４３と接続されており、速度制御の情報も加味して総合的に制動トルクの出力の大きさを制御する。
【００４１】
一方、通信が異常な場合には、その通信異常の発生を検出しているモータ制御装置２０は、コントローラ１０からの指令に代えて、通信制御部１４がモータ制御装置２０内の制御を行う。すなわち、通信異常が発生した場合、通信制御部１４は、異常の状況に応じた停止指令Ｅｍを出力する。例えば、通信制御部１４が第１の停止指令Ｅｍ１を出力した場合、回転制御部２４は、コントローラ１０からゼロ速度指令が正常に届いたとする場合と同様の処理を行う。すなわち、上述のように、回転制御部２４は、即時停止機能の実行に必要なあらかじめ設定しておいた大きさの制動トルク量に対応した制動トルク指令Ｔｂを、トルク量記憶部４４から読み出し、電圧指令信号Ｄｒとして駆動部２５に出力する。さらに、駆動部２５が、電圧指令信号Ｄｒに対応する駆動電圧Ｖｄを巻線３１に対して出力する。なお、モータ制御装置２０が即時停止機能を実行するとき、ＤＢ回路２６を無効にしている場合、当然のことながら、モータ３０を制動するための制動トルクは、トルク処理部４６が出力する制動トルク指令Ｔｂに応じたトルク出力となる。
【００４２】
次に、以上のように構成された複数軸モータ制御システム１００について、以下その動作、作用を説明する。
【００４３】
図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃ（以下、適宜、図６Ａ〜６Ｃと記す）は、図４に示す２軸の複数軸モータ制御システム１００において、上述のような通信異常が発生した場合の、コントローラ１０と各モータ制御装置２０との時間経過に伴った動作を示している。図６Ａは、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置２０１との通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図６Ｂは、第１軸のモータ制御装置２０１と第２軸のモータ制御装置２０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図６Ｃは、第２軸のモータ制御装置２０２とコントローラ１０との通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。なお、図６Ａ〜６Ｃでは、本実施の形態での動作を分かり易く説明するため、通信異常を検出した場合のモータ３０の非常停止に関わる、コントローラ１０と各モータ制御装置２０との動作を中心に示している。
【００４４】
まず、コントローラ１０の指令更新周期ＴＣと、モータ制御装置２０のモータ制御・通信周期ＴＮとの関係について説明する（以下、指令更新周期ＴＣは周期ＴＣ、モータ制御・通信周期ＴＮは周期ＴＮと、適宜、省略して説明する）。周期ＴＣは、上述のとおり指令信号を送信する基準周期である。さらに、各モータ制御装置２０内でモータ制御や通信を実行する基準となる周期ＴＮとして、周期ＴＣの１周期の期間内には、この周期ＴＮが少なくとも１つ以上存在する。本実施の形態では、図６Ａ〜６Ｃに示すように、１つの周期ＴＣに複数の周期ＴＮが存在するものとする。また、周期ＴＣと周期ＴＮとは、本複数軸モータ制御システム１００を動作させる前にあらかじめ設定している。ここで、その２つの周期の設定値の関係によって、通信異常の発生のタイミングとコントローラ１０および各モータ制御装置２０での異常検出のタイミングとが、同一の周期ＴＣになることもあれば、別の周期ＴＣになることもある。なお、あるタイミングでコントローラ１０が指令信号を発行してから、複数軸の各モータ制御装置２０がモータ３０の駆動および停止をするまでの動作は、各モータ制御装置２０の間で同一の周期に行われる。さらに、あるタイミングで通信異常が発生してから、各モータ制御装置２０の内の通信制御部１４が通信異常を検出するのも、各モータ制御装置２０の間で同一の周期に行われる。ここで、各モータ制御装置２０の間で同一の周期とは、好ましくは本実施の形態においては同一のモータ制御・通信周期ＴＮである。
【００４５】
以下、指令更新周期ＴＣ＝Ｔ１において通信異常が発生した場合、コントローラ１０と各モータ制御装置２０とが異常を検出した後に、そのＴ１以降の周期ＴＣ＝Ｔ２〜Ｔ４で、どのように動作するかを例に取り説明する。なお、図６Ａ〜６Ｃに示すように、指令更新周期ＴＣについては、周期ＴＣ＝Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の順とし、それぞれの周期ＴＣ内において所定数の周期ＴＮがあるとする。また、等号記号「＝」を用いて、例えば、周期ＴＣ＝Ｔ１と記載の場合、指令更新周期ＴＣがＴ１であることを示す。
【００４６】
図６Ａ〜６Ｃ中の矢印は、コントローラ１０と各モータ制御装置２０との動作（処理）の流れを示している。実線の矢印は、モータ３０の非常停止動作に直接関係する処理の流れを示している。また、破線の矢印は、モータ３０の非常停止動作に直接関係しない処理の流れを示している。なお、各装置間の通信速度および各装置の処理実行速度が十分速い場合等には、周期ＴＣ＝Ｔ２〜Ｔ４で実行される非常停止動作に関わる処理は、周期ＴＣ＝Ｔ２〜Ｔ４でのいずれかの各周期ＴＣの終わりまでに、全ての処理が実行されてもよい。以下の実施例では、コントローラ１０と各モータ制御装置２０との処理の流れを分かりやすくするために、周期ＴＣごとに１つまたは２つの処理を実行するものとしている。
【００４７】
また、以下で説明する各動作例は、通信異常検出時の動作に関するものなので、周期ＴＣ＝Ｔ１の前の正常動作については説明を省略する。
【００４８】
（動作例１Ａ）
まず、動作例１Ａとして、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置２０１との通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。なお、以下、適宜、第１軸のモータ制御装置２０１を装置２０１、第２軸のモータ制御装置２０２を装置２０２と省略して説明する。
【００４９】
図６Ａに「異常発生」として示すように、指令更新周期ＴＣ＝Ｔ１において、コントローラ１０と装置２０１との通信が、通信線Ａの断線等や装置２０１自体の通信機能不具合等により遮断される。
【００５０】
次に、このような「異常発生」に反応して、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ（Ｎは自然数、以下同様）において、装置２０１および装置２０２の通信制御部１４が、それぞれに通信の異常を検出する。
【００５１】
次に、装置２０１および装置２０２で通信異常が検出されていることから、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１において、装置２０１および装置２０２は、コントローラ１０から受信する指令による動作から、装置単独の制御による動作へと切り替える。そして、装置２０１は、あらかじめ回転制御部２４のトルク量記憶部４４に設定しておいた制動トルク値Ａの制動トルク指令Ｔｂに基づき、図６Ａに示すように、即時停止を行う。すなわち、装置２０１では、通信制御部１４が即時停止の有効を示す停止指令Ｅｍ１を出力し、回転制御部２４において、即時停止機能が実行される。なお、このとき、停止指令Ｅｍ２およびＥｍ３は、無効を示している。
【００５２】
一方、装置２０２は、図６Ａに示すように、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１においては、無駆動停止を行う。すなわち、装置２０２では、通信制御部１４が無駆動停止の有効を示す停止指令Ｅｍ２を出力し、駆動部２５において、無駆動停止機能が実行される。ここで、無駆動停止を行う場合には、さらに、通信制御部１４からＤＢ停止の有効を示す停止指令Ｅｍ３を出力し、ＤＢ回路２６を有効にして、ダイナミックブレーキによるＤＢ停止を使用することがより好ましい。
【００５３】
さらに、本動作例１Ａの即時停止における制動トルク値Ａの大きさとしては、本複数軸モータ制御システム１００で許容できる最大のトルクの大きさが好ましい。すなわち、このような最大となるトルク値を設定しておくことで、複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、それ以下のトルクの大きさでは停止距離が長くなるものの、複数軸同士の停止位置の誤差やＤＢ回路での発熱等を考慮し、それに必要十分となるように、トルクの大きさを決定してもよい。
【００５４】
このように、動作例１Ａでは、コントローラ１０と装置２０１との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、少なくとも１つのモータ３０の通電を維持したまま即時停止機能による制動トルクを与えている。このため、このような動作例１Ａに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【００５５】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、コントローラ１０は、通信異常を検出して全モータ３０の即時停止指令を発行する。ところが、コントローラ１０と装置２０１との通信に異常が発生しているので、当然ながら、コントローラ１０から装置２０１および装置２０２へは指令信号は届かず、無視されることになる。仮に、周期ＴＣ＝Ｔ３で通信が正常に復旧していたとしても、既に装置２０１および装置２０２は停止済みのため、この動作例１Ａの動作では、即時停止の指令は無視される。
【００５６】
以上、動作例１Ａでは、装置２０１および装置２０２のそれぞれが異常を検出する。そして、この動作例１Ａのような場合には、本実施の形態における複数軸モータ制御システム１００において、異常を検出した装置２０２が、モータ３０への通電を開放し、通電を開放しない装置２０１が、あらかじめ回転制御部２４で設定した制動トルク指令Ｔｂに基づく駆動電圧Ｖｄを出力して、それぞれにモータ３０を停止させるように構成している。
【００５７】
本複数軸モータ制御システム１００では、このような構成を含むため、異常時において、即時停止機能と無駆動停止機能とを組み合わせた処置を実行する。これにより、即時停止を行った軸は急速に停止する一方で、無駆動停止を行った軸は、ゆっくりと自然停止する。このため、特に、図４での制御対象機構３５のようなガントリ構造を制御対象とした場合、例えば、Ｘ１軸が即座に停止するとともにＸ２軸はゆっくりと動きながら停止する。制御対象全体としてはこのような動きで停止していくため、Ｘ１軸とＸ２軸との両軸が即座に停止するような動作に比べて、負荷３６に与えるストレスを低く抑えることができる。さらに、一方の軸は、即時に停止するため、全ての軸を自然停止させるような動作に比べて、停止距離や停止時間も短くできる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、モータへの通電を開放する。さらに、モータへの通電を開放しない少なくとも１つのモータ制御装置が、あらかじめ回転制御部で設定した制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【００５９】
（動作例１Ｂ）
次に、動作例１Ｂとして、装置２０１と装置２０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【００６０】
図６Ｂに「異常発生」として示すように、指令更新周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置２０１と装置２０２との通信が、通信線Ｂの断線等や装置２０２自体の通信機能不具合等により遮断される。
【００６１】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置２０１の通信制御部１４は、正常にコントローラ１０の指令を受信し、装置２０１は通常動作を実行する。これに対し、装置２０２の通信制御部１４が、「異常発生」に反応して、通信の異常を検出する。
【００６２】
次に、装置２０２で通信異常が検出されていることから、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１において、装置２０２は、コントローラ１０から受信する指令による動作から、装置単独の制御による動作へと切り替えて、無駆動停止を行う。すなわち、装置２０２では、通信制御部１４が無駆動停止の有効を示す停止指令Ｅｍ２を出力し、駆動部２５において、無駆動停止機能が実行される。ここで、無駆動停止を行う場合には、動作例１Ａで説明したように、ＤＢ回路２６を有効にしてダイナミックブレーキによるＤＢ停止を使用することがより好ましい。
【００６３】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、コントローラ１０が、通信異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。このとき、装置２０１は通常動作を継続し、装置２０２は無駆動停止状態を継続する。
【００６４】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ４において、コントローラ１０から発行された全モータ３０の即時停止指令の指令信号は、装置２０１では受信されて、装置２０１は、制動トルク値Ａで即時停止を行う。この場合、装置２０１の通信制御部１４は、コントローラ１０からの即時停止指令に基づき、例えば、回転制御部２４に停止指令Ｅｍ１を出力する。そして、装置２０１のトルク処理部４６が、制動トルク値Ａの制動トルク指令Ｔｂをトルク量記憶部４４から読み込む。このようにして、装置２０１での即時停止機能が実行される。これに対し、コントローラ１０からの指令信号は、当然ながら、装置２０２では受信されず、無視されて、装置２０２は、無駆動停止状態を継続する。
【００６５】
ここで、本動作例１Ｂの即時停止における制動トルク値Ａの大きさとしては、本複数軸モータ制御システム１００で許容できる最大のトルクの大きさが好ましい。すなわち、このような最大となるトルクを設定しておくことで、複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、それ以下のトルクの大きさでは停止距離が長くなるものの、複数軸同士の停止位置の誤差やＤＢ回路での発熱等を考慮し、それに必要十分となるように、トルクの大きさを決定してもよい。
【００６６】
このように、動作例１Ｂでは、装置２０１と装置２０２との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、少なくとも１つのモータ３０の通電を維持したまま即時停止機能による制動トルクを与えている。このため、このような動作例１Ｂに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【００６７】
以上、このような動作例１Ｂを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム１００では、異常を検出した装置２０２が、モータ３０への通電を開放し、通電を開放しない装置２０１が、コントローラ１０から正常に受信した指令信号に基づく制動トルク指令Ｔｂに対応した駆動電圧Ｖｄを出力して、それぞれにモータ３０を停止させるように構成している。
【００６８】
本複数軸モータ制御システム１００では、このような構成も含むため、動作例１Ａの場合と同様に、異常時において、即時停止機能と無駆動停止機能とを組み合わせた処置を実行する。このため、図４でのＸ１軸とＸ２軸との両軸が即座に停止するような動作に比べて、負荷３６に与えるストレスを低く抑えることができる。さらに、一方の軸は、即時に停止するため、全ての軸を自然停止させるような動作に比べて、停止距離や停止時間も短くできる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、モータへの通電を開放する。さらに、モータへの通電を解除しない少なくとも１つのモータ制御装置が、コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【００７０】
（動作例１Ｃ）
次に、動作例１Ｃとして、装置２０２とコントローラ１０との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。また、本動作例１Ｃは、リング型接続の複数軸モータ制御システム１００のみに係る動作例である。
【００７１】
図６Ｃに「異常発生」として示すように、指令更新周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置２０２とコントローラ１０との通信が通信線Ｃの断線等やコントローラ１０自体の通信機能不具合等により遮断される。
【００７２】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、コントローラ１０が通信の異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。また、装置２０１と装置２０２とは通常動作を継続する。
【００７３】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、装置２０１と装置２０２とは、コントローラ１０から受信した指令により、制動トルク値Ｂで即時停止を行う。ここで、本動作例１Ｃの即時停止における制動トルク値Ｂの大きさとしては、本複数軸モータ制御システム１００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は２軸であるため、制動トルク値Ｂは、最大のトルクを軸数２で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂは、上述の制動トルク値Ａの半分となる。さらに、２つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【００７４】
このように、動作例１Ｃでも、装置２０２とコントローラ１０との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、最大の制動トルクを各軸で分散するようにして、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例１Ｃに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【００７５】
以上、このような動作例１Ｃを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム１００では、コントローラ１０が指令信号に対する装置２０２からのレスポンス信号の受信の異常を検出した場合に、全ての装置２０１および装置２０２は、コントローラ１０からの指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータ３０の停止を行うように構成している。
【００７６】
なお、以上の説明では、図４のように構成されたリング型の複数軸モータ制御システム１００について説明したが、ライン型の複数軸モータ制御システムであってもよい。
【００７７】
図７は、本発明の実施の形態１に係る複数軸モータ制御システムの他の構成例として、ライン型の複数軸モータ制御システム１１０の構成を示すブロック図である。図４のモータ制御システムと異なるのは、コントローラ１０と第２軸のモータ制御装置２０２との間を接続する通信線Ｃがなく、コントローラ１０とモータ制御装置２０それぞれとの間を、送受信機１７を介して、双方向のライン型接続で通信する点である。このようなライン型構成のシステムにおいても、上記の動作例１Ａから動作例１Ｃまでで説明した異常時にモータ３０を停止させるための構成を適用できる。
【００７８】
また、以上の説明では、図４や図７のようなガントリ構造の制御対象機構３５を制御する例を挙げて説明したが、複数の駆動軸は同一のコントローラ１０が制御するものであればよい。すなわち、ガントリ構造に代表されるように複数の駆動軸が機械的に結合されている構成であってもよく、複数の駆動軸が機械的には結合されてはいないが同じコントローラ１０が制御するような構成であってもよい。また、以上の説明では、機械的に結合された複数の駆動軸を同期して制御する場合を例に取り上げたが、複数の駆動軸が機械的には結合されてはいない場合も同様に制御することが可能である。さらに、コントローラ１０が、同期して制御する複数軸のモータ制御装置のいずれか１つをマスタ軸として、それ以外の軸をスレーブ軸として管理する構成であってもよい。その場合は、モータ制御装置２０それぞれの内の記憶装置（揮発性もしくは不揮発性のメモリ、レジスタ等）に、各モータ制御装置２０がマスタ軸、スレーブ軸のいずれの軸であるかをパラメータとしてあらかじめ設定しておく。
【００７９】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る３軸の複数軸モータ制御システム２００のリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。図８に示すように、複数軸モータ制御システム２００は、リング型にコントローラ１０および３つのモータ制御装置２０を接続した３軸のモータ制御システムを構成している。すなわち、本実施の形態は、図１での２つのモータ制御装置２０の間に、モータ制御装置２０をもう１つ直列に接続した構成である。また、コントローラ１０およびモータ制御装置２０のそれぞれは、図４および図５に示す内部構成と同様の構成を有している。実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００８０】
３軸構成の本実施の形態では、図８に示すように、第２軸のモータ制御装置２０２と第３軸のモータ制御装置２０３とが通信線Ｄとする通信線１１を介して、また、第３軸のモータ制御装置２０３とコントローラ１０とが、通信線Ｃとする通信線１１を介してネットワーク接続されている。
【００８１】
次に、このように構成された複数軸モータ制御システム２００について、以下その動作、作用を説明する。
【００８２】
図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃおよび図９Ｄ（以下、適宜、図９Ａ〜９Ｄと記す）は、図８に示す３軸の複数軸モータ制御システム２００において、実施の形態１で説明したような通信異常が発生した場合の、コントローラ１０と各モータ制御装置２０との時間経過に伴った動作を示している。図９Ａは、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置２０１との通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図９Ｂは、第１軸のモータ制御装置２０１と第２軸のモータ制御装置２０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図９Ｃは、第２軸のモータ制御装置２０２と第３軸のモータ制御装置２０３との間の通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。さらに、図９Ｄは、第３軸のモータ制御装置２０３とコントローラ１０との通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。なお、図９Ａ〜９Ｄでは、本実施の形態での動作を分かり易く説明するため、通信異常を検出した場合のモータ３０の非常停止に関わる、コントローラ１０と各モータ制御装置２０との動作を中心に示している。また、実施の形態１と同様に、以下、適宜、モータ制御装置を特定する場合には装置２０１、装置２０２および装置２０３として区分し、それぞれを総称する場合にモータ制御装置２０として説明する。
【００８３】
（動作例２Ａ）
まず、動作例２Ａとして、図８で示す構成において、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置２０１との通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【００８４】
図９Ａに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、コントローラ１０と装置２０１との通信が、通信線Ａの断線等や装置２０１自体の通信機能不具合等により遮断される。
【００８５】
次に、このような「異常発生」に反応して、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置２０１、装置２０２および装置２０３の通信制御部１４が、それぞれに通信の異常を検出する。
【００８６】
次に、各モータ制御装置２０で通信異常が検出されていることから、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１において、各モータ制御装置２０は、コントローラ１０から受信する指令による動作から、装置単独の制御による動作へと切り替える。そして、装置２０１は、あらかじめ回転制御部２４のトルク量記憶部４４に設定しておいた制動トルク値Ａ’の制動トルク指令Ｔｂに基づき、図９Ａに示すように、即時停止を行う。すなわち、装置２０１では、通信制御部１４が即時停止の有効を示す停止指令Ｅｍ１を出力し、回転制御部２４において、即時停止機能が実行される。なお、このとき、停止指令Ｅｍ２およびＥｍ３は、無効を示している。
【００８７】
一方、装置２０２および装置２０３は、図９Ａに示すように、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１においては、無駆動停止を行う。すなわち、装置２０２および装置２０３では、通信制御部１４が無駆動停止の有効を示す停止指令Ｅｍ２を出力し、駆動部２５において、無駆動停止機能が実行される。ここで、無駆動停止を行う場合には、さらに、通信制御部１４からＤＢ停止の有効を示す停止指令Ｅｍ３を出力し、ＤＢ回路２６を有効にして、ダイナミックブレーキによるＤＢ停止を使用することがより好ましい。
【００８８】
さらに、本動作例２Ａの即時停止における制動トルク値Ａ’の大きさとしては、本複数軸モータ制御システム２００で許容できる最大のトルクの大きさが好ましい。すなわち、このような最大となるトルク値を設定しておくことで、複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、それ以下のトルクの大きさでは、停止距離が長くなるものの、複数軸同士の停止位置の誤差やＤＢ回路での発熱等を考慮し、それに必要十分となるように、トルクの大きさを決定してもよい。
【００８９】
このように、動作例２Ａでは、コントローラ１０と装置２０１との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、少なくとも１つのモータ３０の通電を維持したまま即時停止機能による制動トルクを与えている。このため、このような動作例２Ａに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【００９０】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、コントローラ１０は、通信異常を検出して全モータ３０の即時停止指令を発行する。ところが、コントローラ１０と装置２０１との通信に異常が発生しているので、当然ながら、コントローラ１０から装置２０１、２０２および２０３へは指令信号は届かず、無視されることになる。仮に、周期ＴＣ＝Ｔ３で通信が正常に復旧していたとしても、既に装置２０１、２０２および２０３は停止済みのため、この動作例２Ａの動作では、即時停止の指令は無視される。
【００９１】
以上、このような動作例２Ａを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム２００では、異常を検出した装置２０２および装置２０３が、モータ３０への通電を開放し、通電を開放しない装置２０１が、あらかじめ回転制御部２４で設定した制動トルク指令Ｔｂに基づく駆動電圧Ｖｄを出力して、それぞれにモータ３０を停止させるように構成している。
【００９２】
本複数軸モータ制御システム２００では、このような構成を含むため、動作例１Ａと同様に、図４でのＸ１軸とＸ２軸との両軸が即座に停止するような動作に比べて、負荷３６に与えるストレスを低く抑えることができる。さらに、少なくとも１つの軸は、即時に停止するため、全ての軸を自然停止させるような動作に比べて、停止距離や停止時間も短くできる。
【００９３】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を３つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、モータへの通電を開放する。さらに、モータへの通電を開放しない少なくとも１つのモータ制御装置が、あらかじめ回転制御部で設定した制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【００９４】
（動作例２Ｂ）
次に、動作例２Ｂとして、装置２０１と装置２０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【００９５】
図９Ｂに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置２０１と装置２０２との通信が、通信線Ｂの断線等や装置２０２自体の通信機能不具合等により遮断される。
【００９６】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置２０１の通信制御部１４は、正常にコントローラ１０の指令を受信し、装置２０１は通常動作を実行する。これに対し、装置２０２および装置２０３の通信制御部１４が、「異常発生」に反応して、通信の異常を検出する。
【００９７】
次に、装置２０２と装置２０３とで通信異常が検出されていることから、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１において、装置２０２と装置２０３とは、コントローラ１０から受信する指令による動作から、装置単独の制御による動作へと切り替えて、無駆動停止を行う。すなわち、装置２０２および装置２０３では、通信制御部１４が無駆動停止の有効を示す停止指令Ｅｍ２を出力し、駆動部２５において、無駆動停止機能が実行される。ここで、無駆動停止を行う場合には、上述したのと同様に、ＤＢ回路２６を有効にして、ダイナミックブレーキによるＤＢ停止を使用することがより好ましい。
【００９８】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、コントローラ１０が、通信異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。このとき、装置２０１は通常動作を継続し、装置２０２と装置２０３とは無駆動停止状態を継続する。
【００９９】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ４において、コントローラ１０から発行された全モータ３０の即時停止指令の指令信号は、装置２０１では受信されて、装置２０１は、制動トルク値Ａ’で即時停止を行う。この場合、装置２０１の通信制御部１４は、コントローラ１０からの即時停止指令に基づき、例えば、回転制御部２４に停止指令Ｅｍ１を出力する。そして、装置２０１のトルク処理部４６が、制動トルク値Ａ’の制動トルク指令Ｔｂをトルク量記憶部４４から読み込む。このようにして、装置２０１での即時停止機能が実行される。これに対し、コントローラ１０からの指令信号は、当然ながら、装置２０２と装置２０３とでは受信されず、無視されて、装置２０２と装置２０３とは、無駆動停止状態を継続する。
【０１００】
ここで、本動作例２Ｂの即時停止における制動トルク値Ａ’の大きさとしては、本複数軸モータ制御システム２００で許容できる最大のトルクの大きさが好ましい。すなわち、このような最大となるトルクを設定しておくことで、複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、それ以下のトルクの大きさでは停止距離が長くなるものの、複数軸同士の停止位置の誤差やＤＢ回路での発熱等を考慮し、それに必要十分となるように、トルクの大きさを決定してもよい。
【０１０１】
このように、動作例２Ｂでは、装置２０１と装置２０２との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、少なくとも１つのモータ３０の通電を維持したまま即時停止機能による制動トルクを与えている。このため、このような動作例２Ｂに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１０２】
以上、このような動作例２Ｂを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム２００では、異常を検出した装置２０２および装置２０３が、モータ３０への通電を開放し、通電を開放しない装置２０１が、コントローラ１０から正常に受信した指令信号に基づく制動トルク指令Ｔｂに対応した駆動電圧Ｖｄを出力して、それぞれにモータ３０を停止させるように構成している。
【０１０３】
本複数軸モータ制御システム２００では、このような構成も含むため、動作例１Ｂの場合と同様に、異常時において、即時停止機能と無駆動停止機能とを組み合わせた処置を実行する。このため、図４でのＸ１軸とＸ２軸との両軸が即座に停止するような動作に比べて、負荷３６に与えるストレスを低く抑えることができる。さらに、一方の軸は、即時に停止するため、全ての軸を自然停止させるような動作に比べて、停止距離や停止時間も短くできる。
【０１０４】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、モータへの通電を開放する。さらに、モータへの通電を解除しない少なくとも１つのモータ制御装置が、コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
（動作例２Ｃ）
次に、動作例２Ｃとして、装置２０２と装置２０３との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【０１０６】
図９Ｃに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置２０２と装置２０３との通信が、通信線Ｄの断線等や装置２０３自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１０７】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置２０１および装置２０２の通信制御部１４は、正常にコントローラ１０の指令を受信し、装置２０１および装置２０２は通常動作を実行する。これに対し、装置２０３の通信制御部１４が、「異常発生」に反応して、通信の異常を検出する。
【０１０８】
次に、装置２０３で通信異常が検出されていることから、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎ＋１において、装置２０３は、コントローラ１０から受信する指令による動作から、装置単独の制御による動作へと切り替えて、無駆動停止を行う。すなわち、装置２０３では、通信制御部１４が無駆動停止の有効を示す停止指令Ｅｍ２を出力し、駆動部２５において、無駆動停止機能が実行される。ここで、無駆動停止を行う場合には、上述したのと同様に、ダイナミックブレーキによるＤＢ停止を使用することがより好ましい。
【０１０９】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、コントローラ１０が、通信異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。このとき、装置２０１および装置２０２は通常動作を継続し、装置２０３は無駆動停止状態を継続する。
【０１１０】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ４において、コントローラ１０から発行された全モータ３０の即時停止指令の指令信号は、装置２０１と装置２０２とでは受信されて、装置２０１と装置２０２とは、制動トルク値Ｃで即時停止を行う。この場合、装置２０１と装置２０２との通信制御部１４は、コントローラ１０からの即時停止指令に基づき、例えば、回転制御部２４に停止指令Ｅｍ１を出力する。そして、装置２０１と装置２０２とのトルク処理部４６が、制動トルク値Ｃの制動トルク指令Ｔｂをトルク量記憶部４４から読み込む。このようにして、装置２０１および装置２０２での即時停止機能が実行される。これに対し、コントローラ１０からの指令信号は、当然ながら、装置２０３では受信されず、無視されて、装置２０３は、無駆動停止状態を継続する。
【０１１１】
ここで、本動作例２Ｃの即時停止における制動トルク値Ｃの大きさとしては、本複数軸モータ制御システム２００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数（本実施例の場合２軸）で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は２軸であるため、制動トルク値Ｃは、最大のトルクを軸数２で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｃは、上述の制動トルク値Ａ’の半分となる。さらに、２つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、それ以下のトルクの大きさでは、停止距離が長くなるものの、複数軸同士の停止位置の誤差やＤＢ回路での発熱等を考慮し、それに必要十分となるように、トルクの大きさを決定してもよい。すなわち、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１１２】
このように、動作例２Ｃでは、装置２０２と装置２０３との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、少なくとも１つのモータ３０の通電を維持したまま即時停止機能による制動トルクを与えている。このため、このような動作例２Ｃに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１１３】
以上、このような動作例２Ｃを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム２００では、異常を検出した装置２０３が、モータ３０への通電を開放し、通電を開放しない装置２０１および装置２０２が、コントローラ１０から正常に受信した指令信号に基づく制動トルク指令Ｔｂに対応した駆動電圧Ｖｄを出力して、それぞれにモータ３０を停止させるように構成している。
【０１１４】
本複数軸モータ制御システム２００では、このような構成も含むため、動作例１Ｂや動作例２Ｂの場合と同様に、異常時において、即時停止機能と無駆動停止機能とを組み合わせた処置を実行する。このため、図４でのＸ１軸とＸ２軸との両軸が即座に停止するような動作に比べて、負荷３６に与えるストレスを低く抑えることができる。さらに、少なくとも１つの軸は、即時に停止するため、全ての軸を自然停止させるような動作に比べて、停止距離や停止時間も短くできる。
【０１１５】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を３つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、モータへの通電を開放する。さらに、モータへの通電を解除しない少なくとも１つのモータ制御装置が、コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクとなるトルク指令を出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
（動作例２Ｄ）
次に、動作例２Ｄとして、装置２０３とコントローラ１０との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。また、本動作例２Ｄは、リング型接続の複数軸モータ制御システム２００のみに係る動作例である。
【０１１７】
図９Ｄに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置２０３とコントローラ１０との通信が通信線Ｃの断線等やコントローラ１０自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１１８】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、コントローラ１０が通信の異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。また、各モータ制御装置２０は、通常動作を継続する。
【０１１９】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ３において、各モータ制御装置２０は、コントローラ１０から受信した指令により、制動トルク値Ｂ’で即時停止を行う。ここで、本動作例２Ｄの即時停止における制動トルク値Ｂ’の大きさとしては、本複数軸モータ制御システム２００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は３軸であるため、制動トルク値Ｂ’は、最大のトルクを軸数３で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂ’は、上述の制動トルク値Ａの３分の１となる。さらに、３つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置２０が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システム２００で許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１２０】
このように、動作例２Ｄでも、装置２０３とコントローラ１０との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、最大の制動トルクを各軸で分散するようにして、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例２Ｄに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１２１】
以上、このような動作例２Ｄを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム２００では、コントローラ１０が指令信号に対する装置２０３からのレスポンス信号の受信の異常を検出した場合に、全ての装置２０１、装置２０２および装置２０３は、コントローラ１０からの指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータ３０の停止を行うように構成している。
【０１２２】
なお、以上説明したリング型の複数軸モータ制御システム２００と同様に、ライン型接続の３軸のモータ制御システム（図示せず）の構成は、図１の２軸と図７の３軸のリング型接続のモータ制御システムの相違点を図２に適用した構成と同等に構成することができる。このようなライン型の構成でも、上記の動作例２Ａから動作例２Ｄまでで説明した構成を適用できる。
【０１２３】
また、同期して制御するモータ３０の軸が４軸以上の多軸の複数軸モータ制御システムの場合でも、上述した２軸、３軸の複数軸モータ制御システム１００、２００と同様のモータ３０の非常停止の方法が適用できる。軸が１軸増えるごとに、２軸から３軸にする場合に追加した第２軸のモータ制御装置２０２相当のモータ制御装置２０を１つ追加する。そして、追加したモータ制御装置２０が、その前後のモータ制御装置２０と同じように、即時停止、無駆動停止、および継続動作後所定の時間後の即時停止のいずれかの動作を行うようにすれば良い。
【０１２４】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３に係るリング型接続の２軸の複数軸モータ制御システム３００のリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。また、図１１は、本発明の実施の形態３に係る、モータ制御装置５０の詳細な構成例を示すブロック図である。図１０に示すように、複数軸モータ制御システム３００は、リング型にコントローラ１０および２つのモータ制御装置５０を接続した３軸のモータ制御システムを構成している。実施の形態１との比較において、本実施の形態での複数軸モータ制御システム３００は、実施の形態１でのモータ制御装置２０に代えて、モータ制御装置５０を備えている。
【０１２５】
実施の形態１でのモータ制御装置２０では、通信異常の発生を検出した場合に、上述したようなモータ駆動の停止を行うための３つの機能を選択的に利用する構成である。これに対し、本実施の形態でのモータ制御装置５０は、即時停止機能のみによってモータ駆動の停止を行うように構成している。このため、通信制御部１４からは、停止指令Ｅｍ１のみが回転制御部２４に通知される。また、モータ制御装置５０は、ＤＢ回路を備えず、また、駆動部５５は駆動出力生成部５１のみを備えている。なお、以下、実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１２６】
次に、このように構成された複数軸モータ制御システム３００について、以下その動作、作用を説明する。
【０１２７】
図１２Ａおよび図１２Ｂ（以下、適宜、図１２Ａ〜１２Ｂと記す）は、図１０に示す２軸の複数軸モータ制御システム３００において、実施の形態１で説明したような通信異常が発生した場合の、コントローラ１０と各モータ制御装置５０との時間経過に伴った動作を示している。図１２Ａは、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置５０１との通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図１２Ｂは、第１軸のモータ制御装置５０１と第２軸のモータ制御装置５０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、第２軸のモータ制御装置５０２とコントローラ１０との通信が遮断された場合については、実施の形態１において図６Ｃを用いて説明した動作例１Ｃの場合と同様であり、詳細な説明は省略する。なお、図１２Ａ〜１２Ｂでは、本実施の形態での動作を分かり易く説明するため、通信異常を検出した場合のモータ３０の非常停止に関わる、コントローラ１０と各モータ制御装置５０との動作を中心に示している。また、実施の形態１と同様に、以下、適宜、モータ制御装置を特定する場合には装置５０１および装置５０２として区分し、それぞれを総称する場合にモータ制御装置５０として説明する。
【０１２８】
（動作例３Ａ）
まず、動作例３Ａとして、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置５０１との通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【０１２９】
図１２Ａに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、動作例１Ａと同様に、コントローラ１０と装置５０１との通信が通信線Ａの断線等や装置５０１自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１３０】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置５０１および装置５０２の通信制御部１４が、それぞれに通信の異常を検出する。
【０１３１】
次に、このタイミングで通信異常が検出されているものの、本動作例３Ａでは、装置５０１および装置５０２は、通信状態が正常な状態での最後に受信できたコントローラ１０からの最新の指令に基づき、装置単独の制御に切り替えての動作（以下、継続動作という）を実行する。継続動作が実行される時間は、後述する。
【０１３２】
一方、コントローラ１０は、周期ＴＣ＝Ｔ３において、通信異常を検出して全モータ３０の即時停止指令を発行する。ところが、コントローラ１０と装置５０１との通信に異常が発生しているので、当然ながら、コントローラ１０から装置５０１および装置５０２へは指令信号は届かない。そして、このとき、上述のように、装置５０１および装置５０２はそれぞれ、装置単独の制御により継続動作を実行している。
【０１３３】
この継続動作の時間は、あらかじめ装置５０１および装置５０２で設定した時間である。ここで、この継続動作の時間は、コントローラ１０と装置５０１および装置５０２との通信速度やコントローラ１０の処理速度等から必要な周期ＴＣおよび周期ＴＮを考慮して設定している。さらに、上述のように、コントローラ１０から装置５０１および装置５０２へは即時停止指令の信号が届かない。そこで、この継続動作が実行される時間は、周期ＴＣ＝Ｔ３に発行されたコントローラ１０の指令が、周期ＴＣ＝Ｔ４で装置５０１および装置５０２が正常に受信できるとの仮定で、決定される。すなわち、この継続動作の時間は、このように仮定した場合において、継続動作が開始されてから、装置５０１および装置５０２が指令信号を受信し即時停止を行うまでの時間である。すなわち、本実施の形態では、モータ制御装置５０において、継続動作の開始の後に回転制御部２４で設定した制動トルクを出力してモータ３０が停止するまでの時間を、継続動作の時間である所定に時間として、あらかじめ設定されている。また、この所定に時間は、コントローラ１０が指令信号を送信する基準周期としての指令更新周期ＴＣのＫ倍（Ｋは自然数）として設定される。
【０１３４】
そして、継続動作の時間が経過した後、装置５０１および装置５０２はそれぞれ、コントローラ１０から受信する指令によるものではなく、あらかじめ回転制御部２４のトルク量記憶部４４に設定しておいた制動トルク値Ｂの制動トルク指令Ｔｂに基づき、図１２Ａに示すように、即時停止を行う。すなわち、装置５０１および装置５０２のそれぞれでは、通信制御部１４が即時停止の有効を示す停止指令Ｅｍ１を出力し、回転制御部２４において、即時停止機能が実行される。ここで、本動作例３Ａの即時停止における制動トルク値Ｂの大きさとしては、本複数軸モータ制御システム３００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は２軸であるため、制動トルク値Ｂは、最大のトルクを軸数２で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂは、最大の制動トルク値の半分となる。さらに、２つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１３５】
このように、動作例３Ａでも、コントローラ１０と装置５０１との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、最大の制動トルクを各軸で分散するようにして、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例３Ａに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１３６】
以上、このような動作例３Ａを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム３００では、異常を検出した装置５０１および装置５０２のそれぞれが、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間ののち、複数軸を制御する全ての装置５０１および装置５０２は、あらかじめ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。
【０１３７】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間ののち、複数軸を制御する全てのモータ制御装置は、あらかじめ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１３８】
（動作例３Ｂ）
次に、動作例３Ｂとして、装置５０１と装置５０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【０１３９】
図１２Ｂに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置５０１と装置５０２との通信が通信線Ｂの断線等や装置５０２自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１４０】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置５０１の通信制御部１４は、正常にコントローラ１０の指令を受信し、装置５０１は通常動作を実行する。これに対し、装置５０２の通信制御部１４が、「異常発生」に反応して、通信の異常を検出する。
【０１４１】
次に、このタイミングで通信異常が検出されているものの、本動作例３Ｂでは、装置５０２は、装置単独の制御に切り替えて、継続動作を実行する。継続動作が実行される時間は、後述する。
【０１４２】
次に、コントローラ１０が、周期ＴＣ＝Ｔ３において、通信異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。このとき、装置５０１は通常動作を継続し、装置５０２は継続動作を実行する。
【０１４３】
また、この継続動作の時間は、あらかじめ装置５０２で設定した時間である。ここで、この継続動作の時間は、コントローラ１０と装置５０１および装置５０２との通信速度やコントローラ１０の処理速度等から必要な周期ＴＣおよび周期ＴＮを考慮して設定している。さらに、この継続動作が実行される時間は、周期ＴＣ＝Ｔ３に発行されたコントローラ１０の指令が、周期ＴＣ＝Ｔ４で装置５０１および装置５０２が正常に受信できるとした仮定に基づき決定される。すなわち、この継続動作の時間は、このように仮定した場合において、継続動作が開始されてから、各装置５０１および装置５０２が指令信号を受信し即時停止を行うまでの時間である。すなわち、動作例３Ａと同様に、モータ制御装置５０において、継続動作の開始の後に回転制御部２４で設定した制動トルクを出力してモータ３０が停止するまでの時間を、継続動作の時間である所定に時間として、あらかじめ設定されている。また、この所定に時間は、コントローラ１０が指令信号を送信する基準周期としての指令更新周期ＴＣのＫ倍（Ｋは自然数）として設定される。
【０１４４】
そして、継続動作の時間が経過した後、装置５０１は、コントローラ１０から受信した指令により、制動トルク値Ｂで即時停止を行う。一方、装置５０２は、コントローラ１０から受信する指令によるものではなく、継続動作での装置単独の制御により、あらかじめ設定しておいた制動トルク値Ｂで即時停止を行う。ここで、本動作例３Ｂの即時停止における制動トルク値Ｂの大きさとしては、本複数軸モータ制御システム３００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は２軸であるため、制動トルク値Ｂは、最大のトルクを軸数２で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂは、最大の制動トルク値の半分となる。さらに、２つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１４５】
このように、動作例３Ｂでも、装置５０１と装置５０２との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、最大の制動トルクを各軸で分散するようにして、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例３Ｂに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１４６】
以上、このような動作例３Ｂを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム３００では、異常を検出した装置５０２が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づく駆動トルクを出力して、モータ３０の継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間の後、装置５０２は、あらかじ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。そして、本実施の形態における複数軸モータ制御システム３００では、継続動作を行わない装置５０１は、コントローラ１０から正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行うように構成している。
【０１４７】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。そして、継続動作の開始後から所定の時間ののち、継続動作を行った少なくとも１つのモータ制御装置が、あらかじめトルク制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。さらに、継続動作を行わない少なくとも１つのモータ制御装置は、コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１４８】
（実施の形態４）
図１３は、本発明の実施の形態４に係る３軸の複数軸モータ制御システム４００のリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。図１３に示すように、複数軸モータ制御システム４００は、リング型にコントローラ１０および３つのモータ制御装置５０を接続した３軸のモータ制御システムを構成している。すなわち、本実施の形態は、図１０での２つのモータ制御装置５０の間に、モータ制御装置５０をもう１つ直列に接続した構成である。また、モータ制御装置５０のそれぞれは、図１１に示す内部構成と同様の構成を有している。実施の形態３と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【０１４９】
３軸構成の本実施の形態では、図１３に示すように、第２軸のモータ制御装置５０２と第３軸のモータ制御装置５０３とが通信線Ｄとする通信線１１を介して、また、第３軸のモータ制御装置５０３とコントローラ１０とが、通信線Ｃとする通信線１１を介してネットワーク接続されている。
【０１５０】
次に、このように構成された複数軸モータ制御システム４００について、以下その動作、作用を説明する。
【０１５１】
図１４Ａ、図１４Ｂおよび図１４Ｃ（以下、適宜、図１４Ａ〜１４Ｃと記す）は、図１３に示す３軸の複数軸モータ制御システム４００において、実施の形態１で説明したような通信異常が発生した場合の、コントローラ１０と各モータ制御装置５０との時間経過に伴った動作を示している。図１４Ａは、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置５０１との通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図１４Ｂは、第１軸のモータ制御装置５０１と第２軸のモータ制御装置５０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、図１４Ｃは、第２軸のモータ制御装置５０２と第３軸のモータ制御装置５０３との間の通信が遮断された場合における各部の動作例を示している。また、第３軸のモータ制御装置５０３とコントローラ１０との通信が遮断された場合については、実施の形態２において図９Ｄを用いて説明した動作例２Ｄの場合と同様であり、詳細な説明は省略する。なお、図１４Ａ〜１４Ｃでは、本実施の形態での動作を分かり易く説明するため、通信異常を検出した場合のモータ３０の非常停止に関わる、コントローラ１０と各モータ制御装置５０との動作を中心に示している。また、実施の形態３と同様に、以下、適宜、モータ制御装置を特定する場合には装置５０１、装置５０２および装置５０３として区分し、それぞれを総称する場合にモータ制御装置５０として説明する。
【０１５２】
（動作例４Ａ）
まず、動作例４Ａとして、コントローラ１０と第１軸のモータ制御装置５０１との通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【０１５３】
図１４Ａに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、動作例２Ａと同様に、コントローラ１０と装置５０１との通信が通信線Ａの断線等や装置５０１自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１５４】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置５０１、装置５０２および装置５０３の通信制御部１４が、それぞれに通信の異常を検出する。
【０１５５】
次に、このタイミングで通信異常が検出されているものの、本動作例４Ａでは、装置５０１、装置５０２および装置５０３は、通信状態が正常な状態での最後に受信できたコントローラ１０からの最新の指令に基づき、装置単独の制御に切り替えての動作（以下、継続動作という）を実行する。継続動作が実行される時間は、２軸の動作例３Ａの場合と同様のあらかじめモータ制御装置５０内で設定した時間であり、詳細は省略する。
【０１５６】
一方、コントローラ１０は、周期ＴＣ＝Ｔ３において、通信異常を検出して全モータ３０の即時停止指令を発行する。ところが、コントローラ１０と装置５０１との通信に異常が発生しているので、当然ながら、コントローラ１０から装置５０１、装置５０２および装置５０３へは指令信号は届かない。そして、このとき、上述のように、装置５０１、装置５０２および装置５０３はそれぞれ、装置単独の制御により継続動作を実行している。
【０１５７】
この継続動作の時間が経過した後、装置５０１、装置５０２および装置５０３はそれぞれ、コントローラ１０から受信する指令によるものではなく、あらかじめ回転制御部２４のトルク量記憶部４４に設定しておいた制動トルク値Ｂ’の制動トルク指令Ｔｂに基づき、図１４Ａに示すように、即時停止を行う。すなわち、装置５０１、装置５０２および装置５０３のそれぞれでは、通信制御部１４が即時停止の有効を示す停止指令Ｅｍ１を出力し、回転制御部２４において、即時停止機能が実行される。
【０１５８】
ここで、本動作例４Ａの即時停止における制動トルク値Ｂ’の大きさとしては、本複数軸モータ制御システム４００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は３軸であるため、制動トルク値Ｂ’は、最大のトルクを軸数３で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂ’は、最大の制動トルク値の３分の１となる。さらに、３つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１５９】
このように、動作例４Ａでも、コントローラ１０と装置５０１との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、最大の制動トルクを各軸で分散するようにして、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例４Ａに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１６０】
以上、このような動作例４Ａを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム４００では、異常を検出した装置５０１、装置５０２および装置５０３のそれぞれが、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間ののち、複数軸を制御する全ての装置５０１、装置５０２および装置５０３は、あらかじめ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。
【０１６１】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を３つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間ののち、複数軸を制御する全てのモータ制御装置は、あらかじめ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１６２】
（動作例４Ｂ）
次に、動作例４Ｂとして、装置５０１と装置５０２との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【０１６３】
図１４Ｂに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置５０１と装置５０２との通信が通信線Ｂの断線等や装置５０２自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１６４】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置５０１の通信制御部１４は、正常にコントローラ１０の指令を受信し、装置５０１は通常動作を実行する。これに対し、装置５０２および装置５０３の通信制御部１４が、「異常発生」に反応して、通信の異常を検出する。
【０１６５】
次に、このタイミングで通信異常が検出されているものの、本動作例４Ｂでは、装置５０２と装置５０３とは、装置単独の制御に切り替えて、継続動作を実行する。継続動作が実行される時間は、２軸の動作例３Ｂの場合と同様であり、詳細は省略する。
【０１６６】
一方、コントローラ１０が、周期ＴＣ＝Ｔ３において、通信異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。このとき、装置５０１は通常動作を継続し、装置５０２と装置５０３とは継続動作を実行する。
【０１６７】
そして、継続動作の時間が経過した後、装置５０１は、コントローラ１０から受信した指令により、制動トルク値Ｂ’で即時停止を行う。一方、装置５０２と装置５０３とは、コントローラ１０から受信する指令によるものではなく、継続動作での装置単独の制御により、あらかじめ設定しておいた制動トルク値Ｂ’で即時停止を行う。ここで、本動作例４Ｂの即時停止における制動トルク値Ｂ’の大きさとしては、本複数軸モータ制御システム４００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は３軸であるため、制動トルク値Ｂ’は、最大のトルクを軸数３で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂ’は、最大の制動トルク値の３分の１となる。さらに、３つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１６８】
このように、動作例４Ｂでも、装置５０１と装置５０２との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、最大の制動トルクを各軸で分散するようにして、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例４Ｂに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１６９】
以上、このような動作例４Ｂを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム４００では、異常を検出した装置５０２および装置５０３が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づく駆動トルクを出力して、モータ３０の継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間の後、装置５０２および装置５０３は、あらかじ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。そして、本実施の形態における複数軸モータ制御システム４００では、継続動作を行わない装置５０１は、コントローラ１０から正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行うように構成している。
【０１７０】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。そして、継続動作の開始後から所定の時間ののち、継続動作を行った少なくとも１つのモータ制御装置が、あらかじめトルク制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。さらに、継続動作を行わない少なくとも１つのモータ制御装置は、コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１７１】
（動作例４Ｃ）
次に、動作例４Ｃとして、装置５０２と装置５０３との間の通信が遮断された場合における各部の動作について説明する。
【０１７２】
図１４Ｃに「異常発生」として示すように、周期ＴＣ＝Ｔ１において、装置５０２と装置５０３との通信が通信線Ｄの断線等や装置５０３自体の通信機能不具合等により遮断される。
【０１７３】
次に、周期ＴＣ＝Ｔ２での周期ＴＮ＝Ｎにおいて、装置５０１および装置５０２の通信制御部１４は、正常にコントローラ１０の指令を受信し、装置５０１および装置５０２は通常動作を実行する。これに対し、装置５０３の通信制御部１４が、「異常発生」に反応して、通信の異常を検出する。
【０１７４】
次に、このタイミングで通信異常が検出されているものの、本動作例４Ｃでは、装置５０３は、装置単独の制御に切り替えて、継続動作を実行する。継続動作が実行される時間は、２軸の動作例３Ｂの場合と同様であり、詳細は省略する。
【０１７５】
一方、コントローラ１０が、周期ＴＣ＝Ｔ３において、通信異常を検出して、全モータ３０の即時停止指令を発行する。このとき、装置５０１および装置５０２は通常動作を継続し、装置５０３は継続動作を実行する。
【０１７６】
そして、継続動作の時間が経過した後、装置５０１および装置５０２は、コントローラ１０から受信した指令により、制動トルク値Ｂ’で即時停止を行う。一方、装置５０３は、コントローラ１０から受信する指令によるものではなく、継続動作での装置単独の制御により、あらかじめ設定しておいた制動トルク値Ｂ’で即時停止を行う。ここで、本動作例４Ｃの即時停止における制動トルク値Ｂ’の大きさとしては、本複数軸モータ制御システム４００で許容できる最大のトルクを即時停止させる軸数で配分した大きさであることが好ましい。すなわち、本動作例での即時停止させる軸数は３軸であるため、制動トルク値Ｂ’は、最大のトルクを軸数３で配分した大きさが好ましい。言い換えると、制動トルク値Ｂ’は、最大の制動トルク値の３分の１となる。さらに、３つのトルクの大きさが一致するようにそれぞれを合わせるのがより好ましく、それにより複数の駆動軸の停止距離を最も短くできる。なお、安全性なども考慮し、全てのモータ制御装置が出力する制動トルクの大きさの合計が、本複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下となるように、制動トルクをそれぞれに設定してもよい。
【０１７７】
このように、動作例４Ｃでも、装置５０２と装置５０３との通信に異常が発生した場合、全てのモータ３０の通電を即時に開放して無駆動停止させるような従来の手法ではなく、全モータ３０の通電を維持したまま制動トルクを与えている。このため、このような動作例４Ｃに基づく異常対応の動作を実行することで、複数軸のモータ３０を速く安全に停止させることができる。
【０１７８】
以上、このような動作例４Ｃを挙げて説明したように、本実施の形態における複数軸モータ制御システム４００では、異常を検出した装置５０３が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づく駆動トルクを出力して、モータ３０の継続動作を行う。さらに、継続動作の開始後から所定の時間の後、装置５０３は、あらかじ回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。そして、本実施の形態における複数軸モータ制御システム４００では、継続動作を行わない装置５０１および装置５０２は、コントローラ１０から正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力して、モータの停止を行うように構成している。
【０１７９】
なお、本実施の形態では、モータ制御装置を２つとした例を挙げて説明したが、複数軸に対応するモータ制御装置の場合には、次のような構成とすればよい。すなわち、１つ以上のモータ制御装置が指令信号の受信の異常を検出した場合に、異常を検出した少なくとも１つのモータ制御装置が、異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行う。そして、継続動作の開始後から所定の時間ののち、継続動作を行った少なくとも１つのモータ制御装置が、あらかじめトルク制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う。さらに、継続動作を行わない少なくとも１つのモータ制御装置は、コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行う。このような構成としても、同様の効果を得ることができる。
【０１８０】
（実施の形態５）
図１５は、本発明の実施の形態５に係る２軸の複数軸モータ制御システム５００のリング型ネットワーク構成を示すブロック図である。図１５に示す複数軸モータ制御システム５００の構成では、リング型接続で、モータ制御装置２０により互いに同期して制御される２軸のモータとともに、３つの非同期のモータ制御装置７０を含んでいる。すなわち、図１のコントローラ１０と第１軸のモータ制御装置２０１と第２軸のモータ制御装置２０２との間にそれぞれ、第１軸および第２軸とは同期して制御を行わない、３つの非同期のモータ制御装置７０が一つずつ直列に接続されている構成である。
【０１８１】
非同期のモータ制御装置７０は、モータ制御装置２０と同等の装置であるが、本発明における、駆動もしくは停止において同期して制御を行う対象の装置ではない。
【０１８２】
実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【０１８３】
コントローラ１０、モータ制御装置７０、モータ制御装置２０１、モータ制御装置７０、モータ制御装置２０２、モータ制御装置７０、およびコントローラ１０の順番に、それぞれの間は、通信線Ｅ、通信線Ｆ、通信線Ｇ、通信線Ｈ、通信線Ｉ、および通信線Ｊとする通信線１１でネットワーク接続されている。
【０１８４】
このように構成されている複数軸モータ制御システム５００において、まず、通信線Ｅ、通信線Ｆ、およびそれらの間のモータ制御装置７０のいずれかで通信異常が発生する。このような場合、本実施の形態では、同期して制御するモータ制御装置２０１とモータ制御装置２０２とは、実施の形態１での通信線Ａで発生した通信異常検出と同様の場合として非常停止動作処理を行う。
【０１８５】
また、通信線Ｇ、通信線Ｈ、およびそれらの間のモータ制御装置７０のいずれかで通信異常が発生する。このような場合、本実施の形態では、同期して制御するモータ制御装置２０１とモータ制御装置２０２とは、実施の形態１での通信線Ｂで発生した通信異常検出と同様の場合として非常停止動作処理を行う。
【０１８６】
さらに、通信線Ｉ、通信線Ｊ、およびそれらの間のモータ制御装置７０のいずれかで通信異常が発生する。このような場合、同期して制御するモータ制御装置２０１とモータ制御装置２０２とは、実施の形態１での通信線Ｃで発生した通信異常検出と同様の場合として非常停止動作処理を行う。
【０１８７】
非同期のモータ制御装置７０のいずれか１つ、もしくはいずれか２つがない場合、または非同期のモータ制御装置７０以外の非同期のモータ制御装置がさらに存在する。このような場合でも、同期して制御するモータ制御装置２０１とモータ制御装置２０２とは、上記説明を選択適用すれば、当然ながら実施の形態１と同様の場合として非常停止動作処理を行うことができる。
【０１８８】
また、同期して制御するモータの軸が３軸以上の多軸の複数軸モータ制御システムで同期して制御を行わないモータ制御装置が混在する。このような場合でも、上記説明を選択適用すれば、当然ながら実施の形態２や実施の形態４と同様の場合として非常停止動作処理を行うことができる。
【０１８９】
同様に、図１と図１５のリング型接続の複数軸モータ制御システムでの相違点を、ライン型接続の複数軸モータ制御システムである図２に適用した構成（図示せず）の場合も、実施の形態１と同様の場合として非常停止動作処理を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９０】
以上のように、本発明の複数軸モータ制御システムは、複数軸のモータ制御装置をコントローラとネットワーク接続して制御する構成に関する。このような構成において、モータ制御装置を制御する場合に、ネットワーク上の通信線の断線等や装置異常での通信異常が発生し、モータ制御装置がコントローラからの指令信号を受信できないおそれがある。本発明によれば、このような通信異常の場合でも、少なくとも１つのモータの通電状態を維持したままで制動トルクを与えて、複数軸のモータを安全にかつ迅速に停止させることができる。
【符号の説明】
【０１９１】
１０    コントローラ
１１    通信線
１２    送信部
１３    受信部
１４    通信制御部
１７    送受信機
２０，５０，７０，２０１，２０２，２０３，５０１，５０２，５０３    モータ制御装置（装置）
２４    回転制御部
２５，５５    駆動部
２６    ＤＢ回路（ダイナミックブレーキ回路）
３０    モータ
３１    巻線
３２    位置検出器
３５    制御対象機構
３６    負荷
４１    位置制御部
４３    速度制御部
４４    トルク量記憶部
４６    トルク処理部
５１    駆動出力生成部
５３    駆動電圧スイッチ
６１    ＤＢスイッチ
６３    ＤＢ抵抗
１００，１１０，２００，３００，４００，５００    複数軸モータ制御システム
３５１    結合部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数軸を有する多軸機械で前記複数軸のモータを制御する複数軸モータ制御システムであって、
前記複数軸の前記モータを各々駆動する複数のモータ制御装置と、
複数の前記モータ制御装置とネットワーク接続され、複数の前記モータ制御装置を制御する指令信号を送信するコントローラとを備え、
前記モータ制御装置は、
前記指令信号を受信し、受信した前記指令信号を送信し、かつ前記指令信号を正常に受信したかを判断する通信制御部と、
前記モータを動作させるためのトルク指令を生成する回転制御部と、
前記トルク指令に基づき、前記モータを通電駆動するための駆動電圧を生成する駆動部とを備えており、
１つ以上の前記モータ制御装置が前記指令信号の受信の異常を検出した場合に、少なくとも１つの前記モータ制御装置は、制動トルクとなる前記トルク指令を出力してモータの停止を行う、複数軸モータ制御システム。
【請求項２】
１つ以上の前記モータ制御装置が前記指令信号の受信の異常を検出した場合に、
前記異常を検出した少なくとも１つの前記モータ制御装置は、モータへの通電を開放し、
モータへの通電を開放しない少なくとも１つの前記モータ制御装置は、あらかじめ前記回転制御部で設定した前記制動トルクとなる前記トルク指令を出力してモータの停止を行う、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項３】
１つ以上の前記モータ制御装置が前記指令信号の受信の異常を検出した場合に、
前記異常を検出した少なくとも１つの前記モータ制御装置は、モータへの通電を開放し、
モータへの通電を開放しない少なくとも１つの前記モータ制御装置は、前記コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行う、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項４】
複数の前記モータ制御装置と前記コントローラとは、リング型接続でネットワーク接続されており、
前記通信制御部は、さらに前記コントローラへのレスポンス信号を送信する機能を有し、
前記コントローラが前記指令信号に対するレスポンス信号の受信の異常を検出した場合に、前記複数軸を制御するすべての前記モータ制御装置は、前記コントローラからの指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行う、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項５】
前記モータ制御装置は、さらにダイナミックブレーキ回路を備えており、モータへの通電を開放しモータの停止を行う場合に、前記ダイナミックブレーキ回路を有効にする、請求項１から４のいずれか１項に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項６】
前記回転制御部で設定する制動トルクの大きさは、モータへの通電を開放しない少なくとも１つの前記モータ制御装置が出力する前記制動トルクの大きさの合計が、前記複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下である、請求項２または３に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項７】
１つ以上の前記モータ制御装置が前記指令信号の受信の異常を検出した場合に、
前記異常を検出した少なくとも１つの前記モータ制御装置は、前記異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行い、
前記継続動作の開始から所定の時間の後、前記複数軸を制御するすべての前記モータ制御装置は、あらかじめ前記回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行う、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項８】
１つ以上の前記モータ制御装置が前記指令信号の受信の異常を検出した場合に、
前記異常を検出した少なくとも１つの前記モータ制御装置は、前記異常の検出前に正常に受信した指令信号に基づいた駆動トルクを出力してモータの継続動作を行い、
前記継続動作の開始から所定の時間の後、
前記継続動作を行った少なくとも１つの前記モータ制御装置は、あらかじめ前記回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータの停止を行い、
前記継続動作を行わない少なくとも１つの前記モータ制御装置は、前記コントローラから正常に受信した指令信号に基づいた制動トルクを出力してモータの停止を行う、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項９】
前記回転制御部で設定する制動トルクの大きさは、前記複数軸を制御するすべての前記モータ制御装置が出力する前記制動トルクの大きさの合計が、前記複数軸モータ制御システムで許容できる最大の制動トルクの大きさ以下である、請求項７または８に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項１０】
前記所定の時間は、前記継続動作の開始の後に、前記回転制御部で設定した制動トルクを出力してモータを停止するまでの時間を、前記モータ制御装置にあらかじめ設定しておく、請求項７または８に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項１１】
前記所定の時間は、前記コントローラが前記指令信号を送信する基準周期のＫ倍（Ｋは自然数）として設定される、請求項１０に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項１２】
前記コントローラは、各モータ制御装置でモータ制御や通信を実行する基準となる周期のＮ倍（Ｎは自然数）となる周期で、複数の前記モータ制御装置を制御するための指令信号を送信する、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【請求項１３】
前記複数軸は、機械的に結合されている、請求項１に記載の複数軸モータ制御システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2017159472.tif 000026
【図２】
2017159472.tif 000027
【図３】
2017159472.tif 000028
【図４】
2017159472.tif 000029
【図５】
2017159472.tif 000030
【図６Ａ】
2017159472.tif 000031
【図６Ｂ】
2017159472.tif 000032
【図６Ｃ】
2017159472.tif 000033
【図７】
2017159472.tif 000034
【図８】
2017159472.tif 000035
【図９Ａ】
2017159472.tif 000036
【図９Ｂ】
2017159472.tif 000037
【図９Ｃ】
2017159472.tif 000038
【図９Ｄ】
2017159472.tif 000039
【図１０】
2017159472.tif 000040
【図１１】
2017159472.tif 000041
【図１２Ａ】
2017159472.tif 000042
【図１２Ｂ】
2017159472.tif 000043
【図１３】
2017159472.tif 000044
【図１４Ａ】
2017159472.tif 000045
【図１４Ｂ】
2017159472.tif 000046
【図１４Ｃ】
2017159472.tif 000047
【図１５】
2017159472.tif 000048
【国際調査報告】
2017159472.tif 000049
2017159472.tif 000050
2017159472.tif 000051