(57)【要約】【課題】１軸の出力ポートおよび１のモータドライバで複数のモータを駆動することのできるモータ制御システムを提供する。【解決手段】装置コントローラ１から複数のモータＭに対応した複数の動作信号を順次出力して、複数のモータＭを選択的に駆動するモータ制御システム２において、装置コントローラ１から順次出力された各動作信号に基づいて、各モータＭに対応した各駆動動作データを生成し、生成した各駆動動作データを１軸分の出力ポート１０から出力するモーションコントローラ３と、出力ポート１０から出力された各駆動動作データを、各パルス列に変換して出力する単一のパルス変換部１５と、パルス変換部１５から出力された各パルス列に基づいて、各モータの駆動電力を出力する単一の駆動回路部１６と、駆動回路部１６から出力された駆動電力を、対応する各モータＭに選択的に切り替えて出力する出力切替え回路部１７と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2007236145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置コントローラから複数のモータに対応した複数の動作信号を順次出力して、複数のモータを選択的に駆動するモータ制御システムにおいて、
前記装置コントローラから順次出力された前記各動作信号に基づいて、前記各モータに対応した各駆動動作データを生成し、生成した前記各駆動動作データを１軸分の出力ポートから出力するモーションコントローラと、
前記出力ポートから出力された前記各駆動動作データを、各パルス列に変換して出力する単一のパルス変換部と、
前記パルス変換部から出力された前記各パルス列に基づいて、前記各モータの駆動電力を出力する単一の駆動回路部と、
前記駆動回路部から出力された前記駆動電力を、対応する前記各モータに選択的に切り替えて出力する出力切替え回路部と、を備えたことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項２】
前記複数のモータは、複数のステッピングモータで構成されており、それぞれ同一の構成となっていることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御システム。
【請求項３】
前記装置コントローラは、前記各モータに対応した前記各動作信号を出力すると共に、前記各モータに対応した各切替え信号を出力し、前記出力切替え回路部は、前記各切替え信号に基づいて、対応する各モータに出力を切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御システム。
【請求項４】
装置コントローラから複数のモータに対応した複数の動作信号を順次出力して、複数のモータを選択的に駆動するモータ制御システムにおいて、
前記装置コントローラから順次出力された前記各動作信号に基づいて、前記各モータに対応した各駆動動作データを生成し、生成した前記各駆動動作データを１軸分の出力ポートから出力するモーションコントローラと、
前記出力ポートから出力された前記各駆動動作データを、各パルス列に変換して出力する単一のパルス変換部と、
前記パルス変換部から出力された前記各パルス列に基づく駆動電力を、前記各モータに出力する複数の駆動回路部と、
前記パルス変換部により変換した各パルス列を、対応する前記各駆動回路部に選択的に切り替えて出力するパルス列切替え部と、を備えたことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項５】
前記装置コントローラは、前記各モータに対応した前記各動作信号を出力すると共に、前記各モータに対応した各切替え信号を出力し、前記パルス列切替え部は、前記各切替え信号に基づいて、対応する各駆動回路部に出力を切り替えることを特徴とする請求項４に記載のモータ制御システム。
【請求項６】
装置コントローラから複数のモータに対応した複数の動作信号を順次出力して、複数のモータを選択的に駆動するモータ制御システムにおいて、
前記装置コントローラから順次出力された前記各動作信号に基づいて、前記各モータに対応した各駆動動作データを生成し、生成した前記各駆動動作データを１軸分の出力ポートから出力するモーションコントローラと、
前記出力ポートを前記複数のモータに対応する複数の分岐出力ポートに分岐させ、入力した前記各駆動動作データを、各モータに対応する前記各分岐出力ポートに選択的に切り替えて出力するポート切替え部と、
前記各分岐出力ポートから出力された前記各駆動動作データを、各パルス列に変換して出力する複数のパルス変換部と、
前記各パルス変換部から出力された前記各パルス列に基づく駆動電力を前記各モータに出力する複数の駆動回路部と、を備えたことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項７】
前記装置コントローラは、前記各モータに対応した前記各動作信号を出力すると共に、前記各モータに対応した各切替え信号を出力し、前記ポート切替え部は、前記各切替え信号に基づいて、対応する前記各分岐出力ポートに出力を切り替えることを特徴とする請求項６に記載のモータ制御システム。
【請求項８】
前記複数の駆動回路部は、駆動停止した前記複数のモータに対し給電を行って、ホールド制御することを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載の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、複数のモータの駆動を制御するモータ制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のモータ制御システムとして、モーションコントローラの１軸分の出力ポートに、（パルス変換部および駆動回路部等から成る）１のモータドライバを介して１のモータが接続されており、１軸分の出力ポートおよび１のモータドライバで１のモータを駆動制御するものが知られている（特許文献１参照）。これにより、複数のモータを同時に駆動制御する場合には、複数軸分の出力ポートおよび複数のモータドライバが必要となる。
【特許文献１】特開平８−２７１２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の構成によれば、モータを同時に駆動制御する必要がない場合、すなわち、複数のモータをオーバーラップさせることなく個別に駆動する場合でも、複数軸分の出力ポートおよび複数のモータドライバが必要になる。具体的に説明すると、２軸分の出力ポートを有するモーションコントローラを用いて、４つのモータを制御する場合、２つのモーションコントローラと、４つのモータドライバを用いなければならない。このとき、モータを増設しようとすると、新たにモーションコントローラおよびモータドライバを増設しなければならないため、モータ制御システムのコストが増大すると共に、その装置構成も大きなものになってしまう問題があった。
【０００４】
本発明は、１軸の出力ポートおよび１のモータドライバで複数のモータを駆動することのできるモータ制御システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のモータ制御システムは、装置コントローラから複数のモータに対応した複数の動作信号を順次出力して、複数のモータを選択的に駆動するモータ制御システムにおいて、装置コントローラから順次出力された各動作信号に基づいて、各モータに対応した各駆動動作データを生成し、生成した各駆動動作データを１軸分の出力ポートから出力するモーションコントローラと、出力ポートから出力された各駆動動作データを、各パルス列に変換して出力する単一のパルス変換部と、パルス変換部から出力された各パルス列に基づいて、各モータの駆動電力を出力する単一の駆動回路部と、駆動回路部から出力された駆動電力を、対応する各モータに選択的に切り替えて出力する出力切替え回路部と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
この場合、複数のモータは、複数のステッピングモータで構成されており、それぞれ同一の構成となっていることが、好ましい。
【０００７】
この構成によれば、１軸分の出力ポートで複数のモータを駆動することができるため、新たにモータを増設する場合でも、モーションコントローラを増やす必要がない。これにより、装置構成が大きくなることがなく、また、増設にかかるコストも軽減することができる。もちろん、駆動回路部を共通して用いることができるため、放熱を抑えられることは言うまでもない。
【０００８】
この場合、装置コントローラは、各モータに対応した各動作信号を出力すると共に、各モータに対応した各切替え信号を出力し、出力切替え回路部は、各切替え信号に基づいて、対応する各モータに出力を切り替えることが、好ましい。
【０００９】
この構成によれば、装置コントローラから各動作信号および各切替え信号を出力することで、適切に出力切替え回路を切り替えることができるため、対応する各モータを適切に駆動することができる。
【００１０】
本発明の他のモータ制御システムは、装置コントローラから複数のモータに対応した複数の動作信号を順次出力して、複数のモータを選択的に駆動するモータ制御システムにおいて、装置コントローラから順次出力された各動作信号に基づいて、各モータに対応した各駆動動作データを生成し、生成した各駆動動作データを１軸分の出力ポートから出力するモーションコントローラと、出力ポートから出力された各駆動動作データを、各パルス列に変換して出力する単一のパルス変換部と、パルス変換部から出力された各パルス列に基づく駆動電力を、各モータに出力する複数の駆動回路部と、パルス変換部により変換した各パルス列を、対応する各駆動回路部に選択的に切り替えて出力するパルス列切替え部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、１軸分の出力ポートで複数のモータを駆動することができるため、新たにモータを増設する場合でも、装置構成が大きくなることがなく、また、増設にかかるコストも軽減することができる。なお、駆動回路部を共通としていないため、異なるモータを使用することもできる。
【００１２】
この場合、装置コントローラは、各モータに対応した各動作信号を出力すると共に、各モータに対応した各切替え信号を出力し、パルス列切替え部は、各切替え信号に基づいて、対応する各駆動回路部に出力を切り替えることが、好ましい。
【００１３】
この構成によれば、装置コントローラから各動作信号および各切替え信号を出力することで、適切にパルス列切替え部を切り替えることができるため、対応する各モータを適切に駆動することができる。
【００１４】
本発明の他のモータ制御システムは、装置コントローラから複数のモータに対応した複数の動作信号を順次出力して、複数のモータを選択的に駆動するモータ制御システムにおいて、装置コントローラから順次出力された各動作信号に基づいて、各モータに対応した各駆動動作データを生成し、生成した各駆動動作データを１軸分の出力ポートから出力するモーションコントローラと、出力ポートを複数のモータに対応する複数の分岐出力ポートに分岐させ、入力した各駆動動作データを、各モータに対応する各分岐出力ポートに選択的に切り替えて出力するポート切替え部と、各分岐出力ポートから出力された各駆動動作データを、各パルス列に変換して出力する複数のパルス変換部と、各パルス変換部から出力された各パルス列に基づく駆動電力を各モータに出力する複数の駆動回路部と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、１軸分の出力ポートで複数のモータを駆動することができるため、新たにモータを増設する場合でも、装置構成が大きくなることがなく、また、増設にかかるコストも軽減することができる。なお、駆動回路部を共通としていないため、異なるモータを使用することもできる。
【００１６】
この場合、装置コントローラは、各モータに対応した各動作信号を出力すると共に、各モータに対応した各切替え信号を出力し、ポート切替え部は、各切替え信号に基づいて、対応する各分岐出力ポートに出力を切り替えることが、好ましい。
【００１７】
この構成によれば、装置コントローラから各動作信号および各切替え信号を出力することで、適切にポート切替え部を切り替えることができるため、対応する各モータを適切に駆動することができる。
【００１８】
この場合、複数の駆動回路部は、駆動停止した複数のモータに対し給電を行って、ホールド制御することが、好ましい。
【００１９】
この構成によれば、駆動停止後のモータがフリー回転することがない。これにより、例えば、モータにより精度の高い位置決めを行う場合には、位置ズレすることなく位置決めを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付の図面を参照して、本実施形態に係るモータ制御システムについて説明する。このモータ制御システムは、個別に駆動する複数のモータの駆動制御を行うものである。
【００２１】
図１を参照すると、モータ制御システム２は、パソコン等の装置コントローラ１に接続されており、装置コントローラ１は、例えば、２つのモータＭを駆動するため、２つのモータＭに対応した２つの動作信号を、後述するモーションコントローラ３に向けて順次出力する。すなわち、一方のモータＭに対応した動作信号を出力して駆動させた後、他方のモータＭに対応した動作信号を出力して駆動させる構成となっている。これらの動作信号は、例えば、モータＭにより移動する移動対象物の移動量等である。また、詳細は後述するが、各モータＭに対応した各動作信号と共に、各モータＭの駆動の切り替えのトリガとなる切替え信号をモータドライバ４（後述する）に出力する。
【００２２】
モータ制御システム２は、装置コントローラ１に接続されたモーションコントローラ３と、モーションコントローラ３に接続されたモータドライバ４と、モータドライバ４に接続された複数のモータＭと、を有している。ここで、モーションコントローラ３の１軸分の出力ポート１０（後述する）に、１のモータドライバ４を介して、２つのモータＭが接続されている場合について説明する。なお、２つのモータＭは、それぞれステッピングモータ等で構成されており、同一の仕様となっている。
【００２３】
モーションコントローラ３は、各軸に対応した各出力ポート１０を有しており、装置コントローラ１から入力した動作信号に基づいて、モータＭの加減速駆動等の駆動動作を設定するモーションプログラム等により、駆動動作データを生成する。つまり、モーションコントローラ３は、移動対象物の移動軌跡を設定し、この移動軌跡に対応するようモータＭの駆動動作を設定するものである。駆動動作データの生成後、モーションコントローラ３の１軸（１の出力ポート１０）からモータドライバ４に向けて駆動動作データを出力する。
【００２４】
モータドライバ４は、モーションコントローラ３の各出力ポート１０にそれぞれ接続されており、１の出力ポート１０に接続された単一のパルス変換部１５と、パルス変換部１５に接続された単一の駆動回路部１６と、駆動回路部１６に接続された出力切替え回路部１７とを有している。なお、駆動回路部１６は、パワートランジスタ等で構成されている。
【００２５】
パルス変換部１５は、モーションコントローラ３から入力された駆動動作データを、実際にモータＭを駆動させるためのパルス列に変換するものである。また、駆動回路部１６は、その外部から電力が供給されており、パルス変換部１５から入力されたパルス列に基づいて、パワートランジスタで切り替えを行い、モータＭ（ステッピングモータ）の各相に駆動電力を給電してこれを回転させる。
【００２６】
出力切替え回路部１７は、単一の駆動回路部１６と、２つのモータＭとの間に介設されており、駆動回路部１６から出力された駆動電力を、２つのモータＭのいずれか一方に切り替えて出力するよう構成されている。この切り替えは、上述した装置コントローラ１からの切替え信号により切り替えられる。すなわち、切替え信号は、各モータＭに対応する信号となっており、この切替え信号を装置コントローラ１から出力切替え回路部１７へ入力することにより、各動作信号に対応した各モータＭを駆動させるよう、出力切替え回路部１７の出力を切り替えることができる。
【００２７】
次に、モータ制御システム２における２つのモータＭのモータ制御に関する一連の動作について説明する。装置コントローラ１に、２つの動作信号が入力されると、装置コントローラ１は、先ず、一方のモータＭに対応する動作信号をモーションコントローラ３に出力すると共に、一方のモータＭに対応する切替え信号を出力切替え回路部１７に出力して、動作信号に対応する一方のモータＭに駆動電力が給電されるよう出力を切り替える。モーションコントローラ３に動作信号が入力されると、これに基づいて駆動動作データが生成され、生成された駆動動作データは、モーションコントローラ３の１の出力ポート１０を介してパルス変換部１５に出力される。この後、パルス変換部１５に入力した駆動動作データを、パルス列に変換して、駆動回路部１６へ出力する。駆動回路部１６は、入力したパルス列に基づいて、駆動電力を出力し、出力切替え回路部１７を介して、一方のモータＭを駆動させる。この駆動が終了すると、装置コントローラ１は、他方のモータＭに対応する動作信号を、モーションコントローラ３に出力すると共に、他方のモータＭに対応する切替え信号を出力切替え回路部１７に出力して、動作信号に対応する他方のモータＭに駆動電力が給電されるよう出力を切り替える。この後、上記と同様の動作を行って、他方のモータＭを駆動する。
【００２８】
以上の構成によれば、モーションコントローラ３の１軸分の出力ポート１０および１のモータドライバ４で複数のモータＭを駆動制御することができる。このため、モータＭを増設する際には、モーションコントローラ３およびモータドライバ４を増設することがなく、これにより、モータ制御システム２のコストの増大を防ぐことができると共に、装置構成を大きくすることもない。また、複数のモータＭの駆動制御を、１のモータドライバ４で行うことができるため、モータドライバ４の放熱を抑えることも可能となる。
【００２９】
次に、図２を参照して、第２実施形態に係るモータ制御システム２について説明する。なお、重複した記載を避けるため、異なる部分についてのみ説明する。このモータ制御システム２は、出力切替え回路部１７に代えて、パルス列切替え部２０を有すると共に、駆動回路部１６は複数（例えば、２つ）の構成と成っており、２つの駆動回路部１６には、それぞれ２つのモータＭが接続されている。つまり、パルス列切替え部２０は、パルス変換部１５と２つの駆動回路部１６との間に介設されており、パルス変換部１５から出力されたパルス列を、対応する各駆動回路部１６に出力するよう選択的に切り替える。これに伴い、装置コントローラ１は、パルス列切替え部２０に切替え信号を出力する。このとき、２つの駆動回路部１６は、駆動後のモータＭに静止トルクを付与するため、モータＭに電力を給電してホールド制御を行う。
【００３０】
装置コントローラ１に、２つの動作信号が入力されると、装置コントローラ１は、先ず、一方のモータＭに対応する動作信号をモーションコントローラ３に出力すると共に、一方のモータＭに対応する切替え信号をパルス列切替え部２０に出力して、動作信号に対応する一方の駆動回路部１６にパルス列が出力されるよう切り替える。モーションコントローラ３に動作信号が入力されると、これに基づいて駆動動作データが生成され、生成された駆動動作データは、モーションコントローラ３の１の出力ポート１０を介してパルス変換部１５に出力される。この後、パルス変換部１５に入力した駆動動作データを、パルス列に変換して、対応する一方の駆動回路部１６へ出力する。一方の駆動回路部１６は、入力したパルス列に基づいて、駆動電力をモータＭに出力して一方のモータＭを駆動させる。一方のモータＭの駆動が終了すると、これに対応する駆動回路部１６は、一方のモータＭに引き続き給電を行い、モータＭに静止トルクを発生させて、モータＭをホールド状態とする。この後、装置コントローラ１は、他方のモータＭに対応する動作信号を、モーションコントローラ３に出力すると共に、他方のモータＭに対応する切替え信号をパルス列切替え部２０に出力して、動作信号に対応する他方の駆動回路部１６にパルス列が出力されるよう切り替え、この後、上記と同様の動作を行って、他方のモータＭを駆動する。
【００３１】
以上の構成においても、モーションコントローラ３の１軸分の出力ポート１０および１のモータドライバ４で複数のモータＭを駆動制御することができる。また、複数のモータＭに対応する複数の駆動回路部１６が設けられ且つ各駆動回路部１６から駆動後の各モータＭに給電することで、駆動後のモータＭをホールド状態とすることができるため、一方の位置決め状態を維持しつつ、他方の位置決めを行うことができる。これにより、精度のよい位置決めが可能となる。なお、駆動回路部１６をモータＭ毎に設けたことで、異なる種類のモータＭを使用することが可能となる。また、パルス列切替え部２０は、パルス変換部１５と一体の構成としても良い。
【００３２】
次に、図３を参照して、第３実施形態に係るモータ制御システム２について説明する。なお、この場合も第２実施形態と同様に、異なる部分についてのみ説明する。このモータ制御システム２は、第２実施形態のパルス列切替え部２０に代えて、ポート切替え部３０を有すると共に、パルス変換部１５および駆動回路部１６は複数（例えば、２つ）の構成となっており、２つのパルス変換部１５には、それぞれ２つの駆動回路部１６に接続されている。つまり、ポート切替え部３０は、モーションコントローラの出力ポート１０と２つのパルス変換部１５との間に介設されており、出力ポート１０から出力された駆動動作データを、分岐した各分岐出力ポート３１を介して対応する各パルス変換部１５に出力するよう選択的に切り替える。これに伴い、装置コントローラ１は、ポート切替え部３０に切替え信号を出力する。なお、この場合も、２つの駆動回路部１６は、駆動後のモータＭに静止トルクを付与するため、モータＭに電力を給電してホールド制御を行う。
【００３３】
装置コントローラ１に、２つの動作信号が入力されると、装置コントローラ１は、先ず、一方のモータＭに対応する動作信号をモーションコントローラ３に出力すると共に、一方のモータＭに対応する切替え信号をポート切替え部３０に出力して、動作信号に対応する一方のパルス変換部１５に駆動動作データが出力されるよう切り替える。モーションコントローラ３に動作信号が入力されると、これに基づいて駆動動作データが生成され、生成された駆動動作データは、モーションコントローラ３の１の出力ポート１０から、ポート切替え部３０の各分岐出力ポート３１を介して、対応する一方のパルス変換部１５に出力される。この後、パルス変換部１５に入力した駆動動作データを、パルス列に変換して駆動回路部１６へ出力し、駆動回路部１６は、入力したパルス列に基づいて、駆動電力をモータＭに出力して一方のモータＭを駆動させる。この駆動が終了すると、装置コントローラ１は、他方のモータＭに対応する動作信号を、モーションコントローラ３に出力すると共に、他方のモータＭに対応する切替え信号をポート切替え部３０に出力して、動作信号に対応する他方のパルス変換部１５に駆動動作データが出力されるよう切り替え、この後、上記と同様の動作を行って、他方のモータＭを駆動する。
【００３４】
以上の構成においても、モーションコントローラ３の１軸分の出力ポート１０および１のモータドライバ４で複数のモータＭを駆動制御することができる。また、駆動後のモータＭをホールド状態とすることができるため、一方の位置決め状態を維持しつつ、他方の位置決めを行うことにより、精度のよい位置決めが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態に係るモータ制御システムの説明図である。
【図２】第２実施形態に係るモータ制御システムの説明図である。
【図３】第３実施形態に係るモータ制御システムの説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…装置コントローラ  ２…モータ制御システム  ３…モーションコントローラ  ４…モータドライバ  １０…出力ポート  １５…パルス変換部  １６…駆動回路部  １７…出力切替え回路部  ２０…パルス列切替え部  ３０…ポート切替え部  ３１…分岐出力ポート
【図１】
2007236145.tif 000003
【図２】
2007236145.tif 000004
【図３】
2007236145.tif 000005