(57)【要約】【課題】外部からの指令に基づいてエンコーダ付きモータを駆動するサーボ制御装置において、主回路モジュールの汎用性が向上できると共に、サーボ制御装置自体の低コスト化、機種統合ができ、更に、用途によって異なる指令の場合でも対応することができるサーボ制御装置を提供する。【解決手段】インターフェースモジュールが、エンコーダ付きモータからの位置検出信号を入力し、前記指令と前記位置検出信号に基づいて位置または速度制御演算を行ない、トルク指令およびモータ電気角指令である制御指令を出力する第１の演算手段を有し、前記主回路モジュールが、前記制御指令に基づいて電流制御演算を行ない、駆動信号を出力する第２の演算手段を有する。【選択図】図１
2007267480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの指令を入力する指令入力手段と前記指令をシリアル信号に変換するシリアル変換手段とを有するインターフェースモジュールと、駆動信号に基づいて直流駆動電流を交流駆動電流に変換するインバータとモータ駆動電流を検出する電流検出手段とを有する主回路モジュールと、を備え、前記インターフェースモジュールと前記主回路モジュールのデータ伝送を双方向のシリアル通信で行うサーボ制御装置において、
前記インターフェースモジュールが、エンコーダ付きモータからの位置検出信号を入力し、前記指令と前記位置検出信号に基づいて位置または速度制御演算を行ない、制御指令を出力する第１の演算手段を有し、
前記主回路モジュールが、前記制御指令に基づいて電流制御演算を行ない、前記駆動信号を出力する第２の演算手段を有することを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項２】
前記インターフェースモジュールが出力する前記制御指令が、トルク指令およびモータ電気角指令であることを特徴とする請求項１記載のサーボ制御装置。
【請求項３】
外部からの前記指令の信号形態が変更された場合、または、エンコーダ付きモータからの前記位置検出信号の信号形態が変更された場合、
前記インターフェースモジュールのみを各前記信号形態に対応する入力手段を備えたものに替え、前記主回路モジュールは替えずに使用することを特徴とする請求項１記載のサーボ制御装置。
【請求項４】
外部からの指令を入力する指令入力手段と前記指令をシリアル信号に変換するシリアル変換手段とを有するインターフェースモジュールと、駆動信号に基づいて直流駆動電流を交流駆動電流に変換するインバータとモータ駆動電流を検出する電流検出手段とを有する主回路モジュールと、を備え、前記インターフェースモジュールと前記主回路モジュールのデータ伝送を双方向のシリアル通信で行うサーボ制御装置において、
外部からの前記指令が、トルク指令およびモータ電気角指令である制御指令であり、
前記主回路モジュールが、前記制御指令に基づいて電流制御演算を行ない、前記駆動信号を出力する演算手段を有することを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の前記サーボ制御装置と、位置検出信号を出力するエンコーダ付きモータと、前記位置検出信号を入力し前記指令を出力する上位装置と、を備えることを特徴としたサーボシステム。
【請求項６】
外部からの指令を入力する指令入力手段を有するインターフェースモジュールと、駆動信号に基づいて直流駆動電流を交流駆動電流に変換するインバータとモータ駆動電流を検出する電流検出手段とを有する主回路モジュールと、を備え、前記インターフェースモジュールと前記主回路モジュールのデータ伝送を双方向のシリアル通信で行うサーボ制御装置において、
前記インターフェースモジュールが、エンコーダ付きモータからの位置検出信号を入力する入力手段と、前記指令をシリアル信号に変換して出力する第１の演算手段と、を有し、
前記主回路モジュールが、前記指令および前記位置検出信号に基づいてサーボ制御演算を行ない、前記駆動信号を出力する第２の演算手段を有することを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項７】
外部からの前記指令の信号形態が変更された場合、または、エンコーダ付きモータからの前記位置検出信号の信号形態が変更された場合、
前記インターフェースモジュールのみを各前記信号形態に対応する入力手段を備えたものに替え、前記主回路モジュールは替えずに使用することを特徴とする請求項６記載のサーボ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＡ、ロボット等に用いるサーボ制御装置とそれを利用するサーボシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーボ制御装置において、第１従来例は、主回路モジュールと、オプションのデバイスネットインタフェースモジュールと、制御回路モジュールとを備え、制御対象のモータの速度制御や位置制御を行い、各モジュールはそれぞれ基板として構成していた。
また、第１従来例の問題点を解決すべく、第２従来例は、主回路モジュールと、オプションのインタフェースモジュールとを備え、主回路モジュールが、各相の上下の半導体スイッチをブリッジ接続したインバータと、モータに付属の位置検出手段からの位置フィードバックまたは電流検出手段からの電流フィードバックに基づく内部の位相指令、或いは、外部からの位相指令に基づきインバータの各相の上下半導体スイッチの開閉を制御する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、位相指令または主回路モジュール内の制御情報についてシリアル伝送路を介して他モジュールとシリアル伝送を行う第１インタフェース手段とを備え、インタフェースモジュールが、上位コントローラからの速度指令を受信する第２インタフェース手段と、速度指令に基づき主回路モジュールに対する位相指令を決定する制御手段と、位相指令または主回路モジュール内の制御情報について、シリアル伝送路を介して主回路モジュールとシリアル伝送を行う第３インタフェース手段と、を備え、た制御回路モジュールとを備え、制御対象のモータの速度制御や位置制御を行い、各モジュールはそれぞれ基板として構成していた。（特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来のモータ制御システムにおいて、第３従来例として、複数個のモータと、前記複数個のモータにそれぞれ設けられ、外部から入力される制御信号に応じて直流駆動電流を所定周波数の交流駆動電流に変換して前記モータに供給する複数個のパワー変換手段と、前記複数個のモータにそれぞれ設けられ、前記モータの現在位置を示す信号を検出する位置センサと、外部から入力される速度指令信号及び内部に設定されたパラメータに応じて前記制御信号を双方向のシリアル通信回線を介して前記複数個のパワー変換手段のそれぞれに出力するインバータ制御手段と、前記パラメータの設定変更を行うパラメータ設定手段と、前記モータの目標位置を示す位置指令信号及び前記モータの現在位置を示す信号を入力し、これらの信号に基づいた前記速度指令信号を前記インバータ制御手段に出力する位置制御手段と、前記モータの回転を制御するための前記位置指令信号及び前記パラメータを出力する上位コントローラと、前記上位コントローラに第２の通信回線を介して接続され、前記位置指令信号を前記位置制御手段に、前記パラメータを前記パラメータ設定手段にそれぞれ出力する通信手段とから構成していた。（特許文献２参照）。
【０００４】
図４は、第１従来例のサーボ制御装置を示す概略構成図である。図において、主回路モジュール５００と、オプションのデバイスネットインタフェースモジュール６００と、制御回路モジュール７００とを備え、制御対象のモータ５１１の速度制御や位置制御を行うものである。また、各モジュールはそれぞれ基板として構成されるものである。
可変速駆動されるモータ５１１には、回転速度および位置を検出する手段としてエンコーダ５１２が付属的に設置されている。主回路モジュール５００は、コンバータ５０１、ＣＰＵ５０２、３相インバータ５０４、インタフェース５０６および電流検出用抵抗５０７を備えて構成されている。また、デバイスネットインタフェースモジュール６００は、デバイスネットインタフェース部６０１、ＣＰＵ６０２および２ポートＲＡＭ６０３を備えて構成されている。さらに、制御回路モジュール７００は、ＡＤコンバータ７０１、ＣＰＵ７０２、制御回路（ＡＳＩＣ）７０３、パラメータスイッチおよびＬＥＤ７０４並びにインタフェース７０５を備えて構成されている。
【０００５】
先ず、主回路モジュール５００および制御回路モジュール７００のみの（構成で、デバイスネットインタフェースモジュール６００を接続していない）構成を考える。
この場合、制御回路モジュール７００にアナログ速度指令が与えられ、ＡＤコンバータ７０１によりデジタル速度指令に変換された後、ＣＰＵ７０２に読み込まれ、所定の演算による演算結果が制御回路（ＡＳＩＣ）７０３に供給されて、３相インバータ５０４のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相の上下のパワートランジスタをオン／オフ制御するためのゲートドライブ信号ＧＤが生成される。制御回路（ＡＳＩＣ）７０３で生成されたゲートドライブ信号ＧＤは、インタフェース７０５および５０６のアイソレータを介して、主回路モジュール５００の３相インバータ５０４に供給される。
【０００６】
また、主回路モジュール５００の電流検出用抵抗５０７等によって検出された電流や電圧等はＣＰＵ５０２に取り込まれて電流制御等に反映されているが、ＣＰＵ５０２およびＣＰＵ７０２間はシリアルインタフェースで結合されており、電流・電圧等の情報はインタフェース５０６および７０５のアイソレータを介して、制御回路モジュール７００のＣＰＵ７０２に入力されて速度制御やベクトル制御等に反映される。また、モータ５１１に付属のエンコーダ５１２からの速度または位置検出情報は、制御回路モジュール７００の制御回路（ＡＳＩＣ）７０３に入力されて、フィードバック制御に供される。なお、制御回路モジュール７００において行われるモータ制御のパラメータ設定については、パラメータスイッチおよびＬＥＤ７０４により入力および出力（確認）が行われ、また、制御回路（ＡＳＩＣ）７０３よりアナログモニタ出力を得ることが可能である。
【０００７】
次に、オプションのデバイスネットインタフェースモジュール６００を付加した構成を考える。デバイスネットインタフェースモジュール６００では、デジタル速度指令がデバイスネットインタフェース部６０１を介してＣＰＵ６０２に読み込まれると、所定の演算による演算結果は２ポートＲＡＭ６０３に書き込まれる。一方、制御回路モジュール７００のＣＰＵ７０２は、信号線（データバス、アドレスバスおよび制御信号群を含む）６５０を介して２ポートＲＡＭ６０３にアクセス可能であり、２つのＣＰＵ６０２および７０２は、２ポートＲＡＭ６０３によって結合された構成である。
【０００８】
このように、第１従来例では、主回路モジュールとオプションモジュール（例えば、デバイスネットインタフェース）と制御回路モジュールで構成し、用途によって異なる指令（例えば、デバイスネットやアナログ信号やパルス列）に対応している。
【０００９】
図５は、第２従来例のサーボ制御装置を示す概略構成図であり、第１従来例の問題点である、用途によって無駄な回路部分を持つことになる構成を解決したものである。図において、主回路モジュール４５０と、デバイスネットインタフェースモジュール４００とを備え、制御対象のモータ４６０の速度制御や位置制御を行うものである。また、各モジュールはそれぞれ基板として構成されるものである。
可変速駆動されるモータ４６０には、回転速度および位置を検出する手段（位置検出手段）としてエンコーダ４７０が付属的に設置されている。主回路モジュール４５０は、コンバータ４５１、ＣＰＵ４５２、ドライブ回路（ＡＳＩＣ）４５３、３相インバータ４５４、シリアルインタフェース４５５および電流検出用抵抗４５６を備えて構成されている。また、デバイスネットインタフェースモジュール４００は、デバイスネットインタフェース部４０１、ＣＰＵ４０２、制御回路（ＡＳＩＣ）４０３およびシリアルインタフェース４０４を備えて構成されている。
【００１０】
ここで、主回路モジュール４５０内のＣＰＵ４５２およびドライブ回路（ＡＳＩＣ）４５３は、モータ４６０に付属のエンコーダ４７０からの位置フィードバックまたは電流検出用抵抗４５６からの電流フィードバックに基づく内部の位相指令、或いは、デバイスネットインタフェースモジュール４００からの位相指令に基づき、３相インバータ４５４のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相の上下のパワートランジスタをオン／オフ制御するゲートドライブ信号ＧＤを生成する駆動信号生成手段に該当する。また、シリアルインタフェース４５５は、デバイスネットインタフェースモジュール４００からの位相指令または当該主回路モジュール４５０内の制御情報について、シリアル信号線ケーブル４１０を介して高速シリアル伝送を行う第１インタフェース手段に該当する。
【００１１】
また、デバイスネットインタフェースモジュール４００内のデバイスネットインタフェース部４０１は、上位コントローラからの速度指令を受信する第２インタフェース手段に該当し、ＣＰＵ４０２および制御回路（ＡＳＩＣ）４０３は、速度指令に基づき主回路モジュール４５０に対する位相指令を決定する制御手段に該当し、シリアルインタフェース４０４は、位相指令または主回路モジュール４５０内の制御情報について、シリアル信号線ケーブル４１０を介して高速シリアル伝送を行う第３インタフェース手段に該当する。なお、シリアルインタフェース４５５およびシリアルインタフェース４０４では、パルストランス等でアイソレーションされている。
【００１２】
このように、第２従来例では、主回路モジュールとインタフェースモジュール（例えば、デバイスネットインタフェース）で構成し、主回路モジュールとインタフェースモジュール間でシリアル伝送を行い、また、用途によって異なる指令の場合（例えば、デバイスネットやアナログ信号やパルス列、その他のネットワーク）は、主回路モジュールは共通とし、インタフェースモジュールを代えることで対応し、第１従来例の問題点（主回路モジュールとオプションモジュール（例えば、デバイスネットインタフェース）と制御回路モジュールで構成されているため、１対１で上位コントローラと接続されてデジタル指令を受け付けるための構成や、１対Ｎにマルチドロップ接続されたネットワークドライブの構成とするためには、オプションモジュールを付加して対応しており、該オプションモジュール装着時には、アナログインタフェース用の回路部分が無駄な構成となる問題点）を解決している。
【００１３】
第３従来例（図示しない）は、パワー変換手段と位置制御手段とを分離してそれぞれの別々のユニットで構成し、両者間のデータ伝送を双方向のシリアル通信回線で行えるものである。パワー変換手段は、コンバータやインバータ等を有する、いわゆる主回路部であり、通信インタフェイスを備える。位置制御手段は、指令を発生する上位コントローラとパワー変換手段の両方とシリアル通信できる通信インタフェイスと、回転位置センサからの位置検出信号を入力して上位コントローラからの指令に基づいて位置制御演算する位置制御部と、パワー変換手段のインバータを駆動するためのインバータ制御回路等とを有する、いわゆる制御部である。また、位置制御手段は、複数のパワー変換手段と接続可能であり、複数のモータを駆動することもできる。
【００１４】
このように、第３従来例では、パワー変換手段と位置制御手段で構成し、パワー変換手段と位置制御手段間でシリアル伝送を行い、また、複数のモータを駆動する場合は、位置制御手段を共通とし、パワー変換手段のみをモータの個数分備えることで対応し、位置制御手段で複数のモータを一括に位置制御を行うように対応している。
【特許文献１】特開２００２−３４５２５６号公報（第４−６頁、図１、図４）
【特許文献２】特開平６−１４１５５０号公報（第４−７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
第１従来例は、特許文献１にも記載されているように、主回路モジュールとオプションモジュール（例えば、デバイスネットインタフェース）と制御回路モジュールで構成されているため、１対１で上位コントローラと接続されてデジタル指令を受け付けるための構成や、１対Ｎにマルチドロップ接続されたネットワークドライブの構成とするためには、オプションモジュールを付加して対応しており、該オプションモジュール装着時には、アナログインタフェース用の回路部分が無駄な構成となる問題点があった。
第２従来例は、主回路モジュールとインタフェースモジュールで構成することにより、用途によって異なる指令の場合、主回路モジュールは共通とし、インタフェースモジュールを代えることで対応して、第１従来例の問題点を解決している。しかしながら、制御対象のモータの速度制御や位置制御等の高度な制御を行なうのは、エンコーダからの位置フィードバックを入力する主回路モジュールなため、高度な制御に必要な各種制御アルゴリズムを要する高い能力の演算手段とそれに伴う高機能な周辺回路を有する必要があり、低コスト化を図ることができないという問題点があった。また、共通化できる主回路モジュールが高価となるため、主回路モジュールの汎用性を上げることができないという問題点もあった。
第３従来例は、パワー変換手段と位置制御手段で構成し、上位コントローラから通信を介して指令を位置制御手段に入力し、また、位置センサから位置検出信号を位置制御手段に入力し、位置制御手段で位置制御演算等をし、パワー変換手段へ通信を介してＰＷＭ信号、すなわちゲートドライブ信号を出力するので、位置制御手段の演算等の負荷が過大となる問題点があった。特に、複数のモータを駆動する複数のパワー変換手段を備える場合、更に演算等の負荷が過大となり、これに耐え得る能力の演算手段が必要なため高価なものになるという問題点もあった。また、位置制御手段が、上位コントローラから通信を介して指令を受ける構成のため、標準的な用途でもあるアナログ指令（例えば、速度指令やトルク指令）やパルス列指令（例えば、位置指令）に対応できないという問題点もある。また、パワー変換手段の共通利用が可能ではあるが、パワー変換手段の機能パフォーマンスが低く、サーボ用途での汎用性を十分に出せないという問題点もあった。
【００１６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、低コストの主回路モジュールと、容易に主回路モジュールの共通化を図ることができるインタフェースを有するインタフェースモジュールとの構成を備え、主回路モジュールの汎用性が向上できると共に、サーボ制御装置自体の低コスト化、機種統合ができ、更に、用途によって異なる指令の場合でも対応することができるサーボ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、外部からの指令を入力する指令入力手段と前記指令をシリアル信号に変換するシリアル変換手段とを有するインターフェースモジュールと、駆動信号に基づいて直流駆動電流を交流駆動電流に変換するインバータとモータ駆動電流を検出する電流検出手段とを有する主回路モジュールと、を備え、前記インターフェースモジュールと前記主回路モジュールのデータ伝送を双方向のシリアル通信で行うサーボ制御装置において、前記インターフェースモジュールが、エンコーダ付きモータからの位置検出信号を入力し、前記指令と前記位置検出信号に基づいて位置または速度制御演算を行ない、制御指令を出力する第１の演算手段を有し、前記主回路モジュールが、前記制御指令に基づいて電流制御演算を行ない、前記駆動信号を出力する第２の演算手段を有するものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載における前記インターフェースモジュールが出力する前記制御指令が、トルク指令およびモータ電気角指令であるものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１記載における外部からの前記指令の信号形態が変更された場合、または、エンコーダ付きモータからの前記位置検出信号の信号形態が変更された場合、前記インターフェースモジュールのみを各前記信号形態に対応する入力手段を備えたものに替え、前記主回路モジュールは替えずに使用するものである。
請求項４に記載の発明は、外部からの指令を入力する指令入力手段と前記指令をシリアル信号に変換するシリアル変換手段とを有するインターフェースモジュールと、駆動信号に基づいて直流駆動電流を交流駆動電流に変換するインバータとモータ駆動電流を検出する電流検出手段とを有する主回路モジュールと、を備え、前記インターフェースモジュールと前記主回路モジュールのデータ伝送を双方向のシリアル通信で行うサーボ制御装置において、外部からの前記指令が、トルク指令およびモータ電気角指令である制御指令であり、前記主回路モジュールが、前記制御指令に基づいて電流制御演算を行ない、前記駆動信号を出力する演算手段を有するものである。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の前記サーボ制御装置と、位置検出信号を出力するエンコーダ付きモータと、前記位置検出信号を入力し前記指令を出力する上位装置と、を備えるものである。
請求項６に記載の発明は、外部からの指令を入力する指令入力手段を有するインターフェースモジュールと、駆動信号に基づいて直流駆動電流を交流駆動電流に変換するインバータとモータ駆動電流を検出する電流検出手段とを有する主回路モジュールと、を備え、前記インターフェースモジュールと前記主回路モジュールのデータ伝送を双方向のシリアル通信で行うサーボ制御装置において、前記インターフェースモジュールが、エンコーダ付きモータからの位置検出信号を入力する入力手段と、前記指令をシリアル信号に変換して出力する第１の演算手段と、を有し、前記主回路モジュールが、前記指令および前記位置検出信号に基づいてサーボ制御演算を行ない、前記駆動信号を出力する第２の演算手段を有するものである。
請求項７に記載の発明は、請求項６記載における外部からの前記指令の信号形態が変更された場合、または、エンコーダ付きモータからの前記位置検出信号の信号形態が変更された場合、前記インターフェースモジュールのみを各前記信号形態に対応する入力手段を備えたものに替え、前記主回路モジュールは替えずに使用するものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１、４に記載の発明によると、主回路モジュールを安価にすることができ、また、主回路モジュールを適用用途を超えた共通化をすることができる。すなわち、主回路モジュールが、サーボ制御用途、インバータ制御用途（単なる可変速等の用途）のいずれにも対応させる、機種統合をすることができ、汎用性を向上させることができ、更なる低コスト化を図ることができる。
請求項２に記載の発明によると、主回路モジュールの共通化、低コスト化をより容易に図ることができる。
請求項３、７に記載の発明によると、主回路モジュールを共通のまま、様々な指令信号形態、様々な位置検出信号形態への対応を容易にすることができる。
請求項５に記載の発明によると、サーボ制御装置およびエンコーダ付きモータを複数台備える多軸制御得の展開を容易にすることができる。
請求項６に記載の発明によると、主回路モジュールを共通とした、高機能なサーボ制御装置を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施例を示すサーボ制御装置の概略構成図である。図において、１００はインターフェースモジュール、１０１はＡ／Ｄ変換器、１０２は第１の演算手段、１０３はアイソレータ、１０４は表示設定器、１５０は主回路モジュール、１５１はコンバータ、１５２は第２の演算手段、１５３はインバータ、１５４は電流検出抵抗、２００はエンコーダ付きモータである。
本発明が特許文献１および特許文献２と異なる部分は、外部からの指令に対するそれ相応のインターフェース、エンコーダ付きモータ２００からの位置検出信号を入力し位置または速度制御のサーボ演算処理をする第１の演算手段１０２、サーボ演算やシーケンス、アラーム等に関するパラメータの設定や表示をする表示設定器１０４を有し、外部からの指令に基づく制御指令（トルク指令と電気角指令）を主回路モジュール１５０へシリアル信号で出力する、または、主回路モジュール１５０からのアラーム等の信号をシリアル信号で入力するインターフェースモジュール１００と、制御指令（トルク指令と電気角指令）を入力しシーケンスまたはアラーム、電流制御等の演算処理をする第２の演算手段１５２を有し、エンコーダ付きモータ２００を駆動する電力を供給する主回路モジュール１５０と、を備えた部分である。
【００２１】
図１において、本発明の第１の実施例を示すサーボ制御装置の動作を説明する。図において、第１の実施例は外部からの指令がアナログ信号の場合の実施例であり、外部からの指令がデバイスネット等の通信指令の場合は、Ａ／Ｄ変換器１０１の部分が通信インターフェース（パルストランス、ラインドライバレシーバ等）に代わる。また、外部からの指令がパルス列の位置指令の場合は、同様に、Ａ／Ｄ変換器１０１の部分がパルス列インターフェース（パルスカウンタ、ラインレシーバ等）に代わる。また、その他の指令の場合も同様に、それ相応のインターフェースに代わることで、様々な外部からの指令に対しては、インターフェース部１００のみが代わることにより、対応できる構成とするものである。
【００２２】
外部からのアナログ指令電圧がインターフェースモジュール１００に入力されると、Ａ／Ｄ変換器１０１に入力されディジタル指令に変換され、第１の演算手段１０２に入力される。また、エンコーダ付きモータ２００からの位置検出信号も第１の演算手段１０２に入力される。ここで、位置検出信号は、シリアル信号、パルス信号、アナログ信号のいずれかのサーボ演算に必要な位置フィードバック信号であり、第１の演算手段１０２に直接入力できない信号形態の場合は、それ相応のインターフェースを介して第１の演算手段１０２に入力される。また、表示設定器１０４はサーボ演算やシーケンス、アラーム等に関するパラメータの設定や表示をするものであり、第１の演算手段１０２への設定データ書込み、あるいは、第１の演算手段１０２からの表示データ表示を行なうツールとして使用される。ここで、表示設定器１０４はインターフェースモジュール１００の外部にあってもよく、その場合はコネクタ等を介して第１の演算手段１０２に接続される。
【００２３】
第１の演算手段１０２は、ディジタル指令、位置検出信号、パラメータ等の設定データに基づいて、位置または速度制御のサーボ演算処理を行ない、制御指令（トルク指令と電気角指令）を出力する。制御指令（トルク指令と電気角指令）は、アイソレータ１０３を介して主回路モジュール１５０へ入力される。また、第１の演算手段１０２は、ＣＰＵとＡＳＩＣ、その周辺制御回路で構成されており、サーボ演算処理を司るため、ＣＰＵは比較的高い性能を有するものが必要とされる。
【００２４】
制御指令（トルク指令と電気角指令）が主回路モジュール１５０へ入力されると、第２の演算手段１５２に入力される。また、インバータ１５３の下アームに配置した電流検出抵抗１５４からの電流検出信号（電流フィードバック信号）、図示しないアラーム検出回路からのアラーム信号等も第２の演算手段１５２に入力される。
第２の演算手段１５２は、制御指令（トルク指令と電気角指令）、電流検出信号に基づいて電流制御演算し、インバータ１５３へ駆動信号（ゲートドライブ信号）を出力すると共に、アラーム信号等に基づいて、シーケンスまたはアラーム信号をシリアル信号でインターフェースモジュール１００に出力する。また、第２の演算手段１５２は、ＣＰＵとＡＳＩＣ、その周辺制御回路で構成されており、第１の演算手段とは異なり、ＣＰＵは比較的低い性能を有するものでよく、主回路モジュール１５０の低コスト化を図ることができる。なお、電流制御演算はＡＳＩＣで行なうものである。
インバータ１５３は、駆動信号に基づいて駆動電流を出力しエンコーダ付きモータ２００を駆動する。
【実施例２】
【００２５】
図２は、本発明の第２の実施例を示すサーボ制御装置の概略構成図である。図において、３００はインターフェースモジュール、３０１はラインドライバレシーバ、３５０は上位コントローラである。なお、図１と同符号を付した構成要素は、同様な動作をするため説明を省略する。
本発明が第１の実施例と異なる部分は、エンコーダ付きモータ２００からの位置検出信号を入力し制御指令（トルク指令と電気角指令）出力する上位コントローラ３５０をサーボ制御装置の外部に配置し、制御指令（トルク指令と電気角指令）を入力してシリアル信号に変換しアイソレータ１０３を介して主回路モジュール１５０に出力するインターフェースモジュール３００を備える点である。
【００２６】
第２の実施例は、モータ付きエンコーダやサーボ制御装置を複数備える、多軸制御への適用が有効であり、特に、ロボット等の軸間の協調動作を必要とする用途においては、上位コントローラ３５０が軸全体の協調制御を行なった上で、各軸のサーボ制御装置へ制御指令（トルク指令と電気角指令）を出力するのである。よって、各軸のサーボ制御装置は、制御指令（トルク指令と電気角指令）をラインドライバレシーバ３０１でシリアル信号に変換しアイソレータ１０３を介して主回路モジュール１５０に出力するインターフェースモジュール３００を備えれば、主回路モジュール１５０は、第１の実施例と同じものを使用することができ、用途別の主回路モジュール１５０の共通化をすることができ、更には低コスト化、汎用性向上に繋げることができるのである。
【実施例３】
【００２７】
図３は、本発明の第３の実施例を示すサーボ制御装置の概略構成図である。図において、２５０はインターフェースモジュール、２５２は別の第１の演算手段、２５１はアイソレータ、１５５は主回路モジュール、１５６は別の第２の演算手段である。なお、図１と同符号を付した構成要素は、同様な動作をするため説明を省略する。
本発明が第１の実施例と異なる部分は、図１における第１の演算手段の代わりに別の第１の演算手段２５２、エンコーダ付きモータ２００からの位置検出信号をアイソレートするアイソレータ２５１を有するインターフェースモジュール２５０と、図１における第２の演算手段の代わりに別の第２の演算手段１５６を有する主回路モジュール１５５と、を備える点である。
【００２８】
第３の実施例は、第１の実施例とは異なり、位置、速度、電流制御のサーボ演算処理機能を主回路モジュール１５５で行ない、外部からの指令形態（アナログ信号、パルス列、通信等）、および、エンコーダ付きモータ２００からの位置検出信号形態（シリアル信号、パルス信号、アナログ信号等）に応じて、これらの信号をシリアル信号に変換して主回路モジュール１５５への出力をインターフェースモジュール２５０で行なうものである。
別の第２の演算手段１５６は、ＣＰＵとＡＳＩＣ、その周辺制御回路で構成されており、サーボ演算処理を司るため、ＣＰＵは比較的高い性能を有するものが必要とされる。また、シーケンスやアラーム等の演算処理もＣＰＵで行ない、電流制御演算はＡＳＩＣで行なうものである。また、別の第１の演算手段２５２は、ＡＳＩＣとその周辺制御回路で構成されており、別の第２の演算手段とは異なり、低コスト化を図ることができる。
【００２９】
よって、メインのサーボ演算処理機能をもつ主回路モジュール１５５を共通化すると共に、汎用性向上と低コスト化へ繋げ、外部からの指令形態およびエンコーダ付きモータ２００からの位置検出信号形態応じたシリアル信号変換機能をもつインターフェースモジュール２５０の低コスト化を図ることができるものである。なお、この場合のインターフェースモジュール２５０から主回路モジュール１５５へのシリアル信号は、外部からの指令、エンコーダ付きモータ２００からの位置検出信号、表示設定器１０４での設定データ等である。
【００３０】
なお、実施例１〜３でのインターフェースモジュールと主回路モジュール間で授受するシリアル信号は、制御指令（トルク指令と電気角指令）、位置検出信号、表示設定器１０４の設定データや表示データ、シーケンスやアラーム等の信号を例に挙げて記述したが、この限りではない。例えば、第２の実施例に挙げたロボット等の軸間の協調動作を必要とする用途における他の軸の制御情報（位置や速度フィードバック、アラーム等の信号等）を他の軸から入力し、これをインターフェースモジュールと主回路モジュール間で授受することにより、サーボ制御演算において、軸間の非干渉化制御等をすることができ、所望の協調制御を外部の上位コントローラに頼らずに行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施例を示すサーボ制御装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示すサーボ制御装置の概略構成図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示すサーボ制御装置の概略構成図である。
【図４】第１従来例を示すサーボ制御装置の概略構成図である。
【図５】第２従来例を示すサーボ制御装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００、２５０、３００  インターフェースモジュール
１０１  Ａ／Ｄ変換器
１０２、２５２  第１の演算手段
１０３、２５１  アイソレータ
１０４  表示設定器  
１５０、１５５  主回路モジュール
１５１  コンバータ
１５２、１５６  第２の演算手段
１５３  インバータ
１５４  電流検出抵抗
２００  エンコーダ付きモータ
３０１  ラインドライバレシーバ
３５０  上位装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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