(57)【要約】【課題】上位装置２での回転座標系から直交座標系への変換ソフトウェアを削除することができ、上位装置２での処理負担を軽減することができ、かつ安価な処理能力の低い上位装置２でも回転座標系を使用するシステムへ適用できる位置決め制御装置１を提供する。【解決手段】サーボドライブ装置３内に、指令の回転座標系データを解析する回転座標位置指令解析部３２と回転方法指令解析部３３と、指令の回転座標系データから直交座標系データを生成する直交座標指令データ生成部３４と、位置フィードバックの直交座標系データから回転座標系データを生成する回転座標位置データ生成部３６を備える。【選択図】図１
2007004673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータを駆動する位置決め制御装置において、
上位装置からの回転座標系運転指令を直交座標系運転指令に変換するサーボドライブ装置を備える位置決め制御装置であって、
前記サーボドライブ装置が、回転方法指令解析部と回転座標位置指令解析部と直交座標データ生成部と回転座標位置データ生成部とを有することを特徴とする位置決め制御装置。
【請求項２】
前記回転方法指令解析部が、前記上位装置からの回転座標系運転指令の回転方法を解析するものであることを特徴とする請求項１に記載の位置決め制御装置。
【請求項３】
前記回転座標位置指令解析部が、前記上位装置からの回転座標系運転指令の位置指令を解析するものであることを特徴とする請求項１に記載の位置決め制御装置。
【請求項４】
前記直交座標データ生成部が、前記上位装置からの回転座標系運転指令の解析結果を直交座標系に変換するものであることを特徴とする請求項１に記載の位置決め制御装置。
【請求項５】
前記回転座標位置データ生成部が、直交座標系である位置フィードバックを回転座標系に変換するものであることを特徴とする請求項１に記載の位置決め制御装置。
【請求項６】
前記回転方法指令解析部と前記回転座標位置指令解析部と前記直交座標データ生成部と前記回転座標位置データ生成部とをインターフェースとしてまとめ、
前記サーボドライブ装置から着脱可能な前記インターフェースとすることを特徴とする請求項１に記載の位置決め制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボドライブ装置とその上位装置が通信によって接続され、上位装置の運転指令に基づいて、サーボドライブ装置がサーボモータを駆動する位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーボドライブ装置とその上位装置が通信によって接続され、上位装置の運転指令に基づいて、サーボドライブ装置がサーボモータを駆動する従来の位置決め装置において、駆動されるシステムが、回転座標系や直交座標系のどちらを使用するシステムであっても、上位装置からサーボドライブ装置へは、直交座標系として運転指令を送信しなければならず、この方法が一般的なものであった。これを解決する位置決め装置として、従来技術は、機械側座標系が直線座標系で表せる装置であっても、回転座標系で表せる装置であっても、ユーザに意識させずに回転座標系での制御が行うことができるというものである。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来技術は、上位装置に周期関数を持つ周期関数部と位置指令を回転座標系からモータ側座標系に変換する変換部と位置フィードバックをモータ側座標系から機械側座標系に変換する変換部を備え、機械側座標系が直線座標系であっても回転座標系であっても、一旦、上位装置で機械側座標系の位置指令を回転座標系における位置指令に変換し、更にモータ側座標系に変換し、サーボドライブ装置に出力する。サーボドライブ装置は、入力したモータ側座標系における位置指令でモータを駆動する。また、上位装置でサーボドライブ装置から出力されたモータ側座標系の位置フィードバックを機械側座標系の位置フィードバックに変換する。また、ユーザから与えられる機械側座標系の目標位置指令と変換した機械側座標系の位置フィードバックに基づいて、上位装置で位置指令を作成し発生する。
【０００４】
よって、ユーザは機械側座標系が直線座標系であっても回転座標系であっても、機械座標系と周期関数部の周期Ｔとの関係（例えば、ミリ、インチ、°（角度）等の単位系と周期Ｔとの関係）を明らかにしておくことで、周期関数部の周期Ｔで目標位置指令を与えれば良く、その目標位置指令を上位装置で機械座標系から回転座標系に、更に回転座標系からモータ側座標系に変換して、サーボドライブ装置に出力しモータを駆動するので、ユーザは機械側座標系が直線座標系か回転座標系かどうかを意識せずに済むことになる。
【０００５】
図２は、従来技術の位置決め制御装置の構成を示すブロック図である。図において、６は位置決め制御装置、７は上位装置、８はサーボドライブ装置、４はサーボモータ、５は通信線、２１は移動データ生成部、２２，３１は通信インターフェース、２３は回転座標／直交座標変換部、３５はサーボドライブ制御部である。
【０００６】
位置決め制御装置６は、上位装置７とサーボドライブ装置８とモータ４で構成され、上位装置７とサーボドライブ装置８を通信線５で接続されたものである。また、上位装置７は、移動データ生成部２１と通信インターフェース２２と回転座標／直交座標変換部２３で構成される。また、サーボドライブ装置８は、通信インターフェース３１とサーボドライブ制御部３５で構成される。なお、前述のそれぞれの構成は、本発明との対比に必要な構成のみを明記しており、周知技術より自明となる構成は省略している。
【０００７】
回転座標／直交座標変換部２３は、前述した周期関数を持つ周期関数部と位置指令を回転座標系からモータ側座標系に変換する変換部と位置フィードバックをモータ側座標系から機械側座標系に変換する変換部に相当する。ここで、直交座標系は従来技術でのモータ側座標系に相当し、回転座標系は従来技術での回転座標系と同意である。
【特許文献１】特開０９−０１６２６１号公報（第３−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
サーボドライブ装置は、直交座標系で指令入力や状態出力するのが一般的なため、従来技術の位置決め装置は、上位装置で回転座標／直交座標変換部により位置指令を変換した後、サーボドライブ装置に送信する必要があった。このため、上位装置での回転座標系から直交座標系への変換ソフトウェアが必要であり、ソフトウェア作成の手間がかかったり、ソフトウェア処理の負荷が重くなるという問題点があった。
また、一般に、上位装置では多くの軸を制御するため、制御軸数が増えると上位装置の負荷が増大し、処理能力の低い安価な上位装置では回転座標系を使用するシステムへの適用が難しいという問題点もあった。
また、そのために処理能力の高い高価な上位装置が回転座標を使用するシステムには必要になってしまうという問題もあった。
また、ユーザから目標位置指令のみを入力とするため、回転座標系特有の回転方法（相対位置移動/絶対位置移動、回転方向指定等）の指定が出来ないという問題もあった。
【０００９】
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、上位装置での回転座標系から直交座標系への変換ソフトウェアを削除することができ、上位装置での処理負担を軽減することができ、かつ安価な処理能力の低い上位装置でも回転座標系を使用するシステムへ適用できる位置決め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】
【００１０】
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、サーボモータを駆動する位置決め制御装置において、上位装置からの回転座標系運転指令を直交座標系運転指令に変換するサーボドライブ装置を備える位置決め制御装置であって、前記サーボドライブ装置が、回転方法指令解析部と回転座標位置指令解析部と直交座標データ生成部と回転座標位置データ生成部とを有するものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成における前記回転方法指令解析部が、前記上位装置からの回転座標系運転指令の回転方法を解析するものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成における前記回転座標位置指令解析部が、前記上位装置からの回転座標系運転指令の位置指令を解析するものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成における前記直交座標データ生成部が、前記上位装置からの回転座標系運転指令の解析結果を直交座標系に変換するものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成における前記回転座標位置データ生成部が、直交座標系である位置フィードバックを回転座標系に変換するものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成における前記回転方法指令解析部と前記回転座標位置指令解析部と前記直交座標データ生成部と前記回転座標位置データ生成部とをインターフェースとしてまとめ、前記サーボドライブ装置から着脱可能な前記インターフェースとするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によると、上位装置は、サーボドライブ装置に回転座標位置と回転方法のみを指令することにより回転座標を使用するシステムの運転が可能になる。また、多軸を制御する場合においても、ソフトウェア処理負担を減らすことができる。また、上位装置に回転座標系から直交座標系への変換ソフトウェアが必要なく、余分なソフトウェアを必要としないため安価な処理能力の低い上位装置でも回転座標を使用するシステムへ適用できる。
請求項２に記載、または、請求項３に記載の発明によると、回転座標位置指令の内容を明確にすることができる。
請求項３に記載の発明によると、上位装置が回転座標系特有の回転方法の指定をでき、回転方法の内容を明確にすることができる。
請求項４に記載の発明によると、サーボドライブ制御部で使用できる直交座標系運転指令に変換することができ、上位装置の運転指令に応じたサーボモータの駆動をすることができる。
請求項５に記載の発明によると、上位装置で使用できる回転座標系位置フィードバックに変換することができ、システム全体の状態監視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、サーボドライブ装置の使用可能範囲が広がり、また汎用性が高まり、サーボドライブ装置自体の低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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】
【００１３】
図１は、本発明の第１実施例を示す位置決め制御装置の構成を示すブロック図である。図において、１は位置決め制御装置、２は上位装置、３はサーボドライブ装置、４はサーボモータ、５は通信線、２１は移動データ生成部、２２，３１は通信インターフェース、３２は回転座標位置指令解析部、３３は回転方法指令解析部、３４は直交座標指令データ生成部、３５はサーボドライブ制御部、３６は回転座標位置データ生成部、３７は運転状態データである。
【００１４】
位置決め制御装置１は、上位装置２とサーボドライブ装置３とモータ４で構成され、上位装置２とサーボドライブ装置３を通信線５で接続されたものである。また、上位装置２は、移動データ生成部２１と通信インターフェース２２で構成される。また、サーボドライブ装置３は、通信インターフェース３１と回転座標位置指令解析部３２と回転方法指令解析部３３と直交座標指令データ生成部３４とサーボドライブ制御部３５と回転座標位置データ生成部３６で構成される。なお、前述のそれぞれの構成は、本発明に必要な構成のみを明記しており、周知技術より自明となる構成は省略している。
【００１５】
本発明が特許文献１と異なる部分は、サーボドライブ装置３内に回転座標位置指令解析部３２と回転方法指令解析部３３と直交座標指令データ生成部３４と回転座標位置データ生成部３６を備え、上位装置２からの回転方法指令データと回転座標位置指令データを元に、サーボドライブ装置３内で指令の回転座標系データから直交座標系データを生成し、その直交座標系データに基づいてサーボモータ４を駆動し、
また、位置フィードバックである直交座標系データから回転座標系データを生成し、その回転座標系データに基づいてシステム全体を監視する点である。
【００１６】
次に、各部の動作を説明する。移動データ生成部２１はサーボドライブ装置３に与える回転座標系での回転方法指令データと回転座標位置指令データを生成する。ここで、回転方法指令データとは、位置決めか補間移動か、相対位置移動か絶対位置移動か、回転方向等を指定するデータである。また、回転座標位置指令データとは、移動量または目標位置を表す位置データである。
通信インターフェース２２は、移動データ生成部２１での生成データを入力し、それを通信データとして通信線５を介して、サーボドライブ装置３内の通信インターフェース３１へ送信する。
【００１７】
サーボドライブ装置３内の通信インターフェース３１は、上位装置２からの通信データを入力し、移動データ生成部２１で生成された回転座標位置指令データを回転座標位置指令解析部３２に、また移動データ生成部２１で生成された回転方法指令データを回転方法指令解析部３３に出力する。
回転座標位置指令解析部３２は、入力された回転座標位置指令データが、補間移動量または目標位置を表す位置データかを判断し、直交座標指令データ生成部３４に判断結果を出力する。
回転方法指令解析部３３は、入力された回転方法指令データが、位置決めか補間移動か、相対位置移動か絶対位置移動か、回転方向等を解析し内部データに変換して、直交座標指令データ生成部３４に内部データを出力する。
【００１８】
直交座標指令データ生成部３４は、回転座標位置指令解析部３２と回転方法指令解析部３３での解析結果を入力し、それらに基づいて補間移動量または目標位置の直交座標指令データを生成し、サーボドライブ制御部３５に運転指令として出力する。
サーボドライブ制御部３５は、直交座標指令データ生成部３４での直交座標系データを入力し、直交座標系データである運転指令とエンコーダ（図示しない）からのフィードバック信号に基づいてサーボ制御演算をし、サーボモータ４へ電力を供給し、サーボモータ４を駆動する。なお、サーボドライブ制御部３５でのモータ制御に関する動作は、周知の技術であるため、これ以上の詳述は省略する。
また、サーボドライブ制御部３５は、エンコーダ（図示しない）からのフィードバック信号である直交座標位置データを回転座標位置データ生成部３６に出力するとともに、サーボモータ４を駆動中の運転状態データ３７を通信インターフェース３１に出力する。
【００１９】
回転座標位置データ生成部３６は、入力したエンコーダ（図示しない）からのフィードバック信号である直交座標位置データに基づいて回転座標位置データを生成し、通信インターフェース３１に出力する。
通信インターフェース３１は、入力した運転状態データ３７と回転座標位置データを通信データとして通信線５を介して、上位装置２内の通信インターフェース２２へ送信する。ここで、運転状態データ３７とは、正常、異常、警告時のサーボドライブ制御部３５で把握できる全てあるいはいずれかのデータである。
上位装置２では、これらサーボドライブ装置３からの運転状態データ３７と回転座標位置データと自らの生成した移動データを監視し、サーボドライブ装置３や機械系を含むシステム（図示しない）全体の管理を行う。
【００２０】
一般的に、サーボモータ４には機械系が締結してあり、ボールネジ駆動のテーブルやターンテーブル、ベルトコンベア等を駆動し、システムに相当する工作機械や半導体製造装置、液晶製造装置、各種検査装置、各種加工機、各種実装機等を駆動する。
また、サーボモータ４は、回転型モータに限らずリニアモータであっても、本発明が適用できる。
また、サーボドライブ装置３内の本発明で新たに備えた回転座標位置指令解析部３２と回転方法指令解析部３３と直交座標指令データ生成部３４と回転座標位置データ生成部３６を、従来技術でのサーボドライブ装置８内の通信インターフェース３１とサーボドライブ制御部３５の構成に着脱可能なインターフェースとしてまとめて、サーボドライブ装置３を構成してもよい。この際、サーボドライブ装置３は、本発明での使用と従来技術での使用が可能になり汎用性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施例を示す位置決め制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】従来技術の位置決め制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  位置決め制御装置
２  上位装置
３  サーボドライブ装置
４  サーボモータ
５  通信線
６  位置決め制御装置
７  上位装置
８  サーボドライブ装置
２１  移動データ生成部
２２  通信インターフェース
２３  回転座標／直交座標変換処理部
３１  通信インターフェース
３２  回転座標位置指令解析部
３３  回転方法指令解析部
３４  直交座標データ生成部
３５  サーボドライブ制御部
３６  回転座標位置データ生成部
３７  運転状態データ
【図１】
2007004673.tif 000003
【図２】
2007004673.tif 000004