(57)【要約】      （修正有）【課題】ドライブユニット本体及び外部接続ユニットの種類を問わず、これらを任意に選択して相互に組み合わせて使用することを可能にするインタフェースを有する低コストで設計の自由度に優れたサーボモータ用ドライブユニットを提供する。【解決手段】ドライブユニット本体２と外部接続ユニット４とを相互に組み合わせて、サーボモータを制御することを可能にするインタフェース６を備え、インタフェースは、ドライブユニット本体及び外部接続ユニットの種類に応じて構築されるサーボモータ制御用構成品２ａ及び外部接続用構成品４ａの双方に、着脱自在に接続させる構造に構成可能であり、インタフェースを、サーボモータ制御用構成品及び外部接続用構成品の双方に接続させることで、ドライブユニット本体と外部接続ユニットとを相互に組み合わせて、サーボモータを制御可能にする。【選択図】図１
2012249361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータを制御するためのサーボモータ制御用構成品が内蔵されたドライブユニット本体と、
ドライブユニット本体とは別体で構成され、かつ、当該ドライブユニット本体のサーボモータ制御用構成品をサーボモータに対して電気的に接続させるための外部接続用構成品を備えた外部接続ユニットとを有し、
これらドライブユニット本体と外部接続ユニットとを相互に組み合わせて、サーボモータを制御することを可能にするインタフェースを備えているサーボモータ用ドライブユニットであって、
インタフェースは、ドライブユニット本体及び外部接続ユニットの種類に応じて構築されるサーボモータ制御用構成品及び外部接続用構成品の双方に、着脱自在に接続させる構造に構成可能であり、
当該インタフェースを、サーボモータ制御用構成品及び外部接続用構成品の双方に接続させることで、当該ドライブユニット本体と外部接続ユニットとを相互に組み合わせて、サーボモータを制御可能にすることを特徴とするサーボモータ用ドライブユニット。
【請求項２】
インタフェースは、複数種類のドライブユニット本体のサーボモータ制御用構成品、及び、複数種類の外部接続ユニットの外部接続用構成品の双方に、着脱自在に接続させる構造に構成可能であり、
当該インタフェースを、サーボモータ制御用構成品及び外部接続用構成品の双方に接続させることで、複数種類のドライブユニット本体と複数種類の外部接続ユニットとを、選択的に相互に組み合わせて、サーボモータを制御可能にすることを特徴とする請求項１に記載のサーボモータ用ドライブユニット。
【請求項３】
インタフェースは、ドライブユニット本体のサーボモータ制御用構成品に対して着脱自在に接続可能な第１の接続部と、外部接続ユニットの外部接続用構成品に対して着脱自在に接続可能な第２の接続部とを備えており、
ドライブユニット本体と外部接続ユニットとを相互に組み合わせる際に、第１の接続部をサーボモータ制御用構成品に接続させると共に、第２の接続部を外部接続用構成品に接続させることで、当該インタフェースを介して、サーボモータ制御用構成品と外部接続用構成品とを電気的に接続させることを特徴とする請求項１又は２に記載のサーボモータ用ドライブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライブユニット本体及び外部接続ユニットの種類（例えば、内部仕様）を問わず、これらを任意に選択して相互に組み合わせて使用することを可能にするインタフェースを有するサーボモータ用ドライブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばインバータ回路やコンバータ回路、その他のコンピュータ制御回路をはじめ各種の構成品（部品）を内蔵したドライブユニット本体と、その周辺機器との間の信号の送受信においては、ドライブユニット本体に対して、外部接続用の構成品（部品）を備えた外部接続ユニットを組み合わせることで、ドライブユニット本体から周辺機器への信号出力処理、或いは、周辺機器からドライブユニット本体への信号入力処理が行われている（例えば、特許文献１,２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９１６４６号公報
【特許文献２】特開平１１−４１９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記したドライブユニット本体と外部接続ユニットとから構成される従来のドライブユニットでは、既存のドライブユニット本体と、既存の外部接続ユニットをそのまま用いて、これらを相互に組み合わせて使用することができない。このため、例えば、１つの既存のドライブユニット本体の最終仕様に合わせて、複数種類の外部接続ユニットを用意するか、これとは逆に、１つの既存の外部接続ユニットの最終仕様に合わせて、複数種類のドライブユニット本体を用意する必要がある。
【０００５】
そうなると、ドライブユニット本体、或いは、外部接続ユニットを複数種類用意する分だけ、ドライブユニットを構成するための部品点数が増加し、その結果、当該ドライブユニット全体に要する製造コストが上昇してしまう。ここで、ドライブユニット本体には、例えばインバータ回路やコンバータ回路、その他のコンピュータ制御回路をはじめ各種の構成品（部品）が内蔵されているため、当該ドライブユニット本体の製造コストは、外部接続ユニットの製造コストに比して高価なものとなる。このため、１つの既存の外部接続ユニットの最終仕様に合わせて、複数種類のドライブユニット本体を用意する場合には、当該ドライブユニット全体に要する製造コストが更に上昇してしまう。
【０００６】
また、従来のドライブユニットでは、ドライブユニット本体、或いは、外部接続ユニットを複数種類用意する場合において、例えば、ドライブユニット本体の種類（例えば、内部仕様）に合わせて、外部接続ユニットの例えば内部仕様を構成する必要があると共に、これとは逆に、外部接続ユニットの種類（例えば、内部仕様）に合わせて、ドライブユニット本体の例えば内部仕様を構成する必要がある。このため、ドライブユニット本体、及び、外部接続ユニットの設計の自由度が制限されるだけでなく、これらドライブユニット本体、及び、外部接続ユニットの構成品（部品）の配置の自由度も制限され、これら構成品（部品）が配置される基板に対する有効利用を図ることが困難になる。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、ドライブユニット本体及び外部接続ユニットの種類を問わず、これらを任意に選択して相互に組み合わせて使用することを可能にするインタフェースを有する低コストで設計の自由度に優れたサーボモータ用ドライブユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するために、本発明は、サーボモータを制御するためのサーボモータ制御用構成品が内蔵されたドライブユニット本体と、ドライブユニット本体とは別体で構成され、かつ、当該ドライブユニット本体のサーボモータ制御用構成品をサーボモータに対して電気的に接続させるための外部接続用構成品を備えている外部接続ユニットとを有し、これらドライブユニット本体と外部接続ユニットとを相互に組み合わせて、サーボモータを制御することを可能にするインタフェースを備えたサーボモータ用ドライブユニットであって、インタフェースは、ドライブユニット本体及び外部接続ユニットの種類に応じて構築されるサーボモータ制御用構成品及び外部接続用構成品の双方に、着脱自在に接続させる構造に構成可能であり、当該インタフェースを、サーボモータ制御用構成品及び外部接続用構成品の双方に接続させることで、当該ドライブユニット本体と外部接続ユニットとを相互に組み合わせて、サーボモータを制御可能にする。
本発明において、インタフェースは、複数種類のドライブユニット本体のサーボモータ制御用構成品、及び、複数種類の外部接続ユニットの外部接続用構成品の双方に、着脱自在に接続させる構造に構成可能であり、当該インタフェースを、サーボモータ制御用構成品及び外部接続用構成品の双方に接続させることで、複数種類のドライブユニット本体と複数種類の外部接続ユニットとを、選択的に相互に組み合わせて、サーボモータを制御可能にする。
本発明において、インタフェースは、ドライブユニット本体のサーボモータ制御用構成品に対して着脱自在に接続可能な第１の接続部と、外部接続ユニットの外部接続用構成品に対して着脱自在に接続可能な第２の接続部とを備えており、ドライブユニット本体と外部接続ユニットとを相互に組み合わせる際に、第１の接続部をサーボモータ制御用構成品に接続させると共に、第２の接続部を外部接続用構成品に接続させることで、当該インタフェースを介して、サーボモータ制御用構成品と外部接続用構成品とを電気的に接続させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ドライブユニット本体及び外部接続ユニットの種類を問わず、これらを任意に選択して相互に組み合わせて使用することを可能にするインタフェースを有する低コストで設計の自由度に優れたサーボモータ用ドライブユニットを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】(ａ)は、本発明の一実施形態に係るサーボモータ用ドライブユニットの構成（ドライブユニット本体、外部接続ユニット）を示す分解斜視図、(ｂ)は、ドライブユニット本体と外部接続ユニットとがインタフェースを介して相互に組み合わされた状態を示す部分断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係るサーボモータ用ドライブユニットにおいて、複数種類のドライブユニット本体と、複数種類の外部接続ユニットとを任意に選択し、インタフェースを介して相互に組み合わせて使用する構成例を模式的に示す分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係るサーボモータ用ドライブユニットについて、添付図面を参照して説明する。
図１(ａ),(ｂ)に示すように、本実施形態に係るサーボモータ用ドライブユニットは、サーボモータ（図示しない）を制御するためのサーボモータ制御用構成品２ａが内蔵されたドライブユニット本体２と、ドライブユニット本体２とは別体で構成され、かつ、当該ドライブユニット本体２のサーボモータ制御用構成品２ａをサーボモータに対して電気的に接続させるための外部接続用構成品４ａを備えた外部接続ユニット４とを有し、これらドライブユニット本体２と外部接続ユニット４とを相互に組み合わせて、サーボモータを制御することを可能にするインタフェース６を備えている。
【００１２】
ここで、サーボモータ（図示しない）とは、例えば、物体の位置、方位、姿勢、速度などを制御量として、目標位置（座標）に追従するように自動で作動するサーボ機構において、当該物体の位置や速度などを制御する際に使用される電動機であり、その用途としては、例えば各種の生産（製造）機械、精密ステージ、産業用ロボットなどにおける位置決め制御（停止位置制御）を想定することができる。
【００１３】
この場合、サーボモータの動作では、図示しないエンコーダ或いはレゾルバ（サーボモータに設けられ、回転角、回転速度、回転方向を検出し、その検出（情報）信号をサーボモータ用ドライブユニットにフィードバックする回転検出器）によって、サーボモータの出力軸（図示しない）の回転位置や回転速度を検知しながら、現在位置（座標）信号と目標位置（座標）信号とを比較してフィードバック制御（位置制御や速度制御など）が行われる。このとき、現在位置（座標）信号と目標位置（座標）信号とに差がある場合、サーボモータを目標位置（座標）との差分を減少させる方向に動作（回転）させる。そして、かかる手順を、最終的に目標値に到達するか、許容範囲に入るまで繰り返すことで、位置決め制御（停止位置制御）が行われる。
【００１４】
上記したサーボモータの動作を制御するために、ドライブユニット本体２には、当該ドライブユニット本体２の種類に応じて構築されるサーボモータ制御用構成品２ａが内蔵されている。この場合、サーボモータ制御用構成品２ａとしては、サーボモータの種類（例えば、内部仕様）や使用目的などに応じて設定されるため、ここでは特に限定しないが、例えば、電源整流回路、モータ駆動用アンプ、制御回路などの部品を含めて構成することができる。
【００１５】
また、上記したドライブユニット本体２のサーボモータ制御用構成品２ａをサーボモータに対して電気的に接続させるために、外部接続ユニット４には、当該外部接続ユニット４の種類に応じて構築される外部接続用構成品４ａが備えられている。この場合、外部接続用構成品４ａとしては、サーボモータの種類（例えば、内部仕様）や使用目的などに応じて設定されるため、ここでは特に限定しないが、例えば、エンコーダ或いはレゾルバなどの回転検出器用インタフェース、外部表示装置、外部Ｉ／Ｏインタフェースなどの部品を含めて構成することができる。
【００１６】
このようなサーボモータ用ドライブユニットにおいて、インタフェース６は、ドライブユニット本体２及び外部接続ユニット４の種類に応じて構築されるサーボモータ制御用構成品２ａ及び外部接続用構成品４ａの双方に、着脱自在に接続させる構造に構成することが可能である。この場合、当該インタフェース６を、サーボモータ制御用構成品２ａ及び外部接続用構成品４ａの双方に接続させることで、当該ドライブユニット本体２と外部接続ユニット４とを相互に組み合わせて、サーボモータ用ドライブユニットを構成した状態において、当該サーボモータ用ドライブユニットによって、サーボモータを制御することが可能となる。
【００１７】
また、インタフェース６は、ドライブユニット本体２のサーボモータ制御用構成品２ａに対して着脱自在に接続可能な第１の接続部６ａと、外部接続ユニット４の外部接続用構成品４ａに対して着脱自在に接続可能な第２の接続部６ｂとを備えている。ここで、インタフェース６としては、市販されている既存のもの例えば、基板対基板接続用コネクタ、フレキシブルケーブル、フレキシブル基板などを適用することができる。一例として図１(ｂ)には、基板対基板接続用コネクタをインタフェース６として適用した構成例が示されている。
【００１８】
インタフェース６として基板対基板接続用コネクタを適用する場合には、ドライブユニット本体２と外部接続ユニット４とを相互に組み合わせる際に、サーボモータ制御用構成品２ａの端部（例えば、電源整流回路、モータ駆動用アンプ、制御回路などの部品が構築された基板２ｂの端部）と、外部接続用構成品４ａの端部（例えば、回転検出器用インタフェース、外部表示装置、外部Ｉ／Ｏインタフェースなどの部品が構築された基板４ｂの端部）とが、互いに接近した位置関係となる部位相互間に、当該基板対基板接続用コネクタ（インタフェース６）を配置することが好ましい。
【００１９】
これに対して、ドライブユニット本体２と外部接続ユニット４とを相互に組み合わせる際に、サーボモータ制御用構成品２ａの端部と、外部接続用構成品４ａの端部とが、互いに離間していたり、或いは、双方の端部相互間に障害物が介在していたりするような場合には、フレキシブルケーブル（又は、フレキシブル基板）をインタフェース６として適用すればよい。
【００２０】
これによれば、上記したインタフェース６を適用することで、ドライブユニット本体２と外部接続ユニット４とを相互に組み合わせる際に、第１の接続部６ａをサーボモータ制御用構成品２ａ（例えば、基板２ｂの端部）に接続させると共に、第２の接続部６ｂを外部接続用構成品４ａ（例えば、基板４ｂの端部）に接続させることで、当該インタフェース６を介して、サーボモータ制御用構成品２ａと外部接続用構成品４ａとを電気的に接続させることができる。
【００２１】
以上、本実施形態によれば、インタフェース６を、ドライブユニット本体２及び外部接続ユニット４の種類に応じて構築されるサーボモータ制御用構成品２ａ及び外部接続用構成品４ａの双方に、着脱自在に接続させる構造に構成可能としたことで、当該インタフェース６を、各種のサーボモータ制御用構成品２ａ及び外部接続用構成品４ａの種類（例えば、内部仕様）を問わず、これら双方に接続可能なものとして、共通化（統一化）させることができる。
【００２２】
これにより、既存のドライブユニット本体２の内部仕様（サーボモータ制御用構成品２ａ）、及び、既存の外部接続ユニット４の内部仕様（外部接続用構成品４ａ）に一切の変更を加えることなく、そのまま用いて、当該インタフェース６を介して電気的に相互に接続させることができるため、ドライブユニット本体２と外部接続ユニット４とを相互に組み合わせて、サーボモータを制御可能に使用することができる。
【００２３】
また、本実施形態によれば、ドライブユニット本体２及び外部接続ユニット４については、既存のものをそのまま用いており、新たに構成（製造）するものは、インタフェース６の接続に関する仕様のみであるため、ドライブユニット全体に要する製造コストを大幅に低減させることができる。
【００２４】
また、本実施形態によれば、サーボモータ制御用構成品２ａの端部と、外部接続用構成品４ａの端部との部位相互間の状況（例えば、部位相互間が接近、或いは、離間している状況、部位相互間に障害物が介在している状況など）に応じて、最適な種類のインタフェース６（例えば、基板対基板接続用コネクタ、フレキシブルケーブル、フレキシブル基板など）を選択して適用することができる。
【００２５】
これにより、ドライブユニット本体２（サーボモータ制御用構成品２ａ）、及び、外部接続ユニット４（外部接続用構成品４ａ）の設計の自由度を飛躍的に向上させることができると共に、サーボモータ制御用構成品２ａ（例えば、電源整流回路、モータ駆動用アンプ、制御回路などの部品）、及び、外部接続用構成品４ａ（例えば、回転検出器用インタフェース、外部表示装置、外部Ｉ／Ｏインタフェースなどの部品）の配置の自由度も飛躍的に向上させることができるため、これら構成品（部品）が配置される基板２ｂ,４ｂに対する有効利用を図ることができる。
【００２６】
また、本実施形態によれば、例えば図２に示すように、インタフェース６は、複数種類のドライブユニット本体２のサーボモータ制御用構成品２ａ、及び、複数種類の外部接続ユニット４の外部接続用構成品４ａの双方に、着脱自在に接続させる構造に構成可能であり、当該インタフェース６を、サーボモータ制御用構成品２ａ及び外部接続用構成品４ａの双方に接続させることで、複数種類のドライブユニット本体２と複数種類の外部接続ユニット４とを、選択的に相互に組み合わせて、サーボモータを制御可能にすることができる。
【００２７】
これにより、共通化（統一化）させたインタフェース６によって、複数種類のドライブユニット本体２と複数種類の外部接続ユニット４との任意の組み合わせが可能となり、その結果、当該組み合わせの自由度によって、様々な用途や目的に対応した無限仕様のサーボモータ用ドライブユニットを実現することができる。
【符号の説明】
【００２８】
２  ドライブユニット本体
２ａ  サーボモータ制御用構成品
４  外部接続ユニット
４ａ  外部接続用構成品
６  インタフェース
【図１】
2012249361.tif 000003
【図２】
2012249361.tif 000004