(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３台以上のサーボアンプを有し、ＡＣサーボ機械等の負荷に負荷電源を供給するサーボアンプ部と、サーボ制御装置を制御する上位ＣＰＵ装置と、を具備し、三相交流を主電源とするサーボ制御装置において、
前記サーボアンプ部は、前記サーボアンプのアンプ電源を前記三相交流の相間から得られる単相交流とする接続手段と、前記サーボアンプが動作可能状態であることを示す前記アンプ電源の正常通電中ステータスを前記上位ＣＰＵ装置に通知するステータス通知手段と、を備え、前記上位ＣＰＵ装置は、前記アンプ電源の正常通電中ステータスの通知の有無によって前記アンプ電源の正常通電か否かを判別するソフトウェアを備え、
前記三相交流のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のうち、Ｒ相とＳ相間、Ｓ相とＴ相間及びＲ相とＴ相間から各々得られる単相交流を前記サーボアンプのアンプ電源とすることを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のサーボ制御装置において、
前記上位ＣＰＵ装置は、前記サーボアンプ３台から出力される正常通電中ステータス信号の出力状態の組合せから欠相を検出することを特徴とするサーボ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三相交流を主電源とするモーション制御装置等のサーボ制御装置であり、特にモータ組付け機械におけるＡＣサーボ制御装置の欠相検出方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
三相交流を電源とする装置においては、使用電圧が決められており、例えば、モーション制御装置（使用電圧２００〜２３０Ｖ）において、一部の相に欠相が生じ、電源電圧が１７０Ｖ未満（１５％以上）に低下して欠相の状態になると、装置の性能の低下等の不都合が生じていた。
【０００３】
従来は、この欠相を検出する場合、一次電源側の電源遮断ブレーカ部に欠相検出装置を搭載したり、また欠相検出が必要な配線ライン上に欠相検出装置を搭載して検出を行っていた。しかしながら、この従来技術では、個別の欠相検出装置を用意する必要であり、制御装置内のスペースに制約がある場合や、部品コストの節約という観点において、問題点を生じていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における問題点を解決するものであり、個別の欠相検出装置を持つことなく、配線の方法とサーボアンプ部及び上位ＣＰＵ装置上のソフトウェアを追加・変更することにより、制御装置内のスペースを新たに使用することなく、そして、部品コストの上昇を抑えることができるサーボ制御装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、３台以上のサーボアンプを有し、ＡＣサーボ機械等の負荷に負荷電源を供給するサーボアンプ部と、サーボ制御装置を制御する上位ＣＰＵ装置と、を具備し、三相交流を主電源とするサーボ制御装置において、前記サーボアンプ部は、前記サーボアンプのアンプ電源を前記三相交流の相間から得られる単相交流とする接続手段と、前記サーボアンプが動作可能状態であることを示す前記アンプ電源の正常通電中ステータスを前記上位ＣＰＵ装置に通知するステータス通知手段と、を備え、前記上位ＣＰＵ装置は、前記アンプ電源の正常通電中ステータスの通知の有無によって前記アンプ電源の正常通電か否かを判別するソフトウェアを備え、前記三相交流のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のうち、Ｒ相とＳ相間、Ｓ相とＴ相間及びＲ相とＴ相間から各々得られる単相交流を前記サーボアンプのアンプ電源とするサーボ制御装置である。
【０００７】
そして、本発明は、前記上位ＣＰＵ装置は、前記サーボアンプ３台から出力される正常通電中ステータス信号の出力状態の組合せから欠相を検出するサーボ制御装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の発明の実施の形態を説明する。
本発明のサーボ制御装置の一実施例について、図１〜図６を用いて説明する。図１は、実施例のサーボ制御装置の前面外形説明図である。図２は、実施例のサーボ制御装置の内部構成説明図である。図３は、実施例のサーボ制御装置の背面外形説明図である。図４は、実施例のサーボ制御装置の機器ブロック説明図である。図５は、実施例のサーボ制御装置における欠相検出配線説明図である。図６は、実施例のサーボ制御装置における欠相検出ソフトウェアの処理フロー説明図である。
【０００９】
実施例を説明する。本実施例のサーボ制御装置１の外観は、図１に示すように、前面には４枚のカバー扉１１を備えており、扉固定ファスナー１４の操作によりカバー扉１１の開閉ができる。また、カバー扉１１には排気スリット１２が備えられ、サーボ制御装置１の内側と外側との換気が行えるようになっている。また、サーボ制御装置１の設置、移動のために車輪回転固定もできる自在キャスタ１３を備えている。
【００１０】
本実施例のサーボ制御装置１の内部構成は、図２に示すように、４台のサーボアンプ２１〜２４、ブレーカ２６、ブレーカ２７、電磁接触器２８、電源給電表示ランプ２９、端子台３５を備えている。また、排気ファン３０、端子コネクタ３１、ジャンクションカード３２、スイッチング電源３３、動力コネクタ３４、上位ＣＰＵ装置４０を備えている。
【００１１】
サーボ制御装置１の背面外形は、図３に示すように、背面に、回生抵抗器３６とその配線処理用端子台３７が装備されている。
【００１２】
本実施例のサーボ制御装置の回路構成の一例は、図４に示すように、上位ＣＰＵ装置４０及びサーボアンプ部２０を具備している。上位ＣＰＵ装置４０はサーボ制御装置１を制御し、一方、サーボアンプ部はＡＣサーボ機械に負荷電源を供給しており、３台以上のサーボアンプを備えている。
【００１３】
上位ＣＰＵ装置４０は、ＩＳＡバスを搭載したＰＣ−ＡＴアーキテクチャのＣＰＵカードとＩ／Ｆカードとを有しており、サーボ制御装置１全体の運転制御を司るＭＰＣ（メインＰＣ）基板４２とサーボ制御を司るＲＣＰ（リアルタイムコントロールプロセッサ）基板４３とサーボアンプ２１〜２４からのレディ信号をはじめ各種制御信号や指令信号、ＡＣサーボ機械からのセンサ信号などを入出力するＩ／Ｆを持ち、そして、インタロックロジックを搭載したサーボＩ／Ｆ基板４４（４軸分）の三枚の基板を有している。
【００１４】
サーボアンプ部２０は、一次側電源としての三相交流ＡＣ２００Ｖと単相ＡＣ１００Ｖを受電するための端子台３５と、ＡＣ２００Ｖ電源遮断のためのブレーカ２６とＡＣ１００Ｖ電源遮断のためのブレーカ２７を備え、また、上位ＣＰＵ装置４０からの信号でＡＣ２００Ｖの電源遮断を操作するための電磁接触器２８を備えている。そして、一次電源の受電を示す電源給電表示ランプ２９も備えている。サーボモータを駆動制御するためのサーボアンプとして、４台のサーボアンプ２１〜２４が装備されている。また、サーボアンプ２１〜２４と上位ＣＰＵ装置４０から出される熱を排出するための排気ファン３０と、サーボアンプ２１〜２４と上位ＣＰＵ装置４０の間でやりとりされるインタロック信号や動作指令信号を接続するための端子コネクタ３１とジャンクションカード３２とを搭載し、上位ＣＰＵ装置４０やインタロック用リレーを駆動するためのＤＣ電源を供給するスイッチング電源３３を装備している。サーボモータとサーボアンプ２１〜２４は動力コネクタ３４を介して接続される。また、欠相検出のための、三相交流からサーボアンプ２１〜２３への配線はアンプ電源供給ライン４１が行う。
【００１５】
本実施例における欠相検出方法の一例について、図５及び図６を用いて説明する。図５には、三相交流からサーボアンプ２１〜２３への配線系統と、欠相を判別するための上位ＣＰＵ装置４０への配線系統を示している。三相交流の各相をＲ相５１、Ｓ相５２、Ｔ相５３とし、Ｒ相５１とＳ相５２を１台目のサーボアンプ２１のアンプ電源端子５４のＬ１とＬ２端子に接続する。これにより１台目のサーボアンプ２１は三相交流からアンプ電源を給電可能となる。同様に、Ｓ相５２とＴ相５３を２台目のサーボアンプ２２のアンプ電源端子５５のＬ１とＬ２端子に接続する。これにより２台目のサーボアンプ２２は三相交流からアンプ電源を給電可能となる。また同様に、Ｒ相５１とＴ相５３を３台目のサーボアンプ２３のアンプ電源端子５６のＬ１とＬ２端子に接続する。これにより３台目のサーボアンプ２３は三相交流からアンプ電源を給電可能となる。これらの接続が、サーボアンプ２１〜２３のアンプ電源を三相交流の相間から得られる単相交流とする接続手段であるといえる。
【００１６】
各々のサーボアンプ２１〜２３は、アンプ電源が正しく給電されていれば、アンプ電源は正常通電中でサーボアンプが動作可能状態にある意味のステータス信号であるレディ信号を出力する。１台目サーボアンプ２１からはレディ１信号５７を出力し、２台目サーボアンプ２２からはレディ２信号５８を出力し、３台目サーボアンプ２３からはレディ３信号５９を出力する。これらのレディ信号５７，５８，５９を、上位ＣＰＵ装置４０のサーボＩ／Ｆ基板４４を介してＲＣＰ基板４３上で動作する欠相検出ソフトウェアで監視することにより、欠相検出を行うことができる。レディ信号５７，５８，５９を、上位ＣＰＵ装置４０のサーボＩ／Ｆ基板４４を介して上位ＣＰＵ装置４０に通知することは、アンプ電源の正常通電中ステータスを外部に通知することであり、ステータス通知手段を利用して実行される。
【００１７】
欠相検出ソフトウェアの処理フローの一例について、図６を用いて説明する。まず、レディ１信号５７、レディ２信号５８、レディ３信号５９の状態を確認し、Ｔ相欠相判定処理６１でＴ相欠相パターン（レディ１信号ＯＮ、レディ２信号ＯＦＦ、レディ３信号ＯＦＦ）に一致するかを判断する。一致すればＴ相欠相異常処理６９に移行する。一致しなければＳ相欠相判定処理６２でＳ相欠相パターン（レディ１信号ＯＦＦ、レディ２信号ＯＦＦ、レディ３信号ＯＮ）に一致するかを判断する。一致すればＳ相欠相異常処理６８に移行する。一致しなければＲ相欠相判定処理６３でＲ相欠相パターン（レディ１信号ＯＦＦ、レディ２信号ＯＮ、レディ３信号ＯＦＦ）に一致するかを判断する。一致すればＲ相欠相異常処理６７に移行する。一致しなければ欠相無判定処理６４で欠相無しパターン（レディ１信号ＯＮ、レディ２信号ＯＮ、レディ３信号ＯＮ）に一致するかを判断する。一致すれば欠相無し正常処理６６に移行する。一致しなければ欠相を除く異常処理６５に移行する。なお、欠相検出方法としては、この処理フロー以外でも可能である。
【００１８】
以上説明したように、本実施例のサーボ制御装置は、三相交流からサーボアンプのアンプ電源としての単相交流を給電する配線の方法とサーボアンプからのレディ信号とその信号のＩ／Ｆ機能とその信号を読み取り欠相を判別する上位ＣＰＵ装置上のソフトウェアによって課題を解決するものである。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、個別の欠相検出装置を持つことなく、配線の方法とサーボアンプ部及び上位ＣＰＵ装置上のソフトウェアを追加・変更することにより、制御装置内のスペースを新たに使用することなく、そして、部品コストの上昇を抑えることができるサーボ制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のサーボ制御装置の前面外形説明図。
【図２】実施例のサーボ制御装置の内部構成説明図。
【図３】実施例のサーボ制御装置の背面外形説明図。
【図４】実施例のサーボ制御装置の機器ブロック説明図。
【図５】実施例のサーボ制御装置における欠相検出配線説明図。
【図６】実施例のサーボ制御装置における欠相検出ソフトウェアの処理フロー説明図。
【符号の説明】
１  サーボ制御装置、
１１  カバー扉
１２  排気スリット
１３  自在キャスタ
１４  扉固定ファスナー
２０  サーボアンブ部
２１〜２４  サーボアンプ
２６、２７  ブレーカ
２８  電磁接触器
２９  電源供給表示ランプ
３０  排気ファン
３１  端子コネクタ
３２  ジャンクションカード
３３  スイッチング電源
３４  動力コネクタ
３５  端子台
３６  回生抵抗器
３７  配線処理用端子台
４０  上位ＣＰＵ装置
４１  アンプ電源供給ライン
４２  ＭＰＣ（メインＰＣ）基板
４３  ＲＣＰ（リアルタイムコントロールプロセッサ）基板
４４  サーボＩ／Ｆ基板
５１  Ｒ相
５２  Ｓ相
５３  Ｔ相
５４〜５６  アンプ電源端子
５７  レディ１信号
５８  レディ２信号
５９  レディ３信号
６１  Ｔ相欠相パターン
６２  Ｓ相欠相判定処理
６３  Ｒ相欠相判定処理
６４  欠相無判定処理
６５  欠相を除く異常処理
６６  欠相無し正常処理
６７  Ｒ相欠相異常処理
６８  Ｓ相欠相異常処理
６９  Ｔ相欠相異常処理
【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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【図６】
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