特許 6092701 ２軸同期駆動装置及び２軸同期駆動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6092701

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】２軸同期駆動装置及び２軸同期駆動方法

(51)【国際特許分類】

   G05D 3/12 20060101AFI20170227BHJP

   G05B 19/18 20060101ALI20170227BHJP

   B23Q 15/00 20060101ALI20170227BHJP

   H02P 5/46 20060101ALI20170227BHJP

【ＦＩ】

   G05D3/12

   G05B19/18 C

   B23Q15/00 J

   H02P5/46

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-92569(P2013-92569)

(22)【出願日】2013年4月25日

(65)【公開番号】特開2014-215813(P2014-215813A)

(43)【公開日】2014年11月17日

【審査請求日】2015年9月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104503

【弁理士】

【氏名又は名称】益田 博文

(72)【発明者】

【氏名】今野 敬一

(72)【発明者】

【氏名】後藤 博

(72)【発明者】

【氏名】長沼 聡

【審査官】 佐々木 一浩

(56)【参考文献】

【文献】 特許第３１２５０１５（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｄ ３／１２

Ｂ２３Ｑ １５／００

Ｇ０５Ｂ １９／１８

Ｈ０２Ｐ ５／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１駆動軸を駆動するための第１モータと、
第２駆動軸を駆動するための第２モータと、
を有し、
前記第１モータ及び前記第２モータを同期させて駆動制御する、２軸同期駆動装置において、
前記第１モータの駆動位置及び前記第２モータの駆動位置が所定の範囲を逸脱しないように、前記第１駆動軸の駆動速度、若しくは、前記第２駆動軸の駆動速度、を制御する制御手段と、
前記第１モータ及び前記第２モータに共通の位置指令を生成する指令生成手段と、
前記指令生成手段で生成された前記位置指令を順次払い出す指令払出手段と、
前記第１モータに機械結合され当該第１モータの実駆動位置を検出する第１検出器と、
前記第２モータに機械結合され当該第２モータの実駆動位置を検出する第２検出器と、を有し、
前記制御手段は、
前記指令払出手段から払い出された前記位置指令、及び、前記第１検出器で検出された前記第１モータの実駆動位置を入力し、前記位置指令の制御量に対応した前記第１モータの第１目標駆動位置と前記入力した前記第１モータの実駆動位置との第１位置偏差に基づき前記第１モータの駆動を制御するための、第１モータ制御手段と、
前記指令払出手段から払い出された前記位置指令、及び、前記第２検出器で検出された前記第２モータの実駆動位置を入力し、前記位置指令の制御量に対応した前記第２モータの第２目標駆動位置と前記入力した前記第２モータの実駆動位置との第２位置偏差に基づき前記第２モータの駆動を制御するための、第２モータ制御手段と、
前記第１検出器で検出された前記第１モータの実駆動位置と、前記第２検出器で検出された前記第２モータの実駆動位置との、相対偏差を算出する相対偏差算出手段と、
前記相対偏差算出手段で算出された前記相対偏差が、所定のしきい値以上であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記相対偏差が前記しきい値未満であると判定された場合には、前記位置指令の払い出しを実行し、前記判定手段により前記相対偏差が前記しきい値以上であると判定された場合には、前記位置指令の払い出しを停止するように、前記指令払出手段を制御する払い出し制御手段と、
を備える
ことを特徴とする２軸同期駆動装置。

【請求項2】

請求項１記載の２軸同期駆動装置において、
前記制御手段は、
前記第１モータ及び前記第２モータのうち、駆動位置が進んでいる一方のモータの駆動を減速又は停止させる
ことを特徴とする２軸同期駆動装置。

【請求項3】

請求項１記載の２軸同期駆動装置において、
前記制御手段は、
前記第１モータ及び前記第２モータのうち、駆動位置が進んでいる一方のモータの駆動を停止させるとともに、駆動位置が遅れている他方のモータの駆動を継続する
ことを特徴とする２軸同期駆動装置。

【請求項4】

請求項１記載の２軸同期駆動装置において、
前記制御手段は、
前記第１モータ及び前記第２モータのうち、駆動位置が遅れている他方のモータの駆動を加速する
ことを特徴とする２軸同期駆動装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項記載の２軸同期駆動装置において、
前記第１モータ制御手段は、
前記位置指令と前記第１モータの実駆動位置とを入力して前記第１位置偏差を算出し、その算出された当該第１位置偏差に対応した第１速度指令を出力する第１偏差カウンタと、
前記第１偏差カウンタから出力された前記第１速度指令に基づき前記第１モータの駆動を制御する第１モータ駆動回路と、
を備えており、
前記第２モータ制御手段は、
前記位置指令と前記第２モータの実駆動位置とを入力して前記第２位置偏差を算出し、その算出された当該第２位置偏差に対応した第２速度指令を出力する第２偏差カウンタと、
前記第２偏差カウンタから出力された前記第２速度指令に基づき前記第２モータの駆動を制御する第２モータ駆動回路と、
を備えていることを特徴とする２軸同期駆動装置。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか１項記載の２軸同期駆動装置において、
前記第１駆動軸は、
当該第１駆動軸と同一軸心で第１圧入軸が設けられ、
前記第２駆動軸は、
当該第２駆動軸と同一軸心で第２圧入軸が設けられ、
前記第１駆動軸に設けた前記第１圧入軸、及び、前記第２駆動軸に設けた前記第２圧入軸は、
対応する被圧入部材にそれぞれ圧入するために前記第１モータのトルク、前記第２モータのトルクにより軸方向の第１圧入荷重、第２圧入荷重を作用させる
ことを特徴とする２軸同期駆動装置。

【請求項7】

第１駆動軸を駆動するための第１モータと、第２駆動軸を駆動するための第２モータと、
を、互いに同期させて駆動制御する、２軸同期駆動方法において、
前記第１モータの駆動位置及び前記第２モータの駆動位置が所定の範囲を逸脱しないように、前記第１駆動軸の駆動速度、若しくは、前記第２駆動軸の駆動速度、を制御する第１ステップと、
前記第１モータ及び前記第２モータに共通の位置指令を生成する第２ステップと、
前記第２ステップで生成された前記位置指令を順次払い出す第３ステップと、
前記第１モータに機械結合され当該第１モータの実駆動位置を検出する第４ステップと、
前記第２モータに機械結合され当該第２モータの実駆動位置を検出する第５ステップと、を有し、
前記第１ステップは、
前記第３ステップで払い出された前記位置指令、及び、前記第４ステップで検出された前記第１モータの実駆動位置を入力し、前記位置指令の制御量に対応した前記第１モータの第１目標駆動位置と前記入力した前記第１モータの実駆動位置との第１位置偏差に基づき前記第１モータの駆動を制御する第６ステップと、
前記第３ステップで払い出された前記位置指令、及び、前記第５ステップで検出された前記第２モータの実駆動位置を入力し、前記位置指令の制御量に対応した前記第２モータの第２目標駆動位置と前記入力した前記第２モータの実駆動位置との第２位置偏差に基づき前記第２モータの駆動を制御する第７ステップと、
前記第４ステップで検出された前記第１モータの実駆動位置と、前記第５ステップで検出された前記第２モータの実駆動位置との、相対偏差を算出する第８ステップと、
前記第８ステップで算出された前記相対偏差が、所定のしきい値以上であるか否かを判定する第９ステップと、
前記第９ステップにより前記相対偏差が前記しきい値未満であると判定された場合には、前記位置指令の払い出しを実行し、前記第９ステップにより前記相対偏差が前記しきい値以上であると判定された場合には、前記位置指令の払い出しを停止する第１０ステップと、を備える
ことを特徴とする２軸同期駆動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、２つの駆動軸を互いに同期させて駆動する２軸同期駆動装置及び２軸同期駆動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の２軸同期駆動装置では、２つの駆動軸のうち一方の駆動軸の現在位置と他方の駆動軸の現在位置とから所定の制御量が算出され、その算出された制御量が上記一方の駆動軸の制御量に加算される。これにより、２つの駆動軸の位置ずれを確実に減らすように図られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−１４３２１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載の技術では、共通の指令により駆動される２つの駆動軸のうち一方側の駆動軸への指令の制御量を補正することで、例えば一方側の駆動軸に生じた駆動遅れを是正し、他方側の駆動軸との位置合わせを行っている。しかしながら、このような位置合わせのための同期制御を行ったとしても、各駆動軸の駆動対象物において何らかの理由で駆動抵抗が生じ、その結果それら２つの駆動対象物の動作位置に差が生じる場合がある。このような場合、２つの駆動対象物を均等に動作させるのは困難であった。

【0005】

本発明の目的は、駆動抵抗の発生により２つの駆動軸それぞれの駆動対象物の動作位置に差が生じた場合であっても、各駆動対象物を均等に動作させることができる、２軸同期駆動装置及び２軸同期駆動方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の一の観点によれば、第１駆動軸を駆動するための第１モータと、第２駆動軸を駆動するための第２モータと、を有し、前記第１モータ及び前記第２モータを同期させて駆動制御する、２軸同期駆動装置において、前記第１モータの駆動位置及び前記第２モータの駆動位置が所定の範囲を逸脱しないように、前記第１駆動軸の駆動速度、若しくは、前記第２駆動軸の駆動速度、を制御する制御手段を有する２軸同期駆動装置が適用される。

【0007】

本願に係る２軸同期駆動装置は、２つのモータ、すなわち第１モータと第２モータを備え、それら第１及び第２モータを互いに同期させて駆動制御する。第１モータは第１駆動軸を駆動し、第２モータは第２駆動軸を駆動する。このとき、それら第１駆動軸及び第２駆動軸それぞれの駆動速度は、制御手段によって制御される。その際、制御手段は、第１モータの駆動位置及び第２モータの駆動位置が所定の範囲を逸脱しないように、上記駆動速度の制御を行う。これにより、第１駆動軸及び第２駆動軸それぞれの駆動対象物のうち一方の駆動対象物に駆動抵抗が生じてそれら２つの駆動対象物の動作位置に差が生じた場合であっても、その動作位置の差を解消し、両方の駆動対象物を均等に動作させることができる。

【0008】

好ましくは、前記制御手段は、前記第１モータ及び前記第２モータのうち、駆動位置が進んでいる一方のモータの駆動を減速又は停止させる。

【0009】

これにより、第１駆動軸及び第２駆動軸それぞれの駆動対象物のうち一方の駆動対象物の動作位置が他方の駆動対象物の動作位置よりも先行している場合であっても、先行する駆動対象物に対して遅れている後続の駆動対象物を追いつかせ、両方の駆動対象物の動作位置を略同じとすることができる。

【0010】

好ましくは、前記制御手段は、前記第１モータ及び前記第２モータのうち、駆動位置が進んでいる一方のモータの駆動を停止させるとともに、駆動位置が遅れている他方のモータの駆動を継続する。

【0011】

これにより、第１駆動軸及び第２駆動軸それぞれの駆動対象物のうち一方の駆動対象物の動作位置が他方の駆動対象物の動作位置よりも先行している場合であっても、先行する駆動対象物に対して遅れている後続の駆動対象物を速やかにかつ確実に追いつかせ、両方の駆動対象物の動作位置を略同じとすることができる。

【0012】

好ましくは、前記制御手段は、前記第１モータ及び前記第２モータのうち、駆動位置が遅れている他方のモータの駆動を加速する。

【0013】

好ましくは、前記第１モータ及び前記第２モータに共通の位置指令を生成する指令生成手段と、前記位置指令生成手段で生成された前記位置指令を順次払い出す指令払出手段と、前記第１モータに機械結合され当該第１モータの実駆動位置を検出する第１検出器と、前記第２モータに機械結合され当該第２モータの実駆動位置を検出する第２検出器と、をさらに有し、前記制御手段は、前記指令払出手段から払い出された前記位置指令、及び、前記第１検出器で検出された前記第１モータの実駆動位置を入力し、前記位置指令の制御量に対応した前記第１モータの第１目標駆動位置と前記入力した前記第１モータの実駆動位置との第１位置偏差に基づき前記第１モータの駆動を制御するための、第１モータ制御手段と、前記指令払出手段から払い出された前記位置指令、及び、前記第２検出器で検出された前記第２モータの実駆動位置を入力し、前記位置指令の制御量に対応した前記第２モータの第２目標駆動位置と前記入力した前記第２モータの実駆動位置との第２位置偏差に基づき前記第２モータの駆動を制御するための、第２モータ制御手段と、前記第１検出器で検出された前記第１モータの実駆動位置と、前記第２検出器で検出された前記第２モータの実駆動位置との、相対偏差を算出する相対偏差算出手段と、前記相対偏差算出手段で算出された前記相対偏差が、所定のしきい値以上であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記相対偏差が前記しきい値未満であると判定された場合には、前記位置指令の払い出しを実行し、前記判定手段により前記相対偏差が前記しきい値以上であると判定された場合には、前記位置指令の払い出しを停止するように、前記指令払出手段を制御する払い出し制御手段と、を備える。

【0014】

本願に係る２軸同期駆動装置は、第１モータの駆動を制御するための第１モータ制御手段と、第２モータの駆動を制御するための第２モータ制御手段とを有している。そして、第１及び第２モータを互いに同期させて駆動制御するために、それら２つのモータに共通の位置指令が用いられる。指令生成手段が上記共通の位置指令を生成すると、その生成された位置指令は、指令払出手段によって順次払い出される。払い出された位置指令は、第１モータ制御手段及び第２モータ制御手段それぞれに、順次入力される。

【0015】

このとき、第１モータの実駆動位置が第１検出器によって検出されている。第１モータ制御手段は、上記検出結果に基づき、第１モータの実駆動位置が、上記入力された共通の位置指令の制御量に対応した第１目標駆動位置に近づくように（言い替えれば第１位置偏差が０となるように）、フィードバック制御を行う。同様に、第２モータ制御手段は、第２検出器の検出結果に基づき、第２モータの実駆動位置が、上記入力された共通の位置指令の制御量に対応した第２目標駆動位置に近づくように（言い替えれば第２位置偏差が０となるように）、フィードバック制御を行う。

【0016】

ここで、第１モータが駆動する第１駆動軸の駆動対象物、及び、第２モータが駆動する第２駆動軸の駆動対象物のうち、一方の駆動対象物に駆動抵抗が生じ、それら２つの駆動対象物の動作位置に差が生じた場合を考える。その場合、それら２つの駆動対象物の動作位置の差に対応して、第１モータの実駆動位置と第２モータの実駆動位置との間にも差が生じる。本願第５発明においては、この第１モータの実駆動位置と第２モータの実駆動位置との間の差が相対偏差算出手段によって算出され、その算出された差が所定のしきい値以上であるか否かが判定手段によって判定される。

【0017】

このとき、上記駆動抵抗が生じるまでの間は、第１モータ及び第２モータの実駆動位置に大きな差がなく上記判定手段の判定が満たされない。したがって、払い出し制御手段の制御によって、上記指令払い出し手段からの位置指令の払い出しがそのまま続行される。一方、駆動抵抗の発生により上記のようにして第１モータの実駆動位置と第２モータの実駆動位置との間に比較的大きな差が生じると、上記判定手段の判定が満たされる。この結果、払い出し制御手段の制御によって、上記指令払い出し手段からの位置指令の払い出しが停止され、中断する。位置指令の払い出しが停止されると、第１モータ制御手段及び第２モータ制御手段それぞれに入力される位置指令の制御量の値が０となる。これにより、いずれのモータ制御手段も、その時点でそれぞれに残っている位置偏差が０となるように各モータを制御し、残っている位置偏差が０となったら各モータの駆動を停止する。

【0018】

但し、上記中断された時点では、上述した２つの駆動対象物の動作位置の差に応じて、一方の駆動対象物の動作位置が他方の駆動対象物の動作位置よりも先行し進んでいることになる。そして、中断される直前までは、上述したように、第１モータ制御手段及び第２モータ制御手段には共通の位置指令（すなわち同一値の指令）が入力されており、その共通の位置指令に基づいて第１モータ制御手段及び第２モータ制御手段が第１モータ及び第２モータの制御をそれぞれ行っている。この結果、上記先行している駆動対象物に係るモータ（以下適宜、「先行モータ」という）の実駆動位置は、上記共通の位置指令による目標駆動位置に比較的近く、位置偏差が比較的小さい。これに対して、遅れている駆動対象物に係るモータ（以下適宜、「後続モータ」という）の実駆動位置は、上記共通の位置指令による目標駆動位置から比較的遠く、位置偏差が比較的大きくなっている。

【0019】

したがって、上記中断の後に、上記先行モータ及び上記後続モータに対し、前述したように残っている位置偏差が共に０となるように駆動制御が続行されると、先に上記先行モータの位置偏差が０となって駆動制御が終了（すなわちモータ停止）した後、追って上記後続モータの位置偏差が０となって駆動制御が終了（すなわちモータ停止）する。これにより、先行モータの駆動位置と後続モータの駆動位置とを一致させることができる。そして、この駆動位置の一致によって上記判定手段の判定が満たされなくなることから、払い出し制御手段の制御によって、上記指令払い出し手段からの位置指令の払い出しが再開される。この結果、２つのモータは駆動位置が一致した形で駆動を再開し、２つの駆動対象物の動作位置を揃えることができる。

【0020】

以上のようにして、２つの駆動対象物のうち一方に駆動抵抗が生じて動作位置に差が生じた場合であっても、その動作位置の差を確実に解消し、両方の駆動対象物を均等に動作させることができる。

【0021】

好ましくは、前記第１モータ制御手段は、前記位置指令と前記第１モータの実駆動位置とを入力して前記第１位置偏差を算出し、その算出された当該第１位置偏差に対応した第１速度指令を出力する第１偏差カウンタと、前記第１偏差カウンタから出力された前記第１速度指令に基づき前記第１モータの駆動を制御する第１モータ駆動回路と、を備えており、前記第２モータ制御手段は、前記位置指令と前記第２モータの実駆動位置とを入力して前記第２位置偏差を算出し、その算出された当該第２位置偏差に対応した第２速度指令を出力する第２偏差カウンタと、前記第２偏差カウンタから出力された前記第２速度指令に基づき前記第２モータの駆動を制御する第２モータ駆動回路と、を備えている。

【0022】

前述したように、一方の駆動対象物の動作位置が他方の駆動対象物の動作位置よりも先行した状態で、共通の位置指令の払い出しが中断される。このとき、本願第６発明においては、第１モータ駆動回路及び第２モータ駆動回路のうち、先行モータに係る駆動回路では、偏差カウンタ（第１偏差カウンタ又は第２偏差カウンタ）が算出する位置偏差（第１位置偏差又は第２位置偏差）が比較的小さくなる。これに対して、後続モータに係る駆動回路では、偏差カウンタ（第２偏差カウンタ又は第１偏差カウンタ）が算出する位置偏差（第２位置偏差又は第１位置偏差）が比較的大きくなる。

【0023】

上記中断の後に、上記先行モータ及び上記後続モータに対し駆動制御が続行されることで、先に上記先行モータに係るモータ駆動回路での上記位置偏差が０となり、対応するモータ駆動回路（第１モータ駆動回路又は第２モータ駆動回路）の制御によってモータ（第１モータ又は第２モータ）が停止する。その後、追って上記後続モータに係るモータ駆動回路での上記位置偏差が０となり、対応するモータ駆動回路（第２モータ駆動回路又は第１モータ駆動回路）の制御によってモータ（第２モータ又は第１モータ）が停止する。以上の結果、先行モータの駆動位置と後続モータの駆動位置とを確実に一致させることができる。

【0024】

好ましくは、前記第１駆動軸は、当該第１駆動軸と同一軸心で第１圧入軸が設けられ、前記第２駆動軸は、当該第２駆動軸と同一軸心で第２圧入軸が設けられ、前記第１駆動軸に設けた前記第１圧入軸、及び、前記第２駆動軸に設けた前記第２圧入軸は、対応する被圧入部材にそれぞれ圧入するために前記第１モータのトルク、前記第２モータのトルクにより軸方向の第１圧入荷重、第２圧入荷重を作用させる。

【0025】

これにより、第１駆動軸からの第１圧入荷重による被圧入部材への第１圧入軸の圧入と、第２駆動軸からの第２圧入荷重による被圧入部材への第２圧入軸の圧入とを、互いに同期させて行うことができる。そして、第１圧入軸及び第２圧入軸のうち一方に何らかの理由で被圧入部材への圧入抵抗（例えば駆動抵抗等）が生じて、それら２つの圧入軸の圧入方向の位置（圧入高さ）に差が生じた場合であっても、その差を解消し両方の圧入軸を均等に同時に圧入することができる。

【0026】

上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１駆動軸を駆動するための第１モータと、第２駆動軸を駆動するための第２モータと、を、互いに同期させて駆動制御する、２軸同期駆動方法において、前記第１モータの駆動位置及び前記第２モータの駆動位置が所定の範囲を逸脱しないように、前記第１駆動軸の駆動速度、若しくは、前記第２駆動軸の駆動速度、を制御する２軸同期駆動方法が適用される。

【発明の効果】

【0027】

本発明の２軸同期駆動装置及び２軸同期駆動方法によれば、駆動抵抗の発生により２つの駆動軸それぞれの駆動対象物の動作位置に差が生じた場合であっても、各駆動対象物を均等に動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】一実施形態の２軸同期駆動装置の駆動対象となる、処理装置の一例を表す説明図である。

【図2】一実施形態の２軸同期駆動装置の機能的構成を表すブロック図である。

【図3】相対偏差算出部、判定部、払い出し制御部、及び位置指令出力回路の協働により実行される制御手順の一例を表すフローチャートである。

【図4】圧入荷重を設定する変形例における、２軸同期駆動装置の機能的構成を表すブロック図である。

【図5】相対偏差算出部、判定部、払い出し制御部、位置指令出力回路、及び圧入荷重判定回路の協働により実行される制御手順の一例を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、一実施の形態を図面を参照して説明する。

【0030】

＜処理装置の概略＞
図１は、本実施形態による２軸同期駆動装置の駆動対象となる処理装置の一例（この例ではいわゆる圧入装置）を表す説明図である。図１において、処理装置１は、一対の基台１０，２０と、ワークとしてのシャフトＷ１（第１圧入軸に相当）及びシャフトＷ２（第２圧入軸に相当）をそれぞれ支持するワーク支持台１１，２１と、基台１０，２０にそれぞれ設けられ、ワーク支持台１１，２１をそれぞれ図１中上下方向に進退させる第１駆動軸１２及び第２駆動軸２２と、基台１０，２０に設けられ上記第１及び第２駆動軸１２，２２をそれぞれ進退駆動する第１及び第２モータ１４，２４（図１では図示せず。後述の図２参照）と、を有する。

【0031】

シャフトＷ１は、第１駆動軸１２と同一軸心で設けられている。そして、シャフトＷ１は、上記第１モータ１４が駆動されてワーク支持台１１が図１中の上方へ前進する際に、ワーク支持台１１から作用する、第１モータ１４のトルクによる軸方向の圧入荷重（第１圧入荷重に相当）によって、ディスクＤ（被圧入部材に相当）へと圧入される。同様に、シャフトＷ２は、第２駆動軸２２と同一軸心で設けられている。そして、シャフトＷ２は、上記第２モータ２４が駆動されてワーク支持台２１が図１中の上方へ前進する際に、ワーク支持台２１から作用する、第２モータ２４のトルクによる軸方向の圧入荷重（第２圧入荷重に相当）によって、ディスクＤへと圧入される。

【0032】

上記構成において、この例では、上記シャフトＷ１，Ｗ２の進退方向（図１中の上下方向）における配置位置は、ディスクＤに対してずらされている。これに対応して、上記圧入作業の開始前に、シャフトＷ１，Ｗ２はそれぞれ位置決め部１３，２３に突き当てられることで、それぞれ初期位置へ位置決めされる。その後、後述する本実施形態の２軸同期駆動装置で第１及び第２モータ１４，２４の駆動が同期制御されることで、第１及び第２駆動軸１２，２２を介したワーク支持台１１，２１の進退動作が同期して制御される。これにより、ディスクＤに対しシャフトＷ１，Ｗ２を圧入し組み付けることができる。

【0033】

＜２軸同期駆動装置＞
図２は、本実施形態による２軸同期駆動装置の一例を示すブロック図である。図２において、２軸同期駆動装置１００は、上記第１駆動軸１２を駆動するための第１モータ１４と、上記第２駆動軸２２を駆動するための第２モータ２４と、第１モータ１４に機械結合され第１モータ１４の実駆動位置を検出する第１検出器１５と、第２モータ２４に機械結合されて第２モータ２４の実駆動位置を検出する第２検出器２５と、サーボアンプ２と、位置指令出力回路８と、相対偏差算出部５と、判定部６と、払い出し制御部７と、を有する。

【0034】

位置指令出力回路８は、第１モータ１４及び第２モータ２４に共通の位置指令を生成する指令生成部３と、位置指令生成部３で生成された位置指令（例えばパルス列からなる）を順次払い出す指令払出部４と、を有する。なお、指令生成部３は、本実施形態における指令生成手段として機能し、指令払出部４は、本実施形態における指令払出手段として機能する。

【0035】

サーボアンプ２は、第１モータ制御部１６（第１モータ制御手段に相当）と、第２モータ制御部２６（第１モータ制御手段に相当）と、を有する。

【0036】

第１モータ制御部１６は、第１偏差カウンタ１７と、第１モータ駆動回路１８と、を有する。第１偏差カウンタ１７は、指令払出部４から払い出された上記位置指令と、上記第１検出器１５からの第１モータ１４の実駆動位置とを入力する。そして、第１偏差カウンタ１７は、入力された上記位置指令の制御量に対応した第１モータ１４の目標駆動位置（第１目標駆動位置に相当）と、上記入力された第１モータ１４の実駆動位置と、の偏差（第１位置偏差）を算出する。さらに、第１偏差カウンタ１７は、その算出された第１位置偏差に対応した速度指令（第１速度指令）を出力する。第１モータ駆動回路１８は、第１偏差カウンタ１７から出力された上記第１速度指令に基づき、第１モータ１４の駆動を制御する。

【0037】

第２モータ制御部２６は、第２偏差カウンタ２７と、第２モータ駆動回路２８と、を有する。第２偏差カウンタ２７は、指令払出部４から払い出された上記位置指令と、上記第２検出器２５からの第２モータ２４の実駆動位置とを入力する。そして、第２偏差カウンタ２７は、入力された上記位置指令の制御量に対応した第２モータ２４の目標駆動位置（第２目標駆動位置に相当）と、上記入力された第２モータ１４の実駆動位置と、の偏差（第２位置偏差）を算出する。さらに、第２偏差カウンタ２７は、その算出された第２位置偏差に対応した速度指令（第２速度指令）を出力する。第２モータ駆動回路２８は、第２偏差カウンタ２７から出力された上記第２速度指令に基づき、第２モータ２４の駆動を制御する。

【0038】

相対偏差算出部５は、上記第１検出器１５で検出された第１モータ１４の実駆動位置と、上記第２検出器２５で検出された第２モータ２４の実駆動位置とを入力し、それらの相対偏差を算出する。

【0039】

判定部６は、相対偏差算出部５で算出された上記相対偏差が、所定のしきい値以上であるか否かを判定する（詳細は後述）。

【0040】

払い出し制御部７は、判定部６により相対偏差がしきい値未満であると判定された場合には上記位置指令の払い出しを実行し、判定部６により相対偏差がしきい値以上であると判定された場合には上記位置指令の払い出しを一時停止するように、指令払出部４を制御する。

【0041】

なお、上記サーボアンプ２と、相対偏差算出部５と、判定部６と、払い出し制御部７とが、各請求項記載の、第１モータ１４及び第２モータ２４を同期させ、第１モータ１４の駆動位置及び第２モータ２４の駆動位置が所定の範囲を逸脱しないように、第１駆動軸１２の駆動速度、若しくは、第２駆動軸２２の駆動速度、を制御する制御手段として機能する。

【0042】

＜制御手順＞
上記構成において、上記相対偏差算出部５、判定部６、払い出し制御部７、及び位置指令出力回路８の協働により実行される、制御手順の一例を、図３のフローにより説明する。

【0043】

図３において、まず、ステップＳ１で、位置指令出力回路８の指令生成部３が、第１及び第２モータ２４を互いに同期させて駆動制御するために、それら２つのモータ１４，２４に共通の位置指令を生成する。そして、その生成された位置指令が、指令払出部４によって順次サーボアンプへと払い出される。払い出された位置指令は、サーボアンプ２の第１モータ制御部１６の上記第１偏差カウンタ１７及び第２モータ制御部２６の第２偏差カウンタ２７に、順次入力される。

【0044】

このとき、第１モータ１４の実駆動位置が第１検出器１５によって検出されている。第１モータ制御部１６は、上記検出結果に基づき、第１モータ１４の上記実駆動位置が、上記入力された共通の位置指令（上記の例ではパルス列からなる）の制御量に対応した上記第１目標駆動位置に近づくように（言い替えれば上記第１位置偏差が”０”となるように）フィードバック制御を行う。同様に、第２モータ制御部２６は、第２検出器２５の検出結果に基づき、第２モータ２４の上記実駆動位置が、上記入力された共通の位置指令の制御量に対応した上記第２目標駆動位置に近づくように（言い替えれば第２位置偏差が”０”となるように）フィードバック制御を行う。これにより、前述したように処理装置１においてシャフトＷ１，Ｗ２に軸方向の圧入荷重を作用させてディスクＤに圧入するとき、第１駆動軸１２からの上記第１圧入荷重によるディスクＤへのシャフトＷ１の圧入と、第２駆動軸２２からの上記第２圧入荷重によるディスクＤへのシャフトＷ２の圧入とを、互いに同期させて行うことができる。

【0045】

上記ステップＳ１の後、ステップＳ２で、上記判定部６が、上記相対偏差算出部５によって算出された上記第１モータ１４の実駆動位置と第２モータ２４の実駆動位置との間の差が、所定のしきい値以上であるか否かを判定する。この判定には、以下のような意義がある。

【0046】

すなわち、例えば、第１モータ１４が駆動する第１駆動軸１２の駆動対象物（上記の例ではシャフトＷ１）、及び、第２モータ２４が駆動する第２駆動軸２２の駆動対象物（上記の例ではシャフトＷ２）のうち、一方の駆動対象物に駆動抵抗が生じ、それら２つの駆動対象物の動作位置に差が生じたとする。その場合、それら２つの駆動対象物の動作位置の差に対応して、上記第１モータ１４の実駆動位置と上記第２モータ２４の実駆動位置との間にも差が生じる。

【0047】

このとき、上記駆動抵抗が生じるまでの間は、第１モータ１４及び第２モータ２４の実駆動位置に大きな差がない。この結果、上記ステップＳ２における判定部６の判定が満たされず（Ｓ２：ＮＯ）、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、指令払出部４からの位置指令の払い出しが完了したか否かが（言い替えれば上記２つの駆動対象物が目標位置に達したか否か）が判定される。払い出しが完了するまでは、ステップＳ５の判定が満たされず（Ｓ５：ＮＯ）ステップＳ１に戻って同様の手順が繰り返される。すなわち、上記２つの駆動対象物が目標位置に達して払い出しが完了するまでは、払い出し制御部７の制御によって指令払出部４からの位置指令の払い出しがそのまま続行される。

【0048】

一方、上記ステップＳ２において、駆動抵抗の発生により上記のようにして第１モータ１４の実駆動位置と第２モータ２４の実駆動位置との間に比較的大きな差が生じると、上記相対偏差が上記所定のしきい値以上となってステップＳ２における判定部６の判定が満たされ（Ｓ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３へ移行する。

【0049】

ステップＳ３では、払い出し制御部７の制御によって、指令払出部４からの位置指令の払い出しが中断（一時停止）される。その後、ステップＳ２に戻って同様の手順が繰り返される。すなわち、上記中断は、上記相対偏差が上記所定のしきい値未満となりステップＳ２における判定部６の判定が満たされなくなるまで継続される。このようにして位置指令の払い出しが中断されると、上記したようにして第１モータ制御部１６の第１偏差カウンタ１７及び第２モータ制御部２６の第２偏差カウンタ２７それぞれに入力される位置指令の制御量の値が”０”となる。これにより、いずれのモータ駆動回路１８，２８も、その時点でそれぞれに残っている位置偏差が”０”となるように各モータ１４，２４を制御し、残っている位置偏差が”０”となったら各モータ１４，２４の駆動が停止する。

【0050】

但し、上記中断された時点では、上述した２つの駆動対象物の動作位置の差に応じて、一方の駆動対象物の動作位置が他方の駆動対象物の動作位置よりも先行し進んでいることになる。そして、中断される直前までは、上述したように、第１偏差カウンタ１７及び第２偏差カウンタ２７には共通の位置指令（すなわち同一値の指令）が入力されており、その共通の位置指令に基づいて第１モータ１４及び第２モータ２４の制御がそれぞれ行われている。この結果、上記先行している駆動対象物に係るモータ１４又は２４（先行モータ）の実駆動位置は、上記共通の位置指令による目標駆動位置に比較的近く、第１偏差カウンタ１７（又は第２偏差カウンタ２７）が算出する第１位置偏差（又は第２位置偏差）が比較的小さい。これに対して、遅れている駆動対象物に係るモータ２４又は１４（後続モータ）の実駆動位置は、上記共通の位置指令による目標駆動位置から比較的遠く、第２偏差カウンタ２７（又は第１偏差カウンタ１７）が算出する第２位置偏差（又は第１位置偏差）が比較的大きくなっている。

【0051】

したがって、上記中断の後に、上記先行モータ１４（又は２４）及び上記後続モータ２４（又は１４）に対し、前述したように残っている位置偏差が共に”０”となるように駆動制御が続行されることで、先に上記先行モータ１４（又は２４）に係るモータ駆動回路１８（又は２８）での位置偏差が”０”となって駆動制御が終了（すなわちモータ停止）した後、追って上記後続モータ２４（又は１４）に係るモータ駆動回路２８（又は１８）での位置偏差が”０”となって駆動制御が終了（すなわちモータ停止）する。これにより、先行モータ１４（又は２４）の駆動位置と後続モータ２４（又は１４）の駆動位置とを一致させることができる。

【0052】

そして、この駆動位置の一致によって上記相対偏差が上記所定のしきい値未満となりステップＳ２における判定部６の判定が満たされなくなる（Ｓ２：ＮＯ）。この結果、上述したようにステップＳ５へ移行して、払い出し制御部７の制御によって、指令払出部４からの位置指令の払い出しが再開される（ステップＳ５：ＮＯ）。この結果、２つのモータ１４，２４は駆動位置が一致した形で駆動を再開し、２つの駆動対象物の動作位置を揃えることができる。再開後、２つの駆動対象物が目標位置に達すると払い出しが完了するので上記ステップＳ５の判定が満たされ（Ｓ５：ＹＥＳ）、このフローを終了する。

【0053】

以上のようにして、本実施形態によれば、２つの駆動対象物のうち一方に駆動抵抗が生じて動作位置に差が生じた場合であっても、その動作位置の差を確実に解消し、両方の駆動対象物を均等に動作させることができる。したがって、前述したように処理装置１においてシャフトＷ１，Ｗ２に軸方向の圧入荷重を作用させてディスクＤに圧入するとき、シャフトＷ１，Ｗ２のうち一方に何らかの理由で被圧入部材への圧入抵抗（例えば駆動抵抗等）が生じて、それら２つのシャフトＷ１，Ｗ２の圧入方向の位置（圧入高さ）に差が生じた場合であっても、その差を解消し両者を均等に同時に圧入することができる。

【0054】

なお、上記においては、第１モータ１４及び第２モータ２４のうち、駆動位置が進んでいる上記先行モータの駆動を停止させるとともに、駆動位置が遅れている上記後続モータの駆動を継続したが、先行モータの駆動を減速するにとどめてもよい。
また、前記第１モータ１４及び前記第２モータ２４のうち、駆動位置が進んでいる上記先行モータの駆動を停止させるとともに、駆動位置が遅れている上記後続モータの駆動を加速するようにしても構わない。

【0055】

なお、開示の実施形態は、上記の態様に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。

【0056】

（１）圧入荷重設定を行う場合
本変形例による２軸同期駆動装置１００′の機能的構成を、図４に示す。図４に示すように、本変形例の２軸同期駆動装置１００′では、図２に示した構成に加え、圧入荷重検出器５６、圧入荷重設定器５５、及び圧入荷重判定回路５７が新たに設けられる。

【0057】

圧入荷重検出器５６は、例えばロードセル等により構成され、シャフトＷ１，Ｗ２に加えられる上記圧入荷重の値を検出する。

【0058】

圧入荷重設定器５５は、圧入が完了したとみなせる圧入荷重設定値（停止圧入荷重設定値）を、使用者が操作入力するためのものである。

【0059】

圧入荷重判定回路５７は、上記圧入荷重検出器５６により検出された圧入荷重の値が、上記圧入荷重設定器５５により設定された停止圧入荷重設定値に達したか否かを判定する。

【0060】

本変形例において、上記相対偏差算出部５、判定部６、払い出し制御部７、位置指令出力回路８、及び圧入荷重判定回路５７の協働により実行される、制御手順の一例を、図５のフローにより説明する。

【0061】

図５に示すフローでは、図３のフローの各手順に加え、ステップＳ４とステップＳ６とが新たに設けられる。

【0062】

すなわち、第１モータ１４及び第２モータ２４の実駆動位置に大きな差がなく、上記ステップＳ２における判定部６の判定が満たされない場合（Ｓ２：ＮＯ）、新たに設けたステップＳ４に移行する。

【0063】

ステップＳ４では、圧入荷重判定回路５７により、上記圧入荷重検出器５６により検出された圧入荷重の値が、上記停止圧入荷重設定値に達したか否かが判定される。停止圧入荷重設定値に達していれば、ステップＳ４の判定が満たされて（Ｓ４：ＹＥＳ）正常に圧入が完了したとみなされ、このフローを終了する。停止圧入荷重設定値に達していなければステップＳ４の判定が満たされず（Ｓ４：ＮＯ）、前述したステップＳ５に移行する。

【0064】

ステップＳ５では、上記同様、指令払出部４からの位置指令の払い出しが完了したか否かが（言い替えれば上記２つの駆動対象物が目標位置に達したか否か）が判定される。ここで、本変形例においては、ステップＳ５の前に上記ステップＳ４が設けられていることから、上記したように正常に圧入が完了した場合にはステップＳ４の判定が満たされ、（ステップＳ５へ至ることなく）このフローが終了するはずである。すなわち、上記実施形態とは異なり、ステップＳ５の判定が満たされる場合は、圧入荷重検出器５６により検出された圧入荷重の値が上記停止圧入荷重設定値に達していないにもかかわらず指令払出部４からの位置指令の払い出しが完了している場合である。この場合は、圧入荷重が十分に大きくなっていないことから、例えば何らかの機械的故障があった可能性が高い。そこで本変形例では、ステップＳ５の判定が満たされた場合にはステップＳ６に移り、所定のエラー表示等の処理が実行された後、このフローを終了する。

【0065】

この変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を得る。

【0066】

（２）その他
以上では、２軸同期駆動装置及び２軸同期駆動方法を、いわゆるワーク圧入に適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、いわゆるワーク搬送等にも適用可能である。

【0067】

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。

【0068】

その他、一々例示はしないが、開示の実施形態は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【符号の説明】

【0069】

２ サーボアンプ
３ 指令生成部（指令生成手段）
４ 指令払出部（指令払い出し手段）
５ 相対偏差算出部（相対偏差算出手段）
６ 判定部（判定手段）
７ 払い出し制御部（払い出し制御手段）
８ 位置指令出力回路
１２ 第１駆動軸
１４ 第１モータ
１５ 第１検出器
１６ 第１モータ制御部（第１モータ制御手段）
１７ 第１偏差カウンタ
１８ 第１モータ駆動回路
２２ 第２駆動軸
２４ 第２モータ
２５ 第２検出器
２６ 第２モータ制御部（第２モータ制御手段）
２７ 第２偏差カウンタ
２８ 第２モータ駆動回路
１００ ２軸同期駆動装置
１００′ ２軸同期駆動装置
Ｄ ディスク（被圧入部材）
Ｗ１ シャフト（第１圧入軸）
Ｗ２ シャフト（第２圧入軸）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】