特許 6203701 電動機械およびプログラム

(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】6203701

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】電動機械およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/00 20160101AFI20170914BHJP

【ＦＩ】

   H02P29/00

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-230686(P2014-230686)

(22)【出願日】2014年11月13日

(65)【公開番号】特開2016-96632(P2016-96632A)

(43)【公開日】2016年5月26日

【審査請求日】2016年4月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003458

【氏名又は名称】東芝機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100107537

【弁理士】

【氏名又は名称】磯貝 克臣

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(74)【代理人】

【識別番号】100141830

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 卓久

(72)【発明者】

【氏名】伊 東 隆 充

【審査官】 尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０２２４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０１４２４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−２９５０９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２１／００− ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
前記モータに電流を供給する電流制御部と、
前記モータの軸の位置、速度または加速度を検出する検出部と、
前記モータへの供給電流を決める電流指令に基づいて前記モータのトルクを示すトルクパラメータを算出し、前記検出部からの検出結果に基づいて前記モータの軸の回転速度を示す速度パラメータを算出する制御部と、
前記トルクパラメータと前記速度パラメータとの関係を示すグラフを表示する表示部とを備え、
前記トルクパラメータは、上限値を有し、
前記表示部は、前記モータを連続的に駆動しても問題がなくかつ前記上限値以下の前記トルクパラメータを示す第１領域と、前記上限値以下かつ前記第１領域以上の前記トルクパラメータを示す第２領域とを表示し、
前記表示部は、前記モータが第１トルクパラメータおよび第１速度パラメータで動作している時間に基づいて前記第１トルクパラメータおよび前記第１速度パラメータの軌跡の太さを変えて前記グラフを表示する電動機械。

【請求項2】

前記トルクパラメータは、前記モータへ供給される電流値、前記モータの軸の回転トルク、前記モータによって動作する制御対象の加速度または圧力のいずれかであり、あるいは、それらのいずれかから算出され、
前記速度パラメータは、前記モータの軸の回転速度であり、あるいは、前記モータの軸の位置または加速度のいずれかから算出される、請求項１に記載の電動機械。

【請求項3】

前記制御部は、前記トルクパラメータが上限値を超えないように前記電流制御部および前記モータを制御する、請求項１または請求項２に記載の電動機械。

【請求項4】

前記制御部は、前記トルクパラメータが上限値を超えた場合に、警告を発する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電動機械。

【請求項5】

前記表示部は、前記トルクパラメータおよび前記速度パラメータを、前記モータの駆動に伴いほぼリアルタイムに表示する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電動機械。

【請求項6】

前記表示部は、前記トルクパラメータおよび前記速度パラメータの変化速度を、前記グラフの線の幅または太さで表現する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電動機械。

【請求項7】

前記表示部は、前記モータの温度変化、前記モータの軸の回転方向、前記モータによって動作する制御対象の位置、あるいは、作業の工程のいずれかを前記グラフの線の色で表現する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電動機械。

【請求項8】

モータと、前記モータに電流を供給する電流制御部と、前記モータの軸の位置、速度または加速度を検出する検出部と、前記モータへの供給電流を決める電流指令を前記電流制御部へ送る制御部と、表示部とを備えた電動機械において実行されるプログラムであって、
前記モータへの供給電流を決める電流指令に基づいて、前記モータのトルクを示すトルクパラメータを前記制御部に算出させ、
前記検出部からの検出結果に基づいて、前記モータの軸の回転速度を示す速度パラメータを前記制御部に算出させ、
前記トルクパラメータは、上限値を有し、前記モータを連続的に駆動しても問題がなくかつ前記上限値以下の前記トルクパラメータを示す第１領域と、前記上限値以下かつ前記第１領域以上の前記トルクパラメータを示す第２領域と、前記モータが第１トルクパラメータおよび第１速度パラメータで動作している時間に基づいて前記第１トルクパラメータおよび前記第１速度パラメータの軌跡の太さを変えて前記トルクパラメータと前記速度パラメータとの関係を示すグラフと、を前記表示部に表示させる、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明による実施形態は、電動機械およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

射出成形機や工作機械等の電動機械はモータによって駆動される。電動機械のモータのトルクは、通常、電流の上限値によって制限される。モータに流す電流をその上限値以下とするために、電流指令または電流検出値に閾値（リミット値）が設けられている。電流指令または電流検出値がリミット値を超えた場合には、電動機械は、電流指令をリミット値でクランプする。

【0003】

このような電流の上限値は、モータの回転速度が比較的低いときには高い値で維持される。従って、モータのトルクを比較的大きく上昇させることができる。しかし、モータの回転速度が比較的高くなると、モータからの誘起電圧がモータへの印加電圧に近づき電圧飽和の状態となり、電流の上限値は低下する。このため、モータの回転速度が比較的高い場合、モータのトルクはあまり大きく上昇させることができない。従って、モータは、モータのトルクと回転速度との関係（以下、Ｔ−Ｎ特性）において或る好適な範囲を有し、そのＴ−Ｎ特性の範囲を超えないように制御されることが好ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４２２１４７０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来、モータのトルクや回転数がＴ−Ｎ特性の好適な範囲を超えた場合、電動装置は、電流が上限値を超えたことを示す警告をユーザに提示する場合がある。例えば、射出成型機の射出動作の場合、射出動作中に電流が上限値を超え、あるいは、電圧飽和になると、モータを適切に制御することができなくなる可能性がある。この場合、モータは、異常に振動したり、機械や金型を壊してしまうことがある。そこで、電動装置は、電流が上限値を超えたことを示す警告をユーザに提示する。

【0006】

しかし、ユーザは、警告に応じてモータの動作条件を緩和することができるが、その動作条件の緩和によってどの程度電流の上限値まで余裕ができたのかを把握することはできない。また、或るモータの動作条件において、ユーザがモータに対する負荷状況を把握することも困難である。

【0007】

そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、モータかかる負荷を容易に把握することができる電動機械およびプログラム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】

【0008】

本実施形態による電動機械は、電動機械モータと、モータに電流を供給する電流制御部と、モータの軸の位置、速度または加速度を検出する検出部と、モータへの供給電流を決める電流指令に基づいてモータのトルクを示すトルクパラメータを算出し、検出部からの検出結果に基づいてモータの軸の回転速度を示す速度パラメータを算出する制御部と、トルクパラメータと速度パラメータとの関係を示すグラフを表示する表示部とを備え、トルクパラメータは、上限値を有し、表示部は、モータを連続的に駆動しても問題がなくかつ上限値以下のトルクパラメータを示す第１領域と、上限値以下かつ第１領域以上のトルクパラメータを示す第２領域とを表示し、表示部は、モータが第１トルクパラメータおよび第１速度パラメータで動作している時間に基づいて第１トルクパラメータおよび第１速度パラメータの軌跡の太さを変えてグラフを表示する。

【0009】

トルクパラメータは、モータへ供給される電流値、モータの軸の回転トルク、モータによって動作する制御対象の加速度または圧力のいずれかであり、あるいは、それらのいずれかから算出され、速度パラメータは、モータの軸の回転速度であり、あるいは、モータの軸の位置または加速度のいずれかから算出されてもよい。

【0010】

制御部は、トルクパラメータが上限値を超えないように電流制御部およびモータを制御してもよい。

【0011】

制御部は、トルクパラメータが上限値を超えた場合に、警告を発してもよい。

【0012】

表示部は、トルクパラメータおよび速度パラメータを、モータの駆動に伴いほぼリアルタイムに表示してもよい。

【0013】

表示部は、トルクパラメータおよび速度パラメータの変化速度を、グラフの線の幅または太さで表現してもよい。

【0014】

表示部は、モータの温度変化、モータの軸の回転方向、モータによって動作する制御対象の位置、あるいは、作業の工程のいずれかをグラフの線の色で表現してもよい。

【0015】

本実施形態によるプログラムは、モータと、モータに電流を供給する電流制御部と、前記モータの軸の位置、速度または加速度を検出する検出部と、モータへの供給電流を決める電流指令を電流制御部へ送る制御部と、表示部とを備えた電動機械において実行されるプログラムであって、
プログラムは、モータへの供給電流を決める電流指令に基づいて、モータのトルクを示すトルクパラメータを制御部に算出させ、検出部からの検出結果に基づいて、モータの軸の回転速度を示す速度パラメータを制御部に算出させ、トルクパラメータは、上限値を有し、モータを連続的に駆動しても問題がなくかつ上限値以下のトルクパラメータを示す第１領域と、上限値以下かつ第１領域以上のトルクパラメータを示す第２領域と、モータが第１トルクパラメータおよび第１速度パラメータで動作している時間に基づいて第１トルクパラメータおよび第１速度パラメータの軌跡の太さを変えてトルクパラメータと速度パラメータとの関係を示すグラフと、を表示部に表示させる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１の実施形態に従った電動機械１００の構成例を示すブロック図。

【図2】表示操作部２０に表示されるトルクパラメータと速度パラメータとの関係の一例を示すグラフ。

【図3】メイン制御部１０においてトルクパラメータと速度パラメータとの関係を表示する動作を示すフロー図。

【図4】第２の実施形態による、トルクパラメータと速度パラメータとの関係の一例を示すグラフ。

【図5】第３の実施形態による、トルクパラメータと速度パラメータとの関係の一例を示すグラフ。

【図6】連続領域Ａ１および加減速領域Ａ２を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

【0018】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に従った電動機械１００の構成例を示すブロック図である。電動機械１００は、例えば、工作機械、射出成形機、ダイカストマシン、押出成形機等である。電動機械１００は、メイン制御部１０と、表示操作部２０と、サーボ制御部３０と、電流制御部４０と、モータ５０と、エンコーダ６０とを備えている。

【0019】

メイン制御部１０は、設定された作業条件に基づいて、制御対象としてのモータ５０の目標位置を示す位置指令を作成し、この位置指令を出力する。また、メイン制御部１０は、電流指令、速度測定値、位置測定値等のフィードバックを受けてそれらを演算し、表示操作部２０に様々な情報を表示させる。

【0020】

サーボ制御部３０は、減算器３１と、位置制御部３３と、減算器３５と、速度制御部３７と、速度演算部３９とを備えている。減算器３１は、メイン制御部１０からの位置指令と実際に検出された位置測定値との差を算出し、その差を位置誤差として出力する。位置制御部３３は、減算器３１からの位置誤差に基づいてモータ５０の目標速度を示す速度指令を出力する。減算器３５は、速度指令と速度演算部３９からの速度測定値との差を算出し、その差を速度誤差として出力する。速度制御部３７は、減算器３５からの速度誤差に基づいて、モータ５０への供給電流を決める電流指令を出力する。速度演算部３９は、複数の位置測定値の変化率に基づいて速度測定値を演算する。あるいは、速度演算部３９は、位置測定値を時間微分することにより、位置測定値から速度測定値へと変換してもよい。

【0021】

電流制御部４０は、サーボ制御部３０から電流指令を受け取ると、その電流指令に従った電流をモータ５０へ供給する。これにより、モータ５０は、上記位置指令で示された位置まで上記速度指令で示された速度で動作（回転）する。

【0022】

エンコーダ６０は、モータ５０の軸が所定の角度だけ回転するごとにパルスを出力する。あるいは、エンコーダ６０は、そのパルスをサンプリング周期ごとに計数することによって、各サンプリング周期におけるモータ５０の軸の回転位置（角度）を出力する。パルスまたはモータ５０の軸の回転位置は、減算器３１、速度演算部３９またはメイン制御部１０へフィードバックされる。これにより、減算器３１、速度演算部３９またはメイン制御部１０は、モータ５０の軸の回転位置を得ることができる。モータ５０の回転速度は、サンプリング周期およびモータ５０の回転位置から算出され得る。この演算は、エンコーダ６０、速度演算部３９またはメイン制御部１０のいずれで実行してもよい。

【0023】

エンコーダ６０は、モータ５０の回転速度（角速度）または回転加速度（角加速度）を検出してもよい。メイン制御部１０は、モータ５０の加速度を時間積分することによってもモータ５０の回転速度を得ることができる。このように、メイン制御部１０は、エンコーダ６０からの検出結果に基づいてモータ５０の軸の回転速度を算出することができる。モータ５０の軸の回転速度を示すパラメータを以下、速度パラメータと呼ぶ。速度パラメータは、モータ５０の回転速度だけでなく、サンプリング周期ごとのエンコーダ６０からのパルス数であってもよい。

【0024】

また、速度制御部３７からの電流指令は、メイン制御部１０へフィードバックされ、メイン制御部１０は、電流指令に基づいてモータ５０の回転トルクを算出する。モータ５０の回転トルクは、電流指令の電流値にトルク係数を乗算することによって算出される。モータ５０の軸の回転トルクを示すパラメータを以下、トルクパラメータと呼ぶ。

【0025】

トルクパラメータは、上述のように、モータ５０の軸の回転トルクであってもよく、電流指令であってもよく、モータ５０へ供給される電流測定値であってもよい。さらに、トルクパラメータは、モータ５０の軸の回転トルクに対応するパラメータであればよく、例えば、モータによって動作する制御対象の加速度または圧力であってもよい。制御対象の加速度または圧力は、モータ５０の軸の回転トルクに対応する（比例する）場合があるからである。メイン制御部１０は、モータ５０へ供給される電流値、制御対象の加速度または圧力のいずれかからモータ５０の軸の回転トルクを算出してもよい。この場合、トルクパラメータは、メイン制御部１０において算出された回転トルクとなる。

【0026】

表示操作部２０は、メイン制御部１０に接続されており、作業の条件、作業の進捗、消費電力等の様々な情報を表示する。また、表示操作部２０は、メイン制御部１０からトルクパラメータおよび速度パラメータを受けて、トルクパラメータと速度パラメータとの関係を示すグラフを表示する。オペレータは、表示操作部２０を参照して作業の条件を選択あるいは変更するために表示操作部２０を操作する。表示操作部２０は、電動機械内に組み込んでもよく、あるいは、電動機械の外部のＰＣ（Personal Computer）のディスプレイを用いてもよい。表示操作部２０は、タッチパネル式ディスプレイとして操作部と一体に構成されたマンマシンインタフェースでもよい。勿論、操作部は、表示部と別体に設けられていてもよい。

【0027】

図２は、表示操作部２０に表示されるトルクパラメータと速度パラメータとの関係の一例を示すグラフである。図３は、メイン制御部１０においてトルクパラメータと速度パラメータとの関係を表示する動作を示すフロー図である。

【0028】

図２のグラフは、例えば、射出成形機のトルクパラメータと速度パラメータとの関係を示している。横軸は、モータ５０の回転速度（ｍｉｎ^−１またはｒｐｍ）を示し、縦軸は、モータ５０のトルク（ｋｇｆ・ｃｍ）を示す。モータ５０がリニアモータの場合、縦軸は推力を示す。即ち、このグラフは、モータ５０のＴ−Ｎ特性を示している。モータ５０のトルクは、速度制御部３７からの電流指令にトルク係数を乗算することによって算出される。

【0029】

尚、横軸は、モータ５０の回転速度に代えて、制御対象の速度あるいはエンコーダ６０からのサンプリング周期ごとのパルス数等でもよい。即ち、横軸は、モータ５０の回転速度を示すことができる速度パラメータであればよい。また、縦軸は、モータ５０のトルクに代えて、電流指令で示される電流値あるいは電流制御部４０から出力される実測電流値等でもよい。即ち、縦軸は、モータ５０のトルクを示すことができるトルクパラメータであればよい。このように、図２に示すグラフは、オペレータが表示部２０を参照したときに、モータ５０のＴ−Ｎ特性を把握することができるグラフである。

【0030】

メイン制御部１０は、エンコーダ６０からのパルスまたはモータ５０の回転位置をサンプリング周期ごとに得る（Ｓ１０）。これにより、メイン制御部１０は、モータ５０の回転速度を算出することができる（Ｓ２０）。代替的に、メイン制御部１０は、速度演算部３９からの速度測定値を受けて、速度測定値をそのままモータ５０の回転速度として用いてもよい。

【0031】

ステップＳ１０と同時にあるいはその前後において、メイン制御部１０は、速度制御部３７からの電流指令をサンプリング周期ごとに得る（Ｓ１０）。これにより、メイン制御部１０は、モータ５０のトルクを算出することができる（Ｓ２０）。代替的に、メイン制御部１０は、電流制御部４０からモータ５０への電流測定値を入力し、その電流測定値からモータ５０のトルクを演算してもよい。この場合、電流制御部４０とモータ５０との間に電流検出器（図示せず）を設ける。

【0032】

このように、メイン制御部１０は、速度パラメータとしてモータ５０の回転速度を算出し、トルクパラメータとしてモータ５０のトルクを算出することができる。メイン制御部１０は、モータの駆動に伴い、サンプリング周期ごとにほぼリアルタイムでモータ５０の回転速度およびトルクを表示部２０に表示する（Ｓ３０）。これにより、図２に示すＴ−Ｎ特性の軌跡ＴＲＱが得られる。

【0033】

ここで、図２のリミット線ＬＭＴは、モータ５０へ供給される電流の上限値に対応するトルクの上限値である。上述の通り、電流の上限値は、モータ５０の回転速度が比較的低いときには高い値で維持されるが、モータ５０の回転速度が比較的高くなると、電圧飽和の状態となり、電流の上限値は低下する。モータ５０のトルクは、電流に比例して同様の傾向を有する。従って、リミット線ＬＭＴも、モータ５０の回転速度が比較的低いときには高い値で維持されるが、モータ５０の回転速度が比較的高くなると低下する。例えば、図２のグラフでは、リミット線ＬＭＴは、モータ５０の回転速度が約１１５０ｒｐｍ以上になると低下し始め、約１９５０ｒｐｍ以上になるとほぼゼロとなる。

【0034】

トルクがリミット線ＬＭＴを超えると、モータ５０を適切に制御することができなくなる可能性がある。この場合、モータ５０は、異常に振動したり、機械や金型を壊してしまうことがある。従って、メイン制御部１０およびサーボ制御部３０は、トルクがリミット線ＬＭＴを超えないように、モータ５０を制御する必要がある。

【0035】

尚、モータ５０のＴ−Ｎ特性がリミット線ＬＭＴに接近し、警告領域Ａａｌｍに入った場合、メイン制御部１０は、警告を発する。警告は、表示部２０に警告情報を表示させることによって実行されてもよく、他の警告灯や警報器（図示せず）で実行してもよい。モータ５０のＴ−Ｎ特性がリミット線ＬＭＴに接近し、警告領域Ａａｌｍに入った場合、メイン制御部１０は、警告を発するとともに、モータ５０または制御対象を保護するためにモータ５０への供給電流を自動で低下させてもよい。

【0036】

例えば、モータ５０が射出成形機の加熱バレル内の成形材料を押し出すスクリューを動作させる場合、軌跡ＴＲＱは、図２のグラフのように表示される。成形材料を金型内に射出するときに、モータ５０の回転速度は速くなる。成形材料が金型内に充填されると、モータ５０の回転速度は遅くなり、トルクが上昇する。また、成形材料を金型内に充填した後、保圧するときには、モータ５０の回転速度はほぼゼロとなる。そして、次の射出のために成形材料を計量する場合、モータ５０を逆回転させるために、モータ５０のトルクおよび回転速度はともに負となる。

【0037】

尚、図２において、表示操作部２０は、モータ５０の回転速度およびトルクのそれぞれの絶対値を示している。従って、モータ５０の回転速度が負値の場合、あるいは、モータ５０のトルクが負値の場合であっても、表示操作部２０は、回転速度およびトルクを第１象限に重ねて表示している。これは、電流またはトルクおよび回転速度がそれらの上限値に対してどの程度余裕があるかを把握するためには、モータ５０の回転速度およびトルクの絶対値を第１象限のみに表示すれば足りるからである。このようにＴ−Ｎ特性を第１象限のみに表示することによって、オペレータは、電流またはトルクおよび回転速度の余裕度をより容易に把握することができる。

【0038】

一連の射出動作は、グラフの原点から開始され、原点で終了する。また、射出動作におけるモータ５０のＴ−Ｎ特性は、上述のように各段階において特徴があるため、オペレータは、軌跡ＴＲＱを参照することによって、各段階における軌跡ＴＲＱを把握することができる。

【0039】

本実施形態による電動機械１００は、表示操作部２０にトルクパラメータと速度パラメータとの関係を示すグラフを表示させる。これにより、オペレータは、表示操作部２０を見ることによって、モータ５０かかる負荷を容易に把握することができ、電流またはトルクおよび回転速度がそれらの上限値までどの程度余裕があるかを容易に把握することができる。

【0040】

また、本実施形態によれば、メイン制御部１０は、トルクパラメータと速度パラメータとの関係をサンプリング周期ごとにほぼリアルタイムで表示操作部２０に表示させる。従って、オペレータは、モータ５０の動作中にリアルタイムで監視することができる。これにより、異常の発見を短時間かつ容易にすることができる。

【0041】

電動機械は、一連のシーケンス動作を繰り返し実行する場合がある。この場合、表示操作部２０は、複数のシーケンス動作に対応するＴ−Ｎ特性の軌跡ＴＲＱを重複して表示してもよい。これにより、モータ５０の経時変化を容易に確認することができる。

【0042】

また、表示操作部２０は、様々な条件、様々な金型、あるいは、様々な材料等で実行した軌跡ＴＲＱを重複して表示してもよい。これにより、条件、金型、あるいは、材料等によるＴ−Ｎ特性の相違を容易に確認することができる。

【0043】

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態による、トルクパラメータと速度パラメータとの関係の一例を示すグラフである。第２の実施形態では、表示操作部２０は、モータ５０の回転速度およびトルクを第１象限〜第４象限を用いて表示している。第２の実施形態のその他の構成および動作は、第１の実施形態の対応する構成および動作と同じでよい。従って、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0044】

さらに、第２の実施形態のように、モータ５０の回転速度およびトルクを４つの象限で示した場合、モータ５０の回転速度およびトルクのそれぞれの符号（正値または負値）が明確になる。これにより、オペレータは、モータ５０が正回転しているのか、あるいは、逆回転しているのかをその場で容易に把握することができる。また、オペレータは、モータ５０に印加されているトルクが正方向であるのか、あるいは、逆方向であるのかをもその場で容易に把握することができる。その結果、オペレータは、一連の動作の各段階における軌跡ＴＲＱをより容易に把握することができる。

【0045】

（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態による、トルクパラメータと速度パラメータとの関係の一例を示すグラフである。第３の実施形態では、表示操作部２０は、トルクパラメータおよび速度パラメータをともに縦軸に示し、時間を横軸に示している。第３の実施形態のその他の構成および動作は、第１の実施形態の対応する構成および動作と同じでよい。従って、第３の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0046】

さらに、第３の実施形態のように時間軸を表示した場合、オペレータは、一連の動作の各段階をより正確に把握することができる。但し、第３の実施形態では、第１および第２の実施形態のようにリミット線ＬＭＴを描画することはできない。

【0047】

（第１または第２の実施形態の変形例１）
変形例１による電動機械１００では、表示操作部２０は、モータ５０のトルクパラメータおよび速度パラメータの変化速度を、グラフの軌跡ＴＲＱの線幅（太さ）で表現する。これにより、オペレータは、或るトルクおよび回転速度におけるモータ５０の滞留時間を把握することができる。

【0048】

通常、Ｔ−Ｎ特性は、リミット線ＬＭＴの範囲内において、連続領域および加減速領域を有する。図６は、連続領域Ａ１および加減速領域Ａ２を示す図である。連続領域Ａ１は、モータ５０を連続的に駆動しても問題のないＴ−Ｎ特性の領域であり、比較的低トルクの領域である。加減速領域Ａ２は、モータ５０を連続的に駆動すると発熱等の問題が生じ得るＴ−Ｎ特性の領域であり、比較的高トルクの領域である。加減速領域Ａ２は、モータ５０の回転速度を加速しあるいは減速するときに一時的に短時間だけ用いてもよい領域である。

【0049】

変形例１によれば、オペレータは、連続領域Ａ１および加減速領域Ａ２におけるモータ５０の滞留時間を把握することができる。もし、連続領域Ａ１における軌跡ＴＲＱが太い場合、オペレータは動作条件に問題は無いと判断できる。もし、加減速領域Ａ２における軌跡ＴＲＱが太い場合、オペレータは、必要に応じて動作条件を変更する。このように、変形例１によれば、オペレータは、軌跡ＴＲＱの線幅（太さ）を参照して、動作条件を設定することができる。尚、変形例１は、第１または第２の実施形態に適用することができる。

【0050】

（第１〜第３の実施形態の変形例２）
変形例２による電動機械１００では、表示操作部２０は、モータ５０の温度変化、モータ５０の軸の回転方向、あるいは、モータ５０によって動作する制御対象の位置、作業の工程のいずれかを、軌跡ＴＲＱの線の色で表現する。これにより、オペレータは、Ｔ−Ｎ特性のグラフにおいて、モータ５０の温度変化、モータ５０の軸の回転方向、あるいは、モータ５０によって動作する制御対象の位置のいずれかを容易に把握することができる。

【0051】

モータ５０の温度変化を軌跡ＴＲＱの線の色で表現する場合、図１に示すように、モータ５０に温度センサ７０をさらに設ける。温度センサ７０は、サンプリング周期ごとにほぼリアルタイムモータ５０の温度を測定し、その温度測定値をサンプリング周期ごとにメイン制御部１０へ送信する。メイン制御部１０は、温度測定値に基づいて軌跡ＴＲＱの色を変更する。例えば、モータ５０の温度が第１閾値より低い場合には、メイン制御部１０は、軌跡ＴＲＱの色を青色で表示し、モータ５０の温度が第１閾値を超えた場合には、メイン制御部１０は、軌跡ＴＲＱの色を緑色で表示する。さらに、モータ５０の温度が第２閾値（第２閾値＞第１閾値）を超えた場合には、メイン制御部１０は、軌跡ＴＲＱの色を黄色で表示する。その後、モータ５０の温度が上昇するに従って、メイン制御部１０は、軌跡ＴＲＱの色を橙色、赤色へと変化させる。これにより、オペレータは、表示操作部２０に表示された軌跡ＴＲＱを参照すれば、Ｔ−Ｎ特性だけでなく、モータ５０の温度も直感的に容易に把握することができる。モータ５０の温度は、モータ５０に掛かる負荷を示している。従って、モータ５０の温度を把握することによって、オペレータは、モータ５０に掛かる負荷を把握することができる。オペレータは、モータ５０に掛かる負荷に基づいて、電動機械１００の作業条件の設定を変更してもよい。また、メイン制御部１０は、モータ５０の温度が高い場合には、自動的にモータ５０への供給電流を低減させてもよい。これにより、モータ５０または制御対象を保護することができる。

【0052】

モータ５０の軸の回転方向を軌跡ＴＲＱの線の色で表現する場合、例えば、メイン制御部１０は、モータ５０の軸の回転速度の符号（正値または負値）によって軌跡ＴＲＱの線の色を変える。例えば、モータ５０が第１回転方向（例えば、回転速度が正値）である場合、メイン制御部１０は、軌跡ＴＲＱの線を青色にする。モータ５０が第１回転方向とは逆の第２回転方向（例えば、回転速度が負値）である場合、メイン制御部１０は、軌跡ＴＲＱの線を赤色にする。これにより、オペレータは、モータ５０の回転方向を直感的に容易に把握することができる。例えば、第１の実施形態では、表示操作部２０は、モータ５０のＴ−Ｎ特性を絶対値として第１象限のみを用いて表現している。このようにモータ５０の軸の回転方向を軌跡ＴＲＱの線の色で表現すれば、Ｔ−Ｎ特性を第１象限のみで表示しても、オペレータは、Ｔ−Ｎ特性とモータ５０の回転方向との関係を直感的に容易に把握することができる。

【0053】

表示操作部２０は、モータ５０によって動作する制御対象の位置を軌跡ＴＲＱの線の色で表現してもよい。例えば、制御対象が金型である場合、メイン制御部１０は、金型の位置によって軌跡ＴＲＱの線の色を変える。これにより、オペレータは、Ｔ−Ｎ特性と金型の位置との関係を直感的に容易に把握することができる。

【0054】

表示操作部２０は、作業の工程を軌跡ＴＲＱの線の色で表現してもよい。例えば、メイン制御部１０は、射出成形の各段階（例えば、型閉、昇圧、充填、保圧、計量、型開、押出等）によって軌跡ＴＲＱの線の色を変える。これにより、オペレータは、Ｔ−Ｎ特性と射出成形の各段階との関係を直感的に容易に把握することができる。

【0055】

上記実施形態によるメイン制御部１０におけるデータ処理方法の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、データ処理方法の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。また、データ処理方法の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。

【0056】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0057】

１００・・・電動機械、１０・・・メイン制御部、２０・・・表示操作部、３０・・・サーボ制御部、４０・・・電流制御部、５０・・・モータ、６０・・・エンコーダ、３１・・・減算器、３３・・・位置制御部、３５・・・減算器、３７・・・速度制御部、３９・・・速度演算部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】