特許 7184126 ガントリ駆動システム、モータ制御システム、制御方法、及び制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-28

(45)【発行日】2022-12-06

(54)【発明の名称】ガントリ駆動システム、モータ制御システム、制御方法、及び制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02P 5/52 20160101AFI20221129BHJP

   G05D 3/00 20060101ALI20221129BHJP

   H02P 5/46 20060101ALI20221129BHJP

【ＦＩ】

H02P5/52 A

G05D3/00 Q

H02P5/46 F

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021124470

(22)【出願日】2021-07-29

【審査請求日】2022-04-21

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100171099

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100212026

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真生

(72)【発明者】

【氏名】古賀 稔

(72)【発明者】

【氏名】河原 翔太

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 純市

【審査官】佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－３３２１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３４７７４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ５／００－５／７５３

Ｇ０５Ｄ ３／００－３／２０

Ｇ０５Ｂ １９／１８－１９／４１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動対象物の第１の軸を駆動する第１のモータと、
前記駆動対象物の第２の軸を駆動する第２のモータと、
前記第１及び第２のモータを制御するモータ制御システムと、を備え、
前記モータ制御システムは、前記第１及び第２の軸において軸間の位置偏差を縮小しつつ前記駆動対象物の位置を個別に制御する第１の制御モードと、前記第１及び第２の軸の検出位置に基づいて、前記駆動対象物の位置を制御すると共に前記駆動対象物の回転状態を制御する第２の制御モードとを切り替えるモード切替部を有し、
前記モータ制御システムは、前記モード切替部により切り替えられたモードに従って、前記第１及び第２のモータを制御する、ガントリ駆動システム。

【請求項2】

前記モード切替部は、前記駆動対象物の剛性の程度を示す評価値に基づいて、前記第１の制御モードと前記第２の制御モードとを切り替える、請求項１に記載のガントリ駆動システム。

【請求項3】

前記モード切替部は、前記評価値が所定の閾値を超える場合に前記第１の制御モードに切り替え、前記評価値が前記閾値を下回る場合に前記第２の制御モードに切り替える、請求項２に記載のガントリ駆動システム。

【請求項4】

前記モータ制御システムは、
前記第１及び第２の軸の検出位置をテスト目標位置に追従させるように前記第１及び第２のモータを制御する初期設定制御を実行するテスト制御部と、
前記初期設定制御が実行されている間に得られた前記軸間の位置偏差と、当該軸間の位置偏差が得られたときの前記第１及び第２のモータそれぞれへの推力を示す指令の差とに基づいて、前記評価値を算出する剛性評価部と、を更に有する、請求項２又は３に記載のガントリ駆動システム。

【請求項5】

前記モータ制御システムは、前記第１のモータに接続された第１の制御装置と、前記第２のモータに接続された第２の制御装置とを有し、
前記第１及び第２の制御装置は、互いに通信可能に接続されており、
前記第１の制御モードにおいて、前記第１の制御装置が、前記第１の軸の検出位置に基づいて前記第１のモータへの指令を生成し、前記第２の制御装置が、前記第２の軸の検出位置に基づいて前記第２のモータへの指令を生成し、
前記第１の制御モードにおいて、前記第１及び第２の制御装置の少なくとも一方が、前記軸間の位置偏差に基づいて前記第１及び第２のモータへの指令の補償値を生成し、
前記第２の制御モードにおいて、前記第１の制御装置が、前記第１及び第２の軸の検出位置に基づいて前記第１及び第２のモータへの指令を生成し、前記第２の制御装置が、前記軸間の位置偏差に基づいて前記第１及び第２のモータへの指令を生成する、請求項１～４のいずれか一項に記載のガントリ駆動システム。

【請求項6】

前記第１の制御装置は、
前記第１の制御モードにおいて、前記第１の軸の検出位置及び前記軸間の位置偏差に基づいて、前記第１のモータへの第１の指令を生成する第１の個別制御部と、
前記第２の制御モードにおいて、前記第１及び第２の軸の検出位置に基づいて、前記第１及び第２のモータへの並進推力指令を生成する第１の連携制御部と、を有し、
前記第２の制御装置は、
前記第１の制御モードにおいて、前記第２の軸の検出位置及び前記軸間の位置偏差に基づいて、前記第２のモータへの第２の指令を生成する第２の個別制御部と、
前記第２の制御モードにおいて、前記軸間の位置偏差に基づいて、前記第１及び第２のモータへの回転トルク指令を生成する第２の連携制御部と、を有する、請求項５に記載のガントリ駆動システム。

【請求項7】

前記第１の個別制御部は、前記第１の指令に基づいて前記第１のモータを動作させ、
前記第１の連携制御部は、前記並進推力指令を前記第２の制御装置に出力し、前記並進推力指令と前記第２の連携制御部から得られる前記回転トルク指令とに基づいて、前記第１のモータを動作させ、
前記第２の個別制御部は、前記第２の指令に基づいて前記第２のモータを動作させ、
前記第２の連携制御部は、前記回転トルク指令を前記第１の制御装置に出力し、前記回転トルク指令と前記第１の連携制御部から得られる前記並進推力指令とに基づいて、前記第２のモータを動作させる、請求項６に記載のガントリ駆動システム。

【請求項8】

前記第１及び第２の制御装置は、所定の周期ごとに、前記駆動対象物が目標位置に近づき前記軸間の位置偏差が縮小するように、前記第１及び第２のモータを制御し、
前記第１の個別制御部は、前記所定の周期ごとに、前記第１の指令を生成することと、当該第１の指令に基づいて前記第１のモータを動作させることと、を実行し、
前記第２の個別制御部は、前記所定の周期ごとに、前記第２の指令を生成することと、当該第２の指令に基づいて前記第２のモータを動作させることと、を実行する、請求項６又は７に記載のガントリ駆動システム。

【請求項9】

前記第１及び第２の制御装置は、所定の周期ごとに、前記駆動対象物が目標位置に近づき前記軸間の位置偏差が縮小するように、前記第１及び第２のモータを制御し、
前記第１の連携制御部は、前記所定の周期ごとに、前記並進推力指令を生成及び出力することと、１つ前の周期で生成された前記並進推力指令及び前記回転トルク指令に基づいて前記第１のモータを動作させることと、を実行し、
前記第２の連携制御部は、前記所定の周期ごとに、前記回転トルク指令を生成及び出力することと、１つ前の周期で生成された前記並進推力指令及び前記回転トルク指令に基づいて前記第２のモータを動作させることと、を実行する、請求項６又は７に記載のガントリ駆動システム。

【請求項10】

前記第１の個別制御部は、前記駆動対象物の目標位置を示す位置指令を取得し、前記第１の軸の検出位置と前記位置指令との間の偏差が縮小し、前記軸間の位置偏差が縮小するように前記第１の指令を生成し、
前記第２の個別制御部は、前記位置指令を取得し、前記第２の軸の検出位置と前記位置指令との間の偏差が縮小し、前記軸間の位置偏差が縮小するように前記第２の指令を生成する、請求項６～９のいずれか一項に記載のガントリ駆動システム。

【請求項11】

前記第１の連携制御部は、前記駆動対象物の目標位置を示す位置指令を取得し、前記第１及び第２の軸の検出位置の平均値と前記位置指令との間の偏差が縮小するように前記並進推力指令を生成し、
前記第２の連携制御部は、前記軸間の位置偏差が縮小するように前記回転トルク指令を生成する、請求項６～１０のいずれか一項に記載のガントリ駆動システム。

【請求項12】

駆動対象物の第１の軸を駆動する第１のモータと前記駆動対象物の前記第１の軸と平行な第２の軸を駆動する第２のモータとを制御する制御部と、
前記第１及び第２の軸において軸間の位置偏差を縮小しつつ前記駆動対象物の位置を個別に制御する第１の制御モードと、前記第１及び第２の軸の検出位置に基づいて、前記駆動対象物の位置を制御すると共に前記駆動対象物の回転状態を制御する第２の制御モードとを切り替えるモード切替部と、を備え、
前記制御部は、前記モード切替部により切り替えられたモードに従って、前記第１及び第２のモータを制御する、モータ制御システム。

【請求項13】

駆動対象物の第１の軸を駆動する第１のモータと、前記駆動対象物の前記第１の軸と平行な第２の軸を駆動する第２のモータとを制御することと、
前記第１及び第２の軸において軸間の位置偏差を縮小しつつ前記駆動対象物の位置を個別に制御する第１の制御モードと、前記第１及び第２の軸の検出位置に基づいて、前記駆動対象物の位置を制御すると共に前記駆動対象物の回転状態を制御する第２の制御モードとを切り替えることと、を含み、
前記第１及び第２のモータを制御することは、切り替えられたモードに従って、前記第１及び第２のモータを制御することを含む、制御方法。

【請求項14】

請求項１３に記載の制御方法を装置に実行させる制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ガントリ駆動システム、モータ制御システム、制御方法、及び制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、移動体の両端近傍の移動位置を検出する一対の位置検出器からの検出信号に基づいて移動体の両端近傍を駆動する一対の駆動手段を制御する制御装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－３３２１９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、設定作業の簡素化に有用なガントリ駆動システム、モータ制御システム、制御方法、及び制御プログラムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一側面に係るガントリ駆動システムは、駆動対象物の第１の軸を駆動する第１のモータと、駆動対象物の第２の軸を駆動する第２のモータと、第１及び第２のモータを制御するモータ制御システムと、を備える。モータ制御システムは、第１及び第２の軸において軸間の位置偏差を縮小しつつ駆動対象物の位置を個別に制御する第１の制御モードと、第１及び第２の軸の検出位置に基づいて、駆動対象物の位置を制御すると共に駆動対象物の回転状態を制御する第２の制御モードとを切り替えるモード切替部を有する。モータ制御システムは、モード切替部により切り替えられたモードに従って、前記第１及び第２のモータを制御する。

【0006】

本開示の一側面に係るモータ制御システムは、駆動対象物の第１の軸を駆動する第１のモータと駆動対象物の第１の軸と平行な第２の軸を駆動する第２のモータとを制御する制御部と、第１及び第２の軸において軸間の位置偏差を縮小しつつ駆動対象物の位置を個別に制御する第１の制御モードと、第１及び第２の軸の検出位置に基づいて、駆動対象物の位置を制御すると共に駆動対象物の回転状態を制御する第２の制御モードとを切り替えるモード切替部と、を備える。制御部は、モード切替部により切り替えられたモードに従って、第１及び第２のモータを制御する。

【0007】

本開示の一側面に係る制御方法は、駆動対象物の第１の軸を駆動する第１のモータと、駆動対象物の第１の軸と平行な第２の軸を駆動する第２のモータとを制御することと、第１及び第２の軸において軸間の位置偏差を縮小しつつ駆動対象物の位置を個別に制御する第１の制御モードと、第１及び第２の軸の検出位置に基づいて、駆動対象物の位置を制御すると共に駆動対象物の回転状態を制御する第２の制御モードとを切り替えることと、を含む。第１及び第２のモータを制御することは、切り替えられたモードに従って、第１及び第２のモータを制御することを含む。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、設定作業の簡素化に有用なガントリ駆動システム、モータ制御システム、制御方法、及び制御プログラムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、ガントリ駆動システムの一例を示す模式図である。

【図2】図２は、ガントリ機構の運動方程式を説明するための模式図である。

【図3】図３は、モータ制御システムの機能構成の一例を示すブロック図である。

【図4】図４は、軸間補償制御モードにおける制御内容の一例を示す図である。

【図5】図５は、分離制御モードにおける制御内容の一例を示す図である。

【図6】図６は、モータ制御システムのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図7】図７は、軸間補償制御モードにおいて各制御装置が実行する一連の処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、分離制御モードにおいて一方の制御装置が実行する一連の処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、分離制御モードにおいて他方の制御装置が実行する一連の処理の一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、モードの切替方法の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0011】

図１には、一実施形態に係るガントリ駆動システムが模式的に示されている。ガントリ駆動システム１は、所定の作業の少なくとも一部を自動実行するためのシステムである。ガントリ駆動システム１による所定の作業の具体例としては、基板への半導体部品のマウント、基板への半導体部品のはんだ付け、塗布作業、及び、半導体又は液晶の製造が挙げられる。ガントリ駆動システム１は、ガントリ機構１０と、作業ツール１４と、駆動システム２０とを有する。

【0012】

ガントリ機構１０は、駆動システム２０によって駆動される対象物（駆動対象物）である。ガントリ機構１０は、例えば、ワークＷの上方に配置されており、ワークＷの上方において所定の方向に移動（走行）するように構成されている。ガントリ機構１０は、一つの方向に移動可能であってもよく、互いに交差する（例えば、直交する）２方向に移動可能であってもよい。図１では、一つの方向に移動可能なガントリ機構１０が例示されている。以下、ガントリ機構１０が移動する一つの方向をＹ軸方向とし、そのＹ軸方向に垂直な方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれは、水平方向であってもよい。

【0013】

ガントリ機構１０では、移動方向に直交する両端それぞれが駆動される。ガントリ機構１０の両端に対して、互いに平行な２軸（平行な２つのライン）に沿う駆動力が付与されることで、ガントリ機構１０が、Ｙ軸方向に沿って往復移動する。以下では、上記平行な２軸（２つのライン）の一方を「Ｙ１軸」と称し、他方を「Ｙ２軸」と称する。ガントリ機構１０は、例えば、可動部１１Ａ，１１Ｂと、機械結合部１２とを有する。

【0014】

可動部１１Ａは、Ｙ１軸に沿って付与される駆動力によって、Ｙ１軸に可動する部分（スライダ）である。可動部１１Ｂは、Ｙ２軸に沿って付与される駆動力によって、Ｙ２軸に可動する部分（スライダ）である。ガントリ機構１０は、可動部１１ＡをＹ１軸に沿ってガイドするレール等のガイド部材（不図示）を含んでもよく、可動部１１ＢをＹ２軸に沿ってガイドするレール等のガイド部材（不図示）を含んでもよい。

【0015】

機械結合部１２は、Ｙ１軸とＹ２軸とを機械的に結合する部分である。機械結合部１２は、Ｘ軸方向に沿って延びるように棒状に形成されている。機械結合部１２のＸ軸方向の一端が可動部１１Ａに接続され、機械結合部１２のＸ軸方向の他端が可動部１１Ｂに接続される。機械結合部１２のＸ軸方向における長さは、作業対象のワークＷのＸ軸方向における長さよりも長い。機械結合部１２のＸ軸方向に垂直な断面は、四角形（例えば、長方形）であってもよい。機械結合部１２の両端部それぞれに、可動部１１Ａ，１１Ｂを介してＹ軸方向に平行なラインに沿って駆動力が付与される。

【0016】

作業ツール１４は、ワークＷに対して所定の作業を行うためのツールである。作業ツール１４は、機械結合部１２のＸ軸方向における略中央の側面に設けられていてもよい。図１に示される例とは異なり、ガントリ機構１０は、作業ツール１４をＸ軸方向に沿って駆動する（往復移動させる）機構を含んでもよい。Ｘ軸方向に沿って作業ツール１４を駆動する機構が、機械結合部１２に設けられてもよい。ガントリ機構１０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向に沿って作業ツール１４を駆動する（往復移動させる）機構を含んでもよい。

【0017】

［ガントリ駆動システム］
駆動システム２０は、ガントリ機構１０を駆動するシステムである。駆動システム２０は、例えば、ガントリ機構１０におけるＹ１軸及びＹ２軸それぞれに駆動力を付与して、ガントリ機構１０（の可動する部分）をＹ軸方向に沿って移動させる。駆動システム２０は、モータ３０Ａと、モータ３０Ｂと、モータ制御システム４０とを備える。

【0018】

（モータ）
モータ３０Ａ（第１のモータ）は、ガントリ機構１０のＹ１軸（第１の軸）を駆動する。モータ３０Ａは、ガントリ機構１０の機械結合部１２のＸ軸方向における一方の端部に駆動力を付与するように構成されている。モータ３０Ａは、例えば、リニアモータであり、その大部分がＹ１軸に沿って延びるように形成されている。モータ３０Ａには、機械結合部１２の一方の端部の下面が可動部１１Ａを介して接続されている。モータ３０Ａは、可動部１１ＡをＹ１軸に沿って往復移動させる。Ｙ１軸において、機械結合部１２の一方の端部の位置は、可動部１１Ａの位置に相関する。

【0019】

モータ３０Ｂ（第２のモータ）は、ガントリ機構１０のＹ２軸（第２の軸）を駆動する。モータ３０Ｂは、ガントリ機構１０の機械結合部１２のＸ軸方向における他方の端部に駆動力を付与するように構成されている。モータ３０Ｂは、例えば、リニアモータであり、その大部分がＹ２軸に沿って延びるように形成されている。モータ３０Ｂには、機械結合部１２の他方の端部の下面が可動部１１Ｂを介して接続されている。モータ３０Ｂは、可動部１１ＢをＹ２軸に沿って往復移動させる。Ｙ２軸において、機械結合部１２の他方の端部の位置は、可動部１１Ｂの位置に相関する。

【0020】

モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂは、互いに同様に構成された同種のモータであってもよい。モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂそれぞれは、駆動力を発生させる電動式の駆動源と、駆動対象である機械結合部１２の端部のＹ軸方向における位置を検出する位置検出部とを含んでもよい。位置検出部は、例えば、リニアスケールである。モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂは、回転軸まわりの回転方向に駆動力を発生させるモータであってもよい。この場合、ガントリ機構１０は、モータ３０Ａによる回転方向のエネルギーをＹ１軸に沿った運動に変換する機構（例えば、ボールねじ機構）を含んでもよく、モータ３０Ｂによる回転方向のエネルギーをＹ２軸に沿った運動に変換する機構を含んでもよい。

【0021】

（モータ制御システム）
モータ制御システム４０は、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御する制御システムである。モータ制御システム４０は、例えば、複数のコンピュータ装置によって構成される。モータ制御システム４０は、予め定められた動作プログラムに従って、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御してもよい。モータ制御システム４０は、その制御モード（動作モード）が切替可能となるように構成されている。上記制御モードは、軸間補償制御モード（第１の制御モード）と、分離制御モード（第２の制御モード）とを含む。モータ制御システム４０は、切り替えられた制御モードに従って、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御する。

【0022】

軸間補償制御モードでは、モータ制御システム４０は、Ｙ１軸及びＹ２軸において軸間の位置偏差を縮小しつつ機械結合部１２の位置（両端それぞれの位置）を個別に制御するように、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御する。軸間の位置偏差とは、Ｙ１軸での機械結合部１２の検出位置と、Ｙ２軸での機械結合部１２の検出位置との間の偏差であり、以下、「軸間偏差Δｙ」と表記する。モータ制御システム４０は、機械結合部１２の両端それぞれの位置を同じタイミングで同じ目標位置に移動させようとする。しかしながら、モータ３０Ａ，３０Ｂそれぞれの個体差、及び、モータ３０Ａ，３０Ｂに含まれる部品、リニアスケール等の位置検出部の組み付け精度等に起因して軸間偏差Δｙが生じ得る。

【0023】

モータ制御システム４０は、機械結合部１２の位置を個別に制御する際には、Ｙ１軸での機械結合部１２の検出位置が目標位置に近づくようにモータ３０Ａを制御し、Ｙ２軸での機械結合部１２の検出位置が目標位置に近づくようにモータ３０Ｂを制御する。それぞれの位置制御において、軸間偏差Δｙを縮小するための補償（補正）が行われる。

【0024】

分離制御モードでは、モータ制御システム４０は、Ｙ１軸の検出位置及びＹ２軸の検出位置に基づいて、機械結合部１２の位置を制御すると共に機械結合部１２の回転状態を制御するように、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御する。分離制御モードは、Ｙ１軸及びＹ２軸での駆動力（駆動量）をまとめて制御する点で上記の軸間補償制御モードと異なる。分離制御モードにおいて、モータ制御システム４０は、機械結合部１２の並進方向（Ｙ軸方向）における位置と、機械結合部１２の回転状態（回転方向における角度）とに分離して、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御する。

【0025】

図２は、機械結合部１２の並進位置の制御と、機械結合部１２の回転状態の制御とを説明するための模式図である。図２において、「Ｃｇ」は、Ｘ－Ｙ平面における機械結合部１２の重心を示しており、「Ｌ１」は、重心Ｃｇと、モータ３０Ａからの駆動力Ｆ１が付与される位置との間の距離を示しており、「Ｌ２」は、重心Ｃｇと、モータ３０Ｂからの駆動力Ｆ２が付与される位置との間の距離を示している。機械結合部１２の重量を「Ｍ」とし、Ｘ－Ｙ平面に垂直であり、且つ重心Ｃｇを通る軸線まわりに機械結合部１２に発生するイナーシャを「Ｊｚ」としたときに、重心Ｃｇにおける運動方程式は、以下の式（１）及び式（２）によって示される。

【数1】

【数2】

【0026】

式（１）は、機械結合部１２の並進方向に関する運動方程式であり、式（２）は、機械結合部１２の回転方向に関する運動方程式である。式（１）において、「Ｙｇ」は、下記の式（３）によって算出され、重心ＣｇのＹ軸方向における位置を示す。式（３）において、「ｙ１」は、モータ３０Ａから得られるＹ１軸での機械結合部１２の検出位置であり、「ｙ２」は、モータ３０Ｂから得られるＹ２軸での機械結合部１２の検出位置である。

【数3】

【0027】

式（２）において、「θ」は、機械結合部１２の重心Ｃｇまわりの回転角度を示しており、式（４）によって算出される。回転角度θの基準は、Ｘ軸方向に延びるラインである。すなわち、検出位置ｙ１の値と検出位置ｙ２の値とが互いに一致しているときに、回転角度θはゼロである。Ｙ１軸とＹ２軸とにおいて、検出位置のずれは生じ得るが、機械的に連結されているので、回転角度θの値は小さい場合が多い。そのため、式（４）は、下記の式（５）のように近似することができる。

【数4】

【数5】

【0028】

モータ制御システム４０は、分離制御モードにおいて、式（３）で示される位置Ｙｇが目標位置に追従するように、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御すると共に、式（５）で示される回転角度θがゼロに近づくようにモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御してもよい。上述した軸間補償制御モードと分離制御モードとの詳細については後述する。

【0029】

図１に戻り、モータ制御システム４０は、制御装置５０Ａと、制御装置５０Ｂと、上位コントローラ６０とを有してもよい。制御装置５０Ａ（第１の制御装置）は、モータ３０Ａに接続されている。制御装置５０Ａは、モータ３０Ａによる機械結合部１２への駆動力（駆動量）を調節可能である。制御装置５０Ｂ（第２の制御装置）は、モータ３０Ｂに接続されている。制御装置５０Ｂは、モータ３０Ｂによる機械結合部１２への駆動力（駆動量）を調節可能である。制御装置５０Ａ，５０Ｂそれぞれは、アンプ又はサーボアンプとも称される。

【0030】

制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂは、互いに通信可能に接続されている。制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂは、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御する制御部を構成する。制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂは、同期してモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御する。制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂは、ガントリ機構１０の機械結合部１２が目標位置に追従するように、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御する。制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂは、所定の周期ごとに、機械結合部１２が目標位置に近づき、且つ軸間偏差Δｙが縮小するように、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御する。モータ制御システム４０の制御モードによって、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂの連携の仕方、及び各モータに対する制御方法が異なる。

【0031】

上位コントローラ６０は、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂそれぞれと通信可能に接続されている上位装置である。上位コントローラ６０は、駆動対象物であるガントリ機構１０の目標位置を示す位置指令を、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂの両方、又は制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂの少なくとも一方に出力する。制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂの両方に位置指令を出力する場合、上位コントローラ６０は、同じタイミング（同じ周期）において、同じ目標位置を示す位置指令を制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂそれぞれに出力する。

【0032】

制御装置５０Ａ、制御装置５０Ｂ、及び上位コントローラ６０は、例えば、互いに別体に構成されている。上記軸間補償制御モードでは、制御装置５０Ａが、Ｙ１軸の検出位置ｙ１に基づいてモータ３０Ａへの指令を生成し、制御装置５０Ｂが、Ｙ２軸の検出位置ｙ２に基づいてモータ３０Ｂへの指令を生成する。また、上記軸間補償制御モードでは、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂの少なくとも一方が、上記軸間偏差Δｙに基づいてモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂへの指令の補償値を生成（演算）する。例えば、制御装置５０Ａが軸間偏差Δｙに基づきモータ３０Ａへの指令の補償値を生成し、制御装置５０Ｂが軸間偏差Δｙに基づきモータ３０Ｂへの指令の補償値を生成する。

【0033】

上記分離制御モードでは、制御装置５０Ａが、検出位置ｙ１及び検出位置ｙ２に基づいてモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂへの指令を生成し、制御装置５０Ｂが、軸間偏差Δｙに基づいてモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂへの指令を生成する。以下では、制御装置５０Ａ、制御装置５０Ｂ、及び上位コントローラ６０それぞれについて、その一例を詳細に説明する。

【0034】

制御装置５０Ａは、上位コントローラ６０からの位置指令に基づいて、モータ３０Ａから機械結合部１２への駆動量を調節する。制御装置５０Ａは、図３に示されるように、機能上の構成（以下、「機能モジュール」という。）として、例えば、モード切替部７１と、位置取得部７２と、個別制御部７４と、連携制御部７６とを有する。これらの各機能モジュールが実行する処理は、制御装置５０Ａが実行する処理に相当する。

【0035】

モード切替部７１は、上記軸間補償制御モードと、上記分離制御モードとを切り替える。モード切替部７１は、制御装置５０Ａの動作モードについて、軸間補償制御モードと、分離制御モードとのいずれか一方を選択する。制御装置５０Ａは、モード切替部７１により切り替えられた（選択された）制御モードに従って、モータ３０Ａからの機械結合部１２への駆動力を調節する。モード切替部７１は、例えば、上位コントローラ６０からの制御モードを示す指令に基づいて、いずれかの制御モードに切り替える。

【0036】

ガントリ機構１０の剛性によって、発生する軸間偏差Δｙ（ねじれ）の大きさ、及び、許容できる制御ゲインの大きさが変化する。ガントリ機構１０の剛性は、ガントリ機構１０全体（可動する部分全体）における位置の変化のしにくさ（し易さ）の程度を意味する。ガントリ機構１０の剛性が高いと、ガントリ機構１０のＹ１軸及びＹ２軸それぞれにおける位置が変化し難く、ガントリ機構１０の剛性が低いと、ガントリ機構１０のＹ１軸及びＹ２軸それぞれにおける位置が変化し易い。いずれの制御モードで制御を実行するのが適しているか、ガントリ機構１０の剛性に基づき決定することが考えられる。モード切替部７１は、ガントリ機構１０の剛性の程度を示す評価値に基づいて、軸間補償制御モードと分離制御モードとを切り替えてもよい。

【0037】

一例では、モード切替部７１は、上記評価値が所定の閾値を超える場合に軸間補償制御モードに切り替え（を選択し）、上記評価値がその閾値を下回る場合に分離制御モードに切り替える（を選択する）。上記閾値は、例えば、モータ制御システム４０に予め記憶されており、過去に得られた上記評価値と各制御モードでの実行結果との間の関係を検証した上で定められている。

【0038】

位置取得部７２は、Ｙ１軸での機械結合部１２の検出位置ｙ１を示す情報をモータ３０Ａから取得する。位置取得部７２は、所定の周期ごとに、検出位置ｙ１の値をモータ３０Ａの位置検出部から取得してもよい。位置取得部７２は、Ｙ２軸での機械結合部１２の検出位置ｙ２を示す情報を取得する。位置取得部７２は、所定の周期ごとに、検出位置ｙ２の値を制御装置５０Ｂから取得してもよい。

【0039】

個別制御部７４（第１の個別制御部）は、モード切替部７１によって軸間補償制御モードに切り替えられた場合に、Ｙ１軸の検出位置ｙ１及び軸間偏差Δｙに基づいて、モータ３０Ａへのトルク指令ＴｃＡ（第１の指令）を生成する。個別制御部７４は、機械結合部１２のＹ軸方向における目標位置を示す位置指令ｙｔを取得し、検出位置ｙ１と位置指令ｙｔ（目標位置）との間の偏差が縮小し、軸間偏差Δｙが縮小するように上記トルク指令ＴｃＡを生成する。

【0040】

個別制御部７４は、モータ３０Ａへのトルク指令ＴｃＡに基づいて、モータ３０Ａを動作させる。個別制御部７４は、所定の周期ごとに、トルク指令ＴｃＡを生成することと、そのトルク指令ＴｃＡに基づいてモータ３０Ａを動作させることとを実行してもよい。トルク指令ＴｃＡに基づきモータ３０Ａを動作させるとは、トルク指令ＴｃＡに応じた駆動力が機械結合部１２のＹ１軸に付与されるように、モータ３０Ａへの駆動電力（例えば、駆動電流）の値を調節することを意味する。

【0041】

連携制御部７６（第１の連携制御部）は、モード切替部７１によって分離制御モードに切り替えられた場合に、Ｙ１軸での検出位置ｙ１及びＹ２軸での検出位置ｙ２に基づいて、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂの双方への並進推力指令を生成する。並進推力指令は、機械結合部１２のＹ軸方向における位置（例えば、重心ＣｇのＹ軸方向における位置）を制御するための指令である。

【0042】

連携制御部７６は、機械結合部１２のＹ軸方向における目標位置を示す位置指令ｙｔを取得し、検出位置ｙ１及び検出位置ｙ２の平均値（上記位置Ｙｇ）と位置指令ｙｔとの間の偏差が縮小するように並進推力指令を生成してもよい。連携制御部７６は、上記並進推力指令を制御装置５０Ｂに出力し、並進推力指令と制御装置５０Ｂから得られる回転トルク指令とに基づいて、モータ３０Ａを動作させる。制御装置５０Ｂから得られる回転トルク指令の詳細は、後述する。

【0043】

連携制御部７６は、並進推力指令と回転トルク指令とに基づいて、モータ３０Ａへの合成トルク指令Ｔｃ１を生成する。連携制御部７６は、合成トルク指令Ｔｃ１に応じた駆動力が機械結合部１２のＹ１軸に付与されるように、モータ３０Ａへの駆動電力（例えば、駆動電流）の値を調節する。連携制御部７６は、所定の周期ごとに、並進推力指令を生成及び出力することと、１つ前の周期で生成した並進推力指令と回転トルク指令とに基づいてモータ３０Ａを動作させることと、を実行してもよい。以上のように、軸間補償制御モードと、分離制御モードとの間では、モータ３０Ａへのトルク指令の生成方法（演算方法）が異なっている。

【0044】

制御装置５０Ｂは、制御装置５０Ａと同期して、上位コントローラ６０からの位置指令ｙｔに基づいて、モータ３０Ｂから機械結合部１２への駆動量を調節する。制御装置５０Ｂは、機能モジュールとして、例えば、モード切替部８１と、位置取得部８２と、個別制御部８４と、連携制御部８６と、を有する。これらの各機能モジュールが実行する処理は、制御装置５０Ｂが実行する処理に相当する。

【0045】

モード切替部８１は、上記軸間補償制御モードと、上記分離制御モードとに切り替える。モード切替部８１は、制御装置５０Ｂの動作モードについて、軸間補償制御モードと、分離制御モードとのいずれか一方を選択する。制御装置５０Ｂは、モード切替部８１により切り替えられた（選択された）制御モードに従って、モータ３０Ｂからの機械結合部１２への駆動量を調節する。制御装置５０Ｂは、例えば、上位コントローラ６０からの制御モードを示す指令に基づいて、いずれかの制御モードに切り替える。制御装置５０Ｂは、制御装置５０Ａ（モード切替部７１）からの情報に基づき、制御装置５０Ａで設定されている制御モードと同じモードに切り替えてもよい。

【0046】

位置取得部８２は、Ｙ２軸での機械結合部１２の検出位置ｙ２を示す情報をモータ３０Ｂから取得する。位置取得部８２は、所定の周期ごとに、検出位置ｙ２の値をモータ３０Ｂの位置検出部から取得してもよい。位置取得部８２は、Ｙ１軸での機械結合部１２の検出位置ｙ１を示す情報を取得する。位置取得部８２は、所定の周期ごとに、検出位置ｙ１の値を制御装置５０Ａから取得してもよい。

【0047】

個別制御部８４（第２の個別制御部）は、モード切替部８１によって軸間補償制御モードに切り替えられた場合に、Ｙ２軸の検出位置ｙ２及び軸間偏差Δｙに基づいて、モータ３０Ｂへのトルク指令ＴｃＢ（第２の指令）を生成する。個別制御部８４は、機械結合部１２のＹ軸方向における目標位置を示す位置指令ｙｔを取得し、検出位置ｙ２と位置指令ｙｔ（目標位置）との間の偏差が縮小し、軸間偏差Δｙが縮小するように上記トルク指令ＴｃＢを生成する。

【0048】

個別制御部８４は、モータ３０Ａへのトルク指令ＴｃＢに基づいて、モータ３０Ｂを動作させる。個別制御部８４は、所定の周期ごとに、トルク指令ＴｃＢの指令を生成することと、そのトルク指令ＴｃＢに基づいてモータ３０Ｂを動作させることと、を実行してもよい。個別制御部８４は、トルク指令ＴｃＢに応じた駆動力が機械結合部１２のＹ２軸に付与されるように、モータ３０Ｂへの駆動電力（例えば、駆動電流）の値を調節する。

【0049】

連携制御部８６（第２の連携制御部）は、モード切替部８１によって分離制御モードに切り替えられた場合に、軸間偏差Δｙに基づいて、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂの双方への回転トルク指令を生成する。回転トルク指令は、機械結合部１２の回転状態を制御するための指令である。連携制御部８６は、軸間偏差Δｙが縮小するように回転トルク指令を生成する。軸間偏差Δｙが縮小することで、上記回転角度θがゼロに近づく。制御装置５０Ａの連携制御部７６と異なり、連携制御部８６は、目標位置を示す位置指令ｙｔを取得しない。

【0050】

連携制御部８６は、上記回転トルク指令を制御装置５０Ａに出力し、回転トルク指令と制御装置５０Ａ（連携制御部７６）から得られる並進推力指令とに基づいて、モータ３０Ｂを動作させる。連携制御部８６は、並進推力指令と回転トルク指令とに基づいて、モータ３０Ｂへの合成トルク指令Ｔｃ２を生成する。連携制御部８６は、合成トルク指令Ｔｃ２に応じた駆動力が機械結合部１２のＹ２軸に付与されるように、モータ３０Ｂへの駆動電力（例えば、駆動電流）の値を調節する。

【0051】

連携制御部８６は、所定の周期ごとに、回転トルク指令を生成及び出力することと、１つ前の周期で生成された回転トルク指令と並進推力指令とに基づいてモータ３０Ｂを動作させることとを実行してもよい。以上のように、軸間補償制御モードと、分離制御モードとの間では、モータ３０Ｂへのトルク指令の生成方法（演算方法）が異なっている。

【0052】

２つの制御モードのいずれであっても、制御装置５０Ａが、モータ３０Ａへの駆動電力の調節及び出力を行い、制御装置５０Ｂが、モータ３０Ｂへの駆動電力の調節及び出力を行う。軸間補償制御モードでは、制御装置５０ＡがＹ１軸での位置制御を行い、制御装置５０ＢがＹ２軸での位置制御を行う。制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂが行う位置制御それぞれにおいて、軸間偏差Δｙを縮小するための補償値が加味される。

【0053】

図４は、軸間補償制御モードに切り替えられた場合でのデータの入出力関係の一例を示す。制御装置５０Ａでは、位置取得部７２に対して、モータ３０Ａからの検出位置ｙ１とモータ３０Ｂからの検出位置ｙ２とが入力される。位置取得部７２は、検出位置ｙ１と検出位置ｙ２とから、軸間偏差Δｙ（＝ｙ１－ｙ２）を演算する。個別制御部７４に対して、位置指令ｙｔと検出位置ｙ１とが入力される。個別制御部７４は、位置指令ｙｔと検出位置ｙ１とに基づいて、機械結合部１２のＹ１軸での位置を位置指令ｙｔに追従させるための位置速度制御を実行する。

【0054】

個別制御部７４は、例えば、位置速度制御において、位置指令ｙｔと検出位置ｙ１との間の位置偏差を算出し、その位置偏差に基づき（例えば、比例演算により）速度指令を生成する。そして、個別制御部７４は、生成した速度指令と、検出位置ｙ１から得られる速度検出値との間の速度偏差を算出し、その速度偏差に基づき（例えば、比例・積分演算により）推力指令ＦｃＡを生成する。

【0055】

個別制御部７４には、軸間偏差Δｙも入力される。個別制御部７４は、軸間偏差Δｙが縮小するように推力指令の補償値Ｃｏ（補正値）を算出する。個別制御部７４は、速度偏差に基づき演算した推力指令ＦｃＡと補償値Ｃｏとに対して、所定のフィルタ条件に従った演算を施すことで上述のトルク指令ＴｃＡを生成する。個別制御部７４は、トルク指令ＴｃＡに応じた駆動電流ＩＡをモータ３０Ａに出力して、モータ３０Ａを動作させる。これにより、トルク指令ＴｃＡに応じた駆動力が機械結合部１２のＹ１軸に付与される。

【0056】

制御装置５０Ｂでは、位置取得部８２に対して、モータ３０Ｂからの検出位置ｙ２とモータ３０Ａからの検出位置ｙ１とが入力される。位置取得部８２は、検出位置ｙ１と検出位置ｙ２とから、軸間偏差Δｙを演算する。個別制御部８４に対して、個別制御部７４が取得した指令と同じ位置指令ｙｔと、検出位置ｙ２とが入力される。個別制御部８４は、位置指令ｙｔと検出位置ｙ２とに基づいて、Ｙ２軸での機械結合部１２の位置を位置指令ｙｔに追従させるための位置速度制御を実行する。

【0057】

個別制御部８４は、例えば、位置速度制御において、位置指令ｙｔと検出位置ｙ２との間の位置偏差を算出し、その位置偏差に基づき（例えば、比例演算により）速度指令を生成する。そして、個別制御部８４は、生成した速度指令と、検出位置ｙ２から得られる速度検出値との間の速度偏差を算出し、その速度偏差に基づき（例えば、比例・積分演算により）推力指令ＦｃＢを生成する。

【0058】

個別制御部８４には、軸間偏差Δｙも入力される。個別制御部８４は、軸間偏差Δｙが縮小するように推力指令の補償値Ｃｏ（補正値）を算出する。算出されるこの補償値Ｃｏは、個別制御部７４によって算出される補償値Ｃｏと同じ値である。個別制御部８４は、速度偏差に基づき演算した推力指令ＦｃＢと補償値Ｃｏとに対して、所定のフィルタ条件に従った演算を施すことで上述のトルク指令ＴｃＢを生成する。図４に示される例のように、制御装置５０Ａの個別制御部７４及び制御装置５０Ｂの個別制御部８４の両方が、推力指令の補償値Ｃｏを算出してもよく、この例とは異なり、個別制御部７４及び個別制御部８４のいずれか一方が、推力指令の補償値Ｃｏを算出してもよい。

【0059】

トルク指令ＴｃＡとトルク指令ＴｃＢとの間では、補償値Ｃｏの値は同じであるが、補償値Ｃｏの符号が互いに反転するように上記フィルタ条件が設定されていてもよい。個別制御部８４は、トルク指令ＴｃＢに応じた駆動電流ＩＢをモータ３０Ｂに出力して、モータ３０Ｂを動作させる。これにより、トルク指令ＴｃＢに応じた駆動力が機械結合部１２のＹ２軸に付与される。

【0060】

一方、分離制御モードでは、制御装置５０Ａが上記並進推力指令を生成し、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂが並進推力指令に基づき対応するモータへの駆動電力をそれぞれ調節するので、制御装置５０Ａが（実質的に）機械結合部１２のＹ軸方向における位置を制御する。分離制御モードでは、制御装置５０Ｂが上記回転トルク指令を生成し、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂが回転トルク指令に基づき対応するモータへの駆動電力をそれぞれ調節するので、制御装置５０Ｂが（実質的に）機械結合部１２の回転角度θを制御する。

【0061】

図５は、分離制御モードに切り替えられた場合でのデータの入出力関係の一例を示す。制御装置５０Ａの位置取得部７２に対して、モータ３０Ａからの検出位置ｙ１とモータ３０Ｂからの検出位置ｙ２とが入力される。位置取得部７２は、検出位置ｙ１と検出位置ｙ２とから、機械結合部１２の重心ＣｇのＹ軸方向における位置Ｙｇ［＝（ｙ１＋ｙ２）／２］を演算する。連携制御部７６に対して、位置指令ｙｔと位置Ｙｇとが入力される。連携制御部７６は、位置指令ｙｔと位置Ｙｇとに基づいて、機械結合部１２の重心位置を位置指令ｙｔに追従させるための位置速度制御を実行する。

【0062】

連携制御部７６は、位置速度制御において、位置指令ｙｔと位置Ｙｇとの間の並進偏差を算出し、その並進偏差に基づき（例えば、比例演算により）速度指令を生成する。そして、連携制御部７６は、生成した速度指令と、位置Ｙｇから得られる速度検出値との間の速度偏差を算出し、その速度偏差に基づき（例えば、比例・積分演算により）Ｙ軸方向における推力指令を示す並進推力指令Ｔｒｃを生成する。連携制御部７６は、並進推力指令Ｔｒｃを１／２倍した値を制御装置５０Ｂの連携制御部８６に出力する。

【0063】

制御装置５０Ｂの位置取得部８２に対して、モータ３０Ｂからの検出位置ｙ２とモータ３０Ａからの検出位置ｙ１とが入力される。位置取得部８２は、検出位置ｙ１と検出位置ｙ２とから軸間偏差Δｙを演算する。連携制御部８６に対して、軸間偏差Δｙが入力される。連携制御部８６は、軸間偏差Δｙに基づいて、機械結合部１２の重心を通る鉛直な軸線まわりの機械結合部１２の回転角度θをゼロに追従させるための位置速度制御を実行する。

【0064】

連携制御部８６は、位置速度制御において、軸間偏差Δｙから式（５）に基づき回転角度θを算出する。連携制御部８６は、回転角度θの値に基づき（例えば、比例演算により）回転方向での速度指令を生成する。そして、連携制御部８６は、生成した速度指令と、回転角度θから得られる回転方向での速度検出値との間の速度偏差を算出し、その速度偏差に基づき（例えば、比例・積分演算により）回転方向における推力指令を示す回転トルク指令Ｒｏｃを生成する。連携制御部８６は、回転トルク指令Ｒｏｃの値を制御装置５０Ａの連携制御部７６に出力する。

【0065】

連携制御部７６は、並進推力指令Ｔｒｃの半分の値と回転トルク指令Ｒｏｃとに対して、所定のフィルタ条件に従った演算を施すことで上述の合成トルク指令Ｔｃ１を生成する。連携制御部７６は、合成トルク指令Ｔｃ１に応じた駆動電流ＩＡをモータ３０Ａに出力して、モータ３０Ａを動作させる。これにより、合成トルク指令Ｔｃ１に応じた駆動力が機械結合部１２のＹ１軸に付与される。

【0066】

連携制御部８６は、並進推力指令Ｔｒｃの半分の値と回転トルク指令Ｒｏｃとに対して、所定のフィルタ条件に従った演算を施すことで上述の合成トルク指令Ｔｃ２を生成する。合成トルク指令Ｔｃ１の生成と合成トルク指令Ｔｃ２の生成とでは、回転トルク指令Ｒｏｃの符号が反転するように、上記フィルタ条件が定められていてもよい。連携制御部８６は、合成トルク指令Ｔｃ２に応じた駆動電流ＩＢをモータ３０Ｂに出力して、モータ３０Ｂを動作させる。これにより、合成トルク指令Ｔｃ２に応じた駆動力が機械結合部１２のＹ２軸に付与される。

【0067】

図３に示されるように、上位コントローラ６０は、機能モジュールとして、例えば、位置指令出力部６２と、テスト制御部６４と、剛性評価部６６とを有する。これらの各機能モジュールが実行する処理は、上位コントローラ６０が実行する処理に相当する。

【0068】

位置指令出力部６２は、機械結合部１２のＹ軸方向における目標位置を示す位置指令ｙｔを、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂそれぞれ出力するか、又は、制御装置５０Ｂに位置指令ｙｔを出力せずに制御装置５０Ａに出力する。位置指令出力部６２は、所定の周期ごとに、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂそれぞれ、又は制御装置５０Ａに位置指令ｔｙを出力してもよい。位置指令出力部６２は、予め定められ動作プログラムに従って、周期ごとに、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂそれぞれ、又は制御装置５０Ａに位置指令に出力してもよい。位置指令出力部６２は、他のシステムからの指令等に応じて、周期ごとに、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂの両方又は制御装置５０Ａに位置指令ｙｔを出力してもよい。

【0069】

テスト制御部６４は、制御モードを切り替える際の指標を得るために、初期設定制御を実行する。テスト制御部６４は、初期設定制御において、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂに以下の動作を実行させる。初期設定制御では、例えば、制御装置５０Ａが、検出位置ｙ１をテスト用の目標位置（テスト目標位置）に追従させるようにモータ３０Ａを制御し、制御装置５０Ｂが、検出位置ｙ２をテスト用の目標位置に追従させるようにモータ３０Ｂを制御する。初期設定制御では、軸間偏差Δｙを縮小させるための補償は行われない。

【0070】

テスト制御部６４は、所定の設定期間において、初期設定制御を制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂに実行させてもよい。テスト用の目標位置は、設定期間において変動してもよい。テスト制御部６４は、初期設定制御を実行する間において、周期ごとに、軸間偏差Δｙ、第１推力指令、及び第２推力指令を蓄積（記憶）する。第１推力指令は、制御装置５０Ａによって、検出位置ｙ１をテスト用の目標位置に近づけるように演算された指令であり、上記推力指令ＦｃＡと同様に演算されて得られる。第２推力指令は、制御装置５０Ｂによって、検出位置ｙ２をテスト用の目標位置に近づけるように演算された指令であり、上記推力指令ＦｃＢと同様に演算されて得られる。

【0071】

剛性評価部６６は、初期設定制御が実行されている間に得られた軸間偏差Δｙと、当該軸間偏差Δｙが得られたときのモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂそれぞれへの推力指令の差とに基づいて、ガントリ機構１０の剛性の程度を示す評価値（指標）を算出する。剛性評価部６６は、軸間偏差Δｙを、上記第１推力指令と上記第２推力指令との差で除算することで、上記評価値を算出してもよい。

【0072】

剛性評価部６６は、周期ごとに、一つの周期における軸間偏差Δｙを、その周期における第１推力指令及び第２推力指令の差で除算してもよい。剛性評価部６６は、複数の周期それぞれにおいて軸間偏差Δｙを推力指令の差で除算して得られた値の平均値を上記評価値として算出してもよい。上述したモード切替部７１及びモード切替部８１が、剛性評価部６６による評価値に基づいて、制御モードを切り替えてもよい。なお、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂの少なくとも一方が、剛性評価部６６を有してもよい。

【0073】

図６に示されるように、制御装置５０Ａは、回路１７０を備える。回路１７０は、少なくとも１つのプロセッサ１７１と、メモリ１７２と、ストレージ１７３と、入出力ポート１７５と、ドライバ１７６と、通信ポート１７８とを含む。ストレージ１７３は、コンピュータによって読み取り可能な不揮発型の記憶媒体（例えばフラッシュメモリ）である。ストレージ１７３は、制御装置５０Ｂと連携してモータ３０Ａを制御するためのプログラム及びデータを記憶する。メモリ１７２は、ストレージ１７３からロードしたプログラム及びプロセッサ１７１による演算結果等を一時的に記憶する。

【0074】

プロセッサ１７１は、メモリ１７２と協働して上記プログラムを実行することで、制御装置５０Ａの上記機能モジュールを構成する。入出力ポート１７５は、プロセッサ１７１からの指令に応じて、モータ３０Ａ（例えば、モータ３０Ａの位置検出部）との間で電気信号の入出力を行う。ドライバ１７６は、プロセッサ１７１からの指令に応じてモータ３０Ａに駆動電力（駆動電流）を出力する。通信ポート１７８は、プロセッサ１７１からの指令に応じて、上位コントローラ６０との間及び制御装置５０Ｂとの間で、無線、有線、又はネットワーク回線を介して通信を行う。

【0075】

制御装置５０Ｂは、回路１８０を備える。回路１８０は、少なくとも１つのプロセッサ１８１と、メモリ１８２と、ストレージ１８３と、入出力ポート１８５と、ドライバ１８６と、通信ポート１８８とを含む。ストレージ１８３は、コンピュータによって読み取り可能な不揮発型の記憶媒体（例えばフラッシュメモリ）である。ストレージ１８３は、制御装置５０Ａと連携してモータ３０Ｂを制御するためのプログラム及びデータを記憶する。メモリ１８２は、ストレージ１８３からロードしたプログラム及びプロセッサ１８１による演算結果等を一時的に記憶する。

【0076】

プロセッサ１８１は、メモリ１８２と協働して上記プログラムを実行することで、制御装置５０Ｂの上記機能モジュールを構成する。入出力ポート１８５は、プロセッサ１８１からの指令に応じて、モータ３０Ｂ（例えば、モータ３０Ｂの位置検出部）との間で電気信号の入出力を行う。ドライバ１８６は、プロセッサ１８１からの指令に応じてモータ３０Ｂに駆動電力（駆動電流）を出力する。通信ポート１８８は、プロセッサ１８１からの指令に応じて、上位コントローラ６０との間及び制御装置５０Ａとの間で、無線、有線、又はネットワーク回線を介して通信を行う。

【0077】

上位コントローラ６０は、回路１６０を備える。回路１６０は、少なくとも１つのプロセッサ１６１と、メモリ１６２と、ストレージ１６３と、通信ポート１６８とを含む。ストレージ１６３は、コンピュータによって読み取り可能な不揮発型の記憶媒体（例えばフラッシュメモリ）である。ストレージ１６３は、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂを介してモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御するためのプログラム及びデータを記憶する。メモリ１６２は、ストレージ１６３からロードしたプログラム及びプロセッサ１６１による演算結果等を一時的に記憶する。

【0078】

プロセッサ１６１は、メモリ１６２と協働して上記プログラムを実行することで、上位コントローラ６０の上記機能モジュールを構成する。通信ポート１６８は、プロセッサ１６１からの指令に応じて、制御装置５０Ａとの間及び制御装置５０Ｂとの間で、無線、有線、又はネットワーク回線を介して通信を行う。制御装置５０Ａ、制御装置５０Ｂ、及び上位コントローラ６０それぞれが備える回路は、必ずしもプログラムにより各機能を構成するものに限られない。いずれかの回路は、専用の論理回路又はこれを集積したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により少なくとも一部の機能を構成してもよい。

【0079】

［制御方法］
続いて、モータ制御システム４０が実行するモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂに対する制御の方法（制御方法）について、その一例を説明する。この制御方法は、少なくとも、モータ３０Ａとモータ３０Ｂとを制御することと、軸間補償制御モードと分離制御モードととを切り替えることと、を含む。モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御することは、切り替えられたモードに従って、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御することを含む。

【0080】

図７は、一つの周期において、軸間補償制御モードに切り替えられた場合にモータ制御システム４０が実行する一連の処理の一例が示されている。以下、軸間補償制御モードでのモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂそれぞれに対する個別の制御について順に説明する。軸間補償制御モードが選択されている場合、モータ制御システム４０は、所定の周期で、下記のステップＳ１１～Ｓ１６の一連の処理を繰り返す。ここで、現在の周期を「ｋ」（ｋは、１以上の整数である。）で表し、ｋ回目の周期で得られる値及び指令をそれぞれ「Ｙ（ｋ）」及び「指令（ｋ）」のように示す。

【0081】

モータ３０Ａに対する制御では、モータ制御システム４０が、最初にステップＳ１１を実行する。ステップＳ１１では、例えば、制御装置５０Ａの個別制御部７４が、上位コントローラ６０の位置指令出力部６２から位置指令ｙｔ（ｋ）を取得する。位置指令ｙｔ（ｋ）の値は、前の周期で得られる位置指令ｙｔ（ｋ－１）と同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。

【0082】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ１２を実行する。ステップＳ１２では、例えば、制御装置５０Ａの位置取得部７２が、モータ３０Ａから検出位置ｙ１（ｋ）を取得し、制御装置５０Ｂから検出位置ｙ２を取得する。制御装置５０Ｂから制御装置５０Ａへの通信に要する時間に起因して、制御装置５０Ｂから得られる検出位置ｙ２は、現在の周期よりも１つ前の周期において、制御装置５０Ｂの位置取得部８２が取得した値（検出位置ｙ２（ｋ－１））であってもよい。位置取得部７２は、１つの前の周期でのステップＳ１２で取得した検出位置ｙ１（ｋ－１）と、ステップＳ１２で得られた検出位置ｙ２（ｋ－１）との差分を、軸間偏差Δｙ（ｋ－１）として演算してもよい。

【0083】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ１３，Ｓ１４を実行する。ステップＳ１３では、例えば、個別制御部７４が、ステップＳ１１で得られた位置指令ｙｔ（ｋ）と、ステップＳ１２で得られた検出位置ｙ１（ｋ）との位置偏差を算出する。なお、個別制御部７４は、ステップＳ１１で得られた位置指令ｙｔ（ｋ）と、１つ前の周期でのステップＳ１２で得られた検出位置ｙ１（ｋ－１）との位置偏差を算出してもよい。そして、個別制御部７４は、算出した位置偏差に基づいて、検出位置ｙ１を位置指令ｙｔに近づけるように推力指令ＦｃＡを生成する。ステップＳ１４では、例えば、個別制御部７４が、ステップＳ１２で得られた軸間偏差Δｙ（ｋ－１）に基づいて、軸間偏差Δｙをゼロに近づけるように推力指令の補償値Ｃｏを算出する。

【0084】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ１５，Ｓ１６を実行する。ステップＳ１５では、例えば、個別制御部７４が、所定のフィルタ条件に従って、ステップＳ１３で得られた推力指令をステップＳ１４で得られた補償値で補正することで、トルク指令ＴｃＡを生成する。ステップＳ１６では、例えば、個別制御部７４が、ステップＳ１５で得られたトルク指令ＴｃＡに応じた駆動電力（駆動電流）をモータ３０Ａに出力する。モータ制御システム４０が、以上のステップＳ１１～Ｓ１６を繰り返すことで、軸間偏差Δｙが縮小しつつ、機械結合部１２のＹ１軸における検出位置ｙ１が位置指令ｙｔに追従する。

【0085】

軸間補償制御モードが選択されている場合、モータ制御システム４０は、所定の周期で、下記のステップＳ２１～Ｓ２６の一連の処理を繰り返す。ステップＳ２１～Ｓ２６は、制御対象がモータ３０Ｂである点を除き、上記ステップＳ１１～Ｓ１６と同様に実行される。モータ制御システム４０は、最初にステップＳ２１を実行する。ステップＳ２１では、例えば、制御装置５０Ｂの個別制御部８４が、上位コントローラ６０の位置指令出力部６２から位置指令ｙｔ（ｋ）を取得する。

【0086】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ２２を実行する。ステップＳ２２では、例えば、制御装置５０Ｂの位置取得部８２が、モータ３０Ｂから検出位置ｙ２（ｋ）を取得し、制御装置５０Ａから検出位置ｙ１（ｋ－１）を取得する。位置取得部８２は、ステップＳ２２で得られた検出位置ｙ１（ｋ－１）と１つの前の周期でのステップＳ２２で取得した検出位置ｙ２（ｋ－１）との差分を、軸間偏差Δｙ（ｋ－１）として演算してもよい。

【0087】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ２３，Ｓ２４を実行する。ステップＳ２３では、例えば、個別制御部８４が、ステップＳ２１で得られた位置指令ｙｔと、当該周期のステップＳ２２で得られた検出位置ｙ２（ｋ）又は１つ前の周期でのステップＳ２２で得られた検出位置ｙ２（ｋ－１）と、の位置偏差を算出する。そして、個別制御部８４は、算出した位置偏差に基づいて、検出位置ｙ２を位置指令ｙｔに近づけるように推力指令ＦｃＢを生成する。ステップＳ２４では、例えば、個別制御部８４が、ステップＳ２２で得られた軸間偏差Δｙ（ｋ－１）に基づいて、軸間偏差Δｙをゼロに近づけるように推力指令の補償値Ｃｏを算出する。

【0088】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ２５，Ｓ２６を実行する。ステップＳ２５では、例えば、個別制御部８４が、所定のフィルタ条件に従って、ステップＳ２３で得られた推力指令ＦｃＢをステップＳ２４で得られた補償値Ｃｏで補正することで、トルク指令ＴｃＢを生成する。ステップＳ２６では、例えば、個別制御部８４が、ステップＳ２５で得られたトルクＴｃＢに応じた駆動電力（駆動電流）をモータ３０Ｂに出力する。モータ制御システム４０が、以上のステップＳ２１～Ｓ２６を繰り返すことで、軸間偏差Δｙが縮小しつつ、機械結合部１２のＹ２軸における検出位置ｙ２が位置指令ｙｔに追従する。

【0089】

図８は、分離制御モードに切り替えられた場合に、一つの周期において、並進方向での制御に関してモータ制御システム４０が実行する一連の処理の一例が示されている。並進方向の制御では、モータ制御システム４０が、最初にステップＳ３１を実行する。ステップＳ３１では、例えば、制御装置５０Ａの連携制御部７６が、上位コントローラ６０の位置指令出力部６２から位置指令ｙｔ（ｋ）を取得する。

【0090】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ３２を実行する。ステップＳ３２では、例えば、制御装置５０Ａの位置取得部７２が、モータ３０Ａから検出位置ｙ１（ｋ）を取得し、制御装置５０Ｂから検出位置ｙ２（ｋ－１）を取得する。位置取得部７２は、検出位置ｙ１（ｋ－１）と検出位置ｙ２（ｋ－１）との平均値を、機械結合部１２の重心Ｃｇでの位置Ｙｇ（ｋ－１）として算出してもよい。

【0091】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ３３を実行する。ステップＳ３３では、例えば、制御装置５０Ａの連携制御部７６が、上記位置Ｙｇ（ｋ－１）と位置指令ｙ（ｋ）との偏差を算出し、その偏差に基づいて、位置Ｙｇを位置指令ｙｔに近づけるように並進推力指令Ｔｒｃ（ｋ）を生成する。そして、連携制御部７６は、生成した並進推力指令Ｔｒｃ（ｋ）の値を半分にしたうえで、その半分の値を制御装置５０Ｂの連携制御部８６に出力する。

【0092】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ３４を実行する。ステップＳ３４では、例えば、連携制御部７６が、制御装置５０Ｂの連携制御部８６から回転トルク指令を取得する。制御装置５０Ｂから制御装置５０Ａからの通信に要する時間に起因して、ステップＳ３４で取得される回転トルク指令は、１つ前の周期において連携制御部８６が生成した回転トルク指令Ｒｏｃ（ｋ－１）であってもよい。

【0093】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ３５，Ｓ３６を実行する。ステップＳ３５では、例えば、連携制御部７６が、１つ前の周期でのステップＳ３３で生成した並進推力指令Ｔｒｃ（ｋ－１）の半分の値と、ステップＳ３４で取得した回転トルク指令Ｒｏｃ（ｋ－１）とに基づいて、合成トルク指令Ｔｃ１を生成する。並進推力指令Ｔｒｃ（ｋ－１）の半分の値と回転トルク指令Ｒｏｃ（ｋ－１）との合成は、所定のフィルタ条件に従って実行される。ステップＳ３６では、例えば、連携制御部７６が、ステップＳ３５で得られた合成トルク指令Ｔｃ１に応じた駆動電力（駆動電流）をモータ３０Ａに出力する。

【0094】

図９は、分離制御モードに切り替えられた場合に、一つの周期において、回転方向での制御に関してモータ制御システム４０が実行する一連の処理の一例が示されている。回転方向の制御では、モータ制御システム４０が、最初にステップＳ４２を実行する。ステップＳ４２では、例えば、制御装置５０Ｂの位置取得部８２が、モータ３０Ｂから検出位置ｙ２（ｋ）を取得し、制御装置５０Ａから検出位置ｙ１（ｋ－１）を取得する。位置取得部７２は、検出位置ｙ１（ｋ－１）と検出位置ｙ２（ｋ－１）との差分を、軸間偏差Δｙ（ｋ－１）として算出する。

【0095】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ４３を実行する。ステップＳ４３では、例えば、制御装置５０Ｂの連携制御部８６が、ステップＳ４２で算出された軸間偏差Δｙ（ｋ－１）に基づいて、軸間偏差Δｙが縮小するように回転トルク指令Ｒｏｃ（ｋ）を生成する。そして、連携制御部８６は、生成した回転トルク指令Ｒｏｃ（ｋ）を制御装置５０Ａの連携制御部７６に出力する。

【0096】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ４４を実行する。ステップＳ４４では、例えば、連携制御部８６が、制御装置５０Ａの連携制御部７６から並進推力指令Ｔｒｃの半分の値を取得する。制御装置５０Ａから制御装置５０Ｂへの通信に要する時間に起因して、ステップＳ４４で取得される並進推力指令の半分の値は、１つ前の周期において連携制御部７６が生成した並進推力指令Ｔｒｃ（ｋ－１）の半分の値であってもよい。

【0097】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ４５，Ｓ４６を実行する。ステップＳ４５では、例えば、連携制御部８６が、１つ前の周期でのステップＳ４３で生成した回転トルク指令Ｒｏｃ（ｋ－１）と、ステップＳ４４で取得した並進推力指令Ｔｒｃ（ｋ－１）の半分の値とに基づいて、合成トルク指令Ｔｃ２を生成する。回転トルク指令Ｒｏｃ（ｋ－１）と並進推力指令Ｔｒｃ（ｋ－１）の半分の値との合成は、所定のフィルタ条件に従って実行される。ステップＳ４６では、例えば、連携制御部８６が、ステップＳ４５で得られた合成トルク指令Ｔｃ２に応じた駆動電力（駆動電流）をモータ３０Ｂに出力する。

【0098】

モータ制御システム４０が、以上のステップＳ３１～Ｓ３６及びステップＳ４２～Ｓ４６を繰り返すことで、軸間偏差Δｙが縮小しつつ、機械結合部１２の重心Ｃｇでの位置Ｙｇが位置指令ｙｔに追従する。上述の例では、１つ前の周期で生成された回転トルク指令Ｒｏｃ（ｋ－１）と並進推力指令Ｔｒｃ（ｋ－１）とに基づいて、各モータへの駆動電力が調節される。回転トルク指令及び並進推力指令は、１つ前の周期で得られる検出位置ｙ１（ｋ－１）及び検出位置ｙ２（ｋ－１）に基づくので、現在周期では、２つ前の周期で得られる検出位置ｙ１，ｙ２に基づき、各モータへの駆動電力が調節される。

【0099】

図１０は、上述した初期設定制御において、モータ制御システム４０が実行する一連の処理の一例を示すフローチャートである。初期設定制御は、ガントリ駆動システム１によるワークＷに対する実際の作業（製造段階での作業）が行われる前の準備段階において、モータ制御システム４０の設定を行うために実行される。この初期設定制御では、例えば、上位コントローラ６０のテスト制御部６４が、下記のステップＳ７１～Ｓ７６を制御装置５０Ａに実行させ、下記のステップＳ８１～Ｓ８６をステップＳ７１～Ｓ７６に同期させて制御装置５０Ｂに実行させる。

【0100】

ステップＳ７１～Ｓ７６とステップＳ８１～Ｓ８６とは、制御対象のモータが異なる点を除き、同様に実行されるので、以下では、ステップＳ７１～Ｓ７６を説明し、ステップＳ８１～Ｓ８６の詳細な説明を省略する。制御装置５０Ａは、所定の条件が満たされるまで、ステップＳ７１～Ｓ７６を繰り返す。ステップＳ７１では、例えば、制御装置５０Ａが、上位コントローラ６０からテスト用の位置指令ｙｔ０（テスト用の目標位置）を取得する。

【0101】

ステップＳ７２では、例えば、制御装置５０Ａが、モータ３０Ａから検出位置ｙ１を取得する。ステップＳ７３では、例えば、制御装置５０Ａが、ステップＳ７１で取得した位置指令ｙｔ０と、ステップＳ７２で取得した検出位置ｙ１との位置偏差を算出する。ステップＳ７４では、例えば、制御装置５０Ａが、ステップＳ７３で算出した位置偏差に基づいて、当該偏差を縮小するように推力指令を生成する。ステップＳ７５では、例えば、制御装置５０Ａが、ステップＳ７４で生成した推力指令に応じて、モータ３０Ａへの駆動電力を調節する。ステップＳ７６では、例えば、制御装置５０Ａが、ステップＳ７２で取得した検出位置ｙ１と、ステップＳ７４で生成した推力指令を上位コントローラ６０に出力する。上位コントローラ６０は、その周期を示す情報に対応付けたうえで検出位置ｙ１及び推力指令を記憶する。

【0102】

各周期でのステップＳ７６，Ｓ８６が実行された後に、モータ制御システム４０は、ステップＳ９１を実行する。ステップＳ９１では、例えば、テスト制御部６４が、最初のステップＳ７１，Ｓ８１を開始してから、所定の設定時間が経過したか否かを判定する。所定の設定時間は、例えば、ガントリ機構１０の剛性を評価できる程度まで、データが蓄積される時間に設定されている。ステップＳ９１において、所定の設定時間が経過していないと判断された場合（ステップＳ９１：ＮＯ）、制御装置５０ＡがステップＳ７１～Ｓ７６を再度実行し、制御装置５０ＢがステップＳ８１～Ｓ８６を再度実行する。

【0103】

ステップＳ９１において、所定の設定時間が経過したと判断された場合（ステップＳ９１：ＹＥＳ）、モータ制御システム４０は、ステップＳ９２を実行する。ステップＳ９２では、例えば、剛性評価部６６が、ステップＳ７６，Ｓ８６が繰り返されることで蓄積されたデータに基づいて、ガントリ機構１０の剛性の程度を示す評価値を算出する。剛性評価部６６は、周期ごとに、ステップＳ７２，Ｓ８２で得られる検出位置同士の差分（軸間偏差Δｙ）を、ステップＳ７４，Ｓ８４で得られる推力指令同士の差分で除算してもよい。そして、剛性評価部６６は、除算した値の平均値、最小値、最大値、又は最頻値等の統計値を評価値として取得してもよい。

【0104】

次に、モータ制御システム４０は、ステップＳ９３を実行する。ステップＳ９３では、例えば、モード切替部７１が、ステップＳ９２で取得された評価値に基づいて、実行する制御モードを、軸間補償制御モードか分離制御モードのいずれか一方に切り替える。モード切替部８１は、モード切替部７１による切替結果を取得することで、実行する制御モードを、軸間補償制御モードか分離制御モードのいずれか一方に切り替えてもよい。以上により、準備段階での設定が終了し、以降、実際の製造段階において、モータ制御システム４０は、切り替えられた制御モードに従って、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御する。

【0105】

（変形例）
図７～図１０それぞれにおいて説明した一連の処理は一例であり、適宜変更可能である。いずれかの一連の処理において、モータ制御システム４０は、一のステップと次のステップとを並列に実行してもよく、上述した例とは異なる順序で各ステップを実行してもよい。モータ制御システム４０は、いずれかのステップを省略してもよく、いずれかのステップにおいて上述の例とは異なる処理を実行してもよい。

【0106】

上述の初期設定制御以外の方法で、モータ制御システム４０は、ガントリ機構１０の剛性の程度を示す評価値を取得してもよい。モータ制御システム４０は、例えば、他の装置で評価された上記評価値を、その装置から取得してもよく、評価値を示すユーザ入力によって上記評価値を取得してもよい。上述の例とは異なり、上位コントローラ６０が、モード切替部を有し、上位コントローラ６０のモード切替部の切替結果に従って、モード切替部７１及びモード切替部８１が制御モードを切り替えてもよい。

【0107】

モータ制御システム４０は、ガントリ機構１０の剛性の程度を示す評価値に基づく切替とは別の方法により、制御モードを切り替えてもよい。モータ制御システム４０は、例えば、制御モードの指定を示すユーザ入力によって、制御モードを切り替えてもよい。モータ制御システム４０は、ガントリ駆動システム１による実際の作業段階において、機械結合部１２の走行状態（例えば、加速中であるか否か）に応じて、制御モードを切り替えてもよい。

【0108】

制御装置５０Ｂの個別制御部８４は、軸間偏差Δｙに基づく推進指令の補償値を算出しない場合に、制御装置５０Ａの個別制御部７４による補償値の算出結果を取得してもよい。制御装置５０Ａの個別制御部７４は、軸間偏差Δｙに基づく推進指令の補償値を算出しない場合に、制御装置５０Ｂの個別制御部８４による補償値の算出結果を取得してもよい。制御装置５０Ａがモータ３０Ｂに接続されていてもよく、制御装置５０Ｂがモータ３０Ａに接続されていてもよい。制御装置５０Ａと制御装置５０Ｂとは、同種の制御装置であってもよく、互いに同じ機能を実現できるように構成されてもよい。この場合、モータ３０Ａに接続された制御装置が制御装置５０Ａとして機能し、モータ３０Ｂに接続された制御装置が制御装置５０Ｂとして機能してもよい。

【0109】

モータ制御システム４０は、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂに代えて、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂの双方の機能を有する一つの制御装置（制御部）を備えてもよい。モータ制御システム４０（制御部）において、上述の例とは異なり、制御装置５０Ａ、制御装置５０Ｂ、及び上位コントローラ６０が一体に構成されていてもよい。制御装置５０Ａ、制御装置５０Ｂ、及び上位コントローラ６０が有する機能モジュールを構成する一つのプログラム（制御プログラム）が一つの記憶媒体に記憶されてもよい。

【0110】

［実施形態の効果］
以上に説明した駆動システム２０は、ガントリ機構１０（機械結合部１２）のＹ１軸を駆動するモータ３０Ａと、ガントリ機構１０のＹ２軸を駆動するモータ３０Ｂと、モータ３０Ａ，３０Ｂを制御するモータ制御システム４０と、を備える。モータ制御システム４０は、Ｙ１軸及びＹ２軸において軸間偏差Δｙを縮小しつつガントリ機構１０の位置を個別に制御する軸間補償制御モードと、Ｙ１軸及びＹ２軸の検出位置に基づいて、ガントリ機構１０の位置を制御すると共にガントリ機構１０の回転状態を制御する分離制御モードとを切り替えるモード切替部７１，８１を有する。モータ制御システム４０は、モード切替部７１，８１により切り替えられたモードに従って、モータ３０Ａ，３０Ｂを制御する。

【0111】

軸間補償制御モード及び分離制御モードでは、例えば、制御時の制御ゲインの大きさ、及び、軸間偏差Δｙの抑制の程度が互いに異なる。ガントリ駆動システム１は、２つの制御モードのいずれかでモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂに対する制御を実行できる。そのため、ガントリ機構１０の特性に応じて、いずれかの制御モードで各モータを制御できる。ガントリ機構１０は実際に動作させて、その特性を把握できる場合が多いので、上記構成では、駆動対象であるガントリ機構１０の特性に応じて、それに合わせた制御を実行できる制御システムを準備する手間を省くことができる。従って、設定作業の簡素化に有用である。

【0112】

モード切替部７１，８１は、ガントリ機構１０の剛性の程度を示す評価値に基づいて、軸間補償制御モードと分離制御モードとを切り替えてもよい。ガントリ機構１０の機械的な特性に応じて、許容できる制御ゲインが異なる場合がある。上記評価値に基づき、制御モードを切り替えることで、ガントリ機構１０の機械的な特性に応じた制御モードでモータを制御することができる。従って、制御の安定性の有用である。

【0113】

モード切替部７１，８１は、上記評価値が所定の閾値を超える場合に軸間補償制御モードに切り替え、上記評価値が閾値を下回る場合に分離制御モードに切り替えてもよい。分離制御モードでは、回転トルク指令それぞれがモータ３０Ａ，３０Ｂからの駆動力にそれぞれ反映されて、ガントリ機構１０の回転状態が制御されるので、軸間偏差Δｙをより縮小できる。軸間補償制御モードでは、位置制御のための指令に補償値が加味されて、駆動力がモータに出力されるので、軸間偏差Δｙを縮小できる程度が小さい傾向がある。上記評価値と閾値との比較により、ガントリ機構１０の剛性に適した制御モードで、モータ３０Ａ，３０Ｂの制御を実行することができる。

【0114】

モータ制御システム４０は、Ｙ１軸の検出位置ｙ１及びＹ２軸の検出位置ｙ２をテスト目標位置に追従させるようにモータ３０Ａ，３０Ｂを制御する初期設定制御を実行するテスト制御部６４と、初期設定制御が実行されている間に得られた軸間偏差Δｙと、当該軸間偏差Δｙが得られたときのモータ３０Ａ，３０Ｂそれぞれへの推力を示す指令の差とに基づいて、上記評価値を算出する剛性評価部６６と、を更に有してもよい。例えば、ガントリ駆動システム１の準備段階において、作業者等が、試行錯誤又は経験に基づき、実際に利用するガントリ機構１０に適した制御モードを選択することも考えられる。この場合、作業者等は、ガントリ機構１０における種々の状態量を観測して判断する必要があり、労力が大きく、また、最適な判断を行うには作業者等に経験が必要となる。上記構成では、モータ制御システム４０による自動での制御モードの選択ができる。そのため、作業者等の準備段階での労力を軽減でき、また、経験が浅い作業者等でも簡易に最適な選択ができる。従って、設定作業の簡素化に更に有用である。

【0115】

モータ制御システム４０は、モータ３０Ａに接続された制御装置５０Ａと、モータ３０Ｂに接続された制御装置５０Ｂとを有してもよい。制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂは、互いに通信可能に接続されていてもよい。軸間補償制御モードにおいて、制御装置５０Ａが、Ｙ１軸の検出位置ｙ１に基づいてモータ３０Ａへの指令を生成し、制御装置５０Ｂが、Ｙ２軸の検出位置ｙ２に基づいてモータ３０Ｂへの指令を生成してもよい。軸間補償制御モードにおいて、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂの少なくとも一方が、軸間偏差Δｙに基づいてモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂへの指令の補償値を生成してもよい。分離制御モードにおいて、制御装置５０Ａが、Ｙ１軸の検出位置ｙ１及びＹ２軸の検出位置ｙ２に基づいてモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂへの指令を生成し、制御装置５０Ｂが、軸間偏差Δｙに基づいてモータ３０Ａ及びモータ３０Ｂへの指令を生成してもよい。この場合、Ｙ１軸及びＹ２軸それぞれでの軸単位での位置制御を実行する制御モードと、ガントリ機構１０の制御単位を並進と回転とに分離して、位置制御と回転位置の制御とを実行する制御モードとのいずれかで、ガントリ機構１０を駆動できる。そのため、ガントリ機構１０の特性に合わせて、その特性に適した制御モードでガントリ機構１０を駆動できる。従って、ガントリ機構１０を精度良く動作させるのに有用である。

【0116】

制御装置５０Ａは、軸間補償制御モードにおいて、Ｙ１軸の検出位置ｙ１及び軸間偏差Δｙに基づいて、モータ３０Ａへのトルク指令ＴｃＡを生成する個別制御部７４と、分離制御モードにおいて、検出位置ｙ１及び検出位置ｙ２に基づいて、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂへの並進推力指令Ｔｒｃを生成する連携制御部７６と、を有してもよい。制御装置５０Ｂは、軸間補償制御モードにおいて、Ｙ２軸の検出位置及び軸間偏差Δｙに基づいて、モータ３０Ｂへのトルク指令ＴｃＢを生成する個別制御部８４と、分離制御モードにおいて、軸間偏差Δｙに基づいて、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂへの回転トルク指令Ｒｏｃを生成する連携制御部８６と、を有してもよい。この場合、異なる制御モードそれぞれにおいて、ガントリ機構１０の位置制御と軸間偏差Δｙを抑制する制御とを実行できる。

【0117】

個別制御部７４は、トルク指令ＴｃＡに基づいてモータ３０Ａを動作させてもよい。連携制御部７６は、並進推力指令Ｔｒｃを制御装置５０Ｂに出力し、並進推力指令Ｔｒｃと連携制御部８６から得られる回転トルク指令Ｒｏｃとに基づいて、モータ３０Ａを動作させてもよい。個別制御部８４は、トルク指令ＴｃＢに基づいてモータ３０Ｂを動作させてもよい。連携制御部８６は、回転トルク指令Ｒｏｃを制御装置５０Ａに出力し、回転トルク指令Ｒｏｃと連携制御部７６から得られる並進推力指令Ｔｒｃとに基づいて、モータ３０Ｂを動作させてもよい。この場合、軸間補償制御モードでは、各モータからの検出位置を取得後に、軸単位で独立してモータの制御が実行される。また、分離制御モードでは、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂが分担して生成した指令により、モータの制御が実行される。分離制御モードでは、制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂとの間で指令の送受信が行われるのに対して、軸間補償制御モードでは、指令の送受信が行われないので、応答性が高くなる。従って、ガントリ機構１０で必要な応答性に合わせて、モータの制御を行うことができる。

【0118】

制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂは、所定の周期ごとに、ガントリ機構１０が目標位置に近づき軸間偏差Δｙが縮小するように、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御してもよい。個別制御部７４は、所定の周期ごとに、トルク指令ＴｃＡを生成することと、当該トルク指令ＴｃＡに基づいてモータ３０Ａを動作させることと、を実行してもよい。個別制御部８４は、所定の周期ごとに、トルク指令ＴｃＢを生成することと、当該トルク指令ＴｃＢに基づいてモータ３０Ｂを動作させることと、を実行してもよい。この場合、１つの周期で、指令の生成と、その指令に基づくモータへの動作とが実行されるので、応答性が高い制御を実現できる。従って、ガントリ機構１０の特性に応じて応答性を高めたい場合に、その特性に適した制御モードでモータの制御を行うことができる。

【0119】

制御装置５０Ａ及び制御装置５０Ｂは、所定の周期ごとに、ガントリ機構１０が目標位置に近づき軸間偏差Δｙが縮小するように、モータ３０Ａ及びモータ３０Ｂを制御してもよい。連携制御部７６は、所定の周期ごとに、並進推力指令Ｔｒｃを生成及び出力することと、１つ前の周期で生成された並進推力指令Ｔｒｃ及び回転トルク指令Ｒｏｃに基づいてモータ３０Ａを動作させることと、を実行してもよい。連携制御部８６は、所定の周期ごとに、回転トルク指令Ｒｏｃを生成及び出力することと、１つ前の周期で生成された並進推力指令Ｔｒｃ及び回転トルク指令Ｒｏｃに基づいてモータ３０Ｂを動作させることと、を実行してもよい。この場合、一対のモータに対する並進のための指令と回転のための指令とを、別々の制御装置において分担して生成することができる。

【0120】

個別制御部７４は、ガントリ機構１０の目標位置を示す位置指令ｙｔを取得し、Ｙ１軸の検出位置ｙ１と位置指令ｙｔとの間の偏差が縮小し、軸間偏差Δｙが縮小するようにトルク指令ＴｃＡを生成してもよい。個別制御部８４は、位置指令ｙｔを取得し、Ｙ２軸の検出位置ｙ２と位置指令ｙｔとの間の偏差が縮小し、軸間偏差Δｙが縮小するようにトルク指令ＴｃＢを生成してもよい。この場合、軸間補償制御モードにおいて、ガントリ機構１０を目標位置に追従させる位置制御を実行することで、Ｙ１軸とＹ２軸との間でのねじれの発生を抑制できる。

【0121】

連携制御部７６は、ガントリ機構１０の目標位置を示す位置指令ｙｔを取得し、検出位置ｙ１及び検出位置ｙ２の平均値（位置Ｙｇ）と位置指令ｙｔとの間の偏差が縮小するように並進推力指令Ｔｒｃを生成してもよい。連携制御部８６は、軸間偏差Δｙが縮小するように回転トルク指令Ｒｏｃを生成してもよい。この場合、分離制御モードにおいて、ガントリ機構１０を目標位置に追従させつつ、ガントリ機構１０の回転方向の状態を制御することで、Ｙ１軸とＹ２軸との間でのねじれの発生を抑制できる。

【符号の説明】

【0122】

１…ガントリ駆動システム、１０…ガントリ機構、２０…駆動システム、３０Ａ，３０Ｂ…モータ、４０…モータ制御システム、５０Ａ，５０Ｂ…制御装置、６４…テスト制御部、６６…剛性評価部、７１，８１…モード切替部、７４，８４…個別制御部、７６，８６…連携制御部。

【要約】

【課題】設定作業の簡素化を図る。
【解決手段】本開示の一側面に係るガントリ駆動システムは、駆動対象物の第１の軸を駆動する第１のモータと、駆動対象物の第２の軸を駆動する第２のモータと、第１及び第２のモータを制御するモータ制御システムと、を備える。モータ制御システムは、第１及び第２の軸において軸間の位置偏差を縮小しつつ駆動対象物の位置を個別に制御する第１の制御モードと、第１及び第２の軸の検出位置に基づいて、駆動対象物の位置を制御すると共に駆動対象物の回転状態を制御する第２の制御モードとを切り替えるモード切替部を有する。モータ制御システムは、モード切替部により切り替えられたモードに従って、前記第１及び第２のモータを制御する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】