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(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】
(24)【登録日】2024-06-17
(45)【発行日】2024-06-25
(54)【発明の名称】駆動装置及び搬送装置
(51)【国際特許分類】
H02P 5/46 20060101AFI20240618BHJP
H02P 29/028 20160101ALI20240618BHJP
【ＦＩ】
H02P5/46 J
H02P5/46 H
H02P29/028
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2020168004
(22)【出願日】2020-10-02
(65)【公開番号】P2022060029
(43)【公開日】2022-04-14
【審査請求日】2023-06-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】成相 一志
(72)【発明者】
【氏名】前田 健吾
(72)【発明者】
【氏名】藤田 章吾
【審査官】安池 一貴
(56)【参考文献】
【文献】特開２００１－２０２１０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０４２４８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０８１２８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５６－０８３２８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１０６０３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－０８６６３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／０４５４０７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１１１１３０４００（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｐ ５／４６
Ｈ０２Ｐ ２９／０２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転可能な駆動軸と、前記駆動軸を回転駆動可能に配置される第１モータと、
前記駆動軸を回転駆動可能に配置される第２モータと、
前記第１モータ及び前記第２モータの駆動を制御する駆動コントローラとを備え、
前記駆動コントローラは、デュアルモードとシングルモードとを切り替えて制御することができるように構成され、
前記駆動コントローラは、前記デュアルモードでは、前記第１モータ及び前記第２モータを一緒に駆動し、
前記駆動コントローラは、前記シングルモードでは、前記第１モータ及び前記第２モータのうちの一方である駆動対象モータを駆動し、
前記駆動コントローラは、前記デュアルモードにおいて前記第１モータ及び前記第２モータの異常を検出するように構成され、
前記駆動コントローラは、前記第１モータ及び前記第２モータに印加される電流値のいずれもが、前記第１モータ及び前記第２モータの目標電流値よりも大きい、又は、前記第１モータ及び前記第２モータの目標電流値よりも小さい場合、前記第１モータの異常を決定し、
前記駆動コントローラは、前記第１モータに印加される電流値が前記第１モータの目標電流値よりも大きく且つ前記第２モータに印加される電流値が前記第２モータの目標電流値よりも小さい、又は、前記第１モータに印加される電流値が前記第１モータの目標電流値よりも小さく且つ前記第２モータに印加される電流値が前記第２モータの目標電流値よりも大きい場合、前記第２モータの異常を決定する
駆動装置。
【請求項2】
回転可能な駆動軸と、
前記駆動軸を回転駆動可能に配置される第１モータと、
前記駆動軸を回転駆動可能に配置される第２モータと、
前記第１モータ及び前記第２モータの駆動を制御する駆動コントローラとを備え、
前記駆動コントローラは、デュアルモードとシングルモードとを切り替えて制御することができるように構成され、
前記駆動コントローラは、前記デュアルモードでは、前記第１モータ及び前記第２モータを一緒に駆動し、
前記駆動コントローラは、前記シングルモードでは、前記第１モータ及び前記第２モータのうちの一方である駆動対象モータを駆動し、前記駆動対象モータの回転速度、回転加速度及び回転減速度の少なくとも１つを前記デュアルモードよりも低くするように制御し、
前記駆動コントローラは、前記デュアルモードにおいて前記第１モータ及び前記第２モータの異常を検出するように構成され、
前記駆動コントローラは、前記第１モータ及び前記第２モータに印加される電流値のいずれもが、前記第１モータ及び前記第２モータの目標電流値よりも大きい、又は、前記第１モータ及び前記第２モータの目標電流値よりも小さい場合、前記第１モータの異常を決定し、
前記駆動コントローラは、前記第１モータに印加される電流値が前記第１モータの目標電流値よりも大きく且つ前記第２モータに印加される電流値が前記第２モータの目標電流値よりも小さい、又は、前記第１モータに印加される電流値が前記第１モータの目標電流値よりも小さく且つ前記第２モータに印加される電流値が前記第２モータの目標電流値よりも大きい場合、前記第２モータの異常を決定し、
前記駆動コントローラは、前記第１モータ及び前記第２モータのうちの一方に異常がある場合に前記シングルモードで動作し、前記第１モータ及び前記第２モータのうちの正常なモータを前記駆動対象モータとして駆動する
駆動装置。
【請求項3】
前記第１モータの回転量を検出する第１回転センサと、前記第２モータの回転量を検出する第２回転センサとをさらに備え、
前記駆動コントローラは、前記デュアルモードにおいて、前記第１回転センサの検出結果に基づき、前記第１モータの回転位置を制御する第１制御を前記第１モータに行い、前記第１回転センサ及び前記第２回転センサの検出結果に基づき、前記第２モータの回転速度を前記第１モータの回転速度に同調させる第２制御を前記第２モータに行うように構成される
請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項4】
前記駆動コントローラは、前記シングルモードにおいて前記第１モータを駆動する場合、前記第１制御を前記第１モータに行い、前記駆動コントローラは、前記シングルモードにおいて前記第２モータを駆動する場合、前記第２回転センサの検出結果に基づき前記第２モータの回転位置を制御する第３制御を前記第２モータに行う
請求項３に記載の駆動装置。
【請求項5】
回転可能な駆動軸と、
前記駆動軸を回転駆動可能に配置される第１モータと、
前記駆動軸を回転駆動可能に配置される第２モータと、
前記第１モータ及び前記第２モータの駆動を制御する駆動コントローラと、
前記第１モータの回転量を検出する第１回転センサと、
前記第２モータの回転量を検出する第２回転センサとを備え、
前記駆動コントローラは、デュアルモードとシングルモードとを切り替えて制御することができるように構成され、
前記デュアルモードでの前記駆動コントローラは、
前記第１モータ及び前記第２モータを一緒に駆動し、
前記第１回転センサの検出結果に基づき、前記第１モータの回転位置を制御する第１制御を前記第１モータに行い、前記第１回転センサ及び前記第２回転センサの検出結果に基づき、前記第２モータの回転速度を前記第１モータの回転速度に同調させる第２制御を前記第２モータに行うように構成され、
前記シングルモードでの前記駆動コントローラは、
前記第１モータ及び前記第２モータのうちの一方である駆動対象モータを駆動し、前記駆動対象モータの回転速度、回転加速度及び回転減速度の少なくとも１つを前記デュアルモードよりも低くするように制御し、
前記第１モータを駆動する場合、前記第１制御を前記第１モータに行い、
前記第２モータを駆動する場合、前記第２回転センサの検出結果に基づき前記第２モータの回転位置を制御する第３制御を前記第２モータに行うように構成され、
前記駆動コントローラは、前記第１制御及び前記第３制御のための信号を入出力する第１入出力インタフェースと、前記第２制御のための信号を入出力する第２入出力インタフェースとを含み、
前記駆動コントローラは、前記第１入出力インタフェース及び前記第２入出力インタフェースのそれぞれに、前記第１モータ及び前記第２モータが電気的に接続される場合、前記デュアルモードでの制御を実行し、
前記駆動コントローラは、前記第１入出力インタフェースのみに前記第１モータが電気的に接続される場合、前記シングルモードにおいて前記第１モータに前記第１制御を行い、
前記駆動コントローラは、前記第１入出力インタフェースのみに前記第２モータが電気的に接続される場合、前記シングルモードにおいて前記第２モータに前記第３制御を行う
駆動装置。
【請求項6】
前記駆動コントローラは、前記第１モータ、前記第２モータ、前記第１回転センサ及び前記第２回転センサに異常がない場合、前記デュアルモードで制御を行うように構成され、前記駆動コントローラは、前記第２モータ及び前記第２回転センサの少なくとも１つに異常がある場合、前記シングルモードにおいて前記第１モータを駆動するように構成され、
前記駆動コントローラは、前記第１モータ及び前記第１回転センサの少なくとも１つに異常がある場合、前記シングルモードにおいて前記第２モータを駆動するように構成される
請求項４又は５に記載の駆動装置。
【請求項7】
前記駆動コントローラは、前記第１回転センサから受け取る信号の状態に基づき、前記第１回転センサの異常を検出し、前記第２回転センサから受け取る信号の状態に基づき、前記第２回転センサの異常を検出するように構成される請求項６に記載の駆動装置。
【請求項8】
前記第１入出力インタフェースと前記第２入出力インタフェースと前記第１モータと前記第２モータとの間の電気的な接続を切り替える切替器をさらに備える請求項５に記載の駆動装置。
【請求項9】
前記駆動コントローラは、制御プログラムにより各モードでの制御系統を切り替えるように構成され、前記駆動コントローラは、
前記デュアルモードでは、前記第１制御及び前記第２制御のための第１制御系統で制御を実行し、
前記第１モータを駆動する前記シングルモードでは、前記第１制御のための第２制御系統で制御を実行し、
前記第２モータを駆動する前記シングルモードでは、前記第３制御のための第３制御系統で制御を実行する
請求項４、請求項４を引用する請求項６、及び請求項４を引用する請求項７のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項10】
前記第１モータは、第１電気モータと前記第１回転センサとを含むサーボモータであり、前記第２モータは、第２電気モータと前記第２回転センサとを含むサーボモータであり、
前記駆動コントローラは、前記第１回転センサ及び前記第２回転センサの検出結果と、前記第１電気モータ及び前記第２電気モータに印加される電流値とをフィードバック情報として用いて、前記第１電気モータ及び前記第２電気モータをサーボ制御する
請求項３～９のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項11】
ロボットが取り扱うワークを搬送する搬送装置であって、請求項１～１０のいずれか一項に記載の駆動装置と、
前記駆動装置によって駆動されることで前記ワークを移動する移動機構とを備える
搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、駆動装置及び搬送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、工場の生産ライン等で使用され且つワーク等を搬送する搬送装置は、継続的に休止することなく稼働する。何らかの原因で搬送装置が停止すると、生産ライン全体が影響を受け得る。例えば、特許文献１は、コンベヤベルト用ダブルモータ牽引装置を備えるラボラトリ自動化システムを開示する。牽引装置は、コンベヤベルトを作動するように構成された２つのモータを備える。当該システムの中央制御ユニットは、牽引装置の通常運転時、第１モータのみを作動し、第１モータが故障した場合又は寿命に達しそうなタイミングで、第１モータを停止すると共に第２モータを始動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第６３４３６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１のように１つの装置に通常運転時に稼働しないモータを搭載することは、スペース効率及びコストのいずれの点にでも、非効率である。例えば、規格を外れるようなモータの大型化を回避するために、装置の同じ駆動軸を２つのモータで同時に駆動する構成が用いられる場合がある。例えば、一方のモータに異常が発生すると、モータの出力が不足し、装置の稼働を継続できないおそれがある。
【0005】
本開示は、同じ駆動軸を同時に駆動する２つのモータの少なくとも１つに異常が発生した場合に駆動軸の駆動を継続することを可能にする駆動装置及び搬送装置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】
【0006】
本開示の一態様に係る駆動装置は、回転可能な駆動軸と、前記駆動軸を回転駆動可能に配置される第１モータと、前記駆動軸を回転駆動可能に配置される第２モータと、前記第１モータ及び前記第２モータの駆動を制御する駆動コントローラとを備え、前記駆動コントローラは、デュアルモードとシングルモードとを切り替えて制御することができるように構成され、前記駆動コントローラは、前記デュアルモードでは、前記第１モータ及び前記第２モータを一緒に駆動し、前記駆動コントローラは、前記シングルモードでは、前記第１モータ及び前記第２モータのうちの一方である駆動対象モータを駆動し、前記駆動対象モータの回転速度、回転加速度及び回転減速度の少なくとも１つを前記デュアルモードよりも低くするように制御する。
【0007】
本開示の技術によれば、同じ駆動軸を同時に駆動する２つのモータの少なくとも１つに異常が発生した場合で駆動軸の駆動を継続することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態に係るロボットシステムの構成の一例を示す概略図
【図2】実施の形態に係る搬送装置の駆動機構の構成の一例を示す平面図
【図3】実施の形態に係るロボットシステムのハードウェア構成の一例を示すブロック図
【図4】実施の形態に係る駆動コントローラの機能的な構成の一例を示すブロック図
【図5A】駆動コントローラがマスタモータの異常を決定する第１ケースでのマスタモータの電流値の挙動の一例を示す図
【図5B】駆動コントローラがマスタモータの異常を決定する第１ケースでのスレーブモータの電流値の挙動の一例を示す図
【図6A】駆動コントローラがマスタモータの異常を決定する第２ケースでのマスタモータの電流値の挙動の一例を示す図
【図6B】駆動コントローラがマスタモータの異常を決定する第２ケースでのスレーブモータの電流値の挙動の一例を示す図
【図7A】駆動コントローラがスレーブモータの異常を決定する第３ケースでのスレーブモータの電流値の挙動の一例を示す図
【図7B】駆動コントローラがスレーブモータの異常を決定する第３ケースでのマスタモータの電流値の挙動の一例を示す図
【図8A】駆動コントローラがスレーブモータの異常を決定する第４ケースでのスレーブモータの電流値の挙動の一例を示す図
【図8B】駆動コントローラがスレーブモータの異常を決定する第４ケースでのマスタモータの電流値の挙動の一例を示す図
【図9】第１サーボモータを用いる第１シングルモードでの駆動コントローラの機能的な構成の一例を示すブロック図
【図10】第２サーボモータを用いる第２シングルモードでの駆動コントローラの機能的な構成の一例を示すブロック図
【図11A】実施の形態に係る駆動コントローラの動作の一例を示すフローチャート
【図11B】実施の形態に係る駆動コントローラの動作の一例を示すフローチャート
【図12】変形例１に係る駆動コントローラのハードウェア構成の一例を示す図
【図13】変形例２に係る駆動コントローラのハードウェア構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【0009】
（実施の形態）
以下において、本開示の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。また、本明細書及び特許請求の範囲では、「装置」とは、１つの装置を意味し得るだけでなく、複数の装置からなるシステムも意味し得る。
以下において、本開示の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。また、本明細書及び特許請求の範囲では、「装置」とは、１つの装置を意味し得るだけでなく、複数の装置からなるシステムも意味し得る。
【0010】
［ロボットシステムの構成］
実施の形態に係るロボットシステム１の構成を説明する。図１は、実施の形態に係るロボットシステム１の構成の一例を示す概略図である。図１に示すように、ロボットシステム１は、少なくとも１つの搬送装置１００と、少なくとも１つのロボット２００と、統合コントローラ３００（図示略）と、入出力装置４００とを含む。これに限定されないが、本実施の形態では、ロボットシステム１は、製造ラインＰＬに配置される。
実施の形態に係るロボットシステム１の構成を説明する。図１は、実施の形態に係るロボットシステム１の構成の一例を示す概略図である。図１に示すように、ロボットシステム１は、少なくとも１つの搬送装置１００と、少なくとも１つのロボット２００と、統合コントローラ３００（図示略）と、入出力装置４００とを含む。これに限定されないが、本実施の形態では、ロボットシステム１は、製造ラインＰＬに配置される。
【0011】
図１では、２つの搬送装置１００が示されるが、製造ラインＰＬでは、複数の搬送装置１００が、その搬送方向Ｄ１に隣り合って配置される。例えば、図１の２つの搬送装置１００に対して方向Ｄ１とその反対方向Ｄ２とに他の搬送装置１００が配置される。各搬送装置１００の周りに少なくとも１つのロボット２００が配置される。図１では、２つのロボット２００が、１つの搬送装置１００に対して方向Ｄ１の片側のみに配置されているが、２つ以上のロボット２００が両側に配置されてもよい。搬送装置１００は、方向Ｄ１での隣の搬送装置１００にワークＷを搬送するように構成されている。各ロボット２００は、搬送装置１００上のワークＷに対して作業を行う。本実施の形態では、ワークＷは、自動車の車体であり、ワークＷに対する作業はスポット溶接作業である。ワークＷは自動車の車体以外の物体であってもよく、作業はスポット溶接以外の作業であってもよい。
【0012】
［ロボットの構成］
図１に示すように、各ロボット２００は、ロボットアーム２１０と、エンドエフェクタ２２０と、ロボットコントローラ２３０とを含む。ロボットアーム２１０は、少なくとも１つの関節を有し、少なくとも１つの自由度を有する。エンドエフェクタ２２０は、ワークＷに作用を加えることができるように構成され、本実施の形態ではスポット溶接ガンである。ロボットアーム２１０の先端は、エンドエフェクタ２２０が取り付けられるように構成される。ロボットアーム２１０は、エンドエフェクタ２２０の位置及び姿勢を自在に変更することができる。本実施の形態では、ロボットアーム２１０の型式は、垂直多関節型であるが、これに限定されず、いかなる型式であってもよく、例えば、水平多関節型、極座標型、円筒座標型又は直角座標型等であってもよい。
図１に示すように、各ロボット２００は、ロボットアーム２１０と、エンドエフェクタ２２０と、ロボットコントローラ２３０とを含む。ロボットアーム２１０は、少なくとも１つの関節を有し、少なくとも１つの自由度を有する。エンドエフェクタ２２０は、ワークＷに作用を加えることができるように構成され、本実施の形態ではスポット溶接ガンである。ロボットアーム２１０の先端は、エンドエフェクタ２２０が取り付けられるように構成される。ロボットアーム２１０は、エンドエフェクタ２２０の位置及び姿勢を自在に変更することができる。本実施の形態では、ロボットアーム２１０の型式は、垂直多関節型であるが、これに限定されず、いかなる型式であってもよく、例えば、水平多関節型、極座標型、円筒座標型又は直角座標型等であってもよい。
【0013】
ロボットコントローラ２３０は、ロボットアーム２１０の動作及びエンドエフェクタ２２０の動作を含むロボット２００の動作全体を制御する。ロボットコントローラ２３０は、ロボットアーム２１０及びエンドエフェクタ２２０への指令を生成するコンピュータ装置を含み、さらに、ロボットアーム２１０及びエンドエフェクタ２２０に供給する電力を制御するための電気回路を含み得る。ロボットコントローラ２３０は、ロボットアーム２１０及びエンドエフェクタ２２０と有線通信又は無線通信を介して接続される。これらの間の通信は、いかなる有線通信及び無線通信であってもよい。
【0014】
［搬送装置の構成］
図１に示すように、搬送装置１００は、ワークＷを支持するレール１０３を搬送するように構成される。搬送装置１００は、本体１１０と、駆動機構１２０と、駆動コントローラ１３０（図示略）とを含む。駆動機構１２０及び駆動コントローラ１３０は、駆動装置１５０を構成する。本体１１０は、基台１０１と、複数のレールガイド１０２と、複数のレール１０３と、複数の昇降装置１０４とを備える。複数のレールガイド１０２、複数のレール１０３及び複数の昇降装置１０４は、ワークＷを移動させる移動機構１６０を構成する。
図１に示すように、搬送装置１００は、ワークＷを支持するレール１０３を搬送するように構成される。搬送装置１００は、本体１１０と、駆動機構１２０と、駆動コントローラ１３０（図示略）とを含む。駆動機構１２０及び駆動コントローラ１３０は、駆動装置１５０を構成する。本体１１０は、基台１０１と、複数のレールガイド１０２と、複数のレール１０３と、複数の昇降装置１０４とを備える。複数のレールガイド１０２、複数のレール１０３及び複数の昇降装置１０４は、ワークＷを移動させる移動機構１６０を構成する。
【0015】
複数のレールガイド１０２は、矩形板状の基台１０１上において、基台１０１の長手方向である方向Ｄ１に対する基台１０１の両縁それぞれの近傍で、方向Ｄ１に間隔をあけて一列に配列される。各レールガイド１０２は、上下方向に延びる。これに限定されないが、本実施の形態では、基台１０１の一方の縁のレールガイド１０２と他方の縁のレールガイド１０２とは、方向Ｄ１の軸に関して対称に配置される。
【0016】
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「上方向Ｄ３」、「下方向Ｄ４」及び「上下方向Ｄ３及びＤ４」は、基台１０１が設置される支持面に垂直な方向であり、「上方向Ｄ３」は支持面から離れる方向であり、「下方向Ｄ４」は支持面に向かう方向である。本実施の形態では、支持面は略水平な面である。
【0017】
搬送装置１００は、１つのワークＷを搬送するための２つのレール１０３を含む。以下において、２つのレール１０３を区別する場合に「レール１０３Ａ及び１０３Ｂ」と表現し、区別しない場合に「レール１０３」と表現することがある。レール１０３Ａ及び１０３Ｂはそれぞれ、レール本体１０３ａと、第１駆動部材１０３ｂと、少なくとも１つの支持ピース１０３ｃとを含む。
【0018】
基台１０１の一方の縁の複数のレールガイド１０２は、レール１０３Ａのレール本体１０３ａと係合し、当該レール本体１０３ａを方向Ｄ１にスライド可能に支持する。基台１０１の他方の縁の複数のレールガイド１０２は、レール１０３Ｂのレール本体１０３ａと係合し、当該レール本体１０３ａを方向Ｄ１にスライド可能に支持する。レール１０３Ａ及び１０３Ｂのレール本体１０３ａは、方向Ｄ１に互いに平行に延びる。レール１０３Ａ及び１０３Ｂそれぞれのレール本体１０３ａは、当該レール本体１０３ａの上に配置される複数の支持ピース１０３ｃを介してワークＷを支持する。例えば、２つの支持ピース１０３ｃが、ワークＷの所定の場所を支持する位置に配置される。
【0019】
レール１０３Ａ及び１０３Ｂはそれぞれ、レール本体１０３ａの下部に第１駆動部材１０３ｂを含む。各第１駆動部材１０３ｂは、各レール本体１０３ａに固定される。各第１駆動部材１０３ｂは、各レール本体１０３ａと同様に方向Ｄ１に延びる柱状の部材であり、当該レール本体１０３ａよりも方向Ｄ１及びＤ２それぞれに突出する。各第１駆動部材１０３ｂは、レール本体１０３ａの駆動のための係合部分としてギヤ歯を下部に含み、ラックを構成する。
【0020】
複数の昇降装置１０４は、基台１０１の両縁の複数のレールガイド１０２の間で方向Ｄ１に間隔をあけて配置される。各昇降装置１０４は、上下方向Ｄ３及びＤ４に伸縮することができるように構成され、ワークＷに下方から当接して伸縮することでワークＷを上昇及び下降させることができる。例えば、昇降装置１０４は、昇降装置１０４の昇降動作を駆動する電動のアクチュエータを含む。
【0021】
【0022】
第２駆動部材１２１は、円柱状の部材であり、回転可能な駆動軸の一例である。第２駆動部材１２１は、基台１０１上で方向Ｄ１と交差する方向、具体的には垂直な方向に延びる軸部１２１ａを含む。軸部１２１ａは、基台１０１上に配置された２つの軸受部材１２４ａ及び１２４ｂによって、その軸心を中心に回転可能に支持される。第２駆動部材１２１は、円筒歯車１２１ｂ、１２１ｃ及び１２１ｄをさらに含む。円筒歯車１２１ｂ及び１２１ｃは、軸部１２１ａの軸心を中心に一体に回転するように、軸部１２１ａの両端に固定される。円筒歯車１２１ｄは、軸部１２１ａの軸心を中心に一体に回転するように、円筒歯車１２１ｂ及び１２１ｃの間で軸部１２１ａに固定される。円筒歯車１２１ｂ及び１２１ｃはそれぞれ、レール１０３Ａ及び１０３Ｂの第１駆動部材１０３ｂとギヤ係合し、ピニオンを構成する。第１駆動部材１０３ｂ及び第２駆動部材１２１はラック・アンド・ピニオン構造を形成する。
【0023】
駆動器１２２及び１２３は、方向Ｄ１及びＤ２での軸部１２１ａの両側に配置される。駆動器１２２及び１２３はそれぞれ、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａと、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａの回転軸に配置される円筒歯車１２２ｂ及び１２３ｂとを含む。円筒歯車１２２ｂ及び１２３ｂはそれぞれ、軸心を中心に一体に回転するようにサーボモータ１２２ａ及び１２３ａの回転軸に固定される。円筒歯車１２２ｂ及び１２３ｂはいずれも、円筒歯車１２１ｄとギヤ係合する。
【0024】
これに限定されないが、本実施の形態では、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａは、同様の構成を有する。サーボモータ１２２ａ及び１２３ａはそれぞれ、電気モータ（図示略）と、電気モータの回転数を検出するエンコーダ等の回転センサ（図示略）とを含む。例えば、定格出力及び特性等を含むサーボモータ１２２ａ及び１２３ａの電気モータの構成及び能力が同じである。サーボモータ１２２ａ及び１２３ａはそれぞれ、回転センサの検出信号を駆動コントローラ１３０に送るように構成される。
【0025】
なお、駆動コントローラ１３０は、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａの動作を制御する。駆動コントローラ１３０は、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａへの指令を生成するコンピュータ装置を含み、さらに、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａに供給する電力を制御するための電気回路を含み得る。駆動コントローラ１３０は、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａと有線通信又は無線通信を介して接続される。これらの間の通信は、いかなる有線通信及び無線通信であってもよい。
【0026】
駆動コントローラ１３０の制御によって、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａは、一方向又はその反対方向に同じ回転方向で回転駆動する。このように回転駆動するサーボモータ１２２ａ及び１２３ａは、円筒歯車１２２ｂ及び１２３ｂを介して円筒歯車１２１ｄ及び軸部１２１ａを一方向又はその反対方向に協同して回転させる。軸部１２１ａは、円筒歯車１２１ｂ及び１２１ｃを介して、レール１０３Ａ及び１０３Ｂそれぞれの第１駆動部材１０３ｂを方向Ｄ１又はＤ２に移動させる。よって、レール１０３Ａ及び１０３Ｂは、搭載されるワークＷと共に方向Ｄ１又はＤ２に移動し、ワークＷを搬送する。
【0027】
本実施の形態では、第１駆動部材１０３ｂは、方向Ｄ１で基台１０１よりも長い。このため、駆動機構１２０がレール１０３Ａ及び１０３Ｂを方向Ｄ１に移動させると、レール１０３Ａ及び１０３Ｂの第１駆動部材１０３ｂの方向Ｄ１での端部が、方向Ｄ１で隣り合う他の搬送装置１００の駆動機構１２０の円筒歯車１２２ｂ及び１２３ｂに係合することができる。このとき、第１駆動部材１０３ｂの方向Ｄ２での端部は、第１駆動部材１０３ｂを移動させている駆動機構１２０の円筒歯車１２２ｂ及び１２３ｂと係合している。よって、搬送装置１００間のレール１０３Ａ及び１０３Ｂの移動が可能である。
【0028】
［入出力装置の構成］
図１に示すように入出力装置４００は、ユーザ等による指令、情報及びデータ等の入力を受け付け、統合コントローラ３００等に出力する。入出力装置４００は、統合コントローラ３００等から送られる情報及びデータ等を受け取り、当該情報及びデータ等をユーザに提示する。入出力装置４００は、入力装置と、ディスプレイ等の提示装置とを含む。入力装置は公知のいかなる入力装置であってもよく、提示装置は、視覚及び聴覚等を通じてユーザに知覚可能な情報を与えるいかなる装置であってもよい。例えば、入出力装置４００は、搬送装置１００及びロボット２００の所定の動作を教示するための教示データを生成可能である教示装置、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、スマートウォッチ及びタブレット端末等のスマートデバイス、その他の端末装置、又は、ラインコントローラ（「工程制御盤」又は「ライン制御盤」とも呼ばれる）等であってもよい。
図１に示すように入出力装置４００は、ユーザ等による指令、情報及びデータ等の入力を受け付け、統合コントローラ３００等に出力する。入出力装置４００は、統合コントローラ３００等から送られる情報及びデータ等を受け取り、当該情報及びデータ等をユーザに提示する。入出力装置４００は、入力装置と、ディスプレイ等の提示装置とを含む。入力装置は公知のいかなる入力装置であってもよく、提示装置は、視覚及び聴覚等を通じてユーザに知覚可能な情報を与えるいかなる装置であってもよい。例えば、入出力装置４００は、搬送装置１００及びロボット２００の所定の動作を教示するための教示データを生成可能である教示装置、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、スマートウォッチ及びタブレット端末等のスマートデバイス、その他の端末装置、又は、ラインコントローラ（「工程制御盤」又は「ライン制御盤」とも呼ばれる）等であってもよい。
【0029】
［ロボットシステムのハードウェア構成］
ロボットシステム１のハードウェア構成を説明する。図３は、実施の形態に係るロボットシステム１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、統合コントローラ３００は、全ての搬送装置１００の動作を制御する。統合コントローラ３００は、複数の搬送装置１００を互いに連携させて動作させるように制御することができる。統合コントローラ３００は、入出力装置４００に入力される指令、情報及びデータ等を入出力装置４００から受け取り、指令、情報及びデータ等に従って制御を行う。統合コントローラ３００は、入出力装置４００に、ロボットシステム１の様々な情報及びデータ等を出力する。
ロボットシステム１のハードウェア構成を説明する。図３は、実施の形態に係るロボットシステム１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、統合コントローラ３００は、全ての搬送装置１００の動作を制御する。統合コントローラ３００は、複数の搬送装置１００を互いに連携させて動作させるように制御することができる。統合コントローラ３００は、入出力装置４００に入力される指令、情報及びデータ等を入出力装置４００から受け取り、指令、情報及びデータ等に従って制御を行う。統合コントローラ３００は、入出力装置４００に、ロボットシステム１の様々な情報及びデータ等を出力する。
【0030】
統合コントローラ３００は、各搬送装置１００の駆動コントローラ１３０と、入出力装置４００と有線通信又は無線通信を介して接続される。これらの間の通信は、いかなる有線通信及び無線通信であってもよい。統合コントローラ３００は、複数の駆動コントローラ１３０を連携させて制御する。例えば、統合コントローラ３００は、複数の駆動軸の駆動を同期して制御可能であるように構成され、上記複数の駆動軸は、複数の駆動コントローラ１３０それぞれによって駆動制御される第２駆動部材１２１を含む。例えば、統合コントローラ３００は、ロボットコントローラ２３０とＩ／Ｏ通信等により信号を送受信し、当該信号に基づき各駆動コントローラ１３０の動作を制御してもよい。統合コントローラ３００はコンピュータ装置を含む。
【0031】
例えば、統合コントローラ３００及び駆動コントローラ１３０のコンピュータ装置はそれぞれ、プロセッサＰとメモリＭとを含む。コンピュータ装置は、各種データを記憶するストレージをさらに含んでもよい。ストレージは、ハードディスクドライブ及びＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置で構成されてもよい。プロセッサＰ及びメモリＭは演算器を構成する。演算器は、他の装置との指令、情報及びデータ等の送受信を行う。演算器は、各種機器からの信号の入力及び各制御対象への制御信号の出力を行う。
【0032】
メモリＭは、プロセッサＰが実行するプログラム、及び各種固定データ等を記憶する。メモリＭは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリなどの半導体メモリ等の記憶装置で構成されてもよい。これに限定されないが、本実施の形態では、メモリＭは、揮発性メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）と不揮発性メモリであるＲＯＭ（Read-Only Memory）とを含む。
【0033】
プロセッサＰは、ＲＡＭ及びＲＯＭと一緒にコンピュータシステムを形成する。コンピュータシステムは、プロセッサＰがＲＡＭをワークエリアとして用いてＲＯＭに記録されたプログラムを実行することによって、コンピュータ装置の機能を実現してもよい。コンピュータ装置の機能の一部又は全部は、上記コンピュータシステムにより実現されてもよく、電子回路又は集積回路等の専用のハードウェア回路により実現されてもよく、上記コンピュータシステム及びハードウェア回路の組み合わせにより実現されてもよい。コンピュータ装置は、単一のコンピュータ装置による集中制御により各処理を実行してもよく、複数のコンピュータ装置の協働による分散制御により各処理を実行してもよい。
【0034】
これに限定されないが、例えば、プロセッサＰは、ＣＰＵ（中央処理装置：Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、マイクロプロセッサ（microprocessor）、プロセッサコア（processor core）、マルチプロセッサ（multiprocessor）、ＡＳＩＣ（Application-Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含み、ＩＣ（集積回路）チップ、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等に形成された論理回路又は専用回路によって各処理を実現してもよい。複数の処理は、１つ又は複数の集積回路により実現されてもよく、１つの集積回路により実現されてもよい。
【0035】
なお、統合コントローラ３００は、駆動コントローラ１３０の機能の少なくとも一部を含むように構成されてもよく、ロボットコントローラ２３０の機能の少なくとも一部を含むように構成されてもよい。
【0036】
［駆動コントローラの機能的構成］
サーボモータ１２２ａ及び１２３ａの制御に関する駆動コントローラ１３０の機能的構成を説明する。図４は、実施の形態に係る駆動コントローラ１３０の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、駆動コントローラ１３０は、第１サーボモータ１２２ａ及び第２サーボモータ１２３ａの駆動を、第１サーボモータ１２２ａ及び第２サーボモータ１２３ａの回転位置、回転速度及び印加電流値の少なくとも１つの情報をフィードバック情報として用いてサーボ制御する。
サーボモータ１２２ａ及び１２３ａの制御に関する駆動コントローラ１３０の機能的構成を説明する。図４は、実施の形態に係る駆動コントローラ１３０の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、駆動コントローラ１３０は、第１サーボモータ１２２ａ及び第２サーボモータ１２３ａの駆動を、第１サーボモータ１２２ａ及び第２サーボモータ１２３ａの回転位置、回転速度及び印加電流値の少なくとも１つの情報をフィードバック情報として用いてサーボ制御する。
【0037】
駆動コントローラ１３０は、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａの両方が正常である場合にデュアルモードで動作し、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａの両方に駆動させる。駆動コントローラ１３０は、第１サーボモータ１２２ａをマスタモータとして制御し、第１サーボモータ１２２ａの第１電気モータ１２２ａａの回転位置及び回転速度を制御する位置制御を行う。当該位置制御は第１制御の一例である。
【0038】
駆動コントローラ１３０は、第２サーボモータ１２３ａをスレーブモータとして制御し、第１電気モータ１２２ａａの回転速度に回転速度を同調させるように、第２サーボモータ１２３ａの第２電気モータ１２３ａａの回転速度を制御する速度制御を行う。当該速度制御は第２制御の一例である。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、位置制御は、電気モータの回転位置及び回転速度のうちの少なくとも回転位置の制御を含み、本実施の形態では、回転位置及び回転速度の両方の制御を含む。
【0039】
駆動コントローラ１３０は、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａの一方に異常がある場合にシングルモードで動作し、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａのうち正常なサーボモータをマスタモータとして制御し、異常なサーボモータを停止する。つまり、駆動コントローラ１３０は、正常なサーボモータ１２２ａ又は１２３ａの位置制御を行う。
【0040】
駆動コントローラ１３０は、減算器１３１ａ～１３１ｄと、位置制御器１３２と、速度制御器１３３と、電流制御器１３４と、差分検出器１３５と、駆動回路１３６ａ及び１３６ｂと、位置検出器１３７ａ及び１３７ｂと、速度検出器１３８ａ及び１３８ｂと、異常検出器１３９ａと、モード切替器１３９ｂとを機能的構成要素として含む。構成要素間を結ぶ実線の矢印は、デュアルモードでの制御の流れを示す。破線の矢印で示される構成要素間の制御の流れは、シングルモードで用いられる。なお、駆動回路１３６ａ及び１３６ｂは、駆動コントローラ１３０とは別個の構成要素として設けられてもよい。
【0041】
位置検出器１３７ａは、第１サーボモータ１２２ａがマスタモータである場合に機能する。位置検出器１３７ａは、第１サーボモータ１２２ａの第１回転センサ１２２ａｂから検出信号を受け取り、当該検出信号を処理して第１電気モータ１２２ａａの回転位置を検出する。位置検出器１３７ａは、当該回転位置の情報を減算器１３１ａに送る。
【0042】
位置検出器１３７ｂは、第２サーボモータ１２３ａがマスタモータである場合に機能する。位置検出器１３７ｂは、第２サーボモータ１２３ａの第２回転センサ１２３ａｂから検出信号を受け取り、当該検出信号を処理して第２電気モータ１２３ａａの回転位置を検出する。位置検出器１３７ａは、当該回転位置の情報を減算器１３１ａに送る。
【0043】
速度検出器１３８ａは、第１サーボモータ１２２ａがマスタモータである場合に機能する。速度検出器１３８ａは、第１回転センサ１２２ａｂから検出信号を受け取り、当該検出信号を処理して第１電気モータ１２２ａａの回転速度を検出する。速度検出器１３８ａは、デュアルモードでは当該回転速度の情報を減算器１３１ｂ及び差分検出器１３５に送り、シングルモードでは当該回転速度の情報を減算器１３１ｂに送る。
【0044】
速度検出器１３８ｂは、デュアルモードの場合と、シングルモードで第２サーボモータ１２３ａがマスタモータである場合とに機能する。速度検出器１３８ｂは、第２回転センサ１２３ａｂから検出信号を受け取り、当該検出信号を処理して第２電気モータ１２３ａａの回転速度を検出する。速度検出器１３８ｂは、デュアルモードでは当該回転速度の情報を差分検出器１３５に送り、シングルモードでは当該回転速度の情報を減算器１３１ｂに送る。
【0045】
減算器１３１ａは、統合コントローラ３００から目標搬送位置を指令する位置指令を受け取るように構成される。目標搬送位置は、レール１０３Ａ及び１０３Ｂの移動目標の位置である。例えば、減算器１３１ａは、所定の時間ステップ毎に位置指令を受け取る。
【0046】
第１サーボモータ１２２ａがマスタモータである場合、減算器１３１ａは、目標搬送位置での第１電気モータ１２２ａａの目標の回転位置から、位置検出器１３７ａから受け取る第１電気モータ１２２ａａの現状の回転位置を減算し、第１電気モータ１２２ａａの回転角の角度偏差を生成する。
【0047】
第２サーボモータ１２３ａがマスタモータである場合、減算器１３１ａは、目標搬送位置での第２電気モータ１２３ａａの目標の回転位置から、位置検出器１３７ｂから受け取る第２電気モータ１２３ａａの現状の回転位置を減算し、第２電気モータ１２３ａａの回転角の角度偏差を生成する。
【0048】
減算器１３１ａは、電気モータ１２２ａａ又は１２３ａａの現状の回転位置の情報をフィードバック情報として用いて角度偏差を生成し、当該角度偏差の情報を位置制御器１３２に送る。
【0049】
位置制御器１３２は、減算器１３１ａから受け取る角度偏差の情報と、位置指令のタイミングである所定の時間ステップの情報とを用いて演算処理を行い、サーボモータの電気モータの目標の回転速度を示す速度指令値を生成し減算器１３１ｂに送る。位置制御器１３２は、第１サーボモータ１２２ａがマスタモータである場合には第１電気モータ１２２ａａの速度指令値を生成し、第２サーボモータ１２３ａがマスタモータである場合には第２電気モータ１２３ａａの速度指令値を生成する。
【0050】
減算器１３１ｂは、第１サーボモータ１２２ａがマスタモータである場合に、位置制御器１３２から受け取る第１電気モータ１２２ａａの速度指令値から、速度検出器１３８ａから受け取る第１電気モータ１２２ａａの現状の回転速度を減算し、第１電気モータ１２２ａａの速度偏差を生成する。
【0051】
減算器１３１ｂは、第２サーボモータ１２３ａがマスタモータである場合に、位置制御器１３２から受け取る第２電気モータ１２３ａａの速度指令値から、速度検出器１３８ｂから受け取る第２電気モータ１２３ａａの現状の回転速度を減算し、第２電気モータ１２３ａａの速度偏差を生成する。
【0052】
減算器１３１ｂは、電気モータ１２２ａａ又は１２３ａａの現状の回転速度の情報をフィードバック情報として用いて速度偏差を生成し、当該速度偏差の情報を速度制御器１３３に送る。
【0053】
速度制御器１３３は、減算器１３１ｂから受け取る速度偏差の情報を用いて演算処理を行い、サーボモータの電気モータの電流指令値を生成する。電流指令値は、電気モータの目標の電流値及び電流の目標の周波数等を含み得る。電気モータの目標の電流値及び電流の目標の周波数は、電気モータの目標の回転トルク及び回転速度に対応する。速度制御器１３３は、第１サーボモータ１２２ａがマスタモータである場合に、第１電気モータ１２２ａａの速度偏差を用いて電流指令値を生成する。速度制御器１３３は、第２サーボモータ１２３ａがマスタモータである場合に、第２電気モータ１２３ａａの速度偏差を用いて電流指令値を生成する。
【0054】
速度制御器１３３は、デュアルモードでは、電流指令値を減算器１３１ｃ及び電流制御器１３４に送る。本実施の形態では、電気モータ１２２ａａ及び１２３ａａの構成及び能力が同様であるため、減算器１３１ｃ及び電流制御器１３４に送られる電流指令値は同じである。例えば、電気モータ１２２ａａ及び１２３ａａの構成及び／又は能力が異なる場合、速度制御器１３３は、速度偏差に基づき、電気モータ１２２ａａ及び１２３ａａそれぞれに対応する電流指令値を生成し、減算器１３１ｃ及び電流制御器１３４に送ってもよい。速度制御器１３３は、シングルモードで第１サーボモータ１２２ａがマスタモータである場合、電流指令値を減算器１３１ｃのみに送る。速度制御器１３３は、シングルモードで第２サーボモータ１２３ａがマスタモータである場合、電流指令値を、電流制御器１３４を介して減算器１３１ｄのみに送る。
【0055】
差分検出器１３５は、デュアルモードでのみ機能する。差分検出器１３５は、速度検出器１３８ａから受け取る第１電気モータ１２２ａａの現状の回転速度の情報と、速度検出器１３８ｂから受け取る第２電気モータ１２３ａａの現状の回転速度の情報とを用いて、２つの回転速度の差分を検出し、当該差分の情報を電流制御器１３４に送る。
【0056】
電流制御器１３４は、デュアルモードにおいて機能し、差分検出器１３５から受け取る差分の情報を用いて、速度制御器１３３から受け取る電流指令値を修正する。つまり、電流制御器１３４は、回転速度の差分を補償する処理を行う。具体的には、電流制御器１３４は、第２電気モータ１２３ａａの回転速度を第１電気モータ１２２ａａの回転速度に一致させるように、電流指令値に含まれる目標の電流値及び電流の目標の周波数等を修正し、修正後の目標の電流値及び電流の目標の周波数等を含む修正電流指令値を生成する。電流制御器１３４は、修正電流指令値を減算器１３１ｄに送る。
【0057】
電流制御器１３４は、シングルモードにおいて第２サーボモータ１２３ａがマスタモータである場合にも機能し、速度制御器１３３から受け取る電流指令値を、修正電流指令値として減算器１３１ｄに送る。
【0058】
減算器１３１ｃは、駆動回路１３６ａが第１サーボモータ１２２ａに出力する電流の出力値を、駆動回路１３６ａから受け取るように構成される。なお、駆動回路１３６ａと第１サーボモータ１２２ａとの間に電流センサが設けられ、減算器１３１ｃは、電流センサによって検出される電流の出力値を受け取るように構成されてもよい。電流の出力値は、出力される電流値及び電流の周波数等を含み得る。減算器１３１ｃは、速度制御器１３３から受け取る電流指令値から、第１サーボモータ１２２ａへの現状の電流の出力値を減算し、電流偏差を生成する。減算器１３１ｃは、第１サーボモータ１２２ａへの現状の電流の出力値の情報をフィードバック情報として用いて電流偏差を生成し、当該電流偏差を駆動回路１３６ａに送る。
【0059】
減算器１３１ｄは、駆動回路１３６ｂが第２サーボモータ１２３ａに出力する電流の出力値を、駆動回路１３６ｂから受け取るように構成される。なお、駆動回路１３６ｂと第２サーボモータ１２３ａとの間に電流センサが設けられ、減算器１３１ｄは、電流センサによって検出される電流の出力値を受け取るように構成されてもよい。減算器１３１ｄは、電流制御器１３４から受け取る修正電流指令値から、第２サーボモータ１２３ａへの現状の電流の出力値を減算し、電流偏差を生成する。減算器１３１ｄは、第２サーボモータ１２３ａへの現状の電流の出力値の情報をフィードバック情報として用いて電流偏差を生成し、当該電流偏差を駆動回路１３６ｂに送る。
【0060】
駆動回路１３６ａは、第１電気モータ１２２ａａに電流を印加し、駆動回路１３６ｂは、第２電気モータ１２３ａａに電流を印加する。例えば、駆動回路１３６ａ及び１３６ｂは、コンバータ、インバータ及びアンプ等を含み得る。駆動回路１３６ａは、第１電気モータ１２２ａａの電流偏差に従って印加電流の電流値及び周波数を変動させるように、第１電気モータ１２２ａａへの印加電流を制御する。駆動回路１３６ｂは、第２電気モータ１２３ａａの電流偏差に従って印加電流の電流値及び周波数を変動させるように、第２電気モータ１２３ａａへの印加電流を制御する。
【0061】
異常検出器１３９ａは、デュアルモードで機能する。異常検出器１３９ａは、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａに生じる異常を検出する。異常検出器１３９ａは、第１電気モータ１２２ａａ、第１回転センサ１２２ａｂ、第２電気モータ１２３ａａ及び第２回転センサ１２３ａｂに生じる異常を検出する。異常検出器１３９ａは、回転センサ１２２ａｂ及び１２３ａｂそれぞれが出力する検出信号を受け取るように構成され、検出信号の異常の有無に基づき、回転センサ１２２ａｂ及び１２３ａｂそれぞれの異常の有無を決定する。例えば、異常検出器１３９ａは、検出信号を受け取る時間間隔の変化、検出信号の不検出、検出信号が示す最大値及び最小値の変化、検出信号の波形などの挙動等に基づき、異常の有無を決定してもよい。
【0062】
異常検出器１３９ａは、電気モータ１２２ａａ及び１２３ａａへの電流指令値（目標値）と印加電流の出力値とを取得するように構成される。例えば、異常検出器１３９ａは、減算器１３１ｃ及び１３１ｄから電流指令値を受け取り、駆動回路１３６ａ及び１３６ｂから印加電流の出力値を受け取る。異常検出器１３９ａは、電流指令値と印加電流との差異に基づき、電気モータ１２２ａａ及び１２３ａａの異常の有無を決定する。例えば、上記差異は、電流指令値の経時的な変化と印加電流の経時的な変化との差異であってもよい。
【0063】
例えば、異常検出器１３９ａは、電気モータ１２２ａａ及び１２３ａａへの印加電流値のいずれもが、電気モータ１２２ａａ及び１２３ａａの電流指令値の目標電流値よりも大きい第１ケースの場合に、第１電気モータ１２２ａａの異常を決定する。第１ケースにおける異常の判定基準は任意に設定され得る。例えば、判定基準は、第１ケースの所定時間以上の継続、第１ケースの瞬間的な発生、所定時間内での第１ケースの発生頻度、所定時間内での第１ケースの継続時間、及びこれらの組み合わせ等であってもよい。
【0064】
異常検出器１３９ａは、電気モータ１２２ａａ及び１２３ａａへの印加電流値のいずれもが、電気モータ１２２ａａ及び１２３ａａの目標電流値よりも小さい第２ケースの場合に、第１電気モータ１２２ａａの異常を決定する。第２ケースにおける異常の判定基準は任意に設定され得る。例えば、第２ケースにおける異常の判定基準は第1ケースと同様であってもよい。
【0065】
異常検出器１３９ａは、第１電気モータ１２２ａａへの印加電流値が第１電気モータ１２２ａａの目標電流値よりも大きく且つ第２電気モータ１２３ａａへの印加電流値が第２電気モータ１２３ａａの目標電流値よりも小さい第３ケースの場合に、第２電気モータ１２３ａａの異常を決定する。第３ケースにおける異常の判定基準は任意に設定され得る。例えば、第３ケースにおける異常の判定基準は第1ケース及び／又は第２ケースと同様であってもよい。
【0066】
異常検出器１３９ａは、第１電気モータ１２２ａａへの印加電流値が第１電気モータ１２２ａａの目標電流値よりも小さく且つ第２電気モータ１２３ａａへの印加電流値が第２電気モータ１２３ａａの目標電流値よりも大きい第４ケースの場合に、第２電気モータ１２３ａａの異常を決定する。第４ケースにおける異常の判定基準は任意に設定され得る。例えば、第４ケースにおける異常の判定基準は第1ケース～第３ケースと同様であってもよい。
【0067】
これに限定さないが、本実施の形態では、異常検出器１３９ａは、瞬間的な印加電流値と目標電流値とを比較せずに、印加電流値の経時的な挙動を示す波形と目標電流値の経時的な挙動を示す波形とを比較する。例えば、異常検出器１３９ａは、レール１０３Ａ及び１０３Ｂをある点から別の点に移動する１つの動作のような少なくとも１つの動作の過程での印加電流値及び目標電流値の波形を比較する。
【0068】
図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ、第１ケースでの第１電気モータ１２２ａａ（マスタモータ）及び第２電気モータ１２３ａａ（スレーブモータ）の電流値の挙動の一例を示す図である。図５Ａ、図５Ｂ～図８Ａ及び図８Ｂにおいて、印加電流値の経時的な波形が実線で示され、目標電流値の経時的な波形が破線で示される。図５Ａに示すように、第１電気モータ１２２ａａに、印加電流値が目標電流値よりも大きくなる異常がある場合、電流制御器１３４は、回転速度の差分を補償するために、第２電気モータ１２３ａａの目標電流値に増加の修正を施した修正電流指令値を生成する。このため、図５Ｂに示すように、第２電気モータ１２３ａａの印加電流値は、目標電流値よりも大きくなる波形を示す。このように、電気モータ１２２ａａ及び１２３ａａの両方において印加電流値の波形が目標電流値の波形よりも大きい場合、異常検出器１３９ａは、第１電気モータ１２２ａａの異常を決定することができる。
【0069】
図６Ａ及び図６Ｂはそれぞれ、第２ケースでの第１電気モータ１２２ａａ（マスタモータ）及び第２電気モータ１２３ａａ（スレーブモータ）の電流値の挙動の一例を示す図である。図６Ａに示すように、第１電気モータ１２２ａａに、印加電流値が目標電流値よりも小さくなる異常がある場合、電流制御器１３４は、回転速度の差分を補償するために、第２電気モータ１２３ａａの目標電流値に減少の修正を施した修正電流指令値を生成する。このため、図６Ｂに示すように、第２電気モータ１２３ａａの印加電流値は、目標電流値よりも小さくなる波形を示す。このように、電気モータ１２２ａａ及び１２３ａａの両方において印加電流値の波形が目標電流値の波形よりも小さい場合、異常検出器１３９ａは、第１電気モータ１２２ａａの異常を決定することができる。
【0070】
図７Ａ及び図７Ｂはそれぞれ、第３ケースでの第２電気モータ１２３ａａ（スレーブモータ）及び第１電気モータ１２２ａａ（マスタモータ）の電流値の挙動の一例を示す図である。図７Ａに示すように、第２電気モータ１２３ａａに、印加電流値が目標電流値よりも小さくなる異常がある場合、第２電気モータ１２３ａａの回転トルクが過小になり、第１電気モータ１２２ａａに要求される回転トルクが増加する。これにより、図７Ｂに示すように、減算器１３１ｃによって生成される電流偏差が大きくなり、第１電気モータ１２２ａａの印加電流値は、目標電流値よりも大きくなる波形を示す。このように、第１電気モータ１２２ａａの印加電流値の波形が目標電流値の波形よりも大きく且つ第２電気モータ１２３ａａの印加電流値の波形が目標電流値の波形よりも小さい場合、異常検出器１３９ａは、第２電気モータ１２３ａａの異常を決定することができる。
【0071】
図８Ａ及び図８Ｂはそれぞれ、第４ケースでの第２電気モータ１２３ａａ（スレーブモータ）及び第１電気モータ１２２ａａ（マスタモータ）の電流値の挙動の一例を示す図である。図８Ａに示すように、第２電気モータ１２３ａａに、印加電流値が目標電流値よりも大きくなる異常がある場合、第２電気モータ１２３ａａの回転トルクが過大になり、第１電気モータ１２２ａａに要求される回転トルクが減少する。これにより、図８Ｂに示すように、減算器１３１ｃによって生成される電流偏差が小さくなり、第１電気モータ１２２ａａの印加電流値は、目標電流値よりも小さくなる波形を示す。このように、第１電気モータ１２２ａａの印加電流値の波形が目標電流値の波形よりも小さく且つ第２電気モータ１２３ａａの印加電流値の波形が目標電流値の波形よりも大きい場合、異常検出器１３９ａは、第２電気モータ１２３ａａの異常を決定することができる。
【0072】
モード切替器１３９ｂは、デュアルモードにおいて異常検出器１３９ａによってサーボモータ１２２ａ又は１２３ａの異常が検出されると、制御モードをシングルモードに切り替える。モード切替器１３９ｂは、第２電気モータ１２３ａａ又は第２回転センサ１２３ａｂの異常が検出される場合、マスタモータを第１サーボモータ１２２ａとする第１シングルモードを実行する。モード切替器１３９ｂは、第１電気モータ１２２ａａ又は第１回転センサ１２２ａｂの異常が検出される場合、マスタモータを第２サーボモータ１２３ａとする第２シングルモードを実行する。これに限定されないが、本実施の形態では、モード切替器１３９ｂは、ソフトウェア的に制御系統を切り替えることで、デュアルモードからシングルモードへの切り替えを行う。
【0073】
例えば、デュアルモードでは、駆動コントローラ１３０は、図４に示すような第１制御系統で動作する。
【0074】
例えば、第１シングルモードでは、駆動コントローラ１３０は、図９に示すような第２制御系統で動作する。図９は、第１サーボモータ１２２ａを用いる第１シングルモードでの駆動コントローラ１３０の機能的な構成の一例を示すブロック図である。第２制御系統では、第２サーボモータ１２３ａに関連する処理が停止される。図９において、第２制御系統で実行される制御の流れは、実線の矢印で示され、第２制御系統で実行されない制御の流れは、破線の矢印で示される。第２制御系統では、駆動コントローラ１３０は、第１電気モータ１２２ａａの位置制御（第１制御）を行う。
【0075】
モード切替器１３９ｂは、第１電気モータ１２２ａａの過負荷を抑制するために、第１電気モータ１２２ａａの回転速度、回転加速度及び回転減速度の少なくとも１つをデュアルモードでの運転時の回転速度、回転加速度及び回転減速度よりも低くする指令を、位置制御器１３２及び速度制御器１３３に出力する。つまり、第１電気モータ１２２ａａの回転速度及び／又は回転トルクが低くされる。例えば、モード切替器１３９ｂは、第１電気モータ１２２ａａの出力を一定の低出力に固定する指令を出力してもよい。
【0076】
例えば、モード切替器１３９ｂは、第１電気モータ１２２ａａの目標回転速度、目標回転加速度及び回転減速度の上限値の少なくとも１つを、デュアルモードでの目標回転速度、目標回転加速度及び回転減速度の上限値よりも低く設定してもよい。
【0077】
例えば、第２シングルモードでは、駆動コントローラ１３０は、図１０に示すような第３制御系統で動作する。図１０は、第２サーボモータ１２３ａを用いる第２シングルモードでの駆動コントローラ１３０の機能的な構成の一例を示すブロック図である。第３制御系統では、第１サーボモータ１２２ａに関連する処理が停止される。図１０において、第３制御系統で実行される制御の流れは、実線の矢印で示され、第３制御系統で実行されない制御の流れは、破線の矢印で示される。第３制御系統では、駆動コントローラ１３０は、第２電気モータ１２３ａａの位置制御を行う。当該位置制御は第３制御の一例である。第３制御系統では、第２サーボモータ１２３ａに関連する構成要素のうち、差分検出器１３５の機能が停止し、位置検出器１３７ｂが機能するようになる。
【0078】
位置検出器１３７ｂは、位置制御のために第２電気モータ１２３ａａの回転位置を初期設定する、つまりゼロイングする。位置検出器１３７ｂは、位置検出器１３７ａから第１電気モータ１２２ａａの回転位置を取得し、第２回転センサ１２３ａｂから取得される第２電気モータ１２３ａａの回転位置と第１電気モータ１２２ａａの回転位置との関係に基づき、第２電気モータ１２３ａａの回転位置を初期設定してもよい。又は、駆動コントローラ１３０は、第１電気モータ１２２ａａの回転位置が基準位置になるように、第２電気モータ１２３ａａを駆動し、位置検出器１３７ｂは、第１電気モータ１２２ａａの回転位置が基準位置にあるときの第２電気モータ１２３ａａの回転位置を初期位置とするように初期設定してもよい。
【0079】
モード切替器１３９ｂは、第２電気モータ１２３ａａの過負荷を抑制するために、第２電気モータ１２３ａａの回転速度、回転加速度及び回転減速度の少なくとも１つをデュアルモードでの運転時の回転速度、回転加速度及び回転減速度よりも低くする指令を、位置制御器１３２及び速度制御器１３３に出力する。つまり、第２電気モータ１２３ａａの回転速度及び／又は回転トルクが低くされる。例えば、モード切替器１３９ｂは、第２電気モータ１２３ａａの出力を一定の低出力に固定する指令を出力してもよい。
【0080】
例えば、モード切替器１３９ｂは、第２電気モータ１２３ａａの目標回転速度、目標回転加速度及び回転減速度の上限値の少なくとも１つを、デュアルモードでの第１電気モータ１２２ａａの目標回転速度、目標回転加速度及び回転減速度の上限値よりも低く設定してもよく、デュアルモードでの第２電気モータ１２３ａａの目標回転速度、目標回転加速度及び回転減速度の上限値よりも低く設定してもよい。
【0081】
このように、モード切替器１３９ｂは、サーボモータ１２２ａ又は１２３ａに異常がある場合、異常があるサーボモータを停止させ、正常なサーボモータの電気モータをデュアルモードよりもスペックダウンした状態で駆動させ続ける。
【0082】
［駆動コントローラの動作］
実施の形態に係る駆動コントローラ１３０の動作を説明する。具体的には、サーボモータ１２２ａ又は１２３ａの異常検出及び制御モードの切り替えに関する駆動コントローラ１３０の動作を説明する。図１１Ａ及び図１１Ｂは、実施の形態に係る駆動コントローラ１３０の動作の一例を示すフローチャートである。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、駆動コントローラ１３０は、統合コントローラ３００の指令に従って、搬送装置１００に通常運転させ、デュアルモードでサーボモータ１２２ａ及び１２３ａを制御する（ステップＳ１）。駆動コントローラ１３０は、第１サーボモータ１２２ａに位置制御を実行し、第２サーボモータ１２３ａに速度制御を実行する。
実施の形態に係る駆動コントローラ１３０の動作を説明する。具体的には、サーボモータ１２２ａ又は１２３ａの異常検出及び制御モードの切り替えに関する駆動コントローラ１３０の動作を説明する。図１１Ａ及び図１１Ｂは、実施の形態に係る駆動コントローラ１３０の動作の一例を示すフローチャートである。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、駆動コントローラ１３０は、統合コントローラ３００の指令に従って、搬送装置１００に通常運転させ、デュアルモードでサーボモータ１２２ａ及び１２３ａを制御する（ステップＳ１）。駆動コントローラ１３０は、第１サーボモータ１２２ａに位置制御を実行し、第２サーボモータ１２３ａに速度制御を実行する。
【0083】
次いで、駆動コントローラ１３０は、第１サーボモータ１２２ａの第１回転センサ１２２ａｂの異常を未検出である場合（ステップＳ２でＹｅｓ）にステップＳ３に進み、当該異常を検出した場合（ステップＳ２でＮｏ）にステップＳ４に進む。
【0084】
ステップＳ４において、駆動コントローラ１３０は、第１回転センサ１２２ａｂの異常の通知を入出力装置４００に送り、入出力装置４００に当該通知をユーザに提示させ、ステップＳ７に進む。
【0085】
ステップＳ３において、駆動コントローラ１３０は、第２サーボモータ１２３ａの第２回転センサ１２３ａｂの異常を未検出である場合（ステップＳ３でＹｅｓ）にステップＳ５に進み、当該異常を検出した場合（ステップＳ３でＮｏ）にステップＳ６に進む。
【0086】
ステップＳ６において、駆動コントローラ１３０は、第２回転センサ１２３ａｂの異常の通知を入出力装置４００に送り、入出力装置４００に当該通知をユーザに提示させ、ステップＳ１０に進む。
【0087】
ステップＳ５において、駆動コントローラ１３０は、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａの印加電流値が第１ケースに該当する場合（ステップＳ５でＹｅｓ）にステップＳ７に進み、非該当の場合（ステップＳ５でＮｏ）にステップＳ８に進む。
【0088】
ステップＳ８において、駆動コントローラ１３０は、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａの印加電流値が第２ケースに該当する場合（ステップＳ８でＹｅｓ）にステップＳ７に進み、非該当の場合（ステップＳ８でＮｏ）にステップＳ９に進む。
【0089】
ステップＳ９において、駆動コントローラ１３０は、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａの印加電流値が第３ケースに該当する場合（ステップＳ９でＹｅｓ）にステップＳ１０に進み、非該当の場合（ステップＳ９でＮｏ）にステップＳ１１に進む。
【0090】
ステップＳ１１において、駆動コントローラ１３０は、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａの印加電流値が第４ケースに該当する場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）にステップＳ１０に進み、非該当の場合（ステップＳ１１でＮｏ）にステップＳ１に戻る。
【0091】
ステップＳ７において、駆動コントローラ１３０は、第１サーボモータ１２２ａの異常を決定する。次いで、駆動コントローラ１３０は、制御モードを、デュアルモードから、第２サーボモータ１２３ａのシングルモードに切り替える（ステップＳ１２）。次いで、駆動コントローラ１３０は、第１サーボモータ１２２ａを停止し、統合コントローラ３００の指令に従って第２サーボモータ１２３ａのみに、スペックダウンした状態の位置制御を実行する（ステップＳ１３）。
【0092】
駆動コントローラ１３０は、修理等が施されることによって、第１サーボモータ１２２ａの異常の解消を検出する（ステップＳ１４でＹｅｓ）とステップＳ１５に進み、未検出の場合（ステップＳ１４でＮｏ）にステップＳ１３に戻る。例えば、駆動コントローラ１３０は、ユーザによって入出力装置４００に入力される異常解消の情報に基づき、異常解消を検出するように構成されてもよい。ステップＳ１５において、駆動コントローラ１３０は、制御モードを、第２サーボモータ１２３ａのシングルモードからデュアルモードに切り替え、ステップＳ１に戻る。
【0093】
ステップＳ１０において、駆動コントローラ１３０は、第２サーボモータ１２３ａの異常を決定する。次いで、駆動コントローラ１３０は、制御モードを、デュアルモードから、第１サーボモータ１２２ａのシングルモードに切り替える（ステップＳ１６）。次いで、駆動コントローラ１３０は、第２サーボモータ１２３ａを停止し、統合コントローラ３００の指令に従って第１サーボモータ１２２ａのみに、スペックダウンした状態の位置制御を実行する（ステップＳ１７）。
【0094】
駆動コントローラ１３０は、第２サーボモータ１２３ａの異常の解消を検出する（ステップＳ１８でＹｅｓ）とステップＳ１９に進み、未検出の場合（ステップＳ１８でＮｏ）にステップＳ１７に戻る。ステップＳ１９において、駆動コントローラ１３０は、制御モードを、第１サーボモータ１２２ａのシングルモードからデュアルモードに切り替え、ステップＳ１に戻る。
【0095】
駆動コントローラ１３０は、搬送装置１００の制御を停止する指令を受け取るまで、ステップＳ１～Ｓ１９の処理を繰り返す。
【0096】
（変形例１）
変形例１に係る駆動コントローラ１３０Ａは、デュアルモードとシングルモードとの間の制御モードをハードウェア的に切り替えるように構成される点で、実施の形態と異なる。以下、変形例１について、実施の形態と異なる点を中心に説明し、実施の形態と同様の点の説明を適宜省略する。
変形例１に係る駆動コントローラ１３０Ａは、デュアルモードとシングルモードとの間の制御モードをハードウェア的に切り替えるように構成される点で、実施の形態と異なる。以下、変形例１について、実施の形態と異なる点を中心に説明し、実施の形態と同様の点の説明を適宜省略する。
【0097】
図１２は、変形例１に係る駆動コントローラ１３０Ａのハードウェア構成の一例を示す図である。図１２に示すように、駆動コントローラ１３０Ａは、第１入出力Ｉ／Ｆ（インタフェース：Inter Face）１３０Ａ１及び第２入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ２を備える。プロセッサＰ、メモリＭ並びに駆動回路１３６ａ及び１３６ｂは、バス及び有線等を介して相互に電気的に接続される。入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１及び１３０Ａ２は、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａのいずれにも電気的に接続可能である。
【0098】
第１入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１は駆動回路１３６ａと電気的に接続される。第１入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１は位置制御のための信号を入出力するインタフェースである。駆動コントローラ１３０Ａは、第１入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１に電気的に接続されるサーボモータ１２２ａ又は１２３ａを位置制御するように構成される。
【0099】
第２入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ２は駆動回路１３６ｂと電気的に接続される。第２入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ２は速度制御のための信号を入出力するインタフェースである。駆動コントローラ１３０Ａは、第２入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ２に電気的に接続されるサーボモータ１２２ａ又は１２３ａを速度制御（第２制御）するように構成される。
【0100】
駆動コントローラ１３０Ａは、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１及び１３０Ａ２の両方にサーボモータ１２２ａ又は１２３ａが電気的に接続される場合にデュアルモードで制御を実行する。駆動コントローラ１３０Ａは、第１入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１のみに第１サーボモータ１２２ａが電気的に接続される場合に、シングルモードで第１サーボモータ１２２ａを位置制御（第１制御）する。駆動コントローラ１３０Ａは、第１入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１のみに第２サーボモータ１２３ａが電気的に接続される場合に、シングルモードで第２サーボモータ１２３ａを位置制御（第３制御）する。駆動コントローラ１３０Ａは、第２入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ２のみにサーボモータ１２２ａ又は１２３ａが電気的に接続される場合に制御を実行しない。
【0101】
入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１及び１３０Ａ２の構成は、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａとの電気的な接続を可能する構成であればよい。例えば、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１及び１３０Ａ２は、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａから延びる電気ケーブルのコネクタ又は端子と接続可能であるコネクタ又は端子であってもよい。
【0102】
変形例１に係る駆動コントローラ１３０Ａは、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１及び１３０Ａ２に電気的に接続されるサーボモータ１２２ａ及び１２３ａに応じて、サーボモータ１２２ａ及び１２３ａのいずれもマスタモータとして制御することができる。さらに、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１及び１３０Ａ２の接続を変更することにより制御モードの切り替えが可能であるため、制御モードの切り替えのための構成が簡易である。なお、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１及び１３０Ａ２の位置は、図１２の位置に限定されない。例えば、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ａ１及び１３０Ａ２は、駆動回路１３６ａ及び１３６ｂとコンピュータ装置（プロセッサＰ及びメモリＭ等）との間に設けられてもよい。
【0103】
（変形例２）
変形例２に係る駆動コントローラ１３０Ｂは、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ｂ１及び１３０Ｂ２とサーボモータ１２２ａ及び１２３ａとの電気的な接続を切り替える切替器１３０Ｂ３を備える点で、変形例１と異なる。以下、変形例２について、実施の形態及び変形例１と異なる点を中心に説明し、実施の形態及び変形例１と同様の点の説明を適宜省略する。
変形例２に係る駆動コントローラ１３０Ｂは、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ｂ１及び１３０Ｂ２とサーボモータ１２２ａ及び１２３ａとの電気的な接続を切り替える切替器１３０Ｂ３を備える点で、変形例１と異なる。以下、変形例２について、実施の形態及び変形例１と異なる点を中心に説明し、実施の形態及び変形例１と同様の点の説明を適宜省略する。
【0104】
図１３は、変形例２に係る駆動コントローラ１３０Ｂのハードウェア構成の一例を示す図である。図１３に示すように、駆動コントローラ１３０Ｂは、変形例１の駆動コントローラ１３０Ａと同様に、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ｂ１及び１３０Ｂ２を備える。駆動コントローラ１３０Ｂは、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ｂ１及び１３０Ｂ２とサーボモータ１２２ａ及び１２３ａとの間に切替器１３０Ｂ３をさらに備える。
【0105】
切替器１３０Ｂ３は、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ｂ１及び１３０Ｂ２並びにサーボモータ１２２ａ及び１２３ａと電気的に接続される。切替器１３０Ｂ３は、第１入出力Ｉ／Ｆ１３０Ｂ１と第２入出力Ｉ／Ｆ１３０Ｂ２と第１サーボモータ１２２ａと第２サーボモータ１２３ａとの間の電気的な接続を切り替えることができるように構成される。切替器１３０Ｂ３は、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ｂ１及び１３０Ｂ２とサーボモータ１２２ａ及び１２３ａとの間で、任意の１対１の組み合わせで、電気的な接続の確立と電気的な接続の切断とを可能にする。
【0106】
駆動コントローラ１３０Ａは、切替器１３０Ｂ３による電気的な接続の切り替えによって、デュアルモードでのサーボモータ１２２ａ及び１２３ａの制御と、シングルモードでの第１サーボモータ１２２ａの制御と、シングルモードでの第２サーボモータ１２３ａの制御とを選択的に行うことができる。
【0107】
切替器１３０Ｂ３の構成は、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ｂ１及び１３０Ｂ２とサーボモータ１２２ａ及び１２３ａとの電気的な接続関係を変更することができる構成であればよい。例えば、切替器１３０Ｂ３は、人による操作が可能な切替スイッチであってもよく、駆動コントローラ１３０Ａ等によって動作制御される切替スイッチであってもよい。
【0108】
変形例２に係る駆動コントローラ１３０Ａは、切替器１３０Ｂ３によって確立される電気的な接続に応じて、サーボモータ１２２ａ又は１２３ａをマスタモータとするデュアルモードでの制御が可能であり、サーボモータ１２２ａ又は１２３ａを駆動するシングルモードでの制御が可能である。なお、切替器１３０Ｂ３の構成は、入出力Ｉ／Ｆ１３０Ｂ１及び１３０Ｂ２とサーボモータ１２２ａ及び１２３ａとの電気的な接続を単に断接する構成であってもよい。
【0109】
（その他の実施の形態）
以上、本開示の実施の形態の例について説明したが、本開示は、上記実施の形態及び変形例に限定されない。すなわち、本開示の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、各種変形を実施の形態及び変形例に施したもの、及び、異なる実施の形態及び変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
以上、本開示の実施の形態の例について説明したが、本開示は、上記実施の形態及び変形例に限定されない。すなわち、本開示の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、各種変形を実施の形態及び変形例に施したもの、及び、異なる実施の形態及び変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
【0110】
例えば、実施の形態及び変形例において、駆動装置１５０は搬送装置１００を駆動するように構成されるが、これに限定されない。駆動装置１５０は、２つのモータで１つの駆動軸を一緒に駆動する構成を有すればよい。また、搬送装置１００も、ロボット２００と共に用いられる構成に限定されず、駆動装置１５０を備えればよい。ロボット２００は、産業用のロボットに限定されず、いかなるロボットであってもよい。
【0111】
また、本開示の技術の各態様例は、以下のように挙げられる。本開示の一態様に係る駆動装置は、回転可能な駆動軸と、前記駆動軸を回転駆動可能に配置される第１モータと、前記駆動軸を回転駆動可能に配置される第２モータと、前記第１モータ及び前記第２モータの駆動を制御する駆動コントローラとを備え、前記駆動コントローラは、デュアルモードとシングルモードとを切り替えて制御することができるように構成され、前記駆動コントローラは、前記デュアルモードでは、前記第１モータ及び前記第２モータを一緒に駆動し、前記駆動コントローラは、前記シングルモードでは、前記第１モータ及び前記第２モータのうちの一方である駆動対象モータを駆動し、前記駆動対象モータの回転速度、回転加速度及び回転減速度の少なくとも１つを前記デュアルモードよりも低くするように制御する。
【0112】
上記態様によると、駆動コントローラは、通常運転時にデュアルモードでの制御を行い、モータの一方に異常が発生した場合にシングルモードでの制御を行うことができる。シングルモードでは、駆動対象モータが回転速度、回転加速度及び回転減速度の少なくとも１つを低下させた状態で駆動するため、駆動対象モータに作用する過負荷が抑えられる。よって、駆動装置は稼働を継続することができる。例えば、駆動装置が製造ラインの駆動に用いられる場合、製造ラインの通常の駆動に２つのモータの駆動が必要であっても、駆動装置は、一方のモータに異常が発生したときに製造ラインを停止することなく、スペックダウンした状態で駆動を継続することができる。
【0113】
本開示の一態様に係る駆動装置は、前記第１モータの回転量を検出する第１回転センサと、前記第２モータの回転量を検出する第２回転センサとをさらに備え、前記駆動コントローラは、前記デュアルモードにおいて、前記第１回転センサの検出結果に基づき、前記第１モータの回転位置を制御する第１制御を前記第１モータに行い、前記第１回転センサ及び前記第２回転センサの検出結果に基づき、前記第２モータの回転速度を前記第１モータの回転速度に同調させる第２制御を前記第２モータに行うように構成されてもよい。
【0114】
上記態様によると、駆動コントローラは、第１モータの駆動を緻密に制御し、第２モータを第１モータに追従させるように制御する。よって、駆動コントローラの制御系統の簡略化が可能になる。例えば、駆動コントローラは、第１モータをマスタモータとして制御し、第２モータをマスタモータのスレーブモータとして制御することができる。
【0115】
本開示の一態様に係る駆動装置において、前記駆動コントローラは、前記シングルモードにおいて前記第１モータを駆動する場合、前記第１制御を前記第１モータに行い、前記駆動コントローラは、前記シングルモードにおいて前記第２モータを駆動する場合、前記第２回転センサの検出結果に基づき前記第２モータの回転位置を制御する第３制御を前記第２モータに行ってもよい。上記態様によると、駆動コントローラは、シングルモードにおいて、駆動対象のモータが第１モータ及び第２モータのいずれであっても、緻密に制御することができる。
【0116】
本開示の一態様に係る駆動装置において、前記駆動コントローラは、前記第１モータ、前記第２モータ、前記第１回転センサ及び前記第２回転センサに異常がない場合、前記デュアルモードで制御を行うように構成され、前記駆動コントローラは、前記第２モータ及び前記第２回転センサの少なくとも１つに異常がある場合、前記シングルモードにおいて前記第１モータを駆動するように構成され、前記駆動コントローラは、前記第１モータ及び前記第１回転センサの少なくとも１つに異常がある場合、前記シングルモードにおいて前記第２モータを駆動するように構成されてもよい。
【0117】
上記態様によると、駆動コントローラは、第１モータ、第２モータ、第１回転センサ及び第２回転センサのいずれかの構成要素に異常がある場合、異常がある構成要素と関連のないモータをシングルモードで駆動する。シングルモードでの適正な駆動装置の稼働が可能になる。
【0118】
本開示の一態様に係る駆動装置において、前記駆動コントローラは、前記デュアルモードにおいて前記第１モータ及び前記第２モータの異常を検出するように構成され、前記駆動コントローラは、前記第１モータ及び前記第２モータに印加される電流値のいずれもが、前記第１モータ及び前記第２モータの目標電流値よりも大きい、又は、前記第１モータ及び前記第２モータの目標電流値よりも小さい場合、前記第１モータの異常を決定し、前記駆動コントローラは、前記第１モータに印加される電流値が前記第１モータの目標電流値よりも大きく且つ前記第２モータに印加される電流値が前記第２モータの目標電流値よりも小さい、又は、前記第１モータに印加される電流値が前記第１モータの目標電流値よりも小さく且つ前記第２モータに印加される電流値が前記第２モータの目標電流値よりも大きい場合、前記第２モータの異常を決定してもよい。
【0119】
上記態様によると、駆動コントローラは、第１モータ及び第２モータのいずれに異常があるかを検出することができる。例えば、第１モータの電流値に異常がある場合、駆動コントローラは、第１モータと第２モータとの速度差分に基づき、第１モータの異常な電流値に合わせて、第２モータの電流値を制御する。よって、駆動コントローラは、第１モータ及び第２モータの電流値の両方が目標電流値よりも大きい又は小さい場合に第１モータの異常を決定することができる。例えば、第２モータの電流値に異常がある場合、第２モータのトルクの過不足が生じため、駆動コントローラは、トルクの過不足を補うように第１モータ及び第２モータの電流値を制御するが、第２モータの電流値は駆動コントローラの制御に従わない。よって、駆動コントローラは、第１モータ及び第２モータの電流値の一方が目標電流値よりも大きく且つ他方が目標電流値よりも小さい場合に第２モータの異常を決定することができる。
【0120】
本開示の一態様に係る駆動装置において、前記駆動コントローラは、前記第１回転センサから受け取る信号の状態に基づき、前記第１回転センサの異常を検出し、前記第２回転センサから受け取る信号の状態に基づき、前記第２回転センサの異常を検出するように構成されてもよい。上記態様によると、駆動コントローラが回転センサの異常を検出し、検出結果に応じた制御を行うことができる。
【0121】
本開示の一態様に係る駆動装置において、前記駆動コントローラは、前記第１制御及び前記第３制御のための信号を入出力する第１入出力インタフェースと、前記第２制御のための信号を入出力する第２入出力インタフェースとを含み、前記駆動コントローラは、前記第１入出力インタフェース及び前記第２入出力インタフェースのそれぞれに、前記第１モータ及び前記第２モータが電気的に接続される場合、前記デュアルモードでの制御を実行し、前記駆動コントローラは、前記第１入出力インタフェースのみに前記第１モータが電気的に接続される場合、前記シングルモードにおいて前記第１モータに前記第１制御を行い、前記駆動コントローラは、前記第１入出力インタフェースのみに前記第２モータが電気的に接続される場合、前記シングルモードにおいて前記第２モータに前記第３制御を行ってもよい。
【0122】
上記態様によると、第１及び第２入出力インタフェースと第１及び第２モータとの間の電気的な接続を変更することにより、モードの変更が可能になる。よって、モードの変更のための構成が簡易になる。例えば、上記の電気的な接続の変更が人によって手動で行うことができるように構成されてもよい。
【0123】
本開示の一態様に係る駆動装置は、前記第１入出力インタフェースと前記第２入出力インタフェースと前記第１モータと前記第２モータとの間の電気的な接続を切り替える切替器をさらに備えてもよい。
【0124】
上記態様によると、切替器は、第１及び第２入出力インタフェース並びに第１及び第２モータの間の電気的な接続を切り替えるハードウェアを構成する。よって、モードの切り替えがハードウェアにより可能であり、モードの切り替えのための構成の簡略化が可能になる。例えば、切替器の電気的な接続の切り替えが、回路等により自動で行うことができるように構成されてもよく、人によって手動で行うことができるように構成されてもよい。
【0125】
本開示の一態様に係る駆動装置において、前記駆動コントローラは、制御プログラムにより各モードでの制御系統を切り替えるように構成され、前記駆動コントローラは、前記デュアルモードでは、前記第１制御及び前記第２制御のための第１制御系統で制御を実行し、前記第１モータを駆動する前記シングルモードでは、前記第１制御のための第２制御系統で制御を実行し、前記第２モータを駆動する前記シングルモードでは、前記第３制御のための第３制御系統で制御を実行してもよい。上記態様によると、モードの切り替えがソフトウェアにより可能である。切り替えのためのハードウェアが不要になり、駆動装置の構造の簡略化及び省スペース化が可能になる。
【0126】
本開示の一態様に係る駆動装置において、前記第１モータは、第１電気モータと前記第１回転センサとを含むサーボモータであり、前記第２モータは、第２電気モータと前記第２回転センサとを含むサーボモータであり、前記駆動コントローラは、前記第１回転センサ及び前記第２回転センサの検出結果と、前記第１電気モータ及び前記第２電気モータに印加される電流値とをフィードバック情報として用いて、前記第１電気モータ及び前記第２電気モータをサーボ制御してもよい。上記態様によると、駆動コントローラは、第１モータ及び第２モータを緻密に制御することができる。特に、駆動コントローラは、位置制御を緻密に行うことができる。
【0127】
本開示の一態様に係る搬送装置は、ロボットが取り扱うワークを搬送する搬送装置であって、本開示の一態様に係る駆動装置と、前記駆動装置によって駆動されることで前記ワークを移動する移動機構とを備える。上記態様によると、本開示の一態様に係る駆動装置と同様の効果が得られる。
【0128】
また、上記で用いた序数、数量等の数字は、全て本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。
【0129】
また、機能ブロック図におけるブロックの分割は一例であり、複数のブロックを一つのブロックとして実現する、一つのブロックを複数に分割する、及び／又は、一部の機能を他のブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数のブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
【符号の説明】
【0130】
１ ロボットシステム
１００ 搬送装置
１２２，１２３ モータ
１２２ａ，１２３ａ サーボモータ
１２２ａａ，１２３ａａ 電気モータ
１２２ａｂ，１２３ａｂ 回転センサ
１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ 駆動コントローラ
１３０Ａ１，１３０Ａ２，１３０Ｂ１，１３０Ｂ２ 入出力Ｉ／Ｆ
１３０Ｂ３ 切替器
１５０ 駆動装置
１６０ 移動機構
２００ ロボット
３００ 統合コントローラ
１００ 搬送装置
１２２，１２３ モータ
１２２ａ，１２３ａ サーボモータ
１２２ａａ，１２３ａａ 電気モータ
１２２ａｂ，１２３ａｂ 回転センサ
１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ 駆動コントローラ
１３０Ａ１，１３０Ａ２，１３０Ｂ１，１３０Ｂ２ 入出力Ｉ／Ｆ
１３０Ｂ３ 切替器
１５０ 駆動装置
１６０ 移動機構
２００ ロボット
３００ 統合コントローラ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】