特許 7517968 制御装置

(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】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 25/16 20060101AFI20240709BHJP

   H02P 5/46 20060101ALI20240709BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20240709BHJP

【ＦＩ】

H02P25/16

H02P5/46 J

H02M7/48 M

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020200231

(22)【出願日】2020-12-02

(65)【公開番号】P2022088018

(43)【公開日】2022-06-14

【審査請求日】2023-08-09

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】松平 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 希望

【審査官】島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１０／１２２６４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平７－２５５１２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－４７６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１９９０８５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２５／１６

Ｈ０２Ｐ ５／４６

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部電源を用いて、少なくともモータの駆動を制御する制御装置であって、
前記外部電源と、前記外部電源からの電力を用いて前記モータを駆動するモータ駆動装置との間に設けられ、前記外部電源と前記モータ駆動装置との接続のオンオフを切り替える第１スイッチと、
前記第１スイッチと前記モータ駆動装置との間に設けられ、前記第１スイッチと前記モータ駆動装置との接続のオンオフを切り替える第２スイッチと、
前記第１スイッチと前記第２スイッチとの間に設けられたヒューズと、
前記ヒューズと前記第２スイッチとの間に設けられた昇圧トランスと、
前記第１スイッチを制御してオンにさせた後、所定時間経過後に前記第２スイッチを制御してオンにさせる制御部と、
を備え、
前記所定時間は、電圧が第１電圧より高い第２電圧の前記外部電源から電力が供給された際に前記ヒューズが溶断して切断するのに要する時間より長い、制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の制御装置であって、
前記昇圧トランスは、前記第１電圧の前記外部電源から供給された電力を前記第２電圧に昇圧して前記モータ駆動装置に供給するものである、制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の制御装置であって、
前記モータ駆動装置を備え、
前記制御装置は、前記モータ駆動装置を制御することで、前記モータの駆動を制御する、制御装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の制御装置であって、
前記モータは、多軸多関節ロボットを動かすためのモータである、制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータを制御する制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

モータを制御する制御装置は、商用電源によって動作する。ここで、商用電源には、低電圧（例えば、ＡＣ１００Ｖ）出力、および高電圧（例えば、ＡＣ２００Ｖ）出力のものがある。モータが高電圧の電力で駆動し、且つ、低電圧の商業電圧が制御装置に接続される場合、昇圧トランスを制御装置に設けて高電圧（例えば、２００Ｖ）の電力をモータに供給する。この場合に、昇圧トランスが設けられた制御装置に間違って高電圧の商業電源を接続すると、モータに電力を供給して駆動させるサーボアンプが破損する虞がある。一方で、下記に示す特許文献１には、ヒューズを用いて負荷機器の焼損を防止する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平７－２５５１２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、昇圧トランスが設けられた制御装置に間違って高電圧の商業電源を接続した場合は、上記した特許文献１のように単にヒューズを用いたとしても、ヒューズが切れるまではサーボアンプに高電圧より遙かに高い電圧（例えば、４００Ｖ）の電力が供給されてしまう。したがって、サーボアンプが破損してしまい、過電圧からモータに電力を供給する駆動系を保護するのは必ずしも容易ではない。

【0005】

本発明は、昇圧トランスが設けられた制御装置に誤って高電圧の商用電源が接続された場合であっても、サーボアンプを過電圧から保護することができる制御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】

一態様に係る制御装置は、外部電源を用いて、少なくともモータの駆動を制御する制御装置であって、前記外部電源と、前記外部電源からの電力を用いて前記モータを駆動するモータ駆動装置との間に設けられ、前記外部電源と前記モータ駆動装置との接続のオンオフを切り替える第１スイッチと、前記第１スイッチと前記モータ駆動装置との間に設けられ、前記第１スイッチと前記モータ駆動装置との接続のオンオフを切り替える第２スイッチと、前記第１スイッチと前記第２スイッチとの間に設けられたヒューズと、前記ヒューズと前記第２スイッチとの間に設けられた昇圧トランスと、前記第１スイッチを制御してオンにさせた後、所定時間経過後に前記第２スイッチを制御してオンにさせる制御部と、を備える。前記所定時間は、電圧が第１電圧より高い第２電圧の前記外部電源から電力が供給された際に前記ヒューズが溶断して切断するのに要する時間より長い。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、昇圧トランスが設けられた制御装置に誤って高電圧の商用電源が接続された場合であっても、サーボアンプを過電圧から保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る制御装置を表す図である。

【図2】実施形態に係る制御装置の動作手順の一例を表すフローチャートである。

【図3】駆動信号、検知信号、並びに昇圧トランスの電圧および電流の時間的変化を表すグラフである。

【図4】比較例に係る制御装置を表す図である。

【図5】変形例１に係る制御装置を表す図である。

【図6】変形例２に係る制御装置を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態に係る制御装置について、詳細に説明する。

【0010】

図１は、実施形態に係る制御装置１０を表す図である。制御装置１０は、電磁接触器１２ａ、電磁接触器１２ｂ、ヒューズ１４、昇圧トランス１６、サーボアンプ１８、制御部２０、およびＡＣ／ＤＣ変換器２２を有する。制御装置１０は、外部電源ＰＳを用いて、機械装置３０（モータＭ）の駆動を制御する。機械装置３０は、モータＭによって動作する、例えば、多軸多関節ロボット、工作機械、射出成形機等である。外部電源ＰＳとサーボアンプ１８の間に、外部電源ＰＳ側から電磁接触器１２ａ、ヒューズ１４、昇圧トランス１６、および電磁接触器１２ｂが前記の順で直列に接続される。外部電源ＰＳからの電圧は、電磁接触器１２ａおよびヒューズ１４を介して、昇圧トランス１６に達して、昇圧され、電磁接触器１２ｂを介して、サーボアンプ１８に印加される。

【0011】

外部電源ＰＳは、例えば、交流電圧を出力する商用電源であり、接続部Ｃ０によって、制御装置１０と着脱可能に接続され、制御装置１０に電力を供給する。接続部Ｃ０は、例えば、コンセントとプラグの組み合わせである。接続部Ｃ０は、外部電源ＰＳ側の端子（例えば、外部電源ＰＳに接続されたブレーカの端子）と制御装置１０側の端子の組み合わせでもよい。外部電源ＰＳ側および制御装置１０側の端子を互いに接続することで、外部電源ＰＳは制御装置１０に接続される。

【0012】

外部電源ＰＳは、一般に、電圧Ｖ１を出力するものと、電圧Ｖ１より大きい電圧Ｖ２を出力するものに区分される。電圧Ｖ１は、例えば、ＡＣ１００Ｖ～ＡＣ１２０Ｖ、電圧Ｖ２は、例えば、ＡＣ２００Ｖ～ＡＣ２３０Ｖであり、国または地域によって異なる。電圧Ｖ１および電圧Ｖ２は、例えば、日本ではＡＣ１００ＶおよびＡＣ２００Ｖ、米国ではＡＣ１１５ＶおよびＡＣ２３０Ｖである。

【0013】

ＡＣ／ＤＣ変換器２２は、交流の電圧Ｖ１または電圧Ｖ２を所定の直流電圧に変換して、制御用の電力として、電磁接触器１２ａ、電磁接触器１２ｂ、サーボアンプ１８、および制御部２０に供給する。この結果、電磁接触器１２ａ、電磁接触器１２ｂ、および制御部２０は、電圧Ｖ１、電圧Ｖ２いずれの外部電源ＰＳであっても動作可能となる。但し、サーボアンプ１８には、モータＭの駆動用に電圧Ｖ２の電力を供給する必要があるものとする。

【0014】

電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂは、ヒューズ１４および昇圧トランス１６を挟んで、外部電源ＰＳとサーボアンプ１８の間に直列に接続するように設けられる。

【0015】

電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂの各々は、コイル部１２２、２つの接触子１２４、および１つの接触子１２６を有する。コイル部１２２の通電および非通電（結局、電磁力の有無）が、制御部２０によって制御されることで、接触子１２４および接触子１２６のオンオフが切り替わる。ここでは、コイル部１２２が非通電状態のとき、接触子１２４はオフ状態で、接触子１２６はオン状態となり、一方、コイル部１２２が通電状態のとき、接触子１２４はオン状態で、接触子１２６はオフ状態となる。但し、コイル部１２２の通電、非通電と、接触子１２４のオン、オフの関係は逆であってもよい。また、接触子１２４および接触子１２６のオンオフを揃えてもよい。

【0016】

２つの接触子１２４は、外部電源ＰＳからの２本の配線Ｌ１および配線Ｌ２それぞれに接続され、配線Ｌ１および配線Ｌ２の通電、非通電を切り替える。但し、接触子１２４を１つのみとし、配線Ｌ１および配線Ｌ２の一方にのみ配置してもよい。接触子１２４のオンオフは、電磁接触器１２ａ（または電磁接触器１２ｂ）自体のオンオフをも意味する。接触子１２６は、接触子１２４のオンオフ状態を検知するためのものである。接触子１２６のオンオフに応じた検知信号が電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂから制御部２０に出力される。接触子１２６のオン状態およびオフ状態に対応する検知信号をオン信号およびオフ信号（ここでは、それぞれレベルＬおよびＨの信号）とする。

【0017】

電磁接触器１２ａをオン状態とすることで、外部電源ＰＳと昇圧トランス１６との電気的接続がオン状態となり、外部電源ＰＳとサーボアンプ１８との電気的接続をオン状態とすることが可能となる。電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂは直列に接続されているため、双方がオン状態のときに外部電源ＰＳとサーボアンプ１８との電気的接続はオン状態となり、それ以外のときには外部電源ＰＳとサーボアンプ１８との電気的接続はオフ状態となる。電磁接触器１２ａは、外部電源ＰＳと、外部電源ＰＳからの電力を用いてモータＭを駆動するサーボアンプ１８（モータ駆動装置）との間に設けられ、制御部２０によって制御され、外部電源ＰＳとサーボアンプ１８との接続のオンオフを切り替える第１スイッチとして機能する。

【0018】

電磁接触器１２ｂをオン状態とすることで、昇圧トランス１６とサーボアンプ１８との電気的接続がオン状態となり、外部電源ＰＳとサーボアンプ１８との電気的接続をオン状態とすることが可能となる。電磁接触器１２ｂは、電磁接触器１２ａとサーボアンプ１８との間に設けられ、制御部２０によって制御され、電磁接触器１２ａとサーボアンプ１８との接続のオンオフを切り替える第２スイッチとして機能する。言い換えれば、電磁接触器１２ｂ（第２スイッチ）は、外部電源ＰＳとサーボアンプ１８との間に、電磁接触器１２ａと直列に接続され、且つ、電磁接触器１２ａよりサーボアンプ１８側に設けられ、外部電源ＰＳとサーボアンプ１８との接続のオンオフを切り替える。

【0019】

サーボアンプ１８は、昇圧トランス１６からの電圧Ｖ２の電力によって動作し、制御部２０に制御されて、機械装置３０を駆動するものであり、モータＭを駆動する駆動装置として機能する。既述のように、サーボアンプ１８は、電圧Ｖ２で動作し、電圧Ｖ１では動作不可とする。

【0020】

昇圧トランス１６は、ヒューズ１４と電磁接触器１２ｂとの間に設けられ、外部電源ＰＳから供給された電力を昇圧してサーボアンプ１８に供給する。外部電源ＰＳが電圧Ｖ１の電力を供給する場合、昇圧トランス１６は電圧Ｖ１を電圧Ｖ２に昇圧する。すなわち、昇圧トランス１６の一次コイル１６２に電圧Ｖ１が印加され、二次コイル１６４において電圧Ｖ２が発生する。

【0021】

外部電源ＰＳが電圧Ｖ２の電力を供給する場合、昇圧トランス１６は不要となる。このため、２つのヒューズ１４および昇圧トランス１６（以下、昇圧トランス１６等と称する）の前後には、接続部Ｃ１および接続部Ｃ２が設けられ、昇圧トランス１６等を切り離し可能としている。外部電源ＰＳが電圧Ｖ１の電力を供給する場合、接続部Ｃ１と接続部Ｃ２との間に、昇圧トランス１６等が接続されて、外部電源ＰＳからの電圧Ｖ１は電圧Ｖ２に昇圧されて、サーボアンプ１８に印加される。一方、外部電源ＰＳが電圧Ｖ２の電力を供給する場合、接続部Ｃ１と接続部Ｃ２は、昇圧トランス１６等を介さず直結され、外部電源ＰＳからの電圧Ｖ２はそのままサーボアンプ１８に印加される。

【0022】

ここで、外部電源ＰＳが電圧Ｖ２の電力を供給し、この電圧Ｖ２が昇圧トランス１６に印加された場合を考える。このとき、この電圧Ｖ２は、昇圧トランス１６の一次コイル１６２での本来の電圧Ｖ１（規格電圧）より大幅に大きい過電圧であり、昇圧トランス１６は飽和状態になるものとする。この飽和状態は、昇圧トランス１６内の磁束密度が飽和し、昇圧トランス１６の一次コイル１６２のインピーダンスが大幅に低下することを意味する。その結果、昇圧トランス１６の一次コイル１６２での電流が過多となる（過電流の発生）。昇圧トランス１６とサーボアンプ１８とが電気的に接続されていれば（電磁接触器１２ｂがオン）、昇圧トランス１６の二次コイル１６４から電圧Ｖ２（例えば、２００Ｖ）からさらに昇圧された過電圧（例えば、４００Ｖ）がサーボアンプ１８に印加される。この過電圧によって、サーボアンプ１８は損傷するおそれがある。

【0023】

２つのヒューズ１４は、電磁接触器１２ａと電磁接触器１２ｂの間に設けられ、サーボアンプ１８を過電圧から保護する。既述のように、昇圧トランス１６に過電圧が印加されると（例えば、一次コイル１６２への電圧Ｖ２の印加）、過電流が発生し、ヒューズ１４に流れる。この過電流によって、ヒューズ１４が溶断することで、サーボアンプ１８に過電圧が印加されることが防止される。このとき、電圧Ｖ２の外部電源ＰＳから電力が供給された際にヒューズ１４が溶断するのに要する時間を溶断所要時間（時間）ｔｙとする。ここでは、外部電源ＰＳからの２本の配線Ｌ１および配線Ｌ２それぞれに対応するように、２つのヒューズ１４は設けられる。但し、ヒューズ１４を１つのみとし、配線Ｌ１および配線Ｌ２の一方にのみ配置してもよい。

【0024】

制御部２０は、電磁接触器１２ａ、電磁接触器１２ｂ、およびサーボアンプ１８を制御する。制御部２０は、ハードウェア（例えば、プロセッサ）およびソフトウェア（例えば、プログラム）を組み合わせて構成できる。制御部２０は、電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂに対応する入力端ＤＩ１、ＤＩ２および出力端ＤＯ１、ＤＯ２を有する。出力端ＤＯ１および出力端ＤＯ２から電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂのコイル部１２２を駆動する駆動信号が出力され、電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂがオンオフされる。入力端ＤＩ１および入力端ＤＩ２には、電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂからの検知信号が入力される。なお、以下では、出力端ＤＯ１、ＤＯ２から出力される駆動信号を駆動信号ＤＯ１、ＤＯ２、入力端ＤＩ１、ＤＩ２に入力される検知信号を検知信号ＤＩ１、ＤＩ２と称することとする。

【0025】

制御部２０は、サーボアンプ１８を制御して、機械装置３０（モータＭ）を駆動させる。また、制御部２０は、動作中の機械装置３０（モータＭ）を緊急停止させるような場合、電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂの双方をオフ状態とする。電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂいずれかに不具合があったような場合であっても、モータＭを確実に停止させることができる。

【0026】

制御部２０は、起動時において、電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂを順にオフ状態からオン状態へと変化させることで、電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂの動作確認を行う。詳細には、制御部２０は、駆動信号Ｄ０１、ＤＯ２によって、電磁接触器１２ａ、電磁接触器１２ｂを順にオフ状態からオン状態へと変化させる。また、制御部２０は、検知信号ＤＩ１、ＤＩ２によって、電磁接触器１２ａ、電磁接触器１２ｂの状態が変化したこと、すなわち、電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂが適正動作可能であることを確認する。

【0027】

このとき、制御部２０は、電磁接触器１２ａがオン状態としてから時間（経過時間）ｔｘが経過した後に電磁接触器１２ｂをオン状態とする。この経過時間ｔｘは、電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂの動作確認を確実なものとするためのものである。すなわち、経過時間ｔｘをゼロとして、電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂの双方を同時にオン状態とすると、例えば、駆動信号ＤＯ１および駆動信号ＤＯ２を伝達する配線間のショートを検出することはできない。

【0028】

本実施形態では、電磁接触器１２ａがオンとなってから電磁接触器１２ｂがオンとなるまでの経過時間ｔｘは、ヒューズ１４の溶断所要時間ｔｙ（電圧Ｖ２の外部電源ＰＳの接続時にヒューズ１４が溶断するのに要する時間）より長く設定される。従い、外部電源ＰＳが電圧Ｖ２のものだった場合、電磁接触器１２ａがオン状態で電磁接触器１２ｂがオフ状態の期間（時間ｔｘ）内にヒューズ１４が溶断する。この結果、過電圧がサーボアンプ１８に印加されることはなくなる。なお、経過時間ｔｘおよび溶断所要時間ｔｙの長短の設定は、経過時間ｔｘおよび溶断所要時間ｔｙのいずれ（または双方）を調節してもよい。例えば、溶断所要時間ｔｙの短いヒューズ１４を用いてもよいし、経過時間ｔｘを長くしてもよい。

【0029】

（制御装置１０の動作）
本実施形態に係る制御装置１０の動作につき説明する。図２は、実施形態に係る制御装置１０の動作手順の一例を表すフローチャートである。図３は、駆動信号ＤＯ１、ＤＯ２、検知信号ＤＩ１、ＤＩ２、昇圧トランス１６の電圧Ｖｔ１、Ｖｔ２および電流Ｉｔ１、Ｉｔ２の時間的変化を表すグラフである。横軸が時刻であり、駆動信号ＤＯ１、ＤＯ２、検知信号ＤＩ１、ＤＩ２、並びに昇圧トランス１６の一次コイル１６２の電圧Ｖｔ１、Ｖｔ２および電流Ｉｔ１、Ｉｔ２の時間的変化が表される。電圧Ｖｔ１、Ｖｔ２の各々は、電圧Ｖ１の外部電源ＰＳおよび電圧Ｖ２の外部電源ＰＳに対応する。電流Ｉｔ１、Ｉｔ２の各々も、電圧Ｖ１の外部電源ＰＳおよび電圧Ｖ２の外部電源ＰＳに対応する。以下、基本的には図２に基づいて、制御装置１０の動作手順を説明する。

【0030】

制御装置１０に外部電源ＰＳが接続される（ステップＳＴ１）。本実施形態の構成では、制御装置１０は、昇圧トランス１６を有し、電圧Ｖ１の外部電源ＰＳが接続されるべきである。既述のように、制御装置１０に電圧Ｖ２の外部電源ＰＳを接続すると、過電圧によりサーボアンプ１８が損傷するおそれがある。しかし、本実施形態では、制御装置１０に電圧Ｖ２の外部電源ＰＳを接続した場合であっても、以下のように、サーボアンプ１８の損傷が防止される。

【0031】

外部電源ＰＳが接続された制御装置１０が起動される（ステップＳＴ２）。例えば、制御装置１０の起動スイッチ（図示せず）を操作することで、制御装置１０は起動する。

【0032】

この起動時において、制御部２０は電磁接触器１２ａをオン状態とする（ステップＳＴ３）。詳細には、制御部２０は、駆動信号ＤＯ１によって、電磁接触器１２ａをオフ状態からオン状態へと変化させる（図３の時刻ｔ１）。このとき、制御部２０は、検知信号ＤＩ１によって、電磁接触器１２ａの状態が変化したこと（具体的には、検知信号ＤＩ１がオフ信号（Ｈレベル）からオン信号（Ｌレベル）へと変化したこと）、すなわち、電磁接触器１２ａが適正動作可能であることを確認する。実際には、駆動信号ＤＯ１と検知信号ＤＩ１の間には若干のタイムラグαがある。すなわち、検知信号ＤＩ１の変化は、電磁接触器１２ａのスイッチングに要する時間だけ、駆動信号ＤＯ１の変化から遅れる。しかし、図３では、判り易さのために、タイムラグαを実質的にゼロとしている。駆動信号ＤＯ２と検知信号ＤＩ２においても、この点は同様である。

【0033】

接続された外部電源ＰＳが電圧Ｖ１のものだった場合（ステップＳＴ４での「Ｖ１」）、過電圧によってヒューズ１４が溶断することはなく、そのまま処理が続行される。すなわち、制御部２０は、電磁接触器１２ａをオン状態としてから、時間ｔｘが経過した後に、電磁接触器１２ｂをオン状態とする（ステップＳＴ５、図３の時刻ｔ２）。詳細には、制御部２０は、駆動信号ＤＯ２によって、電磁接触器１２ｂをオフ状態からオン状態へと変化させる（時刻ｔ２）。このとき、制御部２０は、検知信号ＤＩ２によって、電磁接触器１２ｂの状態が変化したこと（具体的には、検知信号ＤＩ２がオフ信号（Ｈレベル）からオン信号（Ｌレベル）へと変化したこと）、すなわち、電磁接触器１２ｂが適正動作可能であることを確認する。

【0034】

電磁接触器１２ａ、電磁接触器１２ｂの双方がオン状態になったことで、サーボアンプ１８に昇圧トランス１６から電圧Ｖ１から昇圧された電圧Ｖ２が印加される（ステップＳＴ６）。

【0035】

その後、制御部２０は、サーボアンプ１８を制御して、モータＭを駆動させる（ステップＳＴ７）。なお、制御部２０は、機械装置３０（モータＭ）を緊急停止させるような場合、電磁接触器１２ａ、電磁接触器１２ｂの双方をオフ状態とする。電磁接触器１２ａ、電磁接触器１２ｂの一方に不具合があったような場合であっても、モータＭを確実に停止させることができる。

【0036】

一方、接続された外部電源ＰＳが電圧Ｖ２のものだった場合（ステップＳＴ４の「Ｖ２」）、過電圧によってヒューズ１４は溶断する（ステップＳＴ８、図３の時刻ｔ３）。この結果、サーボアンプ１８は、過電圧から保護される。

【0037】

電磁接触器１２ａがオン状態となってからヒューズ１４の溶断に要する溶断所要時間ｔｙは、電磁接触器１２ａがオン状態となってから電磁接触器１２ｂがオン状態となるまでの経過時間ｔｘより短い。このため、接続された外部電源ＰＳが電圧Ｖ２のものだった場合であっても、過電圧がサーボアンプ１８に印加されることはない。

【0038】

本実施形態では、次のような利点を享受することができる。

【0039】

外部電源ＰＳが本来接続すべきでない電圧Ｖ２のものだった場合、ヒューズ１４は溶断することで、昇圧トランス１６およびサーボアンプ１８を過電圧から保護することができる。

【0040】

ヒューズ１４の溶断所要時間ｔｙは、電磁接触器１２ａ、１２ｂが順にオン状態となる経過時間ｔｘよりも短いため、電磁接触器１２ｂがオン状態となる前にヒューズ１４は溶断する。このため、ヒューズ１４が溶断する前であってもサーボアンプ１８に過電圧が印加されることはなく、過電圧からの保護の確実性が向上する。

【0041】

モータＭを緊急停止させるような場合に、電磁接触器１２ａ、１２ｂの双方をオフ状態として、その一方に不具合があったような場合であっても、モータＭを確実に停止させることができる。

【0042】

起動時に電磁接触器１２ａ、１２ｂを順次にオン状態とすることで、緊急停止用の電磁接触器１２ａ、１２ｂが適正動作可能であることを確認しつつ、サーボアンプ１８を過電圧から確実に保護することが可能となる。

【0043】

（比較例）
比較例に係る制御装置につき説明する。図４は、比較例に係る制御装置１０ｘを表す図である。比較例に係る制御装置１０ｘでは、ヒューズ１４および昇圧トランス１６は、電磁接触器１２ａと電磁接触器１２ｂとの間ではなく、電磁接触器１２ｂの後段に接続される。

【0044】

比較例に係る制御装置１０ｘでも、外部電源ＰＳが本来接続すべきでない電圧Ｖ２のものだった場合、ヒューズ１４は溶断することで、ある程度はサーボアンプ１８を過電圧から保護することができる。

【0045】

しかし、比較例に係る制御装置１０ｘでは、電磁接触器１２ａおよび電磁接触器１２ｂの双方がオン状態となってから、ヒューズ１４および昇圧トランス１６に外部電源ＰＳからの電圧が印加される。このため、電圧Ｖ２の外部電源ＰＳが接続された場合、サーボアンプ１８には、ヒューズ１４が溶断するまで、昇圧トランス１６によって電圧Ｖ２（例えば、２００Ｖ）からさらに昇圧された過電圧（例えば、４００Ｖ）が印加される。すなわち、比較例に係る制御装置１０は、実施形態に係る制御装置１０と比べて、サーボアンプ１８の保護に欠けるおそれがある。

【0046】

（変形例１）
変形例１に係る制御装置１０につき説明する。図５は、変形例１に係る制御装置１０を表す図である。変形例１に係る制御装置１０では、電磁接触器１２ｂの後段に、２つのモータＭの各々を駆動する２つのサーボアンプ１８が接続される。すなわち、変形例１では複数のサーボアンプ１８を過大電圧から保護することができる。以上の点を除き、変形例２は本実施形態と実質的な相違はないので、詳細な説明を省略する。

【0047】

（変形例２）
変形例２に係る制御装置１０につき説明する。図６は、変形例２に係る制御装置１０を表す図である。変形例２に係る制御装置１０では、電磁接触器１２ａの後段にサーボアンプ３２が接続されている。機械装置３０は、サーボアンプ１８およびサーボアンプ３２の各々によって駆動されるモータＭａおよびモータＭｂを有する。

【0048】

サーボアンプ３２は、電圧Ｖ１および電圧Ｖ２のいずれでも動作可能であり、アンプ本体３２２、入力電圧判定部３２４、遮断部３２６を有する。アンプ本体３２２は、電圧Ｖ１または電圧Ｖ２を用いて、モータＭｂの駆動を制御する。入力電圧判定部３２４は、外部電源ＰＳの電圧が電圧Ｖ１および電圧Ｖ２のいずれであるかを判定し、判定された電圧に応じてアンプ本体３２２の設定を変更する。遮断部３２６は、制御部２０に制御されて、電磁接触器１２ａからアンプ本体３２２に供給される電力を遮断する。

【0049】

制御部２０は、電磁接触器１２ａ、電磁接触器１２ｂ、サーボアンプ１８、およびサーボアンプ３２を制御する。

【0050】

制御部２０は、サーボアンプ１８およびサーボアンプ３２を制御して、機械装置３０（モータＭａ、Ｍｂ）を駆動させる。

【0051】

制御部２０は、機械装置３０（モータＭａ、Ｍｂ）を緊急停止させるような場合、電磁接触器１２ａ、遮断部３２６、および電磁接触器１２ｂの全てをオフ状態とする。電磁接触器１２ａ、遮断部３２６、および電磁接触器１２ｂいずれかに不具合があったような場合であっても、モータＭａおよびモータＭｂを確実に停止させることができる。

【0052】

制御部２０は、起動時において、電磁接触器１２ａ、サーボアンプ３２（遮断部３２６）、および電磁接触器１２ｂを順にオフ状態からオン状態へと変化させることで、電磁接触器１２ａ、遮断部３２６、および電磁接触器１２ｂの動作確認を行う。詳細には、制御部２０は、駆動信号Ｄ０１、ＤＯ３、およびＤＯ２によって、電磁接触器１２ａ、遮断部３２６、および電磁接触器１２ｂを順にオフ状態からオン状態へと変化させる。また、制御部２０は、検知信号ＤＩ１、ＤＩ３、およびＤＩ２によって、電磁接触器１２ａ、遮断部３２６、および電磁接触器１２ｂの状態が変化したこと、すなわち、電磁接触器１２ａ、遮断部３２６、および電磁接触器１２ｂが適正動作可能であることを確認する。

【0053】

接続された外部電源ＰＳが電圧Ｖ２のものだった場合、この動作確認において、電磁接触器１２ａがオン状態で電磁接触器１２ｂがオフ状態の経過時間ｔｘ内にヒューズ１４が溶断する。この結果、過電圧がサーボアンプ１８に印加されることが防止される。以上の点を除き、変形例２は本実施形態と実質的な相違はないので、詳細な説明を省略する。

【0054】

（他の変形例）
実施形態および変形例では、サーボアンプ１８、３２は制御装置１０に含まれている。これに対して、駆動装置（サーボアンプ１８、３２）を制御装置１０から切り離し、制御装置１０からサーボアンプ１８に対して、昇圧トランス１６で昇圧された電圧Ｖ２を印加してもよい。

【0055】

［変形実施形態］
本発明についての実施形態および変形例を説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

【0056】

〔実施形態から得られる発明〕
上記実施形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。

【0057】

〔１〕制御装置（１０）は、外部電源（ＰＳ）を用いて、少なくともモータ（Ｍ）の駆動を制御する制御装置であって、前記外部電源と、前記外部電源からの電力を用いて前記モータを駆動するモータ駆動装置（サーボアンプ１８）との間に設けられ、前記外部電源と前記モータ駆動装置との接続のオンオフを切り替える第１スイッチ（電磁接触器１２ａ）と、前記第１スイッチと前記モータ駆動装置との間に設けられ、前記第１スイッチと前記モータ駆動装置との接続のオンオフを切り替える第２スイッチ（電磁接触器１２ｂ）と、前記第１スイッチと前記第２スイッチとの間に設けられたヒューズ（１４）と、前記ヒューズと前記第２スイッチとの間に設けられた昇圧トランス（１６）と、前記第１スイッチを制御してオンにさせた後、所定時間（時間ｔｘ）経過後に前記第２スイッチを制御してオンにさせる制御部（２０）と、を備える。前記所定時間は、電圧が第１電圧（電圧Ｖ１）より高い第２電圧（電圧Ｖ２）の前記外部電源から電力が供給された際に前記ヒューズが溶断して切断するのに要する時間（時間ｔｙ）より長い。これにより、第２電圧の外部電源から電力が供給された場合に、モータ駆動装置を過電圧から保護することができる。

【0058】

〔２〕前記昇圧トランスは、前記第１電圧の前記外部電源から供給された電力を前記第２電圧に昇圧して前記モータ駆動装置に供給するものである。これにより、第１電圧の外部電源を用いて、第２電圧を定格とするモータ駆動装置を動作させることができる。

【0059】

〔３〕前記モータ駆動装置を備え、前記制御装置は、前記モータ駆動装置を制御することで、前記モータの駆動を制御する。これにより、制御装置が備えるモータ駆動装置を過電圧から保護することができる。

【0060】

〔４〕前記モータは、多軸多関節ロボットを動かすためのモータである。これにより、多軸多関節ロボットを制御できる。

【符号の説明】

【0061】

１０…制御装置 １２ａ、１２ｂ…電磁接触器
１４…ヒューズ １６…昇圧トランス
１８…サーボアンプ ２０…制御部
３０…機械装置 １２２…コイル部
１２４、１２６…接触子 Ｍ…モータ
ＰＳ…外部電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】