特許 7635059 サーボシステム

(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】

(24)【登録日】2025-02-14

(45)【発行日】2025-02-25

(54)【発明の名称】サーボシステム

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/00 20160101AFI20250217BHJP

   G05B 19/042 20060101ALI20250217BHJP

【ＦＩ】

H02P29/00

G05B19/042

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021067785

(22)【出願日】2021-04-13

(65)【公開番号】P2022162790

(43)【公開日】2022-10-25

【審査請求日】2023-12-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000180025

【氏名又は名称】山洋電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】児玉 秀明

【審査官】島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－０７５３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００４６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０６４４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０１１４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２８３９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１０７３０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２９／００

Ｇ０５Ｂ １９／０４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、前記モータの位置検出器と、前記モータを駆動するモータ駆動装置と、前記モータと前記モータ駆動装置のそれぞれに設けられてその間で双方向にデータを伝送可能とする送受信部と、前記送受信部間のデータを伝送する通信線部と、を備えるサーボシステムであって、
前記モータと一体に又は隣接して設けられ、前記モータ駆動装置内のパラメータを変更又は調整し、調整器である外部の端末装置との送受信が可能なデータ送受信処理部と、
少なくとも前記位置検出器から出力される位置データと、前記データ送受信処理部に入出力される前記調整器のデータと、が前記通信線部を介して送受信可能なようにシリアル信号データに処理することが可能なデータ処理部と、を有し、
前記データ処理部は、非同期の調整器通信データの送受信が行われようとする際には、定期的な通信が行われている前記位置データからなるパケットフレームに、前記調整器通信データを合成する、
サーボシステム。

【請求項2】

前記モータ駆動装置が複数の前記モータを制御する請求項１に記載のサーボシステム。

【請求項3】

前記データ送受信処理部、前記端末装置及び前記モータ駆動装置との間における通信のデータフレーム構造は、
前記データフレームのヘッダ部に前記モータ駆動装置毎に固有のノードＩＤが格納され、
データ部には、前記ノードＩＤ毎のパラメータを示すデータが格納されている、
請求項１または２に記載のサーボシステム。

【請求項4】

複数の前記モータは、デイジーチェーン方式で接続される請求項２または３に記載のサーボシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータのサーボシステムのメンテナンス技術に関し、モータ駆動装置によりモータを制御するサーボシステムであって、モータの位置検出器とモータ駆動装置との間に設けられた通信機能を活用することにより、駆動装置のメンテナンス時のモータの駆動、ゲイン調整等を精度よくまた効率よく行う技術に関する。

【背景技術】

【0002】

サーボシステムのモータのメンテナンスを行う際、調整器であるコンピュータ（パーソナルコンピュータ（ＰＣ））やスマートフォンなどの端末装置と、モータの駆動装置（サーボアンプ等。以下、「駆動装置」と称する。）と、を通信ケーブル等の有線路やＷｉ－Ｆｉ等の無線路で接続し、モータを動作させながら、調整用のパラメータデータ（例えば、ゲインパラメータ等）を変更、確認するなどして、モータの調整を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このようなモータの調整を行うに当たっては、モータを制御するための駆動装置が、通常、制御盤の中に設置されており、モータと駆動装置とが離れた場所に設置されている場合には、このようなモータのゲインパラメータ等を調整しようとしても、制御盤の設置個所まで出向き、制御盤の扉を開けて、必要なケーブル等の接続等を行った後に、モータの設置個所に戻って、制御盤内の駆動装置を介してメンテナンスを行う必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１１４２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

これを具体的に詳述すると、図７は、従来のサーボシステムＸの一つの構成例を示す機能ブロック図であるが、図７に示すように、従来のサーボシステムＸは、パソコンやスマートフォンなどの調整器である端末装置１２１、１２３により駆動装置１０１のメンテナンスを行う。

【0006】

この際、制御の対象となるモータ１０３と駆動装置１０１とが空間的にその位置が離れている場合には、モータのゲインパラメータ等の調整時に調整器１２１、１２３と駆動装置１０１との間にシリアル通信路として長いケーブル等の有線路を配線する必要がある。また、そうでない場合であっても、駆動装置１０１周辺のスペース等の関係から、当該有線路の配線や、メンテナンス作業を行う操作者の作業の際の自由度が制限されたりするなど、手間がかかるものであった。

【0007】

なお、ここで、符号１０２はモータ制御ブロックを示し、また、符号Ｃはコネクタを示す。その他の構成と符号については、後述する本発明の実施の形態を表す図２を参照する際に、対応する装置等を図７の符号から１００を減じた数の符号で表されるように便宜上、対応させている。

【0008】

また、有線路ではなく無線路経由で駆動装置１０１と通信し、モータ１０３のゲインパラメータの調整などのメンテナンスを行うようにしても、調整器１２１、１２３と駆動装置１０１との間で、電波の遮蔽物（あらゆるものが想定されるが、制御盤の筐体や扉等の遮蔽板なども含まれる）や無線通信装置の送受信ゲインの変化等により、通信が途切れたり、不安定になったりすることがあり、モータのゲインパラメータ等の調整その他のメンテナンス作業を円滑に行うことができなくなる場合があった（図中の×印参照）。

【0009】

本発明は、モータのサーボシステムのメンテナンスを行う際に、制御盤の設置個所にアクセスすることなく、また、制御盤扉を開くことなく、モータのメンテナンスを、制御盤から離れたモータの設置個所近傍や離れた場所からでも容易に行うことができるモータのサーボシステ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】

【0010】

前記課題を解決するため、
モータと、前記モータの位置検出器と、前記モータを駆動するモータ駆動装置と、前記モータと前記モータ駆動装置のそれぞれに設けられてその間で双方向にデータを伝送可能とする送受信部と、前記送受信部間のデータを伝送する通信線部と、を備えるサーボシステムであって、
前記モータと一体に又は隣接して設けられ、前記モータ駆動装置内のパラメータを変更又は調整し、調整器である外部の端末装置との送受信が可能なデータ送受信処理部と、
少なくとも前記位置検出器から出力される位置データと、前記データ送受信処理部に入出力される前記調整器のデータと、が前記通信線部を介して送受信可能なようにシリアル信号データに処理することが可能なデータ処理部と、
を有する、サーボシステム、とした。

【0011】

この場合、前記モータ駆動装置が複数の前記モータを制御する、ものであってもよい。

【0012】

また、
前記データ送受信処理部、前記端末装置及び前記モータ駆動装置との間における通信のデータフレーム構造は、
前記データフレームのヘッダ部に前記モータ駆動装置毎に固有のノードＩＤが格納され、
データ部には、前記ノードＩＤ毎のパラメータを示すデータが格納されている、ものであってもよい。

【0013】

さらに、複数の前記モータは、デイジーチェーン方式で接続される、ものであってもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、モータのサーボシステムのメンテナンスを行う際に、制御盤の設置個所にアクセスすることなく、また、制御盤の扉を開くことなく、モータのゲイン調整等のメンテナンスを、モータの設置個所近傍や離れた場所からでも精度よくまた効率よく行うことが可能なモータのサーボシステムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】従来のサーボシステム（ａ）と本発明のサーボシステム（ｂ）とを概要対比して示す図である。

【図2】本発明の一実施の形態によるサーボシステムの一構成例を示す機能ブロック図であり、図７に対応する図である。

【図3A】従来のモータ駆動装置とモータとの間で送受信（エンコーダ通信）されるシリアル通信データの一構成例を示す通信データフレーム図である。

【図3B】本発明の一実施の形態における調整器とモータの送受信処理器との間で送受信（調整器通信）されるシリアル通信データの構成例を示す通信データフレーム図である。

【図3C】本発明の一実施の形態におけるモータ駆動装置とモータとの間で送受信（ハイブリッド通信）されるシリアル通信データの構成例を示す通信データフレーム図である。

【図4】本発明の一実施の形態のサーボシステムの処理シーケンスの例を含む図である。

【図5】本発明の一実施の形態において、複数台のモータと複数台のモータ駆動装置とを用いた構成例を示す図である。

【図6】本発明の一実施の形態において、複数台のモータがデイジーチェーン方式で接続される構成例を示す機能ブロック図である。

【図7】従来のサーボシステムの一つの構成例を示す機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（第１の実施の形態）
以下に説明する本発明の一実施の形態の概要は、モータと、モータの位置検出器と、モータを駆動するモータ駆動装置と、モータとモータ駆動装置のそれぞれに設けられてその間で双方向にデータを送受信（伝送）可能とする送受信処理器（送受信部）と、送受信部間のデータを伝送するエンコーダケーブルＥＣａや無線路（通信線部）と、を備えるサーボシステムであって、モータと一体に又は隣接して設けられ、モータ駆動装置内のパラメータを変更又は調整し、調整器である外部の端末装置との送受信が可能なデータ送受信処理器（送受信処理部）と、少なくとも位置検出器から出力される位置データと、データ送受信処理器に入出力される調整器データと、がエンコーダケーブルＥＣａや無線路を介して送受信可能なようにシリアル信号データに処理することが可能なデータ処理部と、を有するサーボシステムである。

【0017】

なお、本明細書において「調整器」という場合には、いわゆる端末装置であればよく、オペレータの駆動装置等の操作・調整を、前述の送受信処理器を介してエンコーダ通信路を通じて駆動装置と送受信可能なものであればよく、コンピュータ（パーソナルコンピュータ（ＰＣ））、スマートフォン、専用端末、無線端末等あらゆる機器を含むものとする。
また、本明細書において、元来備えているモータの位置検出器と駆動装置との間のエンコーダケーブルＥＣａは、「シリアル通信路ＳＴ」ともいい、位置データに関する通信を「エンコーダ通信」と、調整器との間の通信を「調整器通信」と、さらに、両通信を同時に行う通信を「ハイブリッド通信」という。

【0018】

以下、本発明の実施の形態によるサーボシステムについて図面を参照しながら詳細に説明する。

【0019】

最初に、図１を参照しながら、従来のモータのサーボシステムと本発明のモータのサーボシステムとを対比説明することにより、本発明の内容を説明する。

【0020】

図１（ａ）に示すように、従来のサーボシステムにおいては、制御盤ＣＴ内のモータ駆動装置１０１と、モータ１０３と、モータのゲインパラメータ等の調整器であるゲインパラメータ調整用パソコン１２１又は調整器であるスマートフォン等の無線端末装置１２３とを備えている。

【0021】

駆動装置１０１とモータ１０３とは、シリアル通信が可能なシリアル通信路ＳＴとしてのエンコーダケーブルＥＣａとモータに電力を供給する駆動ケーブルＤＣａとにより接続されている。駆動装置１０１と調整器であるＰＣ１２１とは、エンコーダケーブルＥＣａとは別の通信路であるシリアル通信路（有線路）により通信可能である。また、調整器である無線端末装置１２３は、無線通信路（無線路）により駆動装置１０１と直接通信を行うことが可能となっている。そして、エンコーダケーブルＥＣａはモータの位置検出器からの位置データを駆動装置のμｓオーダーの間隔での定期的な要求に応じて駆動装置に伝送し、モータの位置検出信号を返信している。

【0022】

これに対して、図１（ｂ）に示すように、本発明のサーボシステムにおいても、エンコーダケーブルＥＣａがシリアル通信路ＳＴとして備わっている。調整器２１、２３と駆動装置１との間の通信は駆動装置１と直接には行われず、モータ３と一体的に又は隣接して設けられた位置検出器（エンコーダ）に付随する送受信処理器（後述）を介し、次いでシリアル通信路ＳＴ（エンコーダケーブルＥＣａ）により駆動装置１に接続され、シリアル通信路ＳＴにより双方向通信が可能となるように構成されている。すなわち、シリアル通信路ＳＴを介したエンコーダ通信と調整器通信とを合わせたハイブリッド通信が行われることとなる。したがって、調整器であるゲインパラメータ調整用パソコン２１は、モータ３と接続されたシリアル通信路ＳＴを介して駆動装置と双方向通信を行うことにより、また、調整器として無線端末装置２３を用いた場合も、無線通信によりモータに付随する送受信処理器３７を通じてモータ３と接続されたシリアル通信路ＳＴを介して駆動装置１と双方向通信を行うことが可能となり、所期の目的を達成することができる。

【0023】

なお、調整器は、ゲインパラメータ調整用パソコン２１と無線端末装置２３とのいずれか一方があれば足りる。両者を併せて使用することも可能であり、その場合の両者の役割の分担は、基本的に任意であるが、通常、演算処理負荷の大きい解析、表示機能等をゲインパラメータ調整用パソコン２１側に行わせ、演算処理負荷の小さい指示、設定、表示等を無線端末装置２３に行わせることや、高度な調整をゲインパラメータ調整用パソコン２１側に行わせ、簡易な調整を無線端末装置２３に行わせることなどが考えられる。勿論、ゲインパラメータ調整用パソコン２１と無線端末装置２３とが一つのモータを対象とする場合もあれば、それぞれ別のモータを対象として調整を行うことも任意である。

【0024】

以上の対比説明から明らかなとおり、本発明のモータのサーボシステムにおいては以下の機能を有することが明らかとなる。なお、本明細書における説明においては、調整器２１、２３の操作がゲインパラメータの調整である例を取り上げて説明しているが、これは代表的な調整の態様に過ぎず、モータや駆動装置内のパラメータやゲインパラメータなどあらゆるデータの変更・調整が対象となり得るものであり、その態様は任意である。

【0025】

１）調整器通信を行うに際して、モータ３のゲインパラメータ調整時に、直接、モータ３を制御するため制御盤ＣＴまで出向いたり、制御盤の扉を開けたりする必要がない。
２）調整器通信を行っても、調整器からの調整器通信のためのシリアル通信路用の通信ケーブルの本数や総延長が減少するので、相対的に通信ケーブルが拾う外乱ノイズの影響を低減することができる。無線路を用いても、複数の電波の干渉や混信なども減少し、同様に外乱ノイズの影響を低減することができる。
３）調整器通信を行う際に、モータ３と駆動装置１との間に遮蔽物（例えば、制御盤ＣＴの筐体や遮蔽板）がある場合でも、モータの近隣で、モータに取り付けたデータの送受信処理器との間で通信可能な範囲で容易に移動できるので、使用時の便宜も図ることが可能となる。なお、無線路を選択した場合、仮に他の遮蔽物があったとしても、ゲインパラメータ調整用パソコン２１の移動や、無線通信手段の利用する周波数・帯域によりその影響を低減できる。
４）調整器通信において、無線路を用いる場合、モータの送受信処理器との間で近距離の無線通信を行うことが容易となり、通信環境が改善できるほか、場合により、小電力の無線も用いることが可能となる。そのため、Ｗｉ－Ｆｉ通信であっても省電力や低コストのものとすることが可能となるほか、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）通信、２．４ＧＨｚ帯の微弱無線通信、特定小電力無線通信等選択できる通信手段の自由度も高まる。なお、本明細書において無線と称する場合、電波を用いたものに限らず、本発明の目的に適う限りにおいて、赤外線等の光、超音波等の音波その他の伝送媒体を用いることも含まれる。

【0026】

以下、本発明の一実施の形態によるサーボシステムについて、図面を参照しながらより詳細に説明する。

【0027】

図２は、本実施の形態によるサーボシステムの一つの構成例を示す機能ブロック図であり、従来のサーボシステムとして説明した図７に対応する図である。

【0028】

図２に示すように、本実施の形態のサーボシステムＡは、駆動装置１と、モータ３とモータ３に一体に又は近接して設けられた送受信処理器３７と位置検出器３３と、調整器であるゲインパラメータ調整用パソコンのＰＣ２１又は無線端末装置２３と、を有する。なお、以下の説明では、モータという場合には、モータに付随する位置検出器や送受信処理器等も含めた総称としても用いることがある。

【0029】

駆動装置１は、制御盤１ａ内に配置され、例えば、位置指令による位置制御を行う位置制御部５と、速度制御部１３と、トルク制御部１５と、ゲイン調整パラメータ生成部７と、を有するモータ制御機能を備える。この制御自体は、いわゆる一般的な位置制御を行うものである。さらに、駆動装置１には、ゲイン調整パラメータを記憶する調整パラメータ記憶部９と、シリアル通信送受信部１１と、データ処理部１２と、内蔵タイマー１７とを有する。符号２はモータ制御ブロックを示す。

【0030】

図２において、モータ３の送受信処理器３７が、後述するように、モータ３の位置検出器３３に電気的に関連付けて設けられている。すなわち、図においては、便宜上、別ブロックとして記載しているが、位置検出器３３が、全体として、従来と同様にエンコーダ通信のために駆動装置１との通信が可能であり、かつ、送受信処理器３７が調整器通信のための調整器２１、２３との接続を果たすものである。そして、少なくとも位置検出器３３の出力する位置データと、調整器であるパソコン２１又は無線端末装置２３と駆動装置１との間で受け渡しされる調整器データも、駆動装置１と位置検出器３３との間を結ぶシリアル通信路ＳＴ（従来のエンコーダケーブルＥＣａ）上をシリアル信号として伝達される。

【0031】

調整器であるパソコン２１又は無線端末装置２３から調整器通信により送信されたモータのゲインパラメータ等の調整用データは、モータの送受信処理器３７において受信され、位置検出器３３が検出しているモータ３の位置データとともに合成されてシリアル信号データへと処理され、シリアル通信路ＳＴにより駆動装置１との間でハイブリッド通信が行われる。

【0032】

図３Ａ～図３Ｃは、駆動装置１、調整器２１、２３及びモータ３との間でそれぞれ送受信される通信データのパケットフレーム構成の一例を示すものである。図３Ａは、従来のエンコーダ通信のものを示し、図３Ｂは、本発明の調整器通信のものを示し、図３Ｃは、本発明のハイブリッド通信のものを示す。

【0033】

図３Ａは、従来の、駆動装置１とモータ３との間でエンコーダ通信のみが行われるシリアル通信路ＳＴであるエンコーダケーブルＥＣａで伝送されるパケットフレーム構成を示している。

【0034】

図３Ａに示すように、エンコーダ通信は、まず、駆動装置１からモータ３側のエンコーダ（位置検出器）３３に対して、所定時間毎に、位置データを要求するため、ヘッダ、ペイロード部及びエンドセクションを有するパケットフレームを送信する。ここで、ヘッダ部は送信開始及び同期フレームの各セクションを有し、次いでエンコーダアドレス（位置検出器を特定するデータ）、要求コマンド及びオペランドデータのセクションを有するペイロード部を有している。同期フレームは、通信遅延や処理速度等に応じて誤差が生じないように、この同期フレームの信号を用いて各モータ側のタイマーを同期させるためのものである。

【0035】

また、ペイロード部の後には、パケットフレーム終端を示すフラグとともにデータ誤りの符号訂正を行うフレームチェックサムＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｕｍ）を含むエンドセクションを有している。フレームチェックサムは、通信途上でデータに誤りが生じていないか調べるために送受信時にデータ末端に付加される誤り検出符号のことである。その他、パケットフレームの終端を規定するフラグその他の信号は、プロトコル(通信手順)の仕様の一部として規定されており、本発明においては特に限定されるものではない。これらの構成自体は従来から知られているものであり、所定のシリアル通信のプロトコルによるものであり、特定の態様に限定するものではないので詳しい説明は省略する。

【0036】

図３Ｂは、本発明の調整器通信を行う際のパケットフレーム構成と双方向通信のタイミングを示す図である。図３Ｂに示すように、調整器通信は、まず、調整器２１、２３からエンコーダの送受信処理器３７に対して、要求コマンドを送出することにより開始し、一定時間後に送受信処理器３７から調整器２１、２３に対して、返信ステータスが返されることで、１つの通信サイクルを構成している。この通信は、非同期で行われる。

【0037】

例えば、調整器であるパソコン２１から、ある一定のゲインパラメータでモータを駆動するよう要求コマンドを送出し、その要求コマンドに応じた状態で駆動されたモータの駆動時の状況に関するパラメータが返信ステータスとしてパソコン２１に返され、さらに、別のゲインパラメータ（同じゲインパラメータを連続して設定することもあるし、異なる場合もあり、その設定は状況に応じて調整される任意のものである。）で同じ作業を繰り返していくことで、最適なゲインパラメータやその系列を見出し、設定することが可能となる。

【0038】

その時に調整器２１、２３とモータ３側との間の調整器通信に使われるパケットフレーム構成は、次のとおりである。

【0039】

調整器２１、２３から送受信処理器３７に送信される要求コマンドは、ヘッダ部４３と、ペイロードである調整器通信データ部５１（以下、「データ部５１」と略記する。）と、を有するものである。データ部５１の後にはフレームチェックサムＦＣＳが付随している（エンドフラグは省略）。

【0040】

ヘッダ部４３は、送信開始セクション４１とノードセクション（ノードＩＤ）４２の少なくとも２つのセクションからなる。送信開始セクション４１は、データ送信が開始されることを伝達するプロトコルに応じた所定のビット列、フラグ等からなり、任意のものが使用可能である。送信開始セクション４１を検出することにより受信側では通信が開始されることを認識し、プロトコルに従い、引き続くペイロードであるデータ部５１の受信動作が進められる。

【0041】

送信開始セクション４１に次いで、ノードＩＤ４２が続いて送信される。ノードＩＤ４２は、調整器２１、２３からの調整器通信の送信の宛先を示す部分で、それぞれのモータ３側に割り振られたノードＩＤ４２に応じて定められる。通常は、後述のエンコーダアドレス５３と一対一で対応しているが、調整器２１、２３が接続されるモータ３と調整の対象とするモータ３が異なる場合や、後述するデイジーチェーン方式を採用する場合には、調整器２１、２３が調整器通信を行うモータ３側のエンコーダアドレス５３と、実際に要求コマンドの対象とするモータ３のそれが異なるので、両者に違うモータ３を特定するデータが収納される。受信側では、自己のノードＩＤ４２に合致する場合には、そのデータが自己宛のものと認識して受信を開始し、プロトコルに従って、受信動作が進められる。また、受信側では、自己のノードＩＤ４２に合致しない場合には、通信データを破棄する（ただし、後述のデイジーチェーン方式を採用した場合には、破棄せずにデイジーチェーン用の通信路を介して次段のモータ３側に転送する。）。

【0042】

ペイロードであるデータ部５１は、送信されるデータの本体であり、要求コマンド５２、エンコーダアドレス５３（これは、結果的に要求コマンドの対象とするモータ３、すなわち調整軸番号を特定することに等しい。）、調整パラメータ保存先アドレス５４、パラメータデータ５５等からなる。

【0043】

要求コマンド５２は、送信するゲインパラメータ等の調整パラメータのデータをオペランドとして操作を指定する実行コマンドを内容とするデータで、指定アドレス上でのゲインパラメータ等の調整パラメータの書き込みを行う書き込みコマンドや指定アドレスのゲイン調整パラメータの読み出しを行う読み出しコマンドなどからなる。

【0044】

エンコーダアドレス（調整軸番号）５３は、調整の対象である軸、すなわちモータを特定するものである。後述のデイジーチェーン方式を使用しない場合には、ノードＩＤ４２を含むヘッダ部４３のデータのみで調整軸に係るモータ３が特定されるので不要であるが、必要に応じて、データを保持するようにしても差し支えない。また、後述するデイジーチェーン方式を使用する場合においては、調整用デバイス通信を行うモータ３側と調整の対象となるモータ３が異なるので、必須のデータである。

【0045】

なお、一軸、すなわちモータが１つしかない場合でもフォーマット自体に変更はないが、一軸の場合にはエンコーダアドレス５３を省略することも可能である。

【0046】

調整パラメータ保存先アドレス５４は、指定されたモータのゲインパラメータ等の調整パラメータが保存される又は保存されているメモリアドレスを指定するものである。

【0047】

パラメータデータ５５は、ゲインパラメータ等のモータのメンテナンスのための調整パラメータそのものを特定するデータである。

【0048】

次に、送受信処理器から調整器２１、２３に返される返信ステータスは、ペイロードであるデータ部５１を除いて、残りのヘッダ部４３やフレームチェックサムＦＣＳは要求コマンドのパケットフレーム構成と同様である。

【0049】

ペイロードであるデータ部５１は、返信されるデータの本体であり、ステータス５６、エンコーダアドレス（調整軸番号）５３、調整パラメータ保存先アドレス５４、パラメータデータ５５等からなる。

【0050】

ステータスは、要求コマンドに対してコマンド５２が正しく実行されたか否か、駆動装置１で把握可能な様々な環境パラメータその他のステータス５６をデータとして含むものである。

【0051】

エンコーダアドレス（調整軸番号）５３及び調整パラメータ保存先アドレス５４は、要求コマンドと同様である。

【0052】

パラメータデータは、返信ステータスを送信する時のパラメータ、すなわちコマンドを実行して調整した後の調整パラメータそのものを特定するものであり、例えば、要求コマンドが書き込みコマンドであれば、正常にコマンドが実行された場合には、要求コマンドに含まれるパラメータデータと同じものとなる。要求コマンドに応じて返信されるパラメータは異なるものである。

【0053】

このような調整器通信を繰り返すことで、駆動装置１のパラメータの設定が精度よく簡便に行えることとなる。

【0054】

図３Ｃは、エンコーダ通信及び調整器通信を同時に行うハイブリッド通信を行う際のパケットフレーム構成と双方向通信のタイミングを示す図である。

【0055】

図３Ｃに示すように、ハイブリッド通信のパケットフレーム構成は、エンコーダ通信のパケットフレーム構成と調整器通信のパケットフレーム構成を合成したもので、エンコーダ通信のペイロードの後に調整器通信のペイロードが連なる構成となっている。したがって、ハイブリッド通信のパケットフレーム構成の先頭のヘッダ部４３の送信開始セクションと同期フレームやフレームチェックサムＦＣＳ等のエンドセクションは、エンコーダ通信と同じものを用いることができる。なお、ノードＩＤ４２は調整器通信のみに必要なデータであり、１通信サイクルの間はノードを固定するようにしているのでこの段階では既に役割を終えており、ハイブリッド通信のパケットフレームにはデータとして含まれなくともよい。また、返信ステータスの戻り時にノードを定めるためにデータとして含めてもよい。さらに、返信ステータスの戻り時に、調整器の接続されるノードが異なる場合は、調整器と接続するためのノードＩＤを、モータ３側で常時把握（探索・記録）しておくようにしてもよい。

【0056】

ハイブリッド通信の場合には、基本的に、エンコーダ通信のサイクルの繰り返し時間が、定期的にμｓ単位の短い時間で同期されて送受信されるのに対して、調整器通信のサイクルの繰り返し時間は、非同期であるので、至近のエンコーダ通信のタイミングに合わせて合成したパケットフレーム構成で送受信するよう構成されている。

【0057】

このように、エンコーダ通信のペイロードの後に調整器通信のペイロードが連なる構成とすることにより、サーボモータが元来備えている１つのシリアル通信路ＳＴ（エンコーダケーブルＥＣａ）で２種類の通信を兼ねて行うことが可能になる。

【0058】

図４は、前述した各通信を行うための本実施の形態のサーボシステムＡの処理シーケンスの一例を含む図である。

【0059】

図４に示すように、調整器であるゲインパラメータ調整用のパソコン２１又は無線端末装置２３からのデータを送受信処理器３７内の調整器通信処理部（調整用デバイス通信送受信部）６１で受信し、データ変換部６３で受信されたデータからペイロードである本体データを抽出するなどのデータ変換を行い、位置検出器３３内のデータ処理部６７にデータを送る。データ処理部６７では、シリアル通信送受信部６９からのデータと回転位置検出部７３からのデータを合成してハイブリッド通信用データを作成し、シリアル通信送受信部からエンコーダ通信路にシリアル通信信号を駆動装置１側に送信する。なお、符号６５はコネクタ、符号７１は内蔵タイマーであり、Ｃ１、Ｃ２はコネクタである。

【0060】

駆動装置１側では、エンコーダ通信路を介して送信されたハイブリッド通信用シリアル通信信号をシリアル通信送受信部１１で受信し、ペイロードである本体データをデータ処理部１２に送る。データ処理部１２は、本体データのうち調整器通信のデータとエンコーダ通信のデータとを分離する。

【0061】

調整器通信のデータは、そこに含まれている要求コマンドとオペランドに応じて、調整パラメータ記憶部９のデータに反映される。調整パラメータ記憶部９で書き換えられたデータは、調整パラメータ生成部７により、モータ制御ブロック２に指令可能な形式に変換されてモータの制御が行われることも可能であるし、要求コマンドとオペランドにより直接調整パラメータ生成部７を介して指令を発してモータを制御することも可能である。

【0062】

この時、調整パラメータ記憶部９及び調整パラメータ生成部７に対して、受信した要求コマンドが正確に操作したか否かを判断し、その結果であるステータスデータは、データ処理部１２、シリアル通信送受信部１１を介してエンコーダ通信路にシリアル通信信号としてモータ側に返信される。

【0063】

なお、ハイブリッド通信信号のエンコーダ通信部分のデータは、データ処理部１２で分離され、従来同様にモータ制御ブロック２に送られる。すなわち、駆動装置１から周期的に送信されるデータ要求コマンドに応じて、回転位置検出部７３からデータ処理部６７、シリアル通信送受信部６９、エンコーダケーブルＥＣａを介して駆動装置１側のシリアル通信送受信部１１で受信され、データ処理部１２で分離されて駆動装置１に送られる。

【0064】

ハイブリッド通信信号を生成するにあたって、エンコーダ通信と調整器通信の両通信のデータをどのように合成するかは任意であり、前述したものはその一例である。

【0065】

いずれにせよ、エンコーダ通信と調整器通信のデータは、モータのサーボシステムが元来備えているモータの位置データを伝送するシリアル通信路ＳＴ（エンコーダケーブルＥＣａ）という１つの有線路を兼ねて利用している。この際、両通信のデータをどのように伝送するかは、任意であり、重畳的に変調しても良いし、両通信のシリアル通信の繰り返し間隔等も異なることから隙間時間を用いることも可能である。要は、元来備わっているエンコーダケーブルＥＣａ以外の有線路を設けることなく、かかる有線路を介してモータのゲインパラメータ等の調整などのメンテナンス用のデータを送受信できればよいというものである

【0066】

駆動装置１側からの調整器通信は、前述とは逆の信号の流れとなり、例えば、直前に受信した調整器通信のデータの要求コマンドが読み出しコマンドである場合には、調整パラメータ記憶部９の対応するアドレスのデータを読み出し、データ処理部１２において至近のエンコード通信の要求コマンドを送出するタイミングで合成され、シリアル通信送受信部１１からエンコーダケーブルＥＣａを介してモータ側に送信される。

【0067】

モータ側の位置検出器３３側に送信された調整器通信のデータは、シリアル通信送受信部で受信され、データ処理部６７で分離されて、送受信処理器３７のデータ変換部６３を通り、調整器通信処理部６１を介して調整器であるゲインパラメータ調整用のパソコン２１又は無線端末装置２３に送信される。

【0068】

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明を行う。

【0069】

図５は、調整器であるゲインパラメータ調整用のパソコン２１又は無線端末装置２３から、複数台の駆動装置１－１、１－２、１－…、の設定を行う構成を示している。軸番号１、２、…はモータ３－１、３－２、…に対応する。以下の説明では駆動装置及びモータが２台の場合を例にとって説明するが、台数が限定されるものではないし、駆動装置とモータの数が異なっていてもよい。

【0070】

図５において、モータ３－１、３－２について、それぞれ、符号１－１ａ、１－２ａは、データ処理ブロックを示し、符号１－１ｂ、１－２ｂは、モータ制御ブロックを示している（図２参照）。

【0071】

各送受信処理器８２ａ、８２ｂは、ノードＩＤを有している。そして、送信開始状態になった時に送信されてくるヘッダ部３４のノードＩＤ４５が、各モータ自身のノードＩＤであるか否かを判別し、自身のノードＩＤであった場合には少なくともその送受信処理器８２ａ、８２ｂ自身を宛先とした送信であると認識する。

【0072】

調整器であるゲインパラメータ調整用のパソコン２１又は無線端末装置２３から、どの送受信処理器にデータを送信するかは、ノードＩＤによって選択する。

【0073】

また、シリアル通信路は駆動装置１－１、１－２と接続されているので、モータ３－１の送受信処理器８２ａに接続した状態でモータ３－２の設定を変更する処理は、モータ３－１に接続された送受信処理器８２のノードＩＤを指定し、図３の通信データフレーム内のエンコーダアドレス（調整軸番号）５３は、モータ３－２に相当するエンコーダアドレス（調整軸番号）５３を指定することにより実現できる。

【0074】

図６は、回転位置検出器３３がデイジーチェーン方式の伝送路（通信路）で接続される構成例を示す機能ブロック図である。

【0075】

図６に示す構成では、ゲインパラメータ調整用のパソコン２１又は無線端末装置２３と接続したモータ３－２の送受信処理器８２ｂから、モータ３－１の調整データの変更を行うことが可能である。
この方式を用いると、各モータ３－１、３－２と駆動装置との間を接続するシリアル通信路ＳＴの総延長もさらに減少できるので、より外乱ノイズの影響を低減し、また、シリアル通信路ＳＴが無線路である場合には、複数の無線路の交雑等による精度や伝送速度の低下も防ぐことができる。

【0076】

ここで、図３の通信データフレーム内のエンコーダアドレス（調整軸番号）５３は、要求コマンドにより調整しようとするモータを特定している。このエンコーダアドレス（調整軸番号）５３を指定することにより、駆動装置１は、自身の制御しているモータの軸番号のデータを受信し、そのデータ処理部１２で判定し、処理を行う。したがって、この場合には、エンコーダアドレスは必須のものとなる。

【0077】

以上、具体的な形態で説明してきたとおり、本発明は、モータの位置検出器に調整器（端末装置）からの通信が可能な送受信処理器を設け、送受信処理器を介して調整器と送受信されるデータをシリアル通信路ＳＴ（従来から備わっているモータと駆動装置との間のエンコーダケーブルＥＣａ）を介してモータの駆動装置（サーボアンプ・コントローラ）との間で双方向にデータの送受信を行うサーボシステムであるので、それを具現化するものであれば、上記実施の形態に限られることなく、本発明の要旨を変更しない範囲で任意のものに変更が可能である。
なお、モータと駆動装置との間のシリアル通信路ＳＴ（エンコーダケーブルＥＣａ）が無線通信路ＷＬであっても差し支えないことはいうまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0078】

本発明は、サーボシステムに利用可能である。

【符号の説明】

【0079】

ＣＴ 制御盤
１ 駆動装置
３ モータ
５ 位置制御部
７ ゲイン調整パラメータ生成部
９ 調整パラメータ記憶部
１１、６９ シリアル通信送受信部
１２、６７ データ処理部
１３ 速度制御部
１５ トルク制御部
１７ 内蔵タイマー
２１ パソコン（調整器）
２３ 無線端末装置（調整器）
３３ 位置検出器
３６ モータ可動部
３７、８２ 送受信処理器
５３ エンコーダアドレス（調整軸番号）
６１ 調整器通信処理部
６３ データ変換部
７３ 回転位置検出部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】