DE10357807A1

DE10357807A1 - Verfahren des Antreibens eines Servomotors mit eingebauter Treiberschaltung

Info

Publication number: DE10357807A1
Application number: DE10357807A
Authority: DE
Inventors: Hiromasa Iida Miura; Toshiyuki Iida Noda
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2023-12-11
Also published as: KR20040079824A; GB0325281D0; CN1266824C; KR20070048667A; GB2399239B; US6933698B2; KR100753383B1; SE0302944D0; JP2004274833A; GB2399239A; DE10357807B4; CN1527474A; JP3719603B2; US20040178761A1; SE0302944L

Abstract

Es ist ein Verfahren zum Antreiben eines Servomotors mit eingebauter Treiberschaltung offenbart, in welchem eine gemeinsame Gleichrichterschaltung auf einer Verteilerplatte vorgesehen ist, mit der eine Vielzahl von Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung verbunden sind, hierdurch ein Reduzieren der Größe jedes Servomotors erzielend. In diesem Verfahren wird eine gemeinsame Verteilerplatte verwendet zur Verteilung von einer Vielzahl von Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung zuzuführender Energie und zur Verteilung einer Kommunikationsleitung, wobei ein externes Kommunikationssignal und externe Eingangsenergie über die Verteilerplatte zugeführt werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren des Antreibens eines Servomotors mit eingebauter Treiberschaltung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine neue Verbesserung eines Servomotors zum Erreichen einer Größenreduzierung, hierdurch zusätzliche Installationen von Servomotoren unterstützend.

Bisher ist ein Motorcodierer bekannt unter Verwendung eines Codierers als konventioneller Servomotor dieses Typs (siehe beispielsweise JP 62-278408 A ).

In dem oben erwähnten Motorcodierer sind ein Motor und ein Codierer in einer integralen Einheit kombiniert, welche durch ein externes Treibersignal servogetrieben wird.

Der konventionelle Servomotor ist wie oben beschrieben aufgebaut und hat demnach die folgenden Probleme.

Der Servomotor enthält nur den Codierer. Das Treibersystem, das heißt, die Treiberschaltung, ist außerhalb des Motors als separate Komponente vorgesehen. Wenn demgemäss eine Anzahl von Servomotoren als ein Mehrachsensystem verwendet werden, wie in dem Falle eines Maschinenwerkzeugs oder eines Roboters, bildet der von den jeweiligen Treiberschaltungen der Motoren belegte Raum ein Hindernis, das das Erreichen einer Größenreduzierung erschwert. Abgesehen von dem Vorstehenden ist auch ein Aufbau vorgeschlagen worden, bei welchem ein Teil der Treiberschaltung innerhalb des Motors angeordnet ist. Jedoch führt ein einen Gleichrichter zur Wechselstrom-Gleichstrom-Umwandlung und einen Kondensator enthaltender Aufbau zu einer Erhöhung der Gesamtgröße, was nicht zu dem Wunsch nach einer Größenreduzierung passt.

RESÜMEE DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf das Lösen der obigen Probleme des Standes der Technik erfunden. Die Größenreduzierung des Servomotors kann erreicht werden durch die Verwendung einer Vielzahl von Servomotoren, von denen jeder eine eingebaute Treiberschaltung hat, und einer Verteilerplatte zum Verteilen von Gleichstromenergie und einem Kommunikationssignal, die jedem der Servomotoren zuzuführen sind und durch Vorsehen einer den jeweiligen Motoren gemeinsamen Gleichrichterschaltung für die Verteilerplatte. Insbesondere ist ein Anliegen der vorliegenden Erfindung das Bereitstellen eines Verfahrens zum Antreiben eines Servomotors mit einer eingebauten Treiberschaltung, in welchem eine Vielzahl von Servomotoren vom Typ mit eingebauter Treiberschaltung als Servomotoren verwendet werden, und eine Verteilerplatte zum Verteilen von Gleichstromenergie und einem Kommunikationssignal, die den jeweiligen Servomotoren zuzuführen sind, verwendet wird, hierdurch ein Reduzieren der Servomotorgröße erzielend und zusätzlich das Installieren der Servomotoren erleichternd.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Antreiben eines Servomotors mit eingebauter Treiberschaltung durch Verwenden einer Vielzahl von Servomotoren, von denen jeder eine eingebaute Treiberschaltung einschließt, und Verwenden einer gemeinsamen Verteilerplatte zum Verteilen von Gleichstromenergie und einer Kommunikationsleitung zu jedem der Servomotoren, wobei das Verfahren das Verteilen eines internen Kommunikationssignals und extern eingegebener Energie durch die gemeinsame Verteilerplatte an jeden der Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung vorsieht zum Zuführen des externen Kommunikationssignals und der extern eingegebenen Energie an jeden der Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Antreiben eines Servomotors mit eingebauter Treiberschaltung, das außerdem das Bereitstellen einer Gleichrichterschaltung einschließt zum Umsetzen der eingegebenen Energie in die Gleichstromenergie für die Verteilerplatte; und das Verbinden der Gleichstromenergiequelle und der Kommunikationsleitung des Kommunikationssignals zu jedem der Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung von der Verteilerplatte durch ein einzelnes, mehradriges Kabel. Zudem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren des Antreibens eines Servomotors mit einer eingebauten Treiberschaltung, das außerdem das Vorsehen eines Gleichrichters und eines Glättungskondensators einschließt, die die Gleichrichterschaltung für die Verteilerplatte bilden; und das Erhalten der jedem der Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung zuzuführenden Gleichstromenergie durch Verwenden des gemeinsamen einzelnen Gleichrichters und des gemeinsamen einzelnen Glättungskondensators.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigt:
1 ein schematisches Diagramm eines Verfahrens zum Antreiben von Servomotoren mit eingebauten Treiberschaltungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; und
2 ein Schaltungsdiagramm, das eine Gleichrichterschaltung der 1 zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Ein bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens zum Antreiben eines Servomotors mit eingebauter Treiberschaltung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
In 1 gibt Bezugszeichen 1 eine Verteilerplatte an. Mit der Eingangsseite 2 der Verteilerplatte 1 sind verschiedene Signale von einer Benutzerseite verbunden, wo nachstehend beschriebene Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung 10 bis 13 in der Anlage verwendet werden.
Auf der Eingangsseite 2 der Verteilerplatte 1 ist ein Kommunikationsverbinder 4 vorgesehen zum Eingeben von Kommunikationssignalen 3 des wohlbekannten CAN-Datensystems oder ähnlichem zu den Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung 10 bis 13.
An einer Position in der Nähe des Kommunikationsverbinders 4 ist ein Energiequellenverbinder 7 zum Zuführen von Energie von einer Wechselspannungsenergiequelle 10 vorgesehen, die als Hauptenergiequelle dient und einer Steuerenergiequelle 6 für die Verteilerplatte 1. An einer Position in der Nähe des Energiequellenverbinders 7 ist ein Stütz-, bzw. Back-Up-Verbinder 16 vorgesehen zum Verbinden einer Sensorstütz-Energiequelle 15 um zu einer Zeit eines Energieausfalls oder ähnlichem einen Notbetriebs der Ausgangssignale von dem Codierer 14 etc. in den Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung 10 bis 13 zu bewirken.
Der Energiequellenverbinder 7 der Verteilerplatte 1 ist mit einer Gleichrichterschaltung 20 ausgerüstet, die auf der Verteilerplatte 1 vorgesehen ist.
Wie in 2 gezeigt, setzt sich die Gleichrichterschaltung 20 aus einem Gleichrichter 21 und einem Glättungskondensator 22 zusammen, der mit dem Gleichrichter 21 verbunden ist. Die Spannung der Steuerenergiequelle 6 beträgt 24V Gleichspannung (DC 24V) und die Spannung einer Gleichspannungsenergiequelle 23, die durch die Gleichrichterschaltung 20 geleitet wird, beträgt 48V Gleichspannung (DC 48V).
Auf der Ausgangsseite 2A der Verteilerplatte 1 sind eine Vielzahl von Ausgangsverbindern 30 bis 33 in Entsprechung zu dem Kommunikationsverbinder 4 und dem Energiequellenverbinder 7 angeordnet. Die Ausgangsverbinder 30 bis 33 sind jeweils mit den Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung 10 bis 13 durch das Zwischenschalten von Mehrleiter-Kabeln 50 verbunden, die beispielsweise 8-adrige Kabel umfassen und wasserdichte Verbinder 51.
Kommunikationssignale 3, wie zum Beispiel mit den Treiberschaltungen 40, welche die Treiber der Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung 10 bis 13 sind, zu übertragende Befehlssignale werden in die Treiberschaltungen 40 über Kommunikationsleitungen 41 eingegeben, die den Kommunikationsverbinder 4 mit den Ausgangsverbindern 30 bis 33 verbinden.
Eine Gleichrichterschaltung 20 wird von den Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung 10 bis 13 geteilt und. die Energie von der Gleichstromenergiequelle 23 wird den Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung 10 bis 13 über die Ausgangsverbinder 30 bis 33 und die mehradrigen Kabel 50 zugeführt.
Die Energie von der Steuerenergiequelle 3 ist eine Gleichstromenergie, so dass sie den Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung 10 bis 13 über die mehradrigen Kabel 50 zugeführt wird, ohne durch die Gleichrichterschaltung 20 geleitet zu werden.
Als nächstes wird ein Betrieb dieser Ausführungsform beschrieben werden. In dem oben beschriebenen Aufbau der 1 werden die verschiedenen Kommunikationssignale 3, die Energie von der Gleichstromenergiequelle 23, die Energie von der Steuerenergiequelle 6 und die Energie von der Sensorstütz-Energiequelle 15 den Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung 10 bis 13 über die Verteilerplatte 1 zugeführt. Basierend auf den Befehlssignalen unter den Kommunikationssignalen 3 werden die Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung 10 bis 13 durch Drehsteuerung angetrieben.
Das Verfahren zum Antreiben des Servomotors mit eingebauter Treiberschaltung, das oben beschrieben worden ist, stellt die folgenden Vorteile bereit.
Wenn die Vielzahl von Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung anzutreiben ist, braucht nicht jeder Servomotor den Gleichrichter und den Glättungskondensator zu enthalten, da die gemeinsame Gleichrichterschaltung auf der einzelnen Verteilerplatte montiert ist, die von den Servomotoren geteilt wird, es hierdurch ermöglichend, eine Größenreduzierung der Servomotoren selbst zu erreichen.
Ferner kann die Verbindung zwischen jedem Servomotor und der Verteilerplatte allein durch das einzelne mehradrige Kabel bewirkt werden, wodurch die Verdrahtung bei der Verwendung einer Vielzahl von Servomotoren spürbar erleichtert wird.

Claims

Verfahren zum Antreiben eines Servomotors mit einer eingebauten Treiberschaltung, umfassend: das Verwenden einer Vielzahl von Servomotoren, von denen jeder eine eingebaute Treiberschaltung umfasst und das Verwenden einer gemeinsamen Verteilerplatte zum Verteilen von Gleichstromenergie und einer Kommunikationsleitung an jeden der Servomotoren; und das Verteilen eines externen Kommunikationssignals und externer Eingangsenergie durch die gemeinsame Verteilerplatte an jeden der Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung zum Zuführen des externen Kommunikationssignals und der externen Eingangsenergie an jeden der Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung.
Verfahren des Antreibens eines Servomotors mit eingebauter Treiberschaltung in Übereinstimmung mit Anspruch 1, ferner umfassend: das Vorsehen einer Gleichrichterschaltung zum Umsetzen der Eingangsenergie in die Gleichstromenergie in der Verteilerplatte; und das Verbinden der Gleichstromquelle und der Kommunikationsleitung des Kommunikationssignals an jeden der Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung von der Verteilerplatte durch ein einzelnes mehradriges Kabel.
Verfahren des Antreibens eines Servomotors mit eingebauter Treiberschaltung in Übereinstimmung mit Anspruch 1 oder 2, außerdem umfassend: das Bereitstellen eines Gleichrichters und eines Glättungskompensators, die die Gleichrichterschaltung bilden, in der Verteilerplatte; und das jeweilige Erhalten der jedem der Servomotoren mit eingebauter Treiberschaltung zuzuführenden Gleichstromenergie durch die Verwendung des geteilten einzelnen Gleichrichters und des geteilten einzelnen Glättungskondensators.