JP2019087426A - Actuator control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクチュエータ制御装置に関する。 The present invention relates to an actuator control device.
種々の作業の自動化に寄与する産業用ロボットは、一般的にアクチュエータを有する。このアクチュエータは、駆動源として例えばモータを備える(例えば、特許文献1参照)。アクチュエータには、制御装置であるアクチュエータ制御装置が取り付けられる。アクチュエータ制御装置は、外部との間での信号の送信及び受信等を行う。 Industrial robots that contribute to the automation of various tasks generally have an actuator. The actuator includes, for example, a motor as a drive source (see, for example, Patent Document 1). An actuator control device, which is a control device, is attached to the actuator. The actuator control device performs transmission and reception of signals with the outside, and the like.
アクチュエータは、装置の内部の様々な位置に取り付けられることが多い。このため、アクチュエータとアクチュエータ制御装置とが一体化した構造の場合、外部との間での信号の送信及び受信を行うためのインタフェース部を集約することができず、作業効率の低下等の原因となる。 The actuators are often mounted at various locations inside the device. For this reason, in the case of a structure in which the actuator and the actuator control device are integrated, an interface unit for transmitting and receiving a signal to and from the outside can not be integrated, which causes a decrease in work efficiency and the like. Become.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、インタフェース部の集約化を可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to enable integration of interface units.
上記目的を達成するために、本発明の観点に係るアクチュエータ制御装置は、
アクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置であって、
第1の筐体を有し、前記アクチュエータに取り付けられる本体部と、
前記本体部に接続されるケーブルと、
第2の筐体を有し、前記ケーブルに接続され、前記本体部との間での信号の送信及び受信を行うとともに、外部との間での信号の送信及び受信を行うインタフェース部と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an actuator control device according to an aspect of the present invention is:
An actuator control device for controlling the actuator, wherein
A main body having a first housing and attached to the actuator;
A cable connected to the main body;
An interface unit having a second housing, connected to the cable, transmitting and receiving signals to and from the main unit, and transmitting and receiving signals to and from the outside;
And the like.
前記本体部は、
第1の制御部と、
前記第1の制御部及び前記ケーブルに接続される第1のコネクタと、
を備え、
前記インタフェース部は、
第2の制御部と、
前記第2の制御部及び前記ケーブルに接続される第2のコネクタと、
を備え、
前記第1の制御部と前記第2の制御部とは、前記第1のコネクタ、前記ケーブル及び前記第2のコネクタを介して、互いに信号の送信及び受信を行うようにしてもよい。
The body portion is
A first control unit,
A first connector connected to the first control unit and the cable;
Equipped with
The interface unit is
A second control unit,
A second connector connected to the second control unit and the cable;
Equipped with
The first control unit and the second control unit may mutually transmit and receive signals via the first connector, the cable, and the second connector.
前記本体部は、前記第1のコネクタに接続される第1の電源部を備え、
前記インタフェース部は、前記第2のコネクタに接続される第2の電源部を備え、
前記第2の電源部は、前記第1のコネクタ、前記ケーブル及び前記第2のコネクタを介して、前記第1の電源部へ電力を供給するようにしてもよい。
The main body unit includes a first power supply unit connected to the first connector,
The interface unit includes a second power supply unit connected to the second connector,
The second power supply unit may supply power to the first power supply unit via the first connector, the cable, and the second connector.
前記第2の筐体は、壁面に対する第1の取付面及び第2の取付面を有し、
前記第1の取付面と前記第2の取付面とは互いに直交する配置であるようにしてもよい。
The second housing has a first mounting surface and a second mounting surface to a wall surface,
The first mounting surface and the second mounting surface may be arranged to be orthogonal to each other.
前記第2の筐体は、樹脂により形成され、
前記インタフェース部は、外部との間で無線通信を行う無線部を備えるようにしてもよい。
The second housing is formed of resin,
The interface unit may include a wireless unit that performs wireless communication with the outside.
前記無線部は、前記第2の筐体の内部において、前記第1の取付面及び前記第2の取付面の少なくとも何れかと対向する位置に配置されるようにしてもよい。 The wireless unit may be disposed at a position facing at least one of the first attachment surface and the second attachment surface inside the second housing.
前記インタフェース部は、
信号の送信及び受信用の第3のコネクタと、
制御プログラムのデータの入力用の第4のコネクタと、
を備えるようにしてもよい。
The interface unit is
A third connector for signal transmission and reception;
A fourth connector for the input of control program data,
May be provided.
前記インタフェース部は、前記アクチュエータの状態を示す表示部を備えるようにしてもよい。 The interface unit may include a display unit that indicates the state of the actuator.
前記第1の筐体と前記ケーブルとの接続箇所は、密閉されているようにしてもよい。 The connection between the first housing and the cable may be sealed.
本発明によれば、インタフェース部の集約化が可能となる。 According to the present invention, the interface unit can be consolidated.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、実施形態に係るアクチュエータシステム1の外観斜視図である。図1に示されるように、アクチュエータシステム1は、本体部としてのアクチュエータコントローラ100と、インタフェース部としてのインタフェースボックス200と、ケーブル300と、アクチュエータ500とを備える。アクチュエータコントローラ100、インタフェースボックス200及びケーブル300により、アクチュエータ制御装置が構成される。
FIG. 1 is an external perspective view of an actuator system 1 according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the actuator system 1 includes an
アクチュエータシステム1において、アクチュエータコントローラ100は、第1の筐体としてのコントローラ筐体101を含む。アクチュエータコントローラ100とアクチュエータ500とは一体化されている。アクチュエータコントローラ100には、ケーブル300の一端が接続される。アクチュエータコントローラ100とケーブル300との接続箇所は、防塵、防水等のために密閉された状態となっている。インタフェースボックス200には、ケーブル300の他端が接続される。
In the actuator system 1, the
インタフェースボックス200は、外部との間でアクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信を行う。また、インタフェースボックス200は、ケーブル300を介して、アクチュエータコントローラ100との間で、アクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信を行う。また、インタフェースボックス200は、ケーブル300を介して、アクチュエータコントローラ100に対して電力供給を行う。アクチュエータコントローラ100は、供給された電力をアクチュエータ500内のモータ(図示せず)に供給し、更に、受信した信号に応じて、当該モータの回転を制御する。モータの回転は、直線運動に変換されて、アクチュエータ500内のロッド501が進退する。
The
図2及び図3は、インタフェースボックス200の外観斜視図、図4は、インタフェースボックス200の正面図(−Y方向から見た図)、図5は、インタフェースボックス200の背面図(+Y方向から見た図)、図6は、インタフェースボックス200の上面図(+Z方向から見た図)、図7は、インタフェースボックスの下面図(−Z方向から見た図)、図8は、インタフェースボックス200の側面図(+X方向から見た図)、図9は、インタフェースボックス200の内部を示す背面図(+Y方向から見た図)である。
2 and 3 are external perspective views of the
図2〜図9に示すように、インタフェースボックス200は、第2の筐体としてのインタフェース筐体202を有する。インタフェース筐体202は、例えば樹脂によって形成される。
As shown in FIGS. 2 to 9, the
インタフェース筐体202の+X側には、取付部材204aが設けられている。また、インタフェース筐体202の−X側には、取付部材204bが設けられている。取付部材204a及び204bは、それぞれインタフェースボックス200を壁面に取り付ける際の取付部となるものであり、L字型となっている。
A mounting
取付部材204aは、Z方向に延在する屹立部材206aと、Y方向に延在する水平部材208aにより構成される。屹立部材206aには、取付孔210aが形成され、水平部材208aには、取付溝212aが形成されている。取付部材204bは、Z方向に延在する屹立部材206bと、Y方向に延在する水平部材208bにより構成される。屹立部材206bには、取付孔210bが形成され、水平部材208bには、取付溝212bが形成されている。なお、取付部材204a、204bは、インタフェース筐体202と一体に形成されており、例えば樹脂によって形成される。
The mounting
インタフェース筐体202の正面側(−Y側)には、第3のコネクタとしての外部インタフェース(I/F)コネクタ222と、第4のコネクタとしてのティーチングペンダント(TP:Teaching Pendant)コネクタ224と、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)226a、226bの表示部が外部に露出する態様で設けられている。
An external interface (I / F)
外部I/Fコネクタ222は、図示しない上位コントローラとしてのPLC(Programmable Logic Controller)等の外部との間でケーブル(図示せず)が接続され、当該外部との間でアクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信を可能とする。TPコネクタ224は、図示しないティーチングペンダントやPC(Personal Computer)等の外部との間でケーブル(図示せず)が接続され、当該外部からのアクチュエータ500の制御プログラムのデータの入力を可能とする。LED226a、226bの表示部は、それぞれアクチュエータ500の状態を表示するために、様々な態様で発光する。
A cable (not shown) is connected to the external I /
インタフェース筐体202の背面側(+Y側)には、第2のコネクタとしての基板間接続コネクタ230が外部に露出する態様で設けられている。基板間接続コネクタ230には、ケーブル300が接続され、アクチュエータコントローラ100との間で、アクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信を可能とするとともに、アクチュエータコントローラ100に対して電力供給を可能とする。
An
インタフェース筐体202の+Y側の面である背面部232は、インタフェースボックス200が壁面(図示せず)に取り付けられる際に、当該壁面と接する面(取付面)となる。具体的には、取付孔210a及び210bにネジ(図示せず)が挿入されてネジ締めが行われることにより、背面部232が壁面に接した状態となり、インタフェースボックス200が壁面に取り付けられる。なお、背面部232は、インタフェース筐体202の他の部分から取り外し可能となっている。
When the
インタフェース筐体202の−Z側の面である下面部234は、インタフェースボックス200が壁面に取り付けられる際に、当該壁面と接する面(取付面)となる。具体的には、取付溝212a及び212bにネジが挿入されてネジ締めが行われることにより、下面部234が壁面に接した状態となり、インタフェースボックス200が壁面に取り付けられる。
When the
インタフェース筐体202の内部において、上部(+Z側)且つ正面(−Y側)、すなわち、背面部232や下面部234と対向する位置には、無線部としての無線基板228が配置されている。無線基板228の−X側には、インタフェース筐体202と一体化されたL字型の支持部236aが設けられている。無線基板228の+X側には、インタフェース筐体202と一体化されたL字型の支持部236bが設けられている。無線基板228は、これら支持部236a、236bによって、インタフェース筐体202内の上部(+Z側)において支持され、固定される。また、インタフェース筐体202内の下部(−Z側)には、外部I/Fコネクタ222、TPコネクタ224、基板間接続コネクタ230が構成されるインタフェース基板229が固定されている。
Inside the
図10は、アクチュエータコントローラ100及びインタフェースボックス200の内部の構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an internal configuration of the
図10に示すように、アクチュエータコントローラ100のコントローラ筐体101の内部には、第1の制御部としてのCPU(Central Processing Unit)150、第1の電源部としての電源回路154、モータドライブ回路156、モータ・エンコーダコネクタ158が設けられている。また、コントローラ筐体101には、外部に露出する態様で、第1のコネクタとしての基板間接続コネクタ152が設けられている。
As shown in FIG. 10, a CPU (Central Processing Unit) 150 as a first control unit, a
インタフェースボックス200のインタフェース筐体202の内部には、第2の制御部としてのCPU250、PIO(Program Input Output)回路252、第2の電源部としての電源回路254、TP回路256、無線回路258、無線コネクタ260が設けられている。無線回路258及び無線コネクタ260は、図9の無線基板228内に構成され、CPU250、PIO回路252、電源回路254、TP回路256は、図9のインタフェース基板229内に構成される。
る。
In the
Ru.
また、上述したように、インタフェース筐体202には、外部に露出する態様で、外部I/Fコネクタ222、TPコネクタ224、LED226a、226bの表示部、基板間接続コネクタ230が設けられている。
Further, as described above, the
基板間接続コネクタ230には、ケーブル300の一端に設けられたコネクタ302が接続され、基板間接続コネクタ152には、ケーブル300の他端に設けられたコネクタ304が接続される。
A
インタフェースボックス200におけるCPU250は、インタフェースボックス200の全体を制御する。
The
外部I/Fコネクタ222は、図示しない上位コントローラとしてのPLC等の外部との間でケーブルが接続され、当該外部との間でアクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信を行う。また、外部I/Fコネクタ222は、PIO回路252との間で、アクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信を行う。PIO回路252は、CPU250との間でアクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信を行う。
The external I /
また、CPU250は、無線回路258との間でアクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信を行う。無線回路258は、無線コネクタ260を介して、無線通信機能を有する機器等の外部との間で、無線信号により、アクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信やアクチュエータ500の制御プログラムのデータ等の送信及び受信を行う。
The
TPコネクタ224は、図示しないティーチングペンダントやPC等の外部との間でケーブルが接続され、当該外部からのアクチュエータ500の制御に必要な信号であるアクチュエータ500の制御プログラムのデータ等の送信及び受信を行う。また、TPコネクタ224は、TP回路256との間で、アクチュエータ500の制御プログラムのデータ等の送信及び受信を行う。TP回路256は、CPU250との間でアクチュエータ500の制御プログラムのデータ等の送信及び受信を行う。
The
CPU250は、基板間接続コネクタ230との間でアクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信を行う。電源回路254は、基板間接続コネクタ230へ電力を供給する。なお、電源回路254への電力は、外部に設置された図示しない電源装置から供給されており、本実施形態では、該電源装置は、外部I/Fコネクタ222に図示しないケーブルを介して接続される。外部I/Fコネクタ222の一部は、外部からの電力供給に使用されている。ここでは、外部I/Fコネクタの一部を外部からの電力供給に使用したが、信号用コネクタと電力用のコネクタとをそれぞれ配置してもよい。
The
基板間接続コネクタ230は、CPU250との間で、アクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信を行うとともに、コネクタ302、ケーブル300及びコネクタ304を介して、基板間接続コネクタ152との間で、アクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信を行う。また、基板間接続コネクタ230は、電源回路254からの電力を、コネクタ302、ケーブル300及びコネクタ304を介して、基板間接続コネクタ152へ供給する。
The
基板間接続コネクタ152は、CPU150との間で、アクチュエータ500の制御に必要な信号の送信及び受信を行う。CPU150は、基板間接続コネクタ152からのアクチュエータ500の制御に必要な信号を受信すると、当該信号に応じてアクチュエータ500の制御を実行するとともに、モータドライブ回路156に対してアクチュエータ500の制御を指示する。モータドライブ回路156は、CPU150の指示に応じて、モータ・エンコーダコネクタ158に接続されるアクチュエータ500の制御を行う。
The
また、モータドライブ回路156は、モータ・エンコーダコネクタ158を介して、アクチュエータ500からの位置情報等のエンコーダ情報を受信し、CPU150へ送信する。CPU150は、受信したエンコーダ情報に応じてアクチュエータの制御の調整を行う。また、CPU150は、基板間接続コネクタ152を介して、インタフェースボックス200、更には、外部に向けて、エンコーダ情報等のアクチュエータ500の制御に必要な信号の送信を行う。
Further, the
また、電源回路154は、基板間接続コネクタ152を介してインタフェースボックス200から供給される電力を、アクチュエータコントローラ100の内部やアクチュエータ500へ供給する。
Further, the
以上説明したように、アクチュエータシステム1では、アクチュエータコントローラ100とインタフェースボックス200とが別体となり、アクチュエータコントローラ100とインタフェースボックス200とは、ケーブル300により接続される構成となっている。このため、アクチュエータコントローラ100がアクチュエータと一体となって装置の内部の様々な位置に複数個取り付けられる場合であっても、外部との間での信号の送信及び受信を行うためのインタフェースボックス200を集約することができ、作業効率やメンテナンス性の向上を図ることができる。
As described above, in the actuator system 1, the
また、アクチュエータコントローラ100において、CPU150が設けられて基板間接続コネクタ152に接続され、インタフェースボックス200において、CPU250が設けられて基板間接続コネクタ230に接続される。更に、基板間接続コネクタ152と基板間接続コネクタ230とはケーブル300を介して接続される。このような構成とすることにより、CPU150とCPU250のみがアクチュエータコントローラ100とインタフェースボックス200との間での信号の送信及び受信を行うことができる。このため、アクチュエータコントローラ100内の各部とインタフェースボックス200の各部とが個別に信号の送信及び受信を行う場合と比較して、信号数の減少を図ることができる。また、信号数が減少するため、基板間接続コネクタ152、230の小型化やケーブル300の小径化を図ることができる。
Further, in the
また、アクチュエータコントローラ100において、電源回路154が設けられて基板間接続コネクタ152に接続され、インタフェースボックス200において、電源回路254が設けられて基板間接続コネクタ230に接続され、ケーブル300が電力供給のために用いられる。このため、ケーブル数の増加が抑制される。
In the
また、インタフェース筐体202において、互いに直交する背面部232と下面部234とが、壁面に対する取付面となる。このため、利用者の事情に応じた様々な態様での取り付けが可能となる。
Further, in the
また、インタフェース筐体202により構成されることにより、内部に無線基板228が設けられる場合において無線通信が妨げられることが抑制される。
Further, by being configured by the
また、無線基板228は、背面部232や下面部234と対向する位置、すなわち、インタフェースボックス200が取り付けられる壁面から可能な限り遠い位置に配置される。このため、壁面が金属により構成されている場合であっても、無線通信が妨げられることが抑制される。
Further, the
また、インタフェースボックス200に外部I/Fコネクタ222やTPコネクタ224が設けられることにより、外部との通信が可能となる。また、インタフェースボックス200にアクチュエータ500の状態を示すLED226a、226bの表示部が設けられているため、アクチュエータ500とアクチュエータコントローラ100が装置の内部に配置されている場合であっても、利用者は、アクチュエータ500の確認が容易となる。また、複数のインタフェースボックス200を集約することで、利用者は、それぞれに対応する複数のアクチュエータ500の状態を一括して確認することができる。また、アクチュエータコントローラ100とケーブル300との接続箇所を密閉することで、防塵、防水等の対策を行うことができる。これにより、アクチュエータ500とアクチュエータコントローラ100とは、防塵、防水等の対策が必要な環境に設置し、インタフェースボックス200は、防塵、防水等の対策が不要な環境に設置することができる。
Further, by providing the
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、上述した実施形態では、インタフェース筐体202は樹脂により形成された。しかし、無線通信を妨げることのない部材であればよい。また、無線基板228が設けられない場合には、インタフェース筐体202は金属であってもよい。
The present invention is capable of various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the present invention. The embodiments described above are for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention. For example, in the embodiment described above, the
また、インタフェース筐体202において、互いに直交する背面部232と下面部234とが、壁面に対する取付面となったが、これに限定されない。特に、無線基板228が設けられない場合には、数多くの取付面を形成することができる。また、アクチュエータ500は、ロッド501が進退する形式に限定されない。例えば、アクチュエータの長手方向へ移動するスライダを備えた形式にも適用可能である。
Further, in the
1 アクチュエータシステム
100 アクチュエータコントローラ
101 コントローラ筐体
150、250 CPU
152、230 基板間接続コネクタ
154、254 電源回路
156 モータドライブ回路
158 モータ・エンコーダコネクタ
200 インタフェースボックス
202 インタフェース筐体
204a、204b 取付部材
206a、206b 屹立部材
208a、208b 水平部材
210a、210b 取付孔
212a、212b 取付溝
222 外部I/Fコネクタ
224 TPコネクタ
226a、226b LED
228 無線基板
229 インタフェース基板
232 背面部
234 下面部
236a、236b 支持部
252 PIO回路
256 TP回路
258 無線回路
260 無線コネクタ
300 ケーブル
302、304 コネクタ
500 アクチュエータ
501 ロッド
1
152, 230
228
Claims (9)
第1の筐体を有し、前記アクチュエータに取り付けられる本体部と、
前記本体部に接続されるケーブルと、
第2の筐体を有し、前記ケーブルに接続され、前記本体部との間での信号の送信及び受信を行うとともに、外部との間での信号の送信及び受信を行うインタフェース部と、
を備えることを特徴とするアクチュエータ制御装置。 An actuator control device for controlling the actuator, wherein
A main body having a first housing and attached to the actuator;
A cable connected to the main body;
An interface unit having a second housing, connected to the cable, transmitting and receiving signals to and from the main unit, and transmitting and receiving signals to and from the outside;
An actuator control apparatus comprising:
第1の制御部と、
前記第1の制御部及び前記ケーブルに接続される第1のコネクタと、
を備え、
前記インタフェース部は、
第2の制御部と、
前記第2の制御部及び前記ケーブルに接続される第2のコネクタと、
を備え、
前記第1の制御部と前記第2の制御部とは、前記第1のコネクタ、前記ケーブル及び前記第2のコネクタを介して、互いに信号の送信及び受信を行うことを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ制御装置。 The body portion is
A first control unit,
A first connector connected to the first control unit and the cable;
Equipped with
The interface unit is
A second control unit,
A second connector connected to the second control unit and the cable;
Equipped with
The first control unit and the second control unit mutually transmit and receive signals via the first connector, the cable and the second connector. The actuator control device according to.
前記インタフェース部は、前記第2のコネクタに接続される第2の電源部を備え、
前記第2の電源部は、前記第1のコネクタ、前記ケーブル及び前記第2のコネクタを介して、前記第1の電源部へ電力を供給することを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ制御装置。 The main body unit includes a first power supply unit connected to the first connector,
The interface unit includes a second power supply unit connected to the second connector,
The actuator control according to claim 2, wherein the second power supply unit supplies power to the first power supply unit via the first connector, the cable, and the second connector. apparatus.
前記第1の取付面と前記第2の取付面とは互いに直交する配置であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のアクチュエータ制御装置。 The second housing has a first mounting surface and a second mounting surface to a wall surface,
The actuator control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first mounting surface and the second mounting surface are disposed to be orthogonal to each other.
前記インタフェース部は、外部との間で無線通信を行う無線部を備えることを特徴とする請求項4に記載のアクチュエータ制御装置。 The second housing is formed of resin,
The actuator control device according to claim 4, wherein the interface unit includes a wireless unit that performs wireless communication with an external device.
信号の送信及び受信用の第3のコネクタと、
制御プログラムのデータの入力用の第4のコネクタと、
を備えることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のアクチュエータ制御装置。 The interface unit is
A third connector for signal transmission and reception;
A fourth connector for the input of control program data,
The actuator control device according to any one of claims 1 to 6, comprising:
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