JP2713659B2 - サーボ制御機構の安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サーボモータの動作パターンに応じて設
定した許容トルク電流値とサーボモータより検出した実
トルク電流値との比較結果に基づいてサーボ制御機構を
稼動するサーボ制御機構の安全装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第２図は、従来のサーボ制御機構の要部ブロック回路
図である。図において、（１）はモータの動作パターン
を決定し、パターンにあったトルク電流指令（1a）を出
力する動作パターン決定部、（２）はトルク電流指令
（1a）に基づいてモータの電圧指令を作成する電流制御
部、（３）はスイッチ（４）を介して入力された電圧指
令を増幅しモータ（５）に供給する電力増幅器、（６）
はモータ（５）に流れる実トルク電流を検出する電流検
出器、（７）は検出された実トルク電流値を記憶するト
ルク電流バッファ、（８）は予め設定した許容トルク電
流値を記憶した許容トルク電流バッファ、（９）は許容
トルク電流と実トルク電流とを比較し、比較結果に応じ
て異常信号（9a）を出力し、上記スイッチ（４）を遮断
制御する比較器である。

次に、上記構成に従って動作を説明する。動作パター
ン決定部（１）は、モータ（５）の動作パターンを決定
したならばパターンに合ったトルク電流指令（1a）を電
流制御部（２）に出力し、電流制御部（２）はモータの
電圧指令を作成する。この電圧指令は通常ON状態となっ
ているスイッチ（４）を介して電圧増幅器（３）に入力
され、所定の電圧値に増幅されてモータ（５）に供給さ
れモータ制御に供される。モータが起動したならば、モ
ータ（５）に流れるトルク電流は電流検出器（６）にて
検出された実トルク電流値がトルク電流バッファ（７）
に記憶されると共に、電流制御部（２）に帰還され電流
制御に供される。

一方、上記トルク電流バッファ（７）に記憶された実
トルク電流は比較器（９）において許容トルク電流バッ
ファ（８）に記憶されている許容トルク電流値と比較さ
れ、実トルク電流の絶対値が許容トルク電流値以上にな
った場合、異常信号（9a）を外部へ出力すると同時に、
上記スイッチ（４）を遮断し、モータ（５）を制御部よ
り開放してサーボ電源を遮断する。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来のサーボ制御機構では、許容トル
ク電流が予め定められており、本来トルクを必要としな
い動作状況であっても、上記の一定の数値以上にトルク
電流に達しないと、サーボ制御機構の異常を検出できな
い構成になっていた。

このため、最高速度でサーボ制御機構が動作中に外部
と干渉したような場合に、即時にサーボ機構を停止する
ことができず、外部の周辺機器またはサーボ制御機構を
破損する問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、モータの許容トルク電流をリアルタイムに
設定することを可能とするサーボ制御機構の安全装置を
提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るサーボ制御機構の安全装置は、サーボ
モータの動作パターンを決定する動作パターン決定部
と、上記動作パターンに応じたトルク電流指令とサーボ
モータより電流検出器にて検出された実トルク電流より
サーボモータの電圧指令を作成する制御部とを備えたサ
ーボ制御機構において、各動作パターンに応じた許容ト
ルク電流値をそれぞれ記憶した記憶部と、上記動作パタ
ーン決定部にて決定された動作パターンに基づいて許容
トルク電流を決定し、当該決定された許容トルク電流に
従って上記記憶部より最適な許容トルク電流値を読み出
す許容トルク電流決定部と、該決定された許容トルク電
流値と上記実トルク電流とを比較し、実トルク電流が許
容トルク電流値を超える時、サーボ制御機構の動作阻止
信号を出力する比較器とを設けたものである。

〔作用〕

この発明によれば、許容トルク電流バッファに予めモ
ータの各動作パターンに応じた許容トルク電流を記憶さ
せ、サーボ制御機構の稼働時には、許容トルク電流決定
部は動作パターンに応じて決定した許容トルク電流に従
って記憶部より最適な許容トルク電流値を読み出し、こ
の許容トルク電流値を比較器に入力し、この比較器にお
いてモータの稼動とともに出力された実トルク電流を実
時間で比較し、実トルク電流の絶対値が許容トルク電流
以上になった時に異常信号を出力し、サーボ制御機構の
起動を阻止するようにしたものである。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図は本実施例におけるサーボ制御機構の安全装置のブ
ロック回路図である。図において、第１図と同一符号
は、同一又は相当部分を示す。

図中、（10）は動作パターン決定部（１）より出力さ
れる動作状態信号（1b）に従って許容トルク電流値を決
定する許容トルク電流決定部、（11）は各動作パターン
によって予め設定された各許容トルク電流値が記憶され
た電流値バッファ、（12）は該電流値バッファ（11）よ
り動作パターン決定に従い所定の許容トルク電流値を許
容トルク電流バッファ（8a）に切り換え入力するスイッ
チである。

次に、上記構成に従って本実施例の動作について説明
する。モータ制御方法、実トルク電流値検出、該実トル
ク電流値に基づくサーボ制御機構の異常検出に関しては
従来技術と同様であるため、その詳細な説明は省略し、
異常検出方式に係る許容トルク電流設定方法より説明を
進める。

先ず、電流値バッファ（11）にはモータの各動作パタ
ーンに応じて各許容トルク電流値が記憶されている。そ
して、動作パターン決定部（１）は、新たに動作状態信
号（1b）を発生する。この信号は、停止中、動作開始、
加速中、一定速動作中、減速中、動作完了等を判断でき
る信号である。許容トルク電流決定部（10）は同信号
（1b）に基づいて、予め電流値バッファ（11）に登録し
てあるＮ個の許容トルク電流値の中から最適なものを選
択し、スイッチ（12）を操作し、許容トルク電流バッフ
ァ（8a）にデータを設定する。この設定は各時点でサー
ボ制御が有効である間行われる。しかも移動指令がない
場合でも、この設定は行われる。許容トルク電流バッフ
ァ（8a）にデータが設定されたならば、このデータによ
る許容トルク電流値とトルク電流バッファ（７）に書き
込まれた実トルク電流とを比較器（９）にて比較し、実
トルク電流が設定された許容トルク電流値を超えた場
合、従来と同様に異常信号（9a）を外部に出力すると同
様に、スイッチ（４）を遮断制御し、モータ電源を遮断
する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、各動作パターンに
応じてた許容トルク電流値をそれぞれ記憶した記憶部
と、上記動作パターン決定部にて決定された動作パター
ンに基づいて許容トルク電流を決定し、当該決定された
許容トルク電流に従って上記記憶部より最適な許容トル
ク電流値を読み出す許容トルク電流決定部と、該決定さ
れた許容トルク電流値と上記実トルク電流値とを比較
し、実トルク電流が許容トルク電流を超える時、サーボ
制御機構の動作阻止信号を出力する比較器とを備えたの
で、サーボ制御機構のどの動作モードにおいてもサーボ
制御機構の異常状態を可能な限り最小の時間で検出し、
サーボ制御機構を停止させ安全性を向上させる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるサーボ制御機構の安全装置の一
実施例を示すブロック回路図、第２図は従来のサーボ制
御機構の要部ブロック図である。 図中、 （１）は動作パターン決定部、（1a）はトルク電流指
令、（1b）は動作状態信号、（２）は電流制御部、
（３）は電力増幅器、（４），（12）はスイッチ、
（５）はモータ、（６）は電流検出器、（７）はトルク
電流バッファ、（8a）は許容トルク電流バッファ、
（９）は比較器、（9a）は異常信号、（10）は許容トル
ク電流決定部、（11）は電流値バッファである。 尚、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サーボモータの動作パターンを決定する動
   作パターン決定部と、上記動作パターンに応じたトルク
   電流指令とサーボモータより電流検出器に検出された実
   トルク電流よりサーボモータの電圧指令を作成する制御
   部とを備えたサーボ制御機構において、各動作パターン
   に応じた許容トルク電流値をそれぞれ記憶した記憶部
   と、上記動作パターン決定部より出力された動作状態信
   号に基づいて上記記憶部より最適な許容トルク電流値を
   決定して読み出す許容トルク電流決定部と、該決定され
   て読み出された許容トルク電流値と上記実トルク電流値
   とを比較し、実トルク電流が許容トルク電流値を超える
   時、サーボ制御機構の動作阻止信号を出力する比較器と
   を備えたことを特徴とするサーボ制御機構の安全装置。