JPH05252688A - Intelligent motor - Google Patents
Intelligent motorInfo
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- JPH05252688A JPH05252688A JP4047096A JP4709692A JPH05252688A JP H05252688 A JPH05252688 A JP H05252688A JP 4047096 A JP4047096 A JP 4047096A JP 4709692 A JP4709692 A JP 4709692A JP H05252688 A JPH05252688 A JP H05252688A
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- servo motor
- servo
- motor
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣ工作機械やロボッ
ト等の動力源に適した新しいインテリジェントモータに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a new intelligent motor suitable for power sources such as NC machine tools and robots.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＮＣ工作機械やロボット等では、動力源
としてＡＣサーボモータやＤＣサーボモータが使用され
ている。2. Description of the Related Art In NC machine tools and robots, AC servomotors and DC servomotors are used as power sources.
【０００３】図４に従来のＡＣサーボモータシステムの
構成図を示す。サーボモータ１にはフィードバック制御
を行うためのエンコーダ２が連結されている。これらサ
ーボモータ１及びエンコーダ２にはサーボドライブユニ
ット３が接続されている。サーボドライブユニット３に
は電源を供給する電源ユニット４が接続されるとともに
サーボドライブユニット３を制御するコントローラ５が
接続されている。なお、電源ユニット４及びコントロー
ラ５には複数のサーボドライブユニット３，エンコーダ
２及びサーボモータ１が接続されている。FIG. 4 shows a block diagram of a conventional AC servo motor system. An encoder 2 for performing feedback control is connected to the servo motor 1. A servo drive unit 3 is connected to the servo motor 1 and the encoder 2. The servo drive unit 3 is connected to a power supply unit 4 that supplies power and a controller 5 that controls the servo drive unit 3. A plurality of servo drive units 3, an encoder 2 and a servo motor 1 are connected to the power supply unit 4 and the controller 5.
【０００４】図５は図４のサーボドライブユニット３の
ブロック図である。図５において、モータ駆動回路（イ
ンバータ回路）６はサーボモータ１に接続されている。
該モータ駆動回路６には電源制御部７及びＰＷＭ制御を
行う電流制御部８が接続されている。電源制御部７には
電源ユニット４及び保護回路１１が接続されている。電
流制御部８には位置決め制御部９，速度制御部１０及び
シーケンス回路１２が接続されている。位置決め制御部
９にはエンコーダ２，コントローラ５，速度制御部１０
及びシーケンス回路１２が接続されている。速度制御部
１０にはコントローラ５及びシーケンス回路１２も接続
されている。保護回路１１にはシーケンス回路１２が接
続されている。シーケンス回路１２にはコントローラ５
も接続されている。FIG. 5 is a block diagram of the servo drive unit 3 shown in FIG. In FIG. 5, a motor drive circuit (inverter circuit) 6 is connected to the servomotor 1.
A power supply controller 7 and a current controller 8 for performing PWM control are connected to the motor drive circuit 6. The power supply unit 4 and the protection circuit 11 are connected to the power supply control unit 7. A positioning control unit 9, a speed control unit 10 and a sequence circuit 12 are connected to the current control unit 8. The positioning controller 9 includes an encoder 2, a controller 5, and a speed controller 10.
And the sequence circuit 12 is connected. The controller 5 and the sequence circuit 12 are also connected to the speed control unit 10. A sequence circuit 12 is connected to the protection circuit 11. The controller 5 is provided in the sequence circuit 12.
Is also connected.
【０００５】図６は図５のサーボモータ１としてＡＣサ
ーボモータを用いた場合の構成図を示す。モータの軸２
１には回転子として界磁磁束を発生させる永久磁石２２
が取り付けられている。固定子として鉄心２３に３相電
機子巻線２４が巻いてある。永久磁石２２による磁界の
中で３相電機子巻線２４に電流を流すと、フレミングの
左手の法則により、回転子としての永久磁石２２が取り
付けられた軸２１が回転する。ここで、３相電機子巻線
２４の各巻線に回転子位置に応じてＰＷＭ制御された正
弦波電流を流すことにより各巻線に流れる電流に比例し
たトルクが発生し、回転子である軸２１は電流で制御さ
れながら回転することになる。該軸２１の端部には、速
度及び位置のフィードバック制御を行うためのエンコー
ダ２が連結されている。サーボドライブユニット３はＡ
Ｃサーボモータ１の３相電機子巻線２４とエンコーダ２
にそれぞれ個別のケーブルを介して接続されている。図
６では特にエンコーダケーブルに符号３３を付けて示し
ている。このように構成されるサーボモータユニット
は、１軸の動力源として用いられる。FIG. 6 is a block diagram when an AC servomotor is used as the servomotor 1 of FIG. Motor shaft 2
1 is a permanent magnet 22 for generating a field magnetic flux as a rotor.
Is attached. A three-phase armature winding 24 is wound around an iron core 23 as a stator. When a current is applied to the three-phase armature winding 24 in the magnetic field of the permanent magnet 22, the shaft 21 to which the permanent magnet 22 as the rotor is attached is rotated by Fleming's left-hand rule. Here, when a sinusoidal current PWM-controlled according to the rotor position is passed through each winding of the three-phase armature winding 24, torque proportional to the current flowing through each winding is generated, and the rotor shaft 21 Will rotate while being controlled by the electric current. An encoder 2 for feedback control of speed and position is connected to the end of the shaft 21. Servo drive unit 3 is A
C 3-phase armature winding 24 of servomotor 1 and encoder 2
Are connected to each via separate cables. In FIG. 6, the encoder cable is indicated by reference numeral 33. The servo motor unit thus configured is used as a uniaxial power source.
【０００６】ところで、ＮＣ工作機械やロボット等は少
なくても２〜３軸が必要であり、多いものでは６軸以上
のものもある。By the way, NC machine tools, robots, etc. require at least 2-3 axes, and many have 6 or more axes.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成によれば、上述のサーボモータユニットが各軸毎に
必要になり、全体のシステムとしては大形になって配線
が輻奏するという問題がある。However, according to the conventional configuration, there is a problem that the above-mentioned servo motor unit is required for each axis, and the whole system becomes large and the wiring radiates. .
【０００８】また、制御システム分野の趨勢として自律
分散化の傾向にあり、センサーや駆動源等のユニットを
インテリジェント化する方向が見られる。これは、ＮＣ
工作機械やロボット等の分野においても不可欠である。Further, the trend in the field of control systems is toward autonomous decentralization, and there is a trend toward intelligent units such as sensors and drive sources. This is NC
It is also essential in the fields of machine tools and robots.
【０００９】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、システムの自律分散化に
適したインテリジェントモータを提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an intelligent motor suitable for autonomous decentralization of a system.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係るインテリジ
ェントモータは、サーボモータのハウジング内に、サー
ボモータを駆動制御する機能を有するサーボドライブユ
ニットを組み込んだことを特徴とするものである。An intelligent motor according to the present invention is characterized in that a servo drive unit having a function of driving and controlling the servo motor is incorporated in a housing of the servo motor.
【００１１】[0011]
【作用】各サーボモータにはサーボモータを駆動制御す
る機能を有するサーボドライブユニットが組み込まれて
いるので、電源ユニット及びコントローラを直接サーボ
モータに接続できる。Since each servo motor has a built-in servo drive unit having a function of controlling the drive of the servo motor, the power supply unit and the controller can be directly connected to the servo motor.
【００１２】これにより、サーボモータと外部との接続
配線を大幅に削減でき、複数のサーボモータでシステム
を構成する場合にサーボモータの自律分散制御が行え
る。As a result, the wiring for connecting the servo motor and the outside can be greatly reduced, and the autonomous distributed control of the servo motor can be performed when the system is composed of a plurality of servo motors.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例の構成図であ
り、図６と共通する部分には同一番号を付けている。図
１が図６と異なる点は、サーボモータ１のハウジング内
に、サーボモータ１を駆動制御する機能を有するサーボ
ドライブユニット１５を組み込んだことである。該サー
ボドライブユニット１５は３相電機子巻線２４と巻線・
駆動回路接続ケーブル３１を介して接続されている。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, in which the same parts as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals. 1 is different from FIG. 6 in that a servo drive unit 15 having a function of driving and controlling the servo motor 1 is incorporated in the housing of the servo motor 1. The servo drive unit 15 includes a three-phase armature winding 24 and a winding
It is connected via a drive circuit connection cable 31.
【００１４】図２は図１の電気的接続関係を示す回路図
で、図５と共通する部分には同一番号を付けている。図
１が図５と異なる点は、シーケンス回路１２の代わりに
ＣＰＵ３２を設けていることと、該ＣＰＵ３２とコント
ローラ５との間の通信を行うための通信回路１３を設け
ていることである。また、ＣＰＵ３２には通信用プログ
ラムが書き込まれたブート用のＲＯＭ１４が設けられて
いる。FIG. 2 is a circuit diagram showing the electrical connection relationship of FIG. 1, and the portions common to FIG. 5 are given the same numbers. 1 is different from FIG. 5 in that a CPU 32 is provided instead of the sequence circuit 12, and a communication circuit 13 for performing communication between the CPU 32 and the controller 5 is provided. Further, the CPU 32 is provided with a boot ROM 14 in which a communication program is written.
【００１５】このような回路構成の動作は以下の通りで
ある。電源制御部７は外部の電源ユニット４から供給さ
れる電源を所望の電圧に制御してモータ駆動回路６に出
力する。モータ駆動回路６は、必要とする周波数の交流
電圧を発生してサーボモータ１の電機子巻線に３相正弦
波電流を流す。電流制御部８はモータ駆動回路６をＰＷ
Ｍ制御する。位置決め制御部９はエンコーダ２から出力
される角度信号を基にして位置のフィードバック制御を
行う。速度制御部１０はコントローラ５からの速度指令
値とエンコーダ２から出力される速度信号により速度偏
差を求めてトルク制御を行う。ＣＰＵ３２は、各制御部
の制御及び演算を行う。通信回路１３はＲＯＭ１４に格
納されているプログラムに従って外部のコントローラ５
とＣＰＵ３２の間で通信を行う。The operation of such a circuit configuration is as follows. The power supply controller 7 controls the power supplied from the external power supply unit 4 to a desired voltage and outputs it to the motor drive circuit 6. The motor drive circuit 6 generates an AC voltage having a required frequency and supplies a three-phase sine wave current to the armature winding of the servo motor 1. The current control unit 8 sets the motor drive circuit 6 to PW.
M control. The positioning control unit 9 performs position feedback control based on the angle signal output from the encoder 2. The speed control unit 10 obtains a speed deviation from the speed command value from the controller 5 and the speed signal output from the encoder 2 to perform torque control. The CPU 32 controls and calculates each control unit. The communication circuit 13 is an external controller 5 according to a program stored in the ROM 14.
And the CPU 32 communicate with each other.
【００１６】ここで、サーボドライブユニット１５は、
インテリジェントパワーＩＣとして１チップ化すること
により、小型，低価格が実現できる。このようにサーボ
モータ１のハウジング内にサーボモータ１を駆動制御す
る機能を有するサーボドライブユニット１５を組み込む
ことにより、サーボモータ１と外部装置とを接続するケ
ーブルは各サーボモータ１毎に１本の信号線と２，３本
の電源線よりなる１セットを用意するだけでよく、多軸
制御の場合には図３のように軸数分のサーボモータ１の
みを追加すればよい。Here, the servo drive unit 15 is
By integrating the intelligent power IC into a single chip, small size and low price can be realized. By incorporating the servo drive unit 15 having the function of controlling the drive of the servo motor 1 in the housing of the servo motor 1 as described above, the cable connecting the servo motor 1 and the external device has one signal for each servo motor 1. It suffices to prepare one set consisting of a line and a few power lines, and in the case of multi-axis control, only the servo motors 1 for the number of axes need to be added as shown in FIG.
【００１７】なお、上述実施例ではＡＣサーボモータに
ついて述べているが、ＤＣサーボモータやステッピング
モータ等でも同様のインテリジェント化が可能である。
また、上述実施例では角度フィードバック用にエンコー
ダを用いているが、角度検出用のセンサーであればレゾ
ルバ等でもよい。Although the AC servomotor has been described in the above embodiment, the same intelligent operation can be realized by using a DC servomotor, a stepping motor or the like.
Further, although the encoder is used for the angle feedback in the above embodiment, a resolver or the like may be used as long as it is a sensor for detecting the angle.
【００１８】また、サーボドライブユニット１５は１チ
ップのインテリジェントパワーＩＣの代わりに基板回路
を用いてもよい。The servo drive unit 15 may use a substrate circuit instead of the one-chip intelligent power IC.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上詳細に説明した本発明によれば、以
下のような効果が得られる。 外置きのサーボドライブユニットがなくなり、システ
ムを簡素化できる。 エンコーダとの接続がモータ内部で行われるので外部
との接続は１本の信号線と２，３本の電源線よりなる１
セットのケーブルですみ、システム構成の場合の配線も
簡素化できる。 サーボモータにＣＰＵ及び通信回路を持たせているの
で、種々のコントローラと互換性を持たせることができ
る。 サーボモータにＣＰＵを組み込んでインテリジェント
化しているので、コントローラの負荷を軽減できる。 サーボモータにＣＰＵを組み込んでインテリジェント
化しているので、システムを自律分散化できる。According to the present invention described in detail above, the following effects can be obtained. The system can be simplified by eliminating the external servo drive unit. Since the connection with the encoder is made inside the motor, the connection with the outside consists of one signal line and a few power lines.
Only a set of cables is needed, and wiring for system configuration can be simplified. Since the servo motor has a CPU and a communication circuit, it can be made compatible with various controllers. Since the CPU is built into the servo motor to make it intelligent, the load on the controller can be reduced. Since the CPU is incorporated into the servomotor to make it intelligent, the system can be autonomously decentralized.
【図１】本発明の一実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】図１の電気的接続関係を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an electrical connection relationship of FIG.
【図３】本発明による多軸サーボモータシステムの構成
図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a multi-axis servomotor system according to the present invention.
【図４】従来の多軸サーボモータシステムの構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional multi-axis servomotor system.
【図５】図４のサーボドライブユニットのブロック図で
ある。5 is a block diagram of the servo drive unit shown in FIG. 4. FIG.
【図６】図５のサーボモータ１としてＡＣサーボモータ
を用いた場合の構成図である。6 is a configuration diagram when an AC servomotor is used as the servomotor 1 in FIG.
１ サーボモータ ２ エンコーダ ４ 電源ユニット ５ コントローラ １３ 通信回路 １４ ＲＯＭ １５ サーボドライブユニット ３２ ＣＰＵ 1 Servo Motor 2 Encoder 4 Power Supply Unit 5 Controller 13 Communication Circuit 14 ROM 15 Servo Drive Unit 32 CPU
Claims (1)
モータを駆動制御する機能を有するサーボドライブユニ
ットを組み込んだことを特徴とするインテリジェントモ
ータ。1. An intelligent motor characterized in that a servo drive unit having a function of driving and controlling the servo motor is incorporated in a housing of the servo motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4047096A JPH05252688A (en) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | Intelligent motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4047096A JPH05252688A (en) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | Intelligent motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05252688A true JPH05252688A (en) | 1993-09-28 |
Family
ID=12765659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4047096A Pending JPH05252688A (en) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | Intelligent motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05252688A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002233108A (en) * | 2001-01-29 | 2002-08-16 | Massuru Kk | Motor-control board and motor |
| US7166981B2 (en) | 2004-03-29 | 2007-01-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Actuator, motor unit and controller unit |
| JP2019024316A (en) * | 2010-07-27 | 2019-02-14 | 株式会社リコー | Driving device, image forming apparatus, and peripheral device of image forming apparatus |
| US10361603B2 (en) | 2013-12-16 | 2019-07-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Mechanically and electrically integrated driving apparatus and manufacturing method therefor |
| WO2019146311A1 (en) * | 2018-01-29 | 2019-08-01 | オムロン株式会社 | Motor control device and motor control system |
-
1992
- 1992-03-04 JP JP4047096A patent/JPH05252688A/en active Pending
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| JP2019165632A (en) * | 2010-07-27 | 2019-09-26 | 株式会社リコー | Driving device, image forming apparatus, and peripheral device of image forming apparatus |
| US10361603B2 (en) | 2013-12-16 | 2019-07-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Mechanically and electrically integrated driving apparatus and manufacturing method therefor |
| WO2019146311A1 (en) * | 2018-01-29 | 2019-08-01 | オムロン株式会社 | Motor control device and motor control system |
| JP2019134514A (en) * | 2018-01-29 | 2019-08-08 | オムロン株式会社 | Motor control device and motor control system |
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