控制器、驱动单元的制作方法

文档序号:16689580发布日期:2019-01-22 18:40阅读:236来源:国知局
控制器、驱动单元的制作方法

本发明涉及对电动机等驱动对象进行驱动的技术。



背景技术:

以往,为了驱动电动机而通常使用电动机控制器。该电动机控制器内置有搭载了功率晶体管等驱动元件的驱动基板和生成电源的电源基板,驱动基板从电源基板接受电源的供给而对电动机进行驱动。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-330805号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

不过,在这样的电动机控制器中,有时被要求应对电动机的增设。因此,可考虑将电源基板和驱动基板分别作为电源单元和驱动单元而分别进行单元化,根据电动机的增设而能够增加驱动单元。

此时,为了系统结构的最小化、最佳化,优选向控制器装入需要低电压的电源的驱动单元。但是,当要装入这样的驱动单元时,会产生如下的问题。即,ac伺服电动机的驱动使用例如200v以上的高电压的电源,而步进电动机的驱动使用例如24v这样的低电压的电源。因此,为了向具备对ac伺服电动机进行驱动的驱动单元的电动机控制器中加入对步进电动机进行驱动的驱动单元,需要例如专利文献1记载的基本壳体单元那样另行设置由高电压的电源生成低电压的电源的单元。

本发明鉴于上述课题而作出,目的在于提供一种向具备需要高电压的电源的驱动单元的控制器中装入需要低电压的电源的驱动单元时不需要另行追加由高电压的电源生成低电压的电源的单元的技术。

用于解决课题的方案

本发明的控制器具备:输出第一电源的电源单元及具有接受电源的供给而进行动作的驱动基板的多个驱动单元,多个驱动单元包括第一种驱动单元和种类与第一种驱动单元不同的第二种驱动单元,第一种驱动单元向驱动基板供给从电源单元供给的第一电源而使驱动基板动作,由此通过驱动基板对第一种驱动对象进行驱动,第二种驱动单元还具有将从电源单元供给的第一电源转换成电压比第一电源低的第二电源的电源基板,向驱动基板供给第二电源而使驱动基板动作,由此通过驱动基板对种类与第一种驱动对象不同的第二种驱动对象进行驱动。

本发明的驱动单元具备:电源基板,将从外部供给的第一电源转换成电压比第一电源低的第二电源;及驱动基板,接受第二电源的供给而进行动作,由此对驱动对象进行驱动。

在这样构成的本发明(控制器、驱动器)中,驱动单元(第二种驱动单元)具备将第一电源(高电压的电源)转换成第二电源(低电压的电源)的电源基板,该驱动单元通过电源基板生成的第二电源使驱动基板对驱动对象进行驱动。因此,向具备需要第一电源(高电压的电源)的驱动单元(第一种驱动单元)的控制器装入需要第二电源(低电压的电源)的驱动单元(第二种驱动单元)时,不需要另行追加由高电压的电源(第一电源)生成低电压的电源(第二电源)的单元。

发明效果

根据本发明,向具备需要高电压的电源的驱动单元的控制器装入需要低电压的电源的驱动单元时,不需要另行追加由高电压的电源生成低电压的电源的单元。

附图说明

图1是表示本发明的控制器的第一实施方式的电动机控制器具备的电气性结构的框图。

图2是表示驱动单元与ac伺服电动机的关系的框图。

图3是表示驱动单元与步进电动机的关系的框图。

图4是示意性地表示图1所示的电动机控制器具备的外观结构的主视图。

图5是示意性地表示图1所示的电动机控制器具备的外观结构的主视图。

图6是表示本发明的控制器的第二实施方式的电动机控制器具备的电气性结构的框图。

图7是表示本发明的电动机控制器的第三实施方式的电动机控制器具备的电气性结构的框图。

具体实施方式

图1是表示本发明的控制器的第一实施方式的电动机控制器具备的电气性结构的框图。如图1所示,电动机控制器1具备电源单元2、多个驱动单元3及主控制器单元4。顺便提及,在图1的例子中,示出2台驱动单元3,但是如后所述,在本实施方式的电动机控制器1中,能够将驱动单元3的台数适当增减。而且,在将图1所示的2台驱动单元3进行区分的情况下,分别适当标记为驱动单元3a及驱动单元3b。

电源单元2具备2个电源输入端子t21、t22、强电输出端子t23、弱电输出端子t24及搭载有生成电源的电源电路的电源基板21。电源输入端子t21是从外部被输入主电源(例如ac200v)的主电源输入端子,电源输入端子t22是从外部被输入控制电源(例如dc24v)的控制电源输入端子。电源输入端子t21、t22分别连接于电源基板21,电源基板21由向电源输入端子t21、22输入的各电源,生成驱动单元3及主控制器单元4的动作所需的各种电源。即,电源基板21由向电源输入端子t21输入的主电源而生成强电ph(例如dc280v),并将该强电ph从强电输出端子t23输出。而且,电源基板21由向电源输入端子t22输入的控制电源而生成弱电pw(例如dc24v),并将该弱电pw从弱电输出端子t24输出。需要说明的是,电源单元2具备强电连接器h2及弱电连接器w2,强电输出端子t23设置于强电连接器h2,弱电输出端子t24设置于弱电连接器w2。

多个驱动单元3中的驱动单元3a担任对ac伺服电动机ma(图2)进行驱动的功能。在此,图2是表示驱动单元与ac伺服电动机的关系的框图。如图1及图2所示,驱动单元3a具备被输入强电ph的强电输入端子t31、被输入弱电pw的弱电输入端子t32、与强电输入端子t31连接的强电输出端子t33、与弱电输入端子t32连接的弱电输出端子t34,向强电输入端子t31输入的强电ph从强电输出端子t33输出,向弱电输入端子t32输入的弱电pw从弱电输出端子t34输出。而且,驱动单元3a具备被输入控制信号sc的信号输入端子t35和与信号输入端子t35连接的信号输出端子t36,向信号输入端子t35输入的控制信号sc从信号输出端子t36输出。

需要说明的是,驱动单元3a具备2个强电连接器h31、h32和2个弱电连接器w31、w32。并且,强电输入端子t31设置于强电连接器h31,强电输出端子t33设置于强电连接器h32,弱电输入端子t32及信号输出端子t36设置于弱电连接器w31,弱电输出端子t34及信号输入端子t35设置于弱电连接器w32。

此外,驱动单元3a具备cpu(centralprocessingunit)31、电动机控制基板32及功率电路基板33。cpu31及电动机控制基板32连接于弱电输入端子t32,接受向弱电输入端子t32输入的弱电pw的供给而进行动作。cpu31连接于信号输入端子t35,将通过串行通信而向信号输入端子t35输入的控制信号sc向电动机控制基板32转送,电动机控制基板32通过接收到的控制信号sc来控制功率电路基板33。另一方面,功率电路基板33连接于强电输入端子t31,接受向强电输入端子t31输入的强电ph的供给而进行动作。即,该功率电路基板33搭载有功率晶体管等驱动元件,将通过基于控制信号sc对被施加了强电ph的驱动元件进行开关而生成的驱动信号sa(驱动电流)向ac伺服电动机ma供给。由此,ac伺服电动机ma根据控制信号sc而旋转。而且,ac伺服电动机ma的编码器的检测值(ac伺服电动机ma的旋转位置)向电动机控制基板32输入,电动机控制基板32基于该检测值对功率电路基板33进行控制,由此对ac伺服电动机ma的旋转进行反馈控制。

另外,多个驱动单元3中的驱动单元3b担任对步进电动机ms(图3)进行驱动的功能。在此,图3是表示驱动单元与步进电动机的关系的框图。驱动单元3b与驱动单元3a的差异在于对强电ph进行降压而生成低电压电源pl由此来驱动步进电动机ms的点。因此,以下,以与驱动单元3a的差异点为中心进行说明,与驱动单元3a共通的结构标注相应附图标记而省略说明。

如图1及图3所示,驱动单元3b除了驱动单元3a具备的结构之外,还具备搭载有生成电压的电源电路的电源基板34。该电源基板34连接于强电输入端子t31,由向强电输入端子t31供给的强电ph(高电压电源)来生成电压比强电ph低的低电压电源pl(例如dc24v)。并且,该低电压电源pl从电源基板34向功率电路基板33供给。功率电路基板33搭载功率晶体管等驱动元件,将通过基于控制信号sc对被施加了低电压电源pl的驱动元件进行开关而生成的驱动信号ss(驱动电流)向步进电动机ms供给。由此,步进电动机ms根据控制信号sc而旋转。而且,步进电动机ms的编码器的检测值(步进电动机ms的旋转位置)向电动机控制基板32输入,电动机控制基板32基于该检测值来控制功率电路基板33,由此对步进电动机ms的旋转进行反馈控制。

主控制器单元4担任生成向各驱动单元3输出的控制信号sc的功能。主控制器单元4具备被输入弱电pw的弱电输入端子t41、输出控制信号sc的信号输出端子t42及弱电连接器w4,弱电输入端子t41及信号输出端子t42设置于弱电连接器w4。此外,主控制器单元4具备cpu41。cpu41连接于弱电输入端子t41,接受向弱电连接器w4输入的弱电pw的供给而进行动作。该cpu41生成用于使各电动机ma、ms执行由示教盒等教导的动作的控制信号sc,并将该控制信号sc从信号输出端子t42输出。

图4及图5是示意性地表示图1所示的电动机控制器具备的外观结构的主视图。电动机控制器1可采取如图4所示使各单元2、3a、3b、4彼此分离的状态和如图5所示将沿排列方向d排列的各单元2、3a、3b、4连接的状态。

电源单元2具备长方体形状的电源壳体20,在电源壳体20内收容有电源基板21。在电源壳体20的正面20a安装有电源输入端子t21及电源输入端子t22,在电源输入端子t21及电源输入端子t22分别连接有外部电源。而且,在电源壳体20的侧面20b、20c中的电源供给侧面20c安装有强电连接器h2和弱电连接器w2。强电连接器h2及弱电连接器w2是插座连接器,强电连接器h2具有强电输出端子t23作为连接器接头,弱电连接器w2具有弱电输出端子t24作为连接器接头。

驱动单元3a具备长方体形状的驱动器壳体30,在驱动器壳体30内收容有cpu31、电动机控制基板32及功率电路基板33。在驱动器壳体30的正面30a安装有外部编码器输入部36、电动机编码器输入部37及电动机功率输出部38。电动机编码器输入部37在驱动器壳体30内连接于电动机控制基板32的输入,电动机功率输出部38在驱动器壳体30内连接于功率电路基板33的输出。并且,ac伺服电动机ma的编码器输出经由电动机编码器输入部37向电动机控制基板32输入,功率电路基板33经由电动机功率输出部38向ac伺服电动机ma输入驱动信号sa。

另外,与驱动单元3a同样,驱动单元3b具备在正面30a安装有外部编码器输入部36、电动机编码器输入部37及电动机功率输出部38的长方体形状的驱动器壳体30。在该驱动器壳体30收容有cpu31、电动机控制基板32、功率电路基板33及电源基板34。电动机编码器输入部37在驱动器壳体30内连接于电动机控制基板32的输入,电动机功率输出部38在驱动器壳体30内连接于功率电路基板33的输出。并且,步进电动机ms的编码器输出经由电动机编码器输入部37向电动机控制基板32输入,功率电路基板33经由电动机功率输出部38向步进电动机ms输入驱动信号ss。

另外,在各驱动单元3a、3b的驱动器壳体30具有的彼此平行的侧面30b、30c中的排列方向d的一方侧db(电源单元2侧)的第一侧面30b安装有强电连接器h31和弱电连接器w31。强电连接器h31是具有相对于电源单元2的强电连接器h2能够拆装的形状的插头连接器,具有强电输入端子t31作为连接器接头。弱电连接器w31是具有相对于电源单元2的弱电连接器w2能够拆装的形状的插头连接器,分别具有弱电输入端子t32及信号输出端子t36作为连接器接头。

另外,在侧面30b、30c中的排列方向d的另一方侧dc(电源单元2的相反侧)的第二侧面30c安装有强电连接器h32和弱电连接器w32。强电连接器h32是具有与电源单元2的强电连接器h2相同的形状的插座连接器,具有强电输出端子t33作为连接器接头。上述强电连接器h32具有相对于强电连接器h31能够拆装的形状。因此,一驱动单元3的强电连接器h32相对于其他驱动单元3的强电连接器h31能够拆装。而且,弱电连接器w32是具有与电源单元2的弱电连接器w2相同的形状的插座连接器,具有弱电输出端子t34及信号输入端子t35作为连接器接头。上述弱电连接器w32具有相对于弱电连接器w31能够拆装的形状。因此,一驱动单元3的弱电连接器w32相对于其他驱动单元3的弱电连接器w31能够拆装。

这样,驱动单元3的强电连接器h31及弱电连接器w31构成为与电源单元2的强电连接器h2及弱电连接器w2分别能够拆装。因此,能够将驱动单元3连接于电源单元2。需要说明的是,虽然驱动单元3a、3b都能够连接于电源单元2,但是在此如图5所示,说明将驱动单元3a连接于电源单元2的情况。

如果使驱动单元3a的第一侧面30b从排列方向d的另一方侧dc与电源单元2的电源供给侧面20c相邻而使驱动单元3a的强电连接器h31与电源单元2的强电连接器h2结合,则驱动单元3a的强电输入端子t31与电源单元2的强电输出端子t23接触。由此,驱动单元3a的功率电路基板33从电源单元2接受强电ph的供给。而且,如果使驱动单元3a的弱电连接器w31与电源单元2的弱电连接器w2结合,则驱动单元3a的弱电输入端子t32与电源单元2的弱电输出端子t24接触。由此,驱动单元3a的cpu31及电动机控制基板32从电源单元2接受弱电pw的供给。

此外,驱动单元3的强电连接器h31及弱电连接器w31构成为相对于其他驱动单元3的强电连接器h32及弱电连接器w32分别能够拆装。因此,如图5例示那样,能够将驱动单元3b连接于与电源单元2连接的驱动单元3a。即,如果使驱动单元3b的第一侧面30b从排列方向d的另一方侧dc与驱动单元3a的第二侧面30c相邻而使驱动单元3b的强电连接器h31与驱动单元3a的强电连接器h32结合,则驱动单元3b的强电输入端子t31与驱动单元3a的强电输出端子t33接触。此时,在驱动单元3a中,强电输出端子t33短接于与电源单元2的强电输出端子t23接触的强电输入端子t31。由此,驱动单元3b的电源基板34经由驱动单元3a从电源单元2接受强电ph的供给。而且,当使驱动单元3b的弱电连接器w31与驱动单元3a的弱电连接器w32结合时,驱动单元3b的弱电输入端子t32与驱动单元3a的弱电输出端子t34接触。此时,在驱动单元3a中,弱电输出端子t34短接于与电源单元2的弱电输出端子t24接触的弱电输入端子t32。由此,驱动单元3b的cpu31及电动机控制基板32经由驱动单元3a从电源单元2接受弱电pw的供给。

主控制器单元4具备长方体形状的主壳体40,在主壳体40内收容cpu41。在主壳体40的正面40a安装有在主壳体40内部分别与cpu41连接的示教盒连接部42、以太网连接部43及现场网络连接部44(需要说明的是,以太网是注册商标)。而且,在主壳体40具有的侧面40b、40c中的排列方向d的一方侧db的信号供给侧面40b安装有弱电连接器w4。弱电连接器w4是具有与驱动单元3的弱电连接器w31相同的形状的插头连接器,具有弱电输入端子t41及信号输出端子t42作为连接器接头。该弱电连接器w4具有该形状,因此相对于驱动单元3的弱电连接器w32能够拆装。

因此,能够将主控制器单元4连接于驱动单元3。即,如果使主控制器单元4的信号供给侧面40b从排列方向d的另一方侧dc与驱动单元3的第二侧面30c相邻而使驱动单元3的弱电连接器w4与驱动单元3的弱电连接器w32接合,则主控制器单元4的弱电输入端子t41与驱动单元3的弱电输出端子t34接触。另一方面,在驱动单元3中,弱电输出端子t34短接于与电源单元2的弱电输出端子t24连接的弱电输入端子t32。由此,主控制器单元4的cpu41经由驱动单元3从电源单元2接受弱电pw的供给。

另外,通过主控制器单元4的弱电连接器w4与驱动单元3的弱电连接器w32的结合,主控制器单元4的信号输出端子t42与驱动单元3的信号输入端子t35接触。由此,驱动单元3从主控制器单元4接受控制信号sc的供给。而且,主控制器单元4经由相邻的驱动单元3向其他驱动单元3也能够供给控制信号sc。当列举驱动单元3a、3b为例进行说明时,如果将驱动单元3a的弱电连接器w32与驱动单元3b的弱电连接器w31结合,则驱动单元3a的信号输入端子t35与驱动单元3b的信号输出端子t36接触。另一方面,在驱动单元3b中,信号输出端子t36短接于与主控制器单元4的信号输出端子t42接触的信号输入端子t35。由此,驱动单元3a的cpu31经由驱动单元3b从主控制器单元4接受控制信号sc的供给。

顺便提及,在将电源单元2、驱动单元3及主控制器单元4连接的状态下,为了能够将电动机控制器1紧凑地设置于平坦的接地面g而电源单元2、驱动单元3及主控制器单元4具有相等的高度h。并且,在将电动机控制器1设置于接地面g的状态下,以使强电连接器h2、h31、h32各自距接地面g的高度一致的方式安装强电连接器h2、h31、h32,并以使弱电连接器w2、w31、w32、w4各自距接地面g的高度一致的方式安装弱电连接器w2、w31、w32、w4。

如以上说明所述,在本实施方式中,驱动单元3b具备将强电ph(高电压电源)转换成低电压电源pl的电源基板34,该驱动单元3b通过电源基板34生成的低电压电源pl而使功率电路基板33驱动步进电动机ms。因此,在向具备需要强电ph的驱动单元3a的电动机控制器1装入需要低电压电源pl的驱动单元3b时,不需要另行追加由强电ph生成低电压电源pl的单元。

另外,电源单元2具有在电源壳体20的电源供给侧面20c安装的强电连接器h2,从强电连接器h2输出强电ph。相对于此,驱动单元3具有在驱动器壳体30的第一侧面30b安装的强电连接器h31,该强电连接器h31相对于电源单元2的强电连接器h2能够拆装。因此,如果使电源单元2的电源供给侧面20c与驱动单元3的第一侧面30b彼此相邻而将电源单元2的强电连接器h2与驱动单元3的强电连接器h31结合,则能够从电源单元2向驱动单元3供给强电ph。

此外,驱动单元3具有安装于驱动器壳体30的与第一侧面30b相反的第二侧面30c的强电连接器h32,将向强电连接器h31输入的强电ph向强电连接器h32输出。而且,驱动单元3的强电连接器h32具有与电源单元2的强电连接器h2相同的形状,与其他驱动单元3的强电连接器h31能够拆装。因此,在增加驱动单元3的情况下,如果使已经连接于电源单元2的一驱动单元3的第二侧面30c与其他驱动单元3的第一侧面30b彼此相邻而将一驱动单元3的强电连接器h32与其他驱动单元3的强电连接器h31结合,则能够从电源单元2经由一驱动单元3向其他驱动单元3供给强电ph。以相同的要领,对于已连接于电源单元2的驱动单元3,通过从电源单元2的相反侧连接新的驱动单元3,能够向新的驱动单元3供给强电ph。即,通过在已连接的驱动单元3的强电连接器h32上连接新的驱动单元3的强电连接器h31,能够将新的驱动单元3简便地连接于电源单元2。这样,对应于ac伺服电动机ma的增设而能够简便地增加驱动单元3a,或者对应于步进电动机ms的增设而能够简便地增加驱动单元3b。

需要说明的是,驱动单元3的增加可以通过将例如作为预备而拥有的驱动单元3追加、连接来进行,也可以通过将新购入的驱动单元3追加、连接来进行。

另外,电源单元2具有安装于电源壳体20的电源供给侧面20c的弱电连接器w2,由收容于电源壳体20的电源基板21生成的弱电pw从弱电连接器w2输出。相对于此,驱动单元3具有安装于驱动器壳体30的第一侧面30b的弱电连接器w31和收容于驱动器壳体30的电动机控制基板32,并且,接受向弱电连接器w31输入的弱电pw的供给,电动机控制基板32控制由功率电路基板33进行的电动机ma、ms的驱动。并且,驱动单元3的弱电连接器w31相对于电源单元2的弱电连接器w2能够拆装。因此,如果使电源单元2的电源供给侧面20c与驱动单元3的第一侧面30b彼此相邻而将电源单元2的弱电连接器w2与驱动单元3的弱电连接器w31结合,则能够从电源单元2向驱动单元3的电动机控制基板32供给弱电pw。

此外,驱动单元3具有安装于驱动器壳体30的第二侧面30c的弱电连接器w32,将向弱电连接器w31输入的弱电pw向弱电连接器w32输出。而且,驱动单元3的弱电连接器w32具有与电源单元2的弱电连接器w2相同的形状,相对于其他驱动单元3的弱电连接器w31能够拆装。因此,在增加驱动单元3的情况下,如果使已经连接于电源单元2的一驱动单元3的第二侧面30c与其他驱动单元3的第一侧面30b彼此相邻而将一驱动单元3的弱电连接器w32与其他驱动单元3的弱电连接器w31结合,则能够从电源单元2经由一驱动单元3向其他驱动单元3的电动机控制基板32供给弱电pw。以相同的要领,对于已连接于电源单元2的驱动单元3,通过从电源单元2的相反侧连接新的驱动单元3,而能够向新的驱动单元3的电动机控制基板32供给弱电pw。即,通过在已连接的驱动单元3的弱电连接器w32上连接新的驱动单元3的弱电连接器w31,能够将新的驱动单元3简便地连接于电源单元2。这样,能够对应于ac伺服电动机ma的增设而简便地增加驱动单元3a,或者对应于步进电动机ms的增设而简便地增加驱动单元3b。

另外,在各驱动单元3中,基于向弱电连接器w32输入的控制信号sc,电动机控制基板32控制由功率电路基板33进行的电动机ma、ms的驱动。相对于此,主控制器单元4具有安装于主壳体40具有的信号供给侧面40b的弱电连接器w4和收容于主壳体40的cpu41,cpu41将控制信号sc从弱电连接器w4输出。并且,主控制器单元4的弱电连接器w4具有与驱动单元3的弱电连接器w31相同的形状,相对于各驱动单元3的弱电连接器w32能够拆装。因此,如果使已连接于电源单元2的驱动单元3中的位于电源单元2的相反侧的端的驱动单元3的第二侧面30c与主控制器单元4的信号供给侧面40b彼此相邻而将该驱动单元3的弱电连接器w32与主控制器单元4的弱电连接器w4结合,则能够从主控制器单元4向驱动单元3的电动机控制基板32供给控制信号sc。

另外,上述电动机控制器1作为多轴机器人的机器人控制器可以良好使用。即,在这样的情况下,通过使多轴机器人的各轴的动作协调而能够使多轴机器人执行预定的作业。相对于此,在上述的电动机控制器1中,通过单一的主控制器单元4来控制多个驱动单元3。因此,具有通过利用主控制器单元4使多个驱动单元3的动作同步而能够简单地实现上述驱动单元3的协调动作这样的优点。

这样在上述的实施方式中,电动机控制器1相当于本发明的“控制器”的一例,电源单元2相当于本发明的“电源单元”的一例,电源壳体20相当于本发明的“电源壳体”的一例,电源供给侧面20c相当于本发明的“电源供给面”的一例,强电连接器h2相当于本发明的“电源连接器”的一例,弱电连接器w2相当于本发明的“弱电连接器”的一例,强电ph相当于本发明的“第一电源”及“强电”的一例,弱电pw相当于本发明的“弱电”的一例,驱动单元3相当于本发明的“驱动单元”的一例,驱动单元3a相当于本发明的“第一种驱动单元”的一例,驱动单元3b相当于本发明的“第二种驱动单元”的一例,功率电路基板33相当于本发明的“驱动基板”的一例,电源基板34相当于本发明的“电源基板”的一例,低电压电源pl相当于本发明的“第二电源”的一例,驱动器壳体30相当于本发明的“驱动器壳体”的一例,第一侧面30b相当于本发明的“第一面”的一例,第二侧面30c相当于本发明的“第二面”的一例,强电连接器h31相当于本发明的“第一连接器”的一例,强电连接器h32相当于本发明的“第二连接器”的一例,弱电连接器w31相当于本发明的“第三连接器”的一例,弱电连接器w32相当于本发明的“第四连接器”的一例,电动机控制基板32相当于本发明的“控制基板”的一例,主控制器单元4相当于本发明的“主控制器单元”的一例,主壳体40相当于本发明的“主壳体”的一例,信号供给侧面40b相当于本发明的“信号供给面”的一例,弱电连接器w4相当于本发明的“控制连接器”的一例,cpu41相当于本发明的“运算部”的一例,控制信号sc相当于本发明的“控制信号”的一例,ac伺服电动机ma相当于“第一种驱动对象”的一例,步进电动机ms相当于“第二种驱动对象”的一例。

需要说明的是,本发明没有限定为上述的实施方式,只要不脱离其主旨就能够进行上述以外的各种变更。例如,可以如下所示构成电动机控制器1。在此,图6是表示本发明的控制器的第二实施方式的电动机控制器具备的电气性结构的框图。与第一实施方式的差异是将主控制器单元4的功能合并于电源单元2而省略了主控制器单元4的点。需要说明的是,在此,将合并有主控制器单元4的功能的电源单元2特别称为接口单元5。以下,以与第一实施方式的差异点为中心进行说明,对于共通点标注相应附图标记而适当省略说明。但是,通过具备与第一实施方式相同的结构而起到同样的效果的情况不言自明。

在图5的实施方式中,接口单元5除了第一实施方式的电源单元2具备的结构之外,还具备收容于壳体内的cpu41和将cpu41生成的控制信号sc输出的信号输出端子t42。信号输出端子t42作为连接器接头而设置于弱电连接器w2,如果将接口单元5的弱电连接器w2与驱动单元3的弱电连接器w31结合,则接口单元5的信号输出端子t42与驱动单元3的信号输出端子t36接触。由此,能够从接口单元5向各驱动单元3供给控制信号sc。

图7是表示本发明的电动机控制器的第三实施方式的电动机控制器具备的电气性结构的框图。与第一实施方式的差异在于电源单元2、驱动单元3及主控制器单元4的电连接经由背板6进行的点。以下,以与第一实施方式的差异点为中心进行说明,对于共通点,标注相应附图标记而适当省略说明。但是,通过具备与第一实施方式共通的结构而起到同样的效果的情况不言自明。

在该第三实施方式中,电源单元2的强电连接器h2及弱电连接器w2安装于电源壳体20的背面,分别输出强电ph及低电压电源pl。在各驱动单元3中,强电连接器h31及弱电连接器w33安装于驱动器壳体30的背面,强电连接器h31具有强电输入端子t31作为连接器接头,弱电连接器w33具有弱电输入端子t32及信号输入端子t35作为连接器接头。需要说明的是,不具备上述的强电连接器h32及弱电连接器w31、w32。而且,在主控制器单元4中,弱电连接器w4安装于主壳体40的背面。

在电动机控制器1具备的背板6上,对应于电源单元2而安装有电源连接器ca、cb,对应于各驱动单元3而安装有驱动器连接器cc、cd,对应于主控制器单元4而安装有主连接器ce。

电源连接器ca具有强电输入端子ta作为连接器接头,相对于电源单元2的强电连接器h2能够拆装。并且,当电源连接器ca与强电连接器h2结合时,强电输出端子t23与强电输入端子ta接触,向强电输入端子ta输入强电ph。而且,电源连接器cb具有弱电输入端子tb作为连接器接头,相对于电源单元2的弱电连接器w2能够拆装。并且,当电源连接器cb与弱电连接器w2结合时,弱电输出端子t24与弱电输入端子tb接触,向弱电输入端子tb输入弱电pw。

驱动器连接器cc具有弱电输出端子tc1及信号输出端子tc2作为连接器接头,相对于驱动单元3的弱电连接器w33能够拆装。并且,当驱动器连接器cc与弱电连接器w33结合时,弱电输出端子tc1与弱电输入端子t32接触,并且信号输出端子tc2与信号输入端子t35接触。

主连接器ce具有弱电输出端子te1及信号输入端子te2作为连接器接头,相对于主控制器单元4的弱电连接器w4能够拆装。并且,当主连接器ce与弱电连接器w4结合时,弱电输出端子te1与弱电输入端子t41接触,并且信号输出端子t42与信号输入端子te2接触,控制信号sc向信号输入端子te2输入。

并且,在背板6中,强电输入端子ta短接于各强电输出端子td,弱电输入端子tb短接于各弱电输出端子tc1及弱电输出端子te1,信号输出端子te2短接于各信号输出端子tc2。因此,经由背板6从电源单元2向各驱动单元3的强电输入端子t31输入强电ph,经由背板6从电源单元2向各驱动单元3的弱电输入端子t32输入弱电pw,经由背板6从电源单元2向主控制器单元4的弱电输入端子t41输入弱电pw。而且,从主控制器单元4经由背板6向各驱动单元3的信号输入端子t35输入控制信号sc。

另外,也可以进行图5及图6所示以外的变形。例如,在上述的实施方式中,电源单元2、驱动单元3a及驱动单元3b沿排列方向d以该顺序排列并彼此连接。然而,也可以更换驱动单元3a、3b的排列顺序,将电源单元2、驱动单元3b及驱动单元3a沿排列方向d以该顺序排列并彼此连接。

另外,示出2台驱动单元3而进行了上述的实施方式的说明。然而,驱动单元3的个数当然可以根据ac伺服电动机ma、步进电动机ms的个数适当变更。

另外,各驱动单元3构成为对1个电动机进行驱动。然而,驱动单元3也可以构成为对多个电动机进行驱动。

另外,驱动单元3驱动的对象并不局限于上述的ac伺服电动机ma、步进电动机ms,可以是例如dc伺服电动机等其他种类的电动机。或者,可以构成为通过驱动单元3对电动机以外的例如促动器等驱动对象进行驱动。

另外,在第一、第二实施方式中,在排列方向d的一方侧db设置的强电连接器h31、弱电连接器w31及弱电连接器w4由插头连接器构成,在排列方向d的另一方侧dc设置的强电连接器h2、弱电连接器w2、强电连接器h32及弱电连接器w32由插座连接器构成。然而,也可以是在排列方向d的一方侧db设置的强电连接器h31、弱电连接器w31及弱电连接器w4由插座连接器构成,在排列方向d的另一方侧dc设置的强电连接器h2、弱电连接器w2、强电连接器h32及弱电连接器w32由插头连接器构成。

另外,安装于同一驱动器壳体30的强电连接器h31与强电连接器h32可以一体构成,也可以分别分体构成而通过基板等将它们接线。安装于同一驱动器壳体30的弱电连接器w31与弱电连接器w32也同样可以一体构成,还可以分别分体构成而通过基板等将它们接线。

进而言之,各连接器h2、h31、h32、w2、w31、w4的类型、形状可以适当变更,可以适当使用以往通常已知的连接器。

示出具体例而如上所述,对于本发明可以适当加入例如下述所示的各种变形。

即,可以将控制器构成为,电源单元具有电源壳体和安装于电源壳体的电源供给面的电源连接器,从电源连接器输出第一电源,各驱动单元具有收容驱动基板的驱动器壳体、安装于驱动器壳体的第一面的第一连接器及安装于驱动器壳体的与第一面相反的第二面的第二连接器,从第二连接器输出向第一连接器输入的第一电源,第一种驱动单元的驱动基板接受向第一连接器输入的第一电源的供给而进行动作,第二种驱动单元的电源基板将向第一连接器输入的第一电源转换成第二电源,各驱动单元的第二连接器具有与电源单元的电源连接器相同的形状,各驱动单元的第一连接器相对于电源单元的电源连接器能够拆装,并相对于其他驱动单元的第二连接器能够拆装。

在这样构成的控制器中,电源单元具有安装于电源壳体的电源供给面的电源连接器,从电源连接器输出第一电源。相对于此,驱动单元具有安装于驱动器壳体的第一面的第一连接器,该第一连接器相对于电源单元的电源连接器能够拆装。因此,如果使电源单元的电源供给面与驱动单元的第一面彼此相邻而将电源单元的电源连接器与驱动单元的第一连接器结合,则能够从电源单元向驱动单元供给第一电源。

此外,驱动单元具有安装于驱动器壳体的与第一面相反的第二面的第二连接器,将向第一连接器输入的第一电源向第二连接器输出。而且,驱动单元的第二连接器具有与电源单元的电源连接器相同的形状,与其他驱动单元的第一连接器能够拆装。因此,在增加驱动单元的情况下,如果使已经连接于电源单元的一驱动单元的第二面与其他驱动单元的第一面彼此相邻而将一驱动单元的第二连接器与其他驱动单元的第一连接器结合,则能够从电源单元经由一驱动单元向其他驱动单元供给第一电源。以相同的要领,对于已连接于电源单元的驱动单元,通过从电源单元的相反侧连接新的驱动单元而能够向新的驱动单元供给第一电源。即,通过在已连接的驱动单元的第二连接器上连接新的驱动单元的第一连接器,能够将新的驱动单元简便地连接于电源单元。这样,对应于驱动对象的增设而能够简便地增加驱动单元。

即,可以将控制器构成为,电源单元还具有安装于电源供给面的弱电连接器,从电源连接器输出强电作为第一电源,并从弱电连接器输出弱电,各驱动单元还具有:安装于驱动器壳体的第一面的第三连接器;安装于驱动器壳体的第二面的第四连接器;及接受向第三连接器输入的弱电的供给而控制由驱动基板进行的驱动且收容于驱动器壳体的控制基板,各驱动单元的第四连接器具有与电源单元的弱电连接器相同的形状,各驱动单元的第三连接器相对于电源单元的弱电连接器能够拆装,并相对于其他驱动单元的第四连接器能够拆装。

在这样构成的控制器中,电源单元具有安装于电源壳体的电源供给面的弱电连接器,从弱电连接器输出由收容于电源壳体的电源基板生成的弱电。相对于此,驱动单元具有安装于驱动器壳体的第一面的第三连接器,在驱动器壳体收容有接受向第三连接器输入的弱电的供给而控制由驱动基板进行的驱动的控制基板。并且,驱动单元的第三连接器相对于电源单元的弱电连接器能够拆装。因此,如果使电源单元的电源供给面与驱动单元的第一面彼此相邻而将电源单元的弱电连接器与驱动单元的第三连接器结合,则能够从电源单元向驱动单元的控制基板供给弱电。

此外,驱动单元具有安装于驱动器壳体的第二面的第四连接器,将向第三连接器输入的弱电向第四连接器输出。而且,驱动单元的第四连接器具有与电源单元的弱电连接器相同的形状,与其他驱动单元的第三连接器能够拆装。因此,在增加驱动单元的情况下,如果使已经连接于电源单元的一驱动单元的第二面与其他驱动单元的第一面彼此相邻而将一驱动单元的第四连接器与其他驱动单元的第三连接器结合,则能够从电源单元经由一驱动单元向其他驱动单元的控制基板供给弱电。以相同的要领,对于已连接于电源单元的驱动单元,通过从电源单元的相反侧连接新的驱动单元,能够向新的驱动单元的控制基板供给弱电。即,通过在已连接的驱动单元的第四连接器上连接新的驱动单元的第三连接器,而能够将新的驱动单元简便地连接于电源单元。这样,对应于驱动对象的增设而能够简便地增加驱动单元。

另外,可以将控制器构成为,还具备主控制器单元,该主控制器单元具有主壳体、安装于主壳体具有的信号供给面的控制连接器及收容于主壳体的运算部,并从控制连接器输出由运算部生成的控制信号,在各驱动单元中,基于向第四连接器输入的控制信号,控制基板控制由驱动基板进行的驱动,各驱动单元的第三连接器具有与主控制器单元的控制连接器相同的形状,各驱动单元的第四连接器相对于主控制器单元的控制连接器能够拆装。

在上述结构中,在各驱动单元中,基于向第四连接器输入的控制信号,控制基板控制由驱动基板进行的驱动。相对于此,主控制器单元具有安装于主壳体具有的信号供给面的控制连接器,在主壳体收容有从控制连接器输出控制信号的运算部。并且,主控制器单元的控制连接器具有与驱动单元的第三连接器相同的形状,相对于各驱动单元的第四连接器能够拆装。因此,如果使已连接于电源单元的驱动单元中的位于电源单元的相反侧的端的驱动单元的第二面与主控制器单元的信号供给面彼此相邻而将该驱动单元的第四连接器与主控制器单元的控制连接器结合,则能够从主控制器单元向驱动单元的控制基板供给控制信号。

或者,可以将控制器构成为,电源单元具有收容于电源壳体的运算部,从弱电连接器输出由运算部生成的控制信号,在各驱动单元中,基于向第三连接器输入的控制信号,控制基板控制由驱动基板进行的驱动。在上述结构中,在各驱动单元中,基于向第三连接器输入的控制信号,控制基板控制由驱动基板进行的驱动。相对于此,电源单元将生成的控制信号从弱电连接器输出。这样,能够从电源单元向驱动单元的控制基板供给控制信号。

工业实用性

本发明能够适用于对电动机等驱动对象进行驱动的全部技术。

附图标记说明

1…电动机控制器(控制器)、2…电源单元、20…电源壳体、20c…电源供给侧面(电源供给面)、3…驱动单元、3a…驱动单元(第一种驱动单元)、3b…驱动单元(第二种驱动单元)、30…驱动器壳体、30b…第一侧面(第一面)、30c…第二侧面(第二面)、32…电动机控制基板(控制基板)、33…功率电路基板(驱动基板)、34…电源基板、4…主控制器单元4、40…主壳体、40b…信号供给侧面(信号供给面)、41…cpu(运算部)、ph…强电(第一电源)、pw…弱电、pl…低电压电源(第二电源)、sc…控制信号、h2…强电连接器(电源连接器)、h31…强电连接器(第一连接器)、h32…强电连接器(第二连接器)、w2…弱电连接器(弱电连接器)、w31…弱电连接器(第三连接器)、w32…弱电连接器(第四连接器)、w4…弱电连接器(控制连接器)、ma…ac伺服电动机(第一种驱动对象)、ms…步进电动机(第二种驱动对象)。

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