汎用モーションコントロールボードに独自の工夫
1枚のボードで12軸を制御，多軸と省スロットを両立

　ハイバーテックが発売したPCIバスインタフェース搭載の汎用モーションコントロールボード「HPCI-CPD5212M」がシステム開発者の注目を集めている。1枚のボードで12軸もの制御をこなせるからだ。長年にわたってモーション・コントロール技術を手掛ける同社のノウハウに基づいて，各制御チャネルの機能を最適化することで，限られた基板面積とコネクタのピン数の範囲で多軸化を実現した。ボード本体および専用周辺機器のいずれも欧州の規制「RoHS指令」に対応している。

図１　12軸対応の汎用モーションコントロールボード「HPCI-CPD5212M」ハーバーテックの「CPDボードシリーズ」の一つ。PCIインタフェース搭載している（クリックで拡大図を表示）

　ハイバーテックの「HPCI-CPD5212M」は，同社の主力製品である汎用モーションコントロールボード「CPDボードシリーズ」の一つだ。CPDボードシリーズは，パソコンや組込用PCに内蔵して使うボードで，コンピュータ・システムから送られてくる制御情報に応じて，モーター駆動用の信号を出力するのが主な機能だ。サーボ・モータとパルス・モータの両方に使えるように設計されており，PCI，ISA，USB，PC/104，cPCIなどの標準バスに対応した品種が用意されている。システム設計者は，豊富な品種の中から開発するシステムに最適なボードを選択できる。従来，同シリーズのPCIバス・インタフェース搭載品では，ボード1枚で制御できる軸数が最大8軸だった。HPCI-CPD5212Mの登場によって，CPDボードシリーズのボードで制御できる軸数が増えた。「Motionnetなどシリアル・バスを利用したシステムを除けば，1枚で12軸を制御できるモーションコントロールボードは，他社製品ではなかなか見つかりません」（同社営業技術部部長の伊東健氏）。同ボードは，電子機器に含まれる有害物質に対する規制「RoHS指令」にも対応済みである。

図２　HPCI-CPD5212Mの出力端子限られた出力ピンのアサインを最適化（クリックで拡大図を表示）

限られたPCIスロットを有効活用

　同社が，12軸の製品を開発した背景には，制御対象の多軸化が進む一方で，制御用PCが備えるPCIスロットの数が減っていることがある。製造装置では，小型薄型化が進むなど加工・検査対象の進化にともなって，実現しなければならない動きが複雑になっている。このため必要とする制御軸の数が増える傾向にある。この一方で、制御用コンピュータとして使われている汎用PCおよび組込用PCも、省スペース化、筺体の小型化が進んでおり、これとともにPCIバス・スロットの数が減少する傾向にある。そこで、より多軸化と省スロットという相反する要求を両立させるために，ハイバーテックが開発したのがHPCI-CPD5212Mだ。

周辺機器も含めてRoHS指令に対応

図３　専用ケーブルや専用拡張ボードも用意　いずれも「RoHS指令」に対応している（クリックで拡大図を表示）

　ただし，1枚のボードに12軸の制御回路をすべて組み込むことは，簡単なことではない。パソコンのPCIスロットに組み込むことを前提にすると，ボードの寸法が限られるからだ。「8軸対応のボードでさえもプリント基板上の実装スペースに余裕がありません。しかも，出力コネクタのピン数にも限りがあります」（伊藤氏）。そこで，同ボードでは，12軸の出力のうち4軸は従来品と同じようにフル機能のエンコーダを備えているが，8軸は入力をZ相のみに限定した。これによって，寸法が211mm×107mmの基板に12軸用の回路をすべて実装できた。出力コネクタには，ハーフピッチ100ピンのHDRAコネクタを２個使っている。　

　同社は，HPCI-CPD5212Mと同時に接続ケーブルやコネクタボードなどの周辺機器も同時に発売している（図３）。いずれもRoHS指令に対応した製品を揃えている。1983年に設立されたハイバーテックは，20年以上の歴史を誇るモーション・コントロール技術の専門メーカーである。長年にわたって蓄積したノウハウを駆使しながら，システム設計者のニーズに応じた多彩なソリューションを提供している。今回の１２軸対応の汎用モーションコントロールボードもその一つといえよう。