JP2005233720A - エンコーダ及び電動機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 制御装置内の“特性値算出”のブロックで、エンコーダから入力光される2相正弦波信号についての特性値(2相正弦波信号の各相の振幅値、オフセット値、波形歪、位相差等)が算出され、“アラーム検出”のブロックで予め設定された許容範囲からの逸脱の有無がチェックされ、逸脱があればアラーム表示等が行なわれる。“特性値比較”のブロックは「現在の特性値」が入力される都度、「過去の特性値」と比較し、比較結果を解析する。各過去データと現在値との差を計算し、最大変動量(正負の符号付き)を求め、それが予め設定した値を越えたならば、「異常の予兆」を表わす信号を出力する。エンコーダ基準信号から計算される特性値と比較する方式もある。また、特性値の監視、比較をエンコーダ内で行なうこともできる。
【選択図】 図2
Description
図1(b)に示した構成においては、エンコーダから検出部で生成された2相正弦波信号を含むアナログのエンコーダ信号が外部の制御装置に送られる。制御装置は、これをAD変換し、そのAD変換された信号に基づいて、位置や速度の情報が求められる。そして、“CPU、周辺回路等の制御手段”で示したブロックで位置や速度の情報に基づいて、同制御装置に接続された電動機(図示省略)のフィードバック制御等が行われる。
本発明は、電動機、または電動機により駆動される機器に取り付けられ、位置情報、または速度情報を検出するエンコーダ(請求項1〜請求項5)、及び、電動機、または電動機により駆動される機器に取り付けられ、位置情報、または速度情報を検出するエンコーダ内で発生するアナログのエンコーダ信号を受信して解析し、前記電動機を制御する制御装置(請求項6〜請求項10)に適用される。
[第1の実施形態]
先ず図2を参照すると、本発明の第1の実施形態における構成がブロック図で示されている。本実施形態は、図1(a)に示した従来例の改良型に対応するもので、光学式または磁気式のエンコーダの検出部(図示省略)で生成されるアナログのセンサ信号は、AD変換されて位置、速度を検出する回路(“位置・速度検出”のブロック)と“特性値算出”のブロックに入力される。センサ信号には2相正弦波信号(A相、B相)等の複数チャンネルの信号が含まれている。“位置・速度検出”のブロックでは、これらの信号に基づいて位置や速度の情報が求められ、シリアルデータ送受信制御回路を介して外部の制御装置に伝送される。制御装置は、送られた位置や速度の情報に基づいて、同制御装置に接続された電動機(図示省略)のフィードバック制御等を行なう。
図3を参照すると、本発明の第2の実施形態における構成がブロック図で示されている。本実施形態は第1の実施形態の変形例に相当し、エンコーダ本来の構成と機能に関連する諸事項ついては第1の実施形態と同様なので、繰り返し説明は省略し、相違点に絞って説明する。アラーム検出についても、第1の実施形態と同様である。
即ち、“特性値算出”のブロックで算出された2相正弦波信号についての特性値(2相正弦波信号の各相の振幅値、オフセット値、波形歪、あるいは、各相信号間の位相差など)が、“アラーム検出”のブロックに入力され、異常の有無がチェックされる。例えば、2相正弦波信号の各オフセット値について、予め設定された共通した許容範囲(下限Vth1 〜上限Vth2 )を設定しておき、その許容範囲からの逸脱の有無を“0”(両相信号共に許容範囲内)“1”(少なくとも一方の相信号が許容範囲外)で出力する。この出力は、シリアルデータ送受信制御回路を介して外部の制御装置に伝送され、制御装置でアラーム表示やアラーム音声で作業者に異常発生の報知が行なわれる。
図4を参照すると、本発明の第3の実施形態における構成がブロック図で示されている。本実施形態は上述した第1の実施形態で行なっていた特性値の比較・監視を制御装置内で行なうようにしたもので、図1(b)に示した従来例の改良型に対応するものでもある。エンコーダ本来の構成と機能に関連する諸事項については図1(b)に示した従来例と同様である。また、アラーム検出についても、図1(b)に示した従来例と同様である。
例えば、図6に示した特性値(オフセット値)推移のケースでは、アラーム信号が出される符号Eで示した時点よりかなり前の、時点Bあるいは時点Cで「故障予兆」を判断できる。
図5を参照すると、本発明の第4の実施形態における構成がブロック図で示されている。本実施形態は上述した第2の実施形態で行なっていた特性値の比較・監視を制御装置内で行なうようにしたものであり、上述した第3の実施形態の変形例にも相当する。エンコーダ本来の構成と機能に関連する諸事項ついては第3の実施形態と同様であり、アラーム検出についても、第3の実施形態と同様である。
Claims (10)
- 電動機、または電動機により駆動される機器に取り付けられ、位置情報、または速度情報を検出するエンコーダにおいて、
該エンコーダ内で発生するアナログのエンコーダ信号をデジタル量に変換し、該デジタル量から得られるエンコーダ信号の特性値を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶した前記特性値と、現在のエンコーダ信号をデジタル量に変換し、該デジタル量から得られる特性値とを比較する比較手段と、
該比較手段から出力される比較結果を前記電動機の制御装置へ通知する手段とを具備したことを特徴とする前記エンコーダ。 - 電動機、または電動機により駆動される機器に取り付けられ、位置情報、または速度情報を検出するエンコーダにおいて、
基準となるアナログのエンコーダ信号を発生する手段と、
該基準エンコーダ信号をデジタル量に変換し、該デジタル量から得られる基準エンコーダ信号の特性値を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶した特性値と、前記エンコーダ内で発生するアナログのエンコーダ信号をデジタル量に変換し、該デジタル量から得られる特性値とを比較する比較手段と、
該比較手段による比較結果を前記電動機の制御装置へ通知する手段とを具備したことを特徴とする前記エンコーダ。 - 電動機、または電動機により駆動される機器に取り付けられ、位置情報、または速度情報を検出するエンコーダにおいて、
基準となるアナログのエンコーダ信号を発生する手段と、
該基準エンコーダ信号をデジタル量に変換し、該変換したデジタル量から得られる特性値と、前記エンコーダ内で発生した現在のアナログのエンコーダ信号をデジタル量に変換し、該変換したデジタル量から得られる特性値とを比較する比較手段と、
該比較手段による比較結果を前記電動機の制御装置へ通知する手段とを具備したことを特徴とする前記エンコーダ。 - 電動機、または電動機により駆動される機器に取り付けられ、位置情報、または速度情報を検出するエンコーダにおいて、
該エンコーダ内で発生するアナログのエンコーダ信号をデジタル量に変換し、該デジタル量から得られるエンコーダ信号の特性値を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された特性値を所定期間毎に比較する比較手段と、
該比較結果を前記電動機の制御装置へ通知する手段とを具備する前記エンコーダ。 - 前記アナログのエンコーダ信号は、位相が略90度異なる二つの略正弦波状の信号であり、
特性値は、前記二つのエンコーダ信号のそれぞれの振幅値、オフセット値、波形歪、及び、前記二つのエンコーダ信号間の位相差の内の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項1乃至請求項4の内のいずれか1項に記載されたエンコーダ。 - 電動機、または電動機により駆動される機器に取り付けられ、位置情報、または速度情報を検出するエンコーダ内で発生するアナログのエンコーダ信号を受信して解析し、前記電動機を制御する制御装置において、
前記エンコーダ信号をデジタル量に変換し、該デジタル量から得られるエンコーダ信号の特性値を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶した特性値と前記エンコーダ内で発生する現在のアナログのエンコーダ信号をデジタル量に変換し、該デジタル量から得られるエンコーダ信号の特性値とを比較する比較手段と、
該比較手段による比較結果を解析する手段とを具備したことを特徴とする前記制御装置。 - 電動機、または電動機により駆動される機器に取り付けられ、位置情報、または速度情報を検出するエンコーダ内で発生するアナログのエンコーダ信号を受信して解析し、前記電動機を制御する制御装置において、
基準となるアナログの基準エンコーダ信号をデジタル量に変換し、該デジタル量から得られるエンコーダ信号の特性値を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶した特性値と、前記エンコーダ内で発生する現在のアナログのエンコーダ信号をデジタル量に変換し、該デジタル量から得られるエンコーダ信号の特性値とを比較する比較手段と、
該比較手段による比較結果を解析する手段とを具備したことを特徴とする前記制御装置。 - 電動機、または電動機により駆動される機器に取り付けられ、位置情報、または速度情報を検出するエンコーダ内で発生するアナログのエンコーダ信号を受信して解析し、前記電動機を制御する制御装置において、
基準となるアナログの基準エンコーダ信号をデジタル量に変換し、該デジタル量から得られる基準エンコーダ信号の特性値と、前記エンコーダ内で発生する現在のアナログのエンコーダ信号をデジタル量に変換し、該変換したデジタル量から得られる特性値とを比較する比較手段と、
該比較手段による出力結果を解析する手段とを具備したことを特徴とする前記制御装置。 - 電動機、または電動機により駆動される機器に取り付けられ、位置情報、または速度情報を検出するエンコーダ内で発生するアナログのエンコーダ信号を受信して解析し、前記電動機を制御する制御装置において、
該エンコーダ信号をデジタル量に変換し、該デジタル量から得られるエンコーダ信号の特性値を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された特性値を所定期間毎に比較する比較手段と、
該比較結果を解析する手段とを具備する前記制御装置。 - 前記アナログのエンコーダ信号は、位相が略90度異なる二つの略正弦波状のエンコーダ信号であり、
特性値は、前記二つのエンコーダ信号のそれぞれの振幅値、オフセット値、波形歪、及び、前記二つのエンコーダ信号間の位相差の内の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項6乃至請求項9の内のいずれか1項に記載の制御装置。
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