JP2012117947A - Absolute encoder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源オフ時にもバッテリを用いてモータの回転情報を検出するアブソリュートエンコーダにおいて、バッテリの長寿命化を図るものである。 The present invention is intended to extend the life of a battery in an absolute encoder that detects rotation information of a motor using a battery even when the power is turned off.
従来、半導体製造装置やロボット、各種工作機械などのＦＡ（Factory Automation）システム装置は高精度の位置決め制御を行うため、サーボモータが広く利用されている。サーボモータの回転位置の検出にはアブソリュートエンコーダが用いられており、１回転の角度検出だけでなく、モータが何回転回ったかをカウントする多回転検出機能を備えている。この多回転検出機能は電源オフ時にもモータの回転数をカウントすることで、次に電源をオンした場合にもモータの回転情報を得ることができるため、装置の原点復帰が不要という利点から、原点復帰動作が難しいロボットアームの位置検出への適用に用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, servomotors are widely used in FA (Factory Automation) system devices such as semiconductor manufacturing devices, robots, and various machine tools to perform highly accurate positioning control. An absolute encoder is used to detect the rotational position of the servo motor, and has a multi-rotation detection function that counts how many rotations the motor has in addition to detecting the angle of one rotation. This multi-rotation detection function counts the number of rotations of the motor even when the power is turned off, so that the motor rotation information can be obtained even when the power is turned on next time. It is used to detect the position of a robot arm that is difficult to return to origin.
電源オフ時の多回転データ検出方法は、バッテリを併用し、電源オフ時にはバッテリからの電源供給で多回転検出回路のみを動作させて、モータの回転した回数をカウントするように構成されている。このようにバッテリを併用したアブソリュートエンコーダは構造が簡単なために小型化には適するが、消耗部品であるバッテリを適宜交換しなければならないという課題がある。バッテリの種類としては寿命末期まで電圧変動が少ない塩化チオニルリチウム電池がよく利用されているが、バッテリの消費電流が少ない場合に電極に皮膜が形成され、この皮膜が内部抵抗となり、電流を流した際に電圧降下が増大してバッテリに電流容量が十分にあるにも係わらず電圧低下異常が発生するという課題がある。そのため近年では、タイマを設けて定期的にバッテリを強制放電することにより、電極に生成される皮膜を除去する手法が提案されている（例えば、特許文献１）。 The multi-rotation data detection method when the power is turned off is configured to use a battery together, and when the power is turned off, only the multi-rotation detection circuit is operated by supplying power from the battery, and the number of rotations of the motor is counted. Thus, the absolute encoder combined with the battery is suitable for downsizing because of its simple structure, but there is a problem that the battery as a consumable part must be replaced as appropriate. As the type of battery, lithium thionyl chloride batteries with little voltage fluctuation until the end of the life are often used, but when the current consumption of the battery is small, a film is formed on the electrode, this film becomes an internal resistance, and current flows However, there is a problem that the voltage drop is increased and a voltage drop abnormality occurs even though the battery has a sufficient current capacity. Therefore, in recent years, a method has been proposed in which a film is formed on an electrode by periodically discharging a battery by providing a timer (for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献１の手法では、使用される環境やバッテリの状態に係わらず、設定した時間間隔でバッテリを強制放電するので、必要以上に電流を消費させてしまい、バッテリの寿命が低下するという課題があった。 However, in the method of Patent Document 1, the battery is forcibly discharged at a set time interval regardless of the environment in which it is used or the state of the battery. There was a problem.
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、電源オフ時にもバッテリを用いてモータの回転情報を検出するアブソリュートエンコーダにおいて、バッテリの長寿命化を図ることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and to extend the life of a battery in an absolute encoder that detects rotation information of a motor using a battery even when the power is turned off.
上記課題を解決するために請求項１に記載のアブソリュートエンコーダは、電源オフ時にもバッテリを用いてモータの回転情報を検出するアブソリュートエンコーダにおいて、前記バッテリの電圧低下を検出する異常電圧検出手段と、バッテリに蓄積された電荷を強制的に放電する放電回路と、アブリュートエンコーダと制御装置間でお互いの情報および指令を送受信する情報送受信手段と、前記制御装置が前記アブソリュートエンコーダからの情報を表示する状態観測手段と、外部からの入力によって前記放電回路に強制放電の指令を生成する指令生成器からなり、外部からの入力によって前記指令生成器が前記放電回
路に強制放電の指令を出力し、前記バッテリに蓄積された電荷を放電する。
In order to solve the above-mentioned problem, the absolute encoder according to claim 1 is an absolute encoder that detects rotation information of a motor using a battery even when the power is off, and an abnormal voltage detection means that detects a voltage drop of the battery; A discharge circuit for forcibly discharging the electric charge accumulated in the battery; information transmitting and receiving means for transmitting and receiving mutual information and commands between the absolute encoder and the control device; and the control device displays information from the absolute encoder The state observation means and a command generator that generates a forced discharge command to the discharge circuit by an external input, and the command generator outputs a forced discharge command to the discharge circuit by an external input, Discharge the charge stored in the battery.
また、請求項２に記載のアブソリュートエンコーダは、前記指令生成器で生成した強制放電の指令を出力した時点からの時間を計測する遮断タイマを設け、設定した時間が経過した後に強制放電の指令を停止し、バッテリの放電を停止する。 The absolute encoder according to claim 2 is provided with a shut-off timer for measuring a time from the time when the forced discharge command generated by the command generator is output, and the forced discharge command is issued after the set time has elapsed. Stop and stop discharging the battery.
また、請求項３に記載のアブソリュートエンコーダは、電源オフ時にもバッテリを用いてモータの回転情報を検出するアブソリュートエンコーダにおいて、前記バッテリの電圧低下を検出する異常電圧検出手段と、バッテリに蓄積された電荷を強制的に放電する放電回路と、前記放電回路に強制放電の指令を生成する指令生成器からなり、前記異常電圧検出手段は、バッテリの電圧が異常となった場合に前記指令生成器へ強制放電の指令を出力し、バッテリの電圧が正常に戻った場合に前記指令生成器への強制放電の指令を停止し、バッテリの放電を停止する。 The absolute encoder according to claim 3 is an absolute encoder that detects rotation information of a motor using a battery even when the power is turned off, and an abnormal voltage detection means that detects a voltage drop of the battery, and is stored in the battery. A discharge circuit that forcibly discharges the charge, and a command generator that generates a command for forced discharge to the discharge circuit, and the abnormal voltage detection means sends the command generator to the command generator when the battery voltage becomes abnormal. A forced discharge command is output, and when the battery voltage returns to normal, the forced discharge command to the command generator is stopped, and the battery discharge is stopped.
また、請求項４に記載のアブソリュートエンコーダは、前記指令生成器で生成した強制放電の指令を出力した時点からの時間を計測する遮断タイマを設け、設定した時間が経過した後に強制放電の指令を停止し、バッテリの放電を停止する。 According to a fourth aspect of the present invention, the absolute encoder is provided with a shut-off timer for measuring a time from the time when the forced discharge command generated by the command generator is output, and the forced discharge command is issued after the set time has elapsed. Stop and stop discharging the battery.
請求項１に記載のアブソリュートエンコーダによれば、バッテリの低下を安価な異常電圧検出手段で異常／正常の状態を観測しながら、外部から入力する放電指令で放電回路をオン／オフしてバッテリ電極に生成された皮膜を除去することができるため、無駄な電力消費を抑えバッテリの長寿命化を図ることができる。 According to the absolute encoder of claim 1, the battery electrode is turned on / off by a discharge command inputted from the outside while observing the abnormal / normal state of the battery decrease with an inexpensive abnormal voltage detecting means. Since the film formed on the surface can be removed, wasteful power consumption can be suppressed and the battery life can be extended.
また、請求項２に記載のアブソリュートエンコーダによれば、放電回路のオン動作を自動的に遮断するタイマを用いて、設定時間経過後に自動的にオフさせることができるため、手動作業によりオンした放電回路の切り忘れを防止し、バッテリの無駄な電力消費を抑えることができる。 Further, according to the absolute encoder of the second aspect, since the timer which automatically shuts off the discharge circuit can be automatically turned off after the set time has elapsed, It is possible to prevent the circuit from being forgotten to be cut off, and to suppress unnecessary power consumption of the battery.
また、請求項３に記載のアブソリュートエンコーダによれば、エンコーダ内に放電指令生成器があり、バッテリの放電回路のオン／オフを自動的に行うことができるため、作業者の手間を掛けることがない。また、バッテリ電圧２２の電圧レベルに問題がない場合は、直ちに放電を停止させるので、バッテリの無駄な電力消費を抑えることができる。 Further, according to the absolute encoder of the third aspect, since the discharge command generator is provided in the encoder and the battery discharge circuit can be automatically turned on / off, it takes time for the operator. Absent. Further, when there is no problem in the voltage level of the battery voltage 22, the discharge is immediately stopped, so that useless power consumption of the battery can be suppressed.
また、請求項４に記載のアブソリュートエンコーダによれば、エンコーダ内に放電回路のオン動作を自動的に遮断するタイマを用いて、設定時間経過後に自動的にオフさせることができるため、設定時間経過後にバッテリの異常電圧を判定することによってバッテリの寿命を検出することができる。 Further, according to the absolute encoder of the fourth aspect, the timer that automatically shuts off the ON operation of the discharge circuit in the encoder can be automatically turned off after the set time elapses. The battery life can be detected later by determining the abnormal voltage of the battery.
従って、本発明によれば、簡易な観測手段と放電手段でバッテリ電極に生成される皮膜を除去することができるため、バッテリの長寿命化を容易に実現できるアブソリュートエンコーダを提供することができる。 Therefore, according to the present invention, since the film formed on the battery electrode can be removed by simple observation means and discharge means, an absolute encoder capable of easily realizing a long battery life can be provided.
第１の発明は、電源オフ時にもバッテリを用いてモータの回転情報を検出するアブソリュートエンコーダにおいて、前記バッテリの電圧低下を検出する異常電圧検出手段と、バッテリに蓄積された電荷を強制的に放電する放電回路と、アブリュートエンコーダと制御装置間でお互いの情報および指令を送受信する情報送受信手段と、前記制御装置が前記アブソリュートエンコーダからの情報を表示する状態観測手段と、外部からの入力によって前記放電回路に強制放電の指令を生成する指令生成器からなり、外部からの入力によって前記指令生成器が前記放電回路に強制放電の指令を出力し、前記バッテリに蓄積された電荷を放電することにより、バッテリの低下を安価な異常電圧検出手段で異常／正常の状態を観測しながら、外部から入力する放電指令で放電回路をオン／オフしてバッテリ電極に生成された皮膜を除去することができるため、無駄な電力消費を抑えバッテリの長寿命化を図ることができる。 According to a first aspect of the present invention, in an absolute encoder that detects rotation information of a motor using a battery even when the power is turned off, an abnormal voltage detection means for detecting a voltage drop of the battery, and a charge accumulated in the battery is forcibly discharged. Discharge circuit, information transmission / reception means for transmitting / receiving mutual information and commands between the absolute encoder and the control device, state observation means for the control device to display information from the absolute encoder, and input from outside A command generator for generating a forced discharge command to the discharge circuit, and the command generator outputs a forced discharge command to the discharge circuit by an external input, thereby discharging the charge accumulated in the battery; , Input from outside while observing abnormal / normal state with low-cost abnormal voltage detection means for low battery The discharge circuit in the discharge command on / off and it is possible to remove the film formed on the battery electrodes, it is possible to extend the life of the battery suppresses wasteful power consumption that.
第２の発明は、前記指令生成器で生成した強制放電の指令を出力した時点からの時間を計測する遮断タイマを設け、設定した時間が経過した後に強制放電の指令を停止し、バッテリの放電を停止することにより、放電回路のオン動作を自動的に遮断するタイマを用いて、設定時間経過後に自動的にオフさせることができるため、手動作業によりオンした放電回路の切り忘れを防止し、バッテリの無駄な電力消費を抑えることができる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a shut-off timer for measuring the time from the time when the forced discharge command generated by the command generator is output, and the forced discharge command is stopped after the set time has elapsed, Can be automatically turned off after the set time elapses by using a timer that automatically shuts off the discharge circuit to prevent forgetting to turn off the discharge circuit that has been turned on manually. Can reduce unnecessary power consumption.
第３の発明は、電源オフ時にもバッテリを用いてモータの回転情報を検出するアブソリュートエンコーダにおいて、前記バッテリの電圧低下を検出する異常電圧検出手段と、バッテリに蓄積された電荷を強制的に放電する放電回路と、前記放電回路に強制放電の指令を生成する指令生成器からなり、前記異常電圧検出手段は、バッテリの電圧が異常となった場合に前記指令生成器へ強制放電の指令を出力し、バッテリの電圧が正常に戻った場合に前記指令生成器への強制放電の指令を停止し、バッテリの放電を停止することにより、エンコーダ内に放電指令生成器があり、バッテリの放電回路のオン／オフを自動的に行うことができるため、作業者の手間を掛けることがない。また、バッテリ電圧２２の電圧レベルに問題がない場合は、直ちに放電を停止させるので、バッテリの無駄な電力消費を抑えることができる。 According to a third aspect of the present invention, in the absolute encoder that detects the rotation information of the motor using the battery even when the power is turned off, the abnormal voltage detection means for detecting the voltage drop of the battery and the electric charge accumulated in the battery are forcibly discharged. And a command generator that generates a forced discharge command to the discharge circuit, and the abnormal voltage detection means outputs a forced discharge command to the command generator when the battery voltage becomes abnormal. Then, when the battery voltage returns to normal, the command for forced discharge to the command generator is stopped, and the battery discharge is stopped so that there is a discharge command generator in the encoder. Since it can be automatically turned on / off, it does not require the labor of the operator. Further, when there is no problem in the voltage level of the battery voltage 22, the discharge is immediately stopped, so that useless power consumption of the battery can be suppressed.
第４の発明は、前記指令生成器で生成した強制放電の指令を出力した時点からの時間を計測する遮断タイマを設け、設定した時間が経過した後に強制放電の指令を停止し、バッテリの放電を停止することにより、エンコーダ内に放電回路のオン動作を自動的に遮断するタイマを用いて、設定時間経過後に自動的にオフさせることができるため、設定時間経過後にバッテリの異常電圧を判定することによってバッテリの寿命を検出することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a shut-off timer for measuring a time from the time when the forced discharge command generated by the command generator is output, and the forced discharge command is stopped after the set time has elapsed, Can be automatically turned off after the set time elapses by using a timer that automatically shuts off the discharge circuit in the encoder. Thus, the battery life can be detected.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
（実施の形態１）
本発明によるアブソリュートエンコーダについて、図１を用いて説明する。図１は実施の形態１におけるアブソリュートエンコーダおよび制御装置のブロック図であり、以下に各動作について説明する。
(Embodiment 1)
An absolute encoder according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of an absolute encoder and a control device according to Embodiment 1, and each operation will be described below.
図１において、１はアブソリュートエンコーダ、５はバッテリ、１０は制御装置であり、電源がオンの場合は制御装置１０からアブソリュートエンコーダ１へ電源を供給し（図示しない）、電源がオフの場合は制御装置１０からの電源供給が止まり、バッテリからの電源供給でアブソリュートエンコーダ１は動作するように構成されている。 In FIG. 1, 1 is an absolute encoder, 5 is a battery, and 10 is a control device. When the power is on, power is supplied from the control device 10 to the absolute encoder 1 (not shown), and when the power is off, the control is performed. The power supply from the apparatus 10 is stopped, and the absolute encoder 1 is configured to operate by the power supply from the battery.
アブソリュートエンコーダ１は、放電回路２と情報送受信手段Ａ（３）と異常電圧検出手段４とで構成されている。 The absolute encoder 1 includes a discharge circuit 2, information transmission / reception means A (3), and abnormal voltage detection means 4.
異常電圧検出手段４はバッテリ５のバッテリ電圧２２の電圧レベルを検出し、バッテリ電圧２２がしきい値より下回った場合に異常電圧信号２１を出力する。しきい値の設定は、電源がオフの場合にバッテリ５からの電源供給によって動作可能なレベルの下限値に設定すればよいので、３．０Ｖ程度に設定されるケースが多い。 The abnormal voltage detection means 4 detects the voltage level of the battery voltage 22 of the battery 5 and outputs an abnormal voltage signal 21 when the battery voltage 22 falls below a threshold value. Since the threshold value may be set to a lower limit value of a level operable by power supply from the battery 5 when the power is off, it is often set to about 3.0V.
情報送受信手段Ａ（３）はアブソリュートエンコーダ１の情報として、異常電圧検出手段４で検出したバッテリ５の電圧情報をアブソリュートエンコーダ情報通信信号２３として制御装置１０へ伝達する。また、動作指令としてコマンド通信信号２４を制御装置１０から受け取る。この動作指令はバッテリ５の強制放電のオン／オフ指令であり、情報送受信手段Ａ（３）は動作指令に従い放電回路２へ強制放電指令２０を出力する。情報の伝達手段は配線の省線化のため、シリアル通信手段によって行うことが多い。 The information transmission / reception means A (3) transmits the voltage information of the battery 5 detected by the abnormal voltage detection means 4 as information of the absolute encoder 1 to the control device 10 as an absolute encoder information communication signal 23. Further, the command communication signal 24 is received from the control device 10 as an operation command. This operation command is an on / off command for forced discharge of the battery 5, and the information transmitting / receiving means A (3) outputs a forced discharge command 20 to the discharge circuit 2 in accordance with the operation command. Information transmission means is often performed by serial communication means in order to save wiring.
放電回路２は放電抵抗とスイッチ素子で構成され、バッテリと放電抵抗とスイッチ素子とグランドラインを直列に接続している。スイッチ素子をオン／オフすることによって、バッテリは放電抵抗を介してグランドラインに接続され、バッテリの電荷を放電することができるように構成されている。情報送受信手段Ａ（３）からの強制放電指令２０によって放電回路２のスイッチ素子をオン／オフすることができる。放電抵抗の抵抗値は、バッテリ５でアブソリュートエンコーダ１を動作させる場合の電流値より強制放電時の電流値が大きくなるように抵抗値を設定することで、短時間でバッテリ５の電極に生成された皮膜を除去することが可能である。また、強制放電時の電流値を大きくすることでバッテリ５の電圧降下が大きくなるが、皮膜が除去されて異常電圧検出手段４で検出したバッテリ電圧２２が正常に復帰すれば、バッテリ５からの電源供給による動作となった場合に電圧低下による異常が発生しない。 The discharge circuit 2 includes a discharge resistor and a switch element, and a battery, a discharge resistor, a switch element, and a ground line are connected in series. By turning on / off the switch element, the battery is connected to the ground line via the discharge resistor, and is configured to discharge the battery charge. The switch element of the discharge circuit 2 can be turned on / off by the forced discharge command 20 from the information transmitting / receiving means A (3). The resistance value of the discharge resistor is generated at the electrode of the battery 5 in a short time by setting the resistance value so that the current value at the time of forced discharge becomes larger than the current value when the absolute encoder 1 is operated by the battery 5. It is possible to remove the coating. Moreover, although the voltage drop of the battery 5 becomes large by increasing the current value at the time of forced discharge, if the film is removed and the battery voltage 22 detected by the abnormal voltage detection means 4 returns to normal, the voltage from the battery 5 Abnormality due to voltage drop does not occur when power is supplied.
以上がアブソリュートエンコーダ１の構成についての説明である。次に制御装置１０について説明する。 The above is the description of the configuration of the absolute encoder 1. Next, the control device 10 will be described.
制御装置１０は情報送受信手段Ｂ（６）と指令生成器７と状態観測手段８とで構成されている。 The control device 10 includes information transmission / reception means B (6), a command generator 7 and state observation means 8.
情報送受信手段Ｂ（６）は情報送受信手段Ａ（３）から送られたバッテリ５の電圧情報を受け取り、アブソリュートエンコーダ情報信号２５として状態観測手段８へ出力する。また、情報送受信手段Ｂ（６）はコマンド通信信号２４をアブソリュートエンコーダ１へ出力する。コマンド通信信号２４はバッテリ５の強制放電を行う指令であり、指令の生成方法については後述する。 The information transmission / reception means B (6) receives the voltage information of the battery 5 sent from the information transmission / reception means A (3), and outputs it to the state observation means 8 as an absolute encoder information signal 25. Further, the information transmission / reception means B (6) outputs a command communication signal 24 to the absolute encoder 1. The command communication signal 24 is a command for forcibly discharging the battery 5, and a method for generating the command will be described later.
状態観測手段８は情報送受信手段Ｂ（６）からアブソリュートエンコーダ情報信号２５を受け取る。この情報は前述したようにバッテリ５の電圧情報であり、外部から観測できるように表示する。表示する手段は、制御装置１０にＵＳＢ等によって接続されたＰＣの画面上への表示や、制御装置１０に付属されたＬＥＤや７ＳＥＧ−ＬＥＤによる表示で容易に実現できる。 The state observing means 8 receives an absolute encoder information signal 25 from the information transmitting / receiving means B (6). As described above, this information is the voltage information of the battery 5 and is displayed so that it can be observed from the outside. The means for displaying can be easily realized by displaying on the screen of a PC connected to the control device 10 by USB or the like, or by using an LED attached to the control device 10 or a 7SEG-LED.
指令生成器７は指令入力２７から指令信号２６を生成し、情報送受信手段Ｂ（６）へ出力する。外部からの入力は、制御装置１０にＵＳＢ等によって接続されたＰＣからのキー入力や、制御装置１０に付属されたスイッチ等による入力で容易に実現できる。 The command generator 7 generates a command signal 26 from the command input 27 and outputs it to the information transmission / reception means B (6). Input from the outside can be easily realized by key input from a PC connected to the control device 10 by USB or the like, or input by a switch or the like attached to the control device 10.
以上がアブソリュートエンコーダのバッテリ放電回路の各ブロックの動作である。次に
バッテリ５の長寿命化を図るための具体的な動作について説明する。
The above is the operation of each block of the battery discharge circuit of the absolute encoder. Next, a specific operation for extending the life of the battery 5 will be described.
電源がオンの状態で、バッテリ５の強制放電を行う指令入力２７を与えることで、前述したように放電回路２が動作し、バッテリ５は一定電流を消費する。この際に異常電圧検出手段４でバッテリ電圧２２の異常状態を検出し、異常の有無を情報送受信手段Ａ（３）および情報送受信手段Ｂ（６）を経由し、状態観測手段８で確認する。バッテリ５が正常の場合、強制放電の指令入力２７を停止する。バッテリ５が異常の場合継続して強制放電を行い、バッテリ５が正常になれば強制放電の指令入力２７を停止する。尚、強制放電を実施している間、バッテリ５のエラー検出は行わないようにすれば、装置がエラーで停止することはない。 When the command input 27 for forcibly discharging the battery 5 is given while the power is on, the discharge circuit 2 operates as described above, and the battery 5 consumes a constant current. At this time, the abnormal state of the battery voltage 22 is detected by the abnormal voltage detection means 4, and the presence / absence of the abnormality is confirmed by the state observation means 8 via the information transmission / reception means A (3) and the information transmission / reception means B (6). When the battery 5 is normal, the forced discharge command input 27 is stopped. If the battery 5 is abnormal, the forced discharge is continued, and if the battery 5 becomes normal, the forced discharge command input 27 is stopped. Note that if the error detection of the battery 5 is not performed during the forced discharge, the apparatus will not stop due to an error.
以上のような構成とすることで、簡易な操作で無駄な電力消費を抑えバッテリの長寿命化を図ることができる。 With the above configuration, it is possible to extend the life of the battery by suppressing unnecessary power consumption with a simple operation.
（実施の形態２）
図２を用いて本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１と異なるのは、制御装置１０Ａに遮断タイマ９を備えた点であり、この動作について説明する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference from the first embodiment is that the control device 10A includes a cutoff timer 9, and this operation will be described.
遮断タイマ９は指令生成器７からバッテリ５の強制放電を行う指令信号２６を受ける。遮断タイマ９は指令信号２６を受けると情報送受信手段Ｂ（６）へバッテリ５の強制放電を行う指令信号Ａ（２８）を送信し、前述したようにバッテリ５を強制放電させる。それと同時に遮断タイマ９は内蔵のタイマを起動し、一定時間経過後に出力した指令信号Ａ（２８）を停止させる。強制放電を停止させる遮断タイマ９の時間設定は、使用環境によって異なる設定にすれば、効率良く電極に生成される皮膜を除去することができる。 The cutoff timer 9 receives a command signal 26 for forcibly discharging the battery 5 from the command generator 7. When the cutoff timer 9 receives the command signal 26, it transmits a command signal A (28) for forcibly discharging the battery 5 to the information transmitting / receiving means B (6), forcibly discharging the battery 5 as described above. At the same time, the shut-off timer 9 starts a built-in timer and stops the command signal A (28) output after a predetermined time has elapsed. If the time setting of the cutoff timer 9 for stopping the forced discharge is set to be different depending on the use environment, the film generated on the electrode can be efficiently removed.
以上のような構成とすることで、放電回路のオン動作を自動的に遮断するタイマを用いて、設定時間経過後に自動的にオフさせることができるため、手動入力によって放電回路をオンした状態を放置することがなくなるため、バッテリの無駄な電力消費を抑えることができる。 With the above configuration, a timer that automatically shuts off the discharge circuit can be turned off automatically after the set time has elapsed. Since it is not left unattended, it is possible to suppress wasteful power consumption of the battery.
（実施の形態３）
図３を用いて本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１および実施の形態２と異なるのはアブソリュートエンコーダ１Ａの内部にバッテリ５の強制放電を実行する指令生成器７Ａを設けた点であり、この動作について説明する。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference from the first embodiment and the second embodiment is that a command generator 7A for executing forced discharge of the battery 5 is provided inside the absolute encoder 1A, and this operation will be described.
アブソリュートエンコーダ１Ａは放電回路２と異常電圧検出手段４と指令生成器７Ａとで構成されている。放電回路２と異常電圧検出手段４の構成および動作は実施の形態１と同じであるので説明は省略する。 The absolute encoder 1A includes a discharge circuit 2, an abnormal voltage detection means 4, and a command generator 7A. Since the configurations and operations of the discharge circuit 2 and the abnormal voltage detection means 4 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
指令生成器７Ａは電源がオンのときにバッテリ５の状態を確認するため、強制放電指令２０Ａを放電回路２へ出力する。強制放電指令２０Ａの生成は設定した時間間隔で行う。 The command generator 7A outputs a forced discharge command 20A to the discharge circuit 2 to confirm the state of the battery 5 when the power is on. The generation of the forced discharge command 20A is performed at set time intervals.
放電回路２は強制放電指令２０Ａによってバッテリ５の電荷放電を開始し、異常電圧検出手段４でバッテリ電圧２２の電圧レベルを検出する。バッテリ電圧２２がしきい値より高い場合は、指令生成器７Ａは直ちに強制放電指令２０Ａを停止させる信号を放電回路へ出力する。また、バッテリ電圧２２がしきい値より下回った場合に異常電圧信号２１を出力する。バッテリ５は電流が流れることによって電極に生成された皮膜が除去されると電圧降下が小さくなり、バッテリ電圧２２が正常な電圧レベルに復帰すれば、指令生成器７Ａは強制放電指令２０Ａを停止する。 The discharge circuit 2 starts the charge discharge of the battery 5 in response to the forced discharge command 20A, and the voltage level of the battery voltage 22 is detected by the abnormal voltage detection means 4. If battery voltage 22 is higher than the threshold value, command generator 7A immediately outputs a signal to stop forced discharge command 20A to the discharge circuit. Further, the abnormal voltage signal 21 is output when the battery voltage 22 falls below the threshold value. When the film generated on the electrode is removed due to the current flowing through the battery 5, the voltage drop becomes small, and when the battery voltage 22 returns to a normal voltage level, the command generator 7A stops the forced discharge command 20A. .
以上のような構成とすることで、エンコーダ内に放電指令生成器があり、バッテリの放電回路のオン／オフを自動的に行うことができるため、作業者の手間を掛けることがない。また、バッテリ電圧２２の電圧レベルに問題がない場合は、直ちに放電を停止させるので、バッテリの無駄な電力消費を抑えることができる。 With the configuration as described above, the discharge command generator is provided in the encoder, and the battery discharge circuit can be automatically turned on / off, so that it does not take the labor of the operator. Further, when there is no problem in the voltage level of the battery voltage 22, the discharge is immediately stopped, so that useless power consumption of the battery can be suppressed.
（実施の形態４）
図４を用いて本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態３と異なるのはアブソリュートエンコーダ１Ｂの内部に遮断タイマ９Ｂを備えた点であり、この動作について説明する。
(Embodiment 4)
Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. The difference from the third embodiment is that a cutoff timer 9B is provided inside the absolute encoder 1B, and this operation will be described.
遮断タイマ９Ｂは指令生成器７Ａからバッテリ５の強制放電を行う強制放電指令２０Ａを受ける。遮断タイマ９Ｂは強制放電指令２０Ａを受けると放電回路２へ指令信号Ａ（２８Ａ）を出力し、バッテリ５の放電を開始する。それと同時に遮断タイマ９Ｂは内蔵のタイマを起動し、一定時間経過後に出力した指令信号Ａ（２８Ａ）を停止させる。強制放電を停止させる遮断タイマ９Ｂの時間設定は、使用環境によって異なる設定にすれば、効率良く電極に生成される皮膜を除去することができる。 The cutoff timer 9B receives a forced discharge command 20A for forcibly discharging the battery 5 from the command generator 7A. When the cutoff timer 9B receives the forced discharge command 20A, it outputs a command signal A (28A) to the discharge circuit 2 and starts discharging the battery 5. At the same time, the shut-off timer 9B starts a built-in timer and stops the command signal A (28A) output after a predetermined time has elapsed. If the time setting of the cutoff timer 9B for stopping the forced discharge is set to be different depending on the use environment, the film generated on the electrode can be efficiently removed.
以上のような構成とすることで、放電回路のオン動作を自動的に遮断するタイマを用いて、設定時間経過後に自動的にオフさせることができるため、手動入力によって放電回路をオンした状態を放置することがなくなるため、バッテリの無駄な電力消費を抑えることができる。 With the above configuration, a timer that automatically shuts off the discharge circuit can be turned off automatically after the set time has elapsed. Since it is not left unattended, it is possible to suppress wasteful power consumption of the battery.
本発明のアブソリュートエンコーダは、バッテリの電極に形成された皮膜を容易な方法で除去し、バッテリの長寿命化を実現することができるため、産業用ロボットアーム等の駆動用モータの位置検出用等、電源オン動作で原点復帰をすることが難しいシステムや、バッテリ交換を容易にできないようなシステムに対し、特に有効である。 The absolute encoder of the present invention can remove the film formed on the battery electrode by an easy method and realize a long battery life, so that it can detect the position of a driving motor such as an industrial robot arm. This is particularly effective for a system in which it is difficult to return to the origin by a power-on operation or a system in which battery replacement cannot be easily performed.
１、１Ａ、１Ｂ アブソリュートエンコーダ
２ 放電回路
３ 情報送受信手段Ａ
４ 異常電圧検出手段
５ バッテリ
６ 情報送受信手段Ｂ
７、７Ａ 指令生成器
８ 状態観測手段
９ 遮断タイマ
１０、１０Ａ 制御装置
２０、２０Ａ 強制放電指令
２１ 異常電圧信号
２２ バッテリ電圧
２３ アブソリュートエンコーダ情報通信信号
２４ コマンド通信信号
２５ アブソリュートエンコーダ情報信号
２６、２６Ｂ 指令信号
２７ 指令入力
２８、２８Ａ 指令信号Ａ
1, 1A, 1B Absolute encoder 2 Discharge circuit 3 Information transmission / reception means A
4 Abnormal voltage detection means 5 Battery 6 Information transmission / reception means B
7, 7A Command generator 8 State observation means 9 Shutdown timer 10, 10A Control device 20, 20A Forced discharge command 21 Abnormal voltage signal 22 Battery voltage 23 Absolute encoder information communication signal 24 Command communication signal 25 Absolute encoder information signal 26, 26B Command Signal 27 Command input 28, 28A Command signal A
Claims (4)
前記バッテリの電圧低下を検出する異常電圧検出手段と、バッテリに蓄積された電荷を強制的に放電する放電回路と、アブリュートエンコーダと制御装置間でお互いの情報および指令を送受信する情報送受信手段と、前記制御装置が前記アブソリュートエンコーダからの情報を表示する状態観測手段と、外部からの入力によって前記放電回路に強制放電の指令を生成する指令生成器からなり、
外部からの入力によって前記指令生成器が前記放電回路に強制放電の指令を出力し、前記バッテリに蓄積された電荷を放電することを特徴とするアブソリュートエンコーダ。 In the absolute encoder that detects the rotation information of the motor using the battery even when the power is off,
An abnormal voltage detection means for detecting a voltage drop of the battery, a discharge circuit for forcibly discharging the charge accumulated in the battery, and an information transmission / reception means for transmitting and receiving mutual information and commands between the absolute encoder and the control device; The control device comprises state observation means for displaying information from the absolute encoder, and a command generator for generating a forced discharge command to the discharge circuit by an external input,
An absolute encoder, wherein the command generator outputs a forced discharge command to the discharge circuit by an external input, and discharges the electric charge accumulated in the battery.
前記バッテリの電圧低下を検出する異常電圧検出手段と、バッテリに蓄積された電荷を強制的に放電する放電回路と、前記放電回路に強制放電の指令を生成する指令生成器からなり、
前記異常電圧検出手段は、バッテリの電圧が異常となった場合に前記指令生成器へ強制放電の指令を出力し、バッテリの電圧が正常に戻った場合に前記指令生成器への強制放電の指令を停止し、バッテリの放電を停止することを特徴とするアブソリュートエンコーダ。 In the absolute encoder that detects the rotation information of the motor using the battery even when the power is off,
An abnormal voltage detection means for detecting a voltage drop of the battery, a discharge circuit for forcibly discharging the charge accumulated in the battery, and a command generator for generating a command for forced discharge to the discharge circuit,
The abnormal voltage detection means outputs a forced discharge command to the command generator when the battery voltage becomes abnormal, and a forced discharge command to the command generator when the battery voltage returns to normal. The absolute encoder is characterized by stopping the battery discharge.
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