JP2013070502A - Absolute encoder system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an absolute encoder capable of achieving a long service life of a battery by removing a film formed on electrodes of a battery with an easy method.SOLUTION: The absolute encoder includes: a discharge circuit for forcibly discharging the charge accumulated in a battery; a shut-off timer that monitors a period of time that the discharge circuit performs discharge operation; and a command generator that generates a discharge command by inputting a forcible discharge command and a discharge time. Upon detecting that a preset discharge time has elapsed, the shut-off timer terminates the forcible discharge.

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システムにおいて、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 system that uses a battery to detect motor rotation information 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なり、原点復帰動作が難しいロボットアームの位置検出等に用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, servo motors have been 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 motor rotations 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 robot arms that are difficult to move.

電源オフ時に多回転検出機能を働かせるため、アブソリュートエンコーダはバッテリを併用しており、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、モータが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動作温度範囲が広く、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発生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、電極に皮膜が形成されないようにする手法が提案されている（例えば、特許文献１）。   To make the multi-rotation detection function work when the power is off, the absolute encoder also uses a battery. It is configured. 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 a type of battery, lithium thionyl chloride batteries with a wide operating temperature range and little voltage fluctuation until the end of the life are often used, but when the battery current consumption is low, a film is formed on the electrode, and this film is an internal resistance. Thus, there is a problem that a voltage drop occurs when a current is passed, 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 not formed on an electrode by providing a timer and periodically forcibly discharging the battery (for example, Patent Document 1).

特開２００１−１９７６７３号公報JP 2001-197673 A

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, so that more current is consumed than necessary and the life of the battery is reduced. 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システムにおいて、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 system that detects motor rotation information 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システムは、電源オフ時にもバッテリからの電源供給で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システムにおいて、前記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、前記放電回路が放電動作を行う時間を計数する遮断タイマと、外部装置と情報の伝達を行う第１の情報送受信手段（図面の情報送受信手段Ａ）で構成されるアブソリュートエンコーダと、放電の指令信号を生成する指令生成器と、外部装置と情報の伝達を行う第２の情
報送受信手段（図面の情報送受信手段Ｂ）で構成される制御装置からなり、前記制御装置に放電指令と放電時間を設定し、前記指令生成器は放電指令と放電時間からなる放電指令信号を前記第２の情報送受信手段（図面の情報送受信手段Ｂ）によって前記アブソリュートエンコーダに伝達して前記放電回路が前記バッテリの放電を開始し、前記遮断タイマが放電している時間を計数し、前記指令生成器からの指令で設定された放電時間を経過した後に前記放電回路が放電を停止する。 In order to solve the above-mentioned problem, the absolute encoder system according to claim 1 is an absolute encoder system that detects rotation information of a motor by power supply from a battery even when the power is off, and forcibly stores the electric charge accumulated in the battery. An absolute circuit composed of a discharge circuit that discharges to the outside, a shut-off timer that counts the time during which the discharge circuit performs a discharge operation, and first information transmission / reception means (information transmission / reception means A in the drawing) that communicates information with an external device The control device comprises an encoder, a command generator for generating a discharge command signal, and second information transmitting / receiving means (information transmitting / receiving means B in the drawing) for transmitting information to and from an external device. A discharge command and a discharge time are set, and the command generator transmits a discharge command signal comprising the discharge command and the discharge time to the second information transmission / reception Is transmitted to the absolute encoder by the stage (information transmission / reception means B in the drawing), the discharge circuit starts discharging the battery, counts the time during which the shut-off timer is discharged, and receives a command from the command generator. The discharge circuit stops discharging after a set discharge time has elapsed.

また、請求項２に記載のアブソリュートエンコーダシステムは、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、前記バッテリの電圧状態を観測する状態観測手段を設け、前記バッテリの電圧が正常に戻った場合に前記指令生成器が放電を停止する指令を出力し、前記放電回路が放電を停止する。   Further, the absolute encoder system according to claim 2 is provided with an abnormal voltage detecting means for detecting a voltage drop of the battery and a state observing means for observing the voltage state of the battery, and the voltage of the battery has returned to normal. In this case, the command generator outputs a command to stop the discharge, and the discharge circuit stops the discharge.

以後、図面の記載に合わせ、第１の情報送受信手段を情報送受信手段Ａ、第２の情報送受信手段を情報送受信手段Ｂとして説明する。   Hereinafter, the first information transmission / reception means will be described as information transmission / reception means A, and the second information transmission / reception means will be described as information transmission / reception means B in accordance with the description of the drawings.

請求項１に記載のアブソリュートエンコーダによれば、バッテリを放電させる時間を設定してバッテリの放電を開始するため、放電を停止することを忘れてバッテリの寿命を著しく低下させることなく、バッテリの長寿命化を図ることができる。   According to the absolute encoder of the first aspect of the invention, since the battery discharge is started by setting the time for discharging the battery, the length of the battery can be reduced without forgetting to stop the discharge and significantly reducing the battery life. 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、バッテリの低下を監視しながらバッテリの放電を行うことができるので、放電中でもバッテリの状態が正常に復帰すれば放電動作を停止させることができるので、バッテリの無駄な電力消費を抑えて更にバッテリの長寿命化を図ることができる。   According to the absolute encoder of the second aspect, since the battery can be discharged while monitoring the decrease in the battery, the discharging operation can be stopped if the state of the battery returns to normal even during discharging. Therefore, it is possible to further extend the life of the battery by suppressing unnecessary power consumption of the battery.

従って、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システムを提供することができる。   Therefore, since the coating film formed on the battery electrode can be removed by simple observation means and discharge means, an absolute encoder system that can easily realize a long battery life can be provided.

本発明の実施例１におけるバッテリ放電回路のブロック図1 is a block diagram of a battery discharge circuit in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例１におけるバッテリ放電回路の別例のブロック図The block diagram of another example of the battery discharge circuit in Example 1 of this invention 実施例２のバッテリ放電回路のブロック構成図Block configuration diagram of the battery discharge circuit of the second embodiment 実施例２のバッテリ放電回路の別例１のブロック構成図The block block diagram of the other example 1 of the battery discharge circuit of Example 2 実施例２のバッテリ放電回路の別例２のブロック構成図The block block diagram of the other example 2 of the battery discharge circuit of Example 2 実施例２のバッテリ放電回路の別例３のブロック構成図The block block diagram of the other example 3 of the battery discharge circuit of Example 2

第１の発明は、電源オフ時にもバッテリからの電源供給で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システムにおいて、前記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、前記放電回路が放電動作を行う時間を計数する遮断タイマと、外部装置と情報の伝達を行う情報送受信手段Ａで構成されるアブソリュートエンコーダと、放電の指令信号を生成する指令生成器と、外部装置と情報の伝達を行う情報送受信手段Ｂで構成される制御装置からなり、前記制御装置に放電指令と放電時間を設定し、前記指令生成器は放電指令と放電時間からなる放電指令信号を前記情報送受信手段Ｂによって前記アブソリュートエンコーダに伝達して前記放電回路が前記バッテリの放電を開始し、前記遮断タイマが放電している時間を計数し、前記指令生成器からの指令で設定された放電時間を経過した後に前記放電回路が放電を停止することができるため、放電を停止することを忘れてバッテリの寿命を著しく低下させることなく、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, there is provided an absolute encoder system for detecting rotation information of a motor by power supply from a battery even when the power is turned off, a discharge circuit for forcibly discharging the charge accumulated in the battery, and the discharge circuit An interruption encoder that counts the time during which the operation is performed, an absolute encoder that includes information transmitting / receiving means A that transmits information to and from an external device, a command generator that generates a discharge command signal, and information transmission to the external device The information transmission / reception means B includes a control device configured to set a discharge command and a discharge time in the control device, and the command generator generates a discharge command signal including the discharge command and the discharge time by the information transmission / reception means B. The time when the discharge circuit starts discharging the battery and the shut-off timer discharges is transmitted to the absolute encoder. Since the discharge circuit can stop discharging after the discharge time set by the command from the command generator has elapsed, without forgetting to stop the discharge and without significantly reducing the life of the battery Thus, the battery life can be extended.

第２の発明は、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、前記バッテリの電圧状態を観測する状態観測手段を設け、前記バッテリの電圧が正常に戻った場合に前記指令生成器が放電を停止する指令を出力し、前記放電回路が放電を停止することができるため、放電中でもバッテリの状態が正常に復帰すれば放電動作を停止させることができるので、バッテリの無駄な電力消費を抑えて更にバッテリの長寿命化を図ることができる。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an abnormal voltage detecting means for detecting a voltage drop of the battery and a state observing means for observing the voltage state of the battery, and the command generator is provided when the battery voltage returns to normal. Since the discharge circuit can output a command to stop the discharge and the discharge circuit can stop the discharge, the discharge operation can be stopped if the state of the battery returns to normal even during the discharge. The battery life can be further extended by suppressing the battery life.

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システムについて、図１を用いて説明する。図１は実施例１におけるバッテリ放電回路のブロック構成図であり、アブソリュートエンコーダ１、制御装置１０、バッテリ５で構成されている。以下に各動作について説明する。 (Embodiment 1)
An absolute encoder system according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block configuration diagram of a battery discharge circuit according to the first embodiment, and includes an absolute encoder 1, a control device 10, and a battery 5. Each operation will be described below.

制御装置１０は情報送受信手段Ｂ（６）と指令生成器７で構成されている。   The control device 10 includes information transmission / reception means B (6) and a command generator 7.

指令生成器７は外部からバッテリを強制的に放電する指令入力２７を受けることにより、強制放電を行う指令信号２６を生成する。外部からの指令入力は制御装置とＰＣ（パーソナルコンピューター）をＵＳＢ、ＲＳ２３２Ｃ等のインターフェースで接続して、ＰＣからの指令信号を入力する。このＰＣからの入力は放電指令と、放電時間の設定からなり、指令信号２６としてこれらの情報を出力する。あらかじめ放電時間が決められている場合は放電指令だけでよいので、ディジタルスイッチによるＯＮ／ＯＦＦによって操作する構成でもよい。   The command generator 7 generates a command signal 26 for forced discharge by receiving a command input 27 for forcibly discharging the battery from the outside. For command input from the outside, a control device and a PC (personal computer) are connected by an interface such as USB or RS232C, and a command signal from the PC is input. The input from this PC consists of the discharge command and the setting of the discharge time. If the discharge time is determined in advance, only the discharge command is required, and the operation may be performed by ON / OFF using a digital switch.

情報送受信手段Ｂ（６）は前記指令生成器７から放電指令と放電時間からなる指令信号２６を受け、アブソリュートエンコーダ１へ送信するデータに変換し、コマンド通信信号２４として送信する。情報送受信手段Ｂ（６）と後述する情報送受信手段Ａ（３）間で行う信号の送受信はシリアル通信によって行うことにより、少ない配線で多くの情報を送受信することができる。近年のエンコーダが制御装置に１回転位置情報を伝える場合、シリアル通信により行うのが一般的であるが、このシリアル通信を使用して放電指令と放電時間を伝えてもよい。またあらかじめ放電時間が決められている場合は情報が制御装置１０からの放電指令だけでよいので、Ｈ／Ｌのディジタル信号で情報を伝える構成としてもよい。   The information transmitting / receiving means B (6) receives a command signal 26 comprising a discharge command and a discharge time from the command generator 7, converts it into data to be transmitted to the absolute encoder 1, and transmits it as a command communication signal 24. By transmitting and receiving signals between the information transmission / reception means B (6) and the information transmission / reception means A (3), which will be described later, by serial communication, a large amount of information can be transmitted and received with fewer wires. When a recent encoder transmits one-rotation position information to a control device, it is generally performed by serial communication. However, this serial communication may be used to transmit a discharge command and a discharge time. Further, when the discharge time is determined in advance, the information only needs to be a discharge command from the control device 10, so that the information may be transmitted by an H / L digital signal.

以上が制御装置１０の役割である。次にバッテリ５について説明する。   The above is the role of the control device 10. Next, the battery 5 will be described.

５はバッテリであり、産業用途では使用温度範囲が広く、寿命末期まで出力電圧が安定していることから塩化チオニルリチウム電池が用いられる。バッテリ５はアブソリュートエンコーダ１が制御装置１０からの電源が遮断された場合にアブソリュートエンコーダ１の内部回路へ電源を供給するためのものである。電源が遮断された停電モード時には、アブソリュートエンコーダ１はモータが何回回転したかを検出する多回転検出回路のみを動作させて、バッテリの長寿命化を図る。制御装置１０から電源が投入された通常モード時には、バッテリ５からの電源供給は遮断し、アブソリュートエンコーダ１の全ての回路は制御装置１０からの電源供給により動作させる。以上がバッテリ５の動作である。次にアブソリュートエンコーダ１について説明する。   Reference numeral 5 denotes a battery. For industrial applications, a use temperature range is wide, and an output voltage is stable until the end of its life, so that a lithium thionyl chloride battery is used. The battery 5 is for supplying power to the internal circuit of the absolute encoder 1 when the power from the control device 10 is cut off. In the power failure mode in which the power is cut off, the absolute encoder 1 operates only the multi-rotation detection circuit that detects how many times the motor has rotated, thereby extending the battery life. In the normal mode in which power is supplied from the control device 10, the power supply from the battery 5 is cut off, and all the circuits of the absolute encoder 1 are operated by the power supply from the control device 10. The above is the operation of the battery 5. Next, the absolute encoder 1 will be described.

アブソリュートエンコーダ１は、放電回路２、情報送受信手段Ａ（３）、遮断タイマ９で構成されている。   The absolute encoder 1 includes a discharge circuit 2, information transmission / reception means A (3), and a cutoff timer 9.

情報送受信手段Ａ（３）は、制御装置１０の情報送受信手段Ｂ（６）から送信された情報を受信するためのものであり、制御装置１０から送信されたコマンド通信信号２４を受けて、アブソリュートエンコーダ１で利用できる信号に変換する。これらの受信した情報は放電指令と放電時間の指令であり、強制放電指令２０として出力する。情報送受信手段Ａ（３）と情報送受信手段Ｂ（６）の通信手段は、前述したようにシリアル通信によって行うことにより、少ない配線で多くの情報を送受信することができる。近年のエンコーダが制御装置に１回転位置情報を伝える場合、シリアル通信により行うのが一般的であるが、このシリアル通信を使用して放電指令と放電時間を伝えてもよい。また情報が制御装置１０からの放電指令だけの場合、Ｈ／Ｌのディジタル信号で情報を伝える構成としてもよい。   The information transmission / reception means A (3) is for receiving the information transmitted from the information transmission / reception means B (6) of the control device 10, and receives the command communication signal 24 transmitted from the control device 10 and receives the absolute value. The signal is converted into a signal that can be used by the encoder 1. The received information is a discharge command and a discharge time command, and is output as a forced discharge command 20. The communication means of the information transmission / reception means A (3) and the information transmission / reception means B (6) can transmit and receive a large amount of information with a small number of wires by performing serial communication as described above. When a recent encoder transmits one-rotation position information to a control device, it is generally performed by serial communication. However, this serial communication may be used to transmit a discharge command and a discharge time. Further, when the information is only a discharge command from the control device 10, the information may be transmitted by an H / L digital signal.

放電回路２は情報送受信手段Ａ（３）からの強制放電指令２０の放電指令を受け、バッテリ５に蓄えられている電荷を強制的に放電する。放電回路はバッテリ５のプラス端子に抵抗とトランジスタ等のスイッチング素子を直列に接続することで容易に実現できる。ここで抵抗は強制放電を行う際の電流の大きさを決めるものであり、放電の電流値が１ｍＡから１０ｍＡ程度となるように設定することにより、放電の効果を有効に作用させることができる。   The discharge circuit 2 receives the discharge command of the forced discharge command 20 from the information transmitting / receiving means A (3) and forcibly discharges the charge stored in the battery 5. The discharge circuit can be easily realized by connecting a resistor and a switching element such as a transistor in series to the positive terminal of the battery 5. Here, the resistor determines the magnitude of current when forced discharge is performed. By setting the current value of the discharge to be about 1 mA to 10 mA, the effect of discharge can be effectively exerted.

遮断タイマ９は情報送受信手段Ａ（３）からの強制放電指令２０の放電指令と放電時間を受けるとタイマによる時間の計数を開始する。タイマにより計数した時間が情報受信手段Ａ（３）からの強制放電指令２０の放電時間に到達すると放電回路２に対し放電停止信号２８を出力し、放電回路２はバッテリの放電を停止する。   When the cutoff timer 9 receives the discharge command and the discharge time of the forced discharge command 20 from the information transmission / reception means A (3), it starts counting the time by the timer. When the time counted by the timer reaches the discharge time of the forced discharge command 20 from the information receiving means A (3), a discharge stop signal 28 is output to the discharge circuit 2, and the discharge circuit 2 stops discharging the battery.

以上のようにアブソリュートエンコーダ１が放電指令と放電時間の指令を受けるような構成とすることにより、バッテリ５の使用状況に応じて放電時間を任意に設定することができるので、無駄な放電によるバッテリの消費を増大させることがなく、また放電停止指令の未実行によって更にバッテリの消費を著しく増大させることがなく、バッテリの電極に形成された皮膜を容易に除去することができるので、バッテリの長寿命化を図ることができる。   Since the absolute encoder 1 is configured to receive the discharge command and the discharge time command as described above, the discharge time can be arbitrarily set according to the usage state of the battery 5, so that the battery due to wasteful discharge can be set. The film formed on the electrode of the battery can be easily removed without increasing the battery consumption and without significantly increasing the battery consumption due to the non-execution of the discharge stop command. Life can be extended.

また、図１では制御装置１０の外部から放電指令と放電時間の指令入力を与える構成としているが、産業用設備のようにシステムの稼動スケジュールが定まっている場合は図２のように制御装置１０ａの内部にメモリ１１と起動タイマ１２を設け、定期的に放電指令と放電時間からなる強制放電タイマ信号３０が出力されるような構成としてもよい。   In FIG. 1, a discharge command and a discharge time command input are given from the outside of the control device 10, but when the system operation schedule is fixed as in the case of industrial equipment, the control device 10 a as shown in FIG. 2. The memory 11 and the start-up timer 12 may be provided inside and a forced discharge timer signal 30 consisting of a discharge command and a discharge time may be output periodically.

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３を用いて本発明の実施例２について説明する。実施の形態１と異なるのは、アブソリュートエンコーダ１ａに異常電圧検出手段４と、制御装置１０ｂに状態観測手段８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 absolute encoder 1a is provided with the abnormal voltage detecting means 4 and the control device 10b is provided with the state observing means 8, and this operation will be described.

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る。例えば、バッテリ５の電圧は塩化チオニルリチウムの場合３．６Ｖであるので、アブソリュートエンコーダ１ａは３Ｖ〜３．６Ｖで動作するように構成する。従って異常電圧検出手段４のしきい値電圧は３．０Ｖ程度に設定すればよい。バッテリ５の電極に皮
膜が形成されて内部抵抗が高くなっている場合、放電時には電圧降下が大きくなり、バッテリ電圧２２はしきい値を下回るので、異常電圧検出手段４はバッテリ５の異常を検出する。放電により皮膜が除去され、バッテリ電圧２２がしきい値を上回ると異常電圧検出手段４によってバッテリ５が正常であることを検出する。 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. The threshold value is set to a lower limit value of a level that can be operated by supplying power from the battery 5 when the power is off. For example, since the voltage of the battery 5 is 3.6 V in the case of lithium thionyl chloride, the absolute encoder 1 a is configured to operate at 3 V to 3.6 V. Therefore, the threshold voltage of the abnormal voltage detection means 4 may be set to about 3.0V. When a film is formed on the electrode of the battery 5 and the internal resistance is high, the voltage drop becomes large during discharging and the battery voltage 22 falls below the threshold value, so that the abnormal voltage detection means 4 detects the abnormality of the battery 5. To do. When the film is removed by discharge and the battery voltage 22 exceeds the threshold value, the abnormal voltage detection means 4 detects that the battery 5 is normal.

異常電圧検出手段４で検出した異常電圧信号２１は、情報送受信手段Ａ（３）でアブソリュートエンコーダ情報通信信号２３に変換され、制御装置１０ｂへ伝達する。アブソリュートエンコーダ情報通信信号２３は制御装置１０ｂの情報送受信手段Ｂ（６）で受信し、アブソリュートエンコーダ情報信号２５に変換される。   The abnormal voltage signal 21 detected by the abnormal voltage detecting means 4 is converted into an absolute encoder information communication signal 23 by the information transmitting / receiving means A (3) and transmitted to the control device 10b. The absolute encoder information communication signal 23 is received by the information transmitting / receiving means B (6) of the control device 10b and converted into an absolute encoder information signal 25.

状態観測手段８はアブソリュートエンコーダ情報信号２５からバッテリ電圧レベルの情報を取り込み、バッテリ状態信号２９を出力する。   The state observing means 8 takes in battery voltage level information from the absolute encoder information signal 25 and outputs a battery state signal 29.

指令生成器７ｂはバッテリ状態信号２９によってバッテリ電圧レベルが正常か異常の判断を行い、放電動作中にバッテリ電圧レベルが正常（しきい値を上回っている）の場合に放電を停止する信号を出力する。   The command generator 7b determines whether the battery voltage level is normal or abnormal based on the battery state signal 29, and outputs a signal to stop discharging when the battery voltage level is normal (exceeding a threshold value) during the discharging operation. To do.

また、放電時間が経過した後、バッテリ電圧レベルが異常（しきい値を下回っている）場合は再度放電指令を出力してもよい。   Further, after the discharge time has elapsed, if the battery voltage level is abnormal (below the threshold value), the discharge command may be output again.

また、放電時間が経過した後、バッテリ電圧レベルが異常（しきい値を下回っている）場合はバッテリの寿命としてエラーを出力してもよい。   Further, if the battery voltage level is abnormal (below the threshold) after the discharge time has elapsed, an error may be output as the battery life.

また、図３では制御装置１０の外部から放電指令と放電時間の指令入力を与える構成としているが、産業用設備のようにシステムの稼動スケジュールが定まっている場合は図４のように制御装置１０ａの内部にメモリ１１と起動タイマ１２を設け、定期的に放電指令と放電時間からなる強制放電タイマ信号３０が出力されるような構成としてもよい。   In FIG. 3, the discharge command and the discharge time command are input from the outside of the control device 10, but when the system operation schedule is determined as in industrial equipment, the control device 10a is as shown in FIG. The memory 11 and the start-up timer 12 may be provided inside and a forced discharge timer signal 30 consisting of a discharge command and a discharge time may be output periodically.

また、図３および図４ではアブソリュートエンコーダ１ａ内に異常電圧検出手段４を設けてバッテリ５の電圧レベルを検出しているが、図５および図６のように制御装置１０ｄ、１０ｅ内にバッテリ５を経由し、制御装置１０ｄ、１０ｅ内に設けた異常電圧検出手段４ａによってバッテリ５の電圧レベルを検出するような構成としてもよい。   3 and 4, the abnormal voltage detection means 4 is provided in the absolute encoder 1a to detect the voltage level of the battery 5. However, as shown in FIGS. 5 and 6, the battery 5 is included in the control devices 10d and 10e. It is good also as a structure which detects the voltage level of the battery 5 by the abnormal voltage detection means 4a provided in the control apparatuses 10d and 10e via this.

また、バッテリ５の電圧レベルの正常か異常の判断はしきい値との比較により２値化された信号で行うのではなく、ＡＤコンバータによってアナログからディジタルデータに変換された値を用いることで、バッテリの放電時に電圧レベルが上昇したか、下降したかの復帰状態が分かるので、放電したにも係わらず電圧レベルが下降した場合はバッテリの寿命であると直ぐに判断することができる。   In addition, whether the voltage level of the battery 5 is normal or abnormal is not determined by a signal binarized by comparison with a threshold value, but by using a value converted from analog to digital data by an AD converter, Since the return state of whether the voltage level has increased or decreased when the battery is discharged can be known, it can be immediately determined that the battery is at the end of its lifetime if the voltage level decreases despite being discharged.

以上のような構成とすることで、放電動作時にバッテリ電圧の復帰状態が分かるので、無駄な放電による消費を抑えバッテリの長寿命化を図ることができる。また、バッテリの電圧低下が皮膜形成によるものか、寿命によるものかの判断が可能となる。   With the above configuration, the battery voltage recovery state can be known during the discharging operation, so that consumption due to useless discharge can be suppressed and the battery life can be extended. In addition, it is possible to determine whether the battery voltage drop is due to film formation or due to lifetime.

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、４ａ 異常電圧検出手段
５ バッテリ
６ 情報送受信手段Ｂ
７、７ａ、７ｂ、７ｃ 指令生成器
８、８ａ 状態観測手段
９ 遮断タイマ
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ 制御装置
２０ 強制放電指令
２１、２１ａ 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 指令信号
２７ 指令入力
２８ 放電停止信号
２９ バッテリ状態信号
３０ 強制放電タイマ信号
３１ 強制放電情報記憶値 1, 1a, 1b Absolute encoder 2 Discharge circuit 3 Information transmission / reception means A
4, 4a Abnormal voltage detection means 5 Battery 6 Information transmission / reception means B
7, 7a, 7b, 7c Command generator 8, 8a State observation means 9 Shut-down timer 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e Controller 20 Forced discharge command 21, 21a Abnormal voltage signal 22 Battery voltage 23 Absolute encoder information communication Signal 24 Command communication signal 25 Absolute encoder information signal 26 Command signal 27 Command input 28 Discharge stop signal 29 Battery status signal 30 Forced discharge timer signal 31 Forced discharge information storage value

Claims (2)

電源オフ時にもバッテリからの電源供給で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システムにおいて、
前記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、前記放電回路が放電動作を行う時間を計数する遮断タイマと、外部装置と情報の伝達を行う第１の情報送受信手段で構成されるアブソリュートエンコーダと、放電の指令信号を生成する指令生成器と、外部装置と情報の伝達を行う第２の情報送受信手段で構成される制御装置からなり、
前記制御装置に放電指令と放電時間を設定し、前記指令生成器は放電指令と放電時間からなる放電指令信号を前記第２の情報送受信手段によって前記アブソリュートエンコーダに伝達して前記放電回路が前記バッテリの放電を開始し、前記遮断タイマが放電している時間を計数し、前記指令生成器からの指令で設定された放電時間を経過した後に前記放電回路が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システム。 In the absolute encoder system that detects motor rotation information by power supply from the battery even when the power is off,
It comprises a discharge circuit for forcibly discharging the electric charge accumulated in the battery, a shut-off timer for counting the time for which the discharge circuit performs a discharge operation, and a first information transmitting / receiving means for transmitting information to and from an external device. An absolute encoder, a command generator for generating a discharge command signal, and a control device comprising a second information transmitting / receiving means for transmitting information to and from an external device,
A discharge command and a discharge time are set in the control device, and the command generator transmits a discharge command signal composed of the discharge command and the discharge time to the absolute encoder by the second information transmitting / receiving means, and the discharge circuit is connected to the battery. The discharge circuit stops the discharge after the discharge time set by the command from the command generator has elapsed, and the discharge circuit stops the discharge. Encoder system. 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、前記バッテリの電圧状態を観測する状態観測手段を設け、
前記バッテリの電圧が正常に戻った場合に前記指令生成器が放電を停止する指令を出力し、前記放電回路が放電を停止することを特徴とする請求項１に記載のアブソリュートエンコーダシステム。 An abnormal voltage detection means for detecting a voltage drop of the battery, and a state observation means for observing the voltage state of the battery,
The absolute encoder system according to claim 1, wherein when the voltage of the battery returns to normal, the command generator outputs a command to stop discharging, and the discharging circuit stops discharging.
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