JP2018021789A - メモリ情報を消去可能なエンコーダ及びこれを備えるモータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】エンコーダに記憶された交換前のモータに関するモータ固有情報が、エンコーダの新たな取付け先のモータで使用されないようにする、エンコーダ及びこれを備えるモータシステムを実現する。【解決手段】モータ２の位置もしくは速度に関する情報を検出するエンコーダ１は、エンコーダ１に取り付けられるモータ２に関するモータ固有情報が記憶されるメモリ１１と、エンコーダ１がモータ２から取り外されたか否かを判定する取付け判定部１２と、エンコーダ１がモータ２から取り外されたと取付け判定部１２により判定されたときに、メモリ１１に記憶されていたモータ固有情報を消去するメモリ情報消去部１３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、モータの位置もしくは速度に関する情報を検出するエンコーダ及びこれを備えるモータシステムに関する。

近年、モータの位置もしくは速度に関する情報を検出するエンコーダ内に設けられたメモリに、当該モータに関するモータ固有情報を記憶させてモータの管理に用いることが行われている。具体的には、エンコーダ内のメモリに、モータの形式やシリアル番号を記憶させてモータの修理などの保守作業に利用したり、あるいは、モータ制御パラメータの呼出し番号を記憶させてプラグランドプレイでパラメータを自動設定可能にしたり、あるいは、モータの逆起電力定数、インダクタンス、抵抗、取付けずれ角度といったモータ固有情報を記憶させてモータ制御の効率化、安定化を図ることが行われている。

例えば、ＡＣ同期モータにエンコーダを取り付ける作業に使用するＡＣ同期モータの磁極位置調整装置において、組立て取り付け時におけるＡＣ同期モータの磁極の原点位置とエンコーダの原点とのずれ角を計算して、エンコーダ内のメモリ装置に記憶し、ソフト的にずれ角の補正による調整を行う技術がある（例えば、特許文献１参照。）。

例えば、エンコーダを交換する際に、交換する前のエンコーダのメモリに記憶されたモータ関連データを、交換する新たなエンコーダのメモリに書き込むことで、保守性の向上を図る技術がある（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００４−７２９０２号公報 特開平１１−１６１３３６号公報

メモリにモータ固有情報が記憶されているエンコーダを当該モータ固有情報に対応するモータから取り外して別のモータに取り付けた場合、エンコーダのメモリには取外し前の元のモータに関するモータ固有情報が記憶されたままであり、このモータ固有情報は、交換先である新たなモータにとっては間違った情報であり、何ら役に立たない。例えば、エンコーダのメモリに残された取外し前の元のモータの逆起電力定数、インダクタンス、抵抗、取付けずれ角度といったモータ個体情報は、交換先のモータには適合しないので、取外し前の元のモータに関するモータ固有情報が記憶されたままのエンコーダを用いて交換先である新たなモータについての位置や速度の検出に用いたとしても、当該エンコーダによる検出結果には誤差が含まれることなり、その結果、当該エンコーダの検出結果に基づいてモータを制御するとモータの誤動作や制御不能を引き起こすおそれがある。また、取外し前の元のモータ制御パラメータの呼出し番号、モータの形式やシリアル番号は、当然のことながら交換先のモータとっては無意味な情報である。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、エンコーダに記憶された交換前のモータに関するモータ固有情報が、エンコーダの新たな取付け先のモータで使用されないようにする、エンコーダ及びこれを備えるモータシステムを提供することにある。

上記目的を実現するために、本発明においては、モータの位置もしくは速度に関する情報を検出するエンコーダは、エンコーダに取り付けられるモータに関するモータ固有情報が記憶されるメモリと、エンコーダがモータから取り外されたか否かを判定する取付け判定部と、エンコーダがモータから取り外されたと取付け判定部により判定されたときに、メモリに記憶されていたモータ固有情報を消去するメモリ情報消去部と、を備える。

ここで、取付け判定部は、エンコーダがモータに取り付けられたときに、モータに設けられた温度センサから引き出された導線と接続され、エンコーダがモータから取り外されたときに、導線との接続が解除される接続検知用コネクタと、接続検知用コネクタと上記導線との接続が解除されたか否かを判定する判定処理部と、を備え、判定処理部は、接続検知用コネクタと上記導線との接続が解除されたと判定した場合にエンコーダがモータから取り外されたと判定する。

また、本発明によれば、モータと、モータの位置もしくは速度に関する情報を検出する上記エンコーダと、を備えるモータシステムにおいて、モータは、モータの温度を検出する温度センサと、温度センサから引き出された導体を、エンコーダに設けられた接続検知用コネクタに接続するためのモータ側コネクタと、を有する。

本発明によれば、エンコーダに記憶された交換前のモータに関するモータ固有情報が、エンコーダの新たな取付け先のモータで使用されないようにする、エンコーダ及びこれを備えるモータシステムを実現することができる。エンコーダ内のメモリに記憶されるモータ固有情報は、モータの修理などの保守作業に利用したり、プラグランドプレイでパラメータを自動設定可能にしたり、モータ制御の効率化、安定化を図ることを目的として用いられるものであるが、本発明によれば、エンコーダがモータから取り外されるとモータ固有情報がエンコーダ内のメモリから消去されるので、取り外したエンコーダを交換先の新たなモータに取り付けても、取外し前のモータに関するモータ固有情報が使用されることはなく、新たなモータについての位置や速度の検出に用いたとしても、エンコーダの検出誤差及びモータの誤動作の発生といったような悪影響を防ぐことができる。

本発明の実施形態によるエンコーダを示すブロック図であって、（Ａ）はエンコーダがモータに取り付けられている場合を示し、（Ｂ）はエンコーダがモータから取り外された場合を示す。 本発明の実施形態によるエンコーダ１及びこれを備えるモータシステム１００におけるメモリに記憶されたモータ固有情報の消去処理の動作フローを示すフローチャートである。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面において、同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図面に示される形態は本発明を実施するための一つの例であり、本発明は図示された形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態によるエンコーダを示すブロック図であって、（Ａ）はエンコーダがモータに取り付けられている場合を示し、（Ｂ）はエンコーダがモータから取り外された場合を示す。

モータシステム１００は、エンコーダ１及びモータ２によって構成される。

モータ２は、モータ２の温度を検出する温度センサ３１と、温度センサ３１から引き出された導体３３をエンコーダ１に設けられた接続検知用コネクタ２１に接続するためのモータ側コネクタ３２と、を有する。温度センサ３１からはグランド線を含めて２本の信号線が引き出されてモータ制御装置（図示せず）に接続されており、温度センサ３１で検知された温度情報に関する電気信号は、温度センサ３１からの信号線を経由してモータ制御装置（図示せず）に送られている。導体３３はこの温度センサ３１からの信号線から分岐して引き出されるものである。詳細については後述するが、本発明では、エンコーダ１内の接続検知用コネクタ２１とモータ２内の温度センサ３１から引き出された導体３３との接続が解除されたか否かに基づいて、エンコーダ１がモータ２から取り外されたか否かが判定される。

モータ２の位置もしくは速度に関する情報を検出するエンコーダ１は、メモリ１１と、取付け判定部１２と、メモリ情報消去部１３と、を備える。取付け判定部１２は、接続検知用コネクタ２１と判定処理部２２とを有する。エンコーダ１において、モータ２の位置もしくは速度に関する情報を検出する演算処理部（図示せず）の構成自体は本発明を限定するものではなく、例えばＣＰＵやＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）などを用いて公知の構成にて実現されてもよい。例えば、被検出体であるモータ２のロータ（図示せず）の位置を検出するためにエンコーダ１が用いられる場合は、エンコーダ１の感知部（図示せず）によって感知されたモータ２のロータの位置に対応した位相が互いに９０度異なる２相（ａ相およびｂ相）の正弦波に基づいて、ロータの位置及び回転方向に係る情報を検出する。

メモリ１１は、エンコーダ１に取り付けられるモータ２に関するモータ固有情報が記憶するものであり、例えば記憶内容を消去可能なＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリにて構成される。モータ固有情報の例としては、モータ２の種類、仕様、版数、ロット番号、及びシリアル番号などのようなモータ２を特定する情報、モータ制御パラメータの呼出し番号、モータ２の逆起電力定数、インダクタンス、及び抵抗、並びに、モータ２に対するエンコーダ１の取付けずれ角度などがある。またさらに、これら以外の情報をモータ固有情報としてメモリ１１に記憶してもよい。なお、モータ固有情報をメモリ１１に書き込む方法自体は本発明を限定するものではなく、例えば、エンコーダ１にコンピュータ（図示せず）を接続し、作業者がキーボード、マウス、もしくはタッチパネルなどの入力装置を操作することによってメモリ１１にモータ固有情報を書き込む方法などがある。

取付け判定部１２は、接続検知用コネクタ２１及び判定処理部２２を有し、エンコーダ１がモータ２から取り外されたか否かを判定する。より詳細には、判定処理部２２は、接続検知用コネクタ２１と導線３３との接続が解除されたか否かを判定し、接続検知用コネクタ２１と導線３３との接続が解除されたと判定した場合にエンコーダ１がモータ２から取り外されたと判定する。

取付け判定部１２内の接続検知用コネクタ２１は、エンコーダ１がモータ２に取り付けられたときに、モータ２に設けられた温度センサ３１から引き出された導線３３がモータ側コネクタ３２を介して接続され、エンコーダ１がモータ２から取り外されたときに、モータ側コネクタ３２を介した導線３３との接続が解除される構造を有する。接続検知用コネクタ２１は、モータ側コネクタ３２と着脱可能な機械的機構（図示せず）と、モータ側コネクタ３２との接続時にモータ側コネクタ３２の信号端子と電気的に接触する信号端子（図示せず）と、を有する。これら機械的機構及び信号端子の接続検知用コネクタ２１における配置や形状は本発明を特に限定するものではない。

取付け判定部１２内の判定処理部２２は、接続検知用コネクタ２１とモータ２内の導線３３との接続が解除された場合にエンコーダ１がモータ２から取り外されたと判定する。より詳しく説明すると次の通りである。上述したように、温度センサ３１で検知された温度情報に関する電気信号は温度センサ３１からの信号線を経由してモータ制御装置（図示せず）に送られている。図１（Ａ）に示すようにエンコーダ１がモータ２に取り付けられている間は、モータ側コネクタ３２と接続検知用コネクタ２１とは各信号端子間を介して電気的に接続されるので、取付判定部１２内の判定処理部２２は上記電気信号を受信する。一方、図１（Ｂ）に示すようにエンコーダ１がモータ２から取り外されると、モータ側コネクタ３２と接続検知用コネクタ２１との接続が解除されるので、取付判定部１２内の判定処理部２２は上記電気信号を受信しなくなる。本発明では、取付け判定部１２内の判定処理部２２は、上記電気信号の受信の有無を監視し、上記電気信号を受信したときはエンコーダ１にモータ２が取り付けられていると判定し、上記電気信号を受信しなくなったときはエンコーダ１がモータ２から取り外されたと判定する。

メモリ情報消去部１３は、エンコーダ１がモータ２から取り外されたと取付け判定部１２により判定されたときに、メモリ１１にアクセスしてメモリ１１に記憶されていたモータ固有情報を消去する。

エンコーダ１において、メモリ１１、取付け判定部１２及びメモリ情報消去部１３はバスを介して電気的に接続される。

判定処理部２２及びメモリ情報消去部１３は、エンコーダ１のモータ２の位置もしくは速度に関する情報を検出する演算処理部（図示せず）内に設けてもよい。判定処理部２２及びメモリ情報消去部１３は、例えばソフトウェアプログラム形式で構築されてもよく、この場合、エンコーダ１のモータ２の位置もしくは速度に関する情報を検出する演算処理部（図示せず）をこのソフトウェアプログラムに従って動作させることで、上述の各部の機能を実現することができる。あるいは、判定処理部２２及びメモリ情報消去部１３は、各種電子回路とソフトウェアプログラムとの組み合わせで構築されてもよい。あるいは、判定処理部２２及びメモリ情報消去部１３を、各部の機能を実現するソフトウェアプログラムを書き込んだ半導体集積回路として実現してもよい。あるいは、判定処理部２２及びメモリ情報消去部１３をそれぞれに別々の演算処理部（ＣＰＵやＡＳＩＣ）を割り当てて実現してもよい。

次に、本実施形態によるエンコーダ１及びこれを備えるモータシステム１００におけるメモリ１１に記憶されたモータ固有情報の消去処理について説明する。図２は、本発明の実施形態によるエンコーダ１及びこれを備えるモータシステム１００におけるメモリに記憶されたモータ固有情報の消去処理の動作フローを示すフローチャートである。

初期状態として、エンコーダ１がモータ２に取り付けられており、エンコーダ１内のメモリ１１には、モータ２に関するモータ固有情報が記憶されているものとする。

ステップＳ１０１において、取付け判定部１２は、エンコーダ１がモータ２から取り外されたか否かを判定する。具体的には、取付け判定部１２内の判定処理部２２は、接続検知用コネクタ２１と導線３３との接続が解除されたか否かを判定する。ステップＳ１０１において、取付け判定部１２内の判定処理部２２が接続検知用コネクタ２１と導線３３との接続が解除されたと判定した場合、エンコーダ１がモータ２から取り外されたと判定し、ステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２では、メモリ情報消去部１３は、メモリ１１にアクセスしてメモリ１１に記憶されていたモータ固有情報を消去する。モータ固有情報が消去されることにより、取り外されたエンコーダ１を、先に取り付けられていたモータ２とは別の新たなモータに取り付けて当該新たなモータの位置もしくは速度に関する情報の検出に用いたとしても、先に取り付けられていたモータ２に関するモータ固有情報が悪影響を及ぼすことはない。また、その後、モータ固有情報消去後のエンコーダ１をコンピュータ（図示せず）に接続して、作業者がキーボード、マウス、もしくはタッチパネルなどの入力装置を操作することによってエンコーダ１のメモリ１１に当該新たなモータに関するモータ固有情報を書き込んでもよく、これにより、先のモータ２の場合と同様に当該新たなモータの管理が容易となる。

１ エンコーダ
２ モータ
１１ メモリ
１２ 取付け判定部
１３ メモリ情報消去部
２１ 接続検知用コネクタ
２２ 判定処理部
３１ 温度センサ
３２ モータ側コネクタ
３３ 導体
１００ モータシステム

Claims (3)

1. モータの位置もしくは速度に関する情報を検出するエンコーダであって、
   該エンコーダに取り付けられるモータに関するモータ固有情報が記憶されるメモリと、
   該エンコーダがモータから取り外されたか否かを判定する取付け判定部と、
   前記エンコーダがモータから取り外されたと前記取付け判定部により判定されたときに、前記メモリに記憶されていた前記モータ固有情報を消去するメモリ情報消去部と、
   を備えることを特徴とするエンコーダ。
2. 前記取付け判定部は、
   前記エンコーダがモータに取り付けられたときに、モータに設けられた温度センサから引き出された導線と接続され、前記エンコーダがモータから取り外されたときに、前記導線との接続が解除される接続検知用コネクタと、
   前記接続検知用コネクタと前記導線との接続が解除されたか否かを判定する判定処理部と、
   を備え、
   前記判定処理部は、前記接続検知用コネクタと前記導線との接続が解除されたと判定した場合に前記エンコーダがモータから取り外されたと判定する、請求項１に記載のエンコーダ。
3. モータと、前記モータの位置もしくは速度に関する情報を検出する請求項２に記載のエンコーダと、を備えるモータシステムであって、
   前記モータは、
   該モータの温度を検出する温度センサと、
   前記温度センサから引き出された導体を、前記エンコーダに設けられた前記接続検知用コネクタに接続するためのモータ側コネクタと、
   を有することを特徴とするモータシステム。

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