JP3042385B2 - Ａｃサーボモータの位置検出回路の故障検出方法および検出装置 - Google Patents
Ａｃサーボモータの位置検出回路の故障検出方法および検出装置Info
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- JP3042385B2 JP3042385B2 JP7264178A JP26417895A JP3042385B2 JP 3042385 B2 JP3042385 B2 JP 3042385B2 JP 7264178 A JP7264178 A JP 7264178A JP 26417895 A JP26417895 A JP 26417895A JP 3042385 B2 JP3042385 B2 JP 3042385B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＡＣサーボモータの
位置検出回路の故障検出方法及び検出装置に関し、特に
インクリメンタルエンコーダを有するＡＣサーボモータ
の故障検出方法及び検出装置に関する。
位置検出回路の故障検出方法及び検出装置に関し、特に
インクリメンタルエンコーダを有するＡＣサーボモータ
の故障検出方法及び検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡＣサーボモータの速度検出としては、
フィードバック信号として位置検出信号ＰＡ相、ＰＢ
相、１回転検出信号ＰＺ相、電気角度信号ＰＵ相、ＰＶ
相、ＰＷ相を用いるのが一般的である。ここで、ＰＡ相
もしくはＰＢ相、あるいはＰＡ、ＰＢ両相が、ケーブル
切断、出力回路故障等の原因により制御側に入力されな
い場合、位置検出が不可能となりモータの暴走を起こす
おそれがある。
フィードバック信号として位置検出信号ＰＡ相、ＰＢ
相、１回転検出信号ＰＺ相、電気角度信号ＰＵ相、ＰＶ
相、ＰＷ相を用いるのが一般的である。ここで、ＰＡ相
もしくはＰＢ相、あるいはＰＡ、ＰＢ両相が、ケーブル
切断、出力回路故障等の原因により制御側に入力されな
い場合、位置検出が不可能となりモータの暴走を起こす
おそれがある。
【０００３】従来用いられていたこの種のＡＣサーボモ
ータの位置検出回路の故障検出方法および検出装置に
は、特開昭６３−１３６９８９号公報で開示された「Ａ
Ｃサーボモータ用監視装置」や特開平５−２８２０４６
号公報で開示された「ＡＣサーボモータ制御方法」など
がある。
ータの位置検出回路の故障検出方法および検出装置に
は、特開昭６３−１３６９８９号公報で開示された「Ａ
Ｃサーボモータ用監視装置」や特開平５−２８２０４６
号公報で開示された「ＡＣサーボモータ制御方法」など
がある。
【０００４】特開昭６３−１３６９８９号公報で開示さ
れた「ＡＣサーボモータ用監視装置」は、従来ＡＣサー
ボモータのインクリメンタルフィードバック手段（エン
コーダ）の出力が正常に与えられていないときに制御系
が暴走するのを防ぐための方法として、粗密度角位置検
出手段の出力とその反転出力との組合せ信号を利用して
監視していたが、パルスコーダ自身が故障した場合など
には動作しないことがあるので、その欠点を解消するた
めの手段として提案されている。
れた「ＡＣサーボモータ用監視装置」は、従来ＡＣサー
ボモータのインクリメンタルフィードバック手段（エン
コーダ）の出力が正常に与えられていないときに制御系
が暴走するのを防ぐための方法として、粗密度角位置検
出手段の出力とその反転出力との組合せ信号を利用して
監視していたが、パルスコーダ自身が故障した場合など
には動作しないことがあるので、その欠点を解消するた
めの手段として提案されている。
【０００５】すなわち、故障検出手段として、粗密度型
角位置検出手段、例えば絶体パルスエンコーダと高密度
型角位置検出手段、例えばインクリメンタルエンコーダ
からそれぞれ逐次検出される粗密度検出単位角および高
密度検出単位角を記憶し、逐次検出される粗密度検出単
位角を逐次減算して得られる値が特定の値以下である各
ステップ期間を検出し、各ステップ期間に発生する高密
度検出単位角の数を計数してこの値があらかじめ定めら
れた値に満たない状態の場合を故障と判定している。
角位置検出手段、例えば絶体パルスエンコーダと高密度
型角位置検出手段、例えばインクリメンタルエンコーダ
からそれぞれ逐次検出される粗密度検出単位角および高
密度検出単位角を記憶し、逐次検出される粗密度検出単
位角を逐次減算して得られる値が特定の値以下である各
ステップ期間を検出し、各ステップ期間に発生する高密
度検出単位角の数を計数してこの値があらかじめ定めら
れた値に満たない状態の場合を故障と判定している。
【０００６】特開平５−２８２０４６号公報で開示され
た「ＡＣサーボモータ制御方法」は、駆動装置と制御回
路との距離が長く、電線自身が摺動する場合も少なくな
いロボットや工作機械等で、電線にノイズが乗ったり、
断線を生じた場合に生ずる正確な磁極位置の検出の阻害
を解決する手段として提案されている。
た「ＡＣサーボモータ制御方法」は、駆動装置と制御回
路との距離が長く、電線自身が摺動する場合も少なくな
いロボットや工作機械等で、電線にノイズが乗ったり、
断線を生じた場合に生ずる正確な磁極位置の検出の阻害
を解決する手段として提案されている。
【０００７】すなわち、絶体位置データにより初期化さ
れて以降は、位置検出信号を入力する磁極位置検出用カ
ウンタと、カウンタの出力を入力する電気角０度近傍判
定回路と、前記判定回路の出力と原点位置信号とを入力
するＡＮＤ回路から構成され、カウンタにより検出され
る磁極位置データの原点位置と原点位置検出信号により
検出された原点位置とを比較し、原点近傍以外で原点検
出が行なわれた場合は異常と判定している。
れて以降は、位置検出信号を入力する磁極位置検出用カ
ウンタと、カウンタの出力を入力する電気角０度近傍判
定回路と、前記判定回路の出力と原点位置信号とを入力
するＡＮＤ回路から構成され、カウンタにより検出され
る磁極位置データの原点位置と原点位置検出信号により
検出された原点位置とを比較し、原点近傍以外で原点検
出が行なわれた場合は異常と判定している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】第１の問題点は、従来
の技術においてインクリメンタルエンコーダの位置検出
回路故障により位置検出信号が検出不能な場合には高速
な故障検出が不可能となり、例えば工作機械におけるＺ
軸のように鉛直方向を移動する軸ならば落下してしまう
という問題が発生するということである。
の技術においてインクリメンタルエンコーダの位置検出
回路故障により位置検出信号が検出不能な場合には高速
な故障検出が不可能となり、例えば工作機械におけるＺ
軸のように鉛直方向を移動する軸ならば落下してしまう
という問題が発生するということである。
【０００９】その理由は、インクリメンタルエンコーダ
の検出回路故障により位置検出信号ＰＡ、ＰＢの何れか
または双方がある電圧レベルに固定されてしまった場
合、鉛直方向を移動する軸が落下してもモータ制御部と
しては位置検出信号から計数される位置データが異常で
あることの判断は非常に困難となるからである。
の検出回路故障により位置検出信号ＰＡ、ＰＢの何れか
または双方がある電圧レベルに固定されてしまった場
合、鉛直方向を移動する軸が落下してもモータ制御部と
しては位置検出信号から計数される位置データが異常で
あることの判断は非常に困難となるからである。
【００１０】ここで、上述の「ＡＣサーボモータ用監視
装置」に示される従来技術によれば本問題点の解決は可
能であるが、粗密度型角位置検出手段を持たない装置の
場合には適用されないという問題点がある。
装置」に示される従来技術によれば本問題点の解決は可
能であるが、粗密度型角位置検出手段を持たない装置の
場合には適用されないという問題点がある。
【００１１】また、「ＡＣサーボモータ制御方法」にて
示される従来技術では、異常検出までにモータが最大１
回転してしまうため、例えばＺ軸に取り付けた加工用ツ
ールとＸ−Ｙテーブル上のワークとの間隔が非常に狭い
場合には、ツールとワークが衝突するという問題点があ
る。
示される従来技術では、異常検出までにモータが最大１
回転してしまうため、例えばＺ軸に取り付けた加工用ツ
ールとＸ−Ｙテーブル上のワークとの間隔が非常に狭い
場合には、ツールとワークが衝突するという問題点があ
る。
【００１２】本発明の目的は、粗密度型角位置検出手段
を持たずに、インクリメンタルエンコーダを有するＡＣ
サーボモータの位置検出回路の故障を高速で検出し、２
次的な障害の発生を防止できる故障検出方法及び検出装
置を提供することにある。
を持たずに、インクリメンタルエンコーダを有するＡＣ
サーボモータの位置検出回路の故障を高速で検出し、２
次的な障害の発生を防止できる故障検出方法及び検出装
置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のＡＣサーボモー
タの位置検出回路の故障検出方法は、インクリメンタル
エンコーダを有するＡＣサーボモータの位置検出回路の
故障検出方法において、インクリメンタルエンコーダの
位置検出信号から位置データを計数し、計数された位置
データおよびあらかじめ記憶された基準位置データと基
準磁極位置データおよびＡＣサーボモータの極数とイン
クリメンタルエンコーダのエンコーダパルス数とから現
在の磁極位置を推定し、推定された現在の磁極位置とイ
ンクリメンタルエンコーダの磁極信号から取り込んだ現
在の磁極位置データとを比較して、位置の差があらかじ
め定められた許容範囲内でなければ、位置検出回路の故
障と判定する。
タの位置検出回路の故障検出方法は、インクリメンタル
エンコーダを有するＡＣサーボモータの位置検出回路の
故障検出方法において、インクリメンタルエンコーダの
位置検出信号から位置データを計数し、計数された位置
データおよびあらかじめ記憶された基準位置データと基
準磁極位置データおよびＡＣサーボモータの極数とイン
クリメンタルエンコーダのエンコーダパルス数とから現
在の磁極位置を推定し、推定された現在の磁極位置とイ
ンクリメンタルエンコーダの磁極信号から取り込んだ現
在の磁極位置データとを比較して、位置の差があらかじ
め定められた許容範囲内でなければ、位置検出回路の故
障と判定する。
【００１４】また、現在の磁極位置の推定に用いられる
ＡＣサーボモータの極数とインクリメンタルエンコーダ
のエンコーダパルス数とが、制御対象のＡＣサーボモー
タおよびインクリメンタルエンコーダに対応して外部か
らの通知により任意に設定できる。
ＡＣサーボモータの極数とインクリメンタルエンコーダ
のエンコーダパルス数とが、制御対象のＡＣサーボモー
タおよびインクリメンタルエンコーダに対応して外部か
らの通知により任意に設定できる。
【００１５】本発明のＡＣサーボモータの位置検出回路
の故障検出装置は、インクリメンタルエンコーダを有す
るＡＣサーボモータの位置検出回路の故障検出装置にお
いて、インクリメンタルエンコーダからの磁極信号を入
力として磁極の状態を表す磁極位置データとして出力す
る磁極検出回路と、インクリメンタルエンコーダからの
位置検出信号および１回転検出信号を入力として計数
し、位置データとして出力する位置データ計数回路と、
磁極信号の変化を検出して磁極変化検出信号として出力
する磁極変化検出回路と、磁極変化検出信号の入力によ
り磁極検出回路の出力を基準値として保持する磁極デー
タラッチ回路と、磁極変化検出信号の入力により位置デ
ータ計数回路の出力を基準値として保持する位置データ
ラッチ回路と、磁極データラッチ回路と位置データラッ
チ回路から出力される基準値および入力されたＡＣサー
ボモータの極数とインクリメンタルエンコーダのエンコ
ーダパルス数とが記憶されるメモリ手段と、計数された
位置データおよびあらかじめメモリ手段に記憶された基
準位置データと基準磁極位置データおよびＡＣサーボモ
ータの極数とインクリメンタルエンコーダのエンコーダ
パルス数とから現在の磁極位置を推定し、推定された現
在の磁極位置と磁極検出回路から出力される現在の磁極
位置データとを比較し、位置の差があらかじめ定められ
た許容範囲内でなければ、位置検出回路の故障と判定し
てＡＣサーボモータの制御部に出力する計算手段とを有
する。
の故障検出装置は、インクリメンタルエンコーダを有す
るＡＣサーボモータの位置検出回路の故障検出装置にお
いて、インクリメンタルエンコーダからの磁極信号を入
力として磁極の状態を表す磁極位置データとして出力す
る磁極検出回路と、インクリメンタルエンコーダからの
位置検出信号および１回転検出信号を入力として計数
し、位置データとして出力する位置データ計数回路と、
磁極信号の変化を検出して磁極変化検出信号として出力
する磁極変化検出回路と、磁極変化検出信号の入力によ
り磁極検出回路の出力を基準値として保持する磁極デー
タラッチ回路と、磁極変化検出信号の入力により位置デ
ータ計数回路の出力を基準値として保持する位置データ
ラッチ回路と、磁極データラッチ回路と位置データラッ
チ回路から出力される基準値および入力されたＡＣサー
ボモータの極数とインクリメンタルエンコーダのエンコ
ーダパルス数とが記憶されるメモリ手段と、計数された
位置データおよびあらかじめメモリ手段に記憶された基
準位置データと基準磁極位置データおよびＡＣサーボモ
ータの極数とインクリメンタルエンコーダのエンコーダ
パルス数とから現在の磁極位置を推定し、推定された現
在の磁極位置と磁極検出回路から出力される現在の磁極
位置データとを比較し、位置の差があらかじめ定められ
た許容範囲内でなければ、位置検出回路の故障と判定し
てＡＣサーボモータの制御部に出力する計算手段とを有
する。
【００１６】本発明のＡＣサーボモータの位置検出回路
の故障検出方法および検出装置では、インクリメンタル
エンコーダの検出回路故障により位置検出信号ＰＡ、Ｐ
Ｂのいずれかまたは双方がある電圧レベルに固定されて
しまった場合でも、ＡＣサーボモータが最大“６０°＋
予め設定した許容範囲”分回転すれば位置検出信号から
計数される位置データが異常であることの判定が可能と
なる。
の故障検出方法および検出装置では、インクリメンタル
エンコーダの検出回路故障により位置検出信号ＰＡ、Ｐ
Ｂのいずれかまたは双方がある電圧レベルに固定されて
しまった場合でも、ＡＣサーボモータが最大“６０°＋
予め設定した許容範囲”分回転すれば位置検出信号から
計数される位置データが異常であることの判定が可能と
なる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
のＡＣサーボモータの故障検出装置のブロック構成図で
あり、図２は３相ＡＣサーボモータの磁極検出回路から
出力される磁極位置データを説明するグラフである。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
のＡＣサーボモータの故障検出装置のブロック構成図で
あり、図２は３相ＡＣサーボモータの磁極検出回路から
出力される磁極位置データを説明するグラフである。
【００１８】図中符号１はＡＣサーボモータのモータ制
御部、２は制御対象のＡＣサーボモータ、３はインクリ
メンタルエンコーダ、３１〜３３はインクリメンタルエ
ンコーダ３から出力する信号であり、３１は位置検出信
号ＰＡ、ＰＢ、３２は１回転検出信号ＰＺ、３３は磁極
信号ＰＵ、ＰＶ、ＰＷ、そして４は指令データおよびア
ラームデータをモータ制御部１と交信することにより装
置全体を制御する主制御部である。
御部、２は制御対象のＡＣサーボモータ、３はインクリ
メンタルエンコーダ、３１〜３３はインクリメンタルエ
ンコーダ３から出力する信号であり、３１は位置検出信
号ＰＡ、ＰＢ、３２は１回転検出信号ＰＺ、３３は磁極
信号ＰＵ、ＰＶ、ＰＷ、そして４は指令データおよびア
ラームデータをモータ制御部１と交信することにより装
置全体を制御する主制御部である。
【００１９】１０〜１７はモータ制御部１を構成する各
回路であり、１０はＡＣサーボモータの位置、速度、電
流、アラーム等の各種の制御を司るＣＰＵ、１１はＣＰ
Ｕ１０のメモリ、１２はＣＰＵ１０との通信によりデー
タの授受を行ない、またＡＣサーボモータ２に駆動電力
を供給する駆動用の駆動回路、１３はインクリメンタル
エンコーダ３からの磁極信号３３ＰＵ、ＰＶ、ＰＷを入
力として磁極の状態を表す磁極検出回路、１４は位置検
出信号３１ＰＡ、ＰＢおよび１回転検出信号３２ＰＺを
入力として位置データをカウントする位置データ計数回
路、１５は磁極信号３３ＰＵ、ＰＶ、ＰＷの変化を検出
する磁極変化検出回路、１６は磁極変化検出回路１５の
出力により磁極検出回路１３の出力を保持する磁極デー
タラッチ回路、１７は磁極変化検出回路１５の出力によ
り位置データ計数回路１４の出力を保持する位置データ
ラッチ回路である。メモリ１１には磁極データラッチ回
路１６および位置データラッチ回路１７の出力が記憶さ
れる。
回路であり、１０はＡＣサーボモータの位置、速度、電
流、アラーム等の各種の制御を司るＣＰＵ、１１はＣＰ
Ｕ１０のメモリ、１２はＣＰＵ１０との通信によりデー
タの授受を行ない、またＡＣサーボモータ２に駆動電力
を供給する駆動用の駆動回路、１３はインクリメンタル
エンコーダ３からの磁極信号３３ＰＵ、ＰＶ、ＰＷを入
力として磁極の状態を表す磁極検出回路、１４は位置検
出信号３１ＰＡ、ＰＢおよび１回転検出信号３２ＰＺを
入力として位置データをカウントする位置データ計数回
路、１５は磁極信号３３ＰＵ、ＰＶ、ＰＷの変化を検出
する磁極変化検出回路、１６は磁極変化検出回路１５の
出力により磁極検出回路１３の出力を保持する磁極デー
タラッチ回路、１７は磁極変化検出回路１５の出力によ
り位置データ計数回路１４の出力を保持する位置データ
ラッチ回路である。メモリ１１には磁極データラッチ回
路１６および位置データラッチ回路１７の出力が記憶さ
れる。
【００２０】一般にＡＣサーボモータの製作時には、基
準とする１相に生ずる電気角０°とインクリメンタルエ
ンコーダの原点位置信号はほぼ一致するように設定され
ている。さらに、３相ＡＣサーボモータ２の構造上、磁
極検出回路１５から出力される磁極位置データは、図２
に示されるとおり６種類のみとなり、それぞれ電気角６
０°毎に変化する。また、位置データ計数回路１４の出
力は位置検出回路３１ＰＡ、ＰＢの変化によりアップ・
ダウンを行なうが、ＡＣサーボモータ２の１回転でのカ
ウント値はエンコーダパルス数をＥ（ｐ／ｒｅｖ）、モ
ータ極数をＰ（極）とすると、Ｅ／（Ｐ／２）と表され
る。つまり電気角が３６０°変化した場合、カウント数
は Ｅ／（Ｐ／２）＝２×Ｅ／Ｐ だけ変化する。
準とする１相に生ずる電気角０°とインクリメンタルエ
ンコーダの原点位置信号はほぼ一致するように設定され
ている。さらに、３相ＡＣサーボモータ２の構造上、磁
極検出回路１５から出力される磁極位置データは、図２
に示されるとおり６種類のみとなり、それぞれ電気角６
０°毎に変化する。また、位置データ計数回路１４の出
力は位置検出回路３１ＰＡ、ＰＢの変化によりアップ・
ダウンを行なうが、ＡＣサーボモータ２の１回転でのカ
ウント値はエンコーダパルス数をＥ（ｐ／ｒｅｖ）、モ
ータ極数をＰ（極）とすると、Ｅ／（Ｐ／２）と表され
る。つまり電気角が３６０°変化した場合、カウント数
は Ｅ／（Ｐ／２）＝２×Ｅ／Ｐ だけ変化する。
【００２１】ここで基準点を決めるために、ＡＣサーボ
モータ２が回転し磁極位置データが変化したときの磁極
検出回路１３の出力である磁極位置データおよび位置デ
ータ計数回路１４の出力である位置データをそれぞれ基
準値として記憶しておく。次に、磁極位置データ変化の
如何にかかわらずある任意の時点での位置データを検出
し、基準値として記憶しておいたデータと比較する。カ
ウント値が“基準位置データ＋２×Ｅ／Ｐ”であればＡ
Ｃサーボモータ２は１回転して基準位置データを記憶し
たときと同一の磁極位置データを取り、カウント値が
“基準位置データ＋Ｅ／（３×Ｐ）”であればＡＣサー
ボモータ２は６０°回転していることになり、基準位置
データの基準値から電気角６０°ずれていると推定する
ことができる。
モータ２が回転し磁極位置データが変化したときの磁極
検出回路１３の出力である磁極位置データおよび位置デ
ータ計数回路１４の出力である位置データをそれぞれ基
準値として記憶しておく。次に、磁極位置データ変化の
如何にかかわらずある任意の時点での位置データを検出
し、基準値として記憶しておいたデータと比較する。カ
ウント値が“基準位置データ＋２×Ｅ／Ｐ”であればＡ
Ｃサーボモータ２は１回転して基準位置データを記憶し
たときと同一の磁極位置データを取り、カウント値が
“基準位置データ＋Ｅ／（３×Ｐ）”であればＡＣサー
ボモータ２は６０°回転していることになり、基準位置
データの基準値から電気角６０°ずれていると推定する
ことができる。
【００２２】すなわち、ある時点での位置データを検出
し、基準値として記憶しておいた位置データと比較する
ことにより、ＡＣサーボモータ２の磁極位置が存在する
範囲を推測することができる。従って磁極位置データと
位置データから推測された磁極位置との関係から、位置
データから推測された磁極位置があらかじめ定められた
許容範囲に含まれなければ、位置検出回路の故障と判定
することができる。
し、基準値として記憶しておいた位置データと比較する
ことにより、ＡＣサーボモータ２の磁極位置が存在する
範囲を推測することができる。従って磁極位置データと
位置データから推測された磁極位置との関係から、位置
データから推測された磁極位置があらかじめ定められた
許容範囲に含まれなければ、位置検出回路の故障と判定
することができる。
【００２３】なお、磁極位置データおよび位置データの
基準値は１度だけ検出して記憶しておけばよいので、一
般的にはＡＣサーボモータ２の電源が投入されて最初に
回転した場合に１度だけ検出している。
基準値は１度だけ検出して記憶しておけばよいので、一
般的にはＡＣサーボモータ２の電源が投入されて最初に
回転した場合に１度だけ検出している。
【００２４】次に、本発明の実施の形態の動作について
詳細に説明する。ＡＣサーボモータ２が回転することに
より、インクリメンタルエンコーダ３からの磁極信号３
３ＰＵ、ＰＶ、ＰＷおよび位置検出信号３１ＰＡ、Ｐ
Ｂ、１回転検出信号３２ＰＺがそれぞれ磁極検出回路１
３および位置データ計数回路１４に入力され、信号Ｐ
Ｕ、ＰＶ、ＰＷの状態を表す磁極位置データおよび信号
ＰＡ、ＰＢのカウント結果である位置データがそれぞれ
磁極検出回路１３および位置データ検出回路１４から出
力される。このときある時点に信号ＰＵ、ＰＶ、ＰＷの
任意の信号の値が変化すると、磁極変化検出回路１５の
出力が磁極データラッチ回路１６および位置データラッ
チ回路１７に入力され、磁極データラッチ回路１６およ
び位置データラッチ回路１７に磁極検出回路１３および
位置データ計数回路１４の出力がそれぞれ磁極位置デー
タ基準値および位置データ基準値として保持される。Ｃ
ＰＵ１０は、任意の時間に一度だけ磁極データラッチ回
路１６および位置データラッチ回路１７のそれぞれに保
持された磁極位置データ基準値および位置データ基準値
を内部に取込み、メモリ１１に記憶しておく。
詳細に説明する。ＡＣサーボモータ２が回転することに
より、インクリメンタルエンコーダ３からの磁極信号３
３ＰＵ、ＰＶ、ＰＷおよび位置検出信号３１ＰＡ、Ｐ
Ｂ、１回転検出信号３２ＰＺがそれぞれ磁極検出回路１
３および位置データ計数回路１４に入力され、信号Ｐ
Ｕ、ＰＶ、ＰＷの状態を表す磁極位置データおよび信号
ＰＡ、ＰＢのカウント結果である位置データがそれぞれ
磁極検出回路１３および位置データ検出回路１４から出
力される。このときある時点に信号ＰＵ、ＰＶ、ＰＷの
任意の信号の値が変化すると、磁極変化検出回路１５の
出力が磁極データラッチ回路１６および位置データラッ
チ回路１７に入力され、磁極データラッチ回路１６およ
び位置データラッチ回路１７に磁極検出回路１３および
位置データ計数回路１４の出力がそれぞれ磁極位置デー
タ基準値および位置データ基準値として保持される。Ｃ
ＰＵ１０は、任意の時間に一度だけ磁極データラッチ回
路１６および位置データラッチ回路１７のそれぞれに保
持された磁極位置データ基準値および位置データ基準値
を内部に取込み、メモリ１１に記憶しておく。
【００２５】次に、ＣＰＵ１０は、任意の時間間隔で磁
極検出回路１３および位置データ計数回路１４の出力を
それぞれ磁極位置データおよび位置データとして内部に
取込み、メモリ１１に記憶しておいた磁極位置データ基
準値、位置データ基準値、今回取り込んだ位置データを
用いて現在の磁極位置を算出し、算出結果の磁極位置が
今回取り込んだ磁極位置データの値に比較してあらかじ
め定められる許容範囲に含まれなければ、位置検出回路
の故障と判定する。
極検出回路１３および位置データ計数回路１４の出力を
それぞれ磁極位置データおよび位置データとして内部に
取込み、メモリ１１に記憶しておいた磁極位置データ基
準値、位置データ基準値、今回取り込んだ位置データを
用いて現在の磁極位置を算出し、算出結果の磁極位置が
今回取り込んだ磁極位置データの値に比較してあらかじ
め定められる許容範囲に含まれなければ、位置検出回路
の故障と判定する。
【００２６】ここで、エンコーダパルス数Ｅ（ｐ／ｒｅ
ｖ）、モータ極数Ｐ（極）の値によってＡＣサーボモー
タ１回転でのカウント値が ２×Ｅ／Ｐ にて表される
ように変化するが、主制御部４からのデータ転送により
エンコーダパルス数Ｅおよびモータ極数Ｐの値をＣＰＵ
１０に通知し、メモリ１１に記憶しておくことができる
ため、本発明は任意のエンコーダパルス数Ｅをもつイン
クリメンタルエンコーダおよび任意のモータ極数Ｐをも
つＡＣサーボモータに適用可能である。
ｖ）、モータ極数Ｐ（極）の値によってＡＣサーボモー
タ１回転でのカウント値が ２×Ｅ／Ｐ にて表される
ように変化するが、主制御部４からのデータ転送により
エンコーダパルス数Ｅおよびモータ極数Ｐの値をＣＰＵ
１０に通知し、メモリ１１に記憶しておくことができる
ため、本発明は任意のエンコーダパルス数Ｅをもつイン
クリメンタルエンコーダおよび任意のモータ極数Ｐをも
つＡＣサーボモータに適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、インク
リメンタルエンコーダの位置検出回路の故障により、位
置検出信号が検出不能な場合にも、粗密度型角位置検出
手段などを必要とせずに高速な故障検出が可能となり、
例えば工作機械におけるＺ軸等のように鉛直方向に移動
する軸の落下事故を未然に防ぐことが可能になるという
効果がある。
リメンタルエンコーダの位置検出回路の故障により、位
置検出信号が検出不能な場合にも、粗密度型角位置検出
手段などを必要とせずに高速な故障検出が可能となり、
例えば工作機械におけるＺ軸等のように鉛直方向に移動
する軸の落下事故を未然に防ぐことが可能になるという
効果がある。
【００２８】その理由は、インクリメンタルエンコーダ
の検出回路故障により位置検出信号ＰＡ、ＰＢのいずれ
かまたは双方がある電圧レベルに固定されてしまった場
合でも、ＡＣサーボモータが最大“６０°＋予め設定し
た許容範囲”分回転すれば位置検出信号から計数される
位置データが異常であることの判定が可能となるからで
ある。
の検出回路故障により位置検出信号ＰＡ、ＰＢのいずれ
かまたは双方がある電圧レベルに固定されてしまった場
合でも、ＡＣサーボモータが最大“６０°＋予め設定し
た許容範囲”分回転すれば位置検出信号から計数される
位置データが異常であることの判定が可能となるからで
ある。
【００２９】これにより、本発明の故障検出方法を有す
る装置は正常なＡＣサーボモータ駆動に対する信頼性を
確保する上で非常に有効である。
る装置は正常なＡＣサーボモータ駆動に対する信頼性を
確保する上で非常に有効である。
【図１】本発明の実施の形態のＡＣサーボモータの故障
検出装置のブロック構成図である。
検出装置のブロック構成図である。
【図２】３相ＡＣサーボモータの磁極検出回路から出力
される磁極位置データを説明するグラフである。
される磁極位置データを説明するグラフである。
１ モータ制御部 ２ ＡＣサーボモータ ３ インクリメンタルエンコーダ ４ 主制御部 １０ ＣＰＵ １１ メモリ １２ 駆動回路 １３ 磁極検出回路 １４ 位置データ計数回路 １５ 磁極変化検出回路 １６ 磁極データラッチ回路 １７ 位置データラッチ回路 ３１ 位置検出信号ＰＡ、ＰＢ ３２ １回転検出信号ＰＺ ３３ 磁極信号ＰＵ、ＰＶ、ＰＷ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/245 H02P 5/00
Claims (2)
- 【請求項１】 インクリメンタルエンコーダを有するＡ
Ｃサーボモータの位置検出回路の故障検出方法におい
て、 前記インクリメンタルエンコーダの位置検出信号から位
置データを計数し、 計数された前記位置データおよびあらかじめ記憶された
基準位置データと基準磁極位置データおよび前記ＡＣサ
ーボモータの極数と前記インクリメンタルエンコーダの
エンコーダパルス数とから現在の磁極位置を推定し、 前記推定された現在の磁極位置と前記インクリメンタル
エンコーダの磁極信号から取り込んだ現在の磁極位置デ
ータとを比較して、位置の差があらかじめ定められた許
容範囲内でなければ、位置検出回路の故障と判定するＡ
Ｃサーボモータの位置検出回路の故障検出方法におい
て、 現在の磁極位置の推定に用いられる前記ＡＣサーボモー
タの極数と前記インクリメンタルエンコーダのエンコー
ダパルス数とが、制御対象の前記ＡＣサーボモータおよ
び前記インクリメンタルエンコーダに対応して外部から
の通知により任意に設定できる ことを特徴とするＡＣサ
ーボモータの位置検出回路の故障検出方法。 - 【請求項２】 インクリメンタルエンコーダを有するＡ
Ｃサーボモータの位置検出回路の故障検出装置におい
て、 前記インクリメンタルエンコーダからの磁極信号を入力
として磁極の状態を表す磁極位置データとして出力する
磁極検出回路と、 前記インクリメンタルエンコーダからの位置検出信号お
よび１回転検出信号を入力として計数し、位置データと
して出力する位置データ計数回路と、 前記磁極信号の変化を検出して磁極変化検出信号として
出力する磁極変化検出回路と、 前記磁極変化検出信号の入力により前記磁極検出回路の
出力を基準値として保持する磁極データラッチ回路と、 前記磁極変化検出信号の入力により前記位置データ計数
回路の出力を基準値として保持する位置データラッチ回
路と、 前記磁極データラッチ回路と位置データラッチ回路から
出力される前記基準値および入力された前記ＡＣサーボ
モータの極数と前記インクリメンタルエンコーダのエン
コーダパルス数とが記憶されるメモリ手段と、 計数された前記位置データおよびあらかじめメモリ手段
に記憶された基準位置データと基準磁極位置データおよ
び前記ＡＣサーボモータの極数と前記インクリメンタル
エンコーダのエンコーダパルス数とから現在の磁極位置
を推定し、推定された現在の磁極位置と前記磁極検出回
路から出力される現在の磁極位置データとを比較し、位
置の差があらかじめ定められた許容範囲内でなければ、
位置検出回路の故障と判定して前記ＡＣサーボモータの
制御部に出力する計算手段と、 を有することを特徴とするＡＣサーボモータの位置検出
回路の故障検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7264178A JP3042385B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | Ａｃサーボモータの位置検出回路の故障検出方法および検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7264178A JP3042385B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | Ａｃサーボモータの位置検出回路の故障検出方法および検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09105644A JPH09105644A (ja) | 1997-04-22 |
| JP3042385B2 true JP3042385B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=17399553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7264178A Expired - Fee Related JP3042385B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | Ａｃサーボモータの位置検出回路の故障検出方法および検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3042385B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3689409B2 (ja) * | 2003-01-30 | 2005-08-31 | ファナック株式会社 | 制御装置 |
| WO2010023896A1 (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-04 | 株式会社ニコン | エンコーダシステム、信号処理方法、及び送信信号生成出力装置 |
| JP5108165B1 (ja) * | 2011-07-29 | 2012-12-26 | 三菱電機株式会社 | エンコーダ |
| JP5945973B2 (ja) * | 2013-11-05 | 2016-07-05 | 株式会社安川電機 | エンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム、エンコーダの信号処理方法 |
| JP7277291B2 (ja) | 2019-07-05 | 2023-05-18 | ファナック株式会社 | サーボモータの制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6118387A (ja) * | 1984-07-05 | 1986-01-27 | Fuji Electric Co Ltd | 位置検出器の異常判定装置 |
-
1995
- 1995-10-12 JP JP7264178A patent/JP3042385B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09105644A (ja) | 1997-04-22 |
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|---|---|---|---|
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