JP7108394B2 - Motor holding brake life determination system, motor holding brake life determination device, and motor holding brake life determination method - Google Patents

Motor holding brake life determination system, motor holding brake life determination device, and motor holding brake life determination method Download PDF

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Description

本発明は、モータの保持ブレーキ寿命判定技術に関し、より詳細には、サーボモータを駆動源とした機械ブレーキの寿命判定技術に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for determining the service life of a motor holding brake, and more particularly to a technology for determining the service life of a mechanical brake using a servomotor as a drive source.

制御用モータには、モータ停止時にその位置を保持するための保持ブレーキ(モータ用ブレーキ)を内蔵したもの、停止位置の保持にとどまらずモータの回転を積極的に制動するために制動用ブレーキ(モータ用ブレーキ)を内蔵したものなどがある。また、制御装置に異常が発生した時の制動に保持ブレーキを利用する技術も提案されている。 The control motor has a built-in holding brake (motor brake) to hold the position when the motor is stopped, and a braking brake (motor brake) to actively brake the rotation of the motor without stopping at the stopped position. (brake for motor) is built in. Also, there has been proposed a technique of using a holding brake for braking when an abnormality occurs in the control device.

これらのモータ用は、例えば、モータ軸、即ちシャフトに固定されるディスクと、このディスクの表面に取り付けられたブレーキパッドと、バネ等によって付勢されてブレーキパッドと接触するアーマチュア(接触片)と、このアーマチュアを電磁吸引力で吸引してブレーキパッドから引き離す電磁コイルと、を備えている。モータ運転時は、電磁コイルに電流が通電されており、アーマチュアはブレーキパッドから引き離された状態に維持される。制動をかける際には、電磁コイルへの通電を停止する。これにより電磁力がなくなり、バネの付勢力によってアーマチュアがブレーキパッドに摺動接触し、その際に発生する摩擦力でシャフトを制動する。 For these motors, for example, a disc fixed to the motor shaft, a brake pad attached to the surface of the disc, and an armature (contact piece) biased by a spring or the like to contact the brake pad. , and an electromagnetic coil that attracts the armature with an electromagnetic attraction force and pulls it away from the brake pad. When the motor is running, the electromagnetic coil is energized and the armature is kept separated from the brake pads. When applying the brake, the energization to the electromagnetic coil is stopped. As a result, the electromagnetic force disappears, and the armature comes into sliding contact with the brake pad due to the urging force of the spring, and the shaft is braked by the frictional force generated at that time.

ところで、保持ブレーキの寿命を判定することは極めて重要である。従来から、以下のような寿命判定技術が知られている。
特許文献1に記載の技術では、制動時におけるサーボモータの回転角度および角速度からブレーキの仕事量を算出し、制動する毎にその仕事量を積和して、そのブレーキの総仕事量に基づいて寿命判定する。或いは、ブレーキの総仕事量を記憶しておき、制動時の仕事量を算出して、ブレーキの総仕事量から仕事量を減算して寿命判断する。
また、特許文献2に記載の技術では、ブレーキ寿命を判断するための制動可能回数表、または総仕事量、制動時の累積データを制御装置(アンプ)に記憶する。
By the way, it is extremely important to determine the life of the holding brake. Conventionally, the following life determination techniques are known.
In the technique described in Patent Document 1, the amount of work of the brake is calculated from the rotational angle and angular velocity of the servomotor during braking, and the amount of work is multiplied each time braking is performed, and the total amount of work of the brake is calculated. Determine lifespan. Alternatively, the total amount of work of the brake is stored, the amount of work during braking is calculated, and the amount of work is subtracted from the total amount of work of the brake to judge the service life.
Further, in the technique described in Patent Document 2, a table of possible braking times for judging the life of the brake, the total work amount, and accumulated data during braking are stored in a control device (amplifier).

特開2006-155199号公報JP 2006-155199 A 特開2003-130096号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-130096

特許文献1、2に記載の技術では、ブレーキ(モータ)ごとの制動可能回数表を作成するために、試験測定を実施しなければならない。また、寿命診断には、複雑な計算やデータテーブルの参照が必要になるという問題がある。
また、大量のデータを制御装置側のCPUに記憶する必要があり、新規のモータ追加によるデータの追加変更、さらにモータとアンプの組み合わせ変更や交換時に、各データの消去やプリセットが必要になり、正確な寿命診断ができない可能性があるという問題がある。
With the techniques described in Patent Documents 1 and 2, test measurements must be performed in order to create a table of possible braking times for each brake (motor). In addition, there is a problem that life diagnosis requires complicated calculations and reference to data tables.
In addition, it is necessary to store a large amount of data in the CPU on the control device side, and it is necessary to erase or preset each data when adding or changing data due to the addition of a new motor, or when changing or replacing the combination of motor and amplifier. There is a problem that there is a possibility that accurate life span diagnosis cannot be performed.

本発明は、正確かつ簡単に保持ブレーキの寿命を診断することを目的とする。また、本発明は、モータ、モータ制御装置の入替や交換があっても、正確に保持ブレーキの寿命を診断することを目的とする。 An object of the present invention is to accurately and simply diagnose the life of a holding brake. Another object of the present invention is to accurately diagnose the life of a holding brake even if the motor and motor control device are replaced or replaced.

本発明の一観点によれば、モータのシャフトに設けられモータ制御装置により制御され摩擦力により前記シャフトを制動或いは保持するモータの保持ブレーキの寿命判定システムであって、前記モータのエンコーダ内に設けられ前記保持ブレーキの寿命に関するパラメータ及びそれに基づく演算結果を記憶するエンコーダ記憶部を有することを特徴とするモータの保持ブレーキの寿命判定システムが提供される。
前記パラメータは、前記保持ブレーキの有無と、前記保持ブレーキの寿命を規定する許容回転量と、前記保持ブレーキの動作中、すなわち、保持ブレーキが、モータシャフトを保持した状態の前記シャフトの回転量の累積である累積回転量と、を含むことが好ましい。
累積回転量をエンコーダ側に記憶させることで、モータ、及びモータ制御装置の入替や交換があっても、寿命診断の精度を保持することができる。
According to one aspect of the present invention, there is provided a life determination system for a holding brake of a motor, which is provided on a shaft of a motor and controlled by a motor control device to brake or hold the shaft by frictional force, wherein the system is provided in an encoder of the motor. and an encoder storage unit for storing parameters relating to the life of the holding brake and calculation results based thereon.
The parameters include the presence or absence of the holding brake, the allowable amount of rotation that defines the life of the holding brake, and the amount of rotation of the shaft during operation of the holding brake, that is, in a state where the holding brake holds the motor shaft. and a cumulative amount of rotation.
By storing the cumulative rotation amount on the encoder side, the accuracy of life diagnosis can be maintained even when the motor and the motor control device are replaced or replaced.

前記モータ制御装置側に設けられ、前記エンコーダ記憶部内の前記パラメータを読み出して取得し、前記許容回転量と前記累積回転量とに基づいて寿命を推定する寿命診断部を有することが好ましい。
前記エンコーダ記憶部に記憶された前記累積回転量を継続して更新することが好ましい。
It is preferable that the motor control device includes a life diagnosis section that reads and acquires the parameters in the encoder storage section and estimates a life based on the allowable rotation amount and the accumulated rotation amount.
It is preferable to continuously update the cumulative amount of rotation stored in the encoder storage unit.

本発明は、モータのシャフトに設けられ、モータ制御装置により制御され摩擦力により前記シャフトを制動或いは、保持するモータの保持ブレーキの寿命判定システムにおけるモータの保持ブレーキ寿命判定装置であって、前記モータのエンコーダ内に設けられ前記保持ブレーキの寿命に関するパラメータ及びそれに基づく演算結果を記憶するエンコーダ記憶部から許容回転量と累積回転量とを取得して寿命診断する寿命診断部を有することを特徴とするモータの保持ブレーキ寿命判定装置である。 The present invention provides a motor holding brake life determination device in a motor holding brake life determination system for braking or holding the shaft by a frictional force controlled by a motor control device, the device comprising: and a life diagnosis unit that acquires the allowable rotation amount and the cumulative rotation amount from an encoder storage unit that is provided in the encoder and stores parameters related to the life of the holding brake and the calculation result based on the parameters, and diagnoses the life. This is a motor holding brake life determination device.

本発明の他の観点によれば、モータのシャフトに設けられ、モータ制御装置により制御され摩擦力により前記シャフトを制動或いは、保持するモータの保持ブレーキの寿命判定システムにおけるモータの保持ブレーキ寿命判定方法であって、前記モータのエンコーダ内に設けられ前記保持ブレーキの寿命に関するパラメータ及びそれに基づく演算結果を記憶するエンコーダ記憶部から許容回転量と累積回転量とを取得して寿命診断する寿命診断ステップを有することを特徴とするモータの保持ブレーキ寿命判定方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a motor holding brake life judgment method in a life judgment system for a motor holding brake that brakes or holds the shaft by means of frictional force controlled by a motor control device. and a life diagnosis step for diagnosing the life by acquiring the allowable rotation amount and the cumulative rotation amount from an encoder storage unit provided in the encoder of the motor and storing parameters relating to the life of the holding brake and calculation results based thereon. A motor holding brake life determination method is provided.

本発明によれば、簡単かつ精度良くブレーキ寿命を診断することができる。
また、本発明によれば、モータ、及びモータ制御装置の入替や交換があっても、精度良くブレーキ寿命を診断することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, brake life can be diagnosed simply and accurately.
Further, according to the present invention, even if the motor and the motor control device are replaced or exchanged, the brake life can be diagnosed with high accuracy.

本発明の一実施の形態によるモータの保持ブレーキ寿命判定システムの一構成例を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram showing a configuration example of a motor holding brake life determination system according to an embodiment of the present invention; FIG. 事前準備処理の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of preparation processing. モータ制御装置の初期化処理の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the initialization process of a motor control apparatus. 残り寿命算出、表示処理の流れを示すフローチャート図である。FIG. 10 is a flow chart showing the flow of remaining life calculation and display processing. 本実施の形態によるデータ記憶手順の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data storage procedure by this Embodiment.

本明細書において、保持ブレーキの寿命は、保持ブレーキの摩擦板の摩耗量から決定される。保持ブレーキの摩耗量は保持ブレーキがモータシャフトを保持した状態でシャフトが回転したときの総回転量から判断することができる。
したがって、この総回転量(以下、「許容回転量」と称する。)に至ったタイミングを保持ブレーキ寿命とする。
尚、許容回転量は保持ブレーキの仕様によって異なるため、モータに付属している保持ブレーキ毎に予め算出する。
In this specification, the life of the holding brake is determined from the amount of wear of the friction plates of the holding brake. The amount of wear of the holding brake can be determined from the total amount of rotation when the shaft rotates while the holding brake holds the motor shaft.
Therefore, the timing at which this total amount of rotation (hereinafter referred to as "permissible amount of rotation") is reached is defined as the life of the holding brake.
Since the allowable rotation amount varies depending on the specifications of the holding brake, it is calculated in advance for each holding brake attached to the motor.

保持ブレーキの寿命判定処理は、以下の手順で行う。
1)保持ブレーキがモータシャフトを保持した状態におけるモータシャフトの回転量を累積する。
2)寿命までの残り期間(残り寿命=許容回転量-累積した回転量)
The holding brake life determination process is performed according to the following procedure.
1) The amount of rotation of the motor shaft is accumulated while the holding brake is holding the motor shaft.
2) Remaining period until life (remaining life = allowable rotation amount - accumulated rotation amount)

情報の保持について:
保持ブレーキ寿命に関連するパラメータや演算結果をエンコーダ内蔵の不揮発性メモリに保存する。記憶されるデータは、例えば、「保持ブレーキの有無」、「許容回転量」、「累積回転量」などである。
Retention of information:
The parameters and calculation results related to the holding brake life are saved in the encoder's built-in non-volatile memory. The stored data are, for example, "presence/absence of holding brake", "permissible amount of rotation", "accumulated amount of rotation", and the like.

保持ブレーキがモータシャフトを保持した状態の間にモータシャフトが回転する条件としては以下の1)から3)までの条件を満たす場合である。
1)モータ回転中に異常が発生し、モータを停止させなければならない事態が発生した場合
2)サーボモータに通電しない状態に外力でシャフトが無理に回転させられた場合
3)サーボモータを励磁してから保持ブレーキがシャフトを開放するまでの間にモータが回転した場合
Conditions for the motor shaft to rotate while the holding brake is holding the motor shaft are cases where the following conditions 1) to 3) are satisfied.
1) When an abnormality occurs while the motor is rotating and the motor must be stopped 2) When the shaft is forced to rotate by an external force while the servo motor is not energized 3) When the servo motor is excited If the motor rotates between the time the holding brake releases the shaft

以下に、本発明の一実施の形態によるモータの保持ブレーキ寿命判定技術について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施の形態によるモータの保持ブレーキ寿命判定システムの一構成例を示す機能ブロック図である。図1に示すように、本実施の形態によるモータの保持ブレーキ寿命判定システムAは、モータ制御装置1と保持ブレーキ付きサーボモータ21とを有している。モータ制御装置1は、保持ブレーキの制御を行うための保持ブレーキ制御信号SG1を受信し、保持ブレーキ動作を制御する保持ブレーキ制御回路3に接続されている。
Hereinafter, a motor holding brake life determination technique according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a functional block diagram showing one configuration example of a motor holding brake life determination system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a motor holding brake life determination system A according to the present embodiment includes a motor control device 1 and a servomotor 21 with a holding brake. The motor control device 1 is connected to a holding brake control circuit 3 which receives a holding brake control signal SG1 for controlling the holding brake and controls the holding brake operation.

保持ブレーキ付きサーボモータ21は、モータMと、モータMの保持ブレーキBと、エンコーダ23と、を有している。エンコーダ23は、エンコーダ側の記憶部23-1と、返信データ生成部23-2と、通信部23-3と、要求コマンド解析部23-4と、位置データ算出部23-5と、を有している。エンコーダ側の記憶部23-1は、保持ブレーキの有無D13と、許容回転量D14と、累積回転量D15と、を記憶する。
モータ制御装置1は、保持ブレーキ制御部1-1と、エンコーダ通信部1-2と、返信データ解析部1-3と、保持ブレーキ状態判定部1-4と、保持ブレーキ回転量算出部1-5と、保持ブレーキ回転量累積部1-6と、寿命診断部1-7と、寿命表示部1―8と、要求コマンド生成部1-9と、を有している。
以下に、図2から図5までのフローチャート図を参照して、本実施の形態による保持ブレーキ寿命判定処理について詳細に説明する。上記の図1の各機能ブロックを参照しながら説明する。
The holding brake-equipped servomotor 21 has a motor M, a holding brake B for the motor M, and an encoder 23 . The encoder 23 has an encoder-side storage unit 23-1, a reply data generation unit 23-2, a communication unit 23-3, a request command analysis unit 23-4, and a position data calculation unit 23-5. is doing. The storage unit 23-1 on the encoder side stores the presence/absence of a holding brake D13, the allowable amount of rotation D14, and the cumulative amount of rotation D15.
The motor control device 1 includes a holding brake control unit 1-1, an encoder communication unit 1-2, a reply data analysis unit 1-3, a holding brake state determination unit 1-4, and a holding brake rotation amount calculation unit 1-. 5, holding brake rotation amount accumulation unit 1-6, life diagnosis unit 1-7, life display unit 1-8, and request command generation unit 1-9.
The holding brake life determination process according to the present embodiment will be described in detail below with reference to the flow charts of FIGS. 2 to 5. FIG. Description will be made with reference to each functional block in FIG.

図2は、事前準備処理の流れを示すフローチャート図である。図2に示すように、事前準備処理が開始され(スタート)、ステップS1において、保持ブレーキB毎に「許容回転量」を算出する。ステップS2において、エンコーダ内部の記憶部23-1に、外部の設定部11から「保持ブレーキの有無」の情報を設定する。ステップS3において、エンコーダ内部の記憶部23-1に、外部の設定部11から「許容回転量」の情報を設定する。ステップS4において、エンコーダ内部の記憶部23-1内の、累積回転量情報D15をクリアする。
これにより、事前準備の処理が終了する。すなわち、エンコーダ側の記憶部23-1に、保持ブレーキの有無情報D13、許容回転量情報D14が記憶される。
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of preparation processing. As shown in FIG. 2, the preparatory process is started (start), and in step S1, the "permissible rotation amount" for each holding brake B is calculated. In step S2, the external setting unit 11 sets information on "presence/absence of a holding brake" in the storage unit 23-1 inside the encoder. In step S3, the external setting unit 11 sets the information of the "permissible amount of rotation" in the storage unit 23-1 inside the encoder. In step S4, the cumulative rotation amount information D15 in the storage section 23-1 inside the encoder is cleared.
This completes the preparation process. That is, the holding brake presence/absence information D13 and the allowable rotation amount information D14 are stored in the storage unit 23-1 on the encoder side.

図3は、モータ制御装置1の初期化処理の流れを示すフローチャート図である。初期化処理が開始し(スタート)、ステップS11において、エンコーダ内部の記憶部23-1から、保持ブレーキの有無情報D13を取得し、返信データ生成部23-2、通信部23-3、エンコーダ通信部1-2、返信データ解析部1-3を介して、これを寿命表示部1-8のメモリ1―8aに記憶する。
次いで、ステップS12において、エンコーダ内部の記憶部23-1から、許容回転量情報D14を取得し、これを寿命診断部1-7のメモリ1―7aに記憶する。さらに、ステップS13において、エンコーダ内部の記憶部23-1から、累積回転量情報D15が記憶されていればこの累積回転量情報D15を取得し、これを寿命診断部1-7のメモリ1―7aに記憶する。
以上の処理により、モータ制御装置1の初期化処理が完了する。
なお、返信データ生成部23-2は、要求コマンド解析部23-4からの返信データ選択信号SG12により、返信データD21を選択する。
FIG. 3 is a flow chart showing the flow of initialization processing of the motor control device 1. As shown in FIG. Initialization processing starts (start), and in step S11, holding brake presence/absence information D13 is acquired from the storage unit 23-1 inside the encoder. This is stored in the memory 1-8a of the life display unit 1-8 via the unit 1-2 and the reply data analysis unit 1-3.
Next, in step S12, the permissible rotation amount information D14 is acquired from the storage section 23-1 inside the encoder and stored in the memory 1-7a of the life diagnosis section 1-7. Further, in step S13, if the cumulative rotation amount information D15 is stored in the storage unit 23-1 inside the encoder, the cumulative rotation amount information D15 is acquired, and stored in the memory 1-7a of the life diagnosis unit 1-7. memorize to
With the above processing, the initialization processing of the motor control device 1 is completed.
The reply data generator 23-2 selects the reply data D21 according to the reply data selection signal SG12 from the request command analyzer 23-4.

初期化された後の処理について簡単に説明する。
初期化処理の後には、位置データD16が返信データD21になる。そして、後述する図4のフローチャートの処理に移り、保持ブレーキ制御部1-1から保持ブレーキ制御信号SG1の出力をモニタする。
A brief description will be given of the processing after initialization.
After the initialization process, the position data D16 becomes the reply data D21. Then, the process proceeds to the process of the flowchart of FIG. 4, which will be described later, and the output of the holding brake control signal SG1 from the holding brake control section 1-1 is monitored.

図4は、残り寿命算出、表示処理の流れを示すフローチャート図である。
処理が開始される(スタート)と、まず、ステップS21において、保持ブレーキ状態判定部1-4が、保持ブレーキ制御部1-1からの保持ブレーキ制御信号SG1をモニタし、保持ブレーキ制御信号SG1が動作状態(Yes)の場合は、累積回転量の算出処理Saを行なう。
Noの場合には、後述するステップScに進む。
累積回転量の算出処理ステップSaは、以下の処理を含む。
FIG. 4 is a flow chart showing the flow of remaining life calculation and display processing.
When the process starts (start), first, in step S21, the holding brake state determination unit 1-4 monitors the holding brake control signal SG1 from the holding brake control unit 1-1, and the holding brake control signal SG1 is In the case of the operating state (Yes), the cumulative rotation amount calculation process Sa is performed.
If No, the process proceeds to step Sc, which will be described later.
The cumulative rotation amount calculation processing step Sa includes the following processing.

(ステップSa)
1)ステップS22において、位置データ算出部23-5が算出した位置データD16に基づいて得られた位置データD1により、保持ブレーキ制御信号SG1が動作開始状態に変化した時の位置データを保持する。
2)ステップS23において、保持ブレーキ回転量算出部1-5が、保持ブレーキ動作開始時に保持した位置から「保持ブレーキ動作中の回転量」を求める。
3)ステップS24において、保持ブレーキ回転量累積部1-6が、返信データ解析部1-3からの前回までの「累積回転量」D2に、「保持ブレーキ動作中の累積回転量」D3を加算して回転量累積値を算出し、メモリ1-6aにこれを保持する。
尚、保持ブレーキ動作中とは、保持ブレーキBがモータシャフトを保持した状態を言う。
(Step Sa)
1) In step S22, the position data D1 obtained based on the position data D16 calculated by the position data calculator 23-5 is used to hold the position data when the holding brake control signal SG1 changes to the operation start state.
2) In step S23, the holding brake rotation amount calculator 1-5 obtains the "rotation amount during holding brake operation" from the position held at the start of the holding brake operation.
3) In step S24, the holding brake rotation amount accumulator 1-6 adds the "accumulated rotation amount during holding brake operation" D3 to the previous "accumulated rotation amount" D2 from the reply data analysis unit 1-3. to calculate the cumulative amount of rotation and store it in the memory 1-6a.
Note that "during the holding brake operation" means a state in which the holding brake B holds the motor shaft.

(ステップSb)
次いで、ステップSbに進む。ステップSbは残りの寿命を算出する処理を行う。
この処理では、ステップS25において、寿命診断部1-7が、残りの寿命を算出する。すなわち、ステップS25に示すように、寿命診断部1-7が、返信データ解析部1-3からの「許容回転量」D4より「累積回転量」D3を減算し、「残り寿命」D5を算出する。メモリ1-7aにこれを保持する。
ステップS21でNoの場合、および、ステップS25に続いて、ステップScにおいて、例えば残り寿命の表示処理を行う。
(Step Sb)
Then, proceed to step Sb. Step Sb carries out processing for calculating the remaining life.
In this process, the life diagnosis unit 1-7 calculates the remaining life in step S25. That is, as shown in step S25, the life diagnosis unit 1-7 subtracts the "accumulated rotation amount" D3 from the "allowable rotation amount" D4 from the reply data analysis unit 1-3 to calculate the "remaining life" D5. do. This is held in the memory 1-7a.
In the case of No in step S21, and following step S25, in step Sc, for example, remaining life display processing is performed.

(ステップSc)
まず、ステップS26において、寿命表示部1-8が残り寿命D5を受け取り、返信データ解析部1-3から保持ブレーキ有無信号SG2の保持ブレーキ有りの信号を受け取ると(Yes)、ステップS27に進み、寿命表示部1-8が残り寿命D5を表示する。表示のためのデータをメモリ1-8aに記憶しても良い。
ステップS26において、寿命表示部1-8が残り寿命D5を受け取っても、返信データ解析部1-3から保持ブレーキ有無信号SG2の保持ブレーキ無しの信号を受け取ると(No)、ステップS28に進み、寿命表示部1-8が残り寿命D5を表示しない。
以上により、寿命判定・表示処理を終了する(エンド)。
(Step Sc)
First, in step S26, when the life display unit 1-8 receives the remaining life D5 and receives the holding brake presence signal of the holding brake presence/absence signal SG2 from the return data analysis unit 1-3 (Yes), the process proceeds to step S27. The life display section 1-8 displays the remaining life D5. Data for display may be stored in the memory 1-8a.
In step S26, even if the life display unit 1-8 receives the remaining life D5, if it receives the no holding brake signal of the holding brake presence/absence signal SG2 from the return data analysis unit 1-3 (No), the process proceeds to step S28. The life display section 1-8 does not display the remaining life D5.
With the above, the life determination/display processing is terminated (END).

図5は、本実施の形態によるデータ記憶手順の一例を示す図である。
図5に示すように、処理が開始されると(スタート)、ステップS31において、保持ブレーキ回転量累積部1-6が、累積回転量D3が変化したか否かを判定し(ステップS31)、Yesの場合には、ステップSdの累積回転量の記憶更新処理Sdに進み、Noの場合には、処理を終了する(エンド)。
累積回転量の記憶更新処理Sdは、以下の手順で行われる。
(ステップSd)
まず、ステップS32において、保持ブレーキ回転量累積部1-6は、新たな「累積回転量」D3を要求コマンド生成部1-9に出力する。
ステップS33において、要求コマンド生成部1-9は、エンコーダへの書き込み要求コマンドC1を生成して、エンコーダ通信部1-2に通知する。要求コマンドC1は、累積回転量に変化があったときに出力される。
ステップS34において、エンコーダ通信部1-2は、エンコーダに「累積回転量」D12を送信し、エンコーダ内部の記憶部23-1に記憶させる。
以上により、累積回転量のエンコーダ内部への記憶処理を終了する(エンド)。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a data storage procedure according to this embodiment.
As shown in FIG. 5, when the process is started (start), in step S31, the holding brake rotation amount accumulator 1-6 determines whether or not the cumulative rotation amount D3 has changed (step S31), If Yes, the process proceeds to step Sd for updating the storage of the accumulated amount of rotation Sd, and if No, the process ends (end).
The storage update processing Sd of the accumulated rotation amount is performed in the following procedure.
(Step Sd)
First, in step S32, the holding brake rotation amount accumulator 1-6 outputs a new "accumulated rotation amount" D3 to the request command generator 1-9.
In step S33, the request command generator 1-9 generates a write request command C1 to the encoder and notifies it to the encoder communication unit 1-2. The request command C1 is output when the cumulative amount of rotation changes.
In step S34, the encoder communication unit 1-2 transmits the "accumulated amount of rotation" D12 to the encoder and stores it in the storage unit 23-1 inside the encoder.
Thus, the process of storing the accumulated rotation amount in the encoder ends (end).

このように、本実施の形態によれば、モータ制御装置により制御されるサーボモータ側のエンコーダ23に設けられた記憶部23-1に「保持ブレーキの有無」、「保持ブレーキの寿命値」の情報を予め保持するとともに、「保持ブレーキの現在までの累積回転量」を保存しておく。
累積回転量をエンコーダ側に記憶させることで、モータ、及びモータ制御装置の入替や交換があっても、寿命診断の精度を保持することができる。
すなわち、モータの変更があっても、モータ制御装置の保持ブレーキ寿命値を変更する必要がない。また、モータ制御装置を取り替えても残りの寿命を引き継いで正しく推定できる。
As described above, according to the present embodiment, the storage unit 23-1 provided in the encoder 23 on the side of the servo motor controlled by the motor control device stores "presence/absence of the holding brake" and "life value of the holding brake". The information is held in advance, and the "accumulated amount of rotation of the holding brake up to the present time" is saved.
By storing the cumulative rotation amount on the encoder side, the accuracy of life diagnosis can be maintained even when the motor and the motor control device are replaced or replaced.
That is, even if the motor is changed, there is no need to change the holding brake life value of the motor controller. Also, even if the motor control device is replaced, the remaining life can be inherited and correctly estimated.

本実施の形態では、予め保持ブレーキの寿命を許容回転量により算出し規定する。次いで、保持ブレーキが、モータシャフトを保持した状態のモータ回転量を監視し、モータ回転量を累積して、これを許容回転量と比較することで、複雑な計算の必要がなくなり、簡単に保持ブレーキの寿命を診断することができる。
許容回転量と保持ブレーキが、モータシャフトを保持した状態の累積回転量、さらに保持ブレーキ有無をモータエンコーダの記憶保持手段に記憶することで、大量のデータをモータ制御装置側に記憶する必要がなくなる。また、モータ、モータ制御装置の組み合わせ変更や交換による作業の手間や寿命の誤診断、誤表示の問題を無くすことが可能になる。
In this embodiment, the life of the holding brake is calculated and specified in advance from the allowable rotation amount. Next, the holding brake monitors the amount of rotation of the motor while holding the motor shaft, accumulates the amount of rotation of the motor, and compares it with the allowable amount of rotation. It is possible to diagnose the service life of the brake.
By storing the allowable rotation amount, the cumulative amount of rotation when the holding brake holds the motor shaft, and the presence or absence of the holding brake in the memory holding means of the motor encoder, it becomes unnecessary to store a large amount of data in the motor control device side. . In addition, it is possible to eliminate problems such as troublesome work due to changing the combination or replacement of the motor and the motor control device, misdiagnosis of the service life, and erroneous display.

(まとめ)
本実施の形態によれば、以下の利点がある。
1)複雑な演算を必要とせずに、保持ブレーキの許容回転量と保持ブレーキが、モータシャフトを保持した状態で回転した累積回転量を比較することで寿命を簡単に推定できる。
2)“許容回転量”(保持ブレーキの寿命)をエンコーダ内蔵の不揮発性メモリに記憶することで以下の利点がある。
(summary)
This embodiment has the following advantages.
1) The life can be easily estimated by comparing the allowable amount of rotation of the holding brake and the accumulated amount of rotation of the holding brake while holding the motor shaft, without requiring complicated calculations.
2) Storing the "permissible amount of rotation" (holding brake life) in the non-volatile memory built into the encoder has the following advantages.

2-1)サーボモータに取り付けられる保持ブレーキはサイズや保持力などの違いにより多種多様であり、寿命値もそれぞれ異なる。モータ制御装置に“許容回転量”を記憶させる方法では、保持ブレーキの変更により、その都度、モータ制御装置に“許容回転量”を記憶させる変更が生じる。
そこで、エンコーダ内蔵の不揮発性メモリに記憶してあれば、保持ブレーキの変更により、その都度、モータ制御装置に“許容回転量”を記憶させる変更が生じる。の変更が不要となる。
2-2)量産中のモータでも保持ブレーキの仕様が途中で変更される場合がある。その場合、保持ブレーキの変更前後で“許容回転量”が異なってしまうため、モータ制御装置に設定されている“許容回転量”を変更する必要がある。さらに、仕様変更前の保持ブレーキと“許容回転量”変更後のモータ制御装置(またその逆)を接続してしまうと寿命を正しく算出することができない。
そこで、エンコーダ内蔵の不揮発性メモリに記憶してあれば、どちらを交換しても常に正しく残り寿命を算出することができる。
3)“累積回転量”をエンコーダ内蔵の不揮発性メモリに保存することで以下の利点がある。
2-1) There are a wide variety of holding brakes attached to servo motors due to differences in size, holding force, etc., and the service life values are also different. In the method of storing the "permissible amount of rotation" in the motor control device, each time the holding brake is changed, the "permissible amount of rotation" is stored in the motor control device.
Therefore, if it is stored in the non-volatile memory incorporated in the encoder, a change in the storage of the "permissible rotation amount" in the motor control device occurs each time the holding brake is changed. change is unnecessary.
2-2) Even in mass-produced motors, the specifications of the holding brake may be changed in the middle. In that case, the "permissible amount of rotation" will be different before and after the change of the holding brake, so it is necessary to change the "permissible amount of rotation" set in the motor control device. Furthermore, if the holding brake before the specification change is connected to the motor control device after the "allowable rotation amount" is changed (or vice versa), the life cannot be calculated correctly.
Therefore, if it is stored in the non-volatile memory built into the encoder, the remaining life can always be calculated correctly regardless of which one is replaced.
3) Storing the "accumulated amount of rotation" in the non-volatile memory built into the encoder has the following advantages.

3-1)“累積回転量”をモータ制御装置に記憶していると、モータ制御装置を交換したときに交換後のモータ制御装置の“累積回転量”が0のため、交換前のモータ制御装置の値を設定する必要がある。
そこで、エンコーダ内蔵の不揮発性メモリに記憶してあれば、どのモータ制御装置と接続されても残り寿命を正しく算出することができる。
3-2)同様にサーボモータとモータ制御装置の組合せを入れ替えた時にも残り寿命を正しく算出することができる。
4)エンコーダメモリに「保持ブレーキの有無」情報を保存してあるため、ユーザがモータ制御装置に対して保持ブレーキの有無を設定する必要が無く、モータ制御装置が自動的に判断することができる。
3-1) If the "accumulated amount of rotation" is stored in the motor control device, the "accumulated amount of rotation" of the motor control device after replacement is 0 when the motor control device is replaced. Device value must be set.
Therefore, if stored in a non-volatile memory built in the encoder, the remaining life can be correctly calculated regardless of the connection with any motor control device.
3-2) Similarly, even when the combination of the servomotor and the motor control device is exchanged, the remaining life can be calculated correctly.
4) Since the "presence/absence of holding brake" information is stored in the encoder memory, the user does not need to set the presence/absence of the holding brake to the motor control device, and the motor control device can automatically judge. .

上記の実施の形態において、図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
In the above-described embodiments, the illustrated configurations and the like are not limited to these, and can be changed as appropriate within the scope of exhibiting the effects of the present invention. In addition, it is possible to carry out by appropriately modifying the present invention as long as it does not deviate from the scope of the purpose of the present invention.
In addition, each component of the present invention can be selected arbitrarily, and the present invention includes an invention having a selected configuration.

本発明は、モータの保持ブレーキ寿命診断装置に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a motor holding brake life diagnosis device.

A…モータの保持ブレーキ寿命判定システム
B…保持ブレーキ
M…モータ
1…モータ制御装置
1-1…保持ブレーキ制御部
1-2…エンコーダ通信部
1-3…返信データ解析部
1-4…保持ブレーキ状態判定部
1-5…保持ブレーキ回転量算出部
1-6…保持ブレーキ回転量累積部
1-7…寿命診断部
1-8…寿命表示部
1-9…要求コマンド生成部
3…保持ブレーキ制御回路
21…保持ブレーキ付きサーボモータ
23…エンコーダ
23-1…記憶部
23-2…返信データ生成部
23-3…通信部
23-4…要求コマンド解析部
23-5…位置データ算出部
A... Motor holding brake life determination system B... Holding brake M... Motor 1... Motor control device 1-1... Holding brake control unit 1-2... Encoder communication unit 1-3... Return data analysis unit 1-4... Holding brake State judgment unit 1-5: Holding brake rotation amount calculation unit 1-6: Holding brake rotation amount accumulation unit 1-7: Life diagnosis unit 1-8: Life display unit 1-9: Request command generation unit 3: Holding brake control Circuit 21 Servo motor with holding brake 23 Encoder 23-1 Storage unit 23-2 Reply data generation unit 23-3 Communication unit 23-4 Request command analysis unit 23-5 Position data calculation unit

Claims (4)

モータのシャフトに設けられ、モータ制御装置により制御され摩擦力により前記シャフトを制動或いは保持するモータの保持ブレーキの寿命判定システムであって、
前記モータのエンコーダ内に設けられ前記保持ブレーキの寿命に関するパラメータ及びそれに基づく演算結果を記憶し、前記パラメータは、前記保持ブレーキの有無と、前記保持ブレーキの寿命を規定する許容回転量と、前記保持ブレーキが、モータシャフトを保持した状態の前記シャフトの回転量の累積である累積回転量と、を含む、エンコーダ記憶部 と、
前記モータ制御装置側に設けられ、前記エンコーダ記憶部内の前記パラメータを読み出して取得し、前記許容回転量と前記累積回転量とに基づいて寿命を推定する寿命診断部とを有する
ことを特徴とするモータの保持ブレーキの寿命判定システム。
A life determination system for a holding brake of a motor that is provided on a shaft of a motor and controlled by a motor control device to brake or hold the shaft by frictional force,
A parameter relating to the life of the holding brake provided in the encoder of the motor and a calculation result based thereon are stored.The parameters are the presence or absence of the holding brake, the allowable amount of rotation that defines the life of the holding brake, and the cumulative amount of rotation that is the accumulation of the amount of rotation of the shaft when the holding brake holds the motor shaft. and includingEncoder memory When,
a life diagnosing unit provided on the motor control device side, reading and acquiring the parameters in the encoder storage unit, and estimating the life based on the allowable rotation amount and the cumulative rotation amount. ,
A life determination system for a holding brake of a motor characterized by:
前記エンコーダ記憶部に記憶された前記累積回転量を継続して更新することを特徴とする請求項に記載のモータの保持ブレーキの寿命判定システム。 2. The life determination system for a motor holding brake according to claim 1 , wherein said cumulative rotation amount stored in said encoder storage unit is continuously updated. モータのシャフトに設けられ、モータ制御装置により制御され摩擦力により前記シャフトを制動或いは、保持するモータの保持ブレーキの寿命判定システムにおけるモータの保持ブレーキ寿命判定装置であって、
前記モータのエンコーダ内に設けられ前記保持ブレーキの寿命に関するパラメータ及びそれに基づく演算結果を記憶するエンコーダ記憶部から許容回転量と累積回転量とを取得して寿命診断する寿命診断部を有し、
前記パラメータは、
前記保持ブレーキの有無と、前記保持ブレーキの寿命を規定する許容回転量と、前記保持ブレーキが、モータシャフトを保持した状態の前記シャフトの回転量の累積である累積回転量と、を含むことを特徴とするモータの保持ブレーキ寿命判定装置。
A motor holding brake life determination device in a life determination system for a motor holding brake provided on a motor shaft and controlled by a motor control device to brake or hold the shaft by frictional force,
a life diagnosing unit for diagnosing a life by acquiring an allowable amount of rotation and an accumulated amount of rotation from an encoder storage unit provided in the encoder of the motor and storing parameters relating to the life of the holding brake and calculation results based thereon;
Said parameters are:
including the presence or absence of the holding brake, an allowable amount of rotation that defines the life of the holding brake, and an accumulated amount of rotation that is the accumulation of the amount of rotation of the shaft while the holding brake holds the motor shaft. A motor holding brake life determination device characterized by:
モータのシャフトに設けられ、モータ制御装置により制御され摩擦力により前記シャフトを制動或いは、保持するモータの保持ブレーキの寿命判定システムにおけるモータの保持ブレーキ寿命判定方法であって、
前記モータのエンコーダ内に設けられ前記保持ブレーキの寿命に関するパラメータ及びそれに基づく演算結果を記憶するエンコーダ記憶部から許容回転量と累積回転量とを取得して寿命診断する寿命診断ステップを有し、
前記パラメータは、
前記保持ブレーキの有無と、前記保持ブレーキの寿命を規定する許容回転量と、前記保持ブレーキが、モータシャフトを保持した状態の前記シャフトの回転量の累積である累積回転量と、を含むことを特徴とするモータの保持ブレーキ寿命判定方法。
A motor holding brake life determination method in a life determination system for a motor holding brake provided on a motor shaft and controlled by a motor control device to brake or hold the shaft by frictional force, comprising:
a life diagnosing step of diagnosing a life by acquiring an allowable amount of rotation and an accumulated amount of rotation from an encoder storage unit provided in the encoder of the motor and storing parameters relating to the life of the holding brake and calculation results based thereon;
Said parameters are:
including the presence or absence of the holding brake, an allowable amount of rotation that defines the life of the holding brake, and an accumulated amount of rotation that is the accumulation of the amount of rotation of the shaft while the holding brake holds the motor shaft. A holding brake life determination method for a motor characterized by:
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