JPH09105644A - Method and apparatus for detection of failure of position detection circuit of ac servomotor - Google Patents

Method and apparatus for detection of failure of position detection circuit of ac servomotor

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JPH09105644A
JPH09105644A JP7264178A JP26417895A JPH09105644A JP H09105644 A JPH09105644 A JP H09105644A JP 7264178 A JP7264178 A JP 7264178A JP 26417895 A JP26417895 A JP 26417895A JP H09105644 A JPH09105644 A JP H09105644A
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magnetic pole
position data
detection circuit
incremental encoder
servo motor
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Toshiaki Shimokawabe
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a failure detection method and a detection apparatus by which the failure of a position detection circuit of an AC servomotor with an incremental encoder can be detected without having a coarse-density-type angular position detection means and which can prevent a secondary trouble from being generated. SOLUTION: Position data are counted by a position-data counting circuit 14 on the basis of a position detection signal 31 from an incremental encoder 3. A CPU 10 estimates a present magnetic-pole position on the basis of the counted position data, on the basis of reference position data and reference magnetic-pole-position data which are stored in a memory 11 in advance, on the basis of the number of poles of an AC servomotor 2 and on the basis of the number of encoder pulses of the incremental encoder 3. The estimated present magnetic-pole position is compared with present magnetic-pole position data which has been fetched by a magnetic-pole detection circuit 13 on the basis of a magnetic-pole signal 33 from the incremental encoder 3. When the difference in a position is not within a predetermined tolerance, the failure of a position detection circuit is judged.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a device for detecting a failure of a position detection circuit of an AC servo motor, and more particularly to a method and a device for detecting a failure of an AC servo motor having an incremental encoder.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art For speed detection of an AC servo motor,
Position detection signal PA phase, PB as feedback signal
Phase, 1 rotation detection signal PZ phase, electrical angle signal PU phase, PV
Phase and PW phase are generally used. If the PA phase, the PB phase, or both the PA and PB phases are not input to the control side due to a cable disconnection, an output circuit failure, or the like, position detection becomes impossible and the motor may run away.

【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。
A conventional fault detection method and detection device for a position detection circuit of an AC servomotor of this type is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-136989.
C servo motor monitoring device "and JP-A-5-282046.
There is an “AC servomotor control method” disclosed in the publication.

【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。
The "AC servo motor monitoring device" disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-136989 discloses a conventional control system in which the output of the incremental feedback means (encoder) of the AC servo motor is not normally supplied. As a method for preventing runaway, monitoring was performed using a combination signal of the output of the coarse density angular position detection means and its inverted output, but it may not operate if the pulse coder itself fails. Therefore, it has been proposed as a means for solving the drawback.

【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。
That is, as the failure detecting means, a coarse density type angular position detecting means, for example, an absolute pulse encoder and a high density type angular position detecting means, for example, a coarse density detecting unit angle and a high density detecting respectively, which are sequentially detected respectively. The number of high-density detection unit angles that occur during each step period when the unit angle is memorized and each step period in which the value obtained by successively subtracting the coarse density detection unit angle that is sequentially detected is less than or equal to a specific value is detected Is counted and the case where this value is less than a predetermined value is determined to be a failure.

【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。
The "AC servomotor control method" disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-282046 is a robot or machine tool in which the distance between the drive unit and the control circuit is long and the electric wire itself often slides. , Noise on the wire,
It has been proposed as a means for solving the hindrance of accurate detection of the magnetic pole position that occurs when a wire breakage occurs.

【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。
That is, after the initialization by the absolute position data, the magnetic pole position detection counter for inputting the position detection signal, the electrical angle 0 degree vicinity determination circuit for inputting the output of the counter, and the output of the determination circuit. And an origin position signal, the origin position of the magnetic pole position data detected by the counter is compared with the origin position detected by the origin position detection signal, and origin detection is performed outside the origin. If it is, it is judged as abnormal.

【0008】[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。
The first problem is that in the prior art, when the position detection signal cannot be detected due to the position detection circuit failure of the incremental encoder, high speed failure detection becomes impossible. At Z
This means that if the axis moves vertically like the axis, it will fall.

【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。
The reason is that, if either or both of the position detection signals PA and PB are fixed to a certain voltage level due to a failure of the detection circuit of the incremental encoder, the motor control is performed even if the axis moving in the vertical direction falls. This is because it is very difficult for the unit to judge that the position data counted from the position detection signal is abnormal.

【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。
Here, according to the prior art shown in the above-mentioned "AC servomotor monitoring device", this problem can be solved, but in the case of a device having no coarse density type angular position detecting means, There is a problem that it is not applied.

【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。
Further, in the conventional technique shown in the "AC servo motor control method", the maximum of the motor is 1 before the abnormality is detected.
For example, when the machining tool attached to the Z-axis and the work on the XY table are very close to each other, the tool and the work collide with each other because of the rotation.

【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。
An object of the present invention is to provide an AC having an incremental encoder without a coarse density type angular position detecting means.
Detects failure of servo motor position detection circuit at high speed and
It is an object of the present invention to provide a failure detection method and a detection device capable of preventing the occurrence of a subsequent failure.

【0013】[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。
A method of detecting a failure of a position detection circuit of an AC servo motor according to the present invention is a method of detecting a failure of a position detection circuit of an AC servo motor having an incremental encoder, in which a position is detected from a position detection signal of the incremental encoder. The data is counted, and the current magnetic pole position is estimated from the counted position data, the previously stored reference position data, the reference magnetic pole position data, the number of poles of the AC servo motor, and the number of encoder pulses of the incremental encoder. The current magnetic pole position is compared with the current magnetic pole position data fetched from the magnetic pole signal of the incremental encoder, and if the difference between the positions is not within a predetermined allowable range, it is determined that the position detection circuit has failed.

【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てもよい。
Further, the number of poles of the AC servo motor used for estimating the current magnetic pole position and the number of encoder pulses of the incremental encoder correspond to the AC servo motor to be controlled and the incremental encoder, and are arbitrarily notified by an external notice. May be configurable.

【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。
A failure detection device for a position detection circuit of an AC servo motor according to the present invention is a failure detection device for a position detection circuit of an AC servo motor having an incremental encoder, which represents a magnetic pole state by inputting a magnetic pole signal from the incremental encoder. A magnetic pole detection circuit that outputs magnetic pole position data; a position data counting circuit that counts the position detection signal and the one-rotation detection signal from the incremental encoder as inputs and outputs the position data as position data;
A magnetic pole change detection circuit that detects a change in the magnetic pole signal and outputs it as a magnetic pole change detection signal, a magnetic pole data latch circuit that holds the output of the magnetic pole detection circuit as a reference value by inputting the magnetic pole change detection signal, and a magnetic pole change detection signal A position data latch circuit that holds the output of the position data counting circuit as a reference value by input, a reference value output from the magnetic pole data latch circuit and the position data latch circuit, the number of input AC servo motor poles, and an encoder for an incremental encoder. The number of pulses is stored in the memory means, the counted position data, the reference position data and the reference magnetic pole position data stored in advance in the memory means, the number of poles of the AC servo motor, and the number of encoder pulses of the incremental encoder are used to obtain the current value. The magnetic pole position is estimated, and the estimated current magnetic pole position and A calculation that compares the current magnetic pole position data output from the detection circuit and, if the position difference is not within a predetermined allowable range, determines that the position detection circuit has failed and outputs it to the control unit of the AC servo motor. And means.

【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。
In the AC servo motor position detection circuit failure detection method and apparatus of the present invention, the position detection signals PA and P are detected due to the failure of the detection circuit of the incremental encoder.
Even if either or both of B is fixed to a certain voltage level, the AC servo motor will not exceed maximum 60 ° +
It is possible to determine that the position data counted from the position detection signal is abnormal by rotating the position by a preset allowable range ".

【0017】[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。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block configuration diagram of an AC servo motor failure detection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph for explaining magnetic pole position data output from a magnetic pole detection circuit of a three-phase AC servo motor.

【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。
In the figure, reference numeral 1 is a motor control unit of an AC servo motor, 2 is an AC servo motor to be controlled, 3 is an incremental encoder, 31 to 33 are signals output from the incremental encoder 3, and 31 is a position detection signal PA. , PB, 32 are one-rotation detection signals PZ, 33 are magnetic pole signals PU, PV, PW, and 4 is a main control unit for controlling the entire apparatus by communicating command data and alarm data with the motor control unit 1.

【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。
Reference numerals 10 to 17 are respective circuits constituting the motor control unit 1, 10 is a CPU which controls various positions such as the position, speed, current and alarm of the AC servomotor, and 11 is a CP.
U10 is a memory, 12 is a drive circuit for exchanging data by communication with the CPU 10, and a drive circuit for supplying drive power to the AC servomotor 2, 13 is a magnetic pole signal 33PU, PV, PW from the incremental encoder 3 As a magnetic pole detection circuit that indicates the state of the magnetic pole, 14 is a position data counting circuit that counts position data by inputting the position detection signals 31PA, PB and one rotation detection signal 32PZ, and 15 detects changes in the magnetic pole signals 33PU, PV, PW. A magnetic pole change detection circuit, 16 is a magnetic pole data latch circuit that holds the output of the magnetic pole detection circuit 13 by the output of the magnetic pole change detection circuit 15, and 17 is an output of the position data counting circuit 14 by the output of the magnetic pole change detection circuit 15. It is a position data latch circuit. The memory 11 stores the outputs of the magnetic pole data latch circuit 16 and the position data latch circuit 17.

【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。
Generally, when an AC servomotor is manufactured, the electrical angle of 0 ° generated in one reference phase and the origin position signal of the incremental encoder are set to substantially match. Further, due to the structure of the three-phase AC servomotor 2, the magnetic pole position data output from the magnetic pole detection circuit 15 is shown in FIG.
There are only 6 types, as shown in
It changes every 0 °. Further, the output of the position data counting circuit 14 is increased due to changes in the position detection circuits 31PA and PB.
Although the down is performed, the count value for one rotation of the AC servomotor 2 is expressed as E / (P / 2), where E (p / rev) is the encoder pulse number and P (pole) is the motor pole number. . That is, when the electrical angle changes by 360 °, the count number changes by E / (P / 2) = 2 × E / P.

【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。
In order to determine the reference point, the magnetic pole position data output from the magnetic pole detection circuit 13 and the position data output from the position data counting circuit 14 when the AC servomotor 2 rotates and the magnetic pole position data changes. Are stored as reference values. Next, the position data at any given time is detected regardless of the change in the magnetic pole position data, and is compared with the data stored as the reference value. If the count value is "reference position data + 2 x E / P", then A
The C servo motor 2 takes one rotation to obtain the same magnetic pole position data as when the reference position data was stored, and if the count value is “reference position data + E / (3 × P)”, the AC servo motor 2 has 60 °. Since it is rotating, it can be estimated that the electrical angle deviates from the reference value of the reference position data by 60 °.

【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。
That is, by detecting the position data at a certain time and comparing it with the position data stored as the reference value, the range in which the magnetic pole position of the AC servomotor 2 exists can be estimated. Therefore, from the relationship between the magnetic pole position data and the magnetic pole position estimated from the position data, if the magnetic pole position estimated from the position data is not within the predetermined allowable range, it can be determined that the position detection circuit has failed. .

【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。
Since the magnetic pole position data and the reference value of the position data only have to be detected and stored only once, generally, when the AC servomotor 2 is turned on and first rotated, it becomes 1 Detected only once.

【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。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail. The magnetic pole signal 3 from the incremental encoder 3 is generated by the rotation of the AC servo motor 2.
3PU, PV, PW and position detection signals 31PA, P
B, 1 rotation detection signal 32PZ is the magnetic pole detection circuit 1
3 and the position data counting circuit 14 and the signal P
The magnetic pole position data indicating the states of U, PV, and PW and the position data that is the count result of the signals PA and PB are output from the magnetic pole detection circuit 13 and the position data detection circuit 14, respectively. At this time, when the value of any of the signals PU, PV, PW changes at some point, the output of the magnetic pole change detection circuit 15 is input to the magnetic pole data latch circuit 16 and the position data latch circuit 17, and the magnetic pole data latch circuit 16 and The position data latch circuit 17 holds the outputs of the magnetic pole detection circuit 13 and the position data counter circuit 14 as a magnetic pole position data reference value and a position data reference value, respectively. C
The PU 10 internally takes in the magnetic pole position data reference value and the position data reference value held in the magnetic pole data latch circuit 16 and the position data latch circuit 17 only once at an arbitrary time and stores them in the memory 11.

【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。
Next, the CPU 10 internally takes in the outputs of the magnetic pole detection circuit 13 and the position data counting circuit 14 as magnetic pole position data and position data at arbitrary time intervals, and stores the magnetic pole position data stored in the memory 11. The current magnetic pole position is calculated using the reference value, position data reference value, and the position data acquired this time, and the calculated magnetic pole position is compared with the value of the magnetic pole position data acquired this time, and is included in the predetermined allowable range. If not, it is determined that the position detection circuit has failed.

【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。
Here, the encoder pulse number E (p / re
v), the count value for one revolution of the AC servomotor changes depending on the value of the number of motor poles P (poles), which is represented by 2 × E / P, but the encoder pulse is generated by the data transfer from the main control unit 4. The number E and the number of motor poles P are calculated by the CPU
Since it can be notified to 10 and stored in the memory 11, the present invention can be applied to an incremental encoder having an arbitrary encoder pulse number E and an AC servomotor having an arbitrary motor pole number P.

【0027】[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。
As described above, according to the present invention, even if the position detection signal cannot be detected due to the failure of the position detection circuit of the incremental encoder, the high-speed operation without the coarse density type angular position detection means is required. Failure detection is possible,
For example, there is an effect that it is possible to prevent a fall accident of a vertically moving axis such as the Z axis of a machine tool.

【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。
The reason for this is that even if either or both of the position detection signals PA and PB are fixed to a certain voltage level due to a failure of the detection circuit of the incremental encoder, the AC servo motor sets a maximum of "60 ° + preset". This is because it is possible to determine that the position data counted from the position detection signal is abnormal if the rotation is performed by the "allowable range".

【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。
As a result, the device having the failure detection method of the present invention is very effective in ensuring the reliability for the normal AC servo motor drive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a block configuration diagram of an AC servomotor failure detection device according to an embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a graph illustrating magnetic pole position data output from a magnetic pole detection circuit of a three-phase AC servomotor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 1 Motor Control Unit 2 AC Servo Motor 3 Incremental Encoder 4 Main Control Unit 10 CPU 11 Memory 12 Drive Circuit 13 Magnetic Pole Detection Circuit 14 Position Data Counting Circuit 15 Magnetic Pole Change Detection Circuit 16 Magnetic Pole Data Latch Circuit 17 Position Data Latch Circuit 31 Position Detection Signal PA, PB 32 1 rotation detection signal PZ 33 Magnetic pole signal PU, PV, PW

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、 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。
1. An A having an incremental encoder.
In a method of detecting a failure of a position detection circuit of a C servo motor, position data is counted from a position detection signal of the incremental encoder, and the counted position data and prestored reference position data and reference magnetic pole position data and the AC servo are stored. The current magnetic pole position is estimated from the number of poles of the motor and the encoder pulse number of the incremental encoder, and the estimated current magnetic pole position is compared with the current magnetic pole position data fetched from the magnetic pole signal of the incremental encoder. A method for detecting a failure of a position detection circuit of an AC servo motor, characterized in that if the position difference is not within a predetermined allowable range, it is determined that the position detection circuit has failed.
【請求項2】 請求項1に記載の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、 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。
2. The AC servo motor position detection circuit failure detection method according to claim 1, wherein the number of poles of the AC servo motor used to estimate the current magnetic pole position and the number of encoder pulses of the incremental encoder are A method for detecting a failure of a position detection circuit of an AC servo motor, which can be arbitrarily set by a notification from the outside in correspondence with the AC servo motor and the incremental encoder to be controlled.
【請求項3】 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。
3. A having an incremental encoder
In a failure detection device for a position detection circuit of a C servo motor, a magnetic pole detection circuit that receives a magnetic pole signal from the incremental encoder and outputs it as magnetic pole position data indicating the state of the magnetic pole, a position detection signal from the incremental encoder, and one revolution A position data counting circuit that counts a detection signal as an input and outputs it as position data; a magnetic pole change detection circuit that detects a change in the magnetic pole signal and outputs it as a magnetic pole change detection signal; A magnetic pole data latch circuit for holding the output of the magnetic pole detection circuit as a reference value; a position data latch circuit for holding the output of the position data counting circuit as a reference value by inputting the magnetic pole change detection signal; and the magnetic pole data latch circuit. The reference value output from the position data latch circuit and Memory means for storing the number of applied poles of the AC servomotor and the number of encoder pulses of the incremental encoder; and the counted position data and reference position data and reference magnetic pole position data stored in advance in the memory means, The current magnetic pole position is estimated from the number of poles of the AC servo motor and the number of encoder pulses of the incremental encoder, and the estimated current magnetic pole position is compared with the current magnetic pole position data output from the magnetic pole detection circuit. , If the position difference is not within the predetermined tolerance,
A failure detection device for the position detection circuit of the AC servo motor, comprising: a calculating unit that determines that the position detection circuit has a failure and outputs it to the control unit of the AC servo motor.
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