TW201736803A - 馬達系統 - Google Patents

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TW201736803A
TW201736803A TW106108866A TW106108866A TW201736803A TW 201736803 A TW201736803 A TW 201736803A TW 106108866 A TW106108866 A TW 106108866A TW 106108866 A TW106108866 A TW 106108866A TW 201736803 A TW201736803 A TW 201736803A
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TW
Taiwan
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absolute
encoder
motor
revolutions
rotation
Prior art date
Application number
TW106108866A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Odagiri
Haruhiro Tsuneta
Yuu Ayuzawa
Shunya Yazawa
Original Assignee
Nidec Sankyo Corp
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Publication date
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Abstract

本發明之馬達系統1例如具有：馬達1a、以及檢測馬達1a之旋轉軸之轉數及絕對角度位置的多旋轉絕對型編碼器4。多旋轉絕對型編碼器4具有：檢測旋轉軸之1旋轉週期內之絕對角度位置的絕對角度位置檢測裝置5、以及記憶有馬達1a之轉數的記憶元件8。因而，當馬達停止時，即使停止多旋轉絕對型編碼器之驅動，在啟動之後，多旋轉絕對型編碼器4亦能夠檢測旋轉軸之多旋轉位置。並且，馬達1a具有制動機構3，該制動機構3具有與旋轉軸一體地旋轉的齒輪式制動輪、可與齒輪式制動輪之齒卡合的卡合部件以及於制動時使齒與上述卡合部件卡合的致動器。

Description

馬達系統
本發明係關於一種能夠檢測馬達之旋轉軸之轉數以及絕對角度位置之馬達系統。
在用於機器人之關節等之馬達中，為了實現不需要啟動時之原點復位的目的，有時設置具有形成有磁尺之磁鼓、磁感測器元件以及計數器等之多旋轉絕對型編碼器。該情形時，利用電池對多旋轉絕對型編碼器進行備份，即使於停止期間亦檢測多旋轉位置，並且保持檢測結果(例如，參照專利文獻1)。先前技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開平6-258099號公報
[發明所欲解決之問題]然而，如專利文獻1中記載之構成，於利用電池對多旋轉絕對型編碼器進行備份之構成中，由於電池之消耗電流大，故而需要定期更換電池。鑒於以上問題點，本發明之課題在於提供一種當馬達停止時，即使停止多旋轉絕對型編碼器之驅動，在啟動之後，亦能夠檢測旋轉軸之多旋轉位置的馬達系統。[解決問題之技術手段] 為了解決上述課題，本發明之馬達系統具有：馬達；以及多旋轉絕對型編碼器，其檢測上述馬達之旋轉軸之轉數以及絕對角度位置；上述多旋轉絕對型編碼器具有：絕對角度位置檢測裝置，其檢測上述旋轉軸之1旋轉週期內之絕對角度位置；以及記憶元件，其記憶有上述馬達之轉數；上述馬達具有制動機構，上述制動機構具有：齒輪式制動輪，其與上述旋轉軸一體地旋轉；卡合部件，其能夠與上述齒輪式制動輪之齒卡合；以及致動器，其於制動時，使上述齒與上述卡合部件卡合。 本發明中，由於多旋轉絕對型編碼器具有檢測旋轉軸之1旋轉週期內之絕對角度位置的絕對角度位置檢測裝置、及記憶有馬達之轉數的記憶元件，故而能夠根據記憶元件所記憶之馬達之轉數及絕對角度位置檢測裝置所檢測出之旋轉軸之1旋轉週期內之絕對角度位置，檢測旋轉軸之多旋轉位置(旋轉軸之轉數以及絕對角度位置)。並且，由於由記憶元件記憶有馬達之轉數，故而當馬達停止時，即使不驅動絕對角度位置檢測裝置，亦能夠檢測已啟動馬達時之旋轉軸之多旋轉位置。而且，於制動機構中，卡合部件與齒輪式制動輪之齒卡合，故而，在停止時，阻止旋轉軸之旋轉。故而，馬達之轉數於停止以後，不會相對於記憶元件所記憶之馬達之轉數發生變動。因而，當馬達停止時，即使不驅動絕對角度位置檢測裝置，亦能夠檢測已啟動馬達時之旋轉軸之多旋轉位置。並且，由於當馬達停止時，只要將旋轉軸之轉數記憶於記憶元件即可，故而備份用電池之壽命長。並且，只要記憶元件為非揮發性記憶體，則不需要記憶元件之備份用電池。本發明中，上述記憶元件較佳為非揮發性記憶體。本發明中，能夠採用如下方式：上述絕對角度位置檢測裝置具有：增量式編碼器、以及解析度低於上述增量式編碼器之解析度的絕對位置編碼器。根據上述構成，能夠以價格低廉之構成來構成解析度高的絕對角度位置檢測裝置。本發明中，能夠採用如下態樣：上述絕對位置編碼器具有：磁極配置於周向上之永久磁鐵、以及與上述永久磁鐵相向之磁感測器元件，上述永久磁鐵與上述旋轉軸一體地旋轉。根據上述構成，能夠利用用於生成用以驅動馬達之驅動信號的永久磁鐵以及磁感測器元件而構成絕對位置編碼器。本發明中，能夠採用上述永久磁鐵設置於上述齒輪式制動輪之態樣。本發明中，能夠採用上述磁感測器元件為霍耳元件之態樣。本發明中，能夠採用上述增量式編碼器係光學式編碼器、磁性編碼器或解析器之態樣。本發明中，能夠採用如下態樣：上述多旋轉絕對型編碼器係，當已啟動上述馬達時，對停止時輸出值與啟動時輸出值進行比較，上述停止時輸出值係於上述旋轉軸之前一次停止時自上述絕對位置編碼器輸出的值，上述啟動時輸出值係於已啟動上述馬達時自上述絕對位置編碼器輸出的值；於上述停止時輸出值與上述啟動時輸出值相等之情形時，將自上述記憶元件讀出之上述轉數作為上述旋轉軸於已啟動上述馬達之時間點之轉數；於上述停止時輸出值與上述啟動時輸出值不同之情形時，將修正自上述記憶元件讀出之上述轉數之後之轉數作為上述旋轉軸於已啟動上述馬達之時間點之轉數。根據上述構成，即使於旋轉軸欲在轉數切換之前後停止時、旋轉軸略微旋轉之情形時，亦能夠檢測已啟動馬達時之旋轉軸之多旋轉位置。本發明中，能夠採用如下態樣：上述多旋轉絕對型編碼器係，當已啟動上述馬達時，於上述停止時輸出值與上述啟動時輸出值不同之情形時，將三個絕對角度位置與停止時之絕對角度位置進行比較，上述三個絕對角度位置係在自上述記憶元件讀出之上述轉數、上述轉數減去一次所得之轉數以及上述轉數加上一次所得之轉數該等三個轉數各者中，將上述啟動時輸出值內插於上述絕對位置編碼器之輸出值與絕對角度位置之間的關係而獲得；將與上述三個絕對角度位置中的最接近上述停止時之絕對角度位置的絕對角度位置對應之轉數作為上述旋轉軸於已啟動上述馬達之時間點之轉數。本發明中，能夠採用如下態樣：上述增量式編碼器以與上述絕對位置編碼器之解析度對應之週期輸出索引信號，上述多旋轉絕對型編碼器根據上述索引信號修正上述增量式編碼器之檢測結果。根據上述構成，即使於停止時旋轉軸略微偏移，亦能夠藉由簡單的處理將旋轉軸之位置修正為準確的位置。本發明中，能夠採用如下態樣：上述齒輪式制動輪中，上述齒與來自上述絕對位置編碼器之輸出的變化點一致。根據上述構成，旋轉軸於與來自絕對位置編碼器之輸出的變化點一致的角度位置停止，能夠避免馬達於轉數變動之部位停止。[發明之效果]本發明中，由於多旋轉絕對型編碼器具有檢測旋轉軸之1旋轉週期內之絕對角度位置的絕對角度位置檢測裝置、及記憶有馬達之轉數的記憶元件，故而能夠根據記憶元件所記憶之馬達之轉數及絕對角度位置檢測裝置所檢測出之旋轉軸之1旋轉週期內之絕對角度位置，檢測旋轉軸之多旋轉位置(旋轉軸之轉數以及絕對角度位置)。並且，由於藉由記憶元件記憶有馬達之轉數，故而當馬達停止時，即使不驅動絕對角度位置檢測裝置，亦能夠檢測已啟動馬達時之旋轉軸之多旋轉位置。而且，由於在制動機構中，卡合部件與齒輪式制動輪之齒卡合，故而在停止時，阻止旋轉軸之旋轉。故而，馬達之轉數於停止以後，不會相對於記憶元件所記憶之馬達之轉數發生變動。因而，當馬達停止時，即使不驅動絕對角度位置檢測裝置，亦能夠檢測已啟動馬達時之旋轉軸之多旋轉位置。並且，由於當馬達停止時，只要將旋轉軸之轉數記憶於記憶元件即可，故而備份用電池之壽命長。並且，只要記憶元件為非揮發性記憶體，則不需要記憶元件之備份用電池。
(整體構成)圖1係適用本發明之馬達系統之剖視圖。圖2係圖1所示之馬達系統之框圖。圖3係用於圖1所示之馬達系統之制動機構的齒輪式制動輪之說明圖。圖4係用於圖1所示之馬達系統之絕對位置編碼器之說明圖。如圖1所示，適用本發明之馬達系統1具有：馬達1a，其具有定子21、轉子22、軸承23、減速機24以及殼體25等；制動機構3，其當馬達1a停止時將馬達1a之旋轉軸26保持為停止狀態；以及多旋轉絕對型編碼器4，其檢測旋轉軸26之轉數以及絕對角度位置。如圖2所示，於本實施形態之馬達系統1中，多旋轉絕對型編碼器4具有：絕對角度位置檢測裝置5，其檢測旋轉軸26之1旋轉週期內之絕對角度位置；記憶元件8，其記憶有旋轉軸26之轉數；以及控制部9，其根據絕對角度位置檢測裝置5之檢測結果以及旋轉軸26之轉數進行旋轉軸26之多旋轉位置的計算等。控制部9具有根據ROM或RAM等中記憶之程式進行動作的微型電腦，具有進行旋轉軸26之多旋轉位置之計算等的編碼器控制部91、進行制動機構3之控制等的制動控制部97以及進行馬達1a之控制等的馬達控制部98等。編碼器控制部91具有進行用於計算旋轉軸26之多旋轉位置之計數等的計數部92、以及進行後述修正之第一修正部93及第二修正部94。於本實施形態中，記憶元件8係非揮發性記憶體。於本實施形態中，多旋轉絕對型編碼器4之絕對角度位置檢測裝置5具有增量式編碼器6、及解析度低於增量式編碼器6之解析度的絕對位置編碼器7。增量式編碼器6例如為光學式編碼器，雖省略詳細的圖示，然而於寫入有光學圖案之碼盤60(參照圖1)旋轉時，穿過A相用之縫隙以及B相用之縫隙之光會阻斷、透射，由與各個縫隙相向之受光元件接收。藉由上述受光元件生成增量資料。並且，於光學式編碼器中，隨著碼盤之旋轉，穿過Z相用之縫隙的光會阻斷、透射，由與Z相用之縫隙相向之受光元件接收，生成索引信號。如參照圖4於下文所述，絕對位置編碼器7係磁性編碼器。(制動機構3之構成)圖3係用於圖1所示之制動機構3的齒輪式制動輪31之說明圖。圖4係利用圖3中所示之齒輪式制動輪31構成的絕對位置編碼器7之說明圖。如圖3以及圖4所示，制動機構3具有：齒輪式制動輪31，其包括於外周部以等角度間隔形成有齒310的圓盤；卡合部件32，其可與齒輪式制動輪31之齒310卡合；以及致動器33，其驅動卡合部件32。於進行旋轉軸26之制動時，致動器33驅動卡合部件32，使齒310與卡合部件32卡合，從而將旋轉軸26保持為停止狀態，當旋轉軸26旋轉時，使卡合部件32自與齒310卡合的位置退避。(絕對位置編碼器7的構成)圖5係利用圖4所示之絕對位置編碼器7獲得的輸出之說明圖。如圖3以及圖4所示，絕對位置編碼器7具有磁極N、S配置於周向上之永久磁鐵70、以及與永久磁鐵70相向之磁感測器元件75，永久磁鐵70與旋轉軸26一體地旋轉。於本實施形態中，永久磁鐵70設置於齒輪式制動輪31，藉此，與旋轉軸26一體地旋轉。永久磁鐵70以於齒輪式制動輪31之軸線方向(旋轉軸26之軸線方向)之一個端面的外周部分沿著周向延伸的方式設置。此處，永久磁鐵70具有：位於徑向內側之第一磁道T1、以及於徑向外側與第一磁道T1並列之第二磁道T2。於第一磁道T1中，N極以及S極於等角度範圍內各形成有一個極，共兩個極。於第二磁道T2中，N極以及S極於等角度範圍內以等角度間隔各形成有四個極，共八個極。磁感測器元件75於旋轉軸26之軸線方向之一側與如此構成之永久磁鐵70相向。於本實施形態中，磁感測器元件75形成於共通之感測器基板79(參照圖1)，感測器基板79固定於馬達1a之端板等。從而，磁感測器元件75被固定。磁感測器元件75包括與第一磁道T1相向之第一磁感測器元件76、及與第二磁道T2相向之第二磁感測器元件77。第一磁感測器元件76包括第一霍耳元件HA、及設置於自第一霍耳元件HA以機械角分離90°之位置的第二霍耳元件HB。第二磁感測器元件77包括U相用霍耳元件HU、設置於自U相用霍耳元件HU以機械角分離30°之位置的V相用霍耳元件HV以及設置於自V相用霍耳元件HV以機械角分離30°之位置的W相用霍耳元件HW。第二磁道T2以及第二磁感測器元件77用作絕對位置編碼器7之構成要素的一部分，並且用作用於生成控制信號之信號生成用磁電路，該控制信號用以對馬達1a之U相、V相、W相之驅動線圈所對應的驅動電流進行控制。於如此構成之絕對位置編碼器7中，當旋轉軸26旋轉一圈時，自上述磁感測器元件75(第一磁感測器元件76(第一霍耳元件HA以及第二霍耳元件HB)以及第二磁感測器元件77(U相用霍耳元件HU、V相用霍耳元件HV以及W相用霍耳元件HW)獲得圖5所示之輸出。因而，絕對位置編碼器7能夠以角度範圍為15°之共24區間之解析度檢測旋轉軸26之絕對角度位置。(基本動作)圖6係表示圖1所示之馬達系統1中之絕對角度位置之決定方法的具體構成之說明圖。另外，於圖6中示出如下狀態：於絕對位置編碼器7所檢測出之絕對角度位置1、2……m-1、m、m+1之各週期內，利用可逆計數器對來自增量式編碼器6之輸出進行計數，並且按照各個週期進行清空。於本實施形態中，當旋轉軸26旋轉時，於多旋轉絕對型編碼器4中，旋轉軸26之轉數記憶於記憶元件8。並且，於多旋轉絕對型編碼器4之絕對角度位置檢測裝置5中，如圖6所示，圖2所示之編碼器控制部91之計數部92根據來自絕對位置編碼器7之輸出而檢測旋轉軸26的瞬間的絕對角度位置1、2……m-1、m、m+1，並且根據來自增量式編碼器6之輸出以更高的解析度檢測旋轉軸26之瞬間的絕對角度位置。因而，於多旋轉絕對型編碼器4中，能夠根據記憶元件8所記憶之旋轉軸26之轉數及絕對角度位置檢測裝置5所檢測出之1旋轉週期內之絕對角度位置檢測旋轉軸26的多旋轉位置。並且，於馬達1a停止且藉由制動機構3保持旋轉軸26之後，記憶元件8保持旋轉軸26的目前為止之轉數。因而，當已重新啟動馬達1a時，於多旋轉絕對型編碼器4中，能夠根據記憶元件8所記憶之旋轉軸26之轉數及絕對角度位置檢測裝置5所檢測出之1旋轉週期內之絕對角度位置檢測旋轉軸26的多旋轉位置。(本實施形態之主要效果)如此，於本實施形態之馬達系統1中，由於記憶元件8記憶有馬達1a之轉數，故而當馬達1a停止時，即使不驅動絕對角度位置檢測裝置5，亦能夠檢測已啟動馬達1a時之旋轉軸26之多旋轉位置。而且，由於在制動機構3中，卡合部件32與齒輪式制動輪31的齒310卡合，故而在停止時，阻止旋轉軸26的旋轉。故而，馬達1a之轉數於停止以後，不會相對於記憶元件8所記憶之馬達1a之轉數發生變動。因而，當馬達1a停止時，即使不驅動絕對角度位置檢測裝置5，當已重新啟動馬達1a時，亦能夠檢測旋轉軸26的多旋轉位置。並且，由於當馬達1a停止時，只要將旋轉軸之轉數記憶於記憶元件8即可，故而備份用電池之壽命長。並且，如本實施形態，只要記憶元件8為非揮發性記憶體，則不需要記憶元件8的備份用電池。(齒輪式制動輪31之齒310與絕對位置編碼器7之間的關係)圖7係表示適用本發明之馬達系統1中的齒輪式制動輪31之齒310與來自絕對位置編碼器7之輸出之間的關係之說明圖。於適用本發明之馬達系統1中，齒輪式制動輪31形成有相當於絕對位置編碼器7之解析度之公約數的齒310。更具體地說，絕對位置編碼器7具有角度範圍為15°之共24區間的解析度，齒輪式制動輪31具有12個齒310。此處，齒輪式制動輪31之齒310設置於與來自絕對位置編碼器7之輸出之變化點一致的角度位置。故而，如圖7所示，雖然來自絕對位置編碼器7之輸出發生變化的部位係旋轉軸26之角度位置之檢測不可靠的不可靠區域7a，然而能夠避免旋轉軸26於來自絕對位置編碼器7之輸出位於不可靠區域7a的狀態下停止。即，由於旋轉軸26不會於卡合部件32跨在齒310上之狀態下停止，故而，只要將齒輪式制動輪31之齒310設置於與絕對位置編碼器7之不可靠區域7a對應的位置，則能夠避免旋轉軸26於來自絕對位置編碼器7之輸出位於不可靠區域7a的狀態下停止。故而，於馬達1a停止之後，當已重新啟動時，能夠抑制絕對位置編碼器7之檢測結果產生偏離。(索引信號之構成)於本實施形態之馬達系統1中，增量式編碼器6輸出索引信號，圖2所示之編碼器控制部91之第一修正部93於輸出索引信號之時序進行使自增量式編碼器6輸出之信號與自絕對位置編碼器7輸出之信號同步的修正。此時，於以旋轉軸26之一個週期輸出索引信號之情形時，導致自增量式編碼器6輸出之信號與自絕對位置編碼器7輸出之信號同步的修正延遲。故而，於本實施形態中，增量式編碼器6構成為以與絕對位置編碼器7之解析度對應的週期輸出索引信號。更具體地說，增量式編碼器6於旋轉軸26之1旋轉週期內在與絕對位置編碼器7之解析度對應的24次時序輸出索引信號。因而，能夠於適當之時序進行使自增量式編碼器6輸出之信號與自絕對位置編碼器7輸出之信號同步的修正。故而，於停止時，即使旋轉軸26略微偏移，亦能夠藉由簡單的處理將旋轉軸26的位置修正為準確的位置。(啟動時之旋轉軸26之轉數之修正)圖8係表示圖1所示之馬達系統1中之啟動時之轉數的修正方法之說明圖。於本實施形態之馬達系統1中，當已啟動馬達1a時，圖2所示之編碼器控制部91之第二修正部94根據需要而對記憶元件8所記憶之轉數進行修正。更具體地說，當已啟動馬達1a時，第二修正部94對旋轉軸26之前一次停止時之絕對位置編碼器7的輸出值(停止時輸出值Da)與已啟動馬達1a時之絕對位置編碼器7的輸出值(啟動時輸出值Db)進行比較。其結果為，於停止時輸出值Da與啟動時輸出值Db相等之情形時，第二修正部94將自記憶元件8讀出之轉數作為旋轉軸26於已啟動馬達1a之時間點之轉數。與此相對，於停止時輸出值Da與啟動時輸出值Db不同之情形時，第二修正部94將自記憶元件8讀出之轉數修正之後之轉數作為旋轉軸26於已啟動馬達1a之時間點之轉數。於本實施形態中，於停止時輸出值Da與啟動時輸出值Db不同之情形時，首先，將三個絕對角度位置PA、PB、PC與停止時之絕對角度位置P0進行比較，該三個絕對角度位置PA、PB、PC係於自記憶元件8讀出之轉數n、轉數n減去一次所得之轉數n-1以及轉數n加上一次所得之轉數n+1該等三個轉數各者中，將啟動時輸出值Db內插於絕對位置編碼器7之輸出值與絕對角度位置之間的關係而獲得。繼而，將與三個絕對角度位置PA、PB、PC中的最接近停止時之絕對角度位置P0的絕對角度位置對應之轉數作為旋轉軸26於已啟動馬達1a之時間點之轉數。於圖8所示之例子中，將與絕對角度位置PA、PB、PC中的最接近停止時之絕對角度位置P0的絕對角度位置PA對應之轉數n+1作為旋轉軸於已啟動馬達1a之時間點之轉數。因而，即使於旋轉軸26欲在旋轉軸26之轉數切換的前後停止時，旋轉軸26因制動機構3作動時之延遲等而略微旋轉之情形時，亦能夠對已啟動馬達1a時之旋轉軸26之轉數進行修正。因而，能夠檢測啟動之後的旋轉軸26的多旋轉位置。(另一實施形態)上述實施形態中，增量式編碼器6係光學式編碼器，然而增量式編碼器6亦可以使用磁性編碼器或解析器。並且，上述實施形態中，絕對位置編碼器7係磁性編碼器，然而絕對位置編碼器7亦可以使用光學式編碼器。上述實施形態中，係將霍耳元件用作磁感測器元件，然而亦可以使用磁阻元件。上述實施形態中，絕對角度位置檢測裝置5包括增量式編碼器6、及解析度低於增量式編碼器6之解析度的絕對位置編碼器7，然而亦可以僅由絕對型編碼器構成絕對角度位置檢測裝置5。例如，亦可以僅由單旋轉絕對型編碼器構成絕對角度位置檢測裝置5，該單旋轉絕對型編碼器之磁阻元件與N極以及S極於等角度範圍內各形成有一個極、共兩個極之磁鐵的端面相向。
1‧‧‧馬達系統 1a‧‧‧馬達 3‧‧‧制動機構 4‧‧‧多旋轉絕對型編碼器 5‧‧‧絕對角度位置檢測裝置 6‧‧‧增量式編碼器 7‧‧‧絕對位置編碼器 7a‧‧‧不可靠區域 8‧‧‧記憶元件 9‧‧‧控制部 21‧‧‧定子 22‧‧‧轉子 23‧‧‧軸承 24‧‧‧減速機 25‧‧‧殼體 26‧‧‧旋轉軸 31‧‧‧齒輪式制動輪 32‧‧‧卡合部件 33‧‧‧致動器 60‧‧‧碼盤 70‧‧‧永久磁鐵 75‧‧‧磁感測器元件 76‧‧‧第一磁感測器元件 77‧‧‧第二磁感測器元件 79‧‧‧感測器基板 91‧‧‧編碼器控制部 92‧‧‧計數部 93‧‧‧第一修正部 94‧‧‧第二修正部 97‧‧‧制動控制部 98‧‧‧馬達控制部 310‧‧‧齒 Da‧‧‧停止時輸出值 Db‧‧‧啟動時輸出值 HA‧‧‧第一霍耳元件 HB‧‧‧第二霍耳元件 HU‧‧‧U相用霍耳元件 HV‧‧‧V相用霍耳元件 HW‧‧‧W相用霍耳元件 N、S‧‧‧磁極 P0‧‧‧停止時之絕對角度位置 PA、PB、PC‧‧‧絕對角度位置 T1‧‧‧第一磁道 T2‧‧‧第二磁道
圖1係適用本發明之馬達系統之剖視圖。圖2係圖1所示之馬達系統之框圖。圖3係用於圖1所示之馬達系統之制動機構的齒輪式制動輪之說明圖。圖4係用於圖1所示之馬達系統之絕對位置編碼器之說明圖。圖5係利用圖4所示之絕對位置編碼器獲得的輸出之說明圖。圖6係表示圖1所示之馬達系統中之絕對角度位置之決定方法的具體構成之說明圖。圖7係表示適用本發明之馬達系統中之齒輪式制動輪之齒與來自絕對位置編碼器之輸出之間的關係之說明圖。圖8係表示圖1所示之馬達系統中之啟動時之轉數的修正方法之說明圖。
1‧‧‧馬達系統
1a‧‧‧馬達
3‧‧‧制動機構
4‧‧‧多旋轉絕對型編碼器
5‧‧‧絕對角度位置檢測裝置
6‧‧‧增量式編碼器
7‧‧‧絕對位置編碼器
8‧‧‧記憶元件
9‧‧‧控制部
91‧‧‧編碼器控制部
92‧‧‧計數部
93‧‧‧第一修正部
94‧‧‧第二修正部
97‧‧‧制動控制部
98‧‧‧馬達控制部

Claims (11)

  1. 一種馬達系統，其特徵在於，具有： 馬達；以及 多旋轉絕對型編碼器，其檢測上述馬達之旋轉軸之轉數以及絕對角度位置； 上述多旋轉絕對型編碼器具有：絕對角度位置檢測裝置，其檢測上述旋轉軸之1旋轉週期內之絕對角度位置；以及記憶元件，其記憶有上述馬達之轉數；上述馬達具有制動機構，上述制動機構具有：齒輪式制動輪，其與上述旋轉軸一體地旋轉；卡合部件，其能夠與上述齒輪式制動輪之齒卡合；以及致動器，其於制動時，使上述齒與上述卡合部件卡合。
  2. 如請求項1之馬達系統，其中上述記憶元件為非揮發性記憶體。
  3. 如請求項1或2之馬達系統，其中上述絕對角度位置檢測裝置具有：增量式編碼器、以及解析度低於上述增量式編碼器之解析度的絕對位置編碼器。
  4. 如請求項3之馬達系統，其中 上述絕對位置編碼器具有：磁極配置於周向上之永久磁鐵、以及與上述永久磁鐵相向之磁感測器元件，上述永久磁鐵與上述旋轉軸一體地旋轉。
  5. 如請求項4之馬達系統，其中上述永久磁鐵設置於上述齒輪式制動輪。
  6. 如請求項5之馬達系統，其中上述磁感測器元件係霍耳元件。
  7. 如請求項3至6中任一項之馬達系統，其中上述增量式編碼器係光學式編碼器、磁性編碼器或解析器。
  8. 如請求項3至7中任一項之馬達系統，其中上述多旋轉絕對型編碼器係 當已啟動上述馬達時，對停止時輸出值與啟動時輸出值進行比較，上述停止時輸出值係於上述旋轉軸之前一次停止時自上述絕對位置編碼器輸出的值，上述啟動時輸出值係於已啟動上述馬達時自上述絕對位置編碼器輸出的值，於上述停止時輸出值與上述啟動時輸出值相等之情形時，將自上述記憶元件讀出之上述轉數作為上述旋轉軸於已啟動上述馬達之時間點之轉數，於上述停止時輸出值與上述啟動時輸出值不同之情形時，將自上述記憶元件讀出之上述轉數之修正後之轉數作為上述旋轉軸於已啟動上述馬達之時間點之轉數。
  9. 如請求項8之馬達系統，其中上述多旋轉絕對型編碼器係 當已啟動上述馬達時，於上述停止時輸出值與上述啟動時輸出值不同之情形時，將三個絕對角度位置與停止時之絕對角度位置進行比較，上述三個絕對角度位置係於自上述記憶元件讀出之上述轉數、上述轉數減去一次所得之轉數以及上述轉數加上一次所得之轉數該等三個轉數各者中，將上述啟動時輸出值內插於上述絕對位置編碼器之輸出值與絕對角度位置之間的關係而獲得，將與上述三個絕對角度位置中的最接近上述停止時之絕對角度位置的絕對角度位置對應之轉數作為上述旋轉軸於已啟動上述馬達之時間點之轉數。
  10. 如請求項3至9中任一項之馬達系統，其中 上述增量式編碼器以與上述絕對位置編碼器之解析度對應之週期輸出索引信號，上述多旋轉絕對型編碼器根據上述索引信號修正上述增量式編碼器之檢測結果。
  11. 如請求項3至10中任一項之馬達系統，其中 於上述齒輪式制動輪中，上述齒與來自上述絕對位置編碼器之輸出的變化點一致。
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