编码器制造技术

用控制装置内的“特性值演算”的方框，算出关于从编码器光学输入的２相正弦波信号的特性值（２相正弦波信号的个相的振幅值、偏移值、波形畸变、相位差等），用“警报检测”的方框，检查该特性值有无从预先设定的范围内脱离，如果脱离进行警报表示等。“特性值比较”的方框，每次输入（现在特性值）都和（过去的特性值）进行比较，解析比较结果。计算各个过去的数据和现在值的差，求出最大变动量（带正负号），该量如果超过了预先设定的值，输出表示［故障的预兆］的信号。还有一种和从编码器基准信号计算出的特性值进行比较的方式。另外，也可以在编码器内部进行特性值的监视、比较。这样，在编码器上就能提供对故障预测有价值的数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于被安装在电机或通过电机驱动的设备上的、检测出位置信息、或速度信息的编码器，及接受并解析在该编码器内产生的模拟的编码器信号、并控制上述的电机的控制装置，特别是与提供一种对同一编码器的故障预报有价值的信息的技术有关。
技术介绍
在被安装在电机或通过电机驱动的机器上的、检测出位置信息、或速度信息的编码器中，会因各种各样内部的原因，外部原因或时效变化而导致发生异常。为了应对那样的异常发生的事态，以前，是采用这样的方法用如图1a或图1b的方框图所示的构成，输出警报信息，采用例如用控制装置的显示器上的警报显示或警报声音，通报给操作者。 如图1a所示的构成，在光学式和或磁式的编码器10的检测部(图示省略)上，生成的模拟的传感器信号11，在方框12上被进行AD变换，输入到检测位置、速度的电路(“位置·速度检测”的方框13)和“特性值演算”的方框14上。众所周知，传感信号是包含有2相正弦波信号(A相、B相)等的多个通道的信号。在“位置·速度检测”的方框13上，依据这些信号求出位置或速度的信息，通过串行数据发送接受控制电路16，传送到外部的控制装置20上。控制装置20，依据被送来的位置或速度的信息，进行对与该控制装置相连接的电机(省略图示)的反馈控制。 另一方面，在“特性值演算”的方框140中对2相正弦波信号的特性值(例如各相信号的偏移值)以规定的周期反复进行计算。用“警报检测”的方框15检查有无异常。例如，对于偏移值，预先设定容许范围(下限Vth1～上限Vth2)，用“0”(容许范围内)或“1”(容许范围外)输出有无脱离该容许范围。该输出是通过串行数据发送接受控制电路16被传送到外部的控制装置20上。由控制装置200发送了“1”(容许范围以外)的信号时，输出警报，用警报或警报声音向操作人员通报异常发生。 在图1b所示的构成中，包含由编码器10在检测部生成的2相正弦波信号的模拟的编码器信号21，被输送到外部控制装置20上。控制装置20，将该信号在方框22中进行AD变换，根据该AD变换后的信号，求出位置或速度的信息。接着，用“CPU、周边电路等的单元”表示的方框26根据位置或速度的信息，进行对与该控制装置20连接的电机的反馈控制等。 另一方面，AD变换过的编码器信号，被输入到“特性值演算”的方框24上，在其上计算出编码器信号的特性值(例如偏移值)。计算的特性值(例如偏移值)，在“警报检测”表示的方框25上被处理，在判断为异常发生时，输出警报，用警报显示或警报声音向操作人员通报异常发生。输出警报的判断基准，和参照图1a说明过的情况是一样的。即，例如对于2相正弦波信号，用规定的非常短的处理周期(ITP)检查该偏移值，在偏移值脱离了预先设定的容许范围(上限Vth1～下限Vth2)时，输出警报。 但是，使用这些以前的方法时，在通报警报信息之前预报故障是很困难的。另外，根据经验，在将上述容许范围(下限Vth1～上限Vth2)设定的比较狭窄时，往往警报会间歇性地发生，也有不能确定其原因的情况。对于这样的问题，还没有发现记载有效解决方法的文献。 本专利技术的目的，就是要解决上述现有的技术问题。即，本专利技术，是改良被安装在电机或通过电机驱动的机器上的、检测出位置信息或速度信息的编码器，或接受并解析在该编码器内产生的模拟的编码器信号、来控制上述的电机的控制装置，并要改良成能够提供对故障预测有价值的情报或对确定警报间断地发生的原因有价值的情报。且，通过该办法，来谋求提高编码器的维护性。
技术实现思路
本专利技术，是通过做成为能够提供表示由内部的原因，外部原因或是时效变化所引起的编码器的特性值的时效变化的信息，来解决上述课题。 本专利技术，适用于被安装在电机或通过电机驱动的机器上的、检测出位置信息或速度信息的编码器(方式1～方式5)，以及接受并解析在被安装在电机或通过电机驱动的机器上的、检测出位置信息或速度信息的编码器内发生的模拟的编码器信号、来控制上述的电机的控制装置(方式6～方式10)。 首先，在方式1的编码器中，具备以下单元将该编码器内产生的模拟的编码器信号变换成数字量，并存储从该数字量得到的编码器信号的特性值的存储单元；对该存储单元上存储的上述的特性值，和将现在的编码器信号变换成数字量、从该数字量得到的编码器信号的特性值进行比较的比较单元；将从比较单元输出的比较结果通知到上述电机的控制装置的单元。 另外，在方式2中的编码器中，具备以下单元生成成为基准的模拟编码器信号的单元；将该基准编码器信号变换成数字量、并存储从该数字量得到的基准编码器信号的特性值的存储单元；对将该存储单元上存储的特性值，和将现在的编码器信号变换成为数字量、从该数字量得到的编码器信号的特性值进行比较的比较单元；将从比较单元输出的比较结果通知到上述电机的控制装置的单元。 再者，在方式3的编码器中，具备以下单元生成成为基准的模拟编码器信号的单元；对将该基准编码器信号变换成数字量、并从该变换后的数字量得到的特性值，和将在上述编码器内产生的现在的模拟信号变换成为数字量、并从该变换后的数字量得到的特性值进行比较的比较单元；将从比较单元输出的比较结果通知到上述电机的控制装置的单元。 而后，在方式4的编码器中，具备以下单元将在该编码器内产生的模拟编码器信号变换成数字量、并存储从该数字量得到的基准编码器信号的特性值的存储单元；将该存储单元上所存储的特性值，与在每个规定的期间将现在的编码器信号变换成数字量、并从该数字量得到的特性值进行比较的比较单元；将从比较单元输出的比较结果通知到上述电机的控制装置的单元。 这里，在这些编码器中，上述模拟编码器信号，是相位差大概为90度的两个正弦波状的信号，特性值，至少包含上述两个编码器信号的各自的振幅值、偏移值(由振幅中心的0点算起的偏移量，偏向了+侧的场合则为正，偏向了-侧的场合侧为负；以下相同)、波形畸变、及上述两个编码器信号间的相位差值中的至少一个。 另外，在方式6的控制装置中，具备以下单元将上述编码器信号变换成数字量，并存储从该数字量所得到的的编码器信号的特性值的存储单元；对该存储单元上存储的特性值，和将在上述编码器内产生的现在的模拟的编码器信号变换成数字量、并从该数字量得到的编码器信号的特性值进行比较的比较单元；解析从该比较单元输出的比较结果的单元。 另外，在方式7的控制装置中，具备以下单元将成为基准的模拟的基准编码器信号变换成数字量，并存储从该数字量所得到的编码器信号的特性值的存储单元；对该存储单元上存储的特性值，和将在上述编码器内产生的现在的模拟的编码器信号变换成数字量、并从该数字量得到的编码器信号的特性值进行比较的比较单元；解析从该比较单元输出的比较结果的单元。 再者，在方式8的控制装置中，具备以下单元对将成为基准的模拟的基准编码器信号变换成数字量、并从该数字量得到的基准编码器信号的特性值，和将在上述编码器内产生的现在的模拟信号变换成数字量、并从该变换后的数字量得到的编码器信号的特性值进行比较的比较单元；解析从该比较单元输出的比较结果的单元。 关于方式9的控制装置具备以下单元将该编码器信号变换成数字量，并储从该数字量所得到的编码器信号的特性值的存储单元；对在该存储单元上存储的特性值，和在每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编码器，其被安装在电机或通过电机驱动的设备上，用于检测位置信息或速度信息，具备有：存储单元（１６２）用于存储编码器信号的特性值，比较单元（１６１）用于对该存储单元（１６２）中存储的上述特性值与将现在的模拟编码器信号（１１０）变换为数字量、并从该数字量所得到的特性值进行比较，模拟编码器信号包括相位差为９０度的两个正弦波状的信号；和发送装置（１６０）用于将从该比较单元（１６１）输出的比较结果通知到电机的控制装置（２００）；其特征在于，如果在该特性值推移的斜率的符号反向时，向电机的控制装置（２００）发送表示“异常预兆”的信号。

【技术特征摘要】
JP 2004-2-18 2004-0416371.一种编码器，其被安装在电机或通过电机驱动的设备上，用于检测位置信息或速度信息，具备有存储单元(162)用于存储编码器信号的特性值，比较单元(161)用于对该存储单元(162)中存储的上述特性值与将现在的模拟编码器信号(110)变换为数字量、并从该数字量所得到的特性值进行比较，模拟编码器信号包括相位差为90度的两个正弦波状的信号；和发送装置(160)用于将从该比较单元(161)输出的比较结果通知到电机的控制装置(200)；其特征在于，如果在该特性值推移的斜率的符号反向时，向电机的控制装置(200)发送表示“异常预兆”的信号。2.根据权利要求1所述的编码器，其中，所述的特性值中至少一个特性值是选自上述两个编码器信号的每相各自的振幅值、偏移值、波形畸变、及上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷口满幸，今井圭介，长友一郎，堀越真一，原田隆，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]