绝对值编码器装置及多转检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种绝对值编码器装置及多转检测方法，其维护性良好且蓄电池电源供给中的消耗电力小。具体为，从主电源（３）切换至蓄电池电源（４）时，第１多转量计算部（１２）获取主电源即将断开之前的通过比较器（９）成为矩形波的多转信号Ｍ１及Ｍ０的状态。第２多转量计算部（１３）获取蓄电池电源刚供给之后的成为矩形波的多转信号Ｍ１及Ｍ０的状态，多转量修正部（１４）根据这些信号的状态变化修正蓄电池电源开始时的多转量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种检测使用于机器人、NC机床等的伺服马达的旋转位置的绝 对值编码器，尤其涉及一种可检测电源断开时的多转量，可保持绝对位置的绝 对值编码器装置及多转检测方法。
技术介绍
以往使用于机器人等的编码器，为了在检测多转量的同时保持电源断开时 的绝对位置，进行蓄电池的备用供电(例如，参照专利文献l)。 图8是现有的多转绝对编码器装置的框图。该多转绝对编码器装置具备检测部21;波形整形部22，对来自该检测部21的检测信号进行整形；多转计数部23，在波形整形部22输出的代码信号中， 接收MSB (最高有效位)及MSB-1 (最高有效位的下一位)的位信号并对多转 数进行计数；主电源24，向检测部21、波形整形部22及多转计数部23供给电 源；及备用电源25，向多转计数部23供给备用电源。还具备计数用信号存储部 26，主电源断开状态也能通过备用电源25进行数据保持，并具备旋转检测部28， 根据计数用信号存储部26的状态及主电源投入时相同信号的状态，对多转计数 器的计数值进行修正。下面，对动作进行说明。图9是用于说明现有的多转绝对编码器装置的动作的图。 多转计数用的信号MSB及MSB-1为位相仅错开1/4周期的信号，可在1个周期中通过组合2个信号的"H" "L"状态而分为4个状态。在仅针对主电源断开时的微小旋转动作进行动作检测时，如果能够检测出该4个状态的区别，则可检测出1圈以内的动作。储存主电源即将断开之前的MSB及MSB-1信号的"H" "L"状态，通过比较2个信号的主电源断开前后的状态，仅限定于1/4圈以内的微小动作进行多转计数值的修正。预先在存储元件中储存主电源即将断开之前的MSB及MSB-1信号的"H" "L"状态，例如，主电源断开时编码器进行微小动作，从状态A变化至状态B。 在状态A中MSB为"H"， MSB-1为"L"，通过其变化至状态B，变为MSB 为"L"， MBS-1为"L"的状态，只要在主电源投入时比较A和B，就可检测 出曾有过动作。如图9所示，如果计数切换在"1"的开始点、"4"的结束点进行，则在 MBS-1为"H"的状态下未进行转数的切换。在MSB-1为"L"， MSB从"H" 变化为"L"时，变为从"4"移至"5"，为了修正进行转数的加法运算。相反 在MSB-1为"L"， MSB从"L"变化为"H"时，变为从"5"移至"4"，为了修正进行转数的减法运算。如此，在现有的多转绝对编码器装置中，监测主电源断开前及主电源再投 入时的多转计数用信号的状态，限定于主电源断开中的微小动作进行多转计数 值的修正。专利文献1:日本国特开平9-218054号公报
技术实现思路
但是，对于应用于机器人的情况，在现有的多转绝对编码器装置中，由于 主电源断开时以马达通过制动器等而无法动作为前提，所以不进行主电源断开 时的多转量的检测，而仅修正主电源再投入时的微小位置变化所引起的偏移部 分。实际上，在制动器不良时存在发生因重力引起臂下落所产生的位置变化， 而多转量发生变化的情况。另外，在主电源断开时存在因外力而引起马达旋转， 多转量发生变化的情况。而且，在动作中发生瞬停时，如果马达正在高速旋转 则存在超过可修正的界限值，而多转量发生变化的情况。在上述情况下，因再 次发生初始化作业，从而在维护性方面存在问题。另外，虽然过去在主电源断开时使用蓄电池电源向多转量检测部供给电源， 检测多转量，但是要求极力减小蓄电池电源的消耗电力。本专利技术是基于上述问题而进行的，目的在于提供一种绝对值编码器装置及 多转检测方法，其维护性良好且蓄电池电源供给中的消耗电力小。为了解决上述问题，本专利技术是如下构成的。方案1所述的专利技术为， 一种绝对值编码器装置，具备多转检测用传感器 部，具备至少2个磁场检测元件检测旋转体的多转量；驱动部，驱动所述磁场 检测元件；单转内位置检测用传感器部，检测所述旋转体单转内的位置；多转 量计算部，使所述多转检测用传感器部输出的2相多转检测信号通过比较器转 换为矩形波，根据转换为该矩形波的多转信号计算出多转量；单转内位置计算 部，使所述单转内位置检测用传感器部输出的单转内位置检测信号通过AD转 换器读入计算出单转内绝对位置；电源切换部，切换主电源和蓄电池电源，在 主电源断开时供给蓄电池电源；及绝对位置生成部，合成所述单转内绝对位置 和所述多转量生成绝对位置，其特征在于，所述多转量计算部具备第1多转 量计算部，在所述主电源供给时计算出多转量；第2多转量计算部，在蓄电池 电源供给时计算出多转量；及多转量修正部，在所述主电源供给时和所述蓄电 池电源供给时的切换时获取电源即将切换之前及电源刚切换之后的所述多转信 号的状态，修正电源切换后的多转量的初始值。另外，方案2所述的专利技术的特征为，所述驱动部在蓄电池电源供给时向所 述磁场检测元件供给一定周期的脉冲状电源。另外，方案3所述的专利技术的特征为，所述驱动部在蓄电池电源供给时根据 所述旋转体的旋转速度变换所述脉冲状电源的脉冲周期。另外，方案4所述的专利技术的特征为，所述脉冲状电源的脉冲宽度可根据蓄 电池电源供给时的所述多转信号的上升及下降特性来设定。另外，方案5所述的专利技术为， 一种绝对值编码器装置的多转检测方法，所 述绝对值编码器装置具备多转检测用传感器部，具备至少2个磁场检测元件 检测旋转体的多转量；驱动部，驱动所述磁场检测元件；单转内位置检测用传 感器部，检测所述旋转体单转内的位置；多转量计算部，使所述多转检测用传 感器部输出的2相多转检测信号通过比较器转换为矩形波，根据转换为该矩形 波的多转信号计算出多转量；单转内位置计算部，使所述单转内位置检测用传 感器部输出的单转内位置检测信号通过AD转换器读入计算出单转内绝对位置; 电源切换部，切换主电源和蓄电池电源，在主电源断开时供给蓄电池电源；及 绝对位置生成部，合成所述单转内绝对位置和所述多转量生成绝对位置，其特征在于，所述多转量计算部具备第1多转量计算部，在主电源供给时计算出 多转量；及第2多转量计算部，在蓄电池电源供给时计算出多转量，通过所述第1多转量计算部计算出主电源供给时的多转量，通过所述第2多转量计算部计算出蓄电池电源供给时的多转量，在主电源供给时和蓄电池电源供给时的切 换时获取电源即将切换之前及电源刚切换之后的所述多转信号的状态，修正电 源切换后的多转量的初始值。根据方案1所述的专利技术，由于即使在主电源断开时也计算出多转量，在电 源切换时根据电源切换前后的多转信号的状态进行多转量的修正，所以即使在 电源切换前后多转信号发生变化，只要是在规定之内，就能够没有计算错误地 计算出多转量，可实现维护性良好的绝对值编码器装置。根据方案2所述的专利技术，由于在蓄电池电源供给时间歇地驱动多转检测用磁场检测元件，所以可以进一步降低蓄电池电源供给时的消耗电力。根据方案3所述的专利技术，如果与马达的使用旋转速度相应地设定蓄电池电 源供给时的间歇驱动的周期，则可实现对应于旋转速度的最佳的间歇驱动，可 以进一步降低消耗电力。根据方案4所述的专利技术，如果考虑多转检测信号的大小或者比较器或硬件 回路所存在的上升时间的固体差等硬件回路的特性来设定蓄电池电源供给时的 间歇驱动的电源供给时间，则可实现对应于多转检测信号的特性的电源供给， 可进一步降低消耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝对值编码器装置，其具备：多转检测用传感器部，具备至少２个磁场检测元件检测旋转体的多转量；驱动部，驱动所述磁场检测元件；单转内位置检测用传感器部，检测所述旋转体单转内的位置；多转量计算部，使所述多转检测用传感器部输出的２相多转检测信号通过比较器转换为矩形波，根据转换为该矩形波的多转信号计算出多转量；单转内位置计算部，使所述单转内位置检测用传感器部输出的单转内位置检测信号通过ＡＤ转换器读入计算出单转内绝对位置；电源切换部，切换主电源和蓄电池电源，在主电源断开时供给蓄电池电源；及绝对位置生成部，合成所述单转内绝对位置和所述多转量生成绝对位置，其特征在于，　所述多转量计算部具备：第１多转量计算部，在主电源供给时计算出多转量；第２多转量计算部，在蓄电池电源供给时计算出多转量；及多转量修正部，在所述主电源供给时和所述蓄电池电源供给时的切换时，获取电源即将切换之前及电源刚切换之后的所述多转信号的状态，修正电源切换后的多转量的初始值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：室北几磨，有永雄司，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：JP[日本]