(57)【要約】【課題】エンコーダの電源電圧をフィードバックする専用線や、エンコーダに供給されている電圧を測定するための電源電圧レベル検出回路を追加することなく所望の電圧をエンコーダに供給することができるようにする。【解決手段】シリアル伝送路のデータを監視しながらエンコーダに供給する電源電圧を段階的に下げていき、エンコーダからの応答がなくなった段階の先回の電源電圧がエンコーダの所望する端子電圧であると判断し、エンコーダ電源供給回路の出力電圧を調整する電圧調整処理回路を備える。【選択図】図１
2010206951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御回路とエンコーダ電源供給回路とを備えるコントローラと、前記制御回路により制御されるモータと、前記モータの位置を検出するエンコーダと、前記コントローラと前記エンコーダ間でシリアル通信を行うためのシリアル伝送路と、前記エンコーダ電源供給回路から前記エンコーダに電源を供給するための電源線とを備えたモータ制御装置において、
前記コントローラが前記シリアル伝送路の前記エンコーダからの送信データを監視しながら前記エンコーダに供給する電源電圧を調整し、決定する電圧調整処理回路を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記電圧調整処理回路は、前記エンコーダに供給する電源電圧を段階的に下げていき、前記エンコーダからの応答がなくなった段階での先回の電源電圧が前記エンコーダの所望する端子電圧であると判断し、先回の電源電圧値にエンコーダへの供給電圧を設定することを特徴とする請求項1記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記エンコーダからの応答の有無の判断は前記コントローラからの前記エンコーダへのデータ要求指令送信後の一定時間内に前記エンコーダからの応答の有無で判断することを特徴とする請求項２記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記エンコーダからの応答の有無を判断する前記一定時間は前記コントローラ内のタイマを用いて計時することを特徴とする請求項３記載のモータ制御装置。
【請求項５】
請求項1記載のモータ制御装置における前記エンコーダへの供給電圧決定方法において、
電源投入後に前記エンコーダへの供給電圧を初期化し、供給可能な最大電圧に設定するステップ１と、
前記コントローラ内のタイマを初期化するステップ２と、
前記コントローラから前記エンコーダへデータの送信を要求する指令データを送信し、前記タイマをカウントスタートするステップ３と、
前記エンコーダからの応答の有無を判断するステップ４と、
前記エンコーダからの応答があった場合、前記エンコーダへの供給電圧を下げ前記ステップ２に戻るステップ５と、
前記ステップ４における前記エンコーダの応答が、前記タイマがタイムアップするまでない場合前記エンコーダへの供給電圧を先回の電圧値に戻し、その電圧値を前記エンコーダの供給電圧値として決定するステップ６により、
前記エンコーダへの供給電圧を設定することを特徴とするエンコーダの供給電圧決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータとコントローラが比較的離れた場所に設置されて使用されるモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボット、工作機械等に用いられるモータ制御装置におけるコントローラは、モータの回転を検出するために軸に取り付けられ、モータの回転数に応じた信号を生成するエンコーダへ電源を供給すると共に、エンコーダからのフィードバック信号を受け、指令値と比較することでモータの制御を行う。ところで、モータとコントローラが比較的離れて使用される場合があるが、このような場合にはエンコーダとコントローラを接続するケーブルが長くなり、ケーブルが持つ抵抗成分による電圧降下が大きくなる。エンコーダが所望する電圧より印可される電圧が低くなった場合には正常に動作を行わない恐れがあるという一般的な技術課題がある。
このような一般的な技術課題を解決するために、従来のモータ制御装置では、エンコーダに供給される電源電圧をコントローラへフィードバックする専用の電圧信号線を備え、コントローラ側で前記フィードバックされた電圧を測定しエンコーダに供給する電源電圧を調整している。（例えば、特許文献１参照）。
また、エンコーダに電源電圧レベル検出回路を備え、前記電源電圧レベル検出回路にて検出した電圧レベルデータをシリアルデータによりコントローラへ送信し、コントローラでエンコーダに供給する電源電圧を調整しているものもある。（例えば、特許文献２参照）
【０００３】
特許文献１に記載の従来のモータ制御装置の構成図を図３に示す。図３において、１はコントローラ、２０はモータ（図示せず）に取り付けられたエンコーダでありエンコーダケーブル３０により接続されている。
コントローラ１は、エンコーダ電源供給回路３と、エンコーダ２０の検出信号を受信するレシーバ回路１０と、このレシーバ回路１０の信号によりモータを制御するモータ駆動回路（図示せず）を有している。エンコーダ２０はモータの回転軸に固定した符号板（図示せず）と、この符号板の符号を検出する信号発生回路２１と、信号発生回路２１の信号を受けコントローラ１へ送るドライバ回路２２からなる。
エンコーダケーブル３０はエンコーダ電源供給回路３からエンコーダ２０の信号発生回路２１及びドライバ回路２２へ電源を供給する電源供給線３２と、ドライバ回路２２からレシーバ回路１０へ信号を送る符号信号線３４とを有する。
エンコーダ電源供給回路３で生成された電源（ＰＶ）はエンコーダケーブル３０の電源供給線３２を経てエンコーダ２０に供給される。このとき、エンコーダケーブル３０の持つ抵抗成分により電圧降下が発生するため、エンコーダ２０には電圧（ＰＶｆ）として供給される。エンコーダ２０に供給されている電圧（ＰＶｆ）は電圧信号線３３にてコントローラ１の電圧表示計１１に接続されており、電圧表示計１１の表示値に基づきエンコーダ電源供給回路３の出力電圧を調整することによりエンコーダ２０に所望の電圧を供給するのである。
【０００４】
特許文献２に記載の従来のモータ制御装置の構成図を図４に示す。
エンコーダ２０は電源電圧レベル検出回路２４を備え、エンコーダ２０に供給されている電圧（ＰＶｆ）を電源電圧レベル測定データ２５に変換する。電源電圧レベル測定データ２５は、速度、位置検出回路２３により生成された速度、位置信号とあわせてシリアルデータに変換されエンコーダケーブル３０のデータ伝送線３１を経てコントローラ１の制御回路２に送信される。制御回路２では、前記シリアルデータに変換された電源電圧レベル測定データ２５に基づき電圧補正信号６を変化させることにより、エンコーダ２０に所望の電圧を供給する。
このように、従来のモータ制御装置は、エンコーダに供給している電源電圧をコントローラにフィードバックしてエンコーダ電源供給回路の電圧を調整することによりエンコーダに所望の電圧を供給していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】第２５２９０９７号公報（図３）
【特許文献２】特開２０００−１７１２７０号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のモータ制御装置は、特許文献1の構成では電源電圧をフィードバックする専用線が必要となるため、少配線の妨げになるという問題があった。また、特許文献２の構成ではエンコーダに供給されている電圧を測定するための電源電圧レベル検出回路がエンコーダに必要となるため、エンコーダの小型化の妨げになるというような問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、エンコーダに所望する電圧を供給するとともに、電源信号線や電源電圧レベル検出回路などの部品点数を削減しエンコーダの小型化を実現することができるモータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、制御回路とエンコーダ電源供給回路とを備えるコントローラと、前記制御回路により制御されるモータと、前記モータの位置を検出するエンコーダと、前記コントローラと前記エンコーダ間でシリアル通信を行うためのシリアル伝送路と、前記エンコーダ電源供給回路から前記エンコーダに電源を供給するための電源線とを備えたモータ制御装置において、前記コントローラが前記シリアル伝送路の前記エンコーダからの送信データを監視しながら前記エンコーダに供給する電源電圧を調整し、決定する電圧調整処理回路を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のモータ制御装置において、前記電圧調整処理回路は、前記エンコーダに供給する電源電圧を段階的に下げていき、前記エンコーダからの応答がなくなった段階での先回の電源電圧が前記エンコーダの所望する端子電圧であると判断し、先回の電源電圧値にエンコーダへの供給電圧を設定することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載のモータ制御装置において、前記エンコーダからの応答の有無の判断はコントローラからのエンコーダへのデータ要求指令送信後の一定時間内にエンコーダからの応答の有無で判断することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載のモータ制御装置において、前記エンコーダからの応答の有無を判断する前記一定時間はコントローラ内のタイマを用いて計時することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項1記載のモータ制御装置におけるエンコーダの供給電圧決定方法において、電源投入後に前記エンコーダへの供給電圧を初期化し、供給可能な最大電圧に設定するステップ１と、前記コントローラ内のタイマを初期化するステップ２と、前記コントローラから前記エンコーダへデータの送信を要求する指令データを送信し、前記タイマをカウントスタートするステップ３と、前記エンコーダからの応答の有無を判断するステップ４と、前記エンコーダからの応答があった場合、前記エンコーダへの供給電圧を下げ前記ステップ２に戻るステップ５と、前記ステップ４における前記エンコーダの応答が、前記タイマがタイムアップするまでない場合前記エンコーダへの供給電圧を先回の電圧値に戻し、その電圧値をエンコーダの供給電圧値として決定するステップ６により、前記エンコーダへの供給電圧を設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、エンコーダの電源電圧をフィードバックする専用線や、エンコーダに供給されている電圧を測定するための電源電圧レベル検出回路を追加することなく、所望の電圧をエンコーダに供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施例を示すモータ制御装置のシステム構成図
【図２】本発明の第１実施例を示すエンコーダの電源電圧調整処理手順
【図３】従来のモータ制御装置のシステム構成図
【図４】従来のモータ制御装置の別のシステム構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明のモータ制御装置のブロック図である。図において、１はコントローラであり、速度、トルク、または位置制御を含む制御回路２、エンコーダに供給する電源の生成を行うエンコーダ電源供給回路３、電圧調整処理回路７により構成されている。また、２０はモータ（図示せず）に取り付けられたエンコーダであり、モータ（図示せず）の回転を検出するため軸に取り付けられたセンサ(図示せず)から出力されるエンコーダ信号により、速度、位置検出信号を生成する速度、位置検出回路２３により構成されている。
コントローラ１とエンコーダ２０はエンコーダケーブル３０により接続されている。エンコーダ電源供給回路３で生成された電源電圧はエンコーダケーブル３０の電源供給線３２によりエンコーダ２０に供給されている。また、制御回路２と速度、位置検出回路２３はエンコーダケーブル３０のデータ伝送線３１にて接続されており、制御回路２が送信する位置、速度データ要求（以降、指令データと呼ぶ）に対して速度、位置検出回路２３にて生成した速度、位置データ（以降、応答データと呼ぶ）を送信するという動作を行う。
本発明が従来技術と異なる部分は、コントローラ１にエンコーダへの電源電圧を段階的に低下させながらエンコーダ２０からの応答データを監視し、その応答の有無から判断して電源電圧を調整する電圧調整処理回路７を備えたことである。
【００１６】
以下、電圧調整処理回路７で行うエンコーダへの供給電圧の設定の手順について図２に示すフローチャートを使用し説明する。
電源投入後にコントローラ１の電圧調整処理回路７はエンコーダ２０への供給電圧を初期化し、供給可能な最大電圧に設定する（ステップ１）。
次に、コントローラ１内に設けられたシリアル通信監視用のタイマ（図示せず）の値を初期化し（ステップ２）、制御回路２に対して指令送信信号８を出力し、エンコーダ２０に対して指令データを送信するとともにタイマをカウントスタートする（ステップ３）。
次に、エンコーダ２０からの応答の有無の判別を行うが（ステップ４）、初めはエンコーダ２０に供給されている電源電圧は所望する電圧よりも高いため、エンコーダ２０は制御回路２に対して応答データを送信することが可能であり、タイマがタイムアップする前に制御回路２はエンコーダ２０から応答データを受信し応答受信信号９を電圧調整処理回路７に出力する。電圧調整処理回路７は電圧補正信号６によりエンコーダ２０に供給する電源電圧を一段階低下させ（ステップ５）、再びステップ２に戻りタイマの初期化を行う。
電圧調整処理回路７は、上記と同様の手順で電源電圧を段階的に低下させながらエンコーダ２０の所望する電圧より低くなるまで繰り返す。エンコーダ２０は所望する電圧よりも電源電圧が低くなった場合、制御回路２からの指令データに対して応答データを送信することができなくなりステップ４にてタイマがタイムアップするため、先回の電源電圧がエンコーダ２０の所望する電圧であったことが判断できる。そして電源電圧を先回の電圧に戻し、その電圧値をエンコーダ２０の供給電圧値として決定し（ステップ６）、電源電圧調整処理を終了する。
以降、本電源電圧調整処理にて決定したエンコーダ２０の供給電圧値にて、通常の運転を行う。
【符号の説明】
【００１７】
１  コントローラ
２  制御回路
３  エンコーダ電源供給回路
４  電源電圧レベル検出回路
５  電源電圧レベル測定データ
６  電源補正信号
７  電圧調整処理回路
８  指令送信信号
９  応答受信信号
１０  レシーバ回路
１１  電圧表示計
２０  エンコーダ
２１  信号発生回路
２２  ドライバ回路
２３  速度、位置検出回路
２４  電源電圧レベル検出回路
２５  電源電圧レベル測定データ
３０  エンコーダケーブル
３１  データ伝送線
３２  電源供給線
３３  電圧信号線
３４  符号信号線
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010206951.tif 000005
【図４】
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