(57)【要約】【課題】機器からサーボモータやエンコーダを取り外すことなくエンコーダ内の発光素子の劣化や異常状態を診断できるロータリーエンコーダを提供する。【解決手段】動作電圧源に接続した第１の負荷抵抗器３１と発光素子３２と、発光素子３２に並列に接続される第２の負荷抵抗器３３と第１の制御器３４、第３の負荷抵抗器３５と第２の制御器３６で構成され、第１の制御器３４および第２の制御器３６のスイッチング動作をシリアルデータにより可変して発光素子３２に供給する電流を可変してエンコーダの動作確認を行い、発光素子３２の継続使用の可否を事前に判別する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転に応じて回転位置データと回転位置データが正常か異常かを示すステータスデータとを出力する原信号部と、外部からのデータ送信要求信号であるシリアルデータを受信すると前記原信号部のデータをシリアルデータに変換し出力するデータ通信部とを備え、前記原信号部は、データ送信要求信号に応じて発光素子へ供給する電流を可変してエンコーダの動作確認を行い、継続使用の可否を事前に判別することを特徴としたロータリーエンコーダ。
【請求項２】
原信号部において、発光素子へ供給する電流を可変するためのデータ要求信号に応じてスイッチング動作をする制御器と負荷抵抗器とを発光素子に並列に接続した請求項１記載のロータリーエンコーダ。
【請求項３】
原信号部において、発光素子と並列に接続する制御器と負荷抵抗器を少なくとも１組以上備えた請求項１または請求項２に記載のロータリーエンコーダ。
【請求項４】
データ要求信号は、発光素子へ供給する電流を減らす要求信号と、発光素子へ供給する電流を元に戻す要求信号と、原信号部で検出した位置データやステータスデータを選択する要求信号からなる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロータリーエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双方向シリアル通信手段により回転体の回転位置情報を伝達するロータリーエンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転位置情報の検出部に用いる発光素子の動作異常を検出するために、発光素子間の順方向電圧を測定することで回転動作をすることなく発光素子の動作異常の有無を判別するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３０９２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決しようとする問題点は、発光素子の特性の経年変化によるエンコーダ動作異常の事前検知であり、発光素子は動作条件（動作温度環境や動作電圧など）により発光量が経年的に劣化（減少）する。これに伴いエンコーダが正常に動作し得る期間も同様に変動し、回転位置情報が異常と判った時が光量が低下し過ぎて正常な位置検出動作ができない状態と判断され、このとき初めてエンコーダの交換が必要とされる。
【０００４】
よって、エンコーダを内蔵したＡＣサーボモータを組み込んだ機器側からすれば、不特定な時期に突然エンコーダ異常が発生して機器が停止し、モータもしくはエンコーダ交換が必要であった。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、エンコーダ異常が発生し機器が停止する前に事前に発光素子の経年変化度合いを機器に組み込んだ状態で判別できるロータリーエンコーダ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】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、モータの回転に応じて回転位置データと回転位置データが正常か異常かを示すステータスデータとを出力する原信号部と、外部からのデータ送信要求信号であるシリアルデータを受信すると前記原信号部のデータをシリアルデータに変換し出力するデータ通信部とを備え、前記原信号部は、データ送信要求信号に応じて原信号部の発光素子へ供給する電流を可変してエンコーダの動作確認を行い、継続使用の可否を事前に判別するものである。
【０００７】
また、原信号部において発光素子へ供給する電流を可変するためのデータ要求信号に応じてスイッチング動作をする制御器と負荷抵抗器とを発光素子に並列に少なくとも１組以上備える。
【０００８】
さらに、データ要求信号は、発光素子へ供給する電流を減らす要求信号と、発光素子へ供給する電流を元に戻す要求信号と、原信号部で検出した位置データやステータスデータを選択する要求信号から構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のロータリーエンコーダによれば、サーボモータが機器に組み込まれた状態であっても機器とエンコーダとのシリアル通信を介してエンコーダの発光素子へ供給する電流を可変、つまり発光素子の発光量を可変してエンコーダの動作確認を行うことで継続使用可能か否かを事前に容易に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
モータの回転に応じて回転位置データと回転位置データが正常か異常かを示すステータスデータとを出力する原信号部と、外部からのデータ送信要求信号であるシリアルデータを受信すると前記原信号部のデータをシリアルデータに変換し出力するデータ通信部とを備え、前記原信号部は、発光素子へ供給する電流を可変するためのデータ要求信号に応じてスイッチング動作をする制御器と負荷抵抗器とを発光素子に並列に少なくとも１組以上備え、データ送信要求信号に応じて原信号部の発光素子へ供給する電流を可変してエンコーダの動作確認を行い、継続使用の可否を事前に判別する。
【実施例１】
【００１１】
図１において、原信号部１１は、モータの回転に応じて回転位置データと回転位置データが正常か異常かを示すステータスデータとを出力する。データ通信部１２は、外部からのデータ送信要求信号であるシリアルデータを受信し、原信号部１１のデータをシリアルデータに変換し出力する。
【００１２】
図２は原信号部１１の動作を説明するもので、１回転３６０°内の絶対位置をｍｂｉｔの分解能でＣＣＷ回転時単調増加、ＣＷ回転時単調減少の０から２m−１のデータである１回転データとモータの回転回数でありＣＣＷ回転時増加変化、ＣＷ回転時減少変化となる多回転データを出力する。
【００１３】
図３は原信号部１１の一部である発光素子駆動回路部の構成例である。
【００１４】
発光素子駆動回路部は、動作電圧源に接続した第１の負荷抵抗器３１と発光素子（ＬＥＤ）３２と、発光素子３２に並列に接続される第２の負荷抵抗器３３と第１の制御器３４、第３の負荷抵抗器３５と第２の制御器３６で構成され、第１の制御器３４および第２の制御器３６のスイッチング動作オン／オフはデータ通信部１２からの制御信号Ａおよび制御信号Ｂで決まり、さらに制御信号Ａおよび制御信号Ｂは外部からのデータ送信要求信号であるシリアルデータで決まる。
【００１５】
図４はシリアルデータ（信号）の構成例であり、サーボアンプもしくは機器のコントローラに相当する外部からエンコーダへの要求信号であるＲＸ信号にはデータ送信要求を示すコマンド部で構成され、一方エンコーダから外部への送信信号であるＴＸ信号にはエンコーダで受信したコマンド部と送信データ部とコマンド部と送信データ部より生成された送信用誤り検出データ部より構成される。
【００１６】
以下、図３を参照しながら、通常動作時、通常動作時と寿命時との中間を光量減光モード１および寿命状態を想定した光量減光モード２の動作について説明する。
【００１７】
図３において、エンコーダの通常動作時は、発光素子３２の動作電流は第１の負荷抵抗器３１の値によって決まる。このとき、シリアルデータからなるデータ要求信号は発光素子３２へ供給する電流を元に戻すモードつまり通常動作モードであり、制御信号Ａおよび制御信号Ｂは共にオフ状態を出力し、第１の制御器３４と第２の制御器３６のスイッチング動作はオフ状態である。
【００１８】
次に、発光素子３２の継続使用が可能か否を事前に判別する光量減光モード１および光量減光モード２について説明する。シリアルデータからなるデータ要求信号が光量減光モード１になると制御信号Ａはオン、制御信号Ｂはオフ状態を出力し、第１の制御器３４がスイッチングオン、第２の制御器３６はスイッチングオフとなり、発光素子３２の動作電流は第１の負荷抵抗器３１と第２の負荷抵抗３３の値によって決まり、通常動作時よりも
第２の負荷抵抗３３に流れる電流分が減った電流が発光素子３２へ供給され発光素子３２の発光量が減少する。
【００１９】
さらに、寿命状態を想定した光量減光モード２では、制御信号Ａはオン、制御信号Ｂもオン状態を出力し、第１の制御器３４と第２の制御器３６が共にスイッチングオンとなり、発光素子３２の動作電流は第１の負荷抵抗器３１と第２の負荷抵抗３３と第３の負荷抵抗３５の値によって決まり、通常動作時よりも第２の負荷抵抗３３と第３の負荷抵抗３５に流れる電流分が減った電流が発光素子３２へ供給され発光素子３２の発光量はさらに減少する。
【００２０】
このように、通常時は第１の負荷抵抗器３１のみで決まる電流を発光素子３２へ供給し、発光素子３２の経年劣化による寿命状態を想定したモード例えば光量が初期の半分になる状態を光量減光モード２、通常時と寿命時との中間を光量減光モード１として、機器の保守点検時にシリアルデータで光量減光モード１および光量減光モード２を使い分けながら原信号部からのステータスデータを監視できるため、エンコーダを引き続き正常に使用可能か、交換が必要かを機器からサーボモータを取り外すことなく事前判断が可能となる。
【００２１】
一方、エンコーダの継続使用の可否判断が終了して発光素子３２の発光量を通常時に戻す場合には、シリアルデータからなるデータ要求信号により制御信号Ａ、制御信号Ｂを共にオフ状態にする。
【００２２】
なお、発光素子へ供給する電流を可変するため本実施例では、制御器と負荷抵抗器とを発光素子に２回路（光量減光モード１および光量減光モード２）を並列接続して説明したが、寿命状態を想定した１回路を接続するだけでもよい。また、発光量の減光をさらにきめ細かく設定し、搭載する機器の要求性能に応じて寿命設定を使い分けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のロータリーエンコーダは、発光素子への供給電流を可変しつつ動作異常有無の確認を実施することで、機器からサーボモータやエンコーダを取り外すことなくエンコーダの寿命診断を実現でき、信頼性の高いモータ駆動システムなどにも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のロータリーエンコーダ要部のブロック図
【図２】本発明の原信号部データの説明図
【図３】本発明の実施例１における原信号部の一部のブロック図
【図４】本発明の実施例１におけるシリアルデータの構成を説明する図
【符号の説明】
【００２５】
１１  原信号部
１２  データ通信部
３１  第１の負荷抵抗器
３２  発光素子
３３  第２の負荷抵抗器
３４  第１の制御器
３５  第３の負荷抵抗器
３６  第２の制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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