(57)【要約】【課題】アブソリュートエンコーダ用二次電池又は充電回路の異常状態を検出または予知し、それにより、非制御装置である機械等の原点位置情報の消失を未然に防ぐ。【解決手段】二次電池及び充電回路の少なくとも一方の異常検出機能を有するアブソリュートエンコーダ用バックアップ電源（２４）であって、二次電池（２４１）と充電回路（２４５）の少なくとも一方の異常状態を検出する異常状態検出回路（２４２）を備えており、異常状態検出回路が異常を検出した場合に、バックアップ電源の出力電圧を、アブソリュートエンコーダがバックアップ電圧異常状態を検出する電圧に変化させる。【選択図】図２
2007288970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制御装置を制御する制御装置の電源のオフ時に、アブソリュートエンコーダが前記被制御装置の位置検出動作及び位置情報保持の少なくとも一方を行うために、前記アブソリュートエンコーダに電源を供給するバックアップ電源であって、
前記バックアップ電源は二次電池と、前記二次電池を充電する充電回路と、前記二次電池及び前記充電回路の少なくとも一方の異常状態を検出する異常状態検出回路とを備えており、前記異常状態検出回路が前記二次電池及び前記充電回路の少なくとも一方の異常を検出した場合に、前記バックアップ電源の出力電圧を、前記アブソリュートエンコーダがバックアップ電圧異常状態を検出する電圧に変化させることを特徴とする二次電池及び充電回路の少なくとも一方の異常検出機能を有するアブソリュートエンコーダ用バックアップ電源。
【請求項２】
さらに、前記二次電池の出力電圧を、前記アブソリュートエンコーダがバックアップ電圧の異常を検出できる電圧で、且つ、前記アブソリュートエンコーダの位置情報を消失させない電圧に変換する電圧変換回路と、前記異常状態検出回路が前記二次電池及び前記充電回路の少なくとも一方の異常を検出した場合に、前記二次電池の出力電圧に替えて前記電圧変換回路の出力電圧を前記アブソリュートエンコーダに印加する出力切替回路とを備えていることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池及び充電回路の少なくとも一方の異常検出機能を有するアブソリュートエンコーダ用バックアップ電源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池及び充電回路の少なくとも一方の異常検出機能を有するアブソリュートエンコーダ用バックアップ電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
アブソリュートエンコーダは、産業機械、工作機械または産業用ロボット等の回転部やモータ軸等の非制御装置に接続されて、非制御装置の各種回転部の位置または直線上の位置を検出し保持するものである。ここで、非制御装置を駆動する制御装置は常に稼動状態にあるわけではなく、例えば非制御装置による作業が終了した場合や停電が発生した場合には、制御装置への電力供給は断たれてしまい、したがってアブソリュートエンコーダへの電力供給も断たれてしまうので、アブソリュートエンコーダが検出した位置情報等が失われるという問題が発生する。このため、従来はバックアップ電源を用意しておき、制御装置への電力供給が断たれるとバックアップ電源から電力をアブソリュートエンコーダに供給していた。
【０００３】
図１は従来のアブソリュートエンコーダを含む全体システムの構成を示すブロック図である。同図において、１１は非制御装置の一例としてのサーボモータ１２を制御する制御装置、１３はアブソリュートエンコーダ、１４はバックアップ電源、１５は充電用電源、１６は制御装置１１とサーボモータ１３を接続する主電源線、１７は制御装置１１とサーボモータ１３を接続するデータ通信用信号線、１８はバックアップ用電源１４とサーボモータ１３を接続するバックアップ電源線、１９は制御装置１１とサーボモータ１３を接続する０Ｖの接地線である。バックアップ用電源１４は充電可能電池として知られている二次電池１４１とこれを充電する充電回路１４２とを備えている。
【０００４】
動作において、アブソリュートエンコーダ１３は、バックアップ電源１４の電圧異常を検出すると、データ通信用信号線１７を通じて制御装置１１に電圧異常状態を通知する。制御装置１１はその電圧異常状態の内容を表示し、オペレータに二次電池１４１が充電不可能な状態にまで放電してしまう前に、充電用電源１５を充電回路１４２に接続して二次電池１４１を充電する。制御装置１１から主電源が供給されている間は、制御装置１１から主電源線１６を介してアブソリュートエンコーダ１３に電力が供給されるとともに、バックアップ電源１４からバックアップ電源線１８を介してアブソリュートエンコーダ１３に電力が供給される。アブソリュートエンコーダ１３に保持されている位置情報はデータ通信用信号線１７を介して制御装置１１に戻されてサーボモータ１２の制御に用いられる。
【０００５】
制御装置１１内の主電源がオフとなったときは、バックアップ電源１４のみからバックアップ電源線１８を介してアブソリュートエンコーダ１３に電力が供給されてサーボモータ１２の回転位置の検出動作を継続し、それにより、モータシャフトの位置ひいては非制御装置である機械のテーブル位置の情報をアブソリュートエンコーダ１３内に保持し続けることを可能にしている。
【０００６】
このように、通常は二次電池１４１が放電完了する前に、充電用電源１５を充電回路１４２に接続して二次電池１４１を充電する。しかし、二次電池１４１は、充電回数過多による放電特性劣化や、製造条件のばらつき等による低寿命品混入があった場合、充電が間に合わずに、電池切れを招くケースがある。また、充電回路が異常になる場合もある。アブソリュートエンコーダの用途では、携帯電話等の一般電子機器と性格が異なり、一度でも電池切れになったり、充電回路が異常になってしまうと機械等の非制御装置の座標の位置情報が消失し、非制御装置の座標の位置合わせ作業のために非制御装置の長時間停止が余儀なくされるなど、電池切れが及ぼす影響が大きい。
【０００７】
【特許文献１】特公平7-93948号公報
【特許文献２】特開平10-39954号公報
【特許文献３】特許第2987505号公報
【特許文献４】特公平6-47239号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術における問題に鑑み、アブソリュートエンコーダに給電するための二次電池及び充電回路の少なくとも一方の異常状態を検出または予知した場合に、いち早く制御装置に情報を伝達し、それにより、バックアップ電源の交換処置を、二次電池の充電が不可能になる前に確実に行うことができるようにし、それにより、非制御装置である機械等の原点位置情報の消失を未然に防ぐことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明により提供されるものは、バックアップ電源が二次電池及び充電回路の少なくとも一方の異常を検出する異常検出回路を備えており、異常検出回路が異常を検出した場合に、バックアップ電源の出力電圧を、アブソリュートエンコーダがバックアップ電圧異常状態を検出する電圧に変化させることを特徴とする二次電池及び充電回路の少なくとも一方の異常検出機能を有するアブソリュートエンコーダ用バックアップ電源である。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、さらに、二次電池の出力電圧を、アブソリュートエンコーダがバックアップ電圧の異常を検出できる電圧で、且つ、アブソリュートエンコーダの位置情報を消失させない電圧に変換する電圧変換回路と、異常状態検出回路が二次電池及び充電回路の少なくとも一方の異常を検出した場合に、二次電池の出力電圧に替えて電圧変換回路の出力電圧をアブソリュートエンコーダに印加する出力切替回路とを備えている。
【発明の効果】
【００１１】
バックアップ電源と制御装置間の通信信号線や制御装置側での異常状態信号受信回路などを追加することなく、二次電池及び充電回路の少なくとも一方の異常が制御装置に通知されるので、二次電池が充電不可能になる前に確実に二次電池の交換をすることができ、したがって非制御装置である機械等の原点位置情報の消失を未然に防ぐことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図２は本発明の実施例によるアブソリュートエンコーダ用二次電池の異常検出機能を有するバックアップ電源の構成を示すブロック図である。同図において、２１は非制御装置の一例としてのサーボモータ２２を制御する制御装置、２３はアブソリュートエンコーダ、２４はバックアップ電源、２５は充電用電源、２６は制御装置２１とアブソリュートエンコーダ２３を接続する主電源線、２７は制御装置２１とアブソリュートエンコーダ２３を接続するデータ通信用信号線、２８はバックアップ用電源２４とアブソリュートエンコーダ２３を接続するバックアップ電源線、２９は制御装置２１とアブソリュートエンコーダ２３を接続する０Ｖの接地線である。
【００１４】
本発明の実施例により、バックアップ用電源２４は、二次電池２４１の異常を検出する異常検出回路２４２を備えている。
【００１５】
バックアップ用電源２４は更に、二次電池２４１の出力電圧を、アブソリュートエンコーダ２３がバックアップ電圧の異常を検出できる電圧で、且つ、アブソリュートエンコーダ２３の位置情報を消失させない電圧に変換する電圧変換回路２４３と、異常状態検出回路２４２が二次電池２４１の異常を検出した場合に、二次電池２４１の出力電圧に替えて電圧変換回路２４３の出力電圧をアブソリュートエンコーダ２３に印加する出力切替回路２４４と、二次電池２４１を充電する充電回路２４５を備えている。
【００１６】
二次電池及び充電回路が正常である場合のバックアップ用電源の動作は図１に示した従来のものと同じなので説明を省略する。
【００１７】
異常検出回路２４２は、二次電池２４１に対する充電電流過大、放電時の電圧低下、前回充電から今回充電までの期間の短縮、電池の高温状態、充電回路２４５の異常、などを検出する。
異常状態検出回路２４２が二次電池２４１及び充電回路２４５の少なくとも一方の異常を検出した場合に、バックアップ電源２４の出力電圧を、アブソリュートエンコーダ２３がバックアップ電圧異常状態を検出する電圧に変化させる。アブソリュートエンコーダ２３内には電圧異常検出回路が内蔵されている。
【００１８】
電圧変換回路２４３は、DC/DCコンバータなどで実現され、二次電池２４１の電圧を低下（または昇圧）させる。出力切換回路２４４はリレーや半導体スイッチなどで実現され、異常状態検出回路２４２から出力された異常状態信号の値に応じて出力を選択する。即ち、正常時は、二次電池２４１の出力を選択して出力し、異常時は、電圧変換回路２４３の出力を選択して出力する。
【００１９】
前述のように、電圧変換回路２４３の出力電圧は、アブソリュートエンコーダ２３がバックアップ電圧の異常を検出できる電圧に設定される。この時、この電圧ではアブソリュートエンコーダの位置情報は消失しないようにその電圧が設定される。なお、位置情報を維持できないバックアップ電圧値、またはエンコーダ動作をできないバックアップ電圧値については、さらに別の検出回路が準備されている。
【００２０】
アブソリュートエンコーダ２３は、従来と同様に、バックアップ電圧低下等の異常を検出した場合、データ通信用信号線２７を通じて、制御装置２１に異常状態を送信するように構成されている。
【００２１】
したがって、バックアップ電源２４と制御装置２１の間の通信信号線や制御装置側での異常状態信号受信回路などの特別のインターフェース回路を追加することなく、二次電池２４１及び充電回路２４５の少なくとも一方の異常が伝達される。
【００２２】
図３は図２に示したアブソリュートエンコーダ用バックアップ電源２４内の電圧変換回路２４３及び出力切替回路２４４の構成の一例を示す図である。同図において、図２と同一部分には同一の参照番号を付してある。本例では、電圧変換回路２４３は直列接続されたダイオード３１〜３３で構成されており、電圧切替回路２４４はこのダイオードの直列接続回路に並列接続されたスイッチ３４で構成されている。
【００２３】
動作において、二次電池２４１及び充電回路２４５の両方が正常時はスイッチ３４は閉じており、二次電池２４１の出力をそのままアブソリュートエンコーダ２３に出力する。二次電池２４１及び充電回路２４５の少なくとも一方が異常な時は、スイッチが開き、ダイオード３１〜３３による電圧降下の分だけバックアップ電源２４の出力電圧が低くなる。これを電圧低下（異常）としてアブソリュートエンコーダ２３で検出する。
【００２４】
これにより、二次電池２４１及び充電回路２４５の少なくとも一方が異常な状態を検出または予知した場合に、いち早く制御装置２３に情報を伝達し、従来通りの保守作業（バックアップ電源の交換処置）を行うことにより、非制御装置である機械等の原点位置消失を未然に防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明により、アブソリュートエンコーダに給電するための二次電池及び充電回路の少なくとも一方の異常状態を検出または予知した場合に、いち早く制御装置に情報を伝達し、それにより、バックアップ電源の交換処置を、二次電池の充電が不可能になる前に確実に行うことができるようにでき、それにより、非制御装置である機械等の原点位置情報の消失を未然に防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来のアブソリュートエンコーダを含む全体システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例による二次電池及び充電回路の少なくとも一方の異常検出機能を有するアブソリュートエンコーダ用バックアップ電源の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示したアブソリュートエンコーダ用バックアップ電源２４内の電圧切替回路２４３の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
２２    サーボモータ（非制御装置）
２３    アブソリュートエンコーダ
２４    アブソリュートエンコーダ用バックアップ電源
２４１    二次電池
２４２    異常状態検出回路
２４３    電圧変換回路
２４４    出力切替回路
【図１】
2007288970.tif 000003
【図２】
2007288970.tif 000004
【図３】
2007288970.tif 000005