[发明专利]用于旋转式绝对编码器的异常检测装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年3月16日提交的申请号为2007-68619的日本专利申请的优先权，其全部内容合并于此以做参考。

技术领域

本申请涉及用于旋转式绝对编码器的异常检测装置，所述旋转式绝对编码器包括彼此独立布置的转子部和定子部，其中表示在转子部中记录的绝对位置的信息由布置在定子部内的绝对传感器读取。

背景技术

到目前为止，包括蜗轮等的减速齿轮与伺服电动机相结合的驱动系统已经用于机床的圆形工作台等的转轴中。然而，采用减速齿轮的驱动系统受到归因于齿隙和提高转速的限制而使得精确度减小的问题的影响。因此，近年来转轴开始使用装有内置电动机并且更方便地提供更高精确度和更高转速的电动机直接传动(direct motor drive)系统。

通常，出于执行内置电动机的控制所必需的磁极位置检测、转速检测和位置检测的目的，在电动机直接传动系统的转轴中使用了旋转式绝对编码器。

例如，旋转式绝对编码器中的一种为在公开号为JP-A-2005-61907的日本专利申请(专利文件1)中所公开的。在这种旋转式绝对编码器中，转子部具有绝对编码，此绝对编码中在任意期望的旋转位置的任意连续N比特全部不同，并且定子部读取在转子部中的N比特的编码，从而检测绝对位置。

通过所述旋转式绝对编码器的异常检测装置，即使所述N比特的编码中的一个比特被读错，也能够在没有成功地检测到任何错误(异常)的情况下判定出出错的绝对位置。然而，即使在这种情况中，由于转子部在旋转，可以立即检测到绝对位置的错误。同时，当为了提高绝对位置的可靠性而使得在静止状态下的绝对位置的异常能够被检测时，需要定子部能够读取约2N比特的绝对编码，作为用于错误检测的冗余位。当必须读取长达2N比特的绝对编码时，用于读取绝对编码的传感器必须与转子部的曲率相一致地设置在定子部的表面。此外，对于转子部的各个尺寸，定子部必须单独准备。由于这些需要，如专利文件1中所述，仍然存在难以通过一种类型的定子部处理大范围的转子直径的问题。

此外，机械地放置两个绝对编码器的方法已经被采用作为用于提高绝对编码器的可靠性的方法。然而，这种方法的问题在于所需的编码器安装空间基本上变为两倍，同时相关成本也变为两倍，甚至更多。

发明内容

依照根据本发明的旋转式绝对编码器的异常检测装置，在绝对编码被错读导致绝对位置的判定中出错时，通过比较由两个定子部检测到的两个绝对位置必定能够检测出绝对位置的异常。因此可以利用只能够读取最小所需绝对编码的定子部。此外，可以增强绝对位置检测的实现性，同时实现能够利用定子部的单个设计应付多种直径的转子的绝对编码器。

此外，在两个定子部在关于转子部的旋转中心相差180度的位置上相对布置的情况下，通过找到两个检测出的绝对位置的平均位置能够有利地补偿由于转子部的偏心导致的精确度的减小。因此，可以通过布置两个定子部使得获得更高精确度的优点同提高绝对位置的可靠性相结合。

另外，与布置了两组绝对编码器以提高可靠性的装置相比，本发明的绝对编码器能够使用通常的转子部，因此能够在更小的安装空间内以更低的成本构造。

附图说明

图1为表示根据本发明的用于绝对编码器的异常检测装置的实施例的图；

图2为表示根据本发明的用于绝对编码器的异常检测装置的另一个实施例的图；

图3为表示安装在图1中的定子部3和13的每一个中的信号处理电路的实例的框图；

图4为表示安装在图1中的外部设备9中的信号处理电路的实例的框图；

图5为表示安装在图2中的定子部33中的信号处理电路的实例的框图；及

图6为解释图3或图5中的ROM 32的内容的表格。

具体实施方式

现在，将结合附图对本发明的实施例进行说明。

图1为表示根据本发明的用于旋转式绝对编码器的异常检测装置的实施例1的图。定子部3和13相对设置且转子2插入其间。定子部3和13中的每一个都是长方体形状的，基本邻近盘状转子2的外围表面设置。因此，从在定子部3和13中的转子2的中心穿过的水平线离转子2最近，在水平线的位置的上方和下方定子部3和13与转子2的距离变的更远。在大体上相等的间隔处以预定间隙设置的五个磁性传感器4、5、6、7和8以及14、15、16、17和18相应地布置在与转子2的外围部分相对的定子部3和13的表面上。此外，尽管未示出，在定子部3和13内安装有朝向转子2的中心产生磁通量的永久磁铁。