JP3556813B2

JP3556813B2 - Motor drive mechanism

Info

Publication number: JP3556813B2
Application number: JP27241297A
Authority: JP
Inventors: 真一小林; 明寛前川; 高志井口; 正紀大曽根
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2017-10-06
Also published as: JPH11113280A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動機駆動機構に関し、速度検出用または位置検出用の検出器（エンコーダ）がそれぞれ具備されている複数の電動機を、１台の駆動制御装置により駆動制御することができるように工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】
スタジアムの天井昇降装置では、天井を昇降させるため複数台の電動機を駆動して、天井を昇降させている。この場合、全ての電動機を常に同時に駆動するわけではなく、一部の電動機のみを駆動することもある。一部の電動機のみを駆動する場合には、他の電動機は遊休状態となる。
【０００３】
ここで、スタジアムの天井昇降装置等に適用することのできる、複数の電動機を用いた電動機駆動機構の従来の一例を、図５を参照して説明する。同図に示すように、複数の電動機１１〜１ｎには、それぞれ個別に検出器（エンコーダ）２１〜２ｎが具備されている。エンコーダ２１〜２ｎの検出信号Ｓ１〜Ｓｎは、それぞれ個別に、信号線ＬＳ１〜ＬＳｎを介して、駆動制御装置５１〜５ｎに送出される。
【０００４】
各駆動制御装置５１〜５ｎは、検出信号Ｓ１〜Ｓｎを基に、各電動機１１〜１ｎの速度または位置を検出する。また、駆動制御装置５１〜５ｎは、電力線ＬＰ１〜ＬＰｎを介して、個別に、電力Ｐ１〜Ｐｎを電動機１１〜１ｎに送出する。しかも、各駆動制御装置５１〜５ｎは、検出信号Ｓ１〜Ｓｎを基に検出した各電動機１１〜１ｎの速度または位置が、設定した位置または速度になるように、個別に電力調整（周波数や位相や電圧値や電流値の調整）をした電力Ｐ１〜Ｐｎを、電動機１１〜１ｎに送出する。かくして、複数の電動機１１〜１ｎの位置または速度を、設定した位置または速度に一致させる制御をしつつ、駆動制御をすることができる。
【０００５】
結局従来では、複数の電動機１１〜１ｎと、複数の駆動制御装置５１〜５ｎとを、信号線ＬＳ１〜ＬＳｎと電力線ＬＰ１〜ＬＰｎにより、１対１に対応づけて接続する必要があった。かかる事情は、多軸の装置においても同じであり、多軸の装置においてもその中身は、上述した１対１の対応づけをした構成となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５に示すような従来の電動機駆動機構では、複数台の電動機を使用する場合でも、常にそれら全てを同時に使用するばかりではない。たとえば、同時に使用する電動機が半分である場合には、残りの半分の電動機は遊休状態となり、利用効率が悪くなるという問題があった。
【０００７】
そこで、常に同時には使用しない複数の電動機を、１台の駆動制御装置で駆動させることができれば、駆動制御装置の数を削減でき、コストダウンが可能になる。しかし、市販の電動機と駆動制御装置を組み合わせて構成した従来の電動機駆動機構では、検出器の信号が切れると、駆動制御装置は、重故障であると判断して運転を停止してしまう。したがって、単に駆動制御装置を１台にしただけでは、駆動する電動機を切り替える際に、検出器の信号が切れ、電動機が停止してしまい、運転の継続が不可能である。
【０００８】
本発明は、上記従来技術に鑑み、駆動する電動機を切り替える際にも、検出信号を瞬断することなく連続して駆動制御装置に入力できるようにして、一台の駆動制御装置により、複数の電動機の運転の切り替えを可能にして、システムとしてのコストダウンを可能にする電動機駆動機構を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の構成は、
電動機側の電力線を介して個別に電力が供給されることによりぞれぞれ回転駆動する複数台の電動機と、
複数台の前記電動機にそれぞれ個別に具備されて各電動機の速度または位置の状態を検出して検出信号をそれぞれの検出器側の信号線を介して出力するインクリメンタルエンコーダでなる複数の検出器と、
検出信号を受信するための制御側の信号線と、受信した検出信号を基に検出した電動機の速度または位置が設定した位置または速度となるように電力調整をした電力を出力するための制御側の電力線とが接続されている駆動制御装置と、
複数の前記電動機側の電力線の中から１本の電力線を選択し、選択した電動機側の電力線と前記制御側の電力線とを電気的に接続する電力線切り替え装置と、複数の前記検出器側の信号線の中から１本の信号線を選択し、選択した検出器側の信号線と前記制御側の信号線とを瞬断することなく電気的に接続する機能を有するエンコーダ信号切り替え装置とを備えており、
前記エンコーダ信号切り替え装置は、
前記複数の検出器からの検出信号をそれぞれの検出器側の信号線を介して受信する複数のレシーバ部と、
各レシーバ部にて受信された検出信号のパルスのエッジ情報と方向情報を取り出して出力する複数のエッジ検出部と、
複数の前記エッジ検出部のうちのいずれか１つのエッジ検出部から送られてくるエッジ情報と方向情報を選択する信号選択部と、
インクリメンタル信号を連続して出力すると共に、インクリメンタル信号の情報を、前記信号選択部により選択したエッジ情報と方向情報に応じて変化させていく信号発生部と、
前記信号発生部で発生したインクリメンタル信号を検出信号として、制御側の信号線を介して前記駆動制御装置に送るドライバ部とで構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また本発明の構成は、前記検出器は絶対値エンコーダで構成され、
前記エンコーダ信号切り替え装置は、
前記複数の検出器からの検出信号をそれぞれの検出器側の信号線を介して受信する複数のデータバスレシーバ部と、
各データバスレシーバ部にて受信された検出信号を一旦記憶して出力する複数のデータバッファ部と、
複数の前記データバッファ部のうちのいずれか１つのデータバッファ部から送られてくる検出信号を選択するデータセレクタ部と、
前記データセレクタ部により選択した検出信号を出力していくと共に、前記データセレクタ部により新たな検出信号が選択されたら、新たに選択された検出信号を、新たな選択前に出力されていた検出信号に換えて、新たな選択前に出力されていた検出信号に連続させて出力していく出力データバッファ部と、
前記出力データバッファ部から出力される検出信号を制御側の信号線を介して前記駆動制御装置に送るデータドライバ部とで構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また本発明の構成は、前記検出器は絶対値エンコーダで構成され、
前記エンコーダ信号切り替え装置は、
前記複数の検出器で検出した検出信号が通信データとして伝送されてくると共に、伝送されてきた通信データを復調して検出信号を再生する複数のモデムレシーバ部と、
各モデムレシーバ部にて受信された検出信号を一旦記憶して出力する複数のデータバッファ部と、
複数の前記データバッファ部のうちのいずれか１つのデータバッファ部から送られてくる検出信号を選択するデータセレクタ部と、
前記データセレクタ部により選択した検出信号を出力していくと共に、前記データセレクタ部により新たな検出信号が選択されたら、新たに選択された検出信号を、新たな選択前に出力されていた検出信号に換えて、新たな選択前に出力されていた検出信号に連続させて出力していく出力データバッファ部と、
前記出力データバッファ部から出力される検出信号を一旦通信データに変調して前記駆動制御装置側に送るモデムドライバ部とで構成されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
まずはじめに、本発明の第１の実施の形態にかかる電動機駆動機構を、図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、複数台の電動機１１〜１ｎには、それぞれ個別に検出器（エンコーダ）２１〜２ｎが具備されている。前記各電動機１１〜１ｎは、それぞれ電動機側の電力線ＬＰ１〜ＬＰｎを介して電力が供給されることにより回転駆動する。一方、各検出器２１〜２ｎは、それぞれ電動機１１〜１ｎの速度または位置を検出するものであり、検出信号（エンコーダ信号）Ｓ１〜Ｓｎを、検出器側の各信号線ＬＳ１〜ＬＳｎを介して出力する。
【００１４】
一方、駆動制御装置５には、電力調整（周波数や位相や電圧値や電流値の調整）をした電力Ｐを出力するための制御側の電力線ＬＰ０と、検出信号を受信するための制御側の信号線ＬＳ０が接続されている。
【００１５】
電力線切り替え装置３には、電動機側の複数の電力線ＬＰ１〜ＬＰｎの入力端側（図では下端側）が接続されると共に、駆動制御装置５から導出されている制御側の電力線ＬＰ０の出力端側（図では上端側）が接続されている。この電力線切り替え装置３は、例えばリレーのマトリクスで構成されており、複数の電動機側の電力線ＬＰ１〜ＬＰ０の中から１本の電力線を切り替え・選択し、選択した電動機側の１本の電力線と、制御側の電力線ＬＰ０とを電気的に接続する。
【００１６】
したがって、電力線切り替え装置３の切り替え・選択動作が行われることにより、駆動制御装置５から出力された電力は、制御側の電力線ＬＰ０→電力線切り替え装置３→電力線ＬＰ１〜ＬＰｎのうち選択された電動機側の１本の電力線、という経路を経由して、電動機１１〜１ｎのうち選択された駆動すべき電動機に供給される。
【００１７】
エンコーダ信号切り替え装置４には、検出器側の複数の信号線ＬＳ１〜ＬＳｎの入力端子側（図では下端側）が接続されると共に、駆動装置５から導出されている制御側の信号線ＬＳ０の出力端側（図では上端側）が接続されている。このエンコーダ信号切り替え装置４は、複数の検出器側の信号線ＬＳ１〜ＬＳｎの中から１本の信号線を切り替え・選択して、選択した検出器側の１本の信号線と、制御側の信号線ＬＳ０とを瞬断することなく（駆動すべき電動機を切り替える際にも瞬断することなく）電気的に接続する機能を有するものであり、その詳細構造ならびにその詳細動作は、図２を参照して後で説明する。
【００１８】
なお仮に、エンコーダ信号切り替え装置４を、電力線切り替え装置３と同様なリレーマトリクスで構成したとすると、切り替えの際に、駆動制御装置５に検出信号が瞬時的に入力されない状態が発生してしまう。例えば、信号線ＬＳ０と信号線ＬＳ１とを接続していて検出信号（エンコーダ信号）Ｓ１が駆動制御装置５に入力されている状態から、信号線ＬＳ０と信号線ＬＳ２とを接続する状態に移行すると、瞬時的に駆動制御装置５に検出信号が入力されない状態を経過してから、その後に検出信号（エンコーダ信号）Ｓ２が駆動制御装置５に入力されだす。
【００１９】
駆動制御装置５は、瞬時的であっても、検出信号が入力されなくなると、重故障が発生したと判断して、運転駆動の制御を停止してしまう。したがって、エンコーダ信号切り替え装置４を、電力線切り替え装置３と同様なリレーマトリクスにより構成することはできない。
【００２０】
本実施の形態に用いているエンコーダ信号切り替え装置４は、上述したような検出信号の瞬断に起因する不具合が生じないような構成としたものであり、その詳細は図２に示すようになっている。なお、図２に示すエンコーダ信号切り替え装置４は、検出器２１〜２ｎがインクリメンタルエンコーダであることを前提として構成してある。
【００２１】
図２に示すように、このエンコーダ信号切り替え装置４は、複数のレシーバ部１０１〜１０ｎと、複数のエッジ部２０１〜２０ｎと、信号選択部３００と、信号発生部４００と、ドライバ部５００とで構成されている。
【００２２】
前記レシーバ部１０１〜１０ｎには、検出器側の信号線ＬＳ１〜ＬＳｎが接続されており、レシーバ部１０１〜１０ｎは検出器（インクリメンタルエンコーダ）２１〜２ｎからの検出信号（エンコーダ信号）Ｓ１〜Ｓｎを個別に受信する。エッジ検出部２０１〜２０ｎは、レシーバ部１０１〜１０ｎにて受信された検出信号Ｓ１〜Ｓｎが入力されて各検出信号Ｓ１〜Ｓｎのパルスのエッジ情報と方向情報を取り出して、信号選択部３００に出力する。
【００２３】
信号選択部３００は、各エッジ検出部２０１〜２０ｎのうち何れか１つのエッジ検出部から送られてくるエッジ情報と方向情報を選択する。例えば電動機１１を駆動するときにはエッジ検出部２０１から送られてくるエッジ情報と方向情報を選択し、電動機１２を駆動するときにはエッジ検出部２０２から送られてくるエッジ情報と方向情報を選択するというように、駆動する電動機に対応して具備されている検出器の検出信号のエッジ情報と方向情報を選択する。
【００２４】
信号発生部４００は、信号選択部３００により選択したエッジ情報と方向情報を情報として有するインクリメンタル信号Ｉを出力する。インクリメンタル信号Ｉの情報（エッジ情報、方向情報）は、選択された情報（エッジ情報、方向情報）に応じて変化していくが、インクリメンタル信号Ｉ自体は連続して出力される。つまり、信号選択部３００により、例えばエッジ検出部２０１の情報→エッジ検出部２０２の情報→・・・→エッジ検出部２０ｎの情報という状態で、選択する情報を変化させていっても、インクリメンタル信号Ｉ自体は瞬断することなく連続して出力され、インクリメンタル信号Ｉに含まれている情報（エッジ情報、方向情報）のみが、選択動作に応じて変化していく。
【００２５】
ドライバ部５００は、信号発生部４００で発生したインクリメンタル信号Ｉを検出信号として、制御側の信号線ＬＳ０を介して駆動制御装置５に伝送する。
【００２６】
駆動制御装置５は、エンコーダ切り替え装置４から送られてくるインクリメンタル信号Ｉをもとに、電力調整（周波数や位相や電圧値や電流値の調整）をした電力Ｐを出力する。したがって、例えば電動機１１を駆動するときには、検出器２１で検出した検出信号Ｓ１に対応したエッジ情報と方向情報を含んだインクリメンタル信号Ｉを基に、電動機１１の位置または速度を検出し、検出した位置または速度が、設定した位置または速度になるように、電力調整（周波数や位相や電圧値や電流値の調整）をした電力Ｐを、電動機１１に送出する。かくして、電動機１１の位置または速度を、設定した位置または速度に一致させる制御をしつつ、駆動制御をすることができる。
【００２７】
他の電動機１２〜１ｎのうちの１つの電動機を駆動するときにも、同様に、駆動する電動機に具備した検出器で検出した検出信号に対応したエッジ情報と方向情報を含んだインクリメンタル信号Ｉを基に、駆動する電動機の位置または速度を検出し、検出した位置または速度が、設定した位置または速度になるように、電力調整（周波数や位相や電圧値や電流値の調整）をした電力Ｐを、駆動する電動機に送出する。かくして、駆動する電動機の位置または速度を、設定した位置または速度に一致させる制御をしつつ、駆動制御をすることができる。
【００２８】
前述したように、信号選択部３００により、例えばエッジ検出部２０１の情報→エッジ検出部２０２の情報→・・・→エッジ検出部２０ｎの情報という状態で、選択する情報を変化させていっても、インクリメンタル信号Ｉ自体は瞬断することなく連続して出力されるので、駆動する電動機を変化させていっても、駆動制御装置５は、重故障であると誤検出することがなくなり、エンコーダ信号の切り替えが可能となり、複数の電動機１１〜１ｎを、１台の駆動制御装置５により駆動制御することができるようになる。
【００２９】
なお、駆動制御装置５は、駆動する電動機毎の適切な制御状態を確保できるように、制御装置内部のパラメータが、外部からの通信等により更新できるタイプのものを採用している。
【００３０】
ここで、上記第１の実施の形態で用いたエンコーダ信号切り替え装置４を実現する２つの実施例を説明する。
【００３１】
第１の実施例は、エンコーダ信号切り替え装置をすべて標準電子部品で構成したものである。この第１の実施例では、レシーバ部１０１〜１０ｎはラインレシーバＩＣ（２６ＬＳ３２）、エッジ検出部２０１〜２０ｎは４逓倍としてＴＴＬ（７４ＬＳ７４，７４ＬＳ３５２，７４ＬＳ００）、信号選択部３００はＴＴＬ（７４ＬＳ２５１）、信号発生部４００はＴＴＬ（７４ＬＳ７４，７４ＬＳ８６）、ドライバ部５００はラインドライバＩＣ（２６ＬＳ３１）を用いて実現できる。
【００３２】
第２の実施例は、一部をソフトウェアで構成したものである。第２の実施例では、レシーバ部出力をＣＰＵの外部ポートに接続し、選択した検出信号のエッジを一定周期で検出する。検出したエッジを基に出力パターンを選択し、ラインドライバに接続された外部ポートに出力する。
【００３３】
このように、すべてを標準電子部品で構成することも、一部ソフトウェアを用いて構成することも可能であり、専用ＩＣとして１チップ化することも同様に可能である。
【００３４】
次に本発明の第２の実施の形態を、前述した第１の実施の形態と異なる部分を中心として説明する。図３は第２の実施の形態にかかる電動機駆動機構に用いるエンコーダ信号切り替え装置４Ａを示す。このエンコーダ信号切り替え装置４Ａは、検出器２１〜２ｎが絶対値エンコーダであることを前提として構成したものである。なお、第２の実施の形態は、エンコーダ信号切り替え装置４Ａが新規であり、また、検出器２１〜２ｎが絶対値エンコーダであること以外の点では、第１の実施の形態と同様な構成となっている。
【００３５】
図３に示すように、エンコーダ信号切り替え装置４Ａは、複数のデータバスレシーバ部６０１〜６０ｎと、複数のデータバッファ部７０１〜７０ｎと、データセレクタ部８００と、出力データバッファ部９００と、データドライバ部１０００とで構成されている
【００３６】
前記データバスレシーバ部６０１〜６０ｎには、検出器側の信号線ＬＳ１〜ＬＳｎが接続されており、データバスレシーバ部６０１〜６０ｎは検出器（絶対値エンコーダ）２１〜２ｎからの検出信号（エンコーダ絶対値信号）Ｓ１〜Ｓｎを個別に受信する。
【００３７】
データバッファ部７０１〜７０ｎは、データバスレシーバ部６０１〜６０ｎにて受信された検出信号Ｓ１〜Ｓｎ（エンコーダ絶対値信号）を一旦記憶して、データセレクタ部８００に出力する。
【００３８】
データセレクタ部８００は、各データバッファ部７０１〜７０ｎのうち何れか１つのデータバッファ部から送られてくる検出信号Ｓ（エンコーダ絶対値信号）を選択する。
【００３９】
出力データバッファ部９００は、データセレクタ部８００により選択した検出信号Ｓ（エンコーダ絶対値信号）を出力すると共に、前記データセレクタ部８００により新たな検出信号Ｓ（エンコーダ絶対値信号）が選択されたら、新たに選択された検出信号を、新たな選択前に出力されていた検出信号に換えて、新たな選択前に出力されていた検出信号に連続させて（瞬断することなく）出力していく。したがって、出力データバッファ部９００から出力される検出信号Ｓの情報内容は、選択の度に変化していくが、検出信号Ｓ（エンコーダ絶対値信号）自体は、瞬断することなく連続して出力データバッファ部９００から出力されている。
【００４０】
データドライバ部１０００は、出力データバッファ部９００から出力される検出信号Ｓ（エンコーダ絶対値信号）を、制御側の信号線ＬＳ０を介して駆動制御装置５に伝送する。
【００４１】
駆動制御装置５は、エンコーダ切り替え装置４Ａから送られてくる検出信号（エンコーダ絶対値信号）をもとに、電力調整（周波数や位相や電圧値や電流値の調整）をした電力Ｐを出力する。
【００４２】
前述したように、データセレクタ部８００により、例えばデータバッファ部７０１の情報→データバッファ部７０２→・・・→データバッファ部７０ｎの情報という状態で、選択する情報を変化させていっても、出力データバッファ部９００からは、検出信号（エンコーダ絶対値信号）は瞬断することなく連続して出力されるので、駆動する電動機を変化させていっても、駆動制御装置５は、重故障であると誤検出することがなくなり、エンコーダ信号の切り替えが可能となり、複数の電動機１１〜１ｎを、１台の駆動制御装置５により駆動制御することができるようになる。
【００４３】
なお、駆動制御装置５は、駆動する電動機毎の適切な制御状態を確保できるように、制御装置内部のパラメータが、外部からの通信等により更新できるタイプのものを採用している。
【００４４】
次に本発明の第３の実施の形態を、前述した第１の実施の形態と異なる部分を中心として説明する。図４は第３の実施の形態にかかる電動機駆動機構に用いるエンコーダ信号切り替え装置４Ｂを示す。このエンコーダ信号切り替え装置４Ｂは、検出器２１〜２ｎが絶対値エンコーダであることを前提として構成したものである。なお、第３の実施の形態は、エンコーダ信号切り替え装置４Ｂが新規であり、また、検出器２１〜２ｎが絶対値エンコーダであること、ならびに、検出器２１〜２ｎで検出した検出信号が通信データとして伝送されてくること以外の点では、第１の実施の形態と同様な構成となっている。
【００４５】
図４に示すように、エンコーダ信号切り替え装置４Ｂは、複数のモデムレシーバ部Ａ０１〜Ａ０ｎと、複数のデータバッファ部Ｂ０１〜Ｂ０ｎと、データセレクタ部Ｃ００と、出力データバッファ部Ｄ００と、データドライバ部Ｅ００とで構成されている
【００４６】
前記モデムレシーバ部Ａ０１〜Ａ０ｎには、検出器２１〜２ｎで検出した検出信号（エンコーダ絶対値信号）Ｓ１〜Ｓｎが通信データとして伝送されてくる。そして各モデムレシーバ部Ａ０１〜Ａ０ｎは、伝送されてきた通信データを復調して検出信号（エンコーダ絶対値信号）Ｓ１〜Ｓｎを再生する。
【００４７】
データバッファ部Ｂ０１〜Ｂ０ｎは、モデムレシーバ部Ａ０１〜Ａ０ｎにて復調・再生された検出信号Ｓ１〜Ｓｎ（エンコーダ絶対値信号）を一旦記憶して、データセレクタ部Ｃ００に出力する。
【００４８】
データセレクタ部Ｃ００は、各データバッファ部Ｂ０１〜Ｂ０ｎのうち何れか１つのデータバッファ部から送られてくる検出信号Ｓ（エンコーダ絶対値信号）を選択する。
【００４９】
出力データバッファ部Ｄ００は、データセレクタ部Ｃ００により選択した検出信号Ｓ（エンコーダ絶対値信号）を出力すると共に、前記データセレクタ部Ｃ００により新たな検出信号Ｓ（エンコーダ絶対値信号）が選択されたら、新たに選択された検出信号を、新たな選択前に出力されていた検出信号に換えて、新たな選択前に出力されていた検出信号に連続させて（瞬断することなく）出力していく。したがって、出力データバッファ部Ｄ００から出力される検出信号Ｓの情報内容は、選択の度に変化していくが、検出信号Ｓ（エンコーダ絶対値信号）自体は、瞬断することなく連続して出力データバッファ部Ｄ００から出力されている。
【００５０】
モデムドライバ部Ｅ０００は、出力データバッファ部Ｄ００から出力される検出信号Ｓ（エンコーダ絶対値信号）を一旦通信データに変調して発信する。発信された通信データは、駆動装置側に設置した図示省略した通信装置により検出信号Ｓ（エンコーダ絶対値信号）に復調されて駆動制御装置５に入力される。
【００５１】
駆動制御装置５は、復調された検出信号（エンコーダ絶対値信号）をもとに、電力調整（周波数や位相や電圧値や電流値の調整）をした電力Ｐを出力する。
【００５２】
前述したように、データセレクタ部Ｃ００により、例えばデータバッファ部Ｂ０１の情報→データバッファ部Ｂ０２→・・・→データバッファ部Ｂ０ｎの情報という状態で、選択する情報を変化させていっても、出力データバッファ部Ｄ００からは、検出信号（エンコーダ絶対値信号）は瞬断することなく連続して出力されるので、駆動する電動機を変化させていっても、駆動制御装置５は、重故障であると誤検出することがなくなり、エンコーダ信号の切り替えが可能となり、複数の電動機１１〜１ｎを、１台の駆動制御装置５により駆動制御することができるようになる。
【００５３】
なお、駆動制御装置５は、駆動する電動機毎の適切な制御状態を確保できるように、制御装置内部のパラメータが、外部からの通信等により更新できるタイプのものを採用している。
【００５４】
【発明の効果】
以上実施の形態と共に具体的に説明したように、本発明では、電動機側の電力線を介して個別に電力が供給されることによりぞれぞれ回転駆動する複数台の電動機と、
複数台の前記電動機にそれぞれ個別に具備されて各電動機の速度または位置の状態を検出して検出信号をそれぞれの検出器側の信号線を介して出力するインクリメンタルエンコーダでなる複数の検出器と、
検出信号を受信するための制御側の信号線と、受信した検出信号を基に検出した電動機の速度または位置が設定した位置または速度となるように電力調整をした電力を出力するための制御側の電力線とが接続されている駆動制御装置と、
複数の前記電動機側の電力線の中から１本の電力線を選択し、選択した電動機側の電力線と前記制御側の電力線とを電気的に接続する電力線切り替え装置と、複数の前記検出器側の信号線の中から１本の信号線を選択し、選択した検出器側の信号線と前記制御側の信号線とを瞬断することなく電気的に接続する機能を有するエンコーダ信号切り替え装置とを備えており、
前記エンコーダ信号切り替え装置は、
前記複数の検出器からの検出信号をそれぞれの検出器側の信号線を介して受信する複数のレシーバ部と、
各レシーバ部にて受信された検出信号のパルスのエッジ情報と方向情報を取り出して出力する複数のエッジ検出部と、
複数の前記エッジ検出部のうちのいずれか１つのエッジ検出部から送られてくるエッジ情報と方向情報を選択する信号選択部と、
インクリメンタル信号を連続して出力すると共に、インクリメンタル信号の情報を、前記信号選択部により選択したエッジ情報と方向情報に応じて変化させていく信号発生部と、
前記信号発生部で発生したインクリメンタル信号を検出信号として、制御側の信号線を介して前記駆動制御装置に送るドライバ部とで構成した。
【００５５】
また本発明は、前記検出器は絶対値エンコーダで構成され、
前記エンコーダ信号切り替え装置は、
前記複数の検出器からの検出信号をそれぞれの検出器側の信号線を介して受信する複数のデータバスレシーバ部と、
各データバスレシーバ部にて受信された検出信号を一旦記憶して出力する複数のデータバッファ部と、
複数の前記データバッファ部のうちのいずれか１つのデータバッファ部から送られてくる検出信号を選択するデータセレクタ部と、
前記データセレクタ部により選択した検出信号を出力していくと共に、前記データセレクタ部により新たな検出信号が選択されたら、新たに選択された検出信号を、新たな選択前に出力されていた検出信号に換えて、新たな選択前に出力されていた検出信号に連続させて出力していく出力データバッファ部と、
前記出力データバッファ部から出力される検出信号を制御側の信号線を介して前記駆動制御装置に送るデータドライバ部とで構成した。
【００５６】
また本発明は、前記検出器は絶対値エンコーダで構成され、
前記エンコーダ信号切り替え装置は、
前記複数の検出器で検出した検出信号が通信データとして伝送されてくると共に、伝送されてきた通信データを復調して検出信号を再生する複数のモデムレシーバ部と、
各モデムレシーバ部にて受信された検出信号を一旦記憶して出力する複数のデータバッファ部と、
複数の前記データバッファ部のうちのいずれか１つのデータバッファ部から送られてくる検出信号を選択するデータセレクタ部と、
前記データセレクタ部により選択した検出信号を出力していくと共に、前記データセレクタ部により新たな検出信号が選択されたら、新たに選択された検出信号を、新たな選択前に出力されていた検出信号に換えて、新たな選択前に出力されていた検出信号に連続させて出力していく出力データバッファ部と、
前記出力データバッファ部から出力される検出信号を一旦通信データに変調して前記駆動制御装置側に送るモデムドライバ部とで構成した。
【００５７】
かかる構成としたため、本発明では、駆動する電動機を切り替える際にも、検出信号を瞬断することなく連続して駆動制御装置に入力することができ、一台の駆動制御装置により、複数の電動機の運転切り替えをすることが可能になり、システムとしてのコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる電動機駆動機構を示す構成図。
【図２】第１の実施の形態に用いるエンコーダ信号切り替え装置を示す構成図。
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかる電動機駆動機構に用いるエンコーダ信号切り替え装置を示す構成図。
【図４】本発明の第３の実施の形態にかかる電動機駆動機構に用いるエンコーダ信号切り替え装置を示す構成図。
【図５】従来の電動機駆動機構を示す構成図。
【符号の説明】
１１〜１ｎ電動機
２１〜２ｎ検出器（エンコーダ）
３電力線切り替え装置
４，４Ａ，４Ｂエンコーダ信号切り替え装置
５，５１〜５ｎ駆動制御装置
１０１〜１０ｎレシーバ部
２０１〜２０ｎエッジ検出部
３００信号選択部
４００信号発生部
５００ドライバ部
６０１〜６０ｎデータバスレシーバ部
７０１〜７０ｎデータバッファ部
８００データセレクタ部
９００出力データバッファ部
１０００データドライバ部
Ａ０１〜Ａ０ｎモデムレシーバ部
Ｂ０１〜Ｂ０ｎデータバッファ部
Ｃ００データセレクタ部
Ｄ００出力データバッファ部
Ｅ００モデムドライバ部
ＬＰ１〜ＬＰｎ，ＬＰ０電力線
ＬＳ１〜ＬＳｎ，ＬＳ０信号線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor drive mechanism, which is designed so that a plurality of motors each having a detector (encoder) for speed detection or position detection can be driven and controlled by one drive control device. It is.
[0002]
[Prior art]
In a ceiling elevating device for a stadium, a plurality of electric motors are driven to elevate and lower the ceiling. In this case, not all motors are always driven at the same time, and only some motors may be driven. When only some motors are driven, the other motors are idle.
[0003]
Here, an example of a conventional motor drive mechanism using a plurality of motors, which can be applied to a ceiling elevating device of a stadium, will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the plurality of electric motors 11 to 1n are individually provided with detectors (encoders) 21 to 2n. The detection signals S1 to Sn of the encoders 21 to 2n are individually sent to the drive control devices 51 to 5n via the signal lines LS1 to LSn, respectively.
[0004]
Each of the drive control devices 51 to 5n detects the speed or position of each of the electric motors 11 to 1n based on the detection signals S1 to Sn. Further, the drive control devices 51 to 5n individually transmit the electric powers P1 to Pn to the electric motors 11 to 1n via the power lines LP1 to LPn. In addition, each of the drive control devices 51 to 5n individually adjusts power (frequency or phase) so that the speed or position of each of the motors 11 to 1n detected based on the detection signals S1 to Sn becomes the set position or speed. And the power values P1 to Pn that have undergone voltage and current value adjustments are sent to the electric motors 11 to 1n. Thus, drive control can be performed while controlling the positions or speeds of the plurality of electric motors 11 to 1n to match the set positions or speeds.
[0005]
After all, conventionally, it has been necessary to connect the plurality of electric motors 11 to 1n and the plurality of drive control devices 51 to 5n in one-to-one correspondence with the signal lines LS1 to LSn and the power lines LP1 to LPn. The situation is the same in a multi-axis device, and the contents of the multi-axis device are also in the one-to-one correspondence described above.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional motor drive mechanism as shown in FIG. 5, even when a plurality of motors are used, not all of them are always used simultaneously. For example, when half of the motors used at the same time are used, the other half of the motors are in an idle state, and there is a problem that utilization efficiency is deteriorated.
[0007]
Therefore, if a plurality of motors that are not always used simultaneously can be driven by one drive control device, the number of drive control devices can be reduced, and cost can be reduced. However, in a conventional motor drive mechanism configured by combining a commercially available motor and a drive control device, when a signal from the detector is cut off, the drive control device determines that a serious failure has occurred and stops the operation. Therefore, if only one drive control device is used, when switching the motor to be driven, the signal of the detector is cut off and the motor is stopped, so that the operation cannot be continued.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described conventional technology, even when switching a motor to be driven, a detection signal can be continuously input to a drive control device without a momentary interruption, and a plurality of drive control devices can be used. It is an object of the present invention to provide a motor drive mechanism that enables switching of the operation of a motor to reduce the cost of the system.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The configuration of the present invention that solves the above-mentioned problems includes:
A plurality of electric motors, each of which is driven to rotate by being individually supplied with electric power via a power line on the electric motor side,
A plurality of detectors each including an incremental encoder that is individually provided to the plurality of electric motors and detects a speed or position state of each electric motor and outputs a detection signal via a signal line on each detector side,
A signal line on the control side for receiving the detection signal, and a control side for outputting power adjusted in power so that the speed or position of the motor detected based on the received detection signal becomes the set position or speed. A drive control device connected to the power line;
A power line switching device for selecting one power line from the plurality of motor-side power lines and electrically connecting the selected motor-side power line and the control-side power line; and a plurality of the detector-side signals An encoder signal switching device having a function of selecting one signal line from among the lines and electrically connecting the selected signal line on the detector side and the signal line on the control side without instantaneous interruption. And
The encoder signal switching device,
A plurality of receiver units that receive detection signals from the plurality of detectors via signal lines on each detector side,
A plurality of edge detection units that extract and output edge information and direction information of the pulse of the detection signal received by each receiver unit,
A signal selector for selecting edge information and direction information sent from any one of the plurality of edge detectors;
A signal generation unit that continuously outputs the incremental signal, and changes information of the incremental signal according to the edge information and the direction information selected by the signal selection unit.
And a driver unit for sending the incremental signal generated by the signal generation unit as a detection signal to the drive control device via a control-side signal line.
[0010]
Further, in the configuration of the present invention, the detector is configured by an absolute value encoder,
The encoder signal switching device,
A plurality of data bus receiver units that receive detection signals from the plurality of detectors via signal lines on each detector side,
A plurality of data buffer units for temporarily storing and outputting the detection signal received by each data bus receiver unit,
A data selector for selecting a detection signal sent from any one of the plurality of data buffer units;
The detection signal selected by the data selector unit is output, and when a new detection signal is selected by the data selector unit, the newly selected detection signal is output as the detection signal output before the new selection. Instead, an output data buffer unit that continuously outputs the detection signal output before the new selection,
A data driver for sending a detection signal output from the output data buffer to the drive control device via a control-side signal line.
[0011]
Further, in the configuration of the present invention, the detector is configured by an absolute value encoder,
The encoder signal switching device,
A detection signal detected by the plurality of detectors is transmitted as communication data, and a plurality of modem receiver units that reproduce the detection signal by demodulating the transmitted communication data,
A plurality of data buffer units for temporarily storing and outputting the detection signal received by each modem receiver unit,
A data selector for selecting a detection signal sent from any one of the plurality of data buffer units;
The detection signal selected by the data selector unit is output, and when a new detection signal is selected by the data selector unit, the newly selected detection signal is output as the detection signal output before the new selection. Instead, an output data buffer unit that continuously outputs the detection signal output before the new selection,
And a modem driver for temporarily modulating the detection signal output from the output data buffer into communication data and sending the communication data to the drive control device.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
First, an electric motor driving mechanism according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the plurality of electric motors 11 to 1n are individually provided with detectors (encoders) 21 to 2n. The electric motors 11 to 1n are driven to rotate by being supplied with electric power via electric power lines LP1 to LPn on the electric motor side, respectively. On the other hand, the detectors 21 to 2n detect the speeds or positions of the electric motors 11 to 1n, respectively, and detect signals (encoder signals) S1 to Sn via the respective signal lines LS1 to LSn on the detector side. Output.
[0014]
On the other hand, the drive control device 5 has a power line LP0 on the control side for outputting power P after power adjustment (adjustment of frequency, phase, voltage value and current value) and a control side for receiving a detection signal. The signal line LS0 is connected.
[0015]
The power line switching device 3 is connected to input ends (lower ends in the figure) of a plurality of electric power lines LP1 to LPn on the motor side, and is connected to an output end of a control-side power line LP0 derived from the drive control device 5. (The upper end in the figure) is connected. The power line switching device 3 is configured by, for example, a matrix of relays, switches and selects one power line from a plurality of electric power lines LP1 to LP0, and selects one electric power line on the selected electric motor side, The power line LP0 on the control side is electrically connected.
[0016]
Therefore, when the switching / selection operation of the power line switching device 3 is performed, the power output from the drive control device 5 is changed to the power line LP0 on the control side → the power line switching device 3 → the motor side selected from the power lines LP1 to LPn. Is supplied to a motor to be driven selected among the motors 11 to 1n via a single power line.
[0017]
To the encoder signal switching device 4, input terminals (lower ends in the figure) of the plurality of signal lines LS1 to LSn on the detector side are connected, and a signal line LS0 on the control side derived from the driving device 5 is connected. The output end side (the upper end side in the figure) is connected. The encoder signal switching device 4 switches and selects one signal line from the plurality of signal lines LS1 to LSn on the detector side, and selects one signal line on the selected detector side and one signal line on the control side. It has a function of electrically connecting the signal line LS0 with the signal line LS0 without an instantaneous interruption (even when the motor to be driven is switched), and its detailed structure and its detailed operation are shown in FIG. It will be described later with reference to FIG.
[0018]
If the encoder signal switching device 4 is configured by the same relay matrix as the power line switching device 3, a state occurs in which a detection signal is not instantaneously input to the drive control device 5 at the time of switching. For example, when a transition is made from a state where the signal line LS0 and the signal line LS1 are connected and the detection signal (encoder signal) S1 is input to the drive control device 5 to a state where the signal line LS0 and the signal line LS2 are connected. After a state in which no detection signal is input to the drive control device 5 instantaneously, a detection signal (encoder signal) S2 is input to the drive control device 5 after that.
[0019]
When no detection signal is input even momentarily, the drive control device 5 determines that a serious failure has occurred, and stops the drive control. Therefore, the encoder signal switching device 4 cannot be configured with the same relay matrix as the power line switching device 3.
[0020]
The encoder signal switching device 4 used in the present embodiment is configured so as not to cause a problem due to the instantaneous interruption of the detection signal as described above, and details thereof are as shown in FIG. ing. Note that the encoder signal switching device 4 shown in FIG. 2 is configured on the assumption that the detectors 21 to 2n are incremental encoders.
[0021]
As shown in FIG. 2, the encoder signal switching device 4 includes a plurality of receiver units 101 to 10n, a plurality of edge units 201 to 20n, a signal selection unit 300, a signal generation unit 400, and a driver unit 500. It is configured.
[0022]
Detector-side signal lines LS1 to LSn are connected to the receiver units 101 to 10n, and the receiver units 101 to 10n detect signals (encoder signals) S1 to Sn from detectors (incremental encoders) 21 to 2n. Individually. The edge detection units 201 to 20n receive the detection signals S1 to Sn received by the receiver units 101 to 10n, extract the edge information and the direction information of the pulses of the detection signals S1 to Sn, and send them to the signal selection unit 300. Output.
[0023]
The signal selector 300 selects edge information and direction information sent from any one of the edge detectors 201 to 20n. For example, when the motor 11 is driven, the edge information and the direction information sent from the edge detection unit 201 are selected, and when the motor 12 is driven, the edge information and the direction information sent from the edge detection unit 202 are selected. Next, the edge information and the direction information of the detection signal of the detector provided corresponding to the motor to be driven are selected.
[0024]
The signal generator 400 outputs an incremental signal I having the edge information and the direction information selected by the signal selector 300 as information. The information (edge information, direction information) of the incremental signal I changes according to the selected information (edge information, direction information), but the incremental signal I itself is continuously output. That is, even if the information to be selected is changed by the signal selection unit 300 in a state of, for example, information of the edge detection unit 201 → information of the edge detection unit 202 →... I itself is continuously output without an instantaneous interruption, and only information (edge information and direction information) included in the incremental signal I changes according to the selection operation.
[0025]
The driver section 500 transmits the incremental signal I generated by the signal generating section 400 as a detection signal to the drive control device 5 via the control-side signal line LS0.
[0026]
The drive control device 5 outputs a power P that has been subjected to power adjustment (adjustment of frequency, phase, voltage value, and current value) based on the incremental signal I sent from the encoder switching device 4. Therefore, for example, when driving the electric motor 11, the position or speed of the electric motor 11 is detected based on the incremental signal I including the edge information and the direction information corresponding to the detection signal S1 detected by the detector 21, and the detected position Alternatively, the electric power P whose electric power has been adjusted (adjustment of the frequency, phase, voltage value, and current value) is sent to the motor 11 so that the speed becomes the set position or speed. Thus, drive control can be performed while controlling the position or speed of the electric motor 11 to match the set position or speed.
[0027]
Similarly, when driving one of the other motors 12 to 1n, the incremental signal I including the edge information and the direction information corresponding to the detection signal detected by the detector included in the driven motor is also used. Based on this, the position or speed of the motor to be driven is detected, and the power P (adjustment of frequency, phase, voltage value, or current value) is adjusted so that the detected position or speed becomes the set position or speed. Is sent to the driving electric motor. Thus, drive control can be performed while controlling the position or speed of the motor to be driven to match the set position or speed.
[0028]
As described above, even if the information to be selected is changed by the signal selection unit 300 in a state of, for example, information of the edge detection unit 201 → information of the edge detection unit 202 →... → information of the edge detection unit 20n. Since the incremental signal I itself is continuously output without an instantaneous interruption, even if the driving motor is changed, the drive control device 5 will not erroneously detect that a serious failure has occurred, and the encoder signal Can be switched, and a plurality of electric motors 11 to 1n can be drive-controlled by one drive control device 5.
[0029]
The drive control device 5 employs a type in which parameters inside the control device can be updated by external communication or the like so that an appropriate control state for each motor to be driven can be secured.
[0030]
Here, two examples for realizing the encoder signal switching device 4 used in the first embodiment will be described.
[0031]
In the first embodiment, the encoder signal switching device is entirely composed of standard electronic components. In the first embodiment, the receiver units 101 to 10n are line receiver ICs (26LS32), the edge detection units 201 to 20n are TTL (74LS74, 74LS352, 74LS00), and the signal selection unit 300 is a TTL (74LS251). The signal generator 400 can be realized using TTL (74LS74, 74LS86), and the driver 500 can be realized using a line driver IC (26LS31).
[0032]
In the second embodiment, a part is constituted by software. In the second embodiment, the output of the receiver section is connected to an external port of the CPU, and the edge of the selected detection signal is detected at a constant cycle. An output pattern is selected based on the detected edge and output to an external port connected to a line driver.
[0033]
As described above, it is possible to configure all of the components using standard electronic components, or to configure them using a part of software. Similarly, it is also possible to form a dedicated IC into one chip.
[0034]
Next, a second embodiment of the present invention will be described focusing on parts different from the above-described first embodiment. FIG. 3 shows an encoder signal switching device 4A used in the electric motor driving mechanism according to the second embodiment. The encoder signal switching device 4A is configured on the assumption that the detectors 21 to 2n are absolute value encoders. The second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that the encoder signal switching device 4A is new and the detectors 21 to 2n are absolute value encoders. Has become.
[0035]
As shown in FIG. 3, the encoder signal switching device 4A includes a plurality of data bus receiver units 601 to 60n, a plurality of data buffer units 701 to 70n, a data selector unit 800, an output data buffer unit 900, a data driver And a part 1000.
Detector-side signal lines LS1 to LSn are connected to the data bus receiver units 601 to 60n, and the data bus receiver units 601 to 60n are connected to detection signals (encoders) from detectors (absolute value encoders) 21 to 2n. (Absolute value signals) S1 to Sn are individually received.
[0037]
The data buffers 701 to 70n temporarily store the detection signals S1 to Sn (encoder absolute value signals) received by the data bus receivers 601 to 60n, and output them to the data selector 800.
[0038]
The data selector 800 selects the detection signal S (encoder absolute value signal) sent from any one of the data buffers 701 to 70n.
[0039]
The output data buffer unit 900 outputs the detection signal S (encoder absolute value signal) selected by the data selector unit 800, and when a new detection signal S (encoder absolute value signal) is selected by the data selector unit 800, The newly selected detection signal is replaced with the detection signal output before the new selection, and is output continuously (without interruption) to the detection signal output before the new selection. . Therefore, the information content of the detection signal S output from the output data buffer unit 900 changes every time the selection is made, but the detection signal S (encoder absolute value signal) itself is continuously output without an instantaneous interruption. The data is output from the data buffer unit 900.
[0040]
The data driver unit 1000 transmits the detection signal S (encoder absolute value signal) output from the output data buffer unit 900 to the drive control device 5 via the control-side signal line LS0.
[0041]
The drive control device 5 outputs power P that has been subjected to power adjustment (adjustment of frequency, phase, voltage value, and current value) based on the detection signal (encoder absolute value signal) sent from the encoder switching device 4A. .
[0042]
As described above, even if the information to be selected is changed by the data selector unit 800 in a state of, for example, information of the data buffer unit 701 → data buffer unit 702 →. Since the detection signal (encoder absolute value signal) is continuously output from the data buffer unit 900 without an instantaneous interruption, even if the driving motor is changed, the drive control device 5 has a serious failure. And the encoder signals can be switched, and the driving of the plurality of electric motors 11 to 1n can be controlled by one drive control device 5.
[0043]
The drive control device 5 employs a type in which parameters inside the control device can be updated by external communication or the like so that an appropriate control state for each motor to be driven can be secured.
[0044]
Next, a third embodiment of the present invention will be described focusing on parts different from the above-described first embodiment. FIG. 4 shows an encoder signal switching device 4B used in the motor drive mechanism according to the third embodiment. The encoder signal switching device 4B is configured on the assumption that the detectors 21 to 2n are absolute value encoders. In the third embodiment, the encoder signal switching device 4B is new, the detectors 21 to 2n are absolute value encoders, and the detection signals detected by the detectors 21 to 2n are communication data. The configuration is similar to that of the first embodiment except that it is transmitted as
[0045]
As shown in FIG. 4, the encoder signal switching device 4B includes a plurality of modem receiver units A01 to A0n, a plurality of data buffer units B01 to B0n, a data selector unit C00, an output data buffer unit D00, and a data driver unit. And E00.
Detection signals (encoder absolute value signals) S1 to Sn detected by the detectors 21 to 2n are transmitted to the modem receiver units A01 to A0n as communication data. Each of the modem receiver sections A01 to A0n demodulates the transmitted communication data and reproduces detection signals (encoder absolute value signals) S1 to Sn.
[0047]
The data buffer units B01 to B0n temporarily store the detection signals S1 to Sn (encoder absolute value signals) demodulated and reproduced by the modem receiver units A01 to A0n, and output them to the data selector unit C00.
[0048]
The data selector C00 selects the detection signal S (encoder absolute value signal) sent from any one of the data buffers B01 to B0n.
[0049]
The output data buffer unit D00 outputs the detection signal S (encoder absolute value signal) selected by the data selector unit C00 and, when a new detection signal S (encoder absolute value signal) is selected by the data selector unit C00, The newly selected detection signal is replaced with the detection signal output before the new selection, and is output continuously (without interruption) to the detection signal output before the new selection. . Therefore, the information content of the detection signal S output from the output data buffer unit D00 changes every time the selection is made, but the detection signal S (encoder absolute value signal) itself is continuously output without an instantaneous interruption. The data is output from the data buffer unit D00.
[0050]
The modem driver unit E000 temporarily modulates the detection signal S (encoder absolute value signal) output from the output data buffer unit D00 into communication data and transmits the communication data. The transmitted communication data is demodulated into a detection signal S (encoder absolute value signal) by a communication device (not shown) installed on the drive device side and input to the drive control device 5.
[0051]
The drive control device 5 outputs power P that has been subjected to power adjustment (adjustment of frequency, phase, voltage value, and current value) based on the demodulated detection signal (encoder absolute value signal).
[0052]
As described above, even if the information to be selected is changed by the data selector C00 in the state of, for example, information of the data buffer B01 → data buffer B02 →. Since the detection signal (encoder absolute value signal) is continuously output from the data buffer unit D00 without an instantaneous interruption, even if the driving motor is changed, the drive control device 5 has a serious failure. And the encoder signals can be switched, and the driving of the plurality of electric motors 11 to 1n can be controlled by one drive control device 5.
[0053]
The drive control device 5 employs a type in which parameters inside the control device can be updated by external communication or the like so that an appropriate control state for each motor to be driven can be secured.
[0054]
【The invention's effect】
As specifically described above with the embodiments, in the present invention, a plurality of electric motors each of which is driven to rotate by being individually supplied with electric power via a power line on the electric motor side,
A plurality of detectors each including an incremental encoder that is individually provided to the plurality of electric motors and detects a speed or position state of each electric motor and outputs a detection signal via a signal line on each detector side,
A signal line on the control side for receiving the detection signal, and a control side for outputting power adjusted in power so that the speed or position of the motor detected based on the received detection signal becomes the set position or speed. A drive control device connected to the power line;
A power line switching device for selecting one power line from the plurality of motor-side power lines and electrically connecting the selected motor-side power line and the control-side power line; and a plurality of the detector-side signals An encoder signal switching device having a function of selecting one signal line from among the lines and electrically connecting the selected signal line on the detector side and the signal line on the control side without instantaneous interruption. And
The encoder signal switching device,
A plurality of receiver units that receive detection signals from the plurality of detectors via signal lines on each detector side,
A plurality of edge detection units that extract and output edge information and direction information of the pulse of the detection signal received by each receiver unit,
A signal selector for selecting edge information and direction information sent from any one of the plurality of edge detectors;
A signal generation unit that continuously outputs the incremental signal, and changes information of the incremental signal according to the edge information and the direction information selected by the signal selection unit.
And a driver unit for sending an incremental signal generated by the signal generation unit as a detection signal to the drive control device via a control-side signal line.
[0055]
Further, according to the present invention, the detector includes an absolute value encoder,
The encoder signal switching device,
A plurality of data bus receiver units that receive detection signals from the plurality of detectors via signal lines on each detector side,
A plurality of data buffer units for temporarily storing and outputting the detection signal received by each data bus receiver unit,
A data selector for selecting a detection signal sent from any one of the plurality of data buffer units;
The detection signal selected by the data selector unit is output, and when a new detection signal is selected by the data selector unit, the newly selected detection signal is output as the detection signal output before the new selection. Instead, an output data buffer unit that continuously outputs the detection signal output before the new selection,
A data driver unit for sending a detection signal output from the output data buffer unit to the drive control device via a control-side signal line.
[0056]
Further, according to the present invention, the detector includes an absolute value encoder,
The encoder signal switching device,
A detection signal detected by the plurality of detectors is transmitted as communication data, and a plurality of modem receiver units that reproduce the detection signal by demodulating the transmitted communication data,
A plurality of data buffer units for temporarily storing and outputting the detection signal received by each modem receiver unit,
A data selector for selecting a detection signal sent from any one of the plurality of data buffer units;
The detection signal selected by the data selector unit is output, and when a new detection signal is selected by the data selector unit, the newly selected detection signal is output as the detection signal output before the new selection. Instead, an output data buffer unit that continuously outputs the detection signal output before the new selection,
A modem driver for temporarily modulating a detection signal output from the output data buffer to communication data and sending the communication data to the drive control device.
[0057]
With this configuration, in the present invention, even when the motor to be driven is switched, the detection signal can be continuously input to the drive control device without instantaneous interruption, and the plurality of motors can be controlled by one drive control device. Can be switched, and the cost of the system can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a motor drive mechanism according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an encoder signal switching device used in the first embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram showing an encoder signal switching device used in a motor drive mechanism according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing an encoder signal switching device used in a motor drive mechanism according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional motor driving mechanism.
[Explanation of symbols]
11-1n Motor 21-2n Detector (Encoder)
3 Power line switching device 4, 4A, 4B Encoder signal switching device 5, 51 to 5n Drive control device 101 to 10n Receiver unit 201 to 20n Edge detection unit 300 Signal selection unit 400 Signal generation unit 500 Driver unit 601 to 60n Data bus receiver unit 701-70n Data buffer section 800 Data selector section 900 Output data buffer section 1000 Data driver sections A01-A0n Modem receiver sections B01-B0n Data buffer section C00 Data selector section D00 Output data buffer section E00 Modem driver sections LP1-LPn, LP0 Power lines LS1 to LSn, LS0 signal lines

Claims

電動機側の電力線を介して個別に電力が供給されることによりぞれぞれ回転駆動する複数台の電動機と、
複数台の前記電動機にそれぞれ個別に具備されて各電動機の速度または位置の状態を検出して検出信号をそれぞれの検出器側の信号線を介して出力するインクリメンタルエンコーダでなる複数の検出器と、
検出信号を受信するための制御側の信号線と、受信した検出信号を基に検出した電動機の速度または位置が設定した位置または速度となるように電力調整をした電力を出力するための制御側の電力線とが接続されている駆動制御装置と、
複数の前記電動機側の電力線の中から１本の電力線を選択し、選択した電動機側の電力線と前記制御側の電力線とを電気的に接続する電力線切り替え装置と、複数の前記検出器側の信号線の中から１本の信号線を選択し、選択した検出器側の信号線と前記制御側の信号線とを瞬断することなく電気的に接続する機能を有するエンコーダ信号切り替え装置とを備えており、
前記エンコーダ信号切り替え装置は、
前記複数の検出器からの検出信号をそれぞれの検出器側の信号線を介して受信する複数のレシーバ部と、
各レシーバ部にて受信された検出信号のパルスのエッジ情報と方向情報を取り出して出力する複数のエッジ検出部と、
複数の前記エッジ検出部のうちのいずれか１つのエッジ検出部から送られてくるエッジ情報と方向情報を選択する信号選択部と、
インクリメンタル信号を連続して出力すると共に、インクリメンタル信号の情報を、前記信号選択部により選択したエッジ情報と方向情報に応じて変化させていく信号発生部と、
前記信号発生部で発生したインクリメンタル信号を検出信号として、制御側の信号線を介して前記駆動制御装置に送るドライバ部とで構成されていることを特徴とする電動機駆動機構。A plurality of electric motors, each of which is driven to rotate by being individually supplied with electric power via a power line on the electric motor side,
A plurality of detectors each including an incremental encoder that is individually provided to the plurality of electric motors and detects a speed or position state of each electric motor and outputs a detection signal via a signal line on each detector side,
A signal line on the control side for receiving the detection signal, and a control side for outputting power adjusted in power so that the speed or position of the motor detected based on the received detection signal becomes the set position or speed. A drive control device connected to the power line;
A power line switching device for selecting one power line from the plurality of motor-side power lines and electrically connecting the selected motor-side power line and the control-side power line; and a plurality of the detector-side signals An encoder signal switching device having a function of selecting one signal line from among the lines and electrically connecting the selected signal line on the detector side and the signal line on the control side without instantaneous interruption. And
The encoder signal switching device,
A plurality of receiver units that receive detection signals from the plurality of detectors via signal lines on each detector side,
A plurality of edge detection units that extract and output edge information and direction information of the pulse of the detection signal received by each receiver unit,
A signal selector for selecting edge information and direction information sent from any one of the plurality of edge detectors;
A signal generation unit that continuously outputs the incremental signal, and changes information of the incremental signal according to the edge information and the direction information selected by the signal selection unit.
A motor drive mechanism, comprising: a driver unit that sends an incremental signal generated by the signal generation unit as a detection signal to the drive control device via a control-side signal line.

請求項１において、前記検出器は絶対値エンコーダで構成され、
前記エンコーダ信号切り替え装置は、
前記複数の検出器からの検出信号をそれぞれの検出器側の信号線を介して受信する複数のデータバスレシーバ部と、
各データバスレシーバ部にて受信された検出信号を一旦記憶して出力する複数のデータバッファ部と、
複数の前記データバッファ部のうちのいずれか１つのデータバッファ部から送られてくる検出信号を選択するデータセレクタ部と、
前記データセレクタ部により選択した検出信号を出力していくと共に、前記データセレクタ部により新たな検出信号が選択されたら、新たに選択された検出信号を、新たな選択前に出力されていた検出信号に換えて、新たな選択前に出力されていた検出信号に連続させて出力していく出力データバッファ部と、
前記出力データバッファ部から出力される検出信号を制御側の信号線を介して前記駆動制御装置に送るデータドライバ部とで構成されていることを特徴とする電動機駆動機構。In claim 1, the detector comprises an absolute encoder,
The encoder signal switching device,
A plurality of data bus receiver units that receive detection signals from the plurality of detectors via signal lines on each detector side,
A plurality of data buffer units for temporarily storing and outputting the detection signal received by each data bus receiver unit,
A data selector for selecting a detection signal sent from any one of the plurality of data buffer units;
The detection signal selected by the data selector unit is output, and when a new detection signal is selected by the data selector unit, the newly selected detection signal is output as the detection signal output before the new selection. Instead, an output data buffer unit that continuously outputs the detection signal output before the new selection,
A motor driver for transmitting a detection signal output from the output data buffer unit to the drive control device via a control-side signal line.

請求項１において、前記検出器は絶対値エンコーダで構成され、
前記エンコーダ信号切り替え装置は、
前記複数の検出器で検出した検出信号が通信データとして伝送されてくると共に、伝送されてきた通信データを復調して検出信号を再生する複数のモデムレシーバ部と、
各モデムレシーバ部にて受信された検出信号を一旦記憶して出力する複数のデータバッファ部と、
複数の前記データバッファ部のうちのいずれか１つのデータバッファ部から送られてくる検出信号を選択するデータセレクタ部と、
前記データセレクタ部により選択した検出信号を出力していくと共に、前記データセレクタ部により新たな検出信号が選択されたら、新たに選択された検出信号を、新たな選択前に出力されていた検出信号に換えて、新たな選択前に出力されていた検出信号に連続させて出力していく出力データバッファ部と、
前記出力データバッファ部から出力される検出信号を一旦通信データに変調して前記駆動制御装置側に送るモデムドライバ部とで構成されていることを特徴とする電動機駆動機構。In claim 1, the detector comprises an absolute encoder,
The encoder signal switching device,
A detection signal detected by the plurality of detectors is transmitted as communication data, and a plurality of modem receiver units that reproduce the detection signal by demodulating the transmitted communication data,
A plurality of data buffer units for temporarily storing and outputting the detection signal received by each modem receiver unit,
A data selector for selecting a detection signal sent from any one of the plurality of data buffer units;
The detection signal selected by the data selector unit is output, and when a new detection signal is selected by the data selector unit, the newly selected detection signal is output as the detection signal output before the new selection. Instead, an output data buffer unit that continuously outputs the detection signal output before the new selection,
A motor driving mechanism, comprising: a modem driver for temporarily modulating a detection signal output from the output data buffer to communication data and sending the communication data to the drive control device.