JPH1034021A - Rotor identification device for centrifuge - Google Patents
Rotor identification device for centrifugeInfo
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- JPH1034021A JPH1034021A JP19994896A JP19994896A JPH1034021A JP H1034021 A JPH1034021 A JP H1034021A JP 19994896 A JP19994896 A JP 19994896A JP 19994896 A JP19994896 A JP 19994896A JP H1034021 A JPH1034021 A JP H1034021A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、遠心機のクラウン
等に載置される複数のロータの個々の種類を識別するた
めのロータ識別装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor identification device for identifying each type of a plurality of rotors mounted on a crown of a centrifuge or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】遠心機に載置され使われるロータが複数
の種類に及ぶ場合、ロータ固有の運転最高回転数、回転
数の運転パターン、或いはロータ内の試料の温度管理の
ための温度制御計算処理に用いる温度係数等の把握が遠
心機側に必要であり、これらに対応するロータの識別装
置が種々発明・考案されている。従来のこの種の装置と
して、特開平６−１９８２１９号公報に記載のように、
ロータの回転軸を中心とした同一円周上の等角間隔の格
子点上にマグネットを配置し、上記マグネットの有無を
検知するセンサを上記等角間隔以下の間隔をもって多数
配置し、マグネットの配置パターンをコード化してい
た。一方、実開平６−４１８５２号公報記載のように、
上記と同様な方法に於て、マグネットの配置パターンを
コード化する際、配置パターンの読み出し位置を特定す
るため、ロータの同一円周上に配置するマグネットのひ
とつを他のマグネットと磁極の向きを異ならせ、これら
のマグネットの有無を検知するセンサも検知する極性を
異ならせ二重に多数に及ぶマグネットセンサを配置して
いた。2. Description of the Related Art When a plurality of types of rotors are mounted on a centrifuge and used, a maximum operation speed of the rotor, an operation pattern of the rotation speed, or a temperature control calculation for temperature control of a sample in the rotor. It is necessary for the centrifuge to grasp the temperature coefficient and the like used for the processing, and various rotor identification devices corresponding to these have been invented and devised. As this type of conventional apparatus, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-198219,
Magnets are arranged on grid points at equiangular intervals on the same circumference around the rotation axis of the rotor, and a large number of sensors for detecting the presence or absence of the magnets are arranged at intervals equal to or less than the equiangular intervals. Had coded patterns. On the other hand, as described in JP-A-6-41852,
In the same method as described above, when coding the magnet arrangement pattern, one of the magnets arranged on the same circumference of the rotor is oriented in the same direction as the other magnets in order to specify the readout position of the arrangement pattern. The sensors that detect the presence or absence of these magnets also have different detection polarities, and a large number of magnet sensors are arranged.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従ってかかる従来のロ
ータ識別装置は、ロータが回転中はもとより、ロータ停
止中にロータを自動識別できる機能はあるものの、等角
間隔の格子点上にコード化されたパターンで配置された
マグネットの有無を検知するためのセンサの数が等角間
隔の格子点の数以上に必要となり、多数のセンサを用い
るため識別装置としての故障率が上昇し、信頼性が低下
する欠点があった。また、ロータを真空チャンバ内で回
転させる場合、一般的にセンサも真空茶チャンバに配置
することになるが、このセンサと真空チャンバ外の大気
中に置かれる信号処理制御部を接続するため、真空チャ
ンバに高価な多極のハーメチックシール機能を有するコ
ネクタを必要とするため、接続の信頼性が低下すると共
に経済性も悪化するという問題があった。Therefore, such a conventional rotor discriminating apparatus has a function of automatically discriminating the rotor while the rotor is stopped as well as during the rotation of the rotor, but is coded on grid points at equiangular intervals. The number of sensors required to detect the presence or absence of magnets arranged in a patterned pattern is required to be equal to or greater than the number of grid points at equiangular intervals, and the failure rate as an identification device increases because a large number of sensors are used. There was a drawback to decrease. In addition, when the rotor is rotated in the vacuum chamber, the sensor is generally arranged in the vacuum tea chamber. However, since the sensor is connected to the signal processing control unit placed in the atmosphere outside the vacuum chamber, the vacuum is used. Since an expensive connector having a multi-pole hermetic sealing function is required for the chamber, there has been a problem that the reliability of the connection is reduced and the economy is also deteriorated.
【０００４】また、上記の故障、不具合は、更にロータ
アダプタに装着されているマグネットの欠損或いはロー
タインバランスによる回転の偏心等も加わり、マグネッ
ト配置パターンの読み取り不良を引き起こし、誤まった
コードに認識される恐れがあり、許容回転数を超えてロ
ータを回転させたり、試料の温度制御不良を引き起こす
等の危険性があった。In addition, the above-mentioned failures and defects are further accompanied by the loss of magnets attached to the rotor adapter or the eccentricity of rotation due to the rotor imbalance, causing the reading of the magnet arrangement pattern to be incomplete, and the erroneous code to be recognized. There is a danger that the rotor may be rotated beyond the permissible number of revolutions or that the temperature control of the sample may be poor.
【０００５】本発明は、上記した従来技術の欠点に鑑み
なされたものであり、その目的はマグネットの有無を検
知するセンサの数は最小限１個であればロータの識別を
可能とし、更にロータの識別誤りを極力排除可能なロー
タ識別装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has as its object to enable the identification of a rotor if the number of sensors for detecting the presence or absence of a magnet is at least one. The object of the present invention is to provide a rotor identification device capable of eliminating the identification error of the rotor as much as possible.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的は、ロータの回
転軸を中心とした同一円周上の等角間隔の格子点上に識
別子として例へばマグネットをマグネットの有無がコー
ドパターンとなるように配置し、このマグネットの存在
を検知する識別子検出センサとして例へばホル素子等の
マグネットセンサと、このマグネットとマグネットセン
サの回転角度を検出する角度検出器として例へばエンコ
ーダを設け、このエンコーダの信号出力とマグネットセ
ンサの信号出力から上記マグネットの配置パターンを読
み取り識別する識別装置を備え、マグネットの配置パタ
ーンは、分類コードとこの分類コードの例へばサムチェ
ックコードから構成することにより達成される。The above object is achieved by arranging a magnet as an identifier on a grid point at an equiangular interval on the same circumference around the rotation axis of the rotor such that the presence or absence of the magnet becomes a code pattern. A magnet sensor such as a Hol element is provided as an identifier detection sensor for detecting the presence of the magnet, and a encoder is provided as an angle detector for detecting the rotation angle of the magnet and the magnet sensor. The signal output of the encoder and the magnet sensor are provided. An identification device for reading and identifying the magnet arrangement pattern from the signal output of the above is provided, and the magnet arrangement pattern is achieved by including a classification code and a sum check code in the example of the classification code.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の具体的実施例を以下図面
に就いて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【０００８】図１は本発明になる遠心機のロータ識別装
置を採り入れた遠心機の一実施例を図示した部分断面側
面図である。遠心機のロータ室１のロータ軸３にクラウ
ン９が軸嵌合されこのクラウン９上にロータ２が載置さ
れ、モータ７の回転力によりロータ２が回転し、１２は
ロータ室１の上部に設けられたドアである。ロータ２の
底部には識別子となるマグネット６を装着したアダプタ
５を取り付け、ロータ室１のマグネット６と合い対向す
る位置には識別子検出センサとなるホール素子或いは磁
気抵抗素子等のマグネットセンサ４が設けられ、その信
号出力ＭＧはコネクタとなるハーメチックシール１０を
介して信号線４４によりロータ室１の外側にありロータ
２の識別を行なう制御装置１１に入力されている。マグ
ネット６とマグネットセンサ４のロータ２の回転軸回わ
りの角度を検知するために角度検出器となるロータリー
エンコーダ８がモータ７の回転軸に取り付けられてお
り、ロータリーエンコーダ８がモータ７の回転軸に取り
付けられており、ロータリーエンコーダ８の２相信号出
力φＡ及びφＢは信号線４５を介して制御装置１１に入
力されている。FIG. 1 is a partial sectional side view showing an embodiment of a centrifuge incorporating a centrifuge rotor identification device according to the present invention. A crown 9 is fitted on the rotor shaft 3 of the rotor chamber 1 of the centrifuge, and the rotor 2 is mounted on the crown 9. The rotor 2 is rotated by the rotational force of the motor 7, and 12 is located above the rotor chamber 1. It is a provided door. An adapter 5 having a magnet 6 serving as an identifier is attached to the bottom of the rotor 2, and a magnet sensor 4 such as a Hall element or a magnetoresistive element serving as an identifier detection sensor is provided at a position facing the magnet 6 in the rotor chamber 1. The signal output MG is input to a control device 11 that is located outside the rotor chamber 1 and identifies the rotor 2 by a signal line 44 via a hermetic seal 10 serving as a connector. A rotary encoder 8 serving as an angle detector is attached to a rotating shaft of a motor 7 to detect an angle of rotation of the rotating shaft of the rotor 2 of the magnet 6 and the magnet sensor 4. The two-phase signal outputs φA and φB of the rotary encoder 8 are input to the control device 11 via a signal line 45.
【０００９】図２はロータ２の識別のためにロータ２の
底部に取り付けられたアダプタ５に実装されたマグネッ
ト６の配置パターンを示した図であり、ロータ２の回転
軸を中心とした同一円周上の例えば１２等分した等角間
隔の格子上にマグネット６が配置されており、図示の例
では、ａからｌの格子点上の実線の円で示したｄ，ｅ，
ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｌの位置に磁極を同一の向きにし、７
個のマグネットが装着されており、破線の円で示した
ａ，ｂ，ｃ，ｆ，ｋの位置にはマグネットが非装着とな
っている。FIG. 2 is a view showing an arrangement pattern of magnets 6 mounted on an adapter 5 attached to the bottom of the rotor 2 for identification of the rotor 2. The magnets 6 are arranged on a grid at regular angular intervals divided into, for example, 12 equal parts on the circumference. In the illustrated example, d, e, and d are indicated by solid-line circles on grid points a to l.
With the magnetic poles in the same direction at the positions of g, h, i, j, l, 7
The magnets are mounted, and the magnets are not mounted at positions a, b, c, f, and k indicated by broken-line circles.
【００１０】図３は図２に示したマグネット６の配置パ
ターンを読み出し位置を異ならせて示した図であり、Ｎ
ｏ．１は読み出し位置が図２のａの場合、Ｎｏ．２は読
みだし位置がｂの場合、同様にしてｌはＮｏ．１２にそ
れぞれ対応する。図２に示したマグネット６の配置パタ
ーンでは、格子点上にマグネット６が存在する場合を
“１”無い場合を“０”とし、ａから時計回わりに読み
出すと“０００１ １０１１ １１０１”の“１”，
“０”から構成される１２ビットの識別コードとなる。
この時、先頭から４ビット単位で１つのニブルを構成さ
せ、１６進数で表現すると“１ＢＤ”となり第１ニブル
と第２ニブルから成る“１Ｂ”を分類コード、第３ニブ
ルの“Ｄ”を分類コードのチェックコードとする。分類
コードのチェックコードの生成方法は、本実施例では
“Ｆ”から分類コードを構成する２つの数字“１”、
“Ｂ”を“Ｆ”からそれぞれ減算し、この場合Ｆ−１で
Ｅ、Ｅ−Ｂで３となり、“３”即ち“００１１”の２の
補数を取り“Ｄ”即ち“１１０１”とする計算方法によ
る。FIG. 3 is a diagram showing the arrangement pattern of the magnets 6 shown in FIG. 2 at different readout positions.
o. No. 1 is No. 1 when the readout position is a in FIG. 2 indicates that the reading position is b, and 1 indicates No. 12 respectively. In the arrangement pattern of the magnets 6 shown in FIG. 2, “1” indicates that the magnet 6 exists on the lattice point, “0” indicates that the magnet 6 does not exist, and “1” of “0001 1011 1101” is read out clockwise from a. ,
This is a 12-bit identification code composed of “0”.
At this time, one nibble is formed in units of 4 bits from the beginning, and expressed in hexadecimal, it becomes “1BD”, and “1B” consisting of the first nibble and the second nibble is classified as a classification code, and “D” of the third nibble is classified. Code check code. In this embodiment, the method of generating the classification code check code is such that two numbers “1” constituting the classification code from “F”,
"B" is subtracted from "F". In this case, F-1 becomes E and EB becomes 3, and "3", that is, the two's complement of "0011" is taken as "D", that is, "1101". Depends on the method.
【００１１】図３のチェックコード１は第３ニブルによ
る１６進数のチェックコード、チェックコード２は上記
の計算方法により求められるチェックコードを示してい
る。ここで識別コードの読み出し位置は、上述の様にａ
から開始するとは特定できないため、他の例へばｂの位
置から読み出しの場合もあり、この場合図３のＮｏ．２
で示すａの位置に対して１２ビットの識別コードを全体
に１ビット左にローテイトシフトとした識別コードとな
り、分類コードは“３７”チェックコードは“Ａ”と読
み出されるが、上記のチェックコード計算方法により分
類コード“３７”から計算されるチェックコードは
“Ｂ”となりチェックコード１とチェックコード２が一
致せず、ｂの位置からの読み出しは不当であることが判
る。同様にして、Ｎｏ．３以下Ｎｏ．１２まで読み出し
位置を順次変えて、チェックコード１と２を比較すると
いずれの場合も一致せず不当な位置からの読み出しであ
ると判断でき、従って図２に示したマグネット６の配置
パターンから、ロータ２の分類コードは“１Ｂ”である
と識別できる。The check code 1 in FIG. 3 is a hexadecimal check code based on the third nibble, and the check code 2 is a check code obtained by the above calculation method. Here, the reading position of the identification code is a as described above.
Since it is not possible to specify that the processing starts from the beginning, there is also a case where reading is performed from the position of b in another example. 2
The 12-bit identification code is rotated by one bit to the left with respect to the position of a shown by a, and the classification code is read as "37" and the check code is read as "A". The check code calculated from the classification code “37” by the method becomes “B”, and the check code 1 and the check code 2 do not match, so that it is found that reading from the position b is invalid. Similarly, No. No. 3 or less. When the readout positions are sequentially changed up to 12 and the check codes 1 and 2 are compared, it can be determined that the readout is from an improper position because they do not match in any case. Therefore, from the arrangement pattern of the magnet 6 shown in FIG. The classification code of No. 2 can be identified as “1B”.
【００１２】図４は同様にして上記分類コード“１Ｂ”
に変えて“２７”の場合の例を示したものであり、配置
パターンは６個のマグネットから構成されており、読み
出し位置を変えてもＮｏ．１からＮｏ．６のようにチェ
ックコード１とチェックコード２が一致しており、一意
的に分類コードが特定できないが、識別コード“２７
Ａ”、“４Ｆ４”、“９Ｅ８”、“３Ｄ１”、“７Ａ
２”及び“Ｆ４４”の６種類は同一の識別コードとして
取り扱えば他の識別コードとの識別は可能になる。８ビ
ットの分類コードと４ビットのチェックコードから構成
する１２ビットの識別コードを本実施例の場合は発明者
の計算では、１４９種類の識別コードが取れるため、複
数のロータを個々に識別するのに十分な数のコードが確
保可能であるが、識別コードの分類コード及びチェック
コードの構成ビット数を増やせばより多数の識別コード
が得られ、識別誤りもより正確に排除できることは明白
である。また本発明の思想から分類コードのチェックコ
ードの生成方法もパリテイを利用する等で本実施例に限
定されないことはいうまでもない。FIG. 4 similarly shows the classification code "1B"
In this example, the arrangement pattern is composed of six magnets and the readout position is changed even if the readout position is changed. No. 1 to No. 6, the check code 1 and the check code 2 match, and the classification code cannot be uniquely specified.
A "," 4F4 "," 9E8 "," 3D1 "," 7A
If the six types “2” and “F44” are treated as the same identification code, they can be distinguished from other identification codes.A 12-bit identification code composed of an 8-bit classification code and a 4-bit check code is used as the identification code. In the case of the embodiment, since 149 types of identification codes can be obtained by the inventor's calculation, it is possible to secure a sufficient number of codes to individually identify a plurality of rotors. It is evident that by increasing the number of constituent bits, a larger number of identification codes can be obtained and identification errors can be eliminated more accurately. It goes without saying that the present invention is not limited to this embodiment.
【００１３】図５は上記構成になるロータ識別コードを
認識するための制御装置１１の具体的実施例をブロック
回路図で示したものであり、マグネットセンサ４の信号
出力ＭＧは、抵抗器及びコンデンサから構成されるノイ
ズ吸収用積分回路１３を経たあと７４ＨＣ１４等のシュ
ミットトリがインバータ１６をを介してマイクロコンピ
ュータ（以下マイコンと略称する）２８のＰ０ポートに
入力され、マグネット６の存在をマグネットセンサ４が
感知した時、ＰＯポートに倫理“１”が入力される。ロ
ータリエンコーダ８の２相信号出力φＡ及びφＢも同様
にして夫々積分回路１４，１５を経たあとシュミットト
リガインバータ１７，１８を介して７４ＨＣ１７５等の
フリップフロップ１９の１段目もＤ入力端子に入力さ
れ、フリップフロップ１９のクロック端子には発振器２
０からクロック信号が供給れている。フリップフロップ
１９の２段目のＤ端子入力は１段目のＱ出力にそれぞれ
接続されており、図示の様にフリップフロップの１段目
の出力と２段目の出力には７４ＨＣ８６等の排他的論理
和を取るゲート（以下イクスクルーシブオアと称す。）
ゲート２１，２３の入力端が接続されており、２相信号
φＡ及びφＢについての１段目のフリップフロップにイ
クスクルーシブオアゲート２２の入力端が接続され、こ
れらのゲート２１，２３の出力は夫々７４ＨＣ１５８等
のデータセレクタの入力端１Ａ及び２Ｂ，２Ａ及び１Ｂ
に接続され、ゲート２２の出力端はデータセレクタ２４
のセレクト入力端Ｓに入力されている。データセレクタ
２４の反転出力端１Ｙ，２Ｙはイクスクルーシブオア２
７に入力され、このゲートの出力はマイコン２８の割り
込み入力端子ｉＲＱに接続され、同様にしてデータセレ
クタ２４の２の出力端１Ｙ，２Ｙはそれぞれ７４ＨＣ０
０等のナンドゲート２５，２６構成されるＲ−Ｓ（セッ
トリセット）フリップフロップの入力端に接続され、ナ
ンドゲート２６の出力端はマイコン２８のＰ１ポートに
接続されている。FIG. 5 is a block circuit diagram showing a specific embodiment of the control device 11 for recognizing the rotor identification code having the above-described structure. The signal output MG of the magnet sensor 4 includes a resistor and a capacitor. After passing through the noise absorbing integration circuit 13 composed of the above, a Schmitt transistor such as 74HC14 is input to the P0 port of the microcomputer (hereinafter abbreviated as "microcomputer") 28 through the inverter 16, and the presence of the magnet 6 is determined by the magnet sensor 4 Is detected, ethics "1" is input to the PO port. Similarly, the two-phase signal outputs φA and φB of the rotary encoder 8 also pass through integration circuits 14 and 15, respectively, and then the first stage of a flip-flop 19 such as 74HC175 is also input to the D input terminal via Schmitt trigger inverters 17 and 18. The oscillator 2 is connected to the clock terminal of the flip-flop 19.
A clock signal is supplied from 0. The D terminal input of the second stage of the flip-flop 19 is connected to the Q output of the first stage, respectively. As shown in the figure, the output of the first stage and the output of the second stage of the flip-flop are exclusive, such as 74HC86. OR gate (hereinafter referred to as exclusive OR)
The input terminals of the gates 21 and 23 are connected, the input terminal of the exclusive OR gate 22 is connected to the first-stage flip-flop for the two-phase signals φA and φB, and the output of these gates 21 and 23 is Input terminals 1A and 2B, 2A and 1B of a data selector such as 74HC158, respectively.
And the output terminal of the gate 22 is connected to the data selector 24.
Are input to the select input terminal S. The inverted output terminals 1Y and 2Y of the data selector 24 are exclusive OR 2
7, the output of this gate is connected to the interrupt input terminal iRQ of the microcomputer 28, and the output terminals 1Y and 2Y of the data selector 24 are similarly connected to 74HC0
The input terminal of an RS (set-reset) flip-flop constituted by NAND gates 25 and 26 such as 0 is connected to the input terminal of the microcomputer 28, and the output terminal of the NAND gate 26 is connected to the P1 port of the microcomputer 28.
【００１４】図６は図５のブロック回路図の動作状態を
示すタイムチャートであり、ロータ２を識別するために
ロータ２をオペレータの手或いは、モータ７の回転等に
より回転させマグネト６の有無及び位置の認識をマイコ
ン８が行なう時、図中のイ、ロで示すように、シュミッ
トトリガインバータ１７，１８からロータリエンコーダ
８の２相信号の反転信号がフリップフロップ１９に入力
されると、例へばロータ２が時計方向回転時にはデータ
セレクタ２４の１Ｙ出力端から２相信号のエッジが現わ
れる度に発振器２０のクロックパリス幅の論理Ｑレベル
の信号が出力され（図６ニ）、この時データセレクタ２
４の２Ｙ出力は論理“１”レベルに保たれる（図６ニ）
から、マイコン２８の割り込み入力端子ｉＲＱにはイク
スクルーシブオア２７で論理が反転された信号（図６
ト）が送られ、一方Ｐ１ポート入力信号（図６ホ）は、
ロータリエンコーダ８の回転方向を示す信号となり、こ
の状態では論理“０”レベルが送られる。Ｐ０ポート入
力信号（図６ヘ）は、マグネットセンサ４の出力信号で
あり、マグネット６の存在を感知すると論理“１”がｃ
ｐｕ２８のＰ０ポートに送られる。FIG. 6 is a time chart showing an operation state of the block circuit diagram of FIG. 5. In order to identify the rotor 2, the rotor 2 is rotated by an operator's hand or the rotation of a motor 7 to determine whether or not the magnet 6 is present. When the microcomputer 8 recognizes the position, as shown by a and b in the figure, when the inverted signal of the two-phase signal of the rotary encoder 8 is input from the Schmitt trigger inverters 17 and 18 to the flip-flop 19, for example, When the clock 2 rotates clockwise, a signal of the logic Q level of the clock paris width of the oscillator 20 is output each time an edge of the two-phase signal appears from the 1Y output terminal of the data selector 24 (d in FIG. 6).
4 is maintained at a logic "1" level (FIG. 6D).
Therefore, a signal whose logic is inverted by the exclusive OR 27 (FIG. 6) is input to the interrupt input terminal iRQ of the microcomputer 28.
G) is sent, while the P1 port input signal (FIG. 6E)
The signal indicates the rotation direction of the rotary encoder 8, and in this state, a logic "0" level is sent. The P0 port input signal (fig. 6) is an output signal of the magnet sensor 4, and when the presence of the magnet 6 is detected, the logic "1" becomes c.
It is sent to the P0 port of pu28.
【００１５】図７はマイコン２８がその入力ポートＰ
０，Ｐ１，ｉＰＱの信号を基にして図３、図４に示す配
置パターンを認識し、識別コードを決定する際の処理フ
ローチャートを示したものであり、図５のＲＯＭ２９で
示す記憶装置にあらかじめ定められた処理手順が書き込
まれている。図７に於て処理１０１はＣＰＵ２８内のマ
グネットセンサ４の信号格納メモリ（以下ＲＡＭと称
す）３０のイニシャライズを実行する処理であり、マグ
ネット信号のメモリ格納状態を例示する図８を参照する
と、ロータリエンコーダ８の１回転の出力パルス数が例
へば１２０パルス／１回転であれば、その４倍の４８０
パルスの分解能となるから、４８アドレスの１からＮ番
地までの範囲のメモリを“Ｆ”で埋める処理を行ない、
この後、処理１０２により割り込み許可処理を実行し、
マイコン２８以後ｉＲＱ入力端子にエンコーダ８からの
信号が入力されると、その立ち下がりエッジにより割り
込み処理を実行する。FIG. 7 shows that the microcomputer 28 has its input port P
3 and 4 show a process flowchart for recognizing the arrangement patterns shown in FIGS. 3 and 4 based on the signals of 0, P1, and iPQ and determining the identification code. The determined processing procedure is written. In FIG. 7, a process 101 is a process for executing the initialization of a signal storage memory (hereinafter referred to as a RAM) 30 of the magnet sensor 4 in the CPU 28. Referring to FIG. If the number of output pulses for one rotation of the encoder 8 is 120 pulses / revolution, for example, four times that of 480 times
Since the pulse resolution is obtained, a process of filling the memory in the range from 1 to N of 48 addresses with “F” is performed.
Thereafter, an interrupt permission process is executed by a process 102,
When a signal from the encoder 8 is input to the iRQ input terminal after the microcomputer 28, interrupt processing is executed at the falling edge.
【００１６】今割り込みが発生すると、割り込み処理の
判断１１１により、Ｐ１ポートの信号入力状態をチェッ
クし論理、“Ｌｏ”であればロータ２が時計方向に回転
しているから、処理１１２に進みマグネットセンサ４の
信号格納先アドレスの＋１インクリメントを実行し、そ
れまでのアドレスがｎの場合はｎ＋１となり、判断１１
４に進む。同様にして判断１１１でロータ２が反時計方
向に回転している場合は、Ｐ１ポート入力は論理“Ｈ
ｉ”となり処理１１３に進み、マグネットセンサ４の信
号格納先アドレスの−１デクリメントを実行しそれまで
のアドレスがｎの場合はｎ−１となり判断１１４に進
む。判断１１４ではマグネット６の存在をマグネットセ
ンサ４が感知すればマイコン２８のＰ８ポートの入力論
理が“Ｈｉ”となるから処理１１５に進み、ＲＡＭ３０
の例へばｎ＋１番地に“１”を書き込む処理を実行し、
一方判断１１４でマグネット６の存在をマグネットセン
サ４が感知しない場合は、処理１１６に進み、ＲＡＭ３
０の先に示されている格納先アドレスに従って“０”を
書き込む処理を実行する。なお、処理１１２でインクリ
メント前の指示アドレスが既にＮの場合は１にし、同時
にして、処理１１３でデクリメント前の指示アドレスが
１の場合はＮとする処理が実行される。When an interrupt is generated, the signal input state of the P1 port is checked according to the judgment 111 of the interrupt processing, and if the logic is "Lo", the rotor 2 is rotating clockwise. The signal storage destination address of the sensor 4 is incremented by +1. If the previous address is n, the result is n + 1.
Proceed to 4. Similarly, when the rotor 2 is rotating in the counterclockwise direction in the judgment 111, the P1 port input becomes logic “H”.
i ”, the process proceeds to a process 113, and the signal storage destination address of the magnet sensor 4 is decremented by −1. If the address so far is n, the process proceeds to a step n−1. If the sensor 4 senses, the input logic of the P8 port of the microcomputer 28 becomes “Hi”, so the process proceeds to step 115 and the RAM 30
In the example of the above, the process of writing “1” to address n + 1 is executed,
On the other hand, if the magnet sensor 4 does not detect the presence of the magnet 6 in the determination 114, the process proceeds to step 116, where the RAM 3
A process of writing “0” is executed in accordance with the storage address indicated before “0”. It should be noted that in the process 112, when the designated address before the increment is already N, it is set to 1, and at the same time, in the process 113, when the designated address before the decrement is 1, the process is set to N.
【００１７】判断１０３はロータ２の回転が一周し、Ｒ
ＡＭ３０のデータの“Ｆ”が１からＮ番地に渡って
“０”又は“１”に置き換わり、ロータ２の識別コード
を生成する準備が整ったことを判断するためのものであ
る。処理１０４では、ロータ２のマグネット６の配置パ
ターンを確立させる処理があり、図８のＲＡＭ３０のア
ドレスｎ−３からｎ＋３までのメモリ内データで連続す
る“１”が例へば図２の格子点ｄ上のマグネット６の読
み取り結果であり、同様にして判断１１１でロータ２が
反時計方向に回転している場合は、Ｐ１ポート入力は論
理“Ｈｉ”となり処理１１３の進み、マグネットサンサ
４の信号格納先アドレスの−１デクソメントを実行しそ
れまでのアドレスかｎの場合はｎ−１となり判断１１４
に進む。Ａで示すこの中心のアドレスｎを格子点の基準
とし、１からＮ番地のアドレス数を等角間隔に分割され
た格子点の数で割った値のアドレスの大きさが、格子点
のピッチとなるから、本実施例では、４８０アドレス／
１２格子点は４０アドレスピッチとなり、このピッチで
ＲＡＭ３０から得られるメモリ内データが格子点上のマ
グネット６の有無として認識でき、この方法により、図
３の第１ニブルグから第３ニブルが表される１２ビット
の“１”、“０”から成る識別コードを得る。処理１０
５は前述の分類コードとチェックコードの適合性をチェ
ックする処理である。処理１０６は識別コードを確立す
る処理であり、図２で示したマグネット６の配置パター
ンの場合、分類コード“１Ｂ”チェックコード“Ｄ”と
してロータ２が識別され、この識別に基づいて処理１０
７によりあらかじめＲＯＭ２９内に書き込まれているデ
ータベースに従って最高回転数、温度制御の係数、運転
条件等が読み出される。なお、マグネット６の一部の欠
損等によりＲＯＭ２９内に書き込まれているデータベー
スにない識別コードの場合には、エラーを表示し、オペ
レータにしらせることが可能である。The judgment 103 is that the rotation of the rotor 2 makes one revolution and R
This is for determining that the “F” of the data of the AM 30 is replaced with “0” or “1” from 1 to N and that the preparation for generating the identification code of the rotor 2 is ready. In the process 104, there is a process for establishing the arrangement pattern of the magnets 6 of the rotor 2, and "1" continuous in the data in the memory from the address n-3 to n + 3 of the RAM 30 in FIG. If the rotor 2 is rotating in the counterclockwise direction in the determination 111 in the same manner, the P1 port input becomes logic "Hi" and the processing 113 proceeds, and the signal storage destination of the magnet sensor 4 is stored. The address is decremented by -1. If the address is the previous address or n, the result is n-1 and the judgment is made 114.
Proceed to. With the center address n indicated by A as the reference of the grid point, the address size of the value obtained by dividing the number of addresses from 1 to N by the number of grid points divided at equal intervals is the pitch of the grid point and Therefore, in this embodiment, 480 addresses /
The 12 grid points have a 40 address pitch, and the data in the memory obtained from the RAM 30 can be recognized as the presence or absence of the magnet 6 on the grid points at this pitch, and the first nibble to the third nibble in FIG. 3 are represented by this method. An identification code consisting of 12 bits "1" and "0" is obtained. Processing 10
5 is a process for checking the compatibility between the above-mentioned classification code and the check code. The process 106 is a process for establishing an identification code. In the case of the arrangement pattern of the magnets 6 shown in FIG. 2, the rotor 2 is identified as the classification code "1B" and the check code "D".
7, the maximum rotation speed, the coefficient of temperature control, the operating conditions, and the like are read out according to a database written in the ROM 29 in advance. In the case where the identification code is not in the database written in the ROM 29 due to a part of the magnet 6 missing or the like, an error can be displayed and the operator can be caused to display the error.
【００１８】以上本発明の具体的実施例では、識別子と
してマグネット、識別子検出センサはマグネットセンサ
とし磁気を利用したものを例に挙げ説明したがこれに限
らず、光の反射を用い、識別子として明暗の稿、識別子
検出センサとして、ホトトランジスタ等の光検知素子と
したり或いは識別子として形状、凹凸を利用し、識別子
検出センサとして近接センサ等を利用可能なことは、本
発明の思想から明白である。In the specific embodiment of the present invention, a magnet has been used as an identifier, and an identifier detecting sensor has been described using an example of a magnet sensor using magnetism. However, the present invention is not limited to this. It is clear from the idea of the present invention that the identifier detection sensor can be a photodetector such as a phototransistor, or a shape or unevenness can be used as an identifier, and a proximity sensor or the like can be used as an identifier detection sensor.
【００１９】また、本発明ではロータ２の識別のため
に、ロータ２を１回転もしくは時計・反時計回わりに半
回転づつ回転させることが必要なマグネットセンサ４が
１個の場合について説明したが、ロータ２の識別のため
の回転角度を小さくするために、マグネットセンサ４の
数を等角間隔で増やし複数個とし、その配置をロータ２
の回転軸を中心に配置した場合についても、それぞれの
マグネットセンサの信号出力をマイコン２８に入力すれ
ば、ロータリエンコーダ８の位置出力信号にマグネット
センサの位置補正を加えることによりＲＡＭ３０のマグ
ネット信号の格納先メモリアドレスもそれぞれのマグネ
ットセンサに対応して確定可能となるから、本発明の思
想から逸脱するものではない。尚、この場合、多極のハ
ーメチックシール機能を有するコネクタが必要になる
が、その極数をある程度の数に押えれば従来より安易に
構成することができることは自明である。Also, in the present invention, a case has been described in which one magnet sensor 4 is required to rotate the rotor 2 by one rotation or half a clockwise / counterclockwise rotation in order to identify the rotor 2. In order to reduce the rotation angle for identifying the rotor 2, the number of magnet sensors 4 is increased at equal angular intervals to a plurality, and
When the signal output of each magnet sensor is input to the microcomputer 28, the position output signal of the rotary encoder 8 is corrected and the position of the magnet sensor is corrected. Since the destination memory address can also be determined corresponding to each magnet sensor, it does not depart from the idea of the present invention. In this case, a connector having a multi-pole hermetic sealing function is required. However, it is obvious that the configuration can be simplified as compared with the related art if the number of poles is reduced to a certain number.
【００２０】更に、ロータ２を回転させずにマグネット
６の配置パターンを得るために、マグネット６は回転さ
せずにマグネットセンサ４をロータ２の回転軸を中心と
し回転させ、この時適当なマグネットセンサ４の回転角
度を検知するエンコーダを設け、マグネット６の配置パ
ターンを検出する構成とすることも可能である。Further, in order to obtain an arrangement pattern of the magnets 6 without rotating the rotor 2, the magnet 6 is rotated about the rotation axis of the rotor 2 without rotating the magnet 6, and an appropriate magnet sensor is used. It is also possible to provide an encoder for detecting the rotation angle of 4 and detect the arrangement pattern of the magnets 6.
【００２１】また、角度検出器となるロタリーエンコー
ダ８はレゾルバ、ポテンショメータ等の角度検出が可能
であるものを利用することも可能である。As the rotary encoder 8 serving as an angle detector, it is possible to use a resolver, a potentiometer or the like capable of detecting an angle.
【００２２】本発明の実施例を応用した他の実施例につ
いて以下説明する。Another embodiment to which the embodiment of the present invention is applied will be described below.
【００２３】図９は、本発明になる遠心機のロータ識別
装置と異なる他のロータ識別装置とを組み合わせて、い
かなる部品の単一故障に対してもロータの過回転防止を
図った応用例を示したものであり、図１と同一の機能の
部分には同一の番号が符してあり、ロータ２の上記と異
なる他のロータ識別装置としては、特開平０６−１９８
２１９号に記載されているものと同様である。ロータ２
の回転軸中心には、角度θをなす角度にマグネット等の
識別子３１とこの識別子３１とこの識別３１を検出する
ホール素子、磁気抵抗素子等マグネットセンサから成る
識別子検出センサ３２を設け、ハーメチックシール３３
を介して信号線３４によりロータ室１の外側にある制御
装置３５に信号が送られている。FIG. 9 shows an application example in which the rotor identification device of the centrifuge according to the present invention is combined with another rotor identification device different from that of the present invention to prevent the rotor from over-rotating against a single failure of any part. The same reference numerals are given to the parts having the same functions as those in FIG. 1, and another rotor identification device different from the above-mentioned rotor 2 is disclosed in JP-A-06-198.
No. 219. Rotor 2
An identifier 31 such as a magnet and an identifier detection sensor 32 composed of a magnet sensor such as a Hall element and a magnetoresistive element for detecting the identifier 31 and the identifier 31 are provided at the center of the rotation axis of the hermetic seal 33.
The signal is sent to the control device 35 outside the rotor chamber 1 by the signal line 34 via the.
【００２４】図１０は図９のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
り、図９と同一機能の部分には同一の番号が符してあ
る。図１１はロータ２が回転中の回転に信号線３４に出
力される信号の様子を現わしたものであり、マイクロコ
ンピュータを内蔵する制御装置３５はロータ１回転に於
けるパルスの出力周期Ｔ，ＴＨ及び、ＴＬからロータ２
の実回転数ＲＲＰＭ，種類コードｉＲＱ，種類コードか
ら割り出される最高許容回転数ＲＭＡＸを演算、実回転
数、ＲＲＰＭが最高許容回転数ＲＭＡＸ１を超えたと判
断すると、制御線３７を介して第１シャ断装置３８にシ
ャ断信号を出力し、シャ断装置３８を動作させて電源３
６からモータを切り離すようになっている。 図９に於
て、３６は交流電源等の電源、３９はインバータ等のモ
ータ駆動装置、４１はモータ７とモータ駆動装置３９を
結ぶモータ７エネルギ供給線であり、３８、４０は夫々
モータ７の回転エネルギの供給路に対して互いに直列に
配置された第１のシャ断装置、第２のシャ断装置であ
る。制御装置４６は、制御装置１１のロータ２の識別機
能を含み、更にモータ７の回転数制御及びロータ２の過
回転防止機能を有するものであり、エンコーダ８の信号
出力からモータ７すなわちロータ２の実回転数を計測、
把握し、モータ駆動装置に制御線４２を介して制御信号
を出力し所定の回転数にモータ７を制御すると共に、ロ
ータ２のマグネットセンサ４及びマグネット６からロー
タ２を識別した結果より求めたロータ２の最高許容回転
数ＲＭＡＸ２（最高許容回転数ＲＭＡＸ１に等しい。）
をロータ２の回転数が超えたと判断すると、制御線４３
を介して第２のシャ断装置にシャ断信号を出力し、モー
タ駆動装置３９からモータ７を切り離すようになってい
る。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 9, and portions having the same functions as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals. FIG. 11 shows a state of a signal output to the signal line 34 when the rotor 2 is rotating, and the control device 35 having a microcomputer incorporates a pulse output period T, Rotor 2 from TH and TL
The maximum allowable rotational speed RMAX calculated from the actual rotational speed RRP, the type code iRQ, and the type code is calculated, and when it is determined that the actual rotational speed and RRPM have exceeded the maximum allowable rotational speed RMAX1, the first shaft A shut-off signal is output to the disconnecting device 38, and the
The motor is separated from 6. In FIG. 9, reference numeral 36 denotes a power supply such as an AC power supply, 39 denotes a motor driving device such as an inverter, 41 denotes a motor 7 energy supply line connecting the motor 7 and the motor driving device 39, and 38 and 40 denote the motor 7 respectively. The first and second shearing devices are arranged in series with respect to the rotational energy supply path. The control device 46 includes a function of identifying the rotor 2 of the control device 11, and further has a function of controlling the number of rotations of the motor 7 and preventing overrotation of the rotor 2. Measure the actual rotation speed,
Then, the control signal is output to the motor driving device via the control line 42 to control the motor 7 at a predetermined rotation speed, and the rotor 2 is determined from the result of identifying the rotor 2 from the magnet sensor 4 and the magnet 6 of the rotor 2. 2 maximum allowable rotation speed RMAX2 (equivalent to maximum allowable rotation speed RMAX1)
Is determined to have exceeded the rotation speed of the rotor 2, the control line 43
And outputs a disconnection signal to the second disconnection device to disconnect the motor 7 from the motor driving device 39.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明によれば、ロータの回転軸を中心
とした等角間隔の格子点上に識別子を配置し識別子の有
無がコードパターンとなるように配置し、この識別子の
存在を検出する識別子検出センサと識別子と識別子検出
センサのロータの回転軸回わりの相対角度を検出する角
度検出器を設け、角度検出器の信号出力と識別子検出セ
ンサの信号出力から識別子の配置パターンを読み取るよ
うにし、配置パターンから示される識別コードは分類コ
ードとこの分類コードチェックコードから構成するよう
にしたので、識別子検出センサの数を最小限の１個でロ
ータの識別を可能とし、同時に識別誤りを極力排除でき
るので、識別の信頼性を向上させることができる。According to the present invention, identifiers are arranged on grid points at equiangular intervals around the rotation axis of the rotor, and the presence or absence of the identifier is arranged as a code pattern, and the presence of the identifier is detected. An identifier detector for detecting the identifier and an identifier and an angle detector for detecting a relative angle of rotation of the rotor of the identifier detection sensor around the rotation axis, and reading the arrangement pattern of the identifier from the signal output of the angle detector and the signal output of the identifier detection sensor. The identification code indicated by the arrangement pattern is composed of a classification code and this classification code check code, so that the rotor can be identified with a minimum number of identifier detection sensors of one, and at the same time identification errors are minimized. Since it can be excluded, the reliability of identification can be improved.
【図１】 本発明になる遠心機のロータ識別装置の部分
断面側面図である。FIG. 1 is a partial sectional side view of a rotor identification device of a centrifuge according to the present invention.
【図２】 マグネット６の配置パターン図である。FIG. 2 is an arrangement pattern diagram of a magnet 6.
【図３】 マグネット６の配置パターンを読み出し位置
を異ならせて示した図である。FIG. 3 is a diagram showing an arrangement pattern of magnets at different readout positions.
【図４】 マグネット６の他の配置パターンを読み出し
位置を異ならせて示した図である。FIG. 4 is a diagram showing another arrangement pattern of the magnet 6 with different readout positions.
【図５】 制御装置１１の具体的実施例を示したブロッ
ク回路図である。FIG. 5 is a block circuit diagram showing a specific example of the control device 11.
【図６】 ブロック回路図の動作状態を示すタイムチャ
ートである。FIG. 6 is a time chart showing an operation state of the block circuit diagram.
【図７】 マイコン２８の処理フローチャートを示した
図である。FIG. 7 is a view showing a processing flowchart of a microcomputer 28;
【図８】 マグネット信号のメモリ格納状態を例示する
図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a state in which a magnet signal is stored in a memory;
【図９】 本発明の応用例を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing an application example of the present invention.
【図１０】 図９のＡ−Ａ線に沿う断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along line AA of FIG. 9;
【図１１】 ロータ２が回転中の１回転に出力される信
号の様子を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing a state of a signal output during one rotation while the rotor 2 is rotating.
２はロータ、４は識別子検出センサ、６は識別子、８は
角度検出器、１１は制御装置である。2 is a rotor, 4 is an identifier detection sensor, 6 is an identifier, 8 is an angle detector, and 11 is a control device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤津 勝則 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Katsunori Akazu 1060 Takeda, Hitachinaka-shi, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Koki Co., Ltd.
Claims (1)
の等角間隔の格子点上に配置された識別子と、該識別子
の有無を検出する識別子検出センサと、前記識別子と識
別子検出センサの回転角度を検知する角度検出器と、該
角度検出器の信号出力と前記識別子検出センサの信号出
力から前記識別子の配置パターンを識別する制御装置を
備え、前記識別子の配置パターンから表わされる識別コ
ードは、分類コードと該分類コードから得られるチェッ
クコードとから構成されることを特徴とする遠心機のロ
ータ識別装置。1. An identifier arranged on grid points at equal angular intervals on the same circumference around a rotation axis of a rotor, an identifier detection sensor for detecting the presence or absence of the identifier, and the identifier and the identifier detection sensor. An angle detector for detecting a rotation angle of the angle detector; and a control device for identifying an arrangement pattern of the identifier from a signal output of the angle detector and a signal output of the identifier detection sensor, and an identification code represented by the arrangement pattern of the identifier. Is a classification code and a check code obtained from the classification code.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19994896A JP3633122B2 (en) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | Centrifuge |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH1034021A true JPH1034021A (en) | 1998-02-10 |
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Family
ID=16416270
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3633122B2 (en) |
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-
1996
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