編碼器以及伺服系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種編碼器以及伺服系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]伺服系統(tǒng)一般具有馬達、伺服放大器和控制器。例如JP特開2010-67036號公報(專利文獻I)中公開的伺服系統(tǒng)具有上級(上位)主控器(控制器)和多個伺服放大器。外部傳感器(例如溫度傳感器)經(jīng)由纜線與多個伺服放大器中的一個連接。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1: JP特開2010-67036號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問題
[0007]在應(yīng)用伺服系統(tǒng)的場所，有時因布局規(guī)劃等理由導(dǎo)致伺服驅(qū)動器遠離伺服馬達。在如這樣的情況下，連接伺服驅(qū)動器與伺服馬達之間的纜線必需是比較長的纜線。
[0008]用于檢測受馬達驅(qū)動的對象(例如加工對象)的運動的傳感器，必需靠近該對象配置。即，傳感器設(shè)置于馬達的附近。
[0009]因此，若馬達與伺服驅(qū)動器之間的距離很大，則連接傳感器與伺服驅(qū)動器的纜線也變長。若連接傳感器與伺服驅(qū)動器的纜線很長，則會產(chǎn)生例如需要花費很多時間、精力在纜線的布線工作(例如纜線的連接或者引出等)上的問題。
[0010]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠改善伺服系統(tǒng)中的傳感器的布線的工作性的結(jié)構(gòu)。
[0011]用于解決問題的手段
[0012]本發(fā)明的一種形態(tài)的編碼器具有:信號生成部，檢測受伺服驅(qū)動器驅(qū)動的馬達的動作，生成表示檢測到的動作的反饋信號;輸入部，經(jīng)由傳感器纜線，接收從傳感器輸出的檢測信號，該傳感器用于檢測受馬達驅(qū)動的對象;通信部，用于向外部輸出由信號生成部生成的反饋信號以及被輸入至輸入部的檢測信號。
[0013]優(yōu)選地，通信部具有用于通過共同的通信纜線發(fā)送反饋信號以及檢測信號的輸出端子。
[0014]優(yōu)選地，編碼器還具有電源端子，電源端子能夠通過纜線與電氣設(shè)備連接，用于通過纜線向電氣設(shè)備供給電力。
[0015]優(yōu)選地，編碼器還具有控制端子，控制端子能夠通過纜線與電氣設(shè)備連接，用于通過纜線向電氣設(shè)備輸出用于控制電氣設(shè)備的控制信號。
[0016]優(yōu)選地，編碼器具有與在多個伺服驅(qū)動器能夠相互通信的狀態(tài)下的使用對應(yīng)的工作模式。在該工作模式下，通信部發(fā)送表示與檢測信號的地址對應(yīng)的伺服驅(qū)動器的信息。
[0017]本發(fā)明的另一種形態(tài)的伺服系統(tǒng)具有:上述的任一項的編碼器，馬達，伺服驅(qū)動器，用于驅(qū)動馬達，傳感器，檢測受馬達驅(qū)動的對象，傳感器纜線，用于向編碼器傳輸來自傳感器的檢測信號。
[0018]本發(fā)明的又一種形態(tài)的伺服系統(tǒng)具有:第一以及第二馬達;第一以及第二伺服驅(qū)動器，分別驅(qū)動第一以及第二馬達;第一以及第二傳感器，分別被分配給第一以及第二馬達，檢測受被分配的馬達驅(qū)動的對象，并輸出檢測信號；第一編碼器，將表示第一馬達的動作的反饋信號發(fā)送給第一伺服驅(qū)動器，并且經(jīng)由傳感器纜線接收來自第一傳感器或者第二傳感器的檢測信號；第二編碼器，將表示第二馬達的動作的反饋信號發(fā)送給第二伺服驅(qū)動器，并且經(jīng)由傳感器纜線接收來自第一傳感器或者第二傳感器的檢測信號。第一以及第二編碼器，分別在從分配給伺服驅(qū)動器的傳感器接收到檢測信號的情況下，發(fā)送檢測信號，并且與檢測信號一起或者獨立地發(fā)送表示與檢測信號的地址對應(yīng)的該伺服驅(qū)動器的信息；其中，該伺服驅(qū)動器驅(qū)動由該編碼器檢測其動作的馬達。第一以及第二編碼器分別在從分配給其他的伺服驅(qū)動器的傳感器接收到檢測信號的情況下，發(fā)送檢測信號，并且與檢測信號一起或者獨立地發(fā)送表示與檢測信號的地址對應(yīng)的該其他的伺服驅(qū)動器的信息。第一以及第二伺服驅(qū)動器分別基于來自與各伺服驅(qū)動器連接的編碼器的信息，來決定是處理檢測信號，還是將檢測信號轉(zhuǎn)發(fā)給除了該伺服驅(qū)動器以外的其他的伺服驅(qū)動器。
[0019]優(yōu)選地，第一以及第二伺服驅(qū)動器分別基于表示與檢測信號的地址對應(yīng)的伺服驅(qū)動器的信息，來決定是處理檢測信號，還是將檢測信號轉(zhuǎn)發(fā)給其他的伺服驅(qū)動器。
[0020]優(yōu)選地，第一以及第二伺服驅(qū)動器分別接收表示對應(yīng)的伺服驅(qū)動器的信息和檢測信號，來決定是由該伺服驅(qū)動器處理檢測信號，還是將檢測信號轉(zhuǎn)發(fā)給其他的伺服驅(qū)動器。
[0021]優(yōu)選地，第一以及第二編碼器分別進行如下處理:在從分配給如下的伺服驅(qū)動器的傳感器接收到檢測信號的情況下，生成使該伺服驅(qū)動器與地址對應(yīng)的信息，該伺服驅(qū)動器驅(qū)動由該編碼器檢測其動作的馬達;在從分配給其他的伺服驅(qū)動器的傳感器接收到檢測信號的情況下，生成使該其他的伺服驅(qū)動器與地址對應(yīng)的信息，并將信息發(fā)送給對應(yīng)的伺服驅(qū)動器。
[0022]優(yōu)選地，第一以及第二伺服驅(qū)動器分別在從分配給除了該伺服驅(qū)動器以外的其他的伺服驅(qū)動器的傳感器接收到檢測信號的情況下，生成使該其他的伺服驅(qū)動器與地址對應(yīng)的信息，并發(fā)送檢測信號和信息。
[0023]優(yōu)選地，伺服系統(tǒng)具有預(yù)先記錄有信息的信息記錄部，
[0024]第一以及第二伺服驅(qū)動器分別基于在信息記錄部中記錄的信息，來決定是由該伺服驅(qū)動器處理檢測信號，還是將檢測信號轉(zhuǎn)發(fā)給其他的伺服驅(qū)動器。
[0025]優(yōu)選地，第一以及第二伺服驅(qū)動器分別具有信息記錄部。在信息記錄部中記錄的信息在第一以及第二伺服驅(qū)動器之間是共同的，且，是對各個檢測信號確定地址的信息。
[0026]優(yōu)選地，第一以及第二伺服驅(qū)動器，分別具有記錄有信息的信息記錄部，信息表示檢測信號的地址是該伺服驅(qū)動器，在分別接收到與由信息表示的地址不相符的檢測信號的情況下，將該檢測信號轉(zhuǎn)發(fā)給其他的伺服驅(qū)動器。
[0027]優(yōu)選地，還具有用于監(jiān)視第一以及第二伺服驅(qū)動器的監(jiān)視裝置。
[0028]監(jiān)視裝置，在第一以及第二伺服驅(qū)動器分別從分配給該伺服驅(qū)動器的傳感器接收到檢測信號的情況下，控制該伺服驅(qū)動器以使該伺服驅(qū)動器處理檢測信號;在第一以及第二伺服驅(qū)動器分別從分配給除了該伺服驅(qū)動器以外的其他的伺服驅(qū)動器的傳感器接收到檢測信號的情況下，控制該伺服驅(qū)動器以使該伺服驅(qū)動器將檢測信號轉(zhuǎn)發(fā)給該其他的伺服驅(qū)動器。
[0029]優(yōu)選地，伺服系統(tǒng)還具有用于監(jiān)視第一以及第二伺服驅(qū)動器的監(jiān)視裝置。監(jiān)視裝置決定應(yīng)該處理檢測信號的伺服驅(qū)動器，并生成使該決定了的伺服驅(qū)動器與地址對應(yīng)的信息。
[0030]優(yōu)選地，監(jiān)視裝置在第一以及第二伺服驅(qū)動器分別接收到檢測信號的情況下，將表示上述對應(yīng)的伺服驅(qū)動器的信息發(fā)送給接收到檢測信號的伺服驅(qū)動器。
[0031]優(yōu)選地，對檢測信號賦予表示與檢測信號的地址對應(yīng)的伺服驅(qū)動器的信息。
[0032]優(yōu)選地，檢測信號與表示與檢測信號的地址對應(yīng)的伺服驅(qū)動器的信息被連續(xù)地發(fā)送。
[0033]優(yōu)選地，檢測信號與表示與檢測信號的地址對應(yīng)的伺服驅(qū)動器的信息被相隔時間間隔發(fā)送。
[0034]優(yōu)選地，第一以及第二編碼器中的至少一者能夠通過纜線與電氣設(shè)備連接，并通過纜線向電氣設(shè)備供給電力。
[0035]優(yōu)選地，第一以及第二編碼器中的至少一者能夠通過纜線與電氣設(shè)備連接，并通過纜線向電氣設(shè)備輸出用于控制電氣設(shè)備的控制信號。
[0036]發(fā)明的效果
[0037]若采用本發(fā)明，則伺服系統(tǒng)能夠改善傳感器的布線的工作性。另外，能夠減輕布線工作的復(fù)雜性。進一步地，也能夠削減纜線所需要的成本以及布線工作所需要的成本。
【附圖說明】
[0038]圖1是概略地示出一般的伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例子的框圖。
[0039]圖2是概略地示出本發(fā)明的第一實施方式的伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0040]圖3是概略地示出圖2所示的編碼器31的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0041]圖4是示出圖2所示的編碼器纜線41的結(jié)構(gòu)例子的圖。
[0042]圖5是概略地示出本發(fā)明的第二實施方式的伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0043]圖6是概略地示出圖5所示的編碼器32的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0044]圖7是概略地示出本發(fā)明的第三實施方式的伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0045]圖8是概略地示出圖7所示的編碼器33的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0046]圖9是概略地示出本發(fā)明的第四實施方式的伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0047]圖10是用于說明檢測信號與表示對應(yīng)于檢測信號的地址的伺服驅(qū)動器的信息之間的關(guān)聯(lián)的圖。
[0048]圖11是概略地示出圖9所示的編碼器31、31a的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0049]圖12是示出圖9所示的伺服系統(tǒng)中的與檢測信號的分配相關(guān)聯(lián)的組成部分的圖。
[0050]圖13是示出第五實施方式的伺服系統(tǒng)中的與檢測信號的分配相關(guān)聯(lián)的組成部分的圖。
[0051]圖14是示出第五實施方式的第一變形例的伺服系統(tǒng)中的與檢測信號的分配相關(guān)聯(lián)的組成部分的圖。
[0052]圖15是示出第五實施方式的第二變形例的伺服系統(tǒng)中的與檢測信號的分配相關(guān)聯(lián)的組成部分的圖。
[0053]圖16是示出第六實施方式的伺服系統(tǒng)中的與檢測信號的分配相關(guān)聯(lián)的組成部分的圖。
[0054]圖17是示出第六實施方式的變形例的伺服系統(tǒng)中的與檢測信號的分配相關(guān)聯(lián)的組成部分的圖。
【具體實施方式】
[0055]以下，針對本發(fā)明的實施方式，一邊參照附圖，一邊詳細地說明。此外，在圖中相同或者相當(dāng)?shù)牟糠稚蠘擞浵嗤母綀D標記，不重復(fù)對其說明。
[0056]以下，示出以工業(yè)用系統(tǒng)作為伺服系統(tǒng)的一個例示性的實施方式。但是，本發(fā)明的伺服系統(tǒng)的用途并不特別地限定。
[0057][—般的結(jié)構(gòu)]
[0058]圖1是概略地示出一般的伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例子的框圖。參照圖1，伺服系統(tǒng)900具有PLC(ProgrammabIe Logic Controller，可編程邏輯控制器)I，伺服驅(qū)動器2，伺服馬達3，聯(lián)軸器51，螺紋軸52，精密載物臺53，線性標度尺54，原點傳感器61，限位傳感器62、63和全封閉傳感器64。
[0059]PLCl向伺服驅(qū)動器2輸出指令信號CM13PLCl按照預(yù)先準備的程序來進行處理，由此實現(xiàn)例如伺服驅(qū)動器2的監(jiān)視裝置的功能。
[0060]伺服驅(qū)動器2從PLCl接收指令信號CM。進一步地，伺服驅(qū)動器2從伺服馬達3接收反饋信號FB;并且接收從原點傳感器61、限位傳感器62、63或者全封閉傳感器64輸出的檢測信號(DET1?DET4)。伺服驅(qū)動器2根據(jù)這些信號來驅(qū)動伺服馬達3。更具體地，伺服驅(qū)動器2控制伺服馬達3的驅(qū)動電流I。
[0061]伺服馬達3具有馬達30和編碼器39。馬達30例如是AC伺服馬達。馬達30經(jīng)由電源纜線40接收來自伺服驅(qū)動器2的驅(qū)動電流I。編碼器39檢測馬達30的動作。編碼器39經(jīng)由編碼器纜線41向伺服驅(qū)動器2輸出表示檢測到的動作的反饋信號FB。
[0062]聯(lián)軸器51將馬達30的旋轉(zhuǎn)軸301與螺紋軸52結(jié)合。精密載物臺53與馬達30的旋轉(zhuǎn)軸301的旋轉(zhuǎn)對應(yīng)地向螺紋軸52的軸方向(在圖1中用雙箭頭表示)移動。即精密載物臺53是受馬達30驅(qū)動的對象。基于馬達30的旋轉(zhuǎn)數(shù)(轉(zhuǎn)速)以及旋轉(zhuǎn)方向來控制精密載物臺53的移動量以及移動方向。如圖1所示，例如將工件8放置于精密載物臺53上。
[0063]為了檢測精密載物臺53的位置，原點傳感器61以及限位傳感器62、63沿著螺紋軸52設(shè)置。原點傳感器61以及限位傳感器62、63輸出表示檢測到精密載物臺53的檢測信號DETl?DET3。
[0064]例如，原點傳感器61以及限位傳感器62、63是通過啟動(ON)/關(guān)閉(OFF)來表示精密載物臺53的存在的傳感器。如這樣的傳感器，能夠使用光電傳感器、近接傳感器、光纖傳感器等。原點傳感器61啟動(0N)時的精密載物臺53的位置與精密載物臺53的原點對應(yīng)。限位傳感器62、63啟動(ON)時的精密載物臺53的位置與精密載物臺53的可移動范圍的兩端對應(yīng)。例如，在限位傳感器62或者限位傳感器63啟動(ON) 了的情況下，也可以停止馬達30以停止精密載物臺53。
[0065]也可以使用圖像傳感器作為原點傳感器61以及限位傳感器62、63。在這種情況下，檢測信號DETl?DET3是圖像信號。
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