JP2006258452A - Redundant optical encoder apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冗長系光学式エンコーダ装置に関し、特に、発光素子と受光素子からなる光学式検出部を複数配設することにより、冗長系のエンコーダ出力信号を得るようにするための新規な改良に関する。 The present invention relates to a redundant optical encoder device, and more particularly to a novel improvement for obtaining a redundant encoder output signal by disposing a plurality of optical detectors each including a light emitting element and a light receiving element. .
従来、用いられていたこの種のエンコーダとしては、例えば、特許文献1及び2に開示された構成を挙げることができる。
すなわち、特許文献1に開示されたエンコーダは、図3に示されるように、基台1に軸受2を介して回転自在に設けられた回転軸3には、回転符号板4が回転自在に設けられている。
Conventionally used encoders of this type include, for example, the configurations disclosed in Patent Documents 1 and 2.
That is, in the encoder disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 3, a rotary code plate 4 is rotatably provided on a rotating shaft 3 that is rotatably provided on a base 1 via a bearing 2. It has been.
前記基台1の上部には、発光素子及び受光素子からなる光学式検出部5が設けられており、前記回転軸3及び光学式検出部5を覆うようにカバー6が設けられている。
An
また、図示していないが、特許文献2に開示されたエンコーダにおいては、モータに結合されたモータエンコーダの構造であり、モータの回転軸と結合される中空回転軸の回転符号板に対して光学式検出部が設けられている。 Although not shown, the encoder disclosed in Patent Document 2 has a structure of a motor encoder coupled to a motor, and is optical with respect to a rotational code plate of a hollow rotational shaft coupled to the rotational shaft of the motor. An expression detection unit is provided.
従来のエンコーダは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の各特許文献に開示されたエンコーダにおいては、何れも、光学式検出部は1個のみであるため、この光学式検出部の発光素子又は受光素子あるいはエンコーダ信号処理回路等に何らかの支障が生じた場合には、エンコーダ信号の出力が不能となっていた。
また、エンコーダを冗長系とするためには、図示していないが、例えば、図3で示されるエンコーダを2個直列に接続して用いるか、又は、他の回転検出センサを用いるかであったが、軸方向の容積を多く必要とすると共に、コストアップとなり、実用上では大きい支障が発生していた。
Since the conventional encoder is configured as described above, the following problems exist.
That is, in each of the encoders disclosed in the above-mentioned patent documents, since there is only one optical detection unit, there is some problem with the light emitting element or the light receiving element or the encoder signal processing circuit of this optical detection unit. If this occurs, the encoder signal cannot be output.
Moreover, in order to make the encoder a redundant system, although not shown in the figure, for example, two encoders shown in FIG. 3 are connected in series, or another rotation detection sensor is used. However, this requires a large volume in the axial direction and increases the cost.
本発明による冗長系光学式エンコーダ装置は、基台に軸受を介して回転自在に設けられた回転軸と、前記基台に設けられた発光素子又は受光素子と、前記回転軸に設けられた回転符号板と、前記基台に支持され前記発光素子又は受光素子と対向する受光素子又は発光素子を有するプリント基板とを備え、前記基台には、前記発光素子又は受光素子が少なくとも一対設けられ、前記プリント基板には、前記受光素子又は発光素子が少なくとも一対設けられ、少なくとも二重冗長系とした構成であり、また、前記プリント基板は、複数の支柱を介して前記基台に支持されている構成であり、また、前記基台に設けられた一対の前記発光素子又は受光素子は、前記基台上で180度対向して配設されている構成であり、また、前記プリント基板は、分割して形成された少なくとも一対のプリント基板片よりなる構成であり、また、前記回転符号板は1枚の円板よりなり、前記各発光素子及び受光素子に対して共通に用いられる構成であり、また、前記各プリント基板片には、各々独立したエンコーダ信号処理回路が設けられている構成である。 A redundant optical encoder device according to the present invention includes a rotating shaft that is rotatably provided on a base via a bearing, a light emitting element or a light receiving element that is provided on the base, and a rotation that is provided on the rotating shaft. A code board and a printed circuit board having a light receiving element or a light emitting element supported by the base and facing the light emitting element or the light receiving element, and the base is provided with at least a pair of the light emitting element or the light receiving element, The printed circuit board is provided with at least a pair of the light receiving elements or light emitting elements, and is configured to be at least a double redundant system, and the printed circuit board is supported on the base via a plurality of support columns. Further, the pair of light emitting elements or light receiving elements provided on the base is configured to be opposed to each other by 180 degrees on the base, and the printed circuit board includes: The rotary code plate is composed of at least one pair of printed circuit board pieces formed by splitting, and is configured to be used in common for each of the light emitting element and the light receiving element. Each of the printed circuit board pieces is provided with an independent encoder signal processing circuit.
本発明による冗長系光学式エンコーダ装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、光学式検出部が基台上に少なくとも一対設けられているため、冗長系を構成することができる。
また、各光学式検出部に接続された駆動回路及びエンコーダ信号処理回路等が独立してプリント基板に形成されているため、冗長系の信頼性を向上させることができる。
Since the redundant optical encoder device according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, since at least one pair of optical detection units is provided on the base, a redundant system can be configured.
In addition, since the drive circuit and encoder signal processing circuit connected to each optical detection unit are independently formed on the printed circuit board, the reliability of the redundant system can be improved.
本発明は、発光素子と受光素子からなる光学式検出部を複数配設することにより、冗長系のエンコーダ出力を得るようにした冗長系光学式エンコーダ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a redundant optical encoder device that provides a redundant encoder output by arranging a plurality of optical detectors each composed of a light emitting element and a light receiving element.
以下、図面と共に本発明による冗長系光学式エンコーダ装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図1において符号1で示されるものは、基台であり、この基台1に軸受2を介して回転自在に設けられた回転軸3には1枚の輪状の円板からなる回転符号板4が一体回転自在に設けられている。
A preferred embodiment of a redundant optical encoder device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to a part the same as that of a prior art example, or an equivalent part.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a base, and a rotary code plate 4 formed of a single ring-shaped disc is provided on a rotary shaft 3 that is rotatably provided on the base 1 via a bearing 2. Are provided so as to be integrally rotatable.
前記基台1上の互いに180度対向する位置には、一対のLEDからなる発光素子10,11が設けられており、この基台1上には支柱12を介して一対の互いに独立したプリント基板片13,14が前記基台1の上面1aに対して平行な状態で配設されている。
前記各プリント基板片13,14の下面には、一対の受光素子20,21が前記各発光素子10,11に対向して配設されている。
前記発光素子10及び受光素子20により光学式検出部5が形成され、前記発光素子11及び受光素子21により光学式検出部5Aで形成されている。
A pair of
An
前記基台1上には、前記回転軸3、各光学式検出部5,5A及び各プリント基板片13,14を覆うためのキャンプ状のカバー6が設けられており、前記各プリント基板片13,14には、前記各発光素子10,11を駆動するための図示しない駆動回路及び前記各受光素子20,21からの出力信号を処理してエンコーダ信号を出力ケーブル30,31から外部に出力するためのエンコーダ信号処理回路35,36が独立した状態で設けられている。
On the base 1, a camp-
従って、前述の構成で、回転軸3を回転させ、共通の回転符号板4を介して各光学式検出部5,5Aから出力された出力信号は、各プリント基板片13,14の各エンコーダ信号処理回路35,36からエンコーダ信号として全く同一の冗長系の信号を得ることができる。
Therefore, with the above-described configuration, the rotation shaft 3 is rotated, and the output signals output from the
尚、前述の構成においては、冗長系を2系統として用いた場合について述べたが、2系統以上の3系統等とすることもできる。
又、前述の構成における各プリント基板片13,14は、一体の輪状のプリント基板40として用いることもできる。
In the above-described configuration, the case where the redundant system is used as two systems has been described, but it is also possible to use three systems of two systems or more.
Moreover, each printed
本発明は、2重冗長系に限らず、2重以上の多重冗長系に適用できるものである。 The present invention is applicable not only to a double redundant system but also to a multiple redundant system of double or more.
1 基台
2 軸受
3 回転軸
4 回転符号板
5,5A 光学式検出部
10,11 発光素子
12 支柱
13,14 プリント基板片
20,21 受光素子
30,31 出力ケーブル
35,36 エンコーダ信号処理回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Bearing 3 Rotating shaft 4
Claims (6)
前記基台(1)には、前記発光素子(10,11)又は受光素子が少なくとも一対設けられ、前記プリント基板(40)には、前記受光素子(20,21)又は発光素子が少なくとも一対設けられ、少なくとも二重冗長系を構成することを特徴とする冗長系光学式エンコーダ装置。 A rotating shaft (3) provided rotatably on a base (1) via a bearing (2), a light emitting element (10, 11) or a light receiving element provided on the base (1), and the rotation A rotary sign plate (4) provided on the shaft (3), and a light receiving element (20, 21) or light emitting element supported by the base (1) and facing the light emitting element (10, 11) or the light receiving element. A printed circuit board (40) having,
The base (1) is provided with at least a pair of light emitting elements (10, 11) or light receiving elements, and the printed circuit board (40) is provided with at least a pair of light receiving elements (20, 21) or light emitting elements. And a redundant optical encoder device comprising at least a double redundant system.
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