JP2013047692A - エンコーダ及びエンコーダのパターン検出方法 - Google Patents
エンコーダ及びエンコーダのパターン検出方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】パターンを有し、回転軸を中心として回転する回転部と、パターンを検出する第一パターン検出部と、当該第一パターン検出部とは別にパターンを検出する第二パターン検出部と、第一パターン検出部又は第二パターン検出部における検出異常の有無を検出する制御部とを備える。
【選択図】図3
Description
また、インクリメンタル検出素子群21の各検出素子101〜102は、それぞれインクリメンタルパターン11を検出し、検出したインクリメンタルパターン11に対応する図4(c)〜(d)のように位相が90度ずれたA相信号とB相信号とを、回転方向判定部24とA/D変換部26とに出力する。また、インクリメンタル検出素子群21は、検出したA相信号を第1アブソリュート検出素子群22に出力する。なお、図4(b)では、インクリメンタルパターン11用の検出素子101、102を説明するために1組のみを抜き出して説明したが、検出素子101と102の組み合わせの素子群を複数備えていても良い。
また、第1パターン発生部32は、第1アブソリュート検出素子群22から検出信号に応じた第1符号が入力され、入力された第1符号をシフトレジスタにセットして第1パターン情報を生成する。また、第1パターン発生部32は、回転方向判定部24から回転方向情報とカウント値とが入力され、入力された回転方向情報とカウント値とに応じて、シフトレジスタにセットした第1パターン情報を更新する。さらに、第1パターン発生部32は、生成した第1パターン情報を絶対位置デコード部33に出力し、または、更新した第1パターン情報を異常検出部44に出力する。
具体的には、電源投入時、第1パターン発生部32は、第1信号読み込み部31から検出信号に応じた符号が入力され、入力された検出信号に応じた符号をシフトレジスタにセットする。そして、第1パターン発生部32は、受け取った論理信号に基づく第1パターンを生成し、生成した第1パターン情報を絶対位置デコード部33に出力する。例えば、図4(e)において、第1パターン発生部32は、第1アブソリュート検出素子群22の各検出素子の検出信号を二値化した検出素子111の出力=1、検出素子113の出力=0、検出素子115の出力=1、検出素子117の出力=1、検出素子119の出力=0、検出素子121の出力=0が入力され、入力された検出信号に応じた符号をシフトレジスタの所定の位置にそれぞれセットしてパターン信号「101100」を生成する。
エンコード時、第1パターン発生部32は、回転方向判定部24から回転方向情報とカウント値が入力される。次に、第1パターン発生部32は、回転方向が正方向であればカウント値をシフトレジスタにセットしたパターンに対して左へシフトする処理(又は加算する処理)を行い、回転方向が逆方向であればカウント値をシフトレジスタにセットしたパターンに対して右へシフトする処理(又は減算する処理)を行うことでレジスタにセットされているパターンを更新する。
また、第2パターン発生部42は、絶対位置エンコーダ41から第2パターン信号が入力され、入力された第2パターン信号をシフトレジスタにセットして第2パターン情報を生成する。また、第2パターン発生部42は、回転方向判定部24から回転方向情報とカウント値とが入力される。次に、第2パターン発生部42は、回転方向が正方向であればカウント値をシフトレジスタにセットしたパターンに対して左へシフトする処理(又は加算する処理)を行いレジスタにセットされているパターンを更新する。さらに、第2パターン発生部42は、回転方向が逆方向であればカウント値をシフトレジスタにセットしたパターンに対して右へシフトする処理(又は減算する処理)を行うことでレジスタにセットされているパターンを更新する。さらにまた、第2パターン発生部42は、生成した第2パターン情報、または、更新した第2パターン情報を異常検出部44に出力する。
以上で、初期設定手順を終了する。
また、第1パターン発生部32には、第1アブソリュートパターン12の絶対位置(又は、絶対位置から見えるパターン)がセットされ、第2パターン発生部42には、第2アブソリュートパターン13の絶対位置(現在位置)がセットされている。その後、符号板1が回転した場合、インクリメンタル検出素子群21の検出素子101〜102は、それぞれインクリメンタルパターン11を検出し(ステップS101)、検出したA相信号とB相信号とを回転方向判定部24とA/D変換部26とに出力する。
次に、回転方向判定部24は、インクリメンタル検出素子群21からA相信号とB相信号とが入力される。次に、回転方向判定部24は、入力されたA相信号とB相信号とを用いて、インクリメンタル検出素子群21に対する回転方向とカウント値とを検出し(ステップS102)、検出した回転方向情報とカウント値とをカウンター部25と、第1パターン発生部32と、第2パターン発生部42とに出力する。
次に、A/D変換部26は、インクリメンタル検出素子群21からA相信号とB相信号とが入力され、入力されたA相信号とB相信号とをデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換したA相信号とB相信号とを内挿部27に出力する。次に、内挿部27は、A/D変換部26からデジタル信号に変換したA相信号とB相信号とが入力され、デジタル信号に変換したA相信号とB相信号とを用いて高分解能の相対位置情報を生成し(ステップS104)、生成した高分解能の相対位置情報を位置検出部28に出力する。
次に、位置情報出力部29は、位置検出部28から位置情報が入力され、入力された位置情報に基づいた位置情報を、エンコーダ装置20に接続されている装置、例えばロボット制御装置に出力する。
次に、異常検出部44は、回転判定部30から判定結果が入力され、入力された判定結果が低速回転の場合、判定結果に応じて、第1符号と第1パターン情報とが一致しているか否か、さらに、第2符号と第2パターン情報とが一致しているか否かを判定することで誤動作検出を行う(ステップS110)。
入力された判定結果が高速回転の場合、異常検出部44は、判定結果に応じて、第2符号と第2パターン情報とが一致しているか否かを判定することで誤動作検出を行う(ステップS111)。
一方、ステップS112で誤動作が検出されていないと判定された場合(ステップS112;No)、異常検出部44はエラー信号を生成しない。
以上の手順を、エンコード動作中、繰り返して行う。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD−ROM等の可搬媒体、USB(Universal Serial Bus) I/F(インタフェース)を介して接続されるUSBメモリー、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
20・・・エンコーダ装置
21・・・インクリメンタル検出素子群
22・・・第1アブソリュート検出素子群
23・・・第2アブソリュート検出素子群
24・・・回転方向判定部
25・・・カウンター部
26・・・A/D変換部
27・・・内挿部
28・・・位置検出部
29・・・位置情報出力部
30・・・回転判定部
31・・・第1信号読み込み部
32・・・第1パターン発生部
33・・・絶対位置デコード部
41・・・絶対位置エンコード部
42・・・第2パターン発生部
43・・・第2信号読み込み部
44・・・異常検出部
45・・・エラー出力部
Claims (8)
- パターンを有し、回転軸を中心として回転する回転部と、
前記パターンを検出する第一パターン検出部と、
前記パターン検出部とは別に前記第一パターンを検出する第二パターン検出部と、
前記第一パターン検出部又は前記第二パターン検出部における検出異常の有無を検出する制御部と
を備えるエンコーダ。 - 前記制御部は、前記第一パターン検出部の出力結果及び前記第二パターン検出部の出力結果に基づいて前記検出異常の有無を検出する異常判断手段を有する
請求項1に記載のエンコーダ。 - 前記第一パターン検出部及び前記第二パターン検出部は、互いに位相の異なる検出信号を出力可能である
請求項1又は請求項2に記載のエンコーダ。 - 前記パターンは、インクリメンタルパターンを含み、
前記第一パターン検出部は、前記インクリメンタルパターンを検出する第一光検出部を有する
請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。 - 前記パターンは、アブソリュートパターンを含み、
前記第二パターン検出部は、前記アブソリュートパターンを検出する第二光検出部を有する
請求項4に記載のエンコーダ。 - 前記制御部は、前記第一光検出部からの出力結果と前記第二光検出部からの出力結果とに基づいて前記検出異常の有無を検出する
請求項5に記載のエンコーダ。 - 測定対象の回転軸部材に固定される回転部に設けられたパターンを、第一パターン検出部及び第二パターン検出部によって検出するパターン検出工程と、
前記第一パターン検出部又は前記第二パターン検出部における検出異常の有無を、制御部によって検出する異常検出工程と
を有するエンコーダのパターン検出方法。 - 前記異常検出工程は、前記第一パターン検出部の出力結果及び前記第二パターン検出部の出力結果に基づいて前記検出異常の有無を検出することを含む
請求項7に記載のエンコーダのパターン検出方法。
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