JP2019191089A - エンコーダ - Google Patents

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Abstract

【課題】より扱いの容易なエンコーダを提供すること。【解決手段】数値制御装置に用いられるエンコーダ1であって、デジタル信号を生成する信号生成部10と、信号生成部10に対して動作を決定する設定情報を出力する設定情報出力部20と、を備え、設定情報出力部20は、入力される電圧レベルを取得する電圧レベル取得部21と、複数の設定情報から、取得された電圧レベルに応じた設定情報を選択する設定情報選択部23と、選択された設定情報を信号生成部10に送信する設定情報送信部24と、を備える。【選択図】図3

Description

本発明は、エンコーダに関する。
従来より、ディップスイッチ等のピンを用いた設定により動作する集積回路(LSI)を備えるエンコーダが知られている。このエンコーダでは、ピンを用いてLSIの動作を設定することで、LSIの動作を制御することができる。
近年では、エンコーダには、小型化の要請がある。設定用のピンを有するLSIを小型化することには限界があるため、このLSIを用いてエンコーダを小型化することには限界があった。そこで、システム(マイコン)と、LSIとを備える制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2016−146701号公報
ところで、特許文献1に記載のように、マイコン及びLSIが別体として構成される場合、マイコンは、LSIに動作を設定するための設定情報を含むプログラムを格納する。マイコンは、プログラムを実行することで、LSIに設定情報を送信する。LSIは、送信された設定情報に基づいて動作する。これにより、エンコーダが設定情報に基づいて動作する。マイコン及びLSIを別体として構成することで、LSIを小型化することができるので、エンコーダを小型化することができる。
一方、エンコーダの機種ごとにLSIの動作が異なるため、マイコンに格納するプログラムについても異ならせる必要がある。即ち、エンコーダの機種が異なれば、機種ごとに異なるプログラムをマイコンに書き込みする必要があった。そのため、プログラムに修正の必要が生じた場合には、それぞれのプログラムごとに修正版を作成する必要があった。また、エンコーダを製造するにあたり、機種ごとに異なるプログラムをマイコンに書き込む必要がある。そのため、機種ごとに合ったプログラムを書き込むための工数が増えるという問題がった。そこで、より扱いの容易なエンコーダが望まれていた。
本発明は、より扱いの容易なエンコーダを提供することを目的とする。
(1) 本発明は、数値制御装置に用いられるエンコーダ(例えば、後述のエンコーダ1)であって、デジタル信号を生成する信号生成部(例えば、後述の信号生成部10)と、前記信号生成部に対して動作を決定する設定情報を出力する設定情報出力部(例えば、後述の設定情報出力部20)と、を備え、前記設定情報出力部は、入力される電圧レベルを取得する電圧レベル取得部(例えば、後述の電圧レベル取得部21)と、複数の設定情報から、取得された電圧レベルに応じた設定情報を選択する設定情報選択部(例えば、後述の設定情報選択部23)と、選択された設定情報を前記信号生成部に送信する設定情報送信部(例えば、後述の設定情報送信部24)と、を備えるエンコーダに関する。
(2) (1)のエンコーダにおいて、前記設定情報選択部は、エンコーダのコードディスクによって生成される1回転辺りの周期的な信号数を含む設定情報を選択してもよい。
(3) (1)又は(2)のエンコーダにおいて、前記電圧レベル取得部は、入力される複数の電圧レベルを取得し、前記設定情報選択部は、複数の電圧レベルの組み合わせに応じて設定情報を選択してもよい。
(4) (1)〜(3)のいずれかのエンコーダは、取得される電圧レベルに対応する設定情報を格納する設定情報格納部(例えば、後述の設定情報格納部22)を更に備えてもよい。
本発明によれば、より扱いの容易なエンコーダを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るエンコーダの構成を示す概略図である。 一実施形態のエンコーダの他の構成を示す概略図である。 一実施形態のエンコーダの構成を示すブロック図である。
以下、本発明の一実施形態に係るエンコーダ1ついて、図1〜図3を参照して説明する。
本実施形態に係るエンコーダ1は、例えば、ロータリーエンコーダである。エンコーダ1は、数値制御装置に用いられる。エンコーダ1は、図1及び図2に示すように、信号処理用の構成として、信号生成部10と、設定情報出力部20と、を備える。
信号生成部10は、本実施形態においてはLSI(large−scale integrated circuit)である。信号生成部10は、数値制御装置(図示せず)から得られたモータ(図示せず)の角速度等をデジタル信号に変換する装置である。信号生成部10は、予め設定される設定情報に応じて動作する。信号生成部10は、例えば、A/D変換器(図示せず)の種類、スリット円板(図示せず)のスリット数、角度の位置データの補正の有無、モータ(図示せず)の磁極を判定するための信号のビット数(2ビット又は4ビット)等の設定情報に基づいて動作する。
設定情報出力部20は、本実施形態においてはマイクロコントローラである。マイコンがエンコーダの機種によらず共通のプログラムを実行することで、マイコンは、設定情報出力部20として動作する。設定情報出力部20は、信号生成部10に接続される。また、設定情報出力部20は、所定の電圧レベルを出力する設定用電源30に接続される。設定情報出力部20は、例えば、図1に示すように、Vccの電圧レベルを出力する設定用電源30に接続される。また、設定情報出力部20は、例えば、図2に示すように、接地電位の電圧レベルを出力する設定用電源30に接続される。設定情報出力部20は、信号生成部10に対して動作を決定する設定情報を出力する。設定情報出力部20は、例えば、所定の電圧レベルに応じた設定情報を信号生成部10に出力する。設定情報出力部20は、図3に示すように、電圧レベル取得部21と、設定情報格納部22と、設定情報選択部23と、設定情報送信部24と、を備える。
電圧レベル取得部21は、入力される電圧レベルを取得する。具体的には、電圧レベル取得部21は、設定用電源30の電圧レベルを取得する。電圧レベル取得部21は、取得した電圧レベルに応じて、ハイレベル又はローレベルの信号を設定情報選択部23に送る。
設定情報格納部22は、取得される電圧レベルに対応する設定情報を格納する。設定情報格納部22は、例えば、ハイレベルである電圧レベルに対応する設定情報を格納する。また、設定情報格納部22は、例えば、ローレベルである電圧レベルに対応する設定情報を格納する。即ち、設定情報格納部22は、電圧レベルに応じて複数の設定情報を格納する。
設定情報選択部23は、電圧レベル取得部21から、電圧レベルに応じた信号を取得する。設定情報選択部23は、複数の設定情報から、取得された電圧レベルに応じた設定情報を選択する。設定情報選択部23は、電圧レベル取得部21からハイレベル信号を取得した場合に、ハイレベル信号に対応する設定情報を選択する。また、設定情報選択部23は、電圧レベル取得部21からローレベル信号を取得した場合に、ローレベル信号に対応する設定情報を選択する。設定情報選択部23は、例えば、エンコーダ1のコードディスク(図示せず)によって生成される1回転辺りの周期的な信号数を含む設定情報を選択する。具体的には、設定情報選択部23は、エンコーダ1のスリット円板のスリットの数を含む設定情報を選択する。設定情報選択部23は、選択した設定情報を設定情報送信部24に送る。
設定情報送信部24は、選択された設定情報を信号生成部10に送信する。
次に、エンコーダ1の動作について説明する。
まず、エンコーダ1の電源投入時に、設定情報出力部20から信号生成部10に対して設定情報が出力される。信号生成部10は、出力された設定情報に基づいて動作する。
ここで、図1に示すように、電圧レベル取得部21が設定用電源30からVcc(ハイレベル)の電圧レベルを取得した場合、電圧レベル取得部21は、ハイレベルの信号を設定情報選択部23に送る。次いで、設定情報選択部23は、ハイレベルに対応する設定情報を設定情報格納部22から選択する。設定情報選択部23は、選択した設定情報を設定情報送信部24に送る。設定情報送信部24は、設定情報を信号生成部10に送る。信号生成部10は、送信された設定情報に基づいて動作する。
一方、図2に示すように、電圧レベル取得部21が設定用電源30から接地電位(ローレベル)の電圧レベルを取得した場合、電圧レベル取得部21は、ローレベルの信号を設定情報選択部23に送る。次いで、設定情報選択部23は、ローレベルに対応する設定情報を設定情報格納部22から選択する。設定情報選択部23は、選択した設定情報を設定情報送信部24に送る。設定情報送信部24は、設定情報を信号生成部10に送る。信号生成部10は、送信された設定情報に基づいて動作する。
以上のエンコーダ1によれば、以下の効果を奏する。
(1)エンコーダ1は、数値制御装置に用いられるエンコーダ1であって、デジタル信号を生成する信号生成部10と、信号生成部10に対して動作を決定する設定情報を出力する設定情報出力部20と、を備え、設定情報出力部20は、入力される電圧レベルを取得する電圧レベル取得部21と、複数の設定情報から、取得された電圧レベルに応じた設定情報を選択する設定情報選択部23と、選択された設定情報を信号生成部に送信する設定情報送信部24と、を備える。
これにより、入力される電圧レベルを変更するだけで、信号生成部10に設定される設定情報を容易に変更することができる。したがって、単一の設定情報が設定情報出力部20に格納されている場合に比べ、プログラム変更時の手間や、製造時の工程変更の工数を削減することができ、より扱いの容易なエンコーダ1を提供することができる。
(2)設定情報選択部23は、エンコーダ1のコードディスクによって生成される1回転辺りの周期的な信号数を含む設定情報を選択する。これにより、エンコーダ1をロータリーエンコーダ1として動作させることができる。
(3)エンコーダ1は、取得される電圧レベルに対応する設定情報を格納する設定情報格納部22を更に備える。これにより、エンコーダ1の機種ごとに選択的に設定情報を格納する必要がなく、全ての機種の設定情報を格納することができる。したがって、機種ごとに設定情報含むプログラムを作製する必要がないので、より扱いの容易なエンコーダ1を提供することができる。
以上、本発明のエンコーダの好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態において、設定用電源30は、1つとして説明されたが、これに制限されない。例えば、設定用電源30は、複数設けられてもよい。電圧レベル取得部21は、入力される複数の電圧レベルを取得してもよい。設定情報選択部23は、複数の電圧レベルの組み合わせに応じて設定情報を選択してもよい。例えば、設定用電源30は、複数設けられ、信号レベルで2進数を示すようにしてもよい。例えば、設定用電源30は、2つ設けられ、00、01、10、11の4つの電圧レベルを示すようにしてもよい。設定情報選択部23は、4つの電圧レベルのいずれかに基づいて設定情報を選択してもよい。設定用電源30を単に増やすのみで信号生成部10の設定を変更することができる。したがって、より簡易な構成で設定変更可能なエンコーダ1を提供することができる。
また、上記実施形態において、エンコーダ1は、ロータリーエンコーダを例に説明されたが、これに制限されない。エンコーダ1は、例えば、リニアエンコーダであってもよい。
また、上記実施形態において、設定情報選択部23は、一例として、スリット円板のスリットの数を含む設定情報を選択するとしたが、これに制限されない。即ち、設定情報は、エンコーダ1のコードディスクによって生成される1回転辺りの周期的な信号数を含む情報であればよい。エンコーダ1は、スリットの数を計数する光学式エンコーダに限定されず、例えば、磁界変化によって生成される周期的な信号数を計数する磁気式エンコーダであってもよい。
1 エンコーダ
10 信号生成部
20 設定情報出力部
21 電圧レベル取得部
22 設定情報格納部
23 設定情報選択部
24 設定情報送信部
30 設定用電源

Claims (4)

  1. 数値制御装置に用いられるエンコーダであって、
    デジタル信号を生成する信号生成部と、
    前記信号生成部に対して動作を決定する設定情報を出力する設定情報出力部と、
    を備え、
    前記設定情報出力部は、
    入力される電圧レベルを取得する電圧レベル取得部と、
    複数の設定情報から、取得された電圧レベルに応じた設定情報を選択する設定情報選択部と、
    選択された設定情報を前記信号生成部に送信する設定情報送信部と、
    を備えるエンコーダ。
  2. 前記設定情報選択部は、エンコーダのコードディスクによって生成される1回転辺りの周期的な信号数を含む設定情報を選択する請求項1に記載のエンコーダ。
  3. 前記電圧レベル取得部は、入力される複数の電圧レベルを取得し、
    前記設定情報選択部は、複数の電圧レベルの組み合わせに応じて設定情報を選択する請求項1又は2に記載のエンコーダ。
  4. 取得される電圧レベルに対応する設定情報を格納する設定情報格納部を更に備える請求項1から3のいずれかに記載のエンコーダ。
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