JP2541809B2 - Encoder open phase detector - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、工作機械等の回転駆動状態をパルスエンコ
ーダを介して常時監視し、回転制御を行う装置におい
て、パルスエンコーダからの出力パルスの欠相を検出
し、装置の暴走等を防止するエンコーダ欠相検出装置に
関する。Description: [Industrial field of application] The present invention relates to a device for constantly monitoring the rotational driving state of a machine tool or the like via a pulse encoder and controlling the rotation, in which there is no output pulse from the pulse encoder. The present invention relates to an encoder open phase detection device that detects a phase and prevents the device from running away.
［従来の技術］ 従来、例えば、ホブ盤等の工作機械において、ある１
つの回転駆動軸と、該回転駆動軸に応動する他の１つの
回転動作軸が存在する。この場合、前記回転駆動軸の動
作端点には砥石等の工具を取り付け、一方、前記回転動
作軸の動作端点にワークを取り付けて加工する際には、
前記回転駆動軸と回転動作軸は同期運転をする必要があ
る。このため、第１図に例示するように、変速機12を介
して砥石14を回転駆動する主軸モータ10にはパルスエン
コーダ16を設けて回転方向、回転角を検出し、その出力
を同期割出回路17を介してサーボ制御部20に与え、該サ
ーボ制御部20の出力はワーク18を回転するワーク回転モ
ータ19を制御すると共に、送り用サーボモータ駆動装置
22を介して切込駆動用モータ24を制御している。[Prior Art] Conventionally, for example, in machine tools such as hobbing machines,
There is one rotary drive shaft and one other rotary motion shaft responsive to the rotary drive shaft. In this case, a tool such as a grindstone is attached to the operation end point of the rotary drive shaft, while a workpiece is attached to the operation end point of the rotary operation shaft for machining,
It is necessary that the rotary drive shaft and the rotary operation shaft are synchronously operated. Therefore, as illustrated in FIG. 1, a pulse encoder 16 is provided in the main shaft motor 10 that rotationally drives the grindstone 14 via the transmission 12, the rotation direction and the rotation angle are detected, and the output thereof is synchronously indexed. It is given to the servo control unit 20 via the circuit 17, and the output of the servo control unit 20 controls the work rotation motor 19 that rotates the work 18, and also the feed servo motor drive device.
The cutting drive motor 24 is controlled via 22.
前記パルスエンコーダ16からの出力は互いに90゜位相
差をもつ２相のパルス信号Ａ相とＢ相に変換されて出力
され、Ａ相とＢ相との関係は、正転時にはＡ相がハイレ
ベルの時はＢ相がローレベルからハイレベルに変化し、
Ａ相がローレベルの時はＢ相はハイレベルからローレベ
ルに変化する。また、逆転時にはＡ相がハイレベルの時
はＢ相はハイレベルからローレベルに変化し、Ａ相がロ
ーレベルの時、Ｂ相はローレベルからハイレベルに変化
するようになっている。The output from the pulse encoder 16 is converted into a two-phase pulse signal A phase and B phase having a phase difference of 90 ° and output. The relationship between the A phase and the B phase is that the A phase is at a high level during normal rotation. At the time of, phase B changes from low level to high level,
When phase A is low level, phase B changes from high level to low level. Further, during reverse rotation, when the A phase is at the high level, the B phase changes from the high level to the low level, and when the A phase is at the low level, the B phase changes from the low level to the high level.
然しながら、パルスエンコーダ16から出力されるパル
スは欠相する場合があり、この欠相が機械的な振動に起
因する散発的なものか、またはパルスエンコーダ16とサ
ーボ制御部20とが接続される配線の断線若しくはパルス
エンコーダ16の破損による連続的なものなのかの判定が
困難である。However, the pulse output from the pulse encoder 16 may have an open phase, and this open phase is sporadic due to mechanical vibration, or the wiring connecting the pulse encoder 16 and the servo control unit 20. It is difficult to determine whether the signal is continuous due to disconnection of the wire or breakage of the pulse encoder 16.
このため、散発的に発生する欠相であっても工作機械
を停止させて稼働率を低下させることがあるとともに、
判定を遅らせることにより砥石14とワーク18の回転に多
大な同期ずれを発生させ、ワーク18の加工精度を低下さ
せるという問題がある。For this reason, the machine tool may be stopped to reduce the operating rate even if there is a sporadic phase loss.
By delaying the determination, there is a problem in that the rotation of the grindstone 14 and the work 18 is greatly deviated from each other and the machining accuracy of the work 18 is deteriorated.
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記の問題を解決するためになされたもので
あって、機械的な振動に起因する散発的なパルスの欠相
を検出することなく、エンコーダの破損等による連続的
な欠相を適当な時間遅れをもって検出するエンコーダ欠
相検出装置を提供することを目的とする。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in order to solve the above problems, and damages an encoder without detecting sporadic pulse open phases due to mechanical vibration. It is an object of the present invention to provide an encoder open phase detecting device which detects continuous open phase due to the above factors with an appropriate time delay.
［問題点を解決するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は、例えば、第
２図、第３図、第４図に示すように、 エンコーダ（16）のＡ相またはＢ相パルス（第４図
中、「Ａ相」、「Ｂ相」の波形参照）の欠相を検出する
装置であって、 エッジ検出手段（XNOR1）パルス周期監視手段（M/
M1、M/M2、XNOR2）と計数手段（30）とを有し、 エッジ検出手段は、Ａ相パルスとＢ相パルスのエッジ
（第４図中、「カウンタクロック」の波形参照）を検出
して出力し、 パルス周期監視手段は、Ａ相パルスまたはＢ相パルス
のいずれか一方のパルスが所定時間（Ｔ）到来しないと
きに、計数禁止解除信号（第４図中の「M/M2−Ｑ」の波
形中、ハイレベルからローレベルへの２度目の立ち下が
りエッジ）を出力し、 計数手段は、計数禁止解除信号が供給された後に、検
出されているエッジの計数を開始し、エッジの計数値が
所定設定値（Ｎ）になったときに（第４図の「カウンタ
値Ｎ」の値が「０」になったときに）、欠相状態を表す
信号（第４図中、「カウンタ ゼロ」の波形参照、Err
の波形と考えてもよい。）を出力することを特徴とす
る。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides, for example, as shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. A device for detecting a missing phase of a phase pulse (refer to the waveforms of "A phase" and "B phase" in FIG. 4), which is edge detection means (XNOR 1 ) pulse cycle monitoring means (M /
M 1 , M / M 2 , XNOR 2 ) and counting means (30), and the edge detection means is the edge of the A-phase pulse and the B-phase pulse (see the waveform of “counter clock” in FIG. 4). And outputs the pulse cycle monitoring means, and when either one of the A-phase pulse and the B-phase pulse does not arrive for a predetermined time (T), the pulse cycle monitoring means outputs a counting prohibition release signal (“M / The second falling edge from the high level to the low level in the waveform of "M2-Q" is output, and the counting means starts counting the detected edges after the count prohibition release signal is supplied. However, when the count value of the edges reaches the predetermined set value (N) (when the value of the "counter value N" in FIG. 4 becomes "0"), a signal indicating the open phase state (the fourth In the figure, refer to the "Counter Zero" waveform, Err
It may be considered as the waveform of. ) Is output.
この場合、エッジ検出手段は排他的論理和手段により
構成し、周期監視手段は一対の遅延論理手段とこの一対
の遅延論理手段の出力側に接続される排他的論理和手段
により構成し、計数手段はプリセットカウンタにより構
成することができる。In this case, the edge detecting means is composed of exclusive OR means, the period monitoring means is composed of a pair of delay logic means and an exclusive OR means connected to the output side of the pair of delay logic means, and the counting means. Can be configured by a preset counter.
遅延論理手段としては、リトリガラブル単安定マルチ
バイブレータを用いることができる。A retriggerable monostable multivibrator can be used as the delay logic means.
［実施態様］ 次に、本発明に係るエンコーダ欠相検出手段について
好適な実施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。[Embodiment] Next, a preferred embodiment of the encoder phase loss detecting means according to the present invention will be given and described in detail below with reference to the accompanying drawings.
第２図は本発明の工作機械のエンコーダ欠相検出装置
を備えた実施態様（従来例と同一部分については同一符
号を付す）を示すブロック図で、変速機12を介して砥石
14を回転駆動する主軸モータ10にはパルスエンコーダ16
を設けて回転方向、回転角を検出し、その出力をエンコ
ーダ欠相検出装置50の一方の出力を介して同期割出回路
17に入力し、該同期割出回路17の出力はサーボ制御部20
に与えられ、ワーク回転モータ19を制御する。一方、エ
ンコーダ欠相検出装置50の他方の出力側は警報発生回路
60に接続されると共に、切込位置決め制御回路70に接続
され、送り用サーボモータ駆動装置22を介して切込駆動
用モータ24を制御する構成となっている。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment (the same parts as those in the conventional example are designated by the same reference numerals) including the encoder open phase detecting device for a machine tool according to the present invention.
A pulse encoder 16 is installed in the spindle motor 10 that drives 14 to rotate.
Is provided to detect the rotation direction and the rotation angle, and the output thereof is output via one output of the encoder open phase detection device 50 to the synchronous indexing circuit.
17 and the output of the synchronous indexing circuit 17 is the servo control unit 20.
To control the work rotation motor 19. On the other hand, the other output side of the encoder open phase detection device 50 is an alarm generation circuit.
In addition to being connected to the cutting position control circuit 70, the cutting driving motor 24 is controlled via the feed servo motor driving device 22.
一方、前記エンコーダ欠相検出装置50は、第３図のブ
ロック図に示すように、一対のリトリガラブル単安定マ
ルチバイブレータ（以下M/Mと表す）、M/M1、M/M2の一
方のクロック入力部にＡ相のパルス信号、他方のクロッ
ク入力部にパルスエンコーダ16からのＢ相のパルス信号
を夫々立ち上がりエッジで入力し、該M/M1、M/M2の出力
を一対のエクスクルーシブノアゲート（以下、XNORと表
す）XNOR1、XNOR2の中、一方のXNOR2を介してプリセッ
ト減算カウンタ30のプリセット入力部に入力し、同時
に、他方のXNOR1を介して前記プリセット減算カウンタ3
0のクロック入力部に入力させる。該プリセット減算カ
ウンタ30は、プリセット入力がローレベルの時に欠相し
ない側のパルスによって該プリセット減算カウンタ30の
プリセット値Ｎから減算を行い、その値が０になった時
に信号を出力し、該信号は出力部に接続され、RSフリッ
プフロップ32によりラッチされ、エラー信号Errが出力
される構成となっている。On the other hand, the encoder open phase detection device 50, as shown in the block diagram of FIG. 3, includes one of a pair of retriggerable monostable multivibrators (hereinafter referred to as M / M), M / M 1 and M / M 2 . The A phase pulse signal is input to the clock input section and the B phase pulse signal from the pulse encoder 16 is input to the other clock input section at each rising edge, and the outputs of the M / M 1 and M / M 2 are paired together. NOR gate (hereinafter referred to as XNOR) Of XNOR 1 and XNOR 2 , input to the preset input section of the preset subtraction counter 30 via one XNOR 2 and at the same time to the preset subtraction counter 3 via the other XNOR 1.
Input to 0 clock input section. The preset subtraction counter 30 subtracts from the preset value N of the preset subtraction counter 30 by a pulse on the side that does not open phase when the preset input is low level, and outputs a signal when the value becomes 0, Is connected to the output section, is latched by the RS flip-flop 32, and outputs the error signal E rr .
次に、本発明の動作を、Ａ相、Ｂ相共に、正常時の場
合、およびいずれか一方が欠相している場合について説
明する。Next, the operation of the present invention will be described for the case where both the A phase and the B phase are normal and the case where either one is missing.
第４図は第３図に示すエンコーダ欠相検出装置50の動
作タイミングチャートで、図中、一点鎖線の左側はＡ
相、Ｂ相共に正常時、一点鎖線より右側はＢ相欠相時の
動作を示す。FIG. 4 is an operation timing chart of the encoder open phase detecting device 50 shown in FIG. 3, in which the left side of the alternate long and short dash line is A
When both the phase and the B phase are normal, the operation on the right side of the alternate long and short dash line shows the phase B open phase.
正常時においては： （１） Ａ相パルスは、M/M1のクロック入力端子と、XN
OR1の一方の入力端子に入力される。この時、入力はハ
イレベルであるとする。一方、Ａ相と90゜の位相差の関
係にあるＢ相パルスは、M/M2のクロック入力端子と、XN
OR1の他方の入力端子に入力される。In normal condition: (1) A-phase pulse is sent to M / M 1 clock input terminal and XN
Input to one input terminal of OR 1 . At this time, the input is at high level. On the other hand, the B-phase pulse, which has a 90 ° phase difference with the A-phase, has a clock input terminal of M / M 2 and XN
Input to the other input terminal of OR 1 .
（２） （１）の入力の結果： M/M1の出力端子Ｑにはハイレベルの信号が出力されて
XNOR2の一方の端子に入力される。M/M2の出力端子には
ハイレベルの信号が出力され、XNOR2の他方の端子に入
力される。(2) Result of input of (1): A high level signal is output to the output terminal Q of M / M 1.
Input to one terminal of XNOR 2 . A high level signal is output to the output terminal of M / M 2 and input to the other terminal of XNOR 2 .
（３） XNOR1の一方の一端子にはＡ相のパルス、他方
の端子にはＢ相のパルスが入力されるが、この時、入力
状態が一致しておれば、ハイレベルの信号が出力され
る。(3) A-phase pulse is input to one terminal of XNOR 1 and a B-phase pulse is input to the other terminal. At this time, if the input states match, a high-level signal is output. To be done.
（２）の結果： XNOR2の一方の端子にはM/M1のハイレベル出力、他方
の端子はM/M2のハイレベル出力が入力され、入力状態が
常に一致しているため、出力は常にハイレベルである。Result of (2): High-level output of M / M 1 is input to one terminal of XNOR 2 , and high-level output of M / M 2 is input to the other terminal. Is always at a high level.
（４） （３）の結果： プリセット減算カウンタ30のクロック入力端子にはXN
OR1の出力パルスが入力される。また、プリセット入力
端子はハイレベルの信号が入力される。プリセット入力
端子はローレベル状態の入力でプリセットが解除される
が、Ａ相、Ｂ相のパルスが共に正常な状態の時は、前述
のように、ハイレベルに保持されるため、プリセット減
算カウンタ30は動作しない。従って、減算カウンタ30の
出力はローレベルを維持し、RSフリップフロップ32は作
動せず、RSフリップフロップ32からのエラー信号Errは
出力されない。(4) Result of (3): XN is connected to the clock input terminal of the preset subtraction counter 30.
The output pulse of OR 1 is input. A high level signal is input to the preset input terminal. The preset input terminal is released by the input in the low level state, but when both the A-phase and B-phase pulses are in the normal state, it is held at the high level as described above, so the preset subtraction counter 30 Does not work. Therefore, the output of the subtraction counter 30 maintains the low level, the RS flip-flop 32 does not operate, and the error signal E rr from the RS flip-flop 32 is not output.
次に、いずれか一方が欠相時、例えば、Ａ相が正常で
Ｂ相が欠相時の動作を示す。Next, the operation when one of the phases is open, for example, the phase A is normal and the phase B is open is shown.
Ｂ相欠相時においては： （１） Ａ相のパルスはM/M1のクロク入力端子と、XNOR
1の一方の端子に入力される。この場合にも、入力はハ
イレベルであるとする。Ａ相パルスと90゜の位相差のあ
るＢ相のパルスはM/M2のクロック入力端子と、XNOR1の
他方の端子に入力される。When the B phase is out of phase: (1) The A phase pulse is connected to the clock input terminal of M / M 1 and XNOR.
Input to one terminal of 1 . In this case also, the input is assumed to be high level. The B-phase pulse having a 90 ° phase difference from the A-phase pulse is input to the clock input terminal of M / M 2 and the other terminal of XNOR 1 .
（２） （１）の入力の結果： M/M1の出力端子にはハイレベルが出力され、XNOR2の
一方の端子に入力される。(2) Result of input in (1): High level is output to the output terminal of M / M 1 and is input to one terminal of XNOR 2 .
M/M2の出力端子にはＢ相パルスが欠相しているためＴ
（ms）時間後、ローレベルが出力される。なお、時間Ｔ
（ms）は後述のM/M2の時定数である。M/M2の出力はXNOR
2の他の入力端子に入力される。Since the phase B pulse is missing at the output terminal of M / M 2 , T
After (ms) time, low level is output. The time T
(Ms) is the time constant of M / M 2 described later. M / M 2 output is XNOR
Input to the other 2 input terminals.
（３） XNOR1の一方の端子にはＡ相のパルス、他方の
端子にＢ相のパルスが入力されるが、入力状態がローレ
ベルで一致した時にハイレベルの出力パルスが出力され
る。(3) An A-phase pulse is input to one terminal of XNOR 1 and a B-phase pulse is input to the other terminal, but a high-level output pulse is output when the input states match at a low level.
XNOR2の一方の端子にはM/M1からのハイレベル、他方
の端子にはM/M2からのローレベルが入力され、入力状態
が常に不一致であるため、出力は常にローレベルとな
る。The high level from M / M 1 is input to one terminal of XNOR 2 , and the low level from M / M 2 is input to the other terminal, and the input state is always inconsistent, so the output is always low level. .
（４） （３）の結果： プリセット減算カウンタ30のクロック入力端子にはXN
OR1の出力パルスが入力される。また、プリセット入力
端子にはローレベルが入力される。プリセット入力端子
はローレベルの状態が解除されて、プリセット値Ｎから
クロック入力端子の入力パルスの立ち上がりエッジで減
算されて零状態になった時に出力（ゼロ）端子よりハイ
レベルのパルスが出力される。(4) Result of (3): XN is connected to the clock input terminal of the preset subtraction counter 30.
The output pulse of OR 1 is input. Also, a low level is input to the preset input terminal. When the preset input terminal is released from the low level state and subtracted from the preset value N at the rising edge of the input pulse of the clock input terminal to become the zero state, a high level pulse is output from the output (zero) terminal. .
（５） （４）の結果： プリセット減算カウンタ30から出力されるハイレベル
のパルスは、RSフリップフロップ32のセット入力端子に
立ち上がりエッジで入力されてラッチされ、出力端子Ｑ
よりハイレベルのエラー信号Errを出力する。RSフリッ
プフロップ32は所定の外部信号でリセットされるまでそ
の状態を保持する。(5) Result of (4): The high-level pulse output from the preset subtraction counter 30 is input to the set input terminal of the RS flip-flop 32 at the rising edge and latched, and the output terminal Q
Outputs a higher level error signal E rr . The RS flip-flop 32 holds its state until it is reset by a predetermined external signal.
（６） 以上、Ｂ相パルスが欠相である時について説明
したが、Ａ相パルスが欠相の場合も全く同様にRSフリッ
プフロップ32の出力端子Ｑよりハイレベルのエラー信号
Errが出力される。(6) Although the case where the B-phase pulse is open-phase has been described above, when the A-phase pulse is open-phase, the high-level error signal from the output terminal Q of the RS flip-flop 32 is similarly performed.
E rr is output.
前記RSフリップフロップ32のハイレベル出力はエンコ
ーダ欠相検出装置50の出力信号として警報発生回路60に
入力されて警報を発生すると共に、切込位置決め制御装
置70に入力され、送り用サーボモータ駆動装置22を介し
て切込駆動用モータ24を制御し、切込テーブルの停止あ
るいは後退等の処理を行わせて加工不良を防止する。前
記リトリガラブル単安定マルチバイブレータはクロック
入力のエッジでトリガされて時間幅一定Ｔのパルスを出
力する。パルス出力中にクロック入力により再トリガさ
れた場合には、その時点から時間幅Ｔのパルスを出力す
る。この特性を利用して時間幅Ｔより短い周期のパルス
を入力すると、出力はハイレベルを維持することが出来
る。この時の時間幅Ｔは次式により求められる。The high level output of the RS flip-flop 32 is input to the alarm generation circuit 60 as an output signal of the encoder phase loss detection device 50 to generate an alarm, and is also input to the notch positioning control device 70 to feed the servo motor drive device. The cutting drive motor 24 is controlled via 22 to perform processing such as stopping or retracting the cutting table to prevent machining defects. The retriggerable monostable multivibrator outputs a pulse having a constant time width T by being triggered by an edge of a clock input. When retriggered by the clock input during pulse output, a pulse of time width T is output from that point. If a pulse having a period shorter than the time width T is input using this characteristic, the output can be maintained at a high level. The time width T at this time is calculated by the following equation.
但し、 T:リトリガラブル単安定マルチバイブレータの出力パル
スの時間幅（時定数） k:検出回数に反比例し、検出回転角Ｎに比例する装置系
の安定性に関係する定数 GD2:回転体のホイール径Ｄと重量Ｇによって求められる
機械系の慣性モーメント PGR:パルスエンコーダの分解能 ここで、GD2が大きい程、装置系が安定してハンチン
グが生じにくい。また、PGRが大きい程、GSV（サーボゲ
イン）が大きい程、装置系が不安定でハンチング易い。
ハッチングが高い周波数領域で発生すると、誤検出し易
くなる。一方、Ｔを小さくすると、誤検出の虞は少なく
なるが、欠相した時の検出が困難になる。すなわち、パ
ルスエンコーダを高回転しないと、欠相を検出しなくな
るので、使用回転数領域と安定性が両立する値にｋを設
定すればよい。 However, T: time width (time constant) of output pulse of retriggerable monostable multivibrator k: inversely proportional to the number of times of detection and proportional to the detected rotation angle N, which is related to the stability of the system GD 2 : The wheel of the rotating body Moment of inertia of mechanical system P GR calculated by diameter D and weight G GR : Resolution of pulse encoder Here, the larger GD 2 is, the more stable the system is and the less likely hunting occurs. Also, the larger P GR and the larger G SV (servo gain), the more unstable the system is and the easier it is to hunt.
If the hatching occurs in the high frequency region, false detection is likely to occur. On the other hand, if T is made smaller, the possibility of erroneous detection is reduced, but it becomes difficult to detect when there is a phase loss. That is, if the pulse encoder is not rotated at a high speed, the phase loss will not be detected, so k may be set to a value that makes the used rotation speed region compatible with the stability.
また、プリセット減算カウンタ30の設定値Ｎは、欠相
が生じてから異常信号を出力するまでのパルスエンコー
ダの回転角を設定するためのもので、すなわち、欠相を
検出してから欠相していない方のパルスをＮカウントし
て、異常信号が出力するまでの回路の遅延時間でＮの値
が小さ過ぎると誤検出する虞がある。従って、装置の条
件に合わせて遅延時間を選択し、誤時間より換算してＮ
の値を設定することにより誤動作を防止することが出来
る。Further, the preset value N of the preset subtraction counter 30 is for setting the rotation angle of the pulse encoder from the occurrence of the phase loss to the output of the abnormal signal, that is, the phase loss after detecting the phase loss. There is a risk of erroneously detecting that the value of N is too small in the delay time of the circuit until the abnormal signal is output by counting N pulses of the other pulses. Therefore, select the delay time according to the condition of the device and convert it from the error time to N
It is possible to prevent malfunction by setting the value of.
［発明の効果］ 上記のように、本発明によれば、エンコーダのＡ相ま
たはＢ相パルスのいずれか一方のパルスが所定時間到来
しないときに、パルス周期監視手段から計数禁止解除信
号を出力し、この計数禁止解除信号が供給された後に、
計数手段が、エッジ検出手段により検出されているＡ相
またはＢ相パルスのエッジの計数を開始し、このエッジ
の計数値が所定設定値になったときに、欠相状態を表す
信号を出力するようにしている。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when either one of the A-phase pulse and the B-phase pulse of the encoder does not arrive for a predetermined time, the pulse cycle monitoring means outputs the counting prohibition cancellation signal. , After this counting prohibition release signal is supplied,
The counting means starts counting the edges of the A-phase or B-phase pulse detected by the edge detecting means, and outputs a signal indicating a phase loss state when the count value of this edge reaches a predetermined set value. I am trying.
このため、エンコーダの欠相を適当な時間遅れをもっ
て検出することができ、機械的な振動に起因する散発的
な欠相を検出することなく、エンコーダとサーボ制御部
とが接続される配線の断線またはエンコーダの破損によ
る連続的な欠相のみを検出することができる。Therefore, the phase loss of the encoder can be detected with an appropriate time delay, and the disconnection of the wiring that connects the encoder and the servo control unit without detecting sporadic phase loss caused by mechanical vibration. Alternatively, it is possible to detect only continuous phase loss due to encoder damage.
したがって、散発的な欠相によって工作機械を停止さ
せることがなく、稼働率を向上させることが可能となる
とともに、検出された欠相信号によって工作機械のテー
ブル駆動装置等を制御し、同期不良および暴走が原因で
発生するワークの加工不良を未然に防止することができ
るという効果が得られる。Therefore, it is possible to improve the operating rate without stopping the machine tool due to sporadic phase loss, and to control the table drive device of the machine tool or the like by the detected phase loss signal to prevent synchronization failure and It is possible to prevent the defective machining of the work caused by the runaway.
なお、上記の本発明の説明においては、特定の論理素
子を例示したが、本発明に使用される論理素子は例示さ
れた素子に限定されるものではなく、本発明は上記の論
理結果を得る他の論理手段の組み合わせを含むものであ
ることは謂うまでもない。In the above description of the present invention, a specific logic element is illustrated, but the logic element used in the present invention is not limited to the illustrated element, and the present invention obtains the above logical result. It goes without saying that it includes a combination of other logical means.
第１図は、従来のエンコーダを使用した工作機械のブロ
ック図、 第２図は本発明のエンコーダ欠相検出装置を具備した工
作機械の実施態様のブロック回路図、 第３図は本発明のエンコーダ欠相検出装置のブロック回
路図、 第４図は第３図のブロック回路を構成する要素の信号の
タイムチャートである。 10……主軸モータ、12……変速機 14……砥石、16……パルスエンコーダ 18……ワーク、19……ワーク回転モータ 20……サーボ制御部 22……送り用サーボモータ駆動装置 24……切込駆動用モータ 30……プリセット減算カウンタ 32……RSフリップフロップ 50……エンコーダ欠相検出装置 60……警報発生回路 70……切込位置決め制御回路 M/M……リトリガラブル単安定マルチバイブレータ XNOR……エクスクルーシブノアゲートFIG. 1 is a block diagram of a machine tool using a conventional encoder, FIG. 2 is a block circuit diagram of an embodiment of a machine tool equipped with an encoder open phase detecting device of the present invention, and FIG. 3 is an encoder of the present invention. FIG. 4 is a block circuit diagram of the phase loss detecting device, and FIG. 4 is a time chart of signals of elements constituting the block circuit of FIG. 10 …… Spindle motor, 12 …… Transmission 14 …… Whetstone, 16 …… Pulse encoder 18 …… Work, 19 …… Work rotation motor 20 …… Servo control unit 22 …… Feed servo motor drive 24 …… Depth drive motor 30 …… Preset subtraction counter 32 …… RS flip-flop 50 …… Encoder open phase detection device 60 …… Alarm generation circuit 70 …… Deposition positioning control circuit M / M …… Retriggerable monostable multivibrator XNOR ...... Exclusive NOR Gate
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−76412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−123385（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−136293（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−79305（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−174763（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−154110（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−187812（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−189460（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−207967（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−247921（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−10139（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−44262（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−146915（ＪＰ，Ｕ)Continuation of the front page (56) Reference JP-A-57-76412 (JP, A) JP-A-58-123385 (JP, A) JP-A-58-136293 (JP, A) JP-A-59-79305 (JP , A) JP 59-174763 (JP, A) JP 60-154110 (JP, A) JP 60-187812 (JP, A) JP 61-189460 (JP, A) JP 61-207967 (JP, A) JP 61-247921 (JP, A) Actually opened 57-10139 (JP, U) Actually opened 62-44262 (JP, U) Actually opened 62-146915 (JP, U)
Claims (3)
を検出する装置であって、 エッジ検出手段とパルス周期監視手段と計数手段とを有
し、 前記エッジ検出手段は、Ａ相パルスとＢ相パルスのエッ
ジを検出して出力し、 前記パルス周期監視手段は、Ａ相パルスまたはＢ相パル
スのいずれか一方のパルスが所定時間到来しないとき
に、計数禁止解除信号を出力し、 前記計数手段は、前記計数禁止解除信号が供給された後
に、前記検出されているエッジの計数を開始し、エッジ
の計数値が所定設定値になったときに、欠相状態を表す
信号を出力することを特徴とするエンコーダ欠相装置。1. An apparatus for detecting a missing phase of an A-phase or B-phase pulse of an encoder, comprising edge detection means, pulse period monitoring means, and counting means, wherein the edge detection means is an A-phase pulse. The edge of the B-phase pulse is detected and output, and the pulse cycle monitoring means outputs a counting prohibition release signal when either one of the A-phase pulse and the B-phase pulse does not arrive for a predetermined time, The means starts counting the detected edges after the counting prohibition cancellation signal is supplied, and outputs a signal indicating a phase loss state when the count value of the edges reaches a predetermined set value. An encoder phase loss device.
て、 前記エッジ検出手段は排他的論理和手段により構成さ
れ、 前記周期監視手段は一対の遅延論理手段とこの一対の遅
延論理手段の出力側に接続される排他的論理和手段によ
り構成され、 前記計数手段はプリセットカウンタにより構成されるこ
とを特徴とするエンコーダ欠相装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the edge detecting means is composed of exclusive OR means, and the period monitoring means is a pair of delay logic means and outputs of the pair of delay logic means. An encoder phase loss apparatus, characterized in that it is constituted by an exclusive OR means connected to the side, and the counting means is constituted by a preset counter.
て、前記一対の遅延論理手段はリトリガラブル単安定マ
ルチバイブレータであって、各々のリトリガラブル単安
定マルチバイブレータの時定数Ｔを次式、 但し、 T:リトリガラブル単安定マルチバイブレータの出力パル
スの時間幅（時定数） k:検出回数に反比例し、検出回転角に比例する装置系の
安定性に関する定数 GD2:回転体のホイール径Ｄと重量Ｇに関する慣性モーメ
ント PGY:エンコーダの分解能 により求めてなるエンコーダ欠相検出装置。3. The apparatus according to claim 2, wherein the pair of delay logic means are retriggerable monostable multivibrators, and the time constant T of each retriggerable monostable multivibrator is expressed by the following equation: However, T: Time width (time constant) of the output pulse of the retriggerable monostable multivibrator k: Constant that is inversely proportional to the number of detections and proportional to the detected rotation angle GD 2 : Wheel diameter D of the rotating body Moment of inertia for weight G P GY : Encoder open-phase detection device obtained from the encoder resolution.
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|---|---|---|---|
| JP62022892A JP2541809B2 (en) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | Encoder open phase detector |
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| JP62022892A JP2541809B2 (en) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | Encoder open phase detector |
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| JPS63190582A JPS63190582A (en) | 1988-08-08 |
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-
1987
- 1987-02-02 JP JP62022892A patent/JP2541809B2/en not_active Expired - Fee Related
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