JP2861712B2 - Linear encoder - Google Patents

Linear encoder

Info

Publication number
JP2861712B2
JP2861712B2 JP5045764A JP4576493A JP2861712B2 JP 2861712 B2 JP2861712 B2 JP 2861712B2 JP 5045764 A JP5045764 A JP 5045764A JP 4576493 A JP4576493 A JP 4576493A JP 2861712 B2 JP2861712 B2 JP 2861712B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
pickup
pulse
signal
detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP5045764A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06235608A (en
Inventor
秀毅 松浦
智広 荒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Auto Body Co Ltd
Original Assignee
Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Auto Body Co Ltd filed Critical Toyota Auto Body Co Ltd
Priority to JP5045764A priority Critical patent/JP2861712B2/en
Publication of JPH06235608A publication Critical patent/JPH06235608A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2861712B2 publication Critical patent/JP2861712B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スリットゲージを移動
することにより長距離にわたってパルス信号を出力可能
としたリニアエンコーダに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear encoder capable of outputting a pulse signal over a long distance by moving a slit gauge.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来において、図11に示されるよう
に、スリットゲージ1が固定部5側に固定されており、
パルス検出器(以下単にピックアップという)2が可動
部6側に設けられており、ピックアップ2が移動するこ
とにより可動部6の移動量が検知されていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 11, a slit gauge 1 is fixed to a fixing portion 5 side.
A pulse detector (hereinafter simply referred to as a pickup) 2 is provided on the movable section 6 side, and the movement of the movable section 6 is detected by the movement of the pickup 2.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
自動クレーンのような工場内のクレーン等の位置決めを
行う場合においては、可動部6としてのクレーンの移動
距離が長くなるので、リニア方式の場合スリットゲージ
1をその移動距離の長さの分だけ設けなければならな
い。スリットゲージ1は精密にスリットを形成して製作
されるものであるので、コスト高になるという問題があ
った。また、長いスリットゲージを製作することは精度
保持上難しく、かつ破損しやすいため、設置等の取扱い
に注意を必要とするなどの解決すべき課題があった。ま
た、回転式の場合は比較的ローコストであるが、モータ
と機械とにスベリなどの不具合があった場合、直接位置
を検出していないため、位置を誤る怖れがあった。
However, when positioning a crane in a factory such as an automatic crane, for example, the moving distance of the crane as the movable portion 6 becomes long. 1 must be provided for the length of the movement distance. Since the slit gauge 1 is manufactured by precisely forming slits, there is a problem that the cost is increased. Also, it is difficult to manufacture a long slit gauge for maintaining accuracy, and it is liable to be damaged. In the case of the rotary type, the cost is relatively low. However, when there is a problem such as slippage between the motor and the machine, the position may not be detected directly because the position is not directly detected.

【0004】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、スリットゲージを可動部側に設ける
ことにより長距離で、低コストであるとともに取扱いが
容易なリニアエンコーダを提供することを第1の目的と
する。また、本発明の第2の目的は、複数のパルス検出
器からの信号を一続きの信号列に処理する精度が高いリ
ニアエンコーダを提供することにある。さらに、本発明
の第3の目的は、複数個のパルス検出器から検出器選択
手段にパルスを導く配線を簡潔に行うことを可能とする
リニアエンコーダを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a linear encoder which is long-distance, low-cost, and easy to handle by providing a slit gauge on a movable portion side. As a first object. A second object of the present invention is to provide a linear encoder with high accuracy for processing signals from a plurality of pulse detectors into a continuous signal sequence. Further, a third object of the present invention is to provide a linear encoder capable of simplifying wiring for leading a pulse from a plurality of pulse detectors to a detector selection means.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の目的によ
れば、第1図に示されるように、可動部6側に1個のス
リットゲージ1を設け、固定部5側に該スリットゲージ
1長以下の間隔で複数個のパルス検出器2a〜2e…を
設けるとと共に、各パルス検出器からの出力信号を連続
的に合成して出力する検出器選択手段3を備えることを
特徴とするリニアエンコーダが提供される。そして、こ
の構成によれば、スリットゲージ1の長さは複数のパル
ス検出器2a〜2e…の間隔より長ければよく、また任
意に設定することができるため、スリットゲージ1の長
さを短くすることができる。
According to a first object of the present invention, as shown in FIG. 1, one slit gauge 1 is provided on the movable part 6 side, and the slit gauge 1 is provided on the fixed part 5 side. Are provided with a plurality of pulse detectors 2a to 2e at intervals equal to or less than the length of the gauge 1 and a detector selection means 3 for continuously combining and outputting output signals from the respective pulse detectors. A linear encoder is provided. According to this configuration, the length of the slit gauge 1 may be longer than the interval between the plurality of pulse detectors 2a to 2e... And can be set arbitrarily, so that the length of the slit gauge 1 is shortened. be able to.

【0006】本発明の第2の目的によれば、図2及び図
5に示されるように前記スリットゲージ1は、A相、B
相およびZ相の出力信号を検出可能なように、A相およ
びB相にスリット部1a,1bを有するととものに、Z
相には板状のスリット無し部1zを有し、前記検出器選
択手段3は、奇数番目2a,2c,2eのZ相の信号が
ハイからロウに切替わるときには、切替った検出器以外
の偶数番目2b,2dのパルス検出器の内ハイになって
いる検出器から出力するA相1aおよびB相1bの出力
信号を選択出力し、奇数番目2a,2c,2eのパルス
検出器からZ相1zの信号がその逆にロウからハイに切
替るときには、その切替った奇数番目2a,2c,2e
検出器から出力するA相1aおよびB相1bの出力信号
を選択出力することを特徴とするリニアエンコーダが提
供される。そして、上記構成によれば、複数のパルス検
出器2a〜2e…からのA相およびB相のパルス信号を
Z相の信号により選択して一続きのパルス信号列に処理
することができる。
According to a second object of the present invention, as shown in FIG. 2 and FIG.
A and B phases have slit portions 1a and 1b so that the phase and Z phase output signals can be detected.
Each of the phases has a plate-shaped slitless portion 1z, and the detector selecting means 3 switches the odd-numbered 2a, 2c, and 2e Z-phase signals from high to low when the odd-numbered Z-phase signals are switched from high to low. The A-phase 1a and B-phase 1b output signals output from the high-level detectors of the even-numbered 2b and 2d pulse detectors are selectively output, and the Z-phase is output from the odd-numbered 2a, 2c and 2e pulse detectors. Conversely, when the signal of 1z switches from low to high, the switched odd-numbered 2a, 2c, 2e
A linear encoder is provided, which selectively outputs the output signals of the A phase 1a and the B phase 1b output from the detector. According to the above configuration, the A-phase and B-phase pulse signals from the plurality of pulse detectors 2a to 2e... Can be selected by the Z-phase signal and processed into a continuous pulse signal train.

【0007】本発明の第3の目的によれば、図10に示
されるように、前記パルス検出器2a,2b…は、各A
相、B相およびZ相がそれぞれのA相母線22a、B相
母線22bおよびZ相母線22cに接続されるととも
に、Z相がそのZ相母線22cを経て検出器選択手段3
に結合され、また該検出器選択手段3からのコントロー
ルアドレス信号がアドレス信号母線22dを介して各パ
ルス検出器2a,2b,2c…に導入されることを特徴
とするリニアエンコーダが提供される。そして、上記構
成によれば、複数個のパルス検出器2a,2b,2c…
から検出選択手段3にパルスを導く配線をA相母線22
a、B相母線22b、Z相母線22cおよびアドレス信
号母線22dを用いて簡潔に行うことができる。
According to a third object of the present invention, as shown in FIG. 10, the pulse detectors 2a, 2b.
Phase, B phase and Z phase are connected to respective A phase bus 22a, B phase bus 22b and Z phase bus 22c, and Z phase passes through the Z phase bus 22c and the detector selecting means 3
And a control address signal from the detector selecting means 3 is introduced to each of the pulse detectors 2a, 2b, 2c... Via an address signal bus 22d. According to the above configuration, the plurality of pulse detectors 2a, 2b, 2c,.
From the A-phase bus 22
The operation can be simply performed using the a-phase B bus 22b, the Z-phase bus 22c, and the address signal bus 22d.

【0008】[0008]

【実施例1】図1に示されるように、スリットゲージ1
を可動部6側に設け、パルス検出器としてのピックアッ
プ2a〜2eをスリットゲージ長以下の一定間隔おきに
クレーン用レールなどの固定部5側に複数(2a〜2
e)設ける。スリットゲージ1の構造は図2に示される
通りであり、A相スリット部1aと、A相より1/2パ
ルス幅をずらしたB相スリット部1bと、スリットを設
けないZ相スリット無し部1Zとを有する。図3に示さ
れるように、スリットゲージ1を狭んで発光素子7a,
7b,7zと受光素子8a,8b,8zからなるピック
アップ2a〜2e…が設けられ、窓状にスリットゲージ
1a及び1bを穿設した部分においては、発光素子の7
a及び7bの光が受光素子8a及び8bに達し、スリッ
ト部1a及び1bを穿設しない部分においては発光素子
7a及び7bの光がスリットゲージ1で遮ぎられて受光
素子8a及び8bに達しないため該受光素子から矩形波
状のパルス出力が得られる。なお、受光素子8a及び8
bの出力信号は波形整形回路9aおよび9bにより矩形
波パルスに整形される。スリットゲージ1のZ相スリッ
ト無し部1Zは、スリットが穿設されていないため、発
光素子7zの光がスリットゲージ1の全長に渡って遮ぎ
られ、ピックアップ1がZ相スリット無し部1Zを通過
すると受光素子8zから出力が得られるため、波形整形
回路9cの出力信号としてはピックアップがスリットゲ
ージ1にかかるときにパルス信号が立ち上がり、スリッ
トゲージ1が外れるときに立ち下りZ相スリット無し部
1Zの幅のパルス長の長い矩形波パルスが得られる。
Embodiment 1 As shown in FIG.
Are provided on the movable portion 6 side, and a plurality of pickups 2a to 2e (2a to 2e) as pulse detectors are provided on the fixed portion 5 side such as a crane rail at regular intervals equal to or less than the slit gauge length.
e) Provide. The structure of the slit gauge 1 is as shown in FIG. 2; an A-phase slit portion 1a, a B-phase slit portion 1b shifted by a half pulse width from the A-phase, and a Z-phase slitless portion 1Z having no slit. And As shown in FIG. 3, the light emitting elements 7a,
Pickups 2a to 2e consisting of light-receiving elements 8a, 8b, 8z are provided, and in the portion where the window-shaped slit gauges 1a and 1b are formed, the light-emitting elements 7a, 1b are provided.
The light of a and 7b reaches the light receiving elements 8a and 8b, and the light of the light emitting elements 7a and 7b is blocked by the slit gauge 1 and does not reach the light receiving elements 8a and 8b in the portion where the slits 1a and 1b are not formed. Therefore, a rectangular wave pulse output is obtained from the light receiving element. Incidentally, the light receiving elements 8a and 8
The output signal b is shaped into a rectangular pulse by the waveform shaping circuits 9a and 9b. Since no slit is formed in the Z-phase slitless portion 1Z of the slit gauge 1, light of the light emitting element 7z is blocked over the entire length of the slit gauge 1, and the pickup 1 passes through the Z-phase slitless portion 1Z. Then, since an output is obtained from the light receiving element 8z, as an output signal of the waveform shaping circuit 9c, a pulse signal rises when the pickup is applied to the slit gauge 1 and falls when the slit gauge 1 comes off. A rectangular pulse having a long pulse width is obtained.

【0009】図1に示されるように、例えば2個のピッ
クアップ2bおよび2cがスリットゲージ1から同時に
信号を重複して検出する場合が生ずる。その重複検出の
場合には、ピックアップ選択器3が各ピックアップ2b
および2cからのZ相の信号によって、ピックアップ2
bおよび2cのいずれを選択するかを決定し、その選択
されたピックアップのA相およびB相の信号を出力す
る。
As shown in FIG. 1, for example, a case may occur in which two pickups 2b and 2c simultaneously and redundantly detect signals from the slit gauge 1. In the case of the duplication detection, the pickup selector 3 sets each pickup 2b
Pickup 2 by the Z-phase signal from
It determines which of b and 2c is to be selected, and outputs the A-phase and B-phase signals of the selected pickup.

【0010】図4にピックアップ選択方法を示す。図4
において黒塗りのピックアップが選択されたピックアッ
プである。図4(1)に示されるように、奇数番目のピ
ックアップ2aだけがスリットゲージ1の信号を検出し
ている時は、そのピックアップ2aが選択される。図4
(2)に示されるように、奇数番目のピックアップ2a
だけでなく偶数番目のピックアップ2bがスリットゲー
ジ1の信号を検出し始めても、奇数番目のピックアップ
2aが選択されたままである。図4(3)に示されるよ
うに、偶数番目のピックアップ2bだけがスリットゲー
ジ1の信号を検出している時は、そのピックアップ2b
が選択される。図4(4)に示されるように、偶数番目
のピックアップ2bだけでなく、奇数番目のピックアッ
プ2cがスリットゲージ1の信号を検出し始めると、そ
の奇数番目のピックアップ2cが選択される。
FIG. 4 shows a pickup selection method. FIG.
, The black pickup is the selected pickup. As shown in FIG. 4A, when only the odd-numbered pickup 2a detects the signal of the slit gauge 1, the pickup 2a is selected. FIG.
As shown in (2), the odd-numbered pickup 2a
Not only that, even if the even-numbered pickup 2b starts detecting the signal of the slit gauge 1, the odd-numbered pickup 2a remains selected. As shown in FIG. 4C, when only the even-numbered pickup 2b detects the signal of the slit gauge 1, the pickup 2b
Is selected. As shown in FIG. 4D, when not only the even-numbered pickup 2b but also the odd-numbered pickup 2c starts detecting the signal of the slit gauge 1, the odd-numbered pickup 2c is selected.

【0011】図5にスリットゲージ1が図4(1)〜
(7)の位置にあるときの各ピックアップ2a〜2eの
Z相の信号状態とピックアップ選択方法を示す。図5に
おいて、信号HはピックアップのZ相の信号状態がハイ
であることを示し、信号LはピックアップのZ相の信号
状態がロウであることを示す。図4(2)から図4
(3)に移行するときには、奇数番目ピックアップ2a
のZ相の立ち下がりでH状態のピックアップ2bを選択
する。図4(3)から図4(4)に移行するときには、
奇数番目ピックアップ2cのZ相の立ち上がりでH状態
のピックアップ2cを選択する。図4(5)から図4
(6)に移行するときには、奇数番目ピックアップ2c
のZ相の立ち下がりでH状態のピックアップ2bを選択
する。図4(6)から図4(7)に移行するときには、
奇数番目ピックアップ2aのZ相の下ち上がりでH状態
のピックアップ2aを選択する。図5に示されるよう
に、奇数番目ピックアップ2a,2c…のZ相の立ち上
がりおよび立ち下がりでピックアップを切り換える。
FIG. 5 shows the slit gauge 1 shown in FIGS.
The Z-phase signal state of each of the pickups 2a to 2e when in the position (7) and a pickup selection method are shown. In FIG. 5, a signal H indicates that the Z-phase signal state of the pickup is high, and a signal L indicates that the Z-phase signal state of the pickup is low. 4 (2) to 4
When shifting to (3), the odd-numbered pickup 2a
Select the pickup 2b in the H state at the fall of the Z phase. When shifting from FIG. 4 (3) to FIG. 4 (4),
The pickup 2c in the H state is selected at the rise of the Z-phase of the odd-numbered pickup 2c. 4 (5) to 4
When shifting to (6), the odd-numbered pickup 2c
Select the pickup 2b in the H state at the fall of the Z phase. When shifting from FIG. 4 (6) to FIG. 4 (7),
The pickup 2a in the H state is selected when the Z-phase of the odd-numbered pickup 2a rises. As shown in FIG. 5, the pickups are switched at the rising and falling edges of the Z-phase of the odd-numbered pickups 2a, 2c.

【0012】図6にピックアップ選択処理のフローチャ
ートを示す。選択処理が開始されると、ステップ101
では奇数番目のピックアップのZ相の信号が立ち下がっ
たか(H→L)否かを判断し、然り(Y)のときは、ス
テップ103において他のピックアップのうちZ相がH
状態のピックアップを選択する。ステップ101が否の
ときは、ステップ102において奇数番目のピックアッ
プのZ相の信号が立ち上がったか(L→H)否かを判断
し、然り(Y)のときは、ステップ104においてその
立ち上がった(L→H)奇数番目のピックアップを選択
する。ステップ102で否(N)のときは、ステップ1
05でピックアップ選択処理がエンドになる。
FIG. 6 shows a flowchart of the pickup selecting process. When the selection process is started, step 101
Then, it is determined whether the Z-phase signal of the odd-numbered pickup has fallen (H → L), and if it is (Y), at step 103, the Z-phase of the other pickups becomes H
Select a state pickup. If step 101 is negative, it is determined in step 102 whether the Z-phase signal of the odd-numbered pickup has risen (L → H). If yes (Y), it has risen in step 104 ( L → H) Select the odd-numbered pickup. If no (N) in step 102, step 1
At 05, the pickup selection process ends.

【0013】図7および図4にパルス合成精度の概略に
ついて示す。図4(3)に示されるようにスリットゲー
ジ1が右方向に移動しておりかつピックアップ2bが選
択されているときは、そのピックアップ2bのB相信号
がピックアップ選択器3の出力信号である。図4(4)
に示されるようにスリットゲージ1が右方向に移動して
おりかつ奇数番目のピックアップ2cのZ相の信号が立
ち上がるときは、ピックアップ2cが選択され、そのピ
ックアップ2cのB相信号がピックアップ選択器3の出
力信号になる。図4(5)に示されるように、スリット
ゲージ1が左方向に移動しておりかつ奇数番目のピック
アップ2cが選択されているときは、そのピックアップ
2cのB相信号がピックアップ選択器3の出力信号であ
る。図4(6)に示されるように、スリットゲージ1が
左方向に移動しておりかつ奇数番目のピックアップ2c
のZ相信号が立ち下がると、ピックアップ2bのB相信
号がピックアップ選択器3の出力信号になる。ここで、
スリットゲージ1が右方向に移動する場合と左方向に移
動する場合において、図7に示されるようにピックアッ
プ2cのZ相信号の立ち上がりと立ち下がりの位置は同
じであるため、ピックアップ2bのB相信号とピックア
ップ2cのB相信号の間の最大1パルス分のずれ△Lが
パルス合成誤差になりまたその量を一定にすることがで
きる。しかしながら、多数のパルスを発生させるスリッ
トゲージ1において最大1パルス分のずれは通常累積し
ない限り要求精度を出すためには問題とはならない。こ
の場合、立上り立下り同じ位置のため問題とはならな
い。問題となる場合は、立ち上がりおよび立ち下がり位
置で誤差は一定となっているため、演算側でピックアッ
プの切替のタイミングで補正することもできる。上記の
構成により、複数のピックアップを用いてピックアップ
選択器3の出力側に連続的にパルス信号が得られ、スリ
ットゲージ1の移動量を検知することができる。
FIGS. 7 and 4 show the outline of the pulse synthesis accuracy. As shown in FIG. 4C, when the slit gauge 1 is moving rightward and the pickup 2b is selected, the B-phase signal of the pickup 2b is the output signal of the pickup selector 3. FIG. 4 (4)
When the slit gauge 1 is moving rightward and the Z-phase signal of the odd-numbered pickup 2c rises, the pickup 2c is selected, and the B-phase signal of the pickup 2c is supplied to the pickup selector 3 as shown in FIG. Output signal. As shown in FIG. 4 (5), when the slit gauge 1 is moving to the left and the odd-numbered pickup 2c is selected, the B-phase signal of the pickup 2c is output from the pickup selector 3. Signal. As shown in FIG. 4 (6), the slit gauge 1 is moving to the left and the odd-numbered pickup 2c
, The B-phase signal of the pickup 2 b becomes the output signal of the pickup selector 3. here,
When the slit gauge 1 moves rightward and leftward, the rising and falling positions of the Z-phase signal of the pickup 2c are the same as shown in FIG. A shift ΔL of a maximum of one pulse between the signal and the B-phase signal of the pickup 2c becomes a pulse synthesis error, and the amount thereof can be kept constant. However, in the slit gauge 1 for generating a large number of pulses, a deviation of one pulse at the maximum does not pose a problem for obtaining the required accuracy unless it is normally accumulated. In this case, there is no problem because the rising and falling positions are the same. If a problem arises, the error is constant at the rising and falling positions, so that the calculation can be corrected at the pickup switching timing. With the above configuration, a pulse signal is continuously obtained on the output side of the pickup selector 3 using a plurality of pickups, and the movement amount of the slit gauge 1 can be detected.

【0014】ピックアップ2a〜2e…同志の波形にず
れがないようにそのピックアップを固定部5に固定しな
いと、Z相信号の立ち上がり及び立ち下がり部分でずれ
分の誤差△Lを生じるが、累積でなければ問題とならな
い。そのため、第1実施例においては図6のフローチャ
ートに示すように、ピックアップ選択のための切り替え
はピックアップ2a〜2e…1つおきにし、奇数番目ず
つ又は偶数番目ずつのピックアップのZ相信号の立ち下
がり(H→L)及び立ち上がり(L→H)信号変化によ
り選択するピックアップを決めることにより、右方向に
進行時と左方向に進行時ともに、絶対的な同じ位置でピ
ックアップを切り替えることができ、誤差の累積をなく
している。Z相とA相およびB相いずれかの信号立ち上
がりとの同期を取るようにスリットを作製することによ
り、ピックアップ2cの誤差がなくなるため、誤差△L
が1パルス以上にならないようにすることができる。注
意点としては、ピックアップ2a〜2eからの信号が同
時に3箇所から出ないように、ピックアップ2a〜2e
を取付ることが条件である。
Unless the pickups are fixed to the fixed part 5 so that the waveforms of the pickups 2a to 2e do not shift, an error ΔL corresponding to the shift occurs at the rising and falling portions of the Z-phase signal. If not, no problem. Therefore, in the first embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 6, switching for pickup selection is performed every other pickup 2a to 2e..., And the falling of the Z-phase signal of the odd-numbered pickup or the even-numbered pickup is performed. By determining the pickup to be selected based on the (H → L) and rising (L → H) signal changes, the pickup can be switched at the same absolute position both when traveling to the right and when traveling to the left. Has been eliminated. By forming the slit so as to synchronize the Z-phase with the rising edge of any of the A-phase and the B-phase, the error of the pickup 2c is eliminated.
Is not more than one pulse. It should be noted that the pickups 2a to 2e do not simultaneously output signals from the three pickups 2a to 2e.
Is a condition.

【0015】図8(3)に示すように、スリットゲージ
1が右方向に進行する場合は、例えば図4(3)の場合
と同様にピックアップ2bのZ相信号が立ち上っている
(Hの)ときは、B相信号がそのまま出力される。図8
(4)に示すようにピックアップ2cにスリットゲージ
1の前縁が接すると、ピックアップ2bおよび2c信号
が共に出力される。これらピックアップ2bおよび2c
信号がピックアップ選択器3により合成されると、最初
のA相及びB相出力信号は△Lのずれを含む。また、そ
の後にスリットゲージ1が左方向に進行すると、図8
(6)に示すようにピックアップ選択器3により合成後
のB相出力信号およびA相出力信号に△Lのずれを含
む。しかしながら、前述のように本発明においては1つ
おきのピックアップにより切り替えを行っているからス
リットゲージ1の右方向進行時と左方向進行時とも、絶
対的な同じ位置でZ相信号が立ち上がり及び立ち下がり
を生ずるため切り換え位置が同じであるので、例えば異
なるピックアップ2bと2cの間の往復を繰返すことに
よる誤差の累積をなくしている。
As shown in FIG. 8 (3), when the slit gauge 1 moves rightward, the Z-phase signal of the pickup 2b rises (for H), for example, as in the case of FIG. 4 (3). At this time, the B-phase signal is output as it is. FIG.
When the front edge of the slit gauge 1 contacts the pickup 2c as shown in (4), both pickup 2b and 2c signals are output. These pickups 2b and 2c
When the signals are combined by the pick-up selector 3, the initial A-phase and B-phase output signals include a ΔL shift. After that, when the slit gauge 1 advances leftward, FIG.
As shown in (6), the B-phase output signal and the A-phase output signal after being combined by the pickup selector 3 include a deviation of ΔL. However, as described above, in the present invention, the switching is performed by every other pickup, so that the Z-phase signal rises and rises at the absolute same position both when the slit gauge 1 advances rightward and when it advances leftward. Since the switching position is the same due to the occurrence of the drop, the accumulation of errors due to repetition of reciprocation between different pickups 2b and 2c is eliminated.

【0016】[0016]

【第2実施例】第2実施例は、図9に示すようにパルス
カウンタ手段4の内部に方向判別回路10と正負カウン
タ回路11と表示等出力回路12とを設けている。ま
た、可動部6を基準点に合わせるために基準リミットス
イッチ13が設けられている。普通のリニアエンコーダ
と同様に、1回は始めに基準リミットスイッチ13でス
リットゲージ1が基準点に合わせられ、パルスカウンタ
手段4のカウンタ回路11にリセット信号が入力され
る。カウンタ回路11はゼロクリア、または決められた
カウント数に設定された後、カウント数が正規となる。
カウントのための正負パルスは、ピックアップ選択器3
により選択したA相およびB相のパルス波形から、方向
判別回路10によって正負パルスとして得られるパルス
を用いる。方向判別回路10に入るA相およびB相パル
スはピックアップ選択器3でZ相信号により選択された
ピックアップからのA相信号およびB相信号である。ピ
ックアップ2aが発生するパルス出力は、可動部6が矢
印のように右方向に進行するときはA相信号がB相信号
より1/4周期進んだ正パルスであり、可動部6が左方
向に進行するときはA相信号がB相信号より1/4周期
遅れる負パルスである。スリットゲージ1がパルス検出
器2bに到達していないときは、そのパルス検出器2b
のパルス出力はA相信号、B相信号およびZ相信号が全
てL信号だけになる。
Second Embodiment In the second embodiment, as shown in FIG. 9, a direction discriminating circuit 10, a positive / negative counter circuit 11, and a display output circuit 12 are provided inside a pulse counter means 4. Further, a reference limit switch 13 is provided to adjust the movable section 6 to a reference point. At first, the slit gauge 1 is first adjusted to the reference point by the reference limit switch 13, and a reset signal is input to the counter circuit 11 of the pulse counter means 4. After the counter circuit 11 is cleared to zero or set to a predetermined count number, the count number becomes normal.
The positive / negative pulse for counting is selected by the pickup selector 3
A pulse obtained as a positive / negative pulse by the direction discriminating circuit 10 from the A-phase and B-phase pulse waveforms selected by the above is used. The A-phase and B-phase pulses entering the direction discriminating circuit 10 are the A-phase signal and the B-phase signal from the pickup selected by the pickup selector 3 based on the Z-phase signal. The pulse output generated by the pickup 2a is a positive pulse in which the A-phase signal is advanced by 1/4 period from the B-phase signal when the movable unit 6 advances rightward as shown by the arrow, and the movable unit 6 moves leftward. When the signal advances, the A-phase signal is a negative pulse delayed by 1 / cycle from the B-phase signal. When the slit gauge 1 has not reached the pulse detector 2b, the pulse detector 2b
, The A-phase signal, the B-phase signal and the Z-phase signal are all L signals only.

【0017】上記第1および第2実施例においては、A
相スリット部1aとB相スリット部1bが一般のインク
リメタルなリニアエンコーダと同様に図2に示すように
1/4周期ずれた形でスリットゲージ1に設けられてい
るから、スリットゲージ1の右方向および左方向の移動
方向の相違によりA相スリット部1aとB相スリット部
1bの波形の出力の仕方が遅れ及び進みとに異なるた
め、主に移動方向の判別のために利用することができ
る。その他Z相の立ち上がりと立ち下がりを利用して分
解能を4倍まで上げられる。 2(A相とB相)×2(Z相の立ち上がりと立ち下が
り)=4(倍) しかしながら、分解能を上げる必要がない場合は、スリ
ットゲージ1にはA相又はB相の1相だけを設けてもよ
く、またZ相の立ち上がり及び立ち下がりの一方のみを
利用してもよい。
In the first and second embodiments, A
Since the phase slit section 1a and the B-phase slit section 1b are provided on the slit gauge 1 in a form shifted by 1/4 period as shown in FIG. Since the way of outputting the waveforms of the A-phase slit portion 1a and the B-phase slit portion 1b is different between the delay and the advance depending on the difference between the moving direction in the left direction and the moving direction in the left direction, it can be used mainly for discriminating the moving direction. . In addition, the resolution can be increased up to four times using the rise and fall of the Z phase. 2 (A phase and B phase) × 2 (Z phase rising and falling) = 4 (times) However, when it is not necessary to increase the resolution, only one phase of the A phase or the B phase is provided in the slit gauge 1. Alternatively, only one of the rise and fall of the Z phase may be used.

【0018】第3実施例を図10に示す。第3実施例は
母線形式をとることにより配線数を減らすものである。
各ピックアップ2a,2b,2c…の内部にはA相,B
相およびZ相出力を発生するための発光素子および受光
素子が内蔵されており、各発光素子および受光素子から
の配線はピックアップの使用数が多くなくと膨大な数に
なる。第3実施例においては、例えばピックアップ2a
の内部にA相,B相,およびZ相パルス検出回路14
と、スイッチコントロール処理回路15,アドレス変換
回路16,アドレス比較回路17,アドレス設定回路1
8,および電子スイッチ19を設けている。また、ピッ
クアップ選択器3の内部にはアドレス読込み回路20お
よびアドレス変換回路21を設けている。パルスカウン
タ手段4の内部には方向判別回路10,正負カウンタ回
路11および表示等出力回路12が設けられている。母
線22はA相母線22a,B相母線22b,Z相母線2
2cおよびアドレス信号母線22dで構成されている。
上記構成において、各Z相パルスがH又はLに切り替わ
った時、アドレス設定回路18で、あらかじめ設定した
自己のアドレス信号を付加したアドレス付きZ相信号を
アドレス変換回路16からアドレス信号母線22dを通
して出力し、ピックアップ選択器3のアドレス読込み回
路20に送られる。アドレス読み込み回路20で読みと
ったアドレスからどのピックアップのZ相がHまたはL
に切り替わったかをピックアップ選択器3に記憶する。
ピックアップ選択器3ではどのピックアップのZ相のパ
ルスがHに切替わったか、又はLに切替わったかおよ
び、現在選択されているピックアップはどのピックアッ
プかを判断基準として、奇数番目のピックアップのうち
Z相パルス信号がHからLに切替わったときには、隣の
ピックアップのうちZ相がHのピックアップを選択し、
また、奇数番目のピックアップのZ相パルス信号がLか
らHに切替わったときには、その切替わったピックアッ
プを選択する方法により、次のピックアップを選択し、
アドレス変換回路21を通して選択したピックアップの
コントロールアドレス信号を、各ピックアップのアドレ
ス比較回路17に送られる。アドレス比較回路17で
は、あらかじめ設定された自己のアドレス信号と比較
し、等しい時のみスイッチコントロール処理回路15に
指令し内部の電子スイッチ19をONさせ、A相および
B相のパルス信号を出力する。そのため、他の選択され
ていないピックアップからの信号をカットでき、選択さ
れた特定のピックアップの信号のみ有効とできる。選択
された特定のピックアップからのA相信号およびB相信
号をパルスカウンタ手段4の方向判別回路10で正負の
パルスに変換し、カウンタ回路11で正負カウントし、
結果を表示等出力回路12に出力する。
FIG. 10 shows a third embodiment. The third embodiment reduces the number of wirings by adopting a bus format.
Each of the pickups 2a, 2b, 2c,.
Light-emitting elements and light-receiving elements for generating phase and Z-phase outputs are built in, and the wiring from each light-emitting element and light-receiving element becomes enormous unless the number of pickups used is large. In the third embodiment, for example, the pickup 2a
, B-phase, and Z-phase pulse detection circuit 14
And a switch control processing circuit 15, an address conversion circuit 16, an address comparison circuit 17, and an address setting circuit 1.
8 and an electronic switch 19 are provided. Further, an address reading circuit 20 and an address conversion circuit 21 are provided inside the pickup selector 3. A direction discriminating circuit 10, a positive / negative counter circuit 11, and a display output circuit 12 are provided inside the pulse counter means 4. The bus 22 is an A-phase bus 22a, a B-phase bus 22b, and a Z-phase bus 2
2c and an address signal bus 22d.
In the above configuration, when each Z-phase pulse is switched to H or L, the address setting circuit 18 outputs an address-added Z-phase signal to which an address signal set in advance is added from the address conversion circuit 16 through the address signal bus 22d. Then, it is sent to the address reading circuit 20 of the pickup selector 3. From the address read by the address reading circuit 20, the Z phase of which pickup is H or L
Is stored in the pickup selector 3.
The pickup selector 3 determines which Z-phase pulse of the odd-numbered pickup has been switched to H or L and which pickup is currently selected as a reference. When the pulse signal is switched from H to L, the Z-phase pickup is selected from the adjacent pickups,
When the Z-phase pulse signal of the odd-numbered pickup switches from L to H, the next pickup is selected by a method of selecting the switched pickup.
The control address signal of the pickup selected through the address conversion circuit 21 is sent to the address comparison circuit 17 of each pickup. The address comparison circuit 17 compares the address signal with its own address signal set in advance, and instructs the switch control processing circuit 15 to turn on the internal electronic switch 19 only when the address signals are equal to each other, and outputs A-phase and B-phase pulse signals. Therefore, signals from other unselected pickups can be cut, and only the signal of the selected specific pickup can be made valid. The direction discriminating circuit 10 of the pulse counter means 4 converts the A-phase signal and the B-phase signal from the selected specific pickup into positive and negative pulses, and the counter circuit 11 counts positive and negative.
The result is output to an output circuit 12 such as a display.

【0019】[0019]

【効果】以上述べたように、本発明のリニアエンコーダ
は可動部側に1個のスリットゲージを設け、固定部側に
該スリットゲージ長以下の間隔で複数個のパルス検出器
を設けると共に、各パルス検出器からの出力信号を連続
的に合成して出力する検出器選択手段を備えるから、長
距離でかつ高精度の位置決め用センサとして低コストで
かつ取扱いが容易なリニアエンコーダを提供することが
できるという優れた効果がある。また、第2発明におい
ては、前記スリットゲージは、A相、B相およびZ相の
出力信号を検出可能なように、A相およびB相にスリッ
ト部を有するとともに、Z相には板状のスリット無し部
を有し、前記検出器選択手段は、奇数番目のパルス検出
器からのZ相の信号がハイからロウに切替わるときに
は、切替った検出器以外の偶数番目又は奇数番目のパル
ス選択器の内ハイになっている検出器から出力するA相
およびB相の出力信号を選択出力し、奇数番目のパルス
検出器からのZ相の信号がその逆にロウからハイに切替
るときには、その切替った奇数番目のパルス検出器から
出力するA相およびB相の出力信号を選択出力するか
ら、スリットゲージが同じパルス検出器を何回も往復移
動する場合にも誤差の累積が起きないリニアエンコーダ
を提供することができるという優れた効果がある。さら
に、第3発明においては、前記パルス検出器は、各A
相、B相およびZ相がそれぞれのA相母線、B相母線お
よびZ相母線に接続されるとともに、Z相がそのZ相母
線を経て検出器選択手段に結合され、また該検出器選択
手段からのコントロールアドレス信号がアドレス信号母
線を介して各パルス検出器に導入されるから複数個のパ
ルス検出器から検出器選択手段にパルスを導く配線を簡
潔に行うことができるという優れた効果がある。
As described above, in the linear encoder of the present invention, one slit gauge is provided on the movable part side, and a plurality of pulse detectors are provided on the fixed part side at intervals equal to or less than the slit gauge length. Since there is provided a detector selecting means for continuously combining and outputting output signals from the pulse detector, it is possible to provide a low-cost and easy-to-handle linear encoder as a long-distance and high-precision positioning sensor. There is an excellent effect that it can be done. Further, in the second invention, the slit gauge has a slit portion in the A phase and the B phase so that an output signal of the A phase, the B phase and the Z phase can be detected, and a plate shape is provided in the Z phase. When the Z-phase signal from the odd-numbered pulse detector switches from high to low, the detector selection means selects an even-numbered or odd-numbered pulse other than the switched detector. When the A-phase and B-phase output signals output from the high-level detector are selectively output and the Z-phase signal from the odd-numbered pulse detector is switched from low to high, Since the A-phase and B-phase output signals output from the switched odd-numbered pulse detectors are selectively output, no error accumulation occurs even when the slit gauge reciprocates the same pulse detector many times. Linear encoder An excellent effect that it is possible to provide. Further, in the third invention, the pulse detector includes each A
Phase, B phase and Z phase are connected to the respective A phase bus, B phase bus and Z phase bus, and the Z phase is coupled to the detector selection means via the Z phase bus, and the detector selection means Since the control address signal is supplied to each pulse detector via the address signal bus, there is an excellent effect that wiring for leading a pulse from a plurality of pulse detectors to the detector selection means can be simply performed. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施例を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a first embodiment.

【図2】スリットゲージの構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing a configuration of a slit gauge.

【図3】スリットゲージと発光素子および受光素子との
関連構成を示す側面構成図である。
FIG. 3 is a side view showing a related configuration of a slit gauge, a light emitting element, and a light receiving element.

【図4】ピックアップ選択方法の概略を示すタイミング
チャートである。
FIG. 4 is a timing chart schematically showing a pickup selection method.

【図5】各ピックアップのZ相の信号状態とピックアッ
プ選択方法を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a Z-phase signal state of each pickup and a pickup selection method.

【図6】ピックアップ選択処理を示すフローチャートで
ある。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a pickup selection process.

【図7】パルス合成精度について示すピックアップ選択
器からの出力信号の波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram of an output signal from a pickup selector showing a pulse synthesis accuracy.

【図8】ピックアップ選択方法の詳細を示すタイミング
チャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing details of a pickup selection method.

【図9】第2実施例を説明するための構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram for explaining a second embodiment.

【図10】第3実施例を説明するための構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram for explaining a third embodiment.

【図11】従来技術を示す正面図である。FIG. 11 is a front view showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1...スリットゲージ、 2a,2b,2c...ピックア
ップ、 3...ピックアップ選択器、 4...パルスカウ
ンタ手段、 6...可動部、 7a〜7c...発光素子、
8a〜8c...受光素子、 22...母線、 22
a...A相母線、22b...B相母線、 22c...Z相
母線、 22d...アドレス信号母線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Slit gauge, 2a, 2b, 2c ... Pickup, 3 ... Pickup selector, 4 ... Pulse counter means, 6 ... Movable part, 7a-7c ... Light emitting element,
8a to 8c: light receiving element, 22: bus, 22
a ... A phase bus, 22b ... B phase bus, 22c ... Z phase bus, 22d ... address signal bus.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 G05D 5/36 G01B 21/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01B 11/00 G05D 5/36 G01B 21/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 可動部の移動距離をスリットゲージと発
光素子および受光素子とによりパルス数に変換するリニ
アエンコーダであって、可動部側に1個のスリットゲー
ジを設け、固定部側に該スリットゲージ長以下の間隔で
複数個のパルス検出器を設けるとと共に、各パルス検出
器からの出力信号を連続的に合成して出力する検出器選
択手段を備えることを特徴とするリニアエンコーダ。
1. A linear encoder for converting a moving distance of a movable part into a pulse number by a slit gauge, a light emitting element and a light receiving element, wherein one slit gauge is provided on the movable part side and the slit is provided on the fixed part side. A linear encoder comprising: a plurality of pulse detectors provided at intervals equal to or less than the gauge length; and a detector selecting means for continuously combining and outputting output signals from the respective pulse detectors.
【請求項2】 前記スリットゲージは、A相、B相およ
びZ相の出力信号を検出可能なように、A相およびB相
にスリット部を有するとともに、Z相には板状のスリッ
ト無し部を有し、前記検出器選択手段は、奇数番目のパ
ルス検出器からのZ相の信号がハイからロウに切替わる
ときには、切替った検出器以外の偶数番目又は奇数番目
のパルス検出器の内ハイになっている検出器から出力す
るA相およびB相の出力信号を選択出力し、奇数番目の
パルス検出器からのZ相の信号がその逆にロウからハイ
に切替るときには、その切替った奇数番目又は偶数番目
のパルス検出器から出力するA相およびB相の出力信号
を選択出力することを特徴とするリニアエンコーダ。
2. The slit gauge has a slit portion in the A phase and the B phase so that an output signal of the A phase, the B phase and the Z phase can be detected, and a plate-shaped non-slit portion in the Z phase. And when the Z-phase signal from the odd-numbered pulse detector switches from high to low, the detector selection means includes an even-numbered or odd-numbered pulse detector other than the switched detector. The A-phase and B-phase output signals output from the high-level detector are selectively output, and when the Z-phase signal from the odd-numbered pulse detector switches from low to high, the switching is performed. A linear encoder for selectively outputting A-phase and B-phase output signals output from the odd-numbered or even-numbered pulse detectors.
【請求項3】 前記パルス検出器は、各A相、B相およ
びZ相がそれぞれのA相母線、B相母線およびZ相母線
に接続されるとともに、Z相がそのZ相母線を経て検出
器選択手段に結合され、また該検出器選択手段からのコ
ントロールアドレス信号がアドレス信号母線を介して各
パルス検出器に導入されることを特徴とするリニアエン
コーダ。
3. The pulse detector according to claim 1, wherein each of the A-phase, B-phase and Z-phase is connected to a respective A-phase bus, B-phase bus and Z-phase bus, and the Z-phase is detected via the Z-phase bus. And a control address signal from the detector selection means is introduced to each pulse detector via an address signal bus.
JP5045764A 1993-02-09 1993-02-09 Linear encoder Expired - Fee Related JP2861712B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5045764A JP2861712B2 (en) 1993-02-09 1993-02-09 Linear encoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5045764A JP2861712B2 (en) 1993-02-09 1993-02-09 Linear encoder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06235608A JPH06235608A (en) 1994-08-23
JP2861712B2 true JP2861712B2 (en) 1999-02-24

Family

ID=12728364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5045764A Expired - Fee Related JP2861712B2 (en) 1993-02-09 1993-02-09 Linear encoder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2861712B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4504553B2 (en) * 2000-12-01 2010-07-14 株式会社ミツトヨ Encoder for detecting relative position
US10845219B2 (en) * 2016-03-13 2020-11-24 Servosense (Smc) Ltd. Linear encoder for a linear position measurement device having a stationary part and a moving part
JP7502936B2 (en) * 2020-03-30 2024-06-19 住友重機械工業株式会社 Linear motor transport system and method of operating same
JP7162781B1 (en) * 2022-02-04 2022-10-28 三菱電機株式会社 ABSOLUTE POSITION DETECTION DEVICE AND ABSOLUTE POSITION DETECTION METHOD

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06235608A (en) 1994-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7943897B2 (en) Optical encoder and electronic equipment
JP4498024B2 (en) Optical encoder
US9310226B2 (en) Position detection apparatus, drive control apparatus, and lens apparatus
CN1924748B (en) Image pickup apparatus and method for controlling the same
EP1236973B1 (en) Method and device for varying interpolation factors
US6031224A (en) Position measuring system
JP2861712B2 (en) Linear encoder
JP2006214929A (en) Optical encoder
JP5490805B2 (en) Circuit arrangement and method for generating a reference pulse for a position measuring device
JPH04279817A (en) Absolute encoder
US20150130931A1 (en) Position detecting apparatus, and lens apparatus and image pickup apparatus including the position detecting apparatus
JP6289192B2 (en) POSITION DETECTION DEVICE, LENS DEVICE HAVING SAME, AND OPTICAL OPERATING DEVICE
JP2009031261A (en) Optical encoder and electronic device
EP0580477B1 (en) Position detecting apparatus
JP6334892B2 (en) POSITION DETECTION DEVICE AND LENS DEVICE AND PHOTOGRAPHING DEVICE HAVING THE SAME
US5572018A (en) Method and apparatus to detect absolute position using encoder having a counter clear signal
JP2754635B2 (en) Absolute encoder
JP2754586B2 (en) Absolute encoder
JP3174868B2 (en) Absolute encoder
CN218673685U (en) Induction type absolute value encoder
JP4468128B2 (en) Absolute encoder and signal processing method thereof
JP2729113B2 (en) Absolute encoder
JPH0476049B2 (en)
JP3357934B2 (en) Absolute encoder
EP0285662B1 (en) Digital pulse circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19981110

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081211

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091211

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees