JP3186490B2 - Multiplex encoder - Google Patents

Multiplex encoder

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JP3186490B2
JP3186490B2 JP04085095A JP4085095A JP3186490B2 JP 3186490 B2 JP3186490 B2 JP 3186490B2 JP 04085095 A JP04085095 A JP 04085095A JP 4085095 A JP4085095 A JP 4085095A JP 3186490 B2 JP3186490 B2 JP 3186490B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は回転体の絶対回転角を検
出するためのエンコーダに関するものであり、特にAC
サーボモータに組み込まれて複数構成で使用される機器
に使われるロータリーエンコーダに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an encoder for detecting an absolute rotation angle of a rotating body, and more particularly to an encoder for detecting an absolute rotation angle of a rotating body.
The present invention relates to a rotary encoder used in a device incorporated in a servomotor and used in a plurality of configurations.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種機械の駆動用に使われるサーボモー
タにはブラシ付きのDCサーボモータとブラシのないA
Cサーボモータ(DCブラシレスサーボモータ)があ
り、近年モータ保守の容易さからACサーボモータの需
要が増している。
2. Description of the Related Art A brushless DC servomotor and a brushless A servomotor are used for driving various machines.
There is a C servo motor (DC brushless servo motor), and in recent years, demand for an AC servo motor has been increasing due to easy motor maintenance.

【0003】サーボ系の位置検出器にもさまざまな種類
があるが、近年サーボモータに組み込まれて使用される
ロータリーエンコーダが普及している。ACサーボモー
タに組み込まれるエンコーダはインクリメンタルエンコ
ーダとアブソリュートエンコーダに大別される。インク
リメンタルエンコーダの出力信号は図8に示すように、
回転方向が判別できるように互いに電気角で90度位相
差を有するA,B2相の信号と、1回転1パルスの基準
Z信号とACサーボモータの通電相切り替えのためのコ
ミュテーション信号U,V,Wを備えたものが一般的で
ある。また、アブソリュートエンコーダは電源投入後直
ちに1回転内の絶対位置が認識できるエンコーダで、イ
ンクリメンタルエンコーダを用いた制御システムにおい
て必要とされる電源投入直後に行う機械位置とコントロ
ーラとの位置合わせ動作である原点復帰動作が不要であ
ることから、多関節ロボットをはじめとする大型のロボ
ット用サーボモータなどに普及しつつあり、またその多
くはモータの回転数カウント機能をつけた多回転式アブ
ソリュートエンコーダである。
There are various types of position detectors for servo systems, and in recent years, rotary encoders incorporated and used in servo motors have become widespread. Encoders incorporated in AC servomotors are broadly classified into incremental encoders and absolute encoders. The output signal of the incremental encoder is as shown in FIG.
A and B two-phase signals having a phase difference of 90 degrees in electrical angle with each other so that the rotation direction can be determined, a reference Z signal of one pulse per rotation, and commutation signals U and V for switching the energized phase of the AC servomotor. , W are generally provided. An absolute encoder is an encoder that can recognize the absolute position within one rotation immediately after turning on the power. The absolute position, which is the operation of aligning the machine position with the controller immediately after turning on the power required in a control system using an incremental encoder, is performed. Since a return operation is not required, it is becoming widespread in servomotors for large robots such as articulated robots, and many of them are multi-rotation absolute encoders equipped with a motor rotation number counting function.

【0004】以下に従来の多回転式アブソリュートエン
コーダについて説明する。図9は従来の多回転式アブソ
リュートエンコーダの機能ブロックを示すものである。
図9において91はインクリメンタル信号とアブソリュ
ート信号を検出する原信号検出部、92は多回転カウン
タ部、93はバックアップ回路、94は変換回路、95
は出力ICである。
[0004] A conventional multi-rotation type absolute encoder will be described below. FIG. 9 shows functional blocks of a conventional multi-rotation type absolute encoder.
In FIG. 9, reference numeral 91 denotes an original signal detector for detecting an incremental signal and an absolute signal; 92, a multi-turn counter; 93, a backup circuit; 94, a conversion circuit;
Is an output IC.

【0005】図10は図9の原信号検出部のブロック図
であり、発光素子101、回転スリット板102、受光
素子103、波形整形回路104より構成され、受光素
子で受けた信号をパルス波形に変換をする。
FIG. 10 is a block diagram of the original signal detector of FIG. 9, which comprises a light emitting element 101, a rotating slit plate 102, a light receiving element 103, and a waveform shaping circuit 104, and converts a signal received by the light receiving element into a pulse waveform. Make the conversion.

【0006】以上のように構成された多回転式アブソリ
ュートエンコーダについて、図9を用いてその動作説明
をする。まず、主電源がオンしているときエンコーダの
回転位置に合わせ原信号検出部91からは90度位相差
を有するA,B信号そして1回転に1回発生するZ信号
と1回転の分解能に対応した20から2K-1のKビットの
1回転アブソリュート信号を出力する。また、多回転カ
ウンタ92はアブソリュート信号出力の上位2ビットの
K-1と2K-2とを用いて回転回数を計数する。変換回路
94はパラレルデータである1回転アブソリュートデー
タと多回転カウントデータとをシリアルデータに変換し
ドライバやNCシステムに送信する。
The operation of the multi-rotation type absolute encoder configured as described above will be described with reference to FIG. First, when the main power supply is turned on, the A and B signals having a phase difference of 90 degrees from the original signal detector 91 corresponding to the rotational position of the encoder and the Z signal generated once per rotation and the resolution of one rotation are supported. and outputs the 2 0 2 K-1 of 1 rotation absolute signal K bits and. The multi-rotation counter 92 counts the number of rotations using the upper two bits 2 K−1 and 2 K−2 of the absolute signal output. The conversion circuit 94 converts the one-rotation absolute data and the multi-turn count data, which are parallel data, into serial data and transmits the serial data to a driver or an NC system.

【0007】一方、主電源がオフした場合にはバックア
ップ回路93によりアブソリュート信号出力の上位2ビ
ットの2K-1と2K-2信号の検出と、多回転カウンタ92
とを常に動作させている。これにより再度主電源を投入
したときにも回転回数をリセットすることなく保持し、
しかも主電源オフ時に変化した回転回数も検出すること
ができる。
On the other hand, when the main power supply is turned off, the backup circuit 93 detects the 2 K-1 and 2 K-2 signals of the upper 2 bits of the absolute signal output and the multi-rotation counter 92
And always working. As a result, even when the main power is turned on again, the number of rotations is retained without resetting,
In addition, the number of rotations changed when the main power supply is turned off can be detected.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、エンコーダを複数構成で使用した場合エン
コーダからの出力線の数がそれぞれエンコーダごとに独
立して必要なため線数が多くなり、機器内での配線スペ
ース・作業性の問題や出力線の断線・信頼性などの問題
点を有していた。
However, in the above-mentioned conventional configuration, when a plurality of encoders are used, the number of output lines from the encoders is required independently for each encoder, so that the number of lines increases, and However, there are problems such as wiring space and workability, and disconnection and reliability of output lines.

【0009】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、複数構成でもエンコーダ出力線の共用化と機器内で
の配線を少なくすることができるエンコーダを提供する
ことを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an encoder that can share an encoder output line and reduce the number of wires in a device even in a plurality of configurations.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の多重伝送方式エンコーダは、1、回転機の1
回転内の位置を検出する1回転データ検出部と、回転機
の正逆方向の回転回数を計数する多回転データ検出部
と、エンコーダ内の異常検出情報を保持するステータス
検出部とからなる信号検出部と、2、前記信号検出部の
データをシリアルデータ列に変換し出力するデータ出力
回路と、データ出力回路のデータを出力するタイミング
を決める上位システムなどからの指令を受信するデータ
入力回路と、データ入力回路とデータ出力回路の切り替
えをする双方向バッファとからなるデータ入・出力部
と、3、主電源OFF時に上記多回転データ検出部を動
作させるバックアップ回路と、主電源のON/OFF状
態を監視する電源ON/OFF検出回路とからなる電源
制御部と、4、上位システムなどからの指令をデータ入
・出力部により受信し、エンコーダ番号などの識別情報
を記憶する回路部とを備え、複数台のサーボモータに取
り付けたエンコーダの入出力信号ラインを共用化して使
用する場合に、主電源ON後のエンコーダ信号の出力形
態を、上位システムからの要求に対して複数のエンコー
ダが識別情報の順に順次出力する形態、もしくは上位シ
ステムからの要求にかかわらず主電源ONするとエンコ
ーダ識別情報の順に順次連続して出力する形態で出力す
るようにしたものである。また、複数台のサーボモータ
に取り付けたエンコーダの入出力信号ラインを共用化し
て使用する場合に、主電源ON後のエンコーダ信号の出
力形態を、上位システムからの要求に対してエンコーダ
個別に1対1で出力する形態、上位システムからの要求
に対して複数のエンコーダが識別情報の順に順次出力す
る形態、上位システムからの要求にかかわらず主電源O
Nするとエンコーダ識別情報の順に順次連続して出力す
る形態の3つの形態より、1つの出力形態をエンコーダ
識別情報により選択できるようにしたものである。ま
た、各サーボモータのエンコーダを識別するエンコーダ
識別情報は、エンコーダ番号および多重伝送におけるエ
ンコーダデータの出力順序情報とし、エンコーダにはシ
リアルデータを送信・受信する機能を備え、各々のエン
コーダの出力順序に該当するときはそのエンコーダは送
信状態になり、他のエンコーダは受信状態になるように
して他のエンコーダからの出力データを監視することに
より順序待ち・データ出力のタイミングコントロールを
するようにしたものである。また、エンコーダからの出
力される信号の構成は、エンコーダ識別情報と1回転デ
ータ検出部,多回転データ検出部,ステータス検出部の
データの内いずれかを組み合わせて出力するようにした
ものである。さらに、エンコーダ番号などの識別情報を
記憶する回路部の書き込み動作は、回転機に具備したコ
ネクタまたはケーブル線を用いた書き込み制御信号線を
介して選択するものである。
In order to achieve this object, a multiplex transmission type encoder according to the present invention comprises:
One-rotation data detector that detects the position within rotation, multi-rotation data detector that counts the number of rotations in the forward and reverse directions of the rotating machine, and status that holds abnormality detection information in the encoder
A signal detection unit comprising a detection unit;
A data output circuit that converts data into a serial data string and outputs it, a data input circuit that receives commands from a higher-level system that determines the timing of outputting data from the data output circuit, and a switch between the data input circuit and the data output circuit A data input / output unit comprising a bidirectional buffer, a backup circuit for operating the multi-rotation data detection unit when the main power is OFF, and a power ON / OFF detection circuit for monitoring the ON / OFF state of the main power. Power supply control unit consisting of 4 and commands from the upper system, etc. are received by the data input / output unit and identification information such as encoder number
And a circuit section for storing the
Share the input and output signal lines of the
When the main power supply is turned on, the output form of the encoder signal after the main power supply is turned on may be a form in which a plurality of encoders sequentially output identification information in response to a request from the host system, or the main power supply may be turned on regardless of a request from the host system. Then, the data is output in a form of sequentially and sequentially outputting the encoder identification information . Also, multiple servo motors
I / O signal lines for encoders mounted on
When the main power is turned on, the output form of the encoder signal after the main power is turned on is output in a one-to-one manner for each encoder in response to a request from the host system. A form in which information is output in order of the main power supply O regardless of the request from the host system
When N, one output mode can be selected based on the encoder identification information from the three modes of sequentially and sequentially outputting the encoder identification information . Ma
In addition, the encoder identification information for identifying the encoder of each servo motor is an encoder number and output order information of the encoder data in the multiplex transmission, and the encoder has a function of transmitting and receiving serial data. appropriate time that encoder becomes the transmission state, the other encoder than those adapted to the timing control order waiting data output by monitoring the output data from the other encoders Ensure a reception state is there. In addition, the configuration of the signal output from the encoder is such that the encoder identification information is combined with any one of the data of the one-rotation data detection unit, the multi-rotation data detection unit, and the status detection unit and output.
Things. In addition, identification information such as encoder number
The writing operation of the circuit section for storing is performed by the command provided in the rotating machine.
Write control signal line using connector or cable
Is what you choose through.

【0011】[0011]

【作用】この構成によって、従来の多回転式アブソリュ
ートエンコーダより省配線で、かつ信号ラインの共用化
ができるので機器の小型化・多軸化が容易にできるエン
コーダを得ることができる。
With this configuration, it is possible to obtain an encoder in which the wiring can be reduced and the signal lines can be shared as compared with the conventional multi-rotation type absolute encoder, so that the device can be easily reduced in size and multi-axis.

【0012】[0012]

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は本発明の一実施例の機能ブロック図
である。図1において11は信号検出部であり1回転デ
ータ検出部12、多回転データ検出部13、ステータス
検出部14から構成され、回転機の1回転内の位置検出
と回転機の正逆方向の回転回数の計数とエンコーダ内の
電圧異常検出・信号異常検出・異常データ保持の動作を
する。15はデータ入・出力部でありデータ出力回路1
6、データ入力回路17、双方向バッファ回路18から
構成され、上記信号検出部からのデータをシリアルデー
タ列に変換し出力する動作と上位システムからのデータ
要求信号を受信する動作とシリアルデータの送信・受信
の切り替え動作をする。19は電源制御部でありバック
アップ回路20、電源ON/OFF検出回路21から構
成され、主電源ON/OFFの状態監視とデータ入・出
力部の動作切り替え制御および主電源OFF時の多回転
データ検出部とステータス検出部、識別情報記憶回路部
の動作バックアップをする。
FIG. 1 is a functional block diagram of one embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a signal detection unit, which is composed of a one-rotation data detection unit 12, a multi-rotation data detection unit 13, and a status detection unit 14. It performs the operations of counting the number of times, detecting voltage abnormalities in the encoder, detecting signal abnormalities, and retaining abnormal data. Reference numeral 15 denotes a data input / output unit, and a data output circuit 1
6. A data input circuit 17 and a bidirectional buffer circuit 18 for converting data from the signal detector into a serial data string and outputting the data, receiving a data request signal from a host system, and transmitting serial data.・ Reception switching operation is performed. Reference numeral 19 denotes a power control unit, which comprises a backup circuit 20 and a power ON / OFF detection circuit 21, monitors the state of main power ON / OFF, controls the operation switching of the data input / output unit, and detects multi-rotation data when the main power is OFF. It backs up the operation of the unit, status detection unit, and identification information storage circuit unit.

【0014】識別情報記憶回路部22は各々のエンコー
ダ番号、データ出力順序(優先順位)などのエンコーダ
識別情報をデータ入・出力部を介して記憶する回路であ
り、エンコーダを複数構成で使用する場合、識別情報の
記憶は記憶対象のエンコーダを制御信号で指定すること
で書き込み動作をする。
The identification information storage circuit section 22 is a circuit for storing encoder identification information such as each encoder number and data output order (priority order) via a data input / output section, and is used when a plurality of encoders are used. The writing of the identification information is performed by designating the encoder to be stored by the control signal.

【0015】ここで、図1における1回転データ検出部
12、多回転検出部13より出力される信号は従来例で
示す図9,図10と同じ構成で検出される。
Here, the signals output from the one-rotation data detector 12 and the multi-rotation detector 13 in FIG. 1 are detected by the same configuration as in FIGS. 9 and 10 shown in the conventional example.

【0016】図2は本エンコーダをサーボモータに組み
込んで複数構成で使用したときの構成図であり、主電
源,動作バックアップ用電池,シリアルデータ線はすべ
て共用接続ができる構成になっている。
FIG. 2 is a configuration diagram when the present encoder is incorporated in a servomotor and used in a plurality of configurations. The main power supply, the operation backup battery, and the serial data line are all configured to be commonly connected.

【0017】図3は本エンコーダの識別情報の書き込み
制御信号の構成を示した図である。図3(a)は制御信
号線をコネクタを介して取り出した例であり、コネクタ
のショートまたはオープンなどにより識別情報の書き込
み動作選択ができるようになっている。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a write control signal of identification information of the present encoder. FIG. 3A shows an example in which a control signal line is taken out via a connector, and the writing operation of identification information can be selected by shorting or opening the connector.

【0018】図3(b)は制御信号線をリード線を介し
て取り出した例であり、リード線のショートまたはオー
プン、主電源またはGNDへの接続などにより識別情報
の書き込み動作選択ができるようになっている。
FIG. 3B shows an example in which a control signal line is taken out through a lead wire. The write operation of identification information can be selected by shorting or opening the lead wire, connecting to a main power supply or GND, or the like. Has become.

【0019】図4(a)は書き込み制御信号線を用いた
エンコーダの識別情報の書き込みシーケンス例であり、
制御信号を5Vにしたときはシリアルデータは上位シス
テムなどからエンコーダへ識別情報を伝送する状態とな
り、制御信号を0Vにしたときはハイインピーダンスの
状態となる。
FIG. 4A shows an example of a write sequence of identification information of an encoder using a write control signal line.
When the control signal is set to 5 V, the serial data is in a state of transmitting identification information from the host system or the like to the encoder, and when the control signal is set to 0 V, the state is in a high impedance state.

【0020】図4(b)はエンコーダ送信・受信の動作
切り替えシーケンス例を示した図であり、エンコーダが
受信モードのときはシリアルデータは上位システムなど
からの要求状態となり、エンコーダが送信モードのとき
はシリアルデータはエンコーダからの出力状態となる。
FIG. 4B is a diagram showing an example of an operation switching sequence of the encoder transmission / reception. When the encoder is in the reception mode, the serial data is in a request state from the host system or the like, and when the encoder is in the transmission mode. Means that the serial data is output from the encoder.

【0021】図5,図6,図7は、エンコーダ複数構成
で使用したときの上位システムとエンコーダとのデータ
送受信シーケンスを示した図であり、一例として3軸構
成の場合を示す。
FIGS. 5, 6, and 7 are diagrams showing a data transmission / reception sequence between the host system and the encoder when used in a plurality of encoder configurations, and show a case of a three-axis configuration as an example.

【0022】以下、上記構成の多重伝送方式エンコーダ
を図2に示すような複数構成で使用した場合の動作につ
いて説明する。
The operation when the multiplex transmission type encoder having the above configuration is used in a plurality of configurations as shown in FIG. 2 will be described.

【0023】本エンコーダはエンコーダ識別情報により
エンコーダ入出力動作が設定されるため、最初に使用す
る場合は識別情報の書き込みが必要である。
In the present encoder, since the encoder input / output operation is set by the encoder identification information, it is necessary to write the identification information when the encoder is used for the first time.

【0024】まず、エンコーダ識別情報の書き込み動作
について図1,図3,図4を用いて説明する。
First, the writing operation of the encoder identification information will be described with reference to FIGS.

【0025】エンコーダ主電源をONすると識別情報が
未設定のため、データ入・出力部15は入力モードとな
り、ここで識別情報設定機や上位システムなどを利用し
てシリアルデータ線より識別情報を入力すると双方向バ
ッファ回路18、データ入力回路17を介して識別情報
記憶回路部22に入力・記憶される。
When the encoder main power is turned on, since the identification information has not been set, the data input / output unit 15 enters an input mode. Here, the identification information is input from a serial data line using an identification information setting machine or a host system. Then, the data is input and stored in the identification information storage circuit unit 22 via the bidirectional buffer circuit 18 and the data input circuit 17.

【0026】ここでエンコーダが図2のように複数構成
で接続・使用されている場合は、上記書き込み動作は全
てのエンコーダに同時に行われるため、1台ずつ設定す
る場合は図3に示すような制御信号線でエンコーダを1
台ずつ指定して書き込み動作を行う。
When the encoders are connected and used in a plurality of configurations as shown in FIG. 2, the above-mentioned writing operation is performed simultaneously for all the encoders. Encoder 1 by control signal line
The writing operation is performed by designating each unit.

【0027】このときの実施例を図4(a)に示す。こ
の例は制御信号線を5Vにしてエンコーダを指定し、上
位システムより識別情報を書き込んだ例である。
An embodiment at this time is shown in FIG. In this example, the control signal line is set to 5 V, an encoder is specified, and identification information is written from a host system.

【0028】一方、エンコーダを単独で書き込み動作を
する場合は、エンコーダの指定が不要なため上記制御信
号線でのエンコーダ指定は不要である。
On the other hand, when the writing operation is performed by the encoder alone, it is not necessary to specify the encoder by using the control signal line because it is not necessary to specify the encoder.

【0029】またエンコーダ主電源をOFFした場合
は、電源ON/OFF検出回路21、バックアップ回路
20および外部接続の電池により識別情報記憶回路部2
2の内容は保持され、次の主電源ON以後、エンコーダ
動作は識別情報記憶回路部の内容に応じて入出力動作
(送・受信動作)が行われる。
When the encoder main power supply is turned off, the identification information storage circuit section 2 is powered by the power supply ON / OFF detection circuit 21, the backup circuit 20, and an externally connected battery.
The contents of No. 2 are retained, and after the next main power ON, the input / output operation (transmission / reception operation) is performed in the encoder operation according to the contents of the identification information storage circuit unit.

【0030】次に、図1,図4,図5,図6,図7を用
いて、エンコーダの送受信動作切り替えおよび上位シス
テムとのデータ送受信シーケンスについて説明する。
Next, a description will be given of the switching of the transmission / reception operation of the encoder and the data transmission / reception sequence with the host system with reference to FIGS.

【0031】エンコーダ主電源をONすると識別情報記
憶回路部22の内容により、図4(b)に示すようにエ
ンコーダは受信モードになり、上位システムからの信号
要求待ちになる。ここで、上位システムがデータ要求信
号としてエンコーダ軸の番号を出力するとエンコーダは
データ入・出力部15で要求信号を受信し、番号に対応
するエンコーダのみが送信モードとなり、エンコーダは
自身のエンコーダ識別情報(エンコーダ番号など)と信
号検出部11のデータをデータ出力回路16でシリアル
データ列に変換してデータ出力する。エンコーダはデー
タを出力完了すると再度受信モードとなり、上位システ
ムの要求信号待ちとなり以後上記の動作をくり返す。
When the encoder main power supply is turned on, the encoder enters the reception mode as shown in FIG. 4B and waits for a signal request from the host system, depending on the contents of the identification information storage circuit section 22. Here, when the host system outputs the number of the encoder axis as the data request signal, the encoder receives the request signal at the data input / output unit 15, and only the encoder corresponding to the number enters the transmission mode, and the encoder transmits its own encoder identification information. The data output circuit 16 converts the data of the encoder 11 and the data of the signal detector 11 into a serial data string and outputs the data. Upon completion of the data output, the encoder returns to the reception mode, waits for a request signal from the host system, and thereafter repeats the above operation.

【0032】ここで、要求信号で指定した軸以外は受信
モードの動作をするが、このときは要求信号で指定され
た軸のシリアルデータを受信して次のデータ出力の順序
待ちおよびタイミング待ちをしている。
Here, except for the axis specified by the request signal, the operation in the reception mode is performed. At this time, the serial data of the axis specified by the request signal is received, and the next data output sequence wait and timing wait are performed. are doing.

【0033】次に、エンコーダと上位システムとのデー
タ送受信シーケンスについて図5,図6,図7を用いて
説明する。
Next, a data transmission / reception sequence between the encoder and the host system will be described with reference to FIGS.

【0034】図5は上位システムと複数のエンコーダ各
々が1対1で対応した例であり、上位システムがエンコ
ーダ番号を指定した軸のみ1対1でデータ送受信を行う
例である。
FIG. 5 shows an example in which the host system and a plurality of encoders correspond one-to-one, in which the host system performs one-to-one data transmission and reception only on the axis for which the encoder number is specified.

【0035】図6は上位システムと複数のエンコーダが
1対多の構成で対応した例であり、上位システムがエン
コーダ番号を指定すると複数のエンコーダが識別情報に
もとずいた出力順序で順次出力する例であり、次のシス
テムからの要求で繰り返し動作をする例である。
FIG. 6 shows an example in which a host system and a plurality of encoders correspond in a one-to-many configuration. When the host system designates an encoder number, the plurality of encoders sequentially output in an output order based on identification information. This is an example in which the operation is repeatedly performed in response to a request from the next system.

【0036】図7は上位システムにかかわらず主電源O
N後複数のエンコーダが識別情報にもとづいた出力順序
で順次データを繰り返し出力する例である。
FIG. 7 shows the main power supply O regardless of the host system.
In this example, a plurality of encoders sequentially and repeatedly output data in an output order based on identification information after N.

【0037】この図5,図6,図7のシーケンスは、エ
ンコーダ識別情報により選択できるようにすることもで
きる。
The sequences shown in FIGS. 5, 6, and 7 can be selected by encoder identification information.

【0038】以上のように、エンコーダ相互間でデータ
送受信をしてデータのタイミング取りをすることによ
り、複数構成での入・出力データの衝突をなくすことが
でき、信頼性の高い多重伝送を実現することができる。
さらに、上記上位システムとの送受信シーケンスをエン
コーダ識別情報により選択できるようにすることによ
り、機器の制御性に合わせたシステム構築や多軸化の実
現ができる。
As described above, by transmitting and receiving data between encoders and timing the data, it is possible to eliminate collision between input and output data in a plurality of configurations, and to realize highly reliable multiplex transmission. can do.
Further, by making it possible to select a transmission / reception sequence with the upper system based on encoder identification information, it is possible to realize a system construction and a multi-axis system in accordance with the controllability of the device.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のように本発明は、エンコーダの識
別機能,用途に応じたデータ出力シーケンスの選択、エ
ンコーダ相互間でのデータ監視・入出力切り替え機能を
備えることにより、エンコーダを複数構成で使用しても
エンコーダの入・出力信号の共用化が図れ、かつデータ
切り替えが安定した多重伝送が実現でき機器の小型化・
省配線化・多軸化が容易にできるエンコーダを実現でき
るものである。
As described above, the present invention has a plurality of encoders by providing an encoder identification function, selection of a data output sequence according to a use, and data monitoring / input / output switching function between encoders. Even if used, the input and output signals of the encoder can be shared, and multiplex transmission with stable data switching can be realized.
It is possible to realize an encoder that can easily reduce wiring and increase the number of axes.

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

【図1】本発明の一実施例における多重伝送方式エンコ
ーダのブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a multiplex transmission encoder according to an embodiment of the present invention.

【図2】同多重伝送方式エンコーダを複数構成で使用し
たときの構成図
FIG. 2 is a configuration diagram when the multiplex transmission system encoder is used in a plurality of configurations.

【図3】同多重伝送方式エンコーダの識別情報書き込み
制御信号の構成図
FIG. 3 is a configuration diagram of an identification information write control signal of the multiplex transmission type encoder.

【図4】同多重伝送方式エンコーダの動作の切り替えを
示すタイミングチャート
FIG. 4 is a timing chart showing switching of the operation of the multiplex transmission encoder.

【図5】同多重伝送方式エンコーダにおける1対1対応
のデータ送受信シーケンスの動作を示す図
FIG. 5 is a diagram showing an operation of a data transmission / reception sequence for one-to-one correspondence in the multiplex transmission system encoder.

【図6】同多重伝送方式エンコーダにおける1対多軸対
応のデータ送受信シーケンスの動作を示す図
FIG. 6 is a diagram showing an operation of a data transmission / reception sequence corresponding to one-to-multi-axis in the multiplex transmission system encoder.

【図7】同多重伝送方式エンコーダにおける順次出力対
応のデータ送受信シーケンスの動作を示す図
FIG. 7 is a diagram showing an operation of a data transmission / reception sequence for sequential output in the multiplex transmission system encoder.

【図8】従来のインクリメンタル式エンコーダの出力信
号のタイミングチャート
FIG. 8 is a timing chart of an output signal of a conventional incremental encoder.

【図9】従来の多回転式アブソリュートエンコーダのブ
ロック図
FIG. 9 is a block diagram of a conventional multi-rotation type absolute encoder.

【図10】従来の多回転式アブソリュートエンコーダの
原信号検出部のブロック図
FIG. 10 is a block diagram of an original signal detector of a conventional multi-rotation type absolute encoder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 信号検出部 12 1回転データ検出部 13 多回転データ検出部 14 ステータス検出部 15 データ入・出力部 16 データ出力回路 17 データ入力回路 18 双方向バッファ回路 19 電源制御部 20,93 バックアップ回路 21 電源ON/OFF検出回路 22 識別情報記憶回路部 91 原信号検出部 92 多回転カウンタ 94 変換回路 95 出力IC 101 発光素子 102 回転スリット板 103 受光素子 104 波形整形回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Signal detection part 12 One rotation data detection part 13 Multi rotation data detection part 14 Status detection part 15 Data input / output part 16 Data output circuit 17 Data input circuit 18 Bidirectional buffer circuit 19 Power supply control part 20, 93 Backup circuit 21 Power supply ON / OFF detection circuit 22 identification information storage circuit unit 91 original signal detection unit 92 multi-turn counter 94 conversion circuit 95 output IC 101 light emitting element 102 rotating slit plate 103 light receiving element 104 waveform shaping circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G08C 19/00 G01D 5/245 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G08C 19/00 G01D 5/245

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 回転機の1回転内の位置を検出する1回
転データ検出部と、回転機の正逆方向の回転回数を計数
する多回転データ検出部と、エンコーダ内の異常検出情
報を保持するステータス検出部とからなる信号検出部
と、前記信号検出部のデータ をシリアルデータ列に変換し出
力するデータ出力回路と、データ出力回路のデータを出
力するタイミングを決める上位システムなどからの指令
を受信するデータ入力回路と、データ入力回路とデータ
出力回路の切り替えをする双方向バッファとからなるデ
ータ入・出力部と、 主電源OFF時に上記多回転データ検出部を動作させる
バックアップ回路と、主電源のON/OFF状態を監視
する電源ON/OFF検出回路とからなる電源制御部
と、 上位システムなどからの指令をデータ入・出力部により
受信し、エンコーダ番号などの識別情報を記憶する回路
部とを備え、 複数台のサーボモータに取り付けたエンコーダの入出力
信号ラインを共用化して使用する場合に、 主電源ON後
のエンコーダ信号の出力形態を、上位システムからの要
求に対して複数のエンコーダが識別情報の順に順次出力
する形態、もしくは上位システムからの要求にかかわら
ず主電源ONするとエンコーダ識別情報の順に順次連続
して出力する形態で出力するようにした多重伝送方式エ
ンコーダ。
1. A one-rotation data detector for detecting a position within one rotation of a rotary machine, a multi-rotation data detector for counting the number of rotations of a rotary machine in forward and reverse directions, and abnormality detection information in an encoder.
A signal detection unit including a status detection unit that holds information, a data output circuit that converts data of the signal detection unit into a serial data string and outputs the data, and a higher-level system that determines the timing of outputting data of the data output circuit. And a data input / output unit comprising a bidirectional buffer for switching between the data input circuit and the data output circuit, and a backup circuit for operating the multi-rotation data detection unit when the main power supply is turned off. A power supply control unit comprising a power ON / OFF detection circuit for monitoring the ON / OFF state of the main power supply, and receiving a command from a host system by a data input / output unit and storing identification information such as an encoder number. circuit
And a part, the encoder output of which is attached to a plurality of servomotors
When the signal line is used in common, the output form of the encoder signal after the main power is turned on is the form in which a plurality of encoders sequentially output the identification information in response to the request from the host system, or the request from the host system. A multiplex transmission type encoder which outputs in the form of sequentially and sequentially outputting the encoder identification information when the main power is turned on regardless of the main power supply.
【請求項2】 回転機の1回転内の位置を検出する1回
転データ検出部と、回転機の正逆方向の回転回数を計数
する多回転データ検出部と、エンコーダ内の異常検出情
報を保持するステータス検出部とからなる信号検出部
と、 前記信号検出部のデータをシリアルデータ列に変換し出
力するデータ出力回路と、データ出力回路のデータを出
力するタイミングを決める上位システムなどからの指令
を受信するデータ入力回路と、データ入力回路とデータ
出力回路の切り替えをする双方向バッファとからなるデ
ータ入・出力部と、 主電源OFF時に上記多回転データ検出部を動作させる
バックアップ回路と、主電源のON/OFF状態を監視
する電源ON/OFF検出回路とからなる電源制御部
と、 上位システムなどからの指令をデータ入・出力部により
受信し、エンコーダ番号 などの識別情報を記憶する回路
部とを備え、 複数台のサーボモータに取り付けたエンコーダの入出力
信号ラインを共用化して使用する場合に、 主電源ON後
のエンコーダ信号の出力形態を、上位システムからの要
求に対してエンコーダ個別に1対1で出力する形態、上
位システムからの要求に対して複数のエンコーダが識別
情報の順に順次出力する形態、上位システムからの要求
にかかわらず主電源ONするとエンコーダ識別情報の順
に順次連続して出力する形態の3つの形態より、1つの
出力形態をエンコーダ識別情報により選択できるように
した多重伝送方式エンコーダ。
2. One time for detecting a position within one rotation of a rotating machine.
Rotation data detector and counts the number of rotations of the rotating machine in the forward and reverse directions
Multi-rotation data detector and error detection information in the encoder
Signal detection unit consisting of a status detection unit that holds information
And converts the data of the signal detection unit into a serial data string and outputs it.
Data output circuit and the data output circuit data
Commands from a host system that determines when to apply
A data input circuit, a data input circuit and data
Data consisting of a bidirectional buffer that switches the output circuit
The data input / output unit and the multi-rotation data detection unit are operated when the main power is turned off.
Monitor ON / OFF status of backup circuit and main power supply
Power control unit comprising a power ON / OFF detection circuit
And commands from the host system etc. by the data input / output unit
A circuit for receiving and storing identification information such as an encoder number
And a part, the encoder output of which is attached to a plurality of servomotors
When the signal line is used in common, the output form of the encoder signal after the main power is turned on is output one-on-one for each encoder individually in response to a request from the upper system, and in response to a request from the upper system. One output form is identified by encoder identification from three forms: a form in which a plurality of encoders sequentially output in the order of identification information, and a form in which the main power is turned on regardless of a request from a higher-level system, and the output is sequentially and sequentially output in the order of encoder identification information. A multiplex transmission type encoder that can be selected based on information.
【請求項3】 各サーボモータのエンコーダを識別する
エンコーダ識別情報は、エンコーダ番号および多重伝送
におけるエンコーダデータの出力順序情報とし、エンコ
ーダにはシリアルデータを送信・受信する機能を備え、
各々のエンコーダの出力順序に該当するときはそのエン
コーダは送信状態になり、他のエンコーダは受信状態に
なるようにして他のエンコーダからの出力データを監視
することにより順序待ち・データ出力のタイミングコン
トロールをするようにした請求項1または請求項2記載
の多重伝送方式エンコーダ。
3. An encoder identification information for identifying an encoder of each servo motor is an encoder number and output order information of encoder data in multiplex transmission, and the encoder has a function of transmitting and receiving serial data.
When the output order of each encoder falls under the transmission state, the other encoders are set to the reception state and the output data from the other encoders are monitored by monitoring the output data from the other encoders. The multiplex transmission system encoder according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 エンコーダからの出力される信号の構成
は、エンコーダ識別情報と1回転データ検出部,多回転
データ検出部,ステータス検出部のデータの内いずれか
を組み合わせて出力するようにした請求項1から請求項
3のいずれか1項記載の多重伝送方式エンコーダ。
4. of the signal outputted from the encoder configuration, encoder identification information and 1 rotation data detector, rotation data detection unit, and to output a combination of any of the data in the status detection unit according Item 1 to Claim
The multiplex transmission system encoder according to any one of claims 3 to 7 .
【請求項5】 エンコーダ番号などの識別情報を記憶す5. Storing identification information such as an encoder number.
る回路部の書き込み動作は、回転機に具備したコネクタThe writing operation of the circuit part is performed by the connector provided in the rotating machine.
またはケーブル線を用いた書き込み制御信号線を介してOr via a write control signal line using a cable
選択する請求項1記載の多重伝送方式エンコーダ。2. The multiplex transmission method encoder according to claim 1, wherein the encoder is selected.
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