JP3550591B2 - Absolute encoder - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、外部装置との通信手段を備えたアブソリュートエンコーダに関する。
【0002】
【従来の技術】
アブソリュートエンコーダは種々の分野における装置の自動化の進展に伴い、その用途が拡大し、ACサーボモータやロボット等への応用も増えつつある。このように用途が拡大する中、アブソリュートエンコーダは、アブソリュートエンコーダが出力する絶対位置データを利用するために数値制御装置と組み合わされて使用されることがある。
【0003】
アブソリュートエンコーダには、多トラック形式のものと1トラック形式のものとがあるが、どちらの形式のものでも、絶対位置データの分解能を高くすると、パターンのビット数が増大し、数値制御装置などの外部装置と組み合わせて用いる場合に、アブソリュートエンコーダと外部装置とを接続する接続ケーブルの本数が増大してしまう。例えば、リニアタイプのアブソリュートエンコーダで、1mの距離を分解能0.01μmで表そうとすると、パターンは27ビット必要になり、すなわち27本の接続ケーブルに必要となる。
【0004】
このような問題を回避するために、アブソリュートエンコーダから出力される絶対位置データをシリアル形式で出力して前記外部装置に転送するシリアル通信転送方式が用いられている。このシリアル通信転送方式では、データの転送される外部装置の種類毎に、外部装置に適した通信フォーマットで通信を行う必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアブソリュートエンコーダでは、上述のように外部装置毎に通信フォーマットを変えなければならないため、この外部装置との通信のためのインタフェース回路を外部装置に合わせて変更しなければならなかった。
【0006】
具体的にはインタフェース回路のICを差し替えるか、回路基板ごと交換しなければならなかった。
【0007】
しかしながら、接続する相手によって通信フォーマットの異なった複数の製品を用意するということは、データの転送手段の機能だけ異なる製品を複数種類用意するということであり、コスト及び管理上の負担となるという問題があった。
【0008】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は外部装置毎にインターフェース回路を交換する必要がなく、通信フォーマットの異なる外部装置と通信することのできるアブソリュートエンコーダを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するためこの発明のアブソリュートエンコーダは、このような目的を達成するために、パターンを有する符号板と、前記符号板との相対移動を検出し、前記パターンの検出によるアブソリュートデータを出力する検出手段と、前記検出手段からのアブソリュートデータを、外部装置へシリアル転送する通信手段とを備えたアブソリュートエンコーダにおいて、前記通信手段の通信フォーマットを、前記外部装置の種類に応じた通信フォーマットに切り換える通信フォーマット切換手段を備え、前記通信フォーマット切換手段は、前記外部装置からの通信フォーマット識別信号に基づいて前記通信フォーマットの切換を行うものである。
【0010】
【作用】
この発明におけるアブソリュートエンコーダでは、外部装置からの通信フォーマット識別信号に基づいて通信フォーマット切換手段が外部装置の種類に応じて通信フォーマットを切り換えるので、外部装置毎に異なる通信手段を有するアブソリュートエンコーダを用意する必要がない。
【0011】
【実施例】
以下この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0012】
図1はこの発明の一実施例に係るアブソリュートエンコーダを示すブロック図である。アブソリュートエンコーダの本体部は、パターンの形成されたエンコーダスケール1と、エンコーダスケール1の背面に設けられ、エンコーダスケール1との相対運動を検出し、パターンの検出によるアブソリュートデータを出力する信号検出器2と、信号検出器2の出力端に接続された接続ケーブル3とで構成されている。
【0013】
前記接続ケーブル3には、信号検出器2からのアブソリュートデータを外部装置(ここでは数値制御装置)11へシリアル転送するための通信手段となるエンコーダ制御ユニット4が接続されている。エンコーダ制御ユニット4にはエンコーダ信号処理回路が搭載されたエンコーダ信号処理基板5が実装されており、このエンコーダ信号処理回路は、入力された信号をディジタル信号に変換して波形整形する入力信号処理回路6と、入力信号処理回路6から入力されるアブソリュート信号の計数等の演算処理をする演算回路7と、演算回路7から入力される信号を外部装置11の種類に応じた通信フォーマットに変換するインタフェース回路8とから構成される。インタフェース回路8には接続が予想される外部装置に応じた複数の種類の通信フォーマットが記憶されており、外部装置11からの通信フォーマット識別信号に基づいて、記憶された通信フォーマットの中から適切な通信フォーマットを選別し、通信フォーマットの切換が行われる。
【0014】
エンコーダ制御ユニット4は、接続コネクタ10a及び接続ケーブル10bを介して外部装置11に接続されている。接続コネクタ10aは、図2に示すように、エンコーダ制御ユニット4からの電源電圧信号、0V信号及びシリアルデータSDを外部装置11に伝達し、外部装置11からのリクエスト信号REQ及び通信フォーマット切換信号FRM0〜FRM2をエンコーダ制御ユニット4に伝達する。
【0015】
この実施例のアブソリュートエンコーダでは、外部装置11からの通信フォーマット識別信号(すなわち通信フォーマット切換信号FRM0〜FRM2)が接続コネクタ10aを介してエンコーダ制御ユニット4のインタフェース回路8に伝達され、この通信フォーマット識別信号に基づいて、接続された外部装置11に適した通信フォーマットがインタフェース回路8で自動的に設定される。これにより、外部装置11をエンコーダ制御ユニット4に接続するだけで、インタフェース回路8を交換することなく、自動的に最適な通信フォーマットによりエンコーダ制御ユニット4と外部装置11との間の通信が可能になる。
【0016】
なお、この実施例においては、接続コネクタ10aとして図2に開示したタイプのものを用いて、外部装置11から出力される電気信号によりインタフェース回路8の切換を行ったが、変形例の接続コネクタ10aとして、例えば図3に示すように、外部装置11側のコネクタピン10a’を、接続される外部装置11の通信フォーマットに適したジャンパー処理を行い、外部装置11に応じた接続コネクタをエンコーダ制御ユニット4に接続することによって通信フォーマット識別信号がインタフェース回路8に伝達されるようにしてもよい。図3の例では、コネクタピン10a’は、通信フォーマット切換信号FRM0及びFRM1を接地してFRM2に電源電圧を供給するようにしているので、この接続コネクタ10aをエンコーダ制御ユニット4に接続すると、通信フォーマット切換信号FRM2に対応した通信フォーマットがインタフェース回路8の中に設定されることとなる。このような接続コネクタ10aを用いることにより、外部装置11から電気的な通信フォーマット識別信号が出力されなくとも、外部装置11に対応する接続コネクタ10aをエンコーダ制御ユニット4に接続するだけで、自動的にインターフェース回路8を、接続された外部装置11に適した通信フォーマットに切り換えることが出来る。
【0017】
また、上述の実施例等では通信フォーマット識別信号は、いずれの場合にもインタフェース回路8に直接入力されて、インタフェース回路8の通信フォーマットを切り換える構成になっているが、通信フォーマット識別信号を演算回路7に入力させ、演算回路7が入力された通信フォーマット識別信号を判読して、通信フォーマットの切換を指令する指令信号をインタフェース回路8に入力する構成にしてもよい。
【0018】
更に、インタフェース回路8にプログラマブルロジックデバイスを用いて、予め記憶された以外の通信フォーマットを用いる外部装置11が出現したときに、この新しい通信フォーマットをインタフェース回路8に書き加えられるようにすれば、このアブソリュートエンコーダの使用期間をより長くすることができる。
【0019】
【発明の効果】
以上のようにこの発明のアブソリュートエンコーダによれば、外部装置からの通信フォーマット識別信号に基づいて通信フォーマットの切換を行うように構成したので、アブソリュートエンコーダの製品種類を減らすことができ、その結果製造コストを低減することが可能になる。
【0020】
また、外部からの通信フォーマット識別信号が入力されることにより、自動的に最適な通信フォーマットが選択されるので、アブソリュートエンコーダ側の通信フォーマットの設定作業を行う必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の一実施例に係るアブソリュートエンコーダを示すブロック図である。
【図2】図2は図1の接続コネクタのコネクタピンの構成を示す模式図である。
【図3】図3はこの発明の変形例の接続コネクタのコネクタピンの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
1 エンコーダスケール
2 信号検出器
4 エンコーダ制御ユニット
6 入力信号処理回路
7 演算回路
8 インタフェース回路
10a 接続コネクタ
11 外部装置[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an absolute encoder including a communication unit with an external device.
[0002]
[Prior art]
The use of the absolute encoder has been expanding with the progress of automation of the device in various fields, and the application to an AC servomotor, a robot, and the like is also increasing. In such an expanding application, the absolute encoder may be used in combination with a numerical controller to utilize the absolute position data output by the absolute encoder.
[0003]
Absolute encoders are classified into a multi-track type and a one-track type. In either case, if the resolution of the absolute position data is increased, the number of bits of the pattern will increase, and the absolute encoder When used in combination with an external device, the number of connection cables for connecting the absolute encoder to the external device increases. For example, if a linear type absolute encoder is used to represent a distance of 1 m with a resolution of 0.01 μm, the pattern requires 27 bits, that is, 27 patterns are required.
[0004]
In order to avoid such a problem, a serial communication transfer method is used in which absolute position data output from an absolute encoder is output in a serial format and transferred to the external device. In this serial communication transfer method, it is necessary to perform communication in a communication format suitable for the external device for each type of external device to which data is transferred.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional absolute encoder, since the communication format must be changed for each external device as described above, the interface circuit for communicating with the external device must be changed according to the external device.
[0006]
Specifically, the IC of the interface circuit has to be replaced or the entire circuit board has to be replaced.
[0007]
However, preparing a plurality of products having different communication formats depending on the connection destination means preparing a plurality of types of products that differ only in the function of the data transfer means, which is a cost and management burden. was there.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a problem thereof is to provide an absolute encoder that can communicate with an external device having a different communication format without having to exchange an interface circuit for each external device. is there.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an absolute encoder according to the present invention for solving the above-mentioned problem detects a code plate having a pattern and a relative movement between the code plate and absolute data obtained by detecting the pattern. In an absolute encoder including a detection unit that outputs, and a communication unit that serially transfers the absolute data from the detection unit to an external device, the communication format of the communication unit is changed to a communication format corresponding to the type of the external device. There is provided communication format switching means for switching, wherein the communication format switching means switches the communication format based on a communication format identification signal from the external device.
[0010]
[Action]
In the absolute encoder according to the present invention, since the communication format switching means switches the communication format according to the type of the external device based on the communication format identification signal from the external device, an absolute encoder having different communication means for each external device is prepared. No need.
[0011]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a block diagram showing an absolute encoder according to one embodiment of the present invention. The main body of the absolute encoder is provided with an encoder scale 1 on which a pattern is formed, and a signal detector 2 which is provided on the back of the encoder scale 1 and detects relative movement with respect to the encoder scale 1 and outputs absolute data by detecting the pattern. And a connection cable 3 connected to the output end of the signal detector 2.
[0013]
The connection cable 3 is connected to an encoder control unit 4 serving as communication means for serially transferring the absolute data from the signal detector 2 to an external device (here, a numerical control device) 11. An encoder
[0014]
The encoder control unit 4 is connected to an
[0015]
In the absolute encoder of this embodiment, a communication format identification signal (that is, communication format switching signals FRM0 to FRM2) from the
[0016]
In this embodiment, the
[0017]
In each of the above-described embodiments and the like, the communication format identification signal is directly input to the
[0018]
Further, by using a programmable logic device for the
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the absolute encoder of the present invention, since the communication format is switched based on the communication format identification signal from the external device, the product type of the absolute encoder can be reduced, and as a result, Costs can be reduced.
[0020]
In addition, when the communication format identification signal is input from the outside, the optimum communication format is automatically selected, so that it is not necessary to set the communication format on the absolute encoder side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an absolute encoder according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a connector pin of the connection connector of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a connector pin of a connection connector according to a modified example of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 encoder scale 2 signal detector 4
Claims (1)
前記符号板との相対移動を検出し、前記パターンの検出によるアブソリュートデータを出力する検出手段と、
前記検出手段からのアブソリュートデータを、外部装置へシリアル転送する通信手段とを備えたアブソリュートエンコーダにおいて、
前記通信手段の通信フォーマットを、前記外部装置の種類に応じた通信フォーマットに切り換える通信フォーマット切換手段を備え、
前記通信フォーマット切換手段は、前記外部装置からの通信フォーマット識別信号に基づいて前記通信フォーマットの切換を行うことを特徴とするアブソリュートエンコーダ。A code plate having a pattern,
Detecting means for detecting relative movement with the code plate and outputting absolute data by detecting the pattern;
Absolute data from the detection means, in an absolute encoder comprising a communication means for serially transferring to an external device,
Communication format switching means for switching the communication format of the communication means to a communication format according to the type of the external device,
An absolute encoder, wherein the communication format switching means switches the communication format based on a communication format identification signal from the external device.
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