JP3772662B2 - エンコーダ異常検出装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリ方式およびリニア方式のエンコーダの異常検出に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般にエンコーダの異常検出装置としては、Z信号をトリガ信号として用いてカウンタ値のチェックを行なう方法が知れられている(例えば、実開昭53−146893号公報参照)。
【0003】
以下、従来のエンコーダ異常検出の一例について図を参照しながら説明する。
【0004】
図5において、11はパルス発生器で、一回転の分解能を示すA相信号、B相信号、および一回転一パルスのZ信号を出力する。12はA相信号、B相信号のエッジをカウントするカウンタで、回転方向に応じてUPカウントもしくはDOWNカウントを行ない、一回転に一度リセット動作を行なう。13はデコーダで、カウンタ12のカウント値が特定値の時のみデコーダ信号Dを発生させる。
【0005】
このデコーダ信号Dを制御回路17にてZ信号をトリガとしてチェックする。そして、チェックの結果が“L”の場合に異常検出信号を出力する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の異常検出方式においては、信号経路の断線等によってZ信号が欠相した場合に、デコーダ信号のチェックが行なわれず、異常検出の機能自体が動作しないと言う課題を有していた。
【0007】
本発明は上記従来例の課題を解決するものであり、Z信号の欠相を検出でき、十分な信頼性をもったエンコーダ異常検出装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、入力軸の所定回転角毎に位相のずれた2個のパルスをA相信号とB相信号として発生すると共に、入力軸一回転中の所定回転角位置で一個のパルスをZ信号として発生するパルス発生器と、前記入力軸の回転方向に応じてUPカウント、DOWNカウントを切り替え、かつ前記Z信号出力時に特定値を取るようリセット動作を行ない、かつ前記A相信号と前記B相信号のエッジをカウントするカウンタを有するエンコーダに電気的に接続され、前記カウンタの内容が特定値の時に信号Dを出力するデコーダと、前記デコーダの出力信号Dと前記A相信号もしくは前記B相信号のエッジ検出信号の論理積によりチェック信号Cを生成するチェック信号生成器と、チェック信号生成器からの信号発生時にZ信号の発生の有無を確認し、無しの場合に異常検出信号を発生するZ信号検出手段を備えたものである。
【0009】
また、駆動部の所定移動距離毎に位相のずれた2個のパルスをA相信号とB相信号として発生すると共に、駆動部の一定移動距離中の所定移動位置で一個のパルスをZ信号として発生するパルス発生器と、前記駆動部の移動方向に応じてUPカウント、DOWNカウントを切り替え、かつ前記Z信号出力時に特定値を取るようリセット動作を行ない、かつ前記A相信号と前記B相信号のエッジをカウントするカウンタを有するエンコーダに電気的に接続され、前記カウンタの内容が特定値の時に信号Dを出力するデコーダと、前記デコーダの出力信号Dと前記A相信号もしくは前記B相信号のエッジ検出信号の論理積によりチェック信号Cを生成するチェック信号生成器と、チェック信号生成器からの信号発生時にZ信号の発生の有無を確認し、無しの場合に異常検出信号を発生するZ信号検出手段を備えたものである。
【0010】
さらに、デコーダの信号出力条件のカウンタ値に許容値として幅を持たせ、発生する複数のチェック信号C(+α)‥‥‥C(0)‥‥‥C(−β)(α及びβは、0または自然数)全てにおいてZ信号無しの場合にのみ異常検出信号を発生するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために請求項1または請求項2記載の発明は、入力軸の所定回転角毎に位相のずれた2個のパルスをA相信号とB相信号として発生すると共に、入力軸一回転中の所定回転角位置で一個のパルスをZ信号として発生するパルス発生器と、前記入力軸の回転方向に応じてUPカウント、DOWNカウントを切り替え、かつ前記Z信号出力時に特定値を取るようリセット動作を行ない、かつ前記A相信号と前記B相信号のエッジをカウントするカウンタを有するエンコーダに電気的に接続され、前記カウンタの内容が特定値の時に信号Dを出力するデコーダと、前記デコーダの出力信号Dと前記A相信号もしくは前記B相信号のエッジ検出信号の論理積によりチェック信号Cを生成するチェック信号生成器と、チェック信号生成器からの信号発生時にZ信号の発生の有無を確認し、無しの場合に異常検出信号を発生するZ信号検出手段を備えたもの、または、駆動部の所定移動距離毎に位相のずれた2個のパルスをA相信号とB相信号として発生すると共に、駆動部の一定移動距離中の所定移動位置で一個のパルスをZ信号として発生するパルス発生器と、前記駆動部の移動方向に応じてUPカウント、DOWNカウントを切り替え、かつ前記Z信号出力時に特定値を取るようリセット動作を行ない、かつ前記A相信号と前記B相信号のエッジをカウントするカウンタを有するエンコーダに電気的に接続され、前記カウンタの内容が特定値の時に信号Dを出力するデコーダと、前記デコーダの出力信号Dと前記A相信号もしくは前記B相信号のエッジ検出信号の論理積によりチェック信号Cを生成するチェック信号生成器と、チェック信号生成器からの信号発生時にZ信号の発生の有無を確認し、無しの場合に異常検出信号を発生するZ信号検出手段を備えたもので、カウンタの内容が特定値の時にZ信号の有無をチェックすることにより、Z信号の欠相が検出でき、エンコーダ異常検出の信頼性を向上させることができるという作用を有する。
【0012】
また、請求項3記載の発明は、デコーダの信号出力条件のカウンタ値に許容値として幅を持たせ、発生する複数のチェック信号C(+α)‥‥‥C(0)‥‥‥C(−β)(α及びβは、0または自然数)全てにおいてZ信号無しの場合にのみ異常検出信号を発生するもので、デコーダ信号出力条件のカウンタ値に許容値として幅を持たせることにより、より自由度の高いエンコーダ異常検出装置となるという作用を有する。
【0013】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図を参照しながら説明する。
【0014】
(実施例1)
図1において、11はパルス発生器で、一回転の分解能を示すA相信号、B相信号、及び一回転一パルスのZ信号を出力する。12はA相信号、B相信号のエッジをカウントするカウンタで、回転方向に応じてUPカウントもしくはDOWNカウントを行ない、一回転に一度リセット動作を行なう。13はデコーダで、カウンタ12のカウント値が“0”の時のみデコーダ信号Dを発生させる。14はチェック信号生成器で、A相信号、B相信号のエッジパルスとデコーダ信号Dの論理積によりチェック信号Cを生成する。15はZ信号検出手段で、チェック信号CをトリガとしてZ信号を検出し、Z信号の“H”パルスを検出した場合は“異常無し”、“L”パルスを検出した場合は“異常有り”とし、異常検出信号を出力する。図2に、カウント値、AB相信号エッジパルス、デコーダ信号、チェック信号のタイミングチャートを示す。このように構成することで、エンコーダの異常検出装置を実現できる。
【0015】
なお、本実施例では、デコーダ信号を発生させるカウンタの特定値を“0”としたが、“0”でなくても同様の効果が得られる。
【0016】
(実施例2)
また、図3に示すように、デコーダ13に許容値設定手段16からのデータを入力し、デコーダ信号Dの出力条件に幅を持たせると、異常検出の自由度が大きくなり、より利便性が高くなる。図4にそのタイミングチャートを示し、詳細を説明する。
【0017】
実施例2では、許容値設定手段16からのデータによって決まるデコーダ信号の出力条件のカウンタ値を“N”〜“1”としている。
【0018】
この時、チェック信号は、C(−1)、C(0)、C(1)の3個発生する。Z信号検出手段15においては、これらのチェック信号全てによってZ信号をチェックするが、異常有無の判定基準は、
C(−1)のチェック結果=“L”かつ
C(0)のチェック結果=“L”かつ
C(1)のチェック結果=“L”
の時は、“異常無し”とし、
上記以外は“異常有り”として、異常検出信号を出力する。
【0019】
なお、実施例1および実施例2は、ロータリ方式のエンコーダの動作について説明したが、リニア方式のエンコーダに関しても、パルス発生器からの信号が同様であれば、図1、図2、図3、図4の内容は同じように適用でき、同様の効果が得られる。
【0020】
また、本発明のエンコーダ異常検出装置は、エンコーダの一部としてエンコーダに搭載しても、エンコーダからの出力信号としてカウンタデータ、Z信号を受ける上位コントローラ側に搭載しても、どちらでも同様の効果が得られる。
【0021】
さらに、本発明のエンコーダ異常検出装置は、従来の、Z信号をトリガにしてカウンタ値をチェックする方式のエンコーダ異常検出装置と併せて使用することにより、互いに補完し合い、より一層信頼性が向上する。
【0022】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように、請求項1または請求項2記載の発明によれば、カウンタの内容が特定値の時にZ信号をチェックすることにより、Z信号の欠相が検出できるという効果をもつ。
【0023】
また、請求項3記載の発明によれば、デコーダ信号出力条件のカウンタ値に許容値として幅を持たせることにより、より自由度の高いエンコーダ異常検出装置となるという効果をもつ。
【0024】
したがって、Z信号の欠相を検出でき、十分な信頼性をもったロータリ式およびリニア式のエンコーダ異常検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1におけるエンコーダ異常検出装置のブロック図
【図2】本発明の実施例1におけるタイミングチャート
【図3】本発明の実施例2におけるエンコーダ異常検出装置のブロック図
【図4】本発明の実施例2におけるタイミングチャート
【図5】従来のエンコーダ異常検出装置のブロック図
【符号の説明】
11 パルス発生器
12 カウンタ
13 デコーダ
14 チェック信号生成器
15 Z信号検出手段
16 許容値設定手段
17 制御回路

Claims (3)

  1. 入力軸の所定回転角毎に位相のずれた2個のパルスをA相信号とB相信号として発生すると共に、入力軸一回転中の所定回転角位置で一個のパルスをZ信号として発生するパルス発生器と、前記入力軸の回転方向に応じてUPカウント、DOWNカウントを切り替え、かつ前記Z信号出力時に特定値を取るようリセット動作を行ない、かつ前記A相信号と前記B相信号のエッジをカウントするカウンタを有するエンコーダに電気的に接続され、
    前記カウンタの内容が特定値の時に信号Dを出力するデコーダと、前記デコーダの出力信号Dと前記A相信号もしくは前記B相信号のエッジ検出信号の論理積によりチェック信号Cを生成するチェック信号生成器と、チェック信号生成器からの信号発生時にZ信号の発生の有無を確認し、無しの場合に異常検出信号を発生するZ信号検出手段を備えたエンコーダ異常検出装置。
  2. 駆動部の所定移動距離毎に位相のずれた2個のパルスをA相信号とB相信号として発生すると共に、駆動部の一定移動距離中の所定移動位置で一個のパルスをZ信号として発生するパルス発生器と、前記駆動部の移動方向に応じてUPカウント、DOWNカウントを切り替え、かつ前記Z信号出力時に特定値を取るようリセット動作を行ない、かつ前記A相信号と前記B相信号のエッジをカウントするカウンタを有するエンコーダに電気的に接続され、
    前記カウンタの内容が特定値の時に信号Dを出力するデコーダと、前記デコーダの出力信号Dと前記A相信号もしくは前記B相信号のエッジ検出信号の論理積によりチェック信号Cを生成するチェック信号生成器と、チェック信号生成器からの信号発生時にZ信号の発生の有無を確認し、無しの場合に異常検出信号を発生するZ信号検出手段を備えたエンコーダ異常検出装置。
  3. デコーダの信号出力条件のカウンタ値に許容値として幅を持たせる許容値設定手段を有し、発生する複数のチェック信号C(+α)‥‥‥C(0)‥‥‥C(−β)(α及びβは、0または自然数)全てにおいてZ信号無しの場合にのみ異常検出信号を発生する請求項1または2記載のエンコーダ異常検出装置。
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