JP4197639B2 - Encoder inspection device - Google Patents

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Description

本発明は、エンコーダの出力信号を検査するエンコーダ検査装置に関する。   The present invention relates to an encoder inspection apparatus that inspects an output signal of an encoder.

一般的に、加工機械には被加工体やテーブルを動作させるためのサーボモータ等のアクチュエータと該アクチュエータの動作を検出するためのエンコーダが設けられている。特に、エンコーダは被加工体の加工精度に直接的に影響を与える重要な部品であり、エンコーダが性能不良であったり故障したり、取り付け精度が不良であった場合には被加工体の加工精度が低下する。従って、加工機械に組み込まれた状態でのエンコーダの出力信号を精密に検査することが望まれる。   Generally, a processing machine is provided with an actuator such as a servomotor for operating a workpiece or a table and an encoder for detecting the operation of the actuator. In particular, the encoder is an important part that directly affects the machining accuracy of the workpiece. If the encoder has a poor performance or malfunctions, or the mounting accuracy is poor, the machining accuracy of the workpiece. Decreases. Therefore, it is desired to precisely inspect the output signal of the encoder in a state where it is incorporated in a processing machine.

エンコーダ検査装置としては、検査対象エンコーダに対して同軸上に該検査対象エンコーダのn倍の分解能を有する基準エンコーダを設け、検査対象エンコーダの出力をn逓倍した信号と基準エンコーダの信号との差信号をアナログ値に変換してモニタに表示させるという装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As the encoder inspection apparatus, a reference encoder having a resolution n times that of the inspection target encoder is provided coaxially with respect to the inspection target encoder, and a difference signal between a signal obtained by multiplying the output of the inspection target encoder by n and the reference encoder signal Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特公平4−2885号公報Japanese Patent Publication No. 4-2885

しかしながら、上記の特許文献1に係る従来技術によれば、検査対象エンコーダに駆動モータと基準エンコーダとを取り付けなければ検査を行うことができず、既に加工機械に組み込まれているエンコーダを加工機械から取り外すことなくそのまま検査を行うことは困難である。   However, according to the prior art according to Patent Document 1 described above, the inspection cannot be performed unless the drive motor and the reference encoder are attached to the inspection target encoder, and the encoder already incorporated in the processing machine is removed from the processing machine. It is difficult to perform the inspection without removing it.

また、検査対象エンコーダの出力信号は位相の異なるA相信号及びB相信号とを有するが、特許文献1に係る従来技術によればA相信号とB相信号とを個別に検査するために検査に要する時間が長く、しかも位相差等のA相信号とB相信号との相対的な関係については検査困難である。   Moreover, the output signal of the encoder to be inspected has an A phase signal and a B phase signal having different phases, but according to the prior art according to Patent Document 1, an inspection is performed to individually inspect the A phase signal and the B phase signal. It takes a long time, and it is difficult to inspect the relative relationship between the phase A signal and the phase B signal such as a phase difference.

さらに、従来の検査装置によればA相信号やB相信号のパルスの存否(又は欠相)等の重大な欠陥については検査することができるが、パルスのデューティ比や位相差等は精密に検査することができなかった。つまり、エンコーダの出力信号にパルスのデューティ比や位相差が正しい値でない場合には、該エンコーダを用いた加工機械で被加工体の加工を行った後、被加工体の加工精度を計測することによりエンコーダの良否を判断するという2次的な検査手段を行うしかなかった。   Furthermore, according to the conventional inspection apparatus, it is possible to inspect for a serious defect such as the presence or absence (or phase loss) of the pulse of the A phase signal or the B phase signal, but the duty ratio and the phase difference of the pulse are precisely Could not be inspected. That is, if the pulse duty ratio or phase difference is not correct in the output signal of the encoder, measure the machining accuracy of the workpiece after machining the workpiece with a machining machine using the encoder. Thus, there is no choice but to perform secondary inspection means for judging the quality of the encoder.

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、検査に要する時間が短く、しかも加工機械等の既存の設備に組み込まれたエンコーダの出力信号を設備から取り外すことなく精密に検査することを可能にするエンコーダ検査装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such problems, and the time required for the inspection is short, and the output signal of the encoder incorporated in the existing equipment such as a processing machine is inspected accurately without removing it from the equipment. An object of the present invention is to provide an encoder inspection apparatus that makes it possible.

本発明に係るエンコーダ検査装置は、回転手段によって回転する際、回転にともなって位相の異なるA相信号及びB相信号を出力するエンコーダの検査をするエンコーダ検査装置であって、前記回転手段で前記エンコーダを所定の速度で回転させる際の前記A相信号及び前記B相信号のパルスの周波数よりも高速なクロックを発生するクロック発生手段と、前記A相信号及び前記B相信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのタイミングで前記パルスの一周期を4つの区間に分割する信号分割回路と、前記4つの区間毎に前記クロックをカウントする計数回路と、前記計数回路によりカウントされた前記4つの区間毎の計数値に基づいて前記エンコーダの検査を行う検査手段と、前記一周期毎の前記計数値に基づく計測データ、及び前記計測データの代表的な特性を示す特性データを選択的に一方又は両方を表示する表示部と、前記エンコーダの分解能、前記回転手段の回転速度を入力する条件入力部と、前記4つの区間毎における前記クロックの数が所定の範囲内の値となるように前記クロック発生手段の動作条件を設定するクロック設定部と、を有し、前記表示部は、前記計測データとして前記4つの区間毎の計数値を複数回測定したうちの最大値及び最小値を4つの区間毎にバー状に表示するデータ分布ウィンドを含めて表示することを特徴とする。
An encoder inspection apparatus according to the present invention is an encoder inspection apparatus that inspects an encoder that outputs an A-phase signal and a B-phase signal that are different in phase with rotation when rotated by a rotation means, and the rotation means Clock generating means for generating a clock faster than the frequency of the pulses of the A-phase signal and the B-phase signal when the encoder is rotated at a predetermined speed, and rising edges and rising edges of the A-phase signal and the B-phase signal A signal dividing circuit that divides one cycle of the pulse into four sections at the timing of the falling edge, a counting circuit that counts the clock for each of the four sections, and for each of the four sections counted by the counting circuit Inspection means for inspecting the encoder based on the count value, measurement data based on the count value for each period, and previous A display unit that selectively displays one or both of characteristic data indicating typical characteristics of measurement data, a condition input unit that inputs the resolution of the encoder and the rotation speed of the rotating unit, and the four sections have a, a clock setting unit for setting an operating condition of said clock generating means so that the number of the clock becomes a value within a predetermined range, wherein the display unit, a total of the each of the four sections as the measurement data The maximum value and the minimum value among the numerical values measured a plurality of times are displayed including a data distribution window that displays bars in every four sections .

このように、一周期を4つの区間に分割し、該区間毎にクロックをカウントすることによりA相信号とB相信号とをまとめて同時に検査することができる。従って、検査時間を短縮することができる。また、既存の設備に組み込まれたエンコーダを設備から取り外すことなく、取り付け誤差も含まれた状態での検査が可能であることから、実際の運転状態で検査をすることができ、検査の信頼性がより向上する。さらに、カウントされたクロック数に基づいてA相信号とB相信号との位相差や、A相信号及びB相信号のそれぞれのデューティ比が確認可能である。   Thus, by dividing one cycle into four sections and counting the clock for each section, the A-phase signal and the B-phase signal can be inspected at the same time. Therefore, the inspection time can be shortened. In addition, since it is possible to perform inspections with installation errors included without removing encoders installed in existing facilities, inspections can be performed in actual operating conditions, and the reliability of the inspection Will be improved. Further, the phase difference between the A-phase signal and the B-phase signal and the duty ratios of the A-phase signal and the B-phase signal can be confirmed based on the counted number of clocks.

これにより、検査用途に応じて詳細な検査又は簡易的な検査が選択可能になり、簡易的な検査では、データの通信、処理及び表示を含めた検査の時間を短縮することができる。   Accordingly, a detailed inspection or a simple inspection can be selected according to the inspection application, and the inspection time including data communication, processing, and display can be shortened in the simple inspection.

このように、エンコーダの分解能と回転速度とに基づいてクロックの周波数を設定可能にし、所定の区間毎のクロックの数を所定範囲内の値となるようにすることにより検査精度を向上させることができる。
前記エンコーダは、所定の加工機械に設けられていてもよい。前記クロック設定部は、前記4つの区間毎における前記クロックの数が前記係数回路の許容最大計数値の20〜80%の範囲の値となるように自動的に設定してもよい。
As described above, the clock frequency can be set based on the resolution and the rotation speed of the encoder, and the inspection accuracy can be improved by setting the number of clocks for each predetermined section to a value within a predetermined range. it can.
The encoder may be provided in a predetermined processing machine. The clock setting unit may automatically set the number of the clocks in each of the four sections so as to be a value in a range of 20 to 80% of an allowable maximum count value of the coefficient circuit.

さらに、前記検査手段は、前記4つの区間毎の計数値に対する該計数値の合計の比である位相比に基づいて検査を行うこにより、A相信号及びB相信号の両方を総合的に且つ精密に検査することができる。
Furthermore, the inspection means by the this inspecting based on the phase ratio is the ratio of the sum of the the regimen values for count values for each of the four sections, overall both A-phase and B-phase signals And it can be inspected precisely.

本発明に係るエンコーダ検査装置によれば、A相信号及びB相信号の一周期を4つの区間に分割し、該区間毎にクロックをカウントした計数値に基づいて検査を行うことから、A相信号とB相信号とをまとめて同時に検査することができ、しかも、検査時間を短縮することができる。エンコーダのA相信号とB相信号とを同時に検査することができることから、効率的でしかも精密な検査を行うことができる。   According to the encoder inspection apparatus according to the present invention, one cycle of the A-phase signal and the B-phase signal is divided into four sections, and the inspection is performed based on the count value obtained by counting the clock for each section. The signal and the B phase signal can be inspected at the same time, and the inspection time can be shortened. Since the A phase signal and the B phase signal of the encoder can be inspected at the same time, an efficient and precise inspection can be performed.

また、エンコーダは既存の設備に組み込まれたまま、実際の使用条件下で検査を行うことができるため検査結果の信頼性が高い。   Moreover, since the encoder can be inspected under actual use conditions while being incorporated in existing equipment, the reliability of the inspection result is high.

以下、本発明に係るエンコーダ検査装置について実施の形態を挙げ、添付の図1〜図7を参照しながら説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an encoder inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、本実施の形態に係るエンコーダ検査装置10は、加工機械12に接続されて該加工機械12に設けられた第1エンコーダ14a、第2エンコーダ14b及び第3エンコーダ14cの出力信号を検査するものである。第1〜第3エンコーダ14a、14b、14cはそれぞれA相信号、B相信号及びZ相信号の3つの信号を出力する。   As shown in FIG. 1, an encoder inspection apparatus 10 according to the present embodiment is connected to a processing machine 12 and outputs from a first encoder 14a, a second encoder 14b, and a third encoder 14c provided in the processing machine 12. The signal is inspected. The first to third encoders 14a, 14b, and 14c output three signals of an A phase signal, a B phase signal, and a Z phase signal, respectively.

加工機械12は、被加工体16に対して所定の加工を行うものであり加工機本体18と制御盤20とからなる。加工機本体18は、被加工体16を加工する工具22を回転させる第1モータ(回転手段)24と、工具22の回転に同期させて被加工体16を回転させる第2モータ(回転手段)26と、被加工体16及び第2モータ26が設けられたテーブル28と、該テーブル28をスライド移動させるための第3モータ(回転手段)30とを有する。第1モータ24、第2モータ26及び第3モータ30はそれぞれ制御盤20で駆動されるとともに、第1エンコーダ14a、第2エンコーダ14b及び第3エンコーダ14cの出力信号が制御盤20に伝達されて回転角度及び回転速度が検出可能となっている。   The processing machine 12 performs predetermined processing on the workpiece 16 and includes a processing machine main body 18 and a control panel 20. The processing machine main body 18 includes a first motor (rotating unit) 24 that rotates a tool 22 that processes the workpiece 16 and a second motor (rotating unit) that rotates the workpiece 16 in synchronization with the rotation of the tool 22. 26, a table 28 on which the workpiece 16 and the second motor 26 are provided, and a third motor (rotating means) 30 for sliding the table 28. The first motor 24, the second motor 26, and the third motor 30 are each driven by the control panel 20, and the output signals of the first encoder 14a, the second encoder 14b, and the third encoder 14c are transmitted to the control panel 20. The rotation angle and rotation speed can be detected.

エンコーダ検査装置10は、第1エンコーダ14a、第2エンコーダ14b及び第3エンコーダ14cの出力信号を処理する計測ユニット36と、該計測ユニット36で計測された信号を通信手段37を介して取り込み、処理を施して表示するパーソナルコンピュータ32とからなる。通信手段37は一般のパーソナルコンピュータ32に標準的に設けられているもので、通信速度はやや低速である。   The encoder inspection apparatus 10 takes in and processes the measurement unit 36 that processes the output signals of the first encoder 14a, the second encoder 14b, and the third encoder 14c, and the signal measured by the measurement unit 36 via the communication unit 37. And a personal computer 32 for display. The communication means 37 is provided as a standard in a general personal computer 32, and the communication speed is slightly low.

パーソナルコンピュータ32は本体(検査手段)38と、出力手段としてのモニタ40と、入力手段としてのキーボード42及びマウス44とを備える。   The personal computer 32 includes a main body (inspection means) 38, a monitor 40 as output means, a keyboard 42 and a mouse 44 as input means.

図2に示すように、計測ユニット36は、第1〜第3エンコーダ14a、14b、14cの出力信号のうち1つを選択的に切り換えて取り込む信号切換器34と、A相信号及びB相信号が入力される4つのアンドゲート(信号分割回路)50a、50b、50c、50dと、CPU(検査手段)52の指示に基づき出力するクロックckの周波数を変えることができるクロック発振器(クロック発生手段)54と、一方の入力端子にクロックckが入力され他方の入力端子にアンドゲート50a〜50dの出力信号a1、a2、a3、a4がそれぞれ入力される4つのアンドゲート56a、56b、56c、56dとを有する。   As shown in FIG. 2, the measurement unit 36 includes a signal switch 34 that selectively switches and takes in one of the output signals of the first to third encoders 14 a, 14 b, and 14 c, an A phase signal, and a B phase signal Is a clock oscillator (clock generation means) that can change the frequency of the clock ck that is output based on instructions from the four AND gates (signal division circuits) 50a, 50b, 50c, 50d and the CPU (inspection means) 52 54, and four AND gates 56a, 56b, 56c, 56d in which the clock ck is input to one input terminal and the output signals a1, a2, a3, a4 of the AND gates 50a to 50d are input to the other input terminal, respectively. Have

なお、図1及び図2においては、第1〜第3エンコーダ14a、14b、14cの出力信号はそれぞれ1本の信号線で表しているが、実際は、上記の通りA相信号、B相信号及びZ相信号の3つの出力信号からなる。A相信号及びB相信号は分解能に応じたパルス信号(又は波形信号をパルス化したもの)であり、正常時には互いに90°の位相差を有する。Z相信号は回転の基準点を示すパルス信号であり1回転あたり1回出力される。   In FIGS. 1 and 2, the output signals of the first to third encoders 14a, 14b, and 14c are each represented by one signal line. However, in actuality, as described above, the A-phase signal, the B-phase signal, and It consists of three output signals of the Z phase signal. The A-phase signal and the B-phase signal are pulse signals corresponding to the resolution (or pulsed waveform signals) and have a phase difference of 90 ° from each other in the normal state. The Z-phase signal is a pulse signal indicating a rotation reference point, and is output once per rotation.

また、計測ユニット36は、アンドゲート56a、56b、56c、56dの出力信号b1、b2、b3、b4のパルス数をそれぞれカウントする4つのカウンタ(計数回路)58a、58b、58c、58dと、該カウンタ58a〜58dによる計数値d1〜d4を記録するDMA(Direct Memory Access)コントローラ60と、該DMAコントローラ60に対してデータの読み込みタイミングを指示する4つのアンドゲート62a、62b、62c、62dとを有する。カウンタ58a〜58dは、例えば、255(8ビット)程度まで計数可能なカウンタを用いるとよい。   The measurement unit 36 includes four counters (counting circuits) 58a, 58b, 58c, 58d that count the number of pulses of the output signals b1, b2, b3, b4 of the AND gates 56a, 56b, 56c, 56d, A DMA (Direct Memory Access) controller 60 that records the count values d1 to d4 by the counters 58a to 58d, and four AND gates 62a, 62b, 62c, and 62d that instruct the DMA controller 60 to read data. Have. For the counters 58a to 58d, for example, a counter capable of counting up to about 255 (8 bits) may be used.

さらに、計測ユニット36は、CPU52の指示とZ相信号とに基づいて計測の開始・終了を判断するスタート・ストップ制御部64を有する。   Furthermore, the measurement unit 36 includes a start / stop control unit 64 that determines the start / end of measurement based on an instruction from the CPU 52 and a Z-phase signal.

アンドゲート50a、50b、50c、50dは、それぞれA相信号、B相信号及びその逆論理の信号の論理積を求めるように構成されており、各出力信号a1〜a4は次の論理式で表される。
a1=A・B
a2=NOT(A)・B
a3=NOT(A)・NOT(B)
a4=A・NOT(B)
The AND gates 50a, 50b, 50c, and 50d are configured to obtain the logical product of the A-phase signal, the B-phase signal, and the inverse logic signal, respectively. The output signals a1 to a4 are represented by the following logical expressions. Is done.
a1 = A ・ B
a2 = NOT (A) ・ B
a3 = NOT (A) / NOT (B)
a4 = A · NOT (B)

ただし、「A」はA相信号、「B」はB相信号、「NOT」は逆論理、「・」は論理積を示す。   However, “A” indicates an A phase signal, “B” indicates a B phase signal, “NOT” indicates an inverse logic, and “·” indicates a logical product.

カウンタ58aには、アンドゲート50aの出力信号a1とクロックckとの論理積である出力信号b1が入力されカウントされる。また、カウンタ58aのリセット端子にはアンドゲート50dの出力信号a4が入力されており該出力信号a4の信号切り換わり時に計数値d1が「0」にリセットされ、出力信号a4がLOWレベルであるときに出力信号a1のパルスがカウントされる。   An output signal b1 that is a logical product of the output signal a1 of the AND gate 50a and the clock ck is input to the counter 58a and counted. Further, when the output signal a4 of the AND gate 50d is input to the reset terminal of the counter 58a, the count value d1 is reset to “0” when the output signal a4 is switched, and the output signal a4 is at the LOW level. The pulses of the output signal a1 are counted.

同様に、カウンタ58bには、出力信号a1がリセット端子に入力されており、該出力信号a1がLOWレベルのときに出力信号a2のパルスがカウントされる。カウンタ58cには、出力信号a2がリセット端子に入力されており、該出力信号a2がLOWレベルのときに出力信号a3のパルスがカウントされる。カウンタ58dには、出力信号a3がリセット端子に入力されており、該出力信号a3がLOWレベルのときに出力信号a4のパルスがカウントされる。   Similarly, the output signal a1 is input to the reset terminal of the counter 58b, and the pulses of the output signal a2 are counted when the output signal a1 is at the LOW level. An output signal a2 is input to the reset terminal of the counter 58c, and the pulse of the output signal a3 is counted when the output signal a2 is at the LOW level. An output signal a3 is input to the reset terminal of the counter 58d, and the pulse of the output signal a4 is counted when the output signal a3 is at the LOW level.

アンドゲート62aは、スタート・ストップ制御部64の出力信号enとアンドゲート50dの出力信号a4が入力されており、カウンタ58aの計数値d1をDMAコントローラに転送指示を与える機能を持つ。このアンドゲート62aの出力信号c1の立ち上がり時、つまり出力信号enがHIGHで出力信号a4が立ち上がるときにDMAコントローラ60に対してカウンタ58aの計数値d1を読み込ませることができる。   The AND gate 62a receives the output signal en of the start / stop control unit 64 and the output signal a4 of the AND gate 50d, and has a function of giving a transfer instruction to the DMA controller for the count value d1 of the counter 58a. When the output signal c1 of the AND gate 62a rises, that is, when the output signal en4 is HIGH and the output signal a4 rises, the DMA controller 60 can read the count value d1 of the counter 58a.

同様に、アンドゲート62b、62c、62dには出力信号enが入力されており、また出力信号a1、a2、a3がそれぞれ入力されている。従って、アンドゲート62b、62c、62dは、それぞれ出力信号a1、a2、a3の立ち上がり時にDMAコントローラ60に対してカウンタ58b、58c、58dの計数値d2、d3、d4を読み込ませることができる。   Similarly, the output signals en are input to the AND gates 62b, 62c, and 62d, and the output signals a1, a2, and a3 are input thereto, respectively. Therefore, the AND gates 62b, 62c, and 62d can cause the DMA controller 60 to read the count values d2, d3, and d4 of the counters 58b, 58c, and 58d when the output signals a1, a2, and a3 rise.

DMAコントローラ60は、各計数値d1〜d4を所定のタイミングでデータ信号線dtからRAM70に対して転送する。このとき、DMAコントローラ60は、アドレス信号線adrにより各信号毎に格納するアドレスを指定しながら計数値d1〜d4を転送することができる。この転送処理は、出力信号enがHIGHである間に複数回実行され、カウンタ58a〜58dでカウントされた計数値d1〜d4がアドレスを変更しながら順次DMAコントローラ60からRAM70に転送される。   The DMA controller 60 transfers the count values d1 to d4 from the data signal line dt to the RAM 70 at a predetermined timing. At this time, the DMA controller 60 can transfer the count values d1 to d4 while designating an address to be stored for each signal by the address signal line adr. This transfer process is executed a plurality of times while the output signal en is HIGH, and the count values d1 to d4 counted by the counters 58a to 58d are sequentially transferred from the DMA controller 60 to the RAM 70 while changing addresses.

図3に示すように、出力信号enは2つのZ相信号の立ち上がりの間、つまり第1〜第3エンコーダ14a、14b、14cのうち信号切換器34によって選択されたもの(以下、検査対象エンコーダともいう)が1回転する間にHIGH(図3上において各信号とも上方がHIGH、下方がLOWとする)となる。また、上記の通りA相信号及びB相信号は90°の位相差を有するパルス信号として入力される。   As shown in FIG. 3, the output signal en is selected by the signal switcher 34 (hereinafter referred to as an inspection target encoder) during the rise of the two Z-phase signals, that is, among the first to third encoders 14a, 14b, and 14c. Is also HIGH (in FIG. 3, each signal is HIGH at the upper side and LOW at the lower side). Further, as described above, the A-phase signal and the B-phase signal are input as pulse signals having a phase difference of 90 °.

出力信号a1〜a4は、A相信号及び前記B相信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのタイミングで区切られ、A相信号(又はB相信号)の一周期Tを4つの区間T1、T2、T3及びT4に分割するように形成される。図2から明らかなように、この分割の作用はアンドゲート50a〜50dによる簡便な回路により実現される。   The output signals a1 to a4 are divided by the timing of the rising edge and the falling edge of the A phase signal and the B phase signal, and one period T of the A phase signal (or B phase signal) is divided into four sections T1, T2, T3. And T4. As is apparent from FIG. 2, this dividing operation is realized by a simple circuit including AND gates 50a to 50d.

さらに、出力信号b1は区間T1におけるクロックckのパルス数としてカウンタ58aにより計数され、計数値d1としてDMAコントローラ60に読み込まれる。同様に、出力信号b2、b3、b4は、区間T2、T3、T4におけるクロックckのパルス数として計数され、計数値d2、d3、d4としてDMAコントローラ60に読み込まれる。   Further, the output signal b1 is counted by the counter 58a as the number of pulses of the clock ck in the section T1, and read into the DMA controller 60 as the count value d1. Similarly, the output signals b2, b3, and b4 are counted as the number of pulses of the clock ck in the sections T2, T3, and T4, and are read into the DMA controller 60 as the counted values d2, d3, and d4.

図3においては、図が煩雑とならないように、d1〜d4はそれぞれ「5」程度の値となるようにクロックckの周波数が設定されているが、実際上、d1〜d4はカウンタ58a〜58dが計数可能な範囲内でできるだけ大きい値となるようにクロックckを設定するとよい。このように設定することにより検査対象エンコーダをより精密に検査することができる。   In FIG. 3, the frequency of the clock ck is set so that d1 to d4 each have a value of about “5” so that the drawing is not complicated, but in practice, d1 to d4 are counters 58a to 58d. The clock ck may be set so as to be as large as possible within a countable range. By setting in this way, the inspection target encoder can be inspected more precisely.

図4に示すように、CPU52はRAM70から読み込まれる計数値d1〜d4に基づいて、A相信号及びB相信号の位相比(計測データ)p1、p2、p3、p4を算出する位相比算出部72と、デューティ比(計測データ)r1、r2を算出するデューティ比算出部74と、計数値d1〜d4、位相比p1〜p4又はデューティ比r1、r2の特性データを算出する特性データ算出部76と、これらのデータの良否を判断して判断結果を所定の外部機器に出力する異常判定部(検査手段)78と、該異常判定部78における判定基準値を設定する異常検出レベル設定部80とを有する。   As shown in FIG. 4, the CPU 52 calculates the phase ratio (measurement data) p1, p2, p3, and p4 of the A phase signal and the B phase signal based on the count values d1 to d4 read from the RAM 70. 72, a duty ratio calculation unit 74 that calculates the duty ratios (measurement data) r1 and r2, and a characteristic data calculation unit 76 that calculates the characteristic data of the count values d1 to d4, the phase ratios p1 to p4, or the duty ratios r1 and r2. An abnormality determination unit (inspection means) 78 that determines the quality of these data and outputs a determination result to a predetermined external device, and an abnormality detection level setting unit 80 that sets a determination reference value in the abnormality determination unit 78 Have

また、CPU52は、パーソナルコンピュータ32との相互通信が可能な通信制御部82と、該通信制御部82を介して受信するデータに基づいて信号切換器34及びクロック発振器54の動作条件の設定を行う条件設定部84とを有する。このうち、クロック発振器54の動作条件の設定はクロック設定部85によって行われる。   Further, the CPU 52 sets the operating conditions of the signal switch 34 and the clock oscillator 54 based on the communication control unit 82 capable of mutual communication with the personal computer 32 and the data received via the communication control unit 82. And a condition setting unit 84. Of these, the operating condition of the clock oscillator 54 is set by the clock setting unit 85.

位相比算出部72、デューティ比算出部74、特性データ算出部76及び異常判定部78はパーソナルコンピュータ32に設けてもよい。   The phase ratio calculation unit 72, the duty ratio calculation unit 74, the characteristic data calculation unit 76, and the abnormality determination unit 78 may be provided in the personal computer 32.

ここで、位相比p1、p2、p3、p4とは、各計数値d1〜d4に対する計数値d1〜d4の合計(d1+d2+d3+d4)の比に360°をかけて角度の単位で表した数値であり、90°であることが望ましい。位相比p1〜p4は次の式で表される。
p1=d1/(d1+d2+d3+d4)×360≒T1/T×360
p2=d2/(d1+d2+d3+d4)×360≒T2/T×360
p3=d3/(d1+d2+d3+d4)×360≒T3/T×360
p4=d4/(d1+d2+d3+d4)×360≒T4/T×360
Here, the phase ratios p1, p2, p3, and p4 are numerical values expressed in angular units by multiplying the ratio of the sum of the count values d1 to d4 (d1 + d2 + d3 + d4) to the respective count values d1 to d4 by 360 °. 90 ° is desirable. The phase ratios p1 to p4 are expressed by the following equations.
p1 = d1 / (d1 + d2 + d3 + d4) × 360≈T1 / T × 360
p2 = d2 / (d1 + d2 + d3 + d4) × 360≈T2 / T × 360
p3 = d3 / (d1 + d2 + d3 + d4) × 360≈T3 / T × 360
p4 = d4 / (d1 + d2 + d3 + d4) × 360≈T4 / T × 360

また、デューティ比r1、r2とは、A相信号及びB相信号における一周期に対するHIGHの区間の比に100[%]をかけてパーセント値で表した数値であり、50[%]であることが望ましい。デューティ比r1、r2は次の式で表される。
r1=(d1+d4)/(d1+d2+d3+d4)×100
r2=(d+d2)/(d1+d2+d3+d4)×100
The duty ratios r1 and r2 are numerical values expressed as a percentage by multiplying the ratio of the HIGH section with respect to one cycle in the A-phase signal and the B-phase signal by 100 [%], and are 50 [%]. Is desirable. The duty ratios r1 and r2 are expressed by the following equations.
r1 = (d1 + d4) / (d1 + d2 + d3 + d4) × 100
r2 = (d 3 + d2) / (d1 + d2 + d3 + d4) × 100

位相比p1〜p4及びデューティ比r1、r2によればA相信号及びB相信号の両方を総合的に検査することができ、特に、パルスの欠相等の重大な異常だけでなく、パルスのデューティ比やA相信号とB相信号との位相差等についても精密に検査することができる。   According to the phase ratios p1 to p4 and the duty ratios r1 and r2, it is possible to comprehensively inspect both the A phase signal and the B phase signal. In particular, not only a serious abnormality such as a missing phase of the pulse but also a duty of the pulse The ratio and the phase difference between the A-phase signal and the B-phase signal can also be inspected precisely.

また、1サイクル(一周期T)毎での位相比p1〜P4を検出するため、エンコーダの回転むら等の影響を受けにくく、より精密な検査が可能である。   Further, since the phase ratios p1 to P4 are detected for each cycle (one period T), it is difficult to be affected by the rotation unevenness of the encoder, and a more precise inspection is possible.

さらに、特性データとは複数のデータ群の特性を示す代表的な数値であり、例えば、平均値、最大値、最小値及び統計手法による解析値(例えば、3σ値)等である。   Furthermore, the characteristic data is a representative numerical value indicating the characteristics of a plurality of data groups, such as an average value, a maximum value, a minimum value, and an analysis value (for example, 3σ value) by a statistical method.

なお、上記の位相比算出部72、デューティ比算出部74、特性データ算出部76、異常判定部78、異常検出レベル設定部80、通信制御部82及び条件設定部84は、実際上は所定のプログラムによるソフトウェア処理としてCPU52の制御下に作用するものである。該プログラムは、図示しない記録媒体、ROM(Read Only Memory)、通信回線等からCPU52によって読み込まれRAM70等のハードウェアと協働して処理・実行される。   The phase ratio calculation unit 72, the duty ratio calculation unit 74, the characteristic data calculation unit 76, the abnormality determination unit 78, the abnormality detection level setting unit 80, the communication control unit 82, and the condition setting unit 84 are actually predetermined. It acts under the control of the CPU 52 as software processing by a program. The program is read by the CPU 52 from a recording medium (not shown), a ROM (Read Only Memory), a communication line, etc., and is processed and executed in cooperation with hardware such as the RAM 70.

次に、パーソナルコンピュータ32のモニタ40に表示される検査結果情報に関する画面(表示部)100について図5を参照しながら説明する。なお、画面100はマウス44等のポインティングデバイスによる所定の操作(例えば、クリックやドラッグ)やキーボード42によるキー入力よって操作される。   Next, a screen (display unit) 100 relating to inspection result information displayed on the monitor 40 of the personal computer 32 will be described with reference to FIG. The screen 100 is operated by a predetermined operation (for example, click or drag) using a pointing device such as the mouse 44 or a key input using the keyboard 42.

図5に示すように、画面100は、計測ユニット36から読み出す信号の読み出し開始角度及び読み出し終了角度を設定する開始角度設定スライドバー102及び終了角度設定スライドバー104と、第1〜第3エンコーダ14a〜14cから検査対象エンコーダとして1つを選択するエンコーダ切換ボタン106とを有する。開始角度設定スライドバー102で設定された読み出し開始角度は表示部102aに数値表示され、終了角度設定スライドバー104で設定された読み出し終了角度は表示部104aに数値表示される。初期状態においては、読み出し開始角度は0°であり、読み出し終了角度は360°である。   As shown in FIG. 5, the screen 100 includes a start angle setting slide bar 102 and an end angle setting slide bar 104 for setting a read start angle and a read end angle of a signal read from the measurement unit 36, and first to third encoders 14a. Encoder switching button 106 for selecting one of the encoders to be inspected from .about.14c. The readout start angle set by the start angle setting slide bar 102 is numerically displayed on the display unit 102a, and the readout end angle set by the end angle setting slide bar 104 is numerically displayed on the display unit 104a. In the initial state, the read start angle is 0 ° and the read end angle is 360 °.

また、画面100は、検査対象のエンコーダの分解能を1回計測する分解能計測ボタン108と、連続的に計測する分解能連続計測ボタン110と、位相比を計測する位相検査実行ボタン111と、位相比表示部126における表示を位相比p1〜p4の表示から計数値d1〜d4の表示に切り換える実位相値切換ボタン112と、クロック発振器54(図2参照)の発振周波数を自動設定及びマニュアル設定するためのクロック設定部114及びクロック値表示部116とを有する。検査によって計測された検査対象エンコーダの分解能の値はパルス計測結果表示部134に表示される。   The screen 100 also includes a resolution measurement button 108 that measures the resolution of the encoder to be inspected once, a resolution continuous measurement button 110 that continuously measures, a phase inspection execution button 111 that measures the phase ratio, and a phase ratio display. The actual phase value switching button 112 for switching the display in the unit 126 from the display of the phase ratios p1 to p4 to the display of the count values d1 to d4 and the oscillation frequency of the clock oscillator 54 (see FIG. 2) are set automatically and manually. A clock setting unit 114 and a clock value display unit 116; The resolution value of the inspection target encoder measured by the inspection is displayed on the pulse measurement result display unit 134.

また、画面100は、エンコーダ切換ボタン106により選択された検査対象エンコーダの分解能を入力する分解能設定部(条件入力部)118とを有する。   The screen 100 also has a resolution setting unit (condition input unit) 118 for inputting the resolution of the inspection target encoder selected by the encoder switching button 106.

クロック設定部114における設定内容は、条件設定部84のクロック設定部(図4参照)85に送信される。クロック設定部85ではクロック設定部114に所定の値が入力(又は選択)されているときには、その値に基づいてクロック発振器54の発振周波数を設定する。また、クロック設定部114により自動設定の指示(例えば、「AUTO」の表示)がされているときには、エンコーダパルスの実速度計測値を参照してクロック発振器54によるクロックckの周波数を所定の範囲の値となるように自動設定する。すなわち、4つの区間T1、T2、T3及びT4毎におけるクロックckの数である計数値d1〜d4が必要十分な数となるように設定し、例えば、計数値d1〜d4が、カウンタ58a〜58dの許容最大計数値に対して20〜80[%]の範囲の値となるように自動設定する。   The setting contents in the clock setting unit 114 are transmitted to the clock setting unit (see FIG. 4) 85 of the condition setting unit 84. When a predetermined value is input (or selected) to the clock setting unit 114, the clock setting unit 85 sets the oscillation frequency of the clock oscillator 54 based on the value. When the clock setting unit 114 instructs automatic setting (for example, “AUTO” is displayed), the frequency of the clock ck by the clock oscillator 54 is set within a predetermined range with reference to the actual speed measurement value of the encoder pulse. Automatically set to be a value. That is, the count values d1 to d4 that are the number of clocks ck in each of the four sections T1, T2, T3, and T4 are set to be a necessary and sufficient number. For example, the count values d1 to d4 are set to the counters 58a to 58d. Is automatically set to a value in the range of 20 to 80% with respect to the allowable maximum count value.

さらに、画面100は位相比p1〜p4及びデューティ比r1、r2をそれぞれ前記開始角度設定スライドバー102及び前記終了角度設定スライドバー104の設定値に対応したグラフ形式で表示する位相比表示部126及びデューティ比表示部128と、位相比p1〜p4及びデューティ比r1、r2の分布を表示する分布結果描画ウィンド130と、計数値d1〜d4に基づいてA相信号及びB相信号を再現して表示するエンコーダ波形モニタ部132と、計数値d1〜d4の分布を示すデータ分布ウィンド150とを有する。エンコーダ波形モニタ部132における符合Aの波形がA相信号を示し、符合Bの波形がB相信号を示す。   Further, the screen 100 displays a phase ratio display unit 126 that displays the phase ratios p1 to p4 and the duty ratios r1 and r2 in a graph format corresponding to the set values of the start angle setting slide bar 102 and the end angle setting slide bar 104, respectively. Duty ratio display unit 128, distribution result drawing window 130 that displays the distribution of phase ratios p1 to p4 and duty ratios r1 and r2, and A phase signal and B phase signal are reproduced and displayed based on count values d1 to d4. An encoder waveform monitor unit 132 for performing the processing, and a data distribution window 150 showing the distribution of the count values d1 to d4. The waveform of symbol A in the encoder waveform monitor unit 132 indicates the A phase signal, and the waveform of symbol B indicates the B phase signal.

位相比表示部126、デューティ比表示部128、分布結果描画ウィンド130及びデータ分布ウィンド150は、それぞれの描画領域に対してマウス44に連動するカーソルを合わせた後、所定の操作(例えば、クリック)をすることにより、対応するデータが通信手段37を介して計測ユニット36から読み込まれて各表示部に表示される。つまり、各表示部毎に表示・非表示の切り換えが可能である。   The phase ratio display unit 126, the duty ratio display unit 128, the distribution result drawing window 130, and the data distribution window 150 are set to a predetermined operation (for example, click) after the cursor linked to the mouse 44 is set to each drawing area. As a result, the corresponding data is read from the measurement unit 36 via the communication means 37 and displayed on each display unit. That is, display / non-display can be switched for each display unit.

位相比表示部126及びデューティ比表示部128は、計測ユニット36で得られた位相比p1〜p4及びデューティ比r1及びr2が色別に表示される。   The phase ratio display unit 126 and the duty ratio display unit 128 display the phase ratios p1 to p4 and the duty ratios r1 and r2 obtained by the measurement unit 36 for each color.

分布結果描画ウィンド130は位相比p1〜p4及びデューティ比r1、r2の分布を表示する領域であり、縦軸が分布数[%]で表される。横軸は、位相比p1〜p4に関しては0〜180°であり、デューティ比r1、r2に関しては0〜100%である。   The distribution result drawing window 130 is an area for displaying the distribution of the phase ratios p1 to p4 and the duty ratios r1 and r2, and the vertical axis is represented by the number of distributions [%]. The horizontal axis is 0 to 180 ° with respect to the phase ratios p1 to p4, and 0 to 100% with respect to the duty ratios r1 and r2.

また、分布結果描画ウィンド130には6本のカーブが描かれることとなり、全てを表示させるとやや煩雑となることがある。このような場合には、6本のカーブにそれぞれ対応する表示指定チェックボックス140a、140b、140c、140d、140e及び140fを操作することによって各カーブ毎に表示・非表示の切り換えが可能である。   In addition, six curves are drawn in the distribution result drawing window 130, and displaying all of them may be somewhat complicated. In such a case, display / non-display can be switched for each curve by operating the display designation check boxes 140a, 140b, 140c, 140d, 140e, and 140f corresponding to the six curves.

データ分布ウィンド150は、計数値d1、d2、d3及びd4の最大値及び最小値を計測ユニット36の特性データ算出部76から読み出して、それぞれ表示バー150a、150b、150c、150dにバー形式で表示するものであり、カウンタ58a〜58dの許容最大計数値に対するパーセント値で表示される。 The data distribution window 150 reads the maximum value and the minimum value of the count values d1, d2, d3, and d4 from the characteristic data calculation unit 76 of the measurement unit 36, and displays them in the bar format on the display bars 150a, 150b, 150c, and 150d, respectively. It is displayed as a percentage value with respect to the maximum allowable count value of the counters 58a to 58d.

このデータ分布ウィンド150によれば検査自体が正常に行われているか否か、及び検査結果の計数値d1〜d4が正常か異常かを簡便に確認することができる。すなわち、各バーの値が略一致し、しかも幅が狭いときには計数値d1〜d4は正常であると判断できる。各バーの幅が広いときには計数値d1〜d4のばらつきが大きいと判断できる。また、各バーが100[%]に達しているときにはカウンタ58a〜58dの許容最大計数値をオーバフローしていると判断でき、クロック設定部114をより小さく再設定するとよい。さらに、各バーが0[%]に近い値となっているときには、計数値d1〜d4の値が小さすぎて検査精度が不足していると判断できる。この場合には、クロック設定部114の値をより大きく再設定するとよい。なお、クロック設定部114によりクロック発振器54を自動設定した場合にはクロック周波数が自動的に適正値に設定される。   According to the data distribution window 150, it is possible to easily confirm whether or not the inspection itself is normally performed and whether the count values d1 to d4 of the inspection result are normal or abnormal. That is, it can be determined that the count values d1 to d4 are normal when the values of the bars substantially match and the width is narrow. When the width of each bar is wide, it can be determined that the variation of the count values d1 to d4 is large. When each bar reaches 100 [%], it can be determined that the allowable maximum count value of the counters 58a to 58d has overflowed, and the clock setting unit 114 may be reset to a smaller value. Further, when each bar has a value close to 0 [%], it can be determined that the values of the count values d1 to d4 are too small and the inspection accuracy is insufficient. In this case, the value of the clock setting unit 114 may be reset larger. When the clock oscillator 54 is automatically set by the clock setting unit 114, the clock frequency is automatically set to an appropriate value.

また、データ分布ウィンド150を表示するためには、計数値d1〜d4の最大値及び最小値のみを計測ユニット36から読み込めばよいことから、通信手段37による転送時間は極めて短時間で済む。従って、簡易的な検査でよい場合(例えば、日々の始業前点検時)には、データ分布ウィンド150の表示により検査対象エンコーダの出力信号の良否を判断してもよい。   In order to display the data distribution window 150, only the maximum value and the minimum value of the count values d1 to d4 have to be read from the measurement unit 36, so that the transfer time by the communication means 37 is very short. Therefore, when simple inspection is sufficient (for example, during daily pre-start inspection), the quality of the output signal of the inspection target encoder may be determined by displaying the data distribution window 150.

さらに、定期的な詳細機能検査等においてより詳細なデータを確認する必要がある場合にのみ、位相比表示部126及びデューティ比表示部128を表示させてもよい。位相比表示部126、デューティ比表示部128及びデータ分布ウィンド150の表示・非表示の切り換えは、上記の通り各表示部をマウス44で操作することにより切り換えればよい。   Furthermore, the phase ratio display unit 126 and the duty ratio display unit 128 may be displayed only when more detailed data needs to be confirmed in a periodic detailed function inspection or the like. The display / non-display of the phase ratio display unit 126, the duty ratio display unit 128, and the data distribution window 150 may be switched by operating each display unit with the mouse 44 as described above.

次に、このように構成されるエンコーダ検査装置10を用いて第1〜第3エンコーダ14a、14b、14cの出力信号を検査する手順について説明する。   Next, a procedure for inspecting the output signals of the first to third encoders 14a, 14b, and 14c using the encoder inspection apparatus 10 configured as described above will be described.

先ず、計測ユニット36の電源を入れるとともに、パーソナルコンピュータ32において所定のプログラムを立ち上げ、画面100をモニタ40の画面上に表示させる。   First, the measurement unit 36 is turned on and a predetermined program is started up in the personal computer 32 to display the screen 100 on the screen of the monitor 40.

次に、画面100上において、エンコーダ切換ボタン106を操作して検査対象エンコーダを選択し、該検査対象エンコーダの分解能を分解能設定部118に入力するとともに、クロック設定部114によりクロック発振器54の発振周波数を設定する。パーソナルコンピュータ32においてこのように入力設定を行うことにより、CPU52では条件設定部84を介してクロック発振器54及び信号切換器34の動作条件が設定される。   Next, on the screen 100, the encoder switching button 106 is operated to select the inspection target encoder, and the resolution of the inspection target encoder is input to the resolution setting unit 118, and the oscillation frequency of the clock oscillator 54 is input by the clock setting unit 114. Set. By performing the input setting in the personal computer 32 in this way, the CPU 52 sets the operating conditions of the clock oscillator 54 and the signal switch 34 through the condition setting unit 84.

次いで、加工機械12を操作して第1モータ24、第2モータ26又は第3モータ30を回転させることにより、検査対象エンコーダを回転させる。   Next, the inspection machine encoder is rotated by operating the processing machine 12 to rotate the first motor 24, the second motor 26, or the third motor 30.

さらに、画面100上の位相検査実行ボタン111を操作して計測を開始する。計測ユニット36においては図3に示す波形の各信号が入力及び生成され、計数値d1〜d4がDMAコントローラ60を介してRAM70に転送される。   Further, the phase inspection execution button 111 on the screen 100 is operated to start measurement. In the measurement unit 36, each signal of the waveform shown in FIG. 3 is input and generated, and the count values d1 to d4 are transferred to the RAM 70 via the DMA controller 60.

次に、計測が終了したことを確認した後、操作者はマウス44を操作してデータ分布ウィンド150に計数値d1〜d4の各最大値及び各最小値をバー形式で表示させる。このデータ分布ウィンド150を表示するために計測ユニット36から読み込まれる数値は計数値d1〜d4の各最大値及び各最小値の計8つの数値だけである。従って、読み込みは瞬時に終了し、データ分布ウィンド150は瞬時に表示又は更新される。   Next, after confirming that the measurement is completed, the operator operates the mouse 44 to display the maximum value and the minimum value of the count values d1 to d4 in the data distribution window 150 in a bar format. In order to display the data distribution window 150, the numerical values read from the measuring unit 36 are only the total eight values of the maximum values and the minimum values of the count values d1 to d4. Accordingly, reading is completed instantaneously, and the data distribution window 150 is displayed or updated instantaneously.

また、上記の通り、データ分布ウィンド150では検査対象エンコーダの出力信号に関する良否について概略判定が可能である。   Further, as described above, in the data distribution window 150, it is possible to make a rough determination as to whether the inspection target encoder output signal is good or bad.

さらに、位相比p1〜p4及びデューティ比r1、r2の経時変化及び詳細な分布を確認するためには、位相比表示部126、デューティ比表示部128又は分布結果描画ウィンド130の領域をマウス44により操作する。この操作により、計測ユニット36から計数値d1〜d4、位相比p1〜p4、デューティ比r1、r2の全データ(又は適当に間引いたデータでもよい)が通信手段37を介してパーソナルコンピュータ32に送信されて表示される。   Further, in order to confirm the temporal change and detailed distribution of the phase ratios p1 to p4 and the duty ratios r1 and r2, the region of the phase ratio display unit 126, the duty ratio display unit 128 or the distribution result drawing window 130 is moved with the mouse 44. Manipulate. By this operation, all data (or data appropriately thinned out) of the count values d1 to d4, the phase ratios p1 to p4, and the duty ratios r1 and r2 are transmitted from the measurement unit 36 to the personal computer 32 via the communication unit 37. Displayed.

このとき、計測ユニット36からパーソナルコンピュータ32に対するデータの読み込みに多少の時間を要する。通信手段37としてより高速なものを使用することもできるが、低速であっても汎用の通信手段37を用いることにより、パーソナルコンピュータ32として使用可能な機種の制限が少なくなる。一方、簡易的な検査でよい場合には、瞬時に表示されるデータ分布ウィンド150を観察すれば足りる。   At this time, it takes some time to read data from the measurement unit 36 to the personal computer 32. Although a higher-speed communication unit 37 can be used, the use of the general-purpose communication unit 37 even at a low speed reduces the number of models that can be used as the personal computer 32. On the other hand, when a simple inspection is sufficient, it is sufficient to observe the data distribution window 150 displayed instantaneously.

なお、データ分布ウィンド150に表示されたバーが0[%]又は100[%]に接近しているときには、計測精度不足又は計数値d1〜d4が許容最大計数値をオーバフローしているおそれがあることからクロック設定部114に対して値を再入力し、その後再計測を行った後に位相比表示部126、デューティ比表示部128又は分布結果描画ウィンド130をマウス44により操作するとよい。   When the bar displayed in the data distribution window 150 is close to 0 [%] or 100 [%], there is a possibility that the measurement accuracy is insufficient or the count values d1 to d4 overflow the allowable maximum count value. Therefore, it is preferable to operate the phase ratio display unit 126, the duty ratio display unit 128, or the distribution result drawing window 130 with the mouse 44 after re-inputting a value to the clock setting unit 114 and then performing remeasurement.

検査対象エンコーダに対して検査を行った結果は、位相比表示部126、デューティ比表示部128、分布結果描画ウィンド130、エンコーダ波形モニタ部132及びデータ分布ウィンド150に表示される波形に基づいて操作者が良否の判断を行えばよい。   The result of the inspection performed on the inspection target encoder is operated based on the waveforms displayed in the phase ratio display unit 126, the duty ratio display unit 128, the distribution result drawing window 130, the encoder waveform monitoring unit 132, and the data distribution window 150. The person may make a judgment of pass / fail.

位相比表示部126及びデューティ比表示部128に関しては、図5に示すように、各位相比p1〜p4及びデューティ比r1、r2がそれぞれ中心線である90°又は50%の近辺でばらつきが少ない場合には正常と判断できる。一方、図6に示すように、中心線から大きくずれている場合には異常と判断される。   Regarding the phase ratio display unit 126 and the duty ratio display unit 128, as shown in FIG. 5, there is little variation in the vicinity of 90 ° or 50%, where the phase ratios p1 to p4 and the duty ratios r1 and r2 are the center lines, respectively. In this case, it can be judged as normal. On the other hand, as shown in FIG.

位相比p1〜p4がそれぞれ90°近辺に表示されているときには、A相信号とB相信号の位相差が正常値の90°であることが確認される。また、デューティ比r1、r2がそれぞれ50%近辺でありながら位相比p1〜p4が90°からずれているときには、A相信号とB相信号の位相差が90°でないことが確認される。   When the phase ratios p1 to p4 are respectively displayed in the vicinity of 90 °, it is confirmed that the phase difference between the A-phase signal and the B-phase signal is 90 °, which is a normal value. Further, when the phase ratios p1 to p4 are deviated from 90 ° while the duty ratios r1 and r2 are close to 50%, it is confirmed that the phase difference between the A phase signal and the B phase signal is not 90 °.

さらに、分布結果描画ウィンド130及びデータ分布ウィンド150に関しては、図6に示すように、各位相比p1〜p4及びデューティ比r1、r2を示すカーブ及びバーが狭い幅で中心部に固まっている場合には正常と判断できる。一方、図6に示すように、各カーブやバーの幅が大きく、しかも中心部から大きくずれている場合には異常と判断される。   Further, regarding the distribution result drawing window 130 and the data distribution window 150, as shown in FIG. 6, when the curves and bars indicating the phase ratios p1 to p4 and the duty ratios r1 and r2 are narrow and narrow at the center. Can be judged normal. On the other hand, as shown in FIG. 6, when the width of each curve or bar is large and is greatly deviated from the center, it is determined as abnormal.

さらに、エンコーダ波形モニタ部132に表示されるA相信号及びB相信号の波形自体を直接的に観察することにより良否の判断を行ってもよい。   Further, the quality may be determined by directly observing the waveforms of the A phase signal and the B phase signal displayed on the encoder waveform monitor unit 132.

さらにまた、良否の判断は、操作者の目視によることなく、前記異常判定部78により自動的に異常判断を行ってもよい。この場合、位相比p1〜p4及びデューティ比r1、r2、及びこれらの特性データに基づいて判断を行うとよい。   Furthermore, the determination of pass / fail may be automatically performed by the abnormality determination unit 78 without being visually checked by the operator. In this case, the determination may be made based on the phase ratios p1 to p4, the duty ratios r1 and r2, and the characteristic data thereof.

異常と判断された検査対象エンコーダは正常なものに交換した後に再度検査を行い、正常であることを確認した上で加工機械12の運転を行うとよい。このようにすることにより、加工機械12の加工精度を高精度に保つことができ、加工不良や加工精度の低下を防ぐことができる。   The inspection target encoder determined to be abnormal may be replaced with a normal one and then checked again to confirm that it is normal before operating the processing machine 12. By doing in this way, the processing precision of the processing machine 12 can be kept highly accurate, and a processing defect and a reduction in processing precision can be prevented.

上述したように、本実施の形態に係るエンコーダ検査装置10によれば、検査対象エンコーダのA相信号とB相信号とを同時検査することができることから、効率的でしかも正確な検査を行うことができる。特に、A相信号とB相信号との位相差やパルスのデューティ比が計数値d1〜d4に基づいて正確に求められる。これにより、第1〜第3エンコーダ14a、14b、14cの精度を極めて高く保つことができ、被加工体16の加工精度を向上させることができる。   As described above, according to the encoder inspection apparatus 10 according to the present embodiment, the A phase signal and the B phase signal of the inspection target encoder can be simultaneously inspected, so that an efficient and accurate inspection is performed. Can do. In particular, the phase difference between the A phase signal and the B phase signal and the duty ratio of the pulse are accurately obtained based on the count values d1 to d4. Thereby, the accuracy of the first to third encoders 14a, 14b, and 14c can be kept extremely high, and the processing accuracy of the workpiece 16 can be improved.

また、第1〜第3エンコーダ14a、14b、14cは加工機械12に組み込まれたまま実際の使用条件下で検査を行うことができるため検査結果の信頼性が高い。   Further, since the first to third encoders 14a, 14b, and 14c can be inspected under actual use conditions while being incorporated in the processing machine 12, the reliability of the inspection results is high.

さらに、計測ユニット36に対する通信手段37は汎用のものであることから、通信対象機器として一般的なパーソナルコンピュータ32を接続することができる。さらにまた、通信手段37の通信速度が遅い場合には、通信データ量の少ないデータ分布ウィンド150により簡易的な表示を行うことにより、通信時間を含めた検査時間を短縮することができる。   Furthermore, since the communication means 37 for the measurement unit 36 is a general-purpose device, a general personal computer 32 can be connected as a communication target device. Furthermore, when the communication speed of the communication unit 37 is low, the inspection time including the communication time can be shortened by performing simple display using the data distribution window 150 with a small amount of communication data.

計測ユニット36におけるA相信号及びB相信号の入力部には、所定の二値化回路を挿入することにより、A相信号及びB相信号が正弦波である場合に対応させてもよい。   A predetermined binarization circuit may be inserted in the input part of the A phase signal and the B phase signal in the measurement unit 36 to deal with a case where the A phase signal and the B phase signal are sine waves.

位相比表示部126及びデューティ比表示部128等はグラフィック形式に限らず数値形式の表示にしてもよい。位相比表示部126及びデューティ比表示部128には縦軸及び横軸を拡大するズーム機能を設けてもよい。   The phase ratio display unit 126, the duty ratio display unit 128, and the like are not limited to the graphic format and may be displayed in a numerical format. The phase ratio display unit 126 and the duty ratio display unit 128 may be provided with a zoom function for enlarging the vertical and horizontal axes.

モニタ40は、タッチパネル式のモニタを用いてキーボード42やマウス44を省略してもよい。さらにまた、エンコーダ検査装置10はリニアエンコーダに適用してもよい。   As the monitor 40, a keyboard 42 and a mouse 44 may be omitted by using a touch panel monitor. Furthermore, the encoder inspection apparatus 10 may be applied to a linear encoder.

上記の実施の形態においては、エンコーダ検査装置10は、加工機械12とは別体の装置であって、加工機械12に組み込まれた第1〜第3エンコーダ14a、14b、14cの出力信号の検査を行うものとして説明したが、エンコーダ検査装置10は加工機械12に対する専用の検査装置であって、制御盤20と一体的に構成されるものであってもよい。この場合、検査対象エンコーダの分解能や第1モータ24、第2モータ26及び第3モータ30の回転速度等が既知である場合には、これらの値に対応する分解能設定部118の入力部を省略してもよい。   In the above embodiment, the encoder inspection device 10 is a separate device from the processing machine 12, and inspects the output signals of the first to third encoders 14a, 14b, 14c incorporated in the processing machine 12. However, the encoder inspection apparatus 10 is a dedicated inspection apparatus for the processing machine 12 and may be configured integrally with the control panel 20. In this case, if the resolution of the encoder to be inspected and the rotation speeds of the first motor 24, the second motor 26, and the third motor 30 are known, the input unit of the resolution setting unit 118 corresponding to these values is omitted. May be.

また、検査対象エンコーダは加工機械12等の既存の設備に組み込まれたものに限らず、例えば、図7に示すように、エンコーダ検査装置10の変形例であるエンコーダ検査装置10aを用いて、単体のエンコーダ160を検査してもよい。エンコーダ検査装置10aはエンコーダ検査装置10と略同じ構成であって、着脱可能なエンコーダ160をカップリング162を介して回転させるための専用のモータ164を有する。パーソナルコンピュータ32の本体38には、前記計測ユニット36に相当する計測ボード166が組み込まれている。エンコーダ検査装置10aによれば、例えば、単体のエンコーダ160が多数存在する場合に1台ずつ順に検査することができる。また、エンコーダ検査装置10では、計測ボード166が本体38に組み込まれていることから内部バスに直接アクセスが可能であり、前記通信手段37に相当する通信手段が不要である。また、計測ボード166を前記エンコーダ検査装置10に適用し、計測ユニット36及び通信手段37を省略してもよい。   Further, the encoder to be inspected is not limited to that incorporated in the existing equipment such as the processing machine 12, but for example, as shown in FIG. The encoder 160 may be inspected. The encoder inspection device 10 a has substantially the same configuration as the encoder inspection device 10, and includes a dedicated motor 164 for rotating the detachable encoder 160 via the coupling 162. A measurement board 166 corresponding to the measurement unit 36 is incorporated in the main body 38 of the personal computer 32. According to the encoder inspection device 10a, for example, when there are a large number of single encoders 160, it is possible to inspect them one by one in order. In the encoder inspection apparatus 10, since the measurement board 166 is incorporated in the main body 38, it is possible to directly access the internal bus, and a communication unit corresponding to the communication unit 37 is unnecessary. Further, the measurement board 166 may be applied to the encoder inspection apparatus 10 and the measurement unit 36 and the communication unit 37 may be omitted.

本発明に係るエンコーダ検査装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。   The encoder inspection apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

本実施の形態に係るエンコーダ検査装置及び加工機械の斜視図である。1 is a perspective view of an encoder inspection apparatus and a processing machine according to the present embodiment. 計測ユニットの構成ブロック図である。It is a block diagram of the configuration of the measurement unit. 計測ユニットにおいて入力及び生成される信号のタイムチャートである。It is a time chart of the signal input and produced | generated in a measurement unit. CPUで処理されるプログラムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a program processed by CPU. 検査対象エンコーダが正常である場合にモニタに表示される画面である。It is a screen displayed on a monitor when the inspection target encoder is normal. 検査対象エンコーダが異常である場合にモニタに表示される画面である。It is a screen displayed on a monitor when the inspection target encoder is abnormal. 本実施の形態の変形例に係るエンコーダ検査装置の斜視図である。It is a perspective view of the encoder test | inspection apparatus which concerns on the modification of this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10、10a…エンコーダ検査装置 12…加工機械
14a、14b、14c、160…エンコーダ
20…制御盤 24、26、30、164…モータ
32…パーソナルコンピュータ 34…信号切換器
36…計測ユニット 37…通信手段
38…本体 40…モニタ
50a〜50d、56a〜56d、62a〜62d…アンドゲート
52…CPU 54…クロック発振器
58a〜58d…カウンタ 60…DMAコントローラ
70…RAM 72…位相比算出部
74…デューティ比算出部 76…特性データ算出部
78…異常判定部 80…異常検出レベル設定部
84…条件設定部 85…クロック設定部
100…画面 108…分解能計測ボタン
110…分解能連続計測ボタン 111…位相検査実行ボタン
112…実位相値切換ボタン 114…クロック設定部
116…クロック値表示部 118…分解能設定部
126…位相比表示部 128…デューティ比表示部
130…分布結果描画ウィンド 132…エンコーダ波形モニタ部
150…データ分布ウィンド

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a ... Encoder inspection apparatus 12 ... Processing machine 14a, 14b, 14c, 160 ... Encoder 20 ... Control panel 24, 26, 30, 164 ... Motor 32 ... Personal computer 34 ... Signal switch 36 ... Measuring unit 37 ... Communication means 38 ... Main body 40 ... Monitors 50a-50d, 56a-56d, 62a-62d ... AND gate 52 ... CPU 54 ... Clock oscillator 58a-58d ... Counter 60 ... DMA controller 70 ... RAM 72 ... Phase ratio calculation unit 74 ... Duty ratio calculation Unit 76 ... characteristic data calculation unit 78 ... abnormality determination unit 80 ... abnormality detection level setting unit 84 ... condition setting unit 85 ... clock setting unit 100 ... screen 108 ... resolution measurement button 110 ... resolution continuous measurement button 111 ... phase inspection execution button 112 ... Real phase value switching button 114 ... Clock Tough 116 ... clock value display unit 118 ... resolution setting unit 126 ... phase ratio display section 128 ... duty ratio display section 130 ... distribution results rendering window 132 ... encoder waveform monitor unit 150 ... data distribution Wind

Claims (4)

回転手段によって回転する際、回転にともなって位相の異なるA相信号及びB相信号を出力するエンコーダの検査をするエンコーダ検査装置であって、
前記回転手段で前記エンコーダを所定の速度で回転させる際の前記A相信号及び前記B相信号のパルスの周波数よりも高速なクロックを発生するクロック発生手段と、
前記A相信号及び前記B相信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのタイミングで前記パルスの一周期を4つの区間に分割する信号分割回路と、
前記4つの区間毎に前記クロックをカウントする計数回路と、
前記計数回路によりカウントされた前記4つの区間毎の計数値に基づいて前記エンコーダの検査を行う検査手段と、
前記一周期毎の前記計数値に基づく計測データ、及び前記計測データの代表的な特性を示す特性データを選択的に一方又は両方を表示する表示部と、
前記エンコーダの分解能、前記回転手段の回転速度を入力する条件入力部と、
前記4つの区間毎における前記クロックの数が所定の範囲内の値となるように前記クロック発生手段の動作条件を設定するクロック設定部と
を有し、
前記表示部は、前記計測データとして前記4つの区間毎の計数値を複数回測定したうちの最大値及び最小値を4つの区間毎にバー状に表示するデータ分布ウィンドを含めて表示することを特徴とするエンコーダ検査装置。
An encoder inspection device that inspects an encoder that outputs an A-phase signal and a B-phase signal having different phases with rotation when rotated by a rotating means,
Clock generating means for generating a clock faster than the frequency of the pulses of the A-phase signal and the B-phase signal when the encoder is rotated at a predetermined speed by the rotating means;
A signal dividing circuit for dividing one period of the pulse into four sections at the timing of the rising edge and the falling edge of the A-phase signal and the B-phase signal;
A counting circuit that counts the clock every four intervals;
Inspection means for inspecting the encoder based on a count value for each of the four sections counted by the counting circuit;
A display unit that selectively displays one or both of measurement data based on the count value for each cycle and characteristic data indicating a representative characteristic of the measurement data;
A condition input unit for inputting the resolution of the encoder and the rotation speed of the rotating means;
A clock setting unit that sets operating conditions of the clock generation means so that the number of clocks in each of the four sections becomes a value within a predetermined range ;
I have a,
The display unit displays, as the measurement data, a data distribution window that displays a maximum value and a minimum value among the measured values of the four sections for a plurality of times, in a bar shape for each of the four sections. Encoder inspection device characterized.
請求項1記載のエンコーダ検査装置において、
前記エンコーダは、所定の加工機械に設けられていることを特徴とするエンコーダ検査装置。
The encoder inspection apparatus according to claim 1,
An encoder inspection apparatus, wherein the encoder is provided in a predetermined processing machine.
請求項1記載のエンコーダ検査装置において、
前記クロック設定部は、前記4つの区間毎における前記クロックの数が前記係数回路の許容最大計数値の20〜80%の範囲の値となるように自動的に設定することを特徴とするエンコーダ検査装置。
The encoder inspection apparatus according to claim 1,
The clock setting unit automatically sets the clock so that the number of clocks in each of the four sections becomes a value in a range of 20 to 80% of an allowable maximum count value of the coefficient circuit. apparatus.
請求項1記載のエンコーダ検査装置において、
前記検査手段は、前記4つの区間毎の計数値に対する該計数値の合計の比である位相比に基づいて検査を行うことを特徴とするエンコーダ検査装置。
The encoder inspection apparatus according to claim 1,
The encoder inspection apparatus, wherein the inspection unit performs an inspection based on a phase ratio that is a ratio of a total of the count values to a count value for each of the four sections.
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