JP5816830B2 - Encoder - Google Patents

Encoder Download PDF

Info

Publication number
JP5816830B2
JP5816830B2 JP2010182691A JP2010182691A JP5816830B2 JP 5816830 B2 JP5816830 B2 JP 5816830B2 JP 2010182691 A JP2010182691 A JP 2010182691A JP 2010182691 A JP2010182691 A JP 2010182691A JP 5816830 B2 JP5816830 B2 JP 5816830B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
position detection
data
detection data
counter
encoder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010182691A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012042291A (en
Inventor
太郎 岸部
太郎 岸部
隆宏 増田
隆宏 増田
鈴木 健一
健一 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2010182691A priority Critical patent/JP5816830B2/en
Publication of JP2012042291A publication Critical patent/JP2012042291A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5816830B2 publication Critical patent/JP5816830B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

本発明は、モータの回転情報を検出するエンコーダにおいて、低速回転時でも精度よく速度検出を行う方法に関するものである。   The present invention relates to a method for accurately detecting speed even at low speed rotation in an encoder for detecting rotation information of a motor.

従来、半導体製造装置やロボット、各種工作機械などのFA(Factory Automation)システム装置は高精度の位置決め制御を行うため、サーボモータが広く利用されている。サーボモータの回転位置の検出にはエンコーダが用いられ、モータ軸の回転に合わせて90度位相差の2相パルスを生成し、生成したパルスをカウントして回転位置を検出している。更に、90度位相差の2相パルスと、それらパルスに同期した正弦波と余弦波の信号を内挿分割して高分解能化を実現したものが近年増加している。エンコーダで検出した回転位置の情報を上位装置へ伝える手段として、検出した90度位相差の2相パルスをそれぞれ差動信号に変換してA相信号とB相信号の差動パルス信号と、1回転で1パルス信号を出力するZ相の差動パルス信号とを出力するパラレル出力方式が従来一般的に採用されていた。しかし、パラレル出力方式はエンコーダの高分解能化が進むに従ってパルスの周波数が高くなり、ノイズ等の影響を受けることなく、正確にパルス信号を伝えることが難しくなってきている。そのため近年では、エンコーダで生成した位置情報を、上位装置へシリアル通信方式によって送信する手法が採用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, servo motors have been widely used in FA (Factory Automation) system devices such as semiconductor manufacturing devices, robots, and various machine tools to perform highly accurate positioning control. An encoder is used to detect the rotational position of the servo motor. A two-phase pulse having a phase difference of 90 degrees is generated in accordance with the rotation of the motor shaft, and the generated position is counted to detect the rotational position. Further, in recent years, the number of two-phase pulses having a phase difference of 90 degrees and the sine wave and cosine wave signals synchronized with these pulses have been interpolated to achieve high resolution. As means for transmitting the rotational position information detected by the encoder to the host device, the detected two-phase pulses with a phase difference of 90 degrees are converted into differential signals, respectively, and differential pulse signals of A phase signal and B phase signal, Conventionally, a parallel output system that outputs a Z-phase differential pulse signal that outputs one pulse signal by rotation has been generally employed. However, in the parallel output method, the pulse frequency increases as the resolution of the encoder increases, and it is difficult to accurately transmit the pulse signal without being affected by noise or the like. Therefore, in recent years, a technique has been adopted in which position information generated by an encoder is transmitted to a host device by a serial communication method.

一方、FA分野ではサーボモータの高速化や低速域での安定性が要求されている。パラレル出力方式のエンコーダの場合、低速域では速度情報となるパルス数が少ないことから、速度検出が困難となるため、これまで低速時の速度検出方法が各種提案されている。   On the other hand, in the FA field, high-speed servo motors and stability at low speeds are required. In the case of a parallel output type encoder, since the number of pulses serving as speed information is small in the low speed range, it becomes difficult to detect the speed. Therefore, various speed detection methods at a low speed have been proposed so far.

図8はパラレル出力方式のエンコーダによる速度検出方法の構成図であり、図9は低速時の速度検出方法を示す各部の動作を表している。中速から高速域の回転時には、A相とB相のパルス数をアップダウンカウンタで計数し、一定時間毎にカウントした差分値から速度を検出している。低速域ではパルス数が減少し、検出誤差が大きくなるために、A相、B相の各エッジ間の時間をカウンタで計数して速度を検出する構成としている。図9は低速域の速度検出方法を示す例であり、A相信号50の立下りを検出してカウンタ44を起動し、B相パルス信号の立上りを検出してカウンタ44で計数したカウント値59を位置検出信号生成手段41に出力し、位置検出信号生成手段はカウント値59から低速時でも精度の高い速度データ56を得ることができる構成となっている(例えば、特許文献1及び特許文献2)。   FIG. 8 is a configuration diagram of a speed detection method by a parallel output type encoder, and FIG. 9 shows operations of respective units showing a speed detection method at a low speed. At the time of rotation from the medium speed to the high speed range, the number of pulses of the A phase and the B phase is counted by an up / down counter, and the speed is detected from the difference value counted every predetermined time. Since the number of pulses decreases and the detection error increases in the low speed region, the speed is detected by counting the time between the edges of the A phase and B phase with a counter. FIG. 9 shows an example of a speed detection method in the low speed range. The counter 44 is activated by detecting the falling edge of the A phase signal 50, the rising edge of the B phase pulse signal is detected, and the count value 59 counted by the counter 44 is shown. Is output to the position detection signal generation means 41, and the position detection signal generation means is configured to obtain highly accurate speed data 56 even at low speed from the count value 59 (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). ).

特開2003−262649号公報JP 2003-262649 A 特開2009−85716号公報JP 2009-85716 A

しかしながら、特許文献1および特許文献2の手法では、A相、B相パルスが出力されるパラレル出力方式のエンコーダに対しては有効であるが、内挿分割によって高分解能化を図ったエンコーダの場合、A相、B相のパルスを生成することができない。そのため低速域での速度検出は、中速から高速域と同様に一定時間の回転位置の変化量から求めるため、低速域での速度検出の精度が悪化するという課題がある。   However, the methods of Patent Document 1 and Patent Document 2 are effective for a parallel output type encoder that outputs A-phase and B-phase pulses, but in the case of an encoder that achieves high resolution by interpolation division. , A phase and B phase pulses cannot be generated. For this reason, speed detection in the low speed range is obtained from the amount of change in the rotational position for a certain period of time as in the case of medium speed to high speed range.

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、モータの回転情報を検出するエンコーダにおいて、低速回転時でも精度よく速度検出を行うことができるエンコーダを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an encoder capable of accurately detecting speed even at low speed rotation in an encoder that detects rotation information of a motor.

上記課題を解決するために請求項1に記載のエンコーダは、モータ軸と同期して回転し、回転位置を検出して位置検出データを出力する位置検出器と、前記位置検出器で検出した位置検出データを上位装置へ伝達するエンコーダにおいて、前記位置検出器で検出した位置検出データが変化した場合に位置検出データを記憶するデータ記憶器と、前記データ記憶器で記憶した位置検出データと、前記位置検出器で検出した最新の位置検出データを比較し、位置検出データが変化した場合に位置検出データの変化量を演算するデータ判定器と、前記位置検出器で検出した位置検出データが変化したタイミングで計数を開始し、次に位置検出データが変化するまでの時間を計数するカウンタからなり、前記回転位置の変化量と前記カウンタで計数したカウンタ計数値を前記上位装置へ伝達する。   In order to solve the above-mentioned problem, the encoder according to claim 1 rotates in synchronization with the motor shaft, detects a rotational position, and outputs position detection data, and a position detected by the position detector. In an encoder that transmits detection data to a host device, when the position detection data detected by the position detector changes, a data storage that stores the position detection data, the position detection data stored in the data storage, and The latest position detection data detected by the position detector is compared, and when the position detection data changes, the data determination unit that calculates the change amount of the position detection data, and the position detection data detected by the position detector has changed. It consists of a counter that starts counting at the timing and then counts the time until the position detection data changes. The counter values are transmitted to the host system.

また、請求項2に記載のエンコーダは、エンコーダから前記上位装置へ伝達する一定周期間に前記位置検出器で検出した位置検出データの変化がない場合、位置検出データの変化量をゼロとし、前記カウンタで計数を続けている現状のカウンタ計数値を前記上位装置へ伝達する。   The encoder according to claim 2, when there is no change in the position detection data detected by the position detector during a certain period transmitted from the encoder to the host device, the change amount of the position detection data is set to zero, The current counter count value which is continuously counted by the counter is transmitted to the host device.

また、請求項3に記載のエンコーダは、エンコーダから前記上位装置へ伝達する一定周期間に前記位置検出器で検出した位置検出データの変化点から前記上位装置へ伝達するまでの時間を前記カウンタで計数し、カウンタ計数値を前記上位装置へ伝達する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the encoder according to the present invention, wherein the time from the change point of the position detection data detected by the position detector to the transmission to the host device is transmitted by the counter during a certain period of time from the encoder to the host device. The counter count value is transmitted to the host device.

また、請求項4に記載のエンコーダは、位置検出データの変化を判定する前記データ判定器は、n回(nは2以上の整数)変化時の位置検出データの変化量を演算し、前記カウンタはn回変化する時間を計数する。   The encoder according to claim 4, wherein the data determination unit for determining a change in position detection data calculates a change amount of the position detection data at a change of n times (n is an integer of 2 or more), and the counter Counts the time to change n times.

また、請求項5に記載のエンコーダは、位置検出データの変化を判定する前記データ判定器は、位置検出データの有効Lbit(Lは2以上の整数)の上位Mbit(Mは1以上の整数で、L>M)の変化を判定する。   Further, in the encoder according to claim 5, the data determination unit that determines a change in position detection data is a high-order Mbit (M is an integer of 1 or more) of effective Lbits of position detection data (L is an integer of 2 or more). , L> M).

また位置検出データの変化量と前記カウンタで計数したカウンタ計数値を前記上位装置へ、一定周期毎に伝達する。 Further , the change amount of the position detection data and the counter count value counted by the counter are transmitted to the host device at regular intervals.

また位置検出データを前記上位装置へ伝達する手段はシリアル通信である。 Further, it means for transmitting the position detection data to the host device is a serial communication.

請求項1に記載のエンコーダによれば、モータが低速回転でパルス数が少ない、つまり位置検出データの変化量が少ない場合でも、エンコーダ内部で位置検出データの変化量と、変化するまでの時間をカウンタで正確に計数することができるため、低速回転時の速度検出の精度を高めることができる。   According to the encoder of the first aspect, even when the motor rotates at a low speed and the number of pulses is small, that is, when the change amount of the position detection data is small, the change amount of the position detection data and the time until the change occur within the encoder. Since it is possible to accurately count with the counter, it is possible to improve the accuracy of speed detection during low-speed rotation.

また、請求項2に記載のエンコーダによれば、上位装置へ位置検出データを送信する周期間に位置検出データの変化がない場合でも、モータ軸が停止している情報と、モータ軸が停止してからの経過時間を出力するため、モータ軸が停止したという判定を容易に行うことができる。   Further, according to the encoder of the second aspect, even when there is no change in the position detection data during the period for transmitting the position detection data to the host device, the information indicating that the motor shaft is stopped and the motor shaft is stopped. Since the elapsed time is output, it can be easily determined that the motor shaft has stopped.

また、請求項3に記載のエンコーダによれば、位置検出データが最後に変化した時点から上位装置へ位置検出データを送信するまでの時間を検出することができるため、検出遅れを精度よく補正することができるため、応答性を高めることができる。   According to the encoder of the third aspect, since it is possible to detect the time from when the position detection data last changed until the position detection data is transmitted to the host device, the detection delay is accurately corrected. Therefore, responsiveness can be improved.

また、請求項4に記載のエンコーダによれば、位置検出データの変化を1回のデータではなく、複数回のデータをまとめて処理することで、応答性よく、安定したデータを生成することができる。   Further, according to the encoder of the fourth aspect, stable data can be generated with high responsiveness by processing the change of the position detection data not a single data but a plurality of times. it can.

また、請求項5に記載のエンコーダによれば、位置検出データの精度がよい上位bitを用いて速度検出を行うため、更に精度よく低速回転時の速度検出を行うことができる。   Further, according to the encoder of the fifth aspect, since the speed detection is performed using the high-order bit with high accuracy of the position detection data, it is possible to detect the speed at the time of low-speed rotation with higher accuracy.

また上位装置は一定周期毎に位置検出データの変化量と変化するまでの時間の情報を得ることができるため、位置検出データから速度データへの変換を容易に行うことができる。 Further , since the host device can obtain information on the amount of change in the position detection data and the time until the change occurs every fixed period, the conversion from the position detection data to the speed data can be easily performed.

また差動信号によってシリアル通信で送信することにより、耐ノイズ性の向上と信号線の省線化によるコスト低減を図った低速回転時の速度検出を行うことができる。 従って、内挿分割による高分解能エンコーダにおいて、位置検出データの変化量と変化時間を正確に検出するため、低速回転時でも応答性を損なうことなく、精度よく速度検出を行うことができるエンコーダを提供することができる。 Further , by transmitting the differential signal through serial communication, it is possible to detect the speed during low-speed rotation with the aim of improving the noise resistance and reducing the cost by saving the signal line. Therefore, in a high-resolution encoder based on interpolation division, an encoder that can accurately detect speed without sacrificing responsiveness even during low-speed rotation is provided to accurately detect the amount and time of change in position detection data. can do.

本発明の実施例1におけるエンコーダの速度検出回路のブロック図1 is a block diagram of an encoder speed detection circuit according to a first embodiment of the present invention. 実施例1のデータ判定器のブロック図1 is a block diagram of a data determiner according to the first embodiment. 実施例1のエンコーダの速度検出回路の各種動作波形を示す図The figure which shows the various operation waveforms of the speed detection circuit of the encoder of Example 1. 実施例2のエンコーダの速度検出回路の各種動作波形を示す図The figure which shows the various operation waveforms of the speed detection circuit of the encoder of Example 2. 実施例3におけるエンコーダの速度検出回路のブロック図Block diagram of encoder speed detection circuit in embodiment 3 実施例3のエンコーダの速度検出回路の各種動作波形を示す図The figure which shows the various operation waveforms of the speed detection circuit of the encoder of Example 3. 実施例4のエンコーダの速度検出回路の各種動作波形を示す図The figure which shows the various operation waveforms of the speed detection circuit of the encoder of Example 4. 従来例におけるエンコーダの速度検出回路のブロック図Block diagram of encoder speed detection circuit in conventional example 従来例のエンコーダの速度検出回路の各種動作波形を示す図The figure which shows the various operation waveforms of the speed detection circuit of the encoder of a prior art example

第1の発明は、モータ軸と同期して回転し、回転位置を検出して位置検出データを出力する位置検出器を有し、前記位置検出器で検出した位置検出データを上位装置へ伝達するエンコーダにおいて、前記位置検出器は、90度位相差のある2つの正弦波信号をコンパレータにより90度位相差の2つのパルス信号に生成し、この2つのパルス信号からアップ/ダウンカウントして得られるインクリメンタルデータの上位Nbit(Nは整数)と、前記90度位相差のある2つの正弦波信号を内挿処理して得られる下位Kbit(Kは整数)とを合成してLbit(L=N+K)の前記位置検出データを生成するものであって、前記位置検出器の動作開始信号となる位置検出タイミング信号とカウンタクロックを生成するタイミング生成回路と、前記位置検出タイミング信号ごとに前記位置検出データの変化の有無を確認し、この位置検出データが変化した場合に変化後の位置検出データを記憶するデータ記憶器と、前記データ記憶器で記憶した位置検出データと、前記位置検出器で検出した最新の位置検出データを比較し、位置検出データが変化した場合に位置検出データの変化量を演算するデータ判定器と、前記位置検出器で検出した位置検出データが変化したタイミングで計数を開始し、次に位置検出データが変化するまでの時間を前記カウンタクロックにより計数するカウンタからなり、前記回転位置の変化量と前記カウンタで計数したカウンタ計数値を前記上位装置へ一定周期毎にシリアル通信で伝達することにより、モータが低速回転でパルス数が少ない、つまり位置検出データの変化量が少ない場合でも、エンコーダ内部で位置検出データの変化量と、変化するまでの時間をカウンタで正確に計数することができるため、低速回転時の速度検出の精度を高めることができる。 A first aspect of the present invention is rotated in synchronism with the motor shaft, has a position detector outputs the position detection data by detecting the rotational position and transmits the position detection data detected by the position detector to the higher-level device In the encoder, the position detector is obtained by generating two sine wave signals having a phase difference of 90 degrees into two pulse signals having a phase difference of 90 degrees by a comparator and counting up / down from the two pulse signals. Combining the upper Nbit (N is an integer) of the incremental data and the lower Kbit (K is an integer) obtained by interpolating the two sine wave signals having the phase difference of 90 degrees, Lbit (L = N + K) A position detection timing signal serving as an operation start signal of the position detector and a timing generation circuit for generating a counter clock; Check whether there is a change in the position detection data for each position detection timing signal, and when the position detection data changes, a data storage that stores the changed position detection data, and a position stored in the data storage The detection data is compared with the latest position detection data detected by the position detector, and when the position detection data changes, a data determination unit that calculates the amount of change in the position detection data, and the position detected by the position detector The counter starts counting at the timing when the detection data changes and then counts the time until the position detection data changes using the counter clock. The amount of change in the rotational position and the counter count value counted by the counter are By transmitting serial communication to the host device at regular intervals, the motor rotates at a low speed and the number of pulses is small. Even when the amount of data change is small, the amount of change in position detection data and the time until the change can be accurately counted by the counter inside the encoder, so the accuracy of speed detection during low-speed rotation can be improved. .

第2の発明は、エンコーダから前記上位装置へ伝達する一定周期間に前記位置検出器で検出した位置検出データの変化がない場合、位置検出データの変化量をゼロとし、前記カウンタで計数を続けている現状のカウンタ計数値を前記上位装置へ伝達することにより、上位装置へ位置検出データを送信する周期間に位置検出データの変化がない場合でも、モータ軸が停止している情報と、モータ軸が停止してからの経過時間を出力するため、モータ軸が停止したという判定を容易に行うことができる。   According to a second aspect of the present invention, when there is no change in the position detection data detected by the position detector during a certain period transmitted from the encoder to the host device, the change amount of the position detection data is set to zero, and the counting is continued by the counter. By transmitting the current counter count value to the host device, even if there is no change in the position detection data during the cycle of transmitting the position detection data to the host device, the information indicating that the motor shaft is stopped, and the motor Since the elapsed time since the shaft stopped is output, it can be easily determined that the motor shaft has stopped.

第3の発明は、エンコーダから前記上位装置へ伝達する一定周期間に前記位置検出器で検出した位置検出データの変化点から前記上位装置へ伝達するまでの時間を前記カウンタで計数し、カウンタ計数値を前記上位装置へ伝達することにより、位置検出データが最後に変化した時点から上位装置へ位置検出データを送信するまでの時間を検出することができるため、検出遅れを精度よく補正することができるため、応答性を高めることができる。   According to a third aspect of the invention, the counter counts the time from the change point of the position detection data detected by the position detector to the transmission to the host device during a certain period of time transmitted from the encoder to the host device. By transmitting the numerical value to the host device, it is possible to detect the time from when the position detection data last changed until the position detection data is transmitted to the host device, so that the detection delay can be accurately corrected. Therefore, responsiveness can be improved.

第4の発明は、位置検出データの変化を判定する前記データ判定器は、n回(nは2以上の整数)変化時の位置検出データの変化量を演算し、前記カウンタはn回変化する時間を計数することにより、位置検出データの変化を1回のデータではなく、複数回のデータをまとめて処理することで、応答性よく、安定したデータを生成することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, the data determination unit for determining a change in the position detection data calculates a change amount of the position detection data at the time of changing n times (n is an integer of 2 or more), and the counter changes n times. By counting the time, it is possible to generate stable data with high responsiveness by processing the change of the position detection data not a single data but a plurality of times.

第5の発明は、位置検出データの変化を判定する前記データ判定器は、位置検出データの有効Lbit(Lは2以上の整数)の上位Mbit(Mは1以上の整数で、L>M)の変化を判定することにより、位置検出データの精度がよい上位bitを用いて速度検出を行うため、更に精度よく低速回転時の速度検出を行うことができる。   According to a fifth aspect of the present invention, the data determiner for determining a change in the position detection data is an upper Mbit (M is an integer equal to or greater than 1 and L> M) of valid Lbits (L is an integer equal to or greater than 2) of the position detection data. By determining the change in the speed, the speed detection is performed using the high-order bit with high accuracy of the position detection data, so that the speed detection at the low speed rotation can be performed with higher accuracy.

また、位置検出データの変化量と前記カウンタで計数したカウンタ計数値を前記上位装置へ、一定周期毎に伝達することにより、上位装置は一定周期毎に位置検出データの変化量と変化するまでの時間の情報を得ることができるため、位置検出データから速度データへの変換を容易に行うことができる。 In addition , by transmitting the change amount of the position detection data and the counter count value counted by the counter to the host device at regular intervals, the host device can change the change amount of the position detection data at every constant cycle. Since time information can be obtained, conversion from position detection data to velocity data can be easily performed.

また、位置検出データを前記上位装置へ伝達する手段はシリアル通信であることにより、差動信号によってシリアル通信で送信することにより、耐ノイズ性の向上と信号線の省線化によるコスト低減を図った低速回転時の速度検出を行うことができる。 In addition , since the means for transmitting the position detection data to the host device is serial communication, the differential signal is transmitted by serial communication, thereby improving noise resistance and reducing costs by reducing signal lines. It is possible to detect the speed during low-speed rotation.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施例1)
本発明によるエンコーダについて、図1、図2及び図3を用いて説明する。図1は実施例1におけるエンコーダの速度検出回路のブロック構成図、図2はデータ判定器のブロック図、図3は速度検出回路の各種動作波形であり、以下に各動作について説明する。
Example 1
An encoder according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of an encoder speed detection circuit according to the first embodiment, FIG. 2 is a block diagram of a data determination unit, and FIG. 3 shows various operation waveforms of the speed detection circuit. Each operation will be described below.

1は位置検出器であり、90度位相差のA相とB相の2つのパルス信号をアップ/ダウンカウントして得られるインクリメンタルデータの上位Mbit(Mは整数)と、これらのパルス信号に同期した90度位相差のある2つの正弦波信号を内挿処理して得られる下位Kbit(Kは整数)を合成してLbit(L=M+K)の位置検出データ21を生成する。上位bitを形成する信号が前述のようなインクリメンタルデータの場合、1回転で1度出力される基準位置(Z相)が必要となり、Z相を検出後にロータの位置が確定する。最近では、起動後直ぐに1回点内の位置が確定するアブソリュートタイプのエンコーダが増えており、上位Mbitと同数のM個のトラックを形成し、1回転で2のn乗に分割したグレーコードパターンとなるように形成している。また、小型化のため、1トラックの周囲上にM個の検出器を配置してMコードのパターンを形成したものも多く採用されている。   Reference numeral 1 denotes a position detector, which is synchronized with the upper Mbit (M is an integer) of the incremental data obtained by up / down counting two pulse signals of phase A and phase B having a phase difference of 90 degrees, and these pulse signals. The position detection data 21 of Lbit (L = M + K) is generated by synthesizing the lower Kbit (K is an integer) obtained by interpolating the two sine wave signals having a phase difference of 90 degrees. When the signal forming the upper bit is the incremental data as described above, a reference position (Z phase) output once per rotation is required, and the position of the rotor is determined after detecting the Z phase. Recently, the number of absolute-type encoders that determine the position within one point immediately after startup has increased, forming the same number of M tracks as the upper Mbit, and dividing the gray code pattern into 2 n powers in one rotation It is formed to become. Further, for the purpose of miniaturization, a device in which an M code pattern is formed by arranging M detectors on the periphery of one track is often used.

2はデータ判定器であり、図2に示すように位置検出データ差分器11、データ保持器12、データ更新タイミング検出器13で構成されている。データ更新タイミング検出器13は速度検出に用いるデータを更新するタイミングを生成するものであり、後述するデータ記憶器3で記憶した記憶位置検出データ27と、前記位置検出器1で検出した位置検出データ21を比較し、差が発生した場合にデータ更新タイミング信号23を出力する。位置検出データ差分器11は位置検出データの移動量を検出するものであり、前記データ更新タイミング検出器13からのデータ更新タイミング信号23を受けると、後述するデータ記憶器3で記憶した記憶位置検出データ27と前記位置検出器1で検出した位置検出データ21の差(位置検出データ21−記憶位置検出データ27)をとり、位置検出差分データ24を出力する。データ保持器12は最新の位置検出データ21を保持するためのものであり、前記データ更新タイミング検出器13から出力されたデータ更新タイミング信号23により、位置検出データ21を保持し、次にデータ更新タイミング信号23が入力されるまで、保持しているデータを更新位置検出データ26として出力する。   Reference numeral 2 denotes a data determination unit, which includes a position detection data subtractor 11, a data holder 12, and a data update timing detector 13 as shown in FIG. The data update timing detector 13 generates timing for updating data used for speed detection. The storage position detection data 27 stored in the data storage 3 described later and the position detection data detected by the position detector 1 are used. 21 are compared, and if a difference occurs, a data update timing signal 23 is output. The position detection data differentiator 11 detects the amount of movement of the position detection data. Upon receiving the data update timing signal 23 from the data update timing detector 13, the position detection data difference unit 11 stores the stored position detection stored in the data storage 3 described later. The difference between the data 27 and the position detection data 21 detected by the position detector 1 (position detection data 21−stored position detection data 27) is taken, and position detection difference data 24 is output. The data holder 12 is for holding the latest position detection data 21, and holds the position detection data 21 by the data update timing signal 23 output from the data update timing detector 13, and then updates the data. Until the timing signal 23 is input, the held data is output as the update position detection data 26.

3はデータ記憶器であり、前記データ判定器2から出力された更新位置検出データを記憶して記憶位置検出データ27として出力し、前記位置検出器1で検出した最新の位置検出データ21と比較することによって、モータ軸の回転を検出する。   Reference numeral 3 denotes a data storage unit that stores the updated position detection data output from the data determination unit 2 and outputs it as storage position detection data 27, which is compared with the latest position detection data 21 detected by the position detector 1. Thus, the rotation of the motor shaft is detected.

4はカウンタであり、前記データ判定器2から出力されるデータ更新タイミング信号23の信号を受けると、カウンタで計数した値を保持して、カウンタ計数ラッチデータ32を出力するとともに、カウンタ計数値25をゼロにクリアする。   Reference numeral 4 denotes a counter. When a signal of the data update timing signal 23 output from the data determination unit 2 is received, a value counted by the counter is held, counter count latch data 32 is output, and a counter count value 25 Is cleared to zero.

6はタイミング生成回路であり、前記位置検出器1の動作開始信号となる位置検出タイミング信号20と、カウンタ4でカウンタを動作させるカウンタクロック22を生成する。   A timing generation circuit 6 generates a position detection timing signal 20 that is an operation start signal of the position detector 1 and a counter clock 22 that causes the counter 4 to operate the counter.

5は送信データ生成回路であり、検出した各データを送信できるように、各データを保持する役割を行い、後述する送受信回路7からの情報送信リクエスト信号31の要求コマンドによって、保持したデータを出力する。   Reference numeral 5 denotes a transmission data generation circuit that holds each data so that each detected data can be transmitted, and outputs the held data in response to a request command of an information transmission request signal 31 from the transmission / reception circuit 7 described later. To do.

7は送受信回路であり、図示しない上位装置からの受信データ30によってデータの要求を受けると、それに対応したデータを送信データ29として上位装置へ返信する。受信
データ30の要求は、位置情報や温度情報、エラー情報、速度情報等がある。
Reference numeral 7 denotes a transmission / reception circuit. When a data request is received by received data 30 from a host device (not shown), the corresponding data is returned as transmission data 29 to the host device. The request for the received data 30 includes position information, temperature information, error information, speed information, and the like.

以上が各ブロックの役割についての説明である。次に図3を用いて低速回転時の動作について説明する。   The above is an explanation of the role of each block. Next, the operation during low-speed rotation will be described with reference to FIG.

Tcom1、Tcom2、・・・は図示しない上位装置からデータの要求を受けるタイミングであり、Tcomはデータの要求周期を表している。前記タイミング生成回路6から周期的に生成される位置検出タイミング信号20毎に前記位置検出器1は位置検出データ21を生成するが、低速回転時の場合は図3に示すように位置検出データ21が変化しない場合が続く。Tcom1からTcom2までの間では1度位置検出データ21が変化した場合の例である。位置検出データ21が(n+1)から(n+2)へ変化すると、この差分である(n+2)−(n+1)を演算し、位置検出差分データ24(dif2)を生成する。更に同タイミングでデータ更新タイミング信号13が出力され、そのときに前記カウンタ4で計数しているカウンタ計数値25(cc1)はカウンタ計数ラッチデータ32として保持する。また、カウンタ4で係数したカウンタ計数値25は同時にゼロにクリアされ、再び計数を開始する。送信データ生成回路5は上位装置からのデータ要求である情報送信リクエスト信号31を受けると、送信データを生成するため、ウンタ計数ラッチデータ32で保持されたデータ(cc1)からカウンタ計数ラッチ情報28bと、位置検出差分データ24で保持されたデータ(dif2)から位置検出差分データラッチ情報28aを出力する。ここで生成されたデータは送受信回路7によって送信データ29として上位装置へ送信される。   Tcom1, Tcom2,... Are timings for receiving data requests from a host device (not shown), and Tcom represents a data request cycle. The position detector 1 generates position detection data 21 for each position detection timing signal 20 periodically generated from the timing generation circuit 6, but in the case of low speed rotation, the position detection data 21 is shown in FIG. The case where does not change continues. In this example, the position detection data 21 changes once between Tcom1 and Tcom2. When the position detection data 21 changes from (n + 1) to (n + 2), this difference (n + 2) − (n + 1) is calculated to generate position detection difference data 24 (dif2). Further, the data update timing signal 13 is output at the same timing, and the counter count value 25 (cc1) counted by the counter 4 at that time is held as the counter count latch data 32. Further, the counter count value 25 calculated by the counter 4 is simultaneously cleared to zero and starts counting again. When the transmission data generation circuit 5 receives the information transmission request signal 31 which is a data request from the host device, the transmission data generation circuit 5 generates counter data from the data (cc1) held in the counter count latch data 32 and the counter count latch information 28b. The position detection difference data latch information 28a is output from the data (dif2) held in the position detection difference data 24. The data generated here is transmitted to the host device as transmission data 29 by the transmission / reception circuit 7.

また、Tcom2からTcom3までの間では、位置検出データ21は2度変化した場合の例であり、上述した1度変化の場合と同じ動作をするため、位置検出データ21が変化する毎にカウンタ計数ラッチデータ32と位置検出差分データ24が生成され、上位装置からのデータ要求である情報送信リクエスト信号31を受けた時点のデータをそれぞれカウンタ計数ラッチ情報28bと位置検出差分データラッチ情報28aとして取り込み、出力される。   Further, between Tcom2 and Tcom3, the position detection data 21 is an example in the case of changing twice. Since the operation is the same as in the case of the above-mentioned change of 1 degree, the counter count is counted every time the position detection data 21 changes. The latch data 32 and the position detection difference data 24 are generated, and the data at the time of receiving the information transmission request signal 31 which is a data request from the host device is fetched as counter count latch information 28b and position detection difference data latch information 28a, respectively. Is output.

以上のような構成とすることで、モータが低速回転でパルス数が少ない、つまり位置検出データ21の変化量が少ない場合でも、エンコーダ内部で位置検出データの変化量と、変化するまでの時間をカウンタで正確に計数することができるため、低速回転時の速度検出の精度を高めることができる。   With the above-described configuration, even when the motor rotates at a low speed and the number of pulses is small, that is, the amount of change in the position detection data 21 is small, the amount of change in the position detection data and the time until the change occur inside the encoder. Since it is possible to accurately count with the counter, it is possible to improve the accuracy of speed detection during low-speed rotation.

(実施例2)
図4を用いて本発明の実施例2について説明する。実施例1と異なるのは、上位装置からのデータ要求周期間Tcomで位置検出データ21が変化しなかった場合の送信データ生成回路5の動作である。これについて以下に説明する。
(Example 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference from the first embodiment is the operation of the transmission data generation circuit 5 when the position detection data 21 does not change during the data request period Tcom from the host device. This will be described below.

図4は実施例2のエンコーダの速度検出回路の各種動作波形である。Tcom1とTcom2間、Tcom3とTcom4間は位置検出データ21の変化がないため、データ更新タイミング信号23の信号は発生せず、位置検出差分データ24は更新されず、カウンタ計数値25もクリアされずに計数を続けている。このような場合に送信データ生成回路5は、Tcom2とTcom4のタイミングで上位装置から情報送信リクエスト信号31を受けると、位置検出差分データラッチ情報28aをゼロにセットし、カウンタ計数ラッチ情報28bは前記カウンタ4で計数中のカウンタ計数値25をセットする。上位装置がこれらの情報を入手すれば、データ要求周期間Tcomで位置検出データ21が変化せずにモータ軸が停止しており、また停止している時間を検出することができる。   FIG. 4 shows various operation waveforms of the speed detection circuit of the encoder according to the second embodiment. Since there is no change in the position detection data 21 between Tcom1 and Tcom2, and between Tcom3 and Tcom4, the signal of the data update timing signal 23 is not generated, the position detection difference data 24 is not updated, and the counter count value 25 is not cleared. Continue counting. In such a case, when the transmission data generation circuit 5 receives the information transmission request signal 31 from the host device at the timing of Tcom2 and Tcom4, it sets the position detection difference data latch information 28a to zero, and the counter count latch information 28b The counter count value 25 being counted by the counter 4 is set. If the host device obtains such information, the position detection data 21 does not change during the data request period Tcom, and the motor shaft is stopped, and the stop time can be detected.

以上のような構成とすることで、上位装置へ位置検出データを送信する周期間に位置検
出データの変化がない場合でも、モータ軸が停止している情報と、モータ軸が停止してからの経過時間を出力するため、モータ軸が停止したという判定を容易に行うことができる。
With the above configuration, even when there is no change in the position detection data during the period for transmitting the position detection data to the host device, the information indicating that the motor shaft is stopped and Since the elapsed time is output, it can be easily determined that the motor shaft has stopped.

(実施例3)
図5および図6を用いて本発明の実施例3について説明する。実施例1および実施例2と異なるのは、上位装置から情報送信リクエスト信号31を受けて、カウンタ4で計数しているカウンタ計数値25を保持するカウンタ値保持器8を設けた点である。これについて以下に説明する。
(Example 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The difference from the first embodiment and the second embodiment is that a counter value holder 8 is provided that receives the information transmission request signal 31 from the host device and holds the counter count value 25 counted by the counter 4. This will be described below.

図5は実施例3におけるエンコーダの速度検出回路のブロック図、図6は実施例3のエンコーダの速度検出回路の各種動作波形である。8はカウンタ値保持器であり、前記カウンタ4からの出力値であるカウンタ計数値25が入力される。上位装置から情報送信江リクエスト信号31を受けると、図6に示すようにカウンタ値保持器8はカウンタ計数値25で計数しているカウンタ値を取り込み、前記送信データ生成回路5へ取り込んだカウント値として、カウンタ計数ラッチ情報28cを出力する。前記送信データ生成回路5は、位置検出差分データラッチ情報28aと、カウンタ計数ラッチ情報28b、28cを上位装置へ送信するためのデータを生成し、前記送信回路7を経由して上位装置へ送信する。カウンタ計数ラッチ情報28cには、前回位置検出データ21が変化した時点から、上位装置へデータを送信するまでの時間(例えば、Tcom1とTcom2間で位置検出データ21が変化したときのカウント計数値25はcc1であり、この後上位装置へデータを送信するまでの時間はtc2)が含まれるため、上位装置は検出した速度データの遅れ時間を確認することができる。   FIG. 5 is a block diagram of an encoder speed detection circuit according to the third embodiment, and FIG. 6 shows various operation waveforms of the encoder speed detection circuit according to the third embodiment. A counter value holder 8 receives a counter count value 25 which is an output value from the counter 4. When the information transmission port request signal 31 is received from the host device, the counter value holder 8 fetches the counter value counted by the counter count value 25 and the count value fetched into the transmission data generation circuit 5 as shown in FIG. Counter count latch information 28c is output. The transmission data generation circuit 5 generates data for transmitting the position detection difference data latch information 28a and the counter count latch information 28b and 28c to the host device, and transmits the data to the host device via the transmitter circuit 7. . The counter count latch information 28c includes a time from when the previous position detection data 21 is changed to when data is transmitted to the host device (for example, a count count value 25 when the position detection data 21 changes between Tcom1 and Tcom2). Is cc1, and the time until data is transmitted to the host device thereafter includes tc2), so that the host device can confirm the delay time of the detected speed data.

以上のような構成とすることで、位置検出データが最後に変化した時点から上位装置へ位置検出データを送信するまでの時間を検出することができるため、検出遅れを精度よく補正することができるため、応答性を高めることができる。   With the configuration as described above, it is possible to detect the time from when the position detection data last changed until the position detection data is transmitted to the host device, so that the detection delay can be accurately corrected. Therefore, responsiveness can be improved.

(実施例4)
図7を用いて本発明の実施例4について説明する。実施例1から実施例3と異なるのは、位置検出データ21がn回(nは2以上の整数)以上変化した際にデータ更新タイミング信号23が生成される点である。これについて以下に説明する。
Example 4
Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. The difference from the first to third embodiments is that the data update timing signal 23 is generated when the position detection data 21 changes n times (n is an integer of 2 or more). This will be described below.

実施例4で構成するデータ判定器2は、データ記憶器3で記憶した記憶位置検出データ27と、前記位置検出器1で検出した位置検出データ21を比較し、差が発生した回数をカウントし、設定したカウント数に達した場合にデータ更新タイミング信号23を出力し、カウンタをクリアするように動作する。図7はカウンタ設定値が2の場合の例であり、位置検出データ21が2回変化した場合に、データ更新タイミング信号23が生成される。Tcom1とTcom2間で位置検出データ21はn+1からn+2へ1回変化し、Tcom2で上位装置からデータの要求を受けた際は、位置検出差分データラッチ情報28aはゼロ、カウンタ計数ラッチ情報28bは現状のカウント値cc1を送信する。次にTcom2とTcom3間では、位置検出データ21はn+2からn+3へ変化し、位置検出データ21は2回目の変化が発生したので、Tcom3で上位装置からデータの要求を受けた際は、位置検出差分データラッチ情報28aはn+3とn+1の差分値であるdif3、カウンタ計数ラッチ情報28bは位置検出データ21が2回変化するのにようしたカウント値cc2を送信する。上位装置でn回分のデータをまとめて処理した場合は、サンプリング時間(Tcom)が長すぎるため、応答性が悪化してしまうが、エンコーダで生成する位置検出データのサンプリングはTcomに比べて十分に短いので、応答性を悪化させることがない。   The data determination device 2 configured in the fourth embodiment compares the storage position detection data 27 stored in the data storage device 3 with the position detection data 21 detected by the position detector 1, and counts the number of times the difference has occurred. When the set count number is reached, the data update timing signal 23 is output, and the counter is cleared. FIG. 7 shows an example in which the counter set value is 2, and when the position detection data 21 changes twice, the data update timing signal 23 is generated. The position detection data 21 changes from n + 1 to n + 2 once between Tcom1 and Tcom2, and when a data request is received from the host device at Tcom2, the position detection difference data latch information 28a is zero, and the counter count latch information 28b is current. The count value cc1 is transmitted. Next, between Tcom2 and Tcom3, the position detection data 21 has changed from n + 2 to n + 3, and the position detection data 21 has changed for the second time. Therefore, when Tcom3 receives a data request from the host device, the position detection data 21 The difference data latch information 28a transmits dif3 which is a difference value between n + 3 and n + 1, and the counter count latch information 28b transmits a count value cc2 as if the position detection data 21 changes twice. When n times of data is processed together by the host device, the sampling time (Tcom) is too long and the responsiveness deteriorates. However, the position detection data generated by the encoder is sufficiently sampled compared to Tcom. Since it is short, responsiveness is not deteriorated.

以上のような構成とすることで、位置検出データ21の変化を1回のデータではなく、複数回のデータをまとめて処理することで、応答性よく、安定したデータを生成することができる。   With the configuration described above, stable data can be generated with high responsiveness by processing the change of the position detection data 21 not a single data but a plurality of times.

(実施例5)
本発明の実施例5について説明する。実施例1から実施例4と異なるのは、位置検出データ21の変化を判定する前記データ判定器2で、判定する有効bitに制限を設けた点である。これについて以下に説明する。
(Example 5)
A fifth embodiment of the present invention will be described. The difference from the first embodiment to the fourth embodiment is that the data determination unit 2 that determines the change of the position detection data 21 is limited in the effective bit to be determined. This will be described below.

前記データ判定器2は、前述したように前記位置検出器1で検出した位置検出データ21と、前記データ記憶器3で記憶している記憶位置検出データ27が異なったことを検出しているが、位置検出データ21の全bitを対象としているため、ノイズ等によって位置検出データ21の下位bitが変動する場合がある。そのため、前記データ判定器2で判定する位置検出データ21の有効Lbit(Lは2以上の整数)に対し、上位Mbit(Mは1以上の整数で、L>M)の変化を判定するように構成する。   The data determiner 2 detects that the position detection data 21 detected by the position detector 1 and the storage position detection data 27 stored in the data storage 3 are different as described above. Since all the bits of the position detection data 21 are targeted, the lower bits of the position detection data 21 may fluctuate due to noise or the like. Therefore, the change of the upper Mbit (M is an integer equal to or greater than 1 and L> M) is determined with respect to the effective Lbit (L is an integer equal to or greater than 2) of the position detection data 21 determined by the data determination unit 2. Configure.

以上のような構成とすることで、位置検出データの精度がよい上位bitを用いて速度検出を行うため、更に精度よく低速回転時の速度検出を行うことができる。   With the configuration as described above, speed detection is performed using higher-order bits with high accuracy of the position detection data, so that it is possible to more accurately detect the speed during low-speed rotation.

(実施例6)
本発明の実施例6について説明する。実施例1から実施例5と異なるのは、位置検出データの変化量と前記カウンタで計数したカウンタ計数値を上位装置へ、一定周期毎に伝達するようにした点である。これについて以下に説明する。
(Example 6)
A sixth embodiment of the present invention will be described. The difference from the first to fifth embodiments is that the change amount of the position detection data and the counter count value counted by the counter are transmitted to the host device at regular intervals. This will be described below.

上位装置からのデータ要求である情報送信リクエスト信号31が一定周期毎に送られるようにエンコーダを含めたシステムを構成する。エンコーダは実施例1から実施例5の方法によって、カウンタ計数ラッチ情報28b、28cと、位置検出差分データラッチ情報28aを生成し、これらを送信データ29として出力する。   A system including an encoder is configured so that an information transmission request signal 31 that is a data request from a host device is sent at a constant cycle. The encoder generates counter count latch information 28 b and 28 c and position detection difference data latch information 28 a by the method of the first to fifth embodiments, and outputs these as transmission data 29.

以上のような構成とすることで、上位装置は一定周期毎に位置検出データ21の変化量と変化するまでの時間の情報を得ることができるため、位置検出データから速度データへの変換を容易に行うことができる。   With the configuration as described above, the host device can obtain information on the amount of change of the position detection data 21 and the time until the change at every fixed period, so that conversion from position detection data to speed data is easy. Can be done.

更に、送信データ29をシリアルデータに変換し、差動信号によってシリアル通信で送信することにより、耐ノイズ性の向上と信号線の省線化によるコスト低減を図った低速回転時の速度検出を行うことができる。   Furthermore, the transmission data 29 is converted into serial data and transmitted by serial communication using a differential signal, thereby detecting the speed during low-speed rotation with the aim of improving noise resistance and reducing the cost by reducing the number of signal lines. be able to.

また、実施例1から実施例6まで、回転型エンコーダを例に説明したが、リニア型のエンコーダに対しても同じ構成とすることで、同様の効果を得ることができる。   Further, in the first to sixth embodiments, the rotary encoder has been described as an example. However, the same effect can be obtained by adopting the same configuration for a linear encoder.

本発明のエンコーダは、低速時の速度検出精度を高めることができるため、低速で動作させる搬送機の駆動用、またはギアを介さずにダイレクトで低速で駆動する産業用ロボットのアーム等に用いられる位置検出装置で特に有効である。   The encoder according to the present invention can improve the speed detection accuracy at low speed, and is therefore used for driving a low-speed transport machine or an industrial robot arm that is driven directly at low speed without using a gear. This is particularly effective for position detection devices.

1 位置検出器
2 データ判定器
3 データ記憶器
4 カウンタ
5 送信データ生成回路
6 タイミング生成回路
7 送受信回路
11 位置検出データ差分器
12 データ保持器
13 データ更新タイミング検出器
20 位置検出タイミング信号
21、54 位置検出データ
22 カウンタクロック
23 データ更新タイミング信号
24 位置検出差分データ
25 カウンタ計数値
26 更新位置検出データ
27 記憶位置検出データ
28a 位置検出差分データラッチ情報
28b、28c カウンタ計数ラッチ情報
29 送信データ
30 受信データ
31 情報送信リクエスト信号
32 カウンタ計数ラッチデータ
40 アップダウンカウンタ
41 位置検出信号生成手段
43 エッジ検出
44 カウンタ
50 A相信号
51 B相信号
52 AB相カウンタ値
53 エッジ検出パルス信号
55 カウンタ計数値
56 速度データ
58 アップ/ダウン切替信号
59 エッジ間カウンタ計数ラッチ情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Position detector 2 Data determination device 3 Data storage device 4 Counter 5 Transmission data generation circuit 6 Timing generation circuit 7 Transmission / reception circuit 11 Position detection data differentiator 12 Data holder 13 Data update timing detector 20 Position detection timing signal 21, 54 Position detection data 22 Counter clock 23 Data update timing signal 24 Position detection difference data 25 Counter count value 26 Update position detection data 27 Stored position detection data 28a Position detection difference data latch information 28b, 28c Counter count latch information 29 Transmission data 30 Reception data 31 Information transmission request signal 32 Counter counting latch data 40 Up / down counter 41 Position detection signal generating means 43 Edge detection 44 Counter 50 A phase signal 51 B phase signal 52 AB phase counter value 3 edge detection pulse signal 55 counter values 56 velocity data 58 up / down switching signal 59 between edges counter count latched information

Claims (5)

モータ軸と同期して回転し、回転位置を検出して位置検出データを出力する位置検出器を有し、前記位置検出器で検出した位置検出データを上位装置へ伝達するエンコーダにおいて、
前記位置検出器は、90度位相差のある2つの正弦波信号をコンパレータにより90度位相差の2つのパルス信号に生成し、この2つのパルス信号からアップ/ダウンカウントして得られるインクリメンタルデータの上位Nbit(Nは整数)と、前記90度位相差のある2つの正弦波信号を内挿処理して得られる下位Kbit(Kは整数)とを合成してLbit(L=N+K)の前記位置検出データを生成するものであって、
前記位置検出器の動作開始信号となる位置検出タイミング信号とカウンタクロックを生成するタイミング生成回路と、
前記位置検出タイミング信号ごとに前記位置検出データの変化の有無を確認し、この位置検出データが変化した場合に変化後の位置検出データを記憶するデータ記憶器と、
前記データ記憶器で記憶した位置検出データと、前記位置検出器で検出した最新の位置検出データを比較し、位置検出データが変化した場合に位置検出データの変化量を演算するデータ判定器と、
前記位置検出器で検出した位置検出データが変化したタイミングで計数を開始し、次に位置検出データが変化するまでの時間を前記カウンタクロックにより計数するカウンタからなり、
前記回転位置の変化量と前記カウンタで計数したカウンタ計数値を前記上位装置へ一定周期毎にシリアル通信で伝達することを特徴とするエンコーダ。
In encoder rotated synchronously with the motor shaft, it has a position detector outputs the position detection data by detecting the rotational position and transmits the position detection data detected by the position detector to the higher-level device,
The position detector generates two sine wave signals having a phase difference of 90 degrees into two pulse signals having a phase difference of 90 degrees by a comparator, and increments / decrements the incremental data obtained from the two pulse signals. The position of Lbit (L = N + K) by combining upper Nbit (N is an integer) and lower Kbit (K is an integer) obtained by interpolating the two sine wave signals having a phase difference of 90 degrees. Generating detection data,
A position detection timing signal that serves as an operation start signal of the position detector and a timing generation circuit that generates a counter clock;
A data storage for checking the presence or absence of a change in the position detection data for each position detection timing signal, and storing the changed position detection data when the position detection data changes;
A data determination unit that compares the position detection data stored in the data storage unit with the latest position detection data detected by the position detector, and calculates a change amount of the position detection data when the position detection data changes;
The counter starts counting at the timing when the position detection data detected by the position detector changes, and then counts the time until the position detection data changes by the counter clock.
An encoder characterized in that a change amount of the rotational position and a counter count value counted by the counter are transmitted to the host device by serial communication at regular intervals.
エンコーダから前記上位装置へ伝達する一定周期間に前記位置検出器で検出した位置検出データの変化がない場合、位置検出データの変化量をゼロとし、前記カウンタで計数を続けている現状のカウンタ計数値を前記上位装置へ伝達することを特徴とする請求項1に記載のエンコーダ。 When there is no change in the position detection data detected by the position detector during a certain period transmitted from the encoder to the host device, the change amount of the position detection data is set to zero, and the current counter meter continues counting with the counter The encoder according to claim 1, wherein a numerical value is transmitted to the host device. エンコーダから前記上位装置へ伝達する一定周期間に前記位置検出器で検出した位置検出データの変化点から前記上位装置へ伝達するまでの時間を前記カウンタで計数し、カウンタ計数値を前記上位装置へ伝達することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエ
ンコーダ。
The counter counts the time from the change point of the position detection data detected by the position detector to the transmission to the host device during a certain period of time transmitted from the encoder to the host device, and the counter count value to the host device. The encoder according to claim 1, wherein the encoder is transmitted.
位置検出データの変化を判定する前記データ判定器は、n回(nは2以上の整数)変化時の位置検出データの変化量を演算し、前記カウンタはn回変化する時間を計数することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のエンコーダ。 The data judgment unit for judging the change of the position detection data calculates the change amount of the position detection data at the time of changing n times (n is an integer of 2 or more), and the counter counts the time of changing n times. The encoder according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: 位置検出データの変化を判定する前記データ判定器は、位置検出データの前記Lbit(Lは2以上の整数)の上位Mbit(Mは1以上の整数で、L>M)の変化を判定することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のエンコーダ。
The data determination unit for determining a change in position detection data determines a change in the upper Mbit (M is an integer of 1 or more and L> M) of the Lbit (L is an integer of 2 or more) of the position detection data. The encoder according to any one of claims 1 to 4, wherein:
JP2010182691A 2010-08-18 2010-08-18 Encoder Active JP5816830B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010182691A JP5816830B2 (en) 2010-08-18 2010-08-18 Encoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010182691A JP5816830B2 (en) 2010-08-18 2010-08-18 Encoder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012042291A JP2012042291A (en) 2012-03-01
JP5816830B2 true JP5816830B2 (en) 2015-11-18

Family

ID=45898798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010182691A Active JP5816830B2 (en) 2010-08-18 2010-08-18 Encoder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5816830B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03134568A (en) * 1989-10-19 1991-06-07 Komatsu Ltd Speed detector using resolver
JPH0472572A (en) * 1990-07-13 1992-03-06 Komatsu Ltd Method for detecting speed of rotation using resolver
JP2001074503A (en) * 1999-09-07 2001-03-23 Hitachi Ltd Encoder and motor driving device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012042291A (en) 2012-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7175686B2 (en) Position-measuring device and method of operating the position-measuring device
JP5317568B2 (en) Encoder and method for transmitting mobile information
CN203084482U (en) Signal acquisition device of synchronous serial output shaft encoder
JP2019056701A5 (en)
US20160094336A1 (en) Method and device for serial data transmission over a bidirectional data channel
US10921767B2 (en) Encoder system
CN106871850B (en) Angle measuring device and method for operating an angle measuring device
CN1912549B (en) Method and circuit for interpolating encoder output
JP6518496B2 (en) Apparatus and method for generating trigger signal in position measuring instrument and position measuring instrument
JPS63118903A (en) Pulse encoder
US9134143B2 (en) Absolute position detector with abnormality detection function
JP5816830B2 (en) Encoder
JP5598203B2 (en) Servo system
JP4782434B2 (en) Rotation detection device signal processing device
US20160164535A1 (en) Method and device for reading a serial data stream
CN109871043B (en) Encoder and control system
US10209099B2 (en) Device and method for checking a clock signal of a position measuring device
EP2784448B1 (en) Synchronous serial interface circuit and motion control function module
JP3168861B2 (en) Rotary encoder receiving circuit
JP6589107B2 (en) Modulated wave resolver device
JP3067729B2 (en) Encoder signal processing method and device
US6310458B1 (en) Blended velocity estimation
JP4202187B2 (en) Encoder data transmission / reception method and apparatus
JPH01148906A (en) Apparatus for detecting angle of rotation of industrial robot
JPH05173645A (en) Position detecting method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121212

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20130115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131119

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20140108

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140115

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20140417

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20141007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141104

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150407

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150420

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5816830

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151