JP6737832B2 - エンコーダ - Google Patents

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Description

本発明は、エンコーダに関する。
従来より、ディップスイッチ等のピンを用いた設定により動作する集積回路（ＬＳＩ）を備えるエンコーダが知られている。このエンコーダでは、ピンを用いてＬＳＩの動作を設定することで、ＬＳＩの動作を制御することができる。
近年では、エンコーダには、小型化の要請がある。設定用のピンを有するＬＳＩを小型化することには限界があるため、このＬＳＩを用いてエンコーダを小型化することには限界があった。そこで、システム（マイコン）と、ＬＳＩとを備える制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１６−１４６７０１号公報
ところで、特許文献１に記載のように、マイコン及びＬＳＩが別体として構成される場合、マイコンは、ＬＳＩに動作を設定するための設定情報を含むプログラムを格納する。マイコンは、プログラムを実行することで、ＬＳＩに設定情報を送信する。ＬＳＩは、送信された設定情報に基づいて動作する。これにより、エンコーダが設定情報に基づいて動作する。マイコン及びＬＳＩを別体として構成することで、ＬＳＩを小型化することができるので、エンコーダを小型化することができる。
一方、エンコーダの機種ごとにＬＳＩの動作が異なるため、マイコンに格納するプログラムについても異ならせる必要がある。即ち、エンコーダの機種が異なれば、機種ごとに異なるプログラムをマイコンに書き込みする必要があった。そのため、プログラムに修正の必要が生じた場合には、それぞれのプログラムごとに修正版を作成する必要があった。また、エンコーダを製造するにあたり、機種ごとに異なるプログラムをマイコンに書き込む必要がある。そのため、機種ごとに合ったプログラムを書き込むための工数が増えるという問題がった。そこで、より扱いの容易なエンコーダが望まれていた。
本発明は、より扱いの容易なエンコーダを提供することを目的とする。
（１） 本発明は、数値制御装置に用いられるエンコーダ（例えば、後述のエンコーダ１）であって、デジタル信号を生成する信号生成部（例えば、後述の信号生成部１０）と、前記信号生成部に対して動作を決定する設定情報を出力する設定情報出力部（例えば、後述の設定情報出力部２０）と、を備え、前記設定情報出力部は、入力される電圧レベルを取得する電圧レベル取得部（例えば、後述の電圧レベル取得部２１）と、複数の設定情報から、取得された電圧レベルに応じた設定情報を選択する設定情報選択部（例えば、後述の設定情報選択部２３）と、選択された設定情報を前記信号生成部に送信する設定情報送信部（例えば、後述の設定情報送信部２４）と、を備えるエンコーダに関する。
（２） （１）のエンコーダにおいて、前記設定情報選択部は、エンコーダのコードディスクによって生成される１回転辺りの周期的な信号数を含む設定情報を選択してもよい。
（３） （１）又は（２）のエンコーダにおいて、前記電圧レベル取得部は、入力される複数の電圧レベルを取得し、前記設定情報選択部は、複数の電圧レベルの組み合わせに応じて設定情報を選択してもよい。
（４） （１）〜（３）のいずれかのエンコーダは、取得される電圧レベルに対応する設定情報を格納する設定情報格納部（例えば、後述の設定情報格納部２２）を更に備えてもよい。
本発明によれば、より扱いの容易なエンコーダを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るエンコーダの構成を示す概略図である。 一実施形態のエンコーダの他の構成を示す概略図である。 一実施形態のエンコーダの構成を示すブロック図である。
以下、本発明の一実施形態に係るエンコーダ１ついて、図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態に係るエンコーダ１は、例えば、ロータリーエンコーダである。エンコーダ１は、数値制御装置に用いられる。エンコーダ１は、図１及び図２に示すように、信号処理用の構成として、信号生成部１０と、設定情報出力部２０と、を備える。
信号生成部１０は、本実施形態においてはＬＳＩ（ｌａｒｇｅ−ｓｃａｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）である。信号生成部１０は、数値制御装置（図示せず）から得られたモータ（図示せず）の角速度等をデジタル信号に変換する装置である。信号生成部１０は、予め設定される設定情報に応じて動作する。信号生成部１０は、例えば、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）の種類、スリット円板（図示せず）のスリット数、角度の位置データの補正の有無、モータ（図示せず）の磁極を判定するための信号のビット数（２ビット又は４ビット）等の設定情報に基づいて動作する。
設定情報出力部２０は、本実施形態においてはマイクロコントローラである。マイコンがエンコーダの機種によらず共通のプログラムを実行することで、マイコンは、設定情報出力部２０として動作する。設定情報出力部２０は、信号生成部１０に接続される。また、設定情報出力部２０は、所定の電圧レベルを出力する設定用電源３０に接続される。設定情報出力部２０は、例えば、図１に示すように、Ｖｃｃの電圧レベルを出力する設定用電源３０に接続される。また、設定情報出力部２０は、例えば、図２に示すように、接地電位の電圧レベルを出力する設定用電源３０に接続される。設定情報出力部２０は、信号生成部１０に対して動作を決定する設定情報を出力する。設定情報出力部２０は、例えば、所定の電圧レベルに応じた設定情報を信号生成部１０に出力する。設定情報出力部２０は、図３に示すように、電圧レベル取得部２１と、設定情報格納部２２と、設定情報選択部２３と、設定情報送信部２４と、を備える。
電圧レベル取得部２１は、入力される電圧レベルを取得する。具体的には、電圧レベル取得部２１は、設定用電源３０の電圧レベルを取得する。電圧レベル取得部２１は、取得した電圧レベルに応じて、ハイレベル又はローレベルの信号を設定情報選択部２３に送る。
設定情報格納部２２は、取得される電圧レベルに対応する設定情報を格納する。設定情報格納部２２は、例えば、ハイレベルである電圧レベルに対応する設定情報を格納する。また、設定情報格納部２２は、例えば、ローレベルである電圧レベルに対応する設定情報を格納する。即ち、設定情報格納部２２は、電圧レベルに応じて複数の設定情報を格納する。
設定情報選択部２３は、電圧レベル取得部２１から、電圧レベルに応じた信号を取得する。設定情報選択部２３は、複数の設定情報から、取得された電圧レベルに応じた設定情報を選択する。設定情報選択部２３は、電圧レベル取得部２１からハイレベル信号を取得した場合に、ハイレベル信号に対応する設定情報を選択する。また、設定情報選択部２３は、電圧レベル取得部２１からローレベル信号を取得した場合に、ローレベル信号に対応する設定情報を選択する。設定情報選択部２３は、例えば、エンコーダ１のコードディスク（図示せず）によって生成される１回転辺りの周期的な信号数を含む設定情報を選択する。具体的には、設定情報選択部２３は、エンコーダ１のスリット円板のスリットの数を含む設定情報を選択する。設定情報選択部２３は、選択した設定情報を設定情報送信部２４に送る。
設定情報送信部２４は、選択された設定情報を信号生成部１０に送信する。
次に、エンコーダ１の動作について説明する。
まず、エンコーダ１の電源投入時に、設定情報出力部２０から信号生成部１０に対して設定情報が出力される。信号生成部１０は、出力された設定情報に基づいて動作する。
ここで、図１に示すように、電圧レベル取得部２１が設定用電源３０からＶｃｃ（ハイレベル）の電圧レベルを取得した場合、電圧レベル取得部２１は、ハイレベルの信号を設定情報選択部２３に送る。次いで、設定情報選択部２３は、ハイレベルに対応する設定情報を設定情報格納部２２から選択する。設定情報選択部２３は、選択した設定情報を設定情報送信部２４に送る。設定情報送信部２４は、設定情報を信号生成部１０に送る。信号生成部１０は、送信された設定情報に基づいて動作する。
一方、図２に示すように、電圧レベル取得部２１が設定用電源３０から接地電位（ローレベル）の電圧レベルを取得した場合、電圧レベル取得部２１は、ローレベルの信号を設定情報選択部２３に送る。次いで、設定情報選択部２３は、ローレベルに対応する設定情報を設定情報格納部２２から選択する。設定情報選択部２３は、選択した設定情報を設定情報送信部２４に送る。設定情報送信部２４は、設定情報を信号生成部１０に送る。信号生成部１０は、送信された設定情報に基づいて動作する。
以上のエンコーダ１によれば、以下の効果を奏する。
（１）エンコーダ１は、数値制御装置に用いられるエンコーダ１であって、デジタル信号を生成する信号生成部１０と、信号生成部１０に対して動作を決定する設定情報を出力する設定情報出力部２０と、を備え、設定情報出力部２０は、入力される電圧レベルを取得する電圧レベル取得部２１と、複数の設定情報から、取得された電圧レベルに応じた設定情報を選択する設定情報選択部２３と、選択された設定情報を信号生成部に送信する設定情報送信部２４と、を備える。
これにより、入力される電圧レベルを変更するだけで、信号生成部１０に設定される設定情報を容易に変更することができる。したがって、単一の設定情報が設定情報出力部２０に格納されている場合に比べ、プログラム変更時の手間や、製造時の工程変更の工数を削減することができ、より扱いの容易なエンコーダ１を提供することができる。
（２）設定情報選択部２３は、エンコーダ１のコードディスクによって生成される１回転辺りの周期的な信号数を含む設定情報を選択する。これにより、エンコーダ１をロータリーエンコーダ１として動作させることができる。
（３）エンコーダ１は、取得される電圧レベルに対応する設定情報を格納する設定情報格納部２２を更に備える。これにより、エンコーダ１の機種ごとに選択的に設定情報を格納する必要がなく、全ての機種の設定情報を格納することができる。したがって、機種ごとに設定情報含むプログラムを作製する必要がないので、より扱いの容易なエンコーダ１を提供することができる。
以上、本発明のエンコーダの好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態において、設定用電源３０は、１つとして説明されたが、これに制限されない。例えば、設定用電源３０は、複数設けられてもよい。電圧レベル取得部２１は、入力される複数の電圧レベルを取得してもよい。設定情報選択部２３は、複数の電圧レベルの組み合わせに応じて設定情報を選択してもよい。例えば、設定用電源３０は、複数設けられ、信号レベルで２進数を示すようにしてもよい。例えば、設定用電源３０は、２つ設けられ、００、０１、１０、１１の４つの電圧レベルを示すようにしてもよい。設定情報選択部２３は、４つの電圧レベルのいずれかに基づいて設定情報を選択してもよい。設定用電源３０を単に増やすのみで信号生成部１０の設定を変更することができる。したがって、より簡易な構成で設定変更可能なエンコーダ１を提供することができる。
また、上記実施形態において、エンコーダ１は、ロータリーエンコーダを例に説明されたが、これに制限されない。エンコーダ１は、例えば、リニアエンコーダであってもよい。
また、上記実施形態において、設定情報選択部２３は、一例として、スリット円板のスリットの数を含む設定情報を選択するとしたが、これに制限されない。即ち、設定情報は、エンコーダ１のコードディスクによって生成される１回転辺りの周期的な信号数を含む情報であればよい。エンコーダ１は、スリットの数を計数する光学式エンコーダに限定されず、例えば、磁界変化によって生成される周期的な信号数を計数する磁気式エンコーダであってもよい。
１ エンコーダ
１０ 信号生成部
２０ 設定情報出力部
２１ 電圧レベル取得部
２２ 設定情報格納部
２３ 設定情報選択部
２４ 設定情報送信部
３０ 設定用電源

Claims (4)

  1. 数値制御装置に用いられるエンコーダであって、
    デジタル信号を生成する信号生成部と、
    所定の電圧レベルを出力する設定用電源に接続され、前記信号生成部に対して動作を決定する設定情報を出力する設定情報出力部と、
    を備え、
    前記設定情報出力部は、
    前記設定用電源の電圧レベルを取得する電圧レベル取得部と、
    複数の設定情報から、取得された電圧レベルに応じた設定情報を選択する設定情報選択部と、
    選択された設定情報を前記信号生成部に送信する設定情報送信部と、
    を備えるエンコーダ。
  2. 前記設定情報選択部は、エンコーダのコードディスクによって生成される１回転辺りの周期的な信号数を含む設定情報を選択する請求項１に記載のエンコーダ。
  3. 前記電圧レベル取得部は、入力される複数の電圧レベルを取得し、
    前記設定情報選択部は、複数の電圧レベルの組み合わせに応じて設定情報を選択する請求項１又は２に記載のエンコーダ。
  4. 取得される電圧レベルに対応する設定情報を格納する設定情報格納部を更に備える請求項１から３のいずれかに記載のエンコーダ。
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