JPH0353565B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0353565B2 JPH0353565B2 JP855583A JP855583A JPH0353565B2 JP H0353565 B2 JPH0353565 B2 JP H0353565B2 JP 855583 A JP855583 A JP 855583A JP 855583 A JP855583 A JP 855583A JP H0353565 B2 JPH0353565 B2 JP H0353565B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- absolute
- counter
- rotary encoder
- origin
- 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.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/249—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using pulse code
- G01D5/2497—Absolute encoders
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は数値制御工作機、産業用ロボツトなど
において、被制御可動部の現在位置を正確に検出
する方法に関する。
において、被制御可動部の現在位置を正確に検出
する方法に関する。
このような被制御可動部の操作は１回の操作が
終ると原点位置に復帰するが、復帰停止位置が僅
かにずれることがあり、つぎの移動時にこの停止
位置から指令距離だけ移動すると原点からの移動
位置に誤差を生じることになる。したがつて移動
開始前に現在位置の原点からの位置を確認し移動
量を修正する必要がある。
終ると原点位置に復帰するが、復帰停止位置が僅
かにずれることがあり、つぎの移動時にこの停止
位置から指令距離だけ移動すると原点からの移動
位置に誤差を生じることになる。したがつて移動
開始前に現在位置の原点からの位置を確認し移動
量を修正する必要がある。
このため従来は、電源投入後に可動部を機械的
原点に復帰させ検出器のレジスタの原点と機械的
原点とを一致させる操作を行なつているが、この
原点復帰操作は面倒であるとともに、そのシーケ
ンスが数値制御計算機のハードウエア量を増大さ
せる欠点がある。
原点に復帰させ検出器のレジスタの原点と機械的
原点とを一致させる操作を行なつているが、この
原点復帰操作は面倒であるとともに、そのシーケ
ンスが数値制御計算機のハードウエア量を増大さ
せる欠点がある。
本発明はこの点にかんがみ、移動開始前に現在
位置を電気的に検出するものである。一般に被可
動部の位置を検出するため、可動部を駆動するモ
ータの回転位置をロータリエンコーダで検出する
ことが知られており、このロータリエンコーダに
はアブソリユート式とインクリメンタル式があ
る。
位置を電気的に検出するものである。一般に被可
動部の位置を検出するため、可動部を駆動するモ
ータの回転位置をロータリエンコーダで検出する
ことが知られており、このロータリエンコーダに
はアブソリユート式とインクリメンタル式があ
る。
アブソリユート式のロータリエンコーダは、円
板に基本的には内側に半周のスリツトを設け外側
に順次半分の幅と間隔をもつたスリツトを有する
複数のコードを同心円に配置し、各コードに対応
する受光素子を半径方向に並べ、受光素子の出力
の組み合わせによつて角位置を検出するもので、
回転角度の絶対位置を検出することが可能である
が、検出精度を上げるためにはコード数を増加さ
せる必要があり、これに対応して受光素子からの
信号線が多くなる欠点があり、数値制御計算機の
内部構成も複雑になる。
板に基本的には内側に半周のスリツトを設け外側
に順次半分の幅と間隔をもつたスリツトを有する
複数のコードを同心円に配置し、各コードに対応
する受光素子を半径方向に並べ、受光素子の出力
の組み合わせによつて角位置を検出するもので、
回転角度の絶対位置を検出することが可能である
が、検出精度を上げるためにはコード数を増加さ
せる必要があり、これに対応して受光素子からの
信号線が多くなる欠点があり、数値制御計算機の
内部構成も複雑になる。
また、インクリメンタル式は円周上に微小角度
のスリツトを設け、回転方向によつて位相関係を
異にする２相パルスを発生させ、パルス数を計数
することにより相対角位置を検出するもので、デ
ータ信号線は２本でよいが、電源投入時における
絶対位置を検出するためには不向きであつた。こ
のため、インクリメンタル式のロータリエンコー
ダとレゾルバあるいはレゾルバと同等の機能をも
つた検出器とを併用したものが特開昭56−14307
号として提案されているが、ロータリエンコーダ
のほかに別の検出器を必要とし、ロータリエンコ
ーダのみをそなえた従来装置では検出ができない
欠点がある。
のスリツトを設け、回転方向によつて位相関係を
異にする２相パルスを発生させ、パルス数を計数
することにより相対角位置を検出するもので、デ
ータ信号線は２本でよいが、電源投入時における
絶対位置を検出するためには不向きであつた。こ
のため、インクリメンタル式のロータリエンコー
ダとレゾルバあるいはレゾルバと同等の機能をも
つた検出器とを併用したものが特開昭56−14307
号として提案されているが、ロータリエンコーダ
のほかに別の検出器を必要とし、ロータリエンコ
ーダのみをそなえた従来装置では検出ができない
欠点がある。
本発明はアブソリユート式のロータリエンコー
ダを検出器として、前述の欠点を解消させるよう
にしたもので、ロータリエンコーダの回転に先だ
つて電源投入時におけるアブソリユートデータに
相当するクロツクパルスをカウントし、このカウ
ンタ出力を２相パルスに変換して、回転開始前に
原点検出を行なわせ、回転開始後は、スリツト数
の多い２つのアブソリユートコードによる出力デ
ータを２相パルスに変換して移動量を検出させ、
つねにインクリメンタル式と同様な２相パルスに
よる２本のデータ信号線で位置検出を可能にした
もので、これを図に示す実施例について説明す
る。
ダを検出器として、前述の欠点を解消させるよう
にしたもので、ロータリエンコーダの回転に先だ
つて電源投入時におけるアブソリユートデータに
相当するクロツクパルスをカウントし、このカウ
ンタ出力を２相パルスに変換して、回転開始前に
原点検出を行なわせ、回転開始後は、スリツト数
の多い２つのアブソリユートコードによる出力デ
ータを２相パルスに変換して移動量を検出させ、
つねにインクリメンタル式と同様な２相パルスに
よる２本のデータ信号線で位置検出を可能にした
もので、これを図に示す実施例について説明す
る。
１は光源、２はアブソリユートコード円板、３
ａ，３ｂ、−３ｎは受光素子で、前記アブソリユ
ートコード円板２の各ビツトコードに対応して設
けられている。４は比較器、５はカウンタ、６は
フリツプフロツプ、７はデータセレクト部、８は
排他的論理和素子８１からなる２相パルス変換
器、９はクロツクパルス、１０は一致信号、１１
はレデイ信号、１２，１３はデータセレクト部７
の出力信号、１４は排他的論理和素子８の出力信
号である。
ａ，３ｂ、−３ｎは受光素子で、前記アブソリユ
ートコード円板２の各ビツトコードに対応して設
けられている。４は比較器、５はカウンタ、６は
フリツプフロツプ、７はデータセレクト部、８は
排他的論理和素子８１からなる２相パルス変換
器、９はクロツクパルス、１０は一致信号、１１
はレデイ信号、１２，１３はデータセレクト部７
の出力信号、１４は排他的論理和素子８の出力信
号である。
アブソリユートコード円板２は第２図に示すよ
うに同心円状に複数のビツトコードを設け、各コ
ードは内側から外側へ順次にスリツトの幅および
間隔が半分の角度になるように構成してある。な
お、実施例では簡単にするためビツトコードの数
を７個で示してある。
うに同心円状に複数のビツトコードを設け、各コ
ードは内側から外側へ順次にスリツトの幅および
間隔が半分の角度になるように構成してある。な
お、実施例では簡単にするためビツトコードの数
を７個で示してある。
データセレクト部７はアンド（AND）素子７
１，７２，７３，７４とオア（OR）素子７５，
７６で構成し、比較器４から一致信号１０が出力
されるまでは、フリツプフロツプ６の出力によ
りアブソリユートコードの外側の２つに対応する
カウンタ５の出力５ａ，５ｂを選択し、一致信号
１０が出力された後は出力Ｑにより受光素子３
ａ，３ｂを選択して出力信号１２，１３を得るよ
うにしてある。
１，７２，７３，７４とオア（OR）素子７５，
７６で構成し、比較器４から一致信号１０が出力
されるまでは、フリツプフロツプ６の出力によ
りアブソリユートコードの外側の２つに対応する
カウンタ５の出力５ａ，５ｂを選択し、一致信号
１０が出力された後は出力Ｑにより受光素子３
ａ，３ｂを選択して出力信号１２，１３を得るよ
うにしてある。
つぎに動作を説明する。
電源が投入されると、アブソリユートコード円
板２はまだ回転せずにレデイ信号１１が“１”
（オン）になり、カウンタ５はクロツクパルス９
のカウントを始め、現状での受光素子３ａ，３ｂ
…３ｎの出力とカウンタ出力５ａ，５ｂ…５ｎと
を比較器４で比較する。たとえば電源投入時の位
置が１１であれば受光素子３ａ，３ｂ，３ｄが
“１”で他の受光素子は“０”であるから、カウ
ンタ５のカウンタ数が１１すなわち出力５ａ，５
ｂ，５ｃが“１”になつたときに比較器４から一
致信号１０が出力される。
板２はまだ回転せずにレデイ信号１１が“１”
（オン）になり、カウンタ５はクロツクパルス９
のカウントを始め、現状での受光素子３ａ，３ｂ
…３ｎの出力とカウンタ出力５ａ，５ｂ…５ｎと
を比較器４で比較する。たとえば電源投入時の位
置が１１であれば受光素子３ａ，３ｂ，３ｄが
“１”で他の受光素子は“０”であるから、カウ
ンタ５のカウンタ数が１１すなわち出力５ａ，５
ｂ，５ｃが“１”になつたときに比較器４から一
致信号１０が出力される。
したがつて、一致信号１０が出力されるまで
は、フリツプフロツプ６のが“１”なつており
カウンタ５のカウンタ出力５ａにより、データセ
レクト部７のアンド素子７３、オア素子７５を介
して出力信号１２を出力し、カウンタ出力５ｂに
よりアンド素子７４、オア素子７６を介して出力
信号１３を出力する。また２相パルス変換器８の
排他的論理和素子８１は前記出力信号１２，１３
から出力信号１４にパルス変換し、出力信号１
３，１４で２相パルスをつくり、データ信号線に
送出し数値制御計算機（図示しない）はこれを計
数して電源投入時の原点からの絶対位置を検出す
ることができ、レジスタを絶対位置の値に一致さ
せる。
は、フリツプフロツプ６のが“１”なつており
カウンタ５のカウンタ出力５ａにより、データセ
レクト部７のアンド素子７３、オア素子７５を介
して出力信号１２を出力し、カウンタ出力５ｂに
よりアンド素子７４、オア素子７６を介して出力
信号１３を出力する。また２相パルス変換器８の
排他的論理和素子８１は前記出力信号１２，１３
から出力信号１４にパルス変換し、出力信号１
３，１４で２相パルスをつくり、データ信号線に
送出し数値制御計算機（図示しない）はこれを計
数して電源投入時の原点からの絶対位置を検出す
ることができ、レジスタを絶対位置の値に一致さ
せる。
一致信号１０が出力されるとフリツプフロツプ
６の出力が反転しロータリエンコーダの回転をイ
ンクリメンタル式によつて検出を開始する。した
がつて、回転中は受光素子３ａ，３ｂの出力がそ
れぞれデータセレクト部７のアンド素子７１，７
２、オア素子７５，７６を介して出力信号１２，
１３を出力し、前述の絶対位置検出時と同様に２
相パルスに変換されて送出される。
６の出力が反転しロータリエンコーダの回転をイ
ンクリメンタル式によつて検出を開始する。した
がつて、回転中は受光素子３ａ，３ｂの出力がそ
れぞれデータセレクト部７のアンド素子７１，７
２、オア素子７５，７６を介して出力信号１２，
１３を出力し、前述の絶対位置検出時と同様に２
相パルスに変換されて送出される。
この２相パルスによる検出信号は従来のインク
リメンタル式のロータリエンコーダと同様に２本
の信号線で処理することができる。
リメンタル式のロータリエンコーダと同様に２本
の信号線で処理することができる。
このように、本発明のロータリエンコーダは、
アブソリユートコード円板を用い、そのスリツト
数の多い下位２ケタの出力データを２相パルスに
変換して移動量の検出を行なわせるとともに、電
源投入時には、ロータリエンコーダの回転開始前
にクロツクパルスをカウントするカウンタによ
り、電源投入時のアブソリユートデータと一致す
るまでカウントし、このカウンタ出力の下位２ケ
タの出力データを２相パルスに変換して送出し、
これを計数してレジスタを原点からの値に合わせ
るようにしてあるので、機械的な原点復帰を行な
うことなく絶対位置を検出することができ、この
原点合わせを回転中の移動量の検出と同じ２相パ
ルスで行なうことができるから、２相パルスを用
いる従来のインクリメンタル式のロータリエンコ
ーダと同様に２本の信号線のみで確実な位置検出
が行なわれ、アブソリユートコード円板をもつた
ロータリエンコーダであれば、別個に検出器を必
要とせず簡単な回路を付加することで本発明を適
用することができ、信号線を削減し得るなどの効
果が得られる。
アブソリユートコード円板を用い、そのスリツト
数の多い下位２ケタの出力データを２相パルスに
変換して移動量の検出を行なわせるとともに、電
源投入時には、ロータリエンコーダの回転開始前
にクロツクパルスをカウントするカウンタによ
り、電源投入時のアブソリユートデータと一致す
るまでカウントし、このカウンタ出力の下位２ケ
タの出力データを２相パルスに変換して送出し、
これを計数してレジスタを原点からの値に合わせ
るようにしてあるので、機械的な原点復帰を行な
うことなく絶対位置を検出することができ、この
原点合わせを回転中の移動量の検出と同じ２相パ
ルスで行なうことができるから、２相パルスを用
いる従来のインクリメンタル式のロータリエンコ
ーダと同様に２本の信号線のみで確実な位置検出
が行なわれ、アブソリユートコード円板をもつた
ロータリエンコーダであれば、別個に検出器を必
要とせず簡単な回路を付加することで本発明を適
用することができ、信号線を削減し得るなどの効
果が得られる。
なお、電源投入時の絶対位置の検出は、原点と
現在位置とのずれが僅かであれば、２相パルスに
変換して数パルス分で検出できるため、電源投入
から回転開始までの時間は通常数百分の一秒で終
了する。
現在位置とのずれが僅かであれば、２相パルスに
変換して数パルス分で検出できるため、電源投入
から回転開始までの時間は通常数百分の一秒で終
了する。
また、原点から現在位置までの距離がロータリ
エンコーダの何回転目であるかを別個に伴別でき
る場合は、原点から離れた位置からの停止再起
動、停電再起動などにおいても適用することがで
きる。
エンコーダの何回転目であるかを別個に伴別でき
る場合は、原点から離れた位置からの停止再起
動、停電再起動などにおいても適用することがで
きる。
第１図は本発明の実施例を示すブロツクダイア
グラム、第２図はアブソリユートコード円板の例
を示す一部平面図、第３図は第１図における各部
の出力波形を示す。 １は光源、２はアブソリユートコード円板、３
ａ，３ｂ…３ｎは受光素子、４は比較器、５はカ
ウンタ、６はフリツプフロツプ、７はデータセレ
クト部、８は２相パルス交換器、９はクロツクパ
ルス、１０は一致信号、１１はレデイ信号、１
３，１４は２相パルス出力信号である。
グラム、第２図はアブソリユートコード円板の例
を示す一部平面図、第３図は第１図における各部
の出力波形を示す。 １は光源、２はアブソリユートコード円板、３
ａ，３ｂ…３ｎは受光素子、４は比較器、５はカ
ウンタ、６はフリツプフロツプ、７はデータセレ
クト部、８は２相パルス交換器、９はクロツクパ
ルス、１０は一致信号、１１はレデイ信号、１
３，１４は２相パルス出力信号である。
Claims (1)
- １ アブソリユート式ロータリエンコーダをそな
えた位置検出装置において、スリツト数の多い下
位２ケタの出力データを２相パルスに変換して移
動量の検出を行なわせるとともに、回転開始前に
回転開始位置のアブソリユートデータに一致する
までクロツクパルスをカウントするカウンタを設
け、このカウンタの下位２ケタの出力データをイ
ンクリメンタル式ロータリエンコーダの出力に相
当する２相パルスに変換し、この２相パルスによ
りロータリエンコーダのレジスタを原点から回転
開始位置までの値に合わせることを特徴とする位
置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP855583A JPS59132308A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | 位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP855583A JPS59132308A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | 位置検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59132308A JPS59132308A (ja) | 1984-07-30 |
| JPH0353565B2 true JPH0353565B2 (ja) | 1991-08-15 |
Family
ID=11696354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP855583A Granted JPS59132308A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | 位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59132308A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01116409A (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-09 | Fanuc Ltd | アブソリュート・ロータリ・エンコーダ |
| JPH03148014A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-24 | Yokogawa Electric Corp | 絶対位置検出装置 |
| JP2681568B2 (ja) * | 1991-12-03 | 1997-11-26 | サムタク株式会社 | 磁極位置検出信号付きインクリメンタルエンコーダ |
| KR100611435B1 (ko) * | 1998-07-23 | 2006-08-09 | 가부시키가이샤 야스카와덴키 | 절대엔코더 |
-
1983
- 1983-01-19 JP JP855583A patent/JPS59132308A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59132308A (ja) | 1984-07-30 |
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