JPH0523035U - 多回転アブソリユート・エンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転数をインクリメンタル信号のパルス数に
変換して出力する際に、ノイズ等の混入があっても回転
数の読取を誤ることのない信号を出力するエンコーダを
得る。 【構成】 回転数に相応するパルス数から回転数を計数
・記憶するカウンタ１３に記憶された回転数を、インク
リメンタル信号のパルス数に変換して複数回出力するパ
ルス変換手段１４、１５、１８、２８、３４、３５を設
けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、多回転アブソリュート・エンコーダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の多回転アブソリュート・エンコーダとして、特開昭６４−６５ ４１５号公報に示されているものが知られている。 このエンコーダは、ロータリエンコーダで、多トラック型アブソリュートパタ ーンを形成した符号板（Ａ）と、該符号板に対して相対移動可能な検出部（Ｂ） からなる。

【０００３】 符号板（Ａ）には、アブソリュート用第１トラック（多トラックからなる）、 インクリメンタル用第２トラック（前記公報図３（ａ）の最も内側のトラック） 及び回転数計測用第３トラック（前記公報図３（ａ）の最も外側のトラック）が 形成されている。 他方、検出部（Ｂ）には、半径方向に第１トラック（多トラック）の各トラ ックについて１個配置されたセンサ群を含み、電源投入時又は要求信号入力時に 、前記センサ群により検出された一回転内の絶対位置情報をインクリメンタル信 号のパルス数に変換して出力する（前記公報図７参照）第１検出器、最も内側 の第２トラックに沿ってインクリメンタル・パターンを検出するセンサを含み、 前記センサにより検出された「前記絶対位置からの移動量」をインクリメンタル 信号のパルス数として出力する（前記公報図７参照）第２検出器、第３トラッ クに沿って回転数に相応するパルス数（１回転につき１パルス）を発生する第３ 検出器、及び第３検出器からのパルス数から回転数を計数・記憶する第１カウ ンタが設けられている。

【０００４】 第１カウンタは、主電源投入時又は要求信号入力時に、それまでに既に回転し た回転数を、計数・記憶しておくもので、エンコーダの主電源とは別の電源電池 等で常時バックアップされている。 前記公報の発明では、回転数は、アスキーコードとして、出力されている。 従って、従来のエンコーダでは、主電源投入時又は要求信号入力時に、 第１ステップで、記憶された回転数が、第１カウンタからアスキーコードとし て出力され、 第２ステップで、その時の絶対位置情報が、第１検出器からインクリメンタル 信号のパルス数に変換されて出力され、 第３ステップで、前記絶対位置からの移動量が、第２検出器からインクリメン タル信号のパルス数として出力される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来（特開昭６４−６５４１５号）のエンコーダは、回転数をアスキーコード で出力しているため、そのまま、ロボット、工作機械、各種製造機械等の一般的 な応用装置に取り付けることはできないと言う問題点があった。 つまり、回転数を受け取る応用装置側のコントローラは、アスキーコードを入 力させることができないので、応用装置側にアスキーコードをパルス数に変換す る変換回路を設けることが必要であった。

【０００６】 そこで、第１カウンタに記憶された回転数を、インクリメンタル信号のパルス 数に変換して、出力するパルス変換手段を付加することが考えられる。 しかしながら、前記カウンタに記憶された回転数をインクリメンタル信号のパ ルス数に変換して送信する際、１パルスがエンコーダの１周分に当るため、例え ばノイズ等の混入により誤まったパルスが出力されると大きな位置ズレを起こす という問題点があった。本考案はこの様な従来の問題点に鑑みてなされたもので 、ノイズ等の混入に対し、誤らないエンコーダを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】

上記問題点解決の為に本考案では前記カウンタに記憶された回転数をインクリ メンタル信号のパルス数に変換して、複数回出力するパルス変換手段を付加した 。

【０００８】

【作用】

本考案では複数回出力される第１ステップのパルス数を受信回路で受ける際に それぞれが同じ値でなければノイズ等の混入により誤動作したものと判断し、受 信回路側でエラーのフラグを立てることが出来る。 以下、実施例により本考案のより本考案をより具体的に説明するが、本考案は これに限られたものではない。

【０００９】

【実施例】

図１は、本実施例にかかるエンコーダの概略平面図であり、図２は、同じく概 略側面図である。 エンコーダは、大きく分けて符号板４と検出部５、６、７と符号板４を回転さ せる回転軸１１とからなる。

【００１０】 符号板４には、同心円状に、１トラック型アブソリュート・パターンを有する アブソリュート用第１トラック１、その内側にインクリメンタル信号を発生させ るインクリメンタル用第２トラック２、及び１回転に１パルスを発生させる回転 数計測用第３トラック３がそれぞれ独立に形成されている。 トラック１、２は、光学式の白黒パターンであるが、トラック３は、磁気式の ＳＮパターンである。

【００１１】 検出部５、６、７は、第３トラック３に沿って検出することにより１回転に１ パルスを発生させるＭＲセンサからなる回転数計測用第３検出器７、インクリメ ンタル用第２トラック２に沿ってインクリメンタル信号（移動量）を検出するイ ンクリメンタル用第２検出器６、アブソリュート用第１トラック１に沿って検出 することにより、電源投入時又は要求信号入力時に、１回転内の絶対位置を検出 するアブソリュート用センサ群５を含んでいる。

【００１２】 図２には、第１検出器５、第２検出器６、第３検出器７の各端子８、９、１０ を示したが、実際は、これらの端子は、図３の端子８、９、１０につながってい る。 第３検出器７で検出されたパルス（回転数に相当）は、端子１０を経て、第１ カウンタ１３に入力され、符号板１４の回転数が２進数信号として記憶される。 第１カウンタ１３は、別の電源電池（不図示）で駆動されており、主電源がオフ されてもそのまま回転数を記憶している。第１カウンタ１３の計数値はレジスタ １３Ｂに入る。レジスタ１３Ｂの内容は比較器１４の一方の比較対象となる。

【００１３】 データの要求信号が端子１２から入力されると、Ｄラッチ１６のＱ出力がＨと なると共に、Ｄラッチ３６のＱ出力もＨとなる。 その結果、ゲート２８Ａが開き、発振器２８（実際にはＡ相用とＢ相用とがあ るが、Ｂ相用のみに限って説明する）からのパルスがカウンタ１５で計数される 。また、後述の送信回数検出器３４はその出力がＨであり、その結果、ゲート１ ８も開いている。従って、発振器２８からのパルスは、ゲート１８、ゲート２６ を通って出力端子２７より外部に送出される。

【００１４】 カウンタ１５の計数値は比較器１４の他方の比較対象となり、比較器１４は、 レジスタ１３Ｂの記憶内容とカウンタ１５の計数値とが等しくなると、その出力 がＨからＬになる。送信回数検出器３４は、比較器１４の出力がＨからＬになる 回数を計数する。他方、送信回数検出器３４は、比較器１４の出力がＨからＬに なる毎にクリア信号発生回路３５に信号を入力して、クリア信号発生回路３５が カウンタ１５をクリアする。

【００１５】 そして、送信回数検出回路３４は、比較器１４の出力が所定のｎ回、ＨからＬ になるとその出力をＨからＬにし、ゲート１８を閉じ、Ｄラッチ１６のＱ出力を ＨからＬにする（クリアする）と共に、タイマー２１を作動させる。 タイマー２１が所定の短時間の計時を終了すると、その出力はＬからＨに変化 し、Ｄラッチ１７のＱ出力がＨになる。その結果、３入力のゲート１９の１入力 がＨとなり、また、ゲート３７が開く。

【００１６】 従って、発振器２８からのパルスは、ゲート３７を通ってカウンタ２５に入力 し、計数される。このカウンタ２５の計数値は比較器２４の一方の比較入力とな る。 他方、端子８からの絶対位置信号は、端子１２からの要求信号の入力に応じて シフトレジスタ２２に入力され、シフトレジスタ２２の内容は、ＲＯＭで２進数 値に変換され、この変換内容が比較器２４の他方の比較対象となる。すなわち、 図１の第２検出器５が一回転内絶対位置をパラレルに検出した後シリアルに変換 された信号が端子８からシフトレジスタ２２に入り、シフトレジスタ２２はシリ アルに入力して絶対位置情報をパラレルに変換し、その値を固定する。シフトレ ジスタ２２に固定された値は、図１のパターンでは１トラック型アプソリュート エンコーダであるので、絶対位置に倣って単調増加する２進数値になっていない ため、ＲＯＭ２３で２進数値に変換し出力するわけである。

【００１７】 比較器２４の出力はＨであり、インバータを介して、Ｄラッチ２４ＡのＱ出力 がＬとなり、ゲート３４は閉じている。なお、Ｄラッチ２４Ａは要求信号１２に よってクリアされる。 要求信号によってＤラッチ３６のＱ出力はＨであり、ゲート２９は開いている から、端子９から入力された移動量に対応したパルスがゲート２９を通して第２ カウンタ３１で計数され、この計数値が比較器３３の他方の比較対象となる。比 較器３３は、両比較対象が等しくないときには出力がＨであり、インバータを介 してＤラッチ３５の反転Ｑ出力がＨとなり、３入力のゲート１９の２入力がＨと なるから、ゲート１９は、発振器２８からのパルスをゲート１９、２６を介して 端子２７より外部へ出力する。

【００１８】 ＲＯＭ２３の出力とカウンタ２５の計数値とが等しくなると、比較器２４の出 力はＬになり、インバータを介してＤラッチ２４ＡのＱ出力がＨとなり、ゲート ３４が開く。 ゲート３４が開くと、発振器２８からのパルスがゲート３７、ゲート３４を通 してカウンタ３２に入る。カウンタ３２の計数値は比較器３３の一方の比較対象 となる。

【００１９】 カウンタ３２の計数値がカウンタ３１の計数値に等しくなると、比較器３３の 出力はＬになり、インバータを介してＤラッチ３５の反転Ｑ出力がＬとなる。さ らに、Ｄラッチ１７がクリアされる。 その結果、ゲート１９が閉じ、他方ゲート２０が開く。 それ故、符号板４の回転移動量に対応して生ずるパルスがゲート２０、ゲート ２６を通して端子２７より外部に出力される。

【００２０】 このような構成であるから、まず第１カウンタに記憶された回転数に相当する 数のパルスが順次ｎ回ゲート１８、２６を介して端子２７より出力される。端子 ２７に接続した判断装置は、端子２７から出力されたパルス数をｎで割り、端数 が出れば、正常な作動をしなかったとして警告すればよい。その後タイマー２１ で定まる時間経過後、絶対位置に対応した数のパルスがゲート１９、２６を介し て出力され、絶対位置に対応した数のパルスを出力している間に第２カウンタに 蓄えられた数のパルスが引き続いてゲート１９、２６から出力される。これは、 絶対位置に対応した数のパルスの出力操作中の符号板４の回転を補正するもので ある。

【００２１】 そして、第２カウンタ３１の計数値は、符号板４が回転していると常に変化し ているが、カウンタ３２の計数値が第２カウンタ３１の計数値に等しくなると、 ゲート１９が閉じ、ゲート２０が開いて、検出器９からの符号板４の回転移動量 に対応したパルスがそのままゲート２０、２６を介して端子２７から出力される 。

【００２２】

【考案の効果】

以上の通り、本考案によれば、第１カウンタに記憶された回転数をインクリメ ンタル信号のパルス数に変換して複数回出力するパルス変換手段を付加したので 、エンコーダの出力がノイズ等により誤動作を起こした場合でも受信回路によっ てエンコーダの誤動作を判断できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかるエンコーダの概略平面
図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】実施例のエンコーダの信号処理回路のブロック
図である。

【主要部分の符号の説明】

１ アブソリュート用第１トラック ２ インクリメンタル用第２トラック ３ 回転数計測用第３トラック ４ 符号板 ５ 第１検出器 ６ 第２検出器 ７ 第３検出器 ８〜１０ 端子 １１ 回転軸 １２ 端子 １３ 第１カウンタ ３１ 第２カウンタ ３２ カウンタ ３３ 比較器 ３４ 送信回数検出器 ３５ クリア信号発生回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アブソリュート用第１トラック、インク
   リメンタル用第２トラック及び回転数計測用第３トラッ
   クがそれぞれ独立に又は兼用して形成された符号板
   （Ａ）；並びに 回転数に相応するパルス数を発生する第３検出器、第３
   検出器からのパルス数から回転数を計数・記憶するカウ
   ンタ、電源投入時又は要求信号入力時の１回転内の絶対
   位置情報をインクリメンタル信号のパルス数に変換して
   出力する第１検出器、及び前記絶対位置からの移動量を
   インクリメンタル信号のパルス数として出力する第２検
   出器を備えた検出部（Ｂ）であって、前記符号板に対し
   て相対移動可能な検出部（Ｂ）； からなる多回転アブソリュート・エンコーダにおいて、 前記カウンタに記憶された回転数を、インクリメンタル
   信号のパルス数に変換して、複数回出力するパルス変換
   手段を付加したことを特徴とするエンコーダ。