JPH06208410A - 位置検出器の信号伝送装置 - Google Patents

位置検出器の信号伝送装置

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JPH06208410A
JPH06208410A JP1935693A JP1935693A JPH06208410A JP H06208410 A JPH06208410 A JP H06208410A JP 1935693 A JP1935693 A JP 1935693A JP 1935693 A JP1935693 A JP 1935693A JP H06208410 A JPH06208410 A JP H06208410A
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JP
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data
signal
position detector
sensor
different
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JP1935693A
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Takashi Katagiri
崇 片桐
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Nidec Sankyo Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝送路の数を1本にすると共にケーブルの太
さを細くし、低コスト化及び設計の自由度の向上を図
る。 【構成】 各種データ信号を処理する制御装置と、被検
出体1aの位置データを検出し、このデータをシリアル
信号で伝送路12を介して前記制御装置に伝送する位置
検出器9と、この位置検出器9の内部または外部に配置
され、前記位置データとは異なるデータを検出するセン
サ10と、このセンサ10と前記位置検出器9との間に
設けられ、前記異なるデータを伝送する伝送路11と、
前記異なるデータを前記シリアル信号に重畳させる重畳
手段とを具備してなるもの。また、異なるデータは、ア
ナログ・デジタル変換データであること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、位置検出器の信号伝送
装置に関し、さらに詳しくは位置データと、この位置デ
ータとは異なるデータを伝送、処理する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、工作機械、ロボット等には、モー
タ主軸の位置データを検出するための位置検出器並びに
他のデータを検出するための種々のセンサが設けられて
いる。この他のデータとは、例えば圧入装置にあっては
圧力センサからのデータであり、温度センサ、濃度セン
サ等を備える装置にあってはこれらセンサからのデータ
であり、装置によっては1種類のデータに限られない。
これら位置検出器及びセンサからのデータは、それぞれ
の伝送路を束ねたケーブルを介して比較的遠くに配置さ
れる制御装置に伝送され、これらデータに基づいて様々
な処理がなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記デ
ータ信号を伝送、処理する装置においては、以下の問題
点がある。すなわち、位置データと共に他のデータも制
御装置に伝送しているために、伝送路が一本で済まず、
特に他のデータの種類が多い場合には、それに伴い伝送
路の数が多くなってしまうと共に、それを束ねるケーブ
ルも太くしなければならないので、高コストとなるとい
う問題がある。しかも制御装置が比較的遠くに配置され
ている場合には、伝送路を長くしなければならないの
で、さらにその問題は大きくなる。また、ケーブルが太
くなると、ケーブルの振り回し等が制約されるので、機
械本体の設計の自由度が制限されるという問題もある。
【0004】そこで本発明は、伝送路の数を1本にする
と共にケーブルの太さを細くし、低コストで、しかも設
計の自由度が向上される位置検出器の信号伝送装置を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の位置検出器の信
号伝送装置は上記目的を達成するために、各種データ信
号を処理する制御装置と、被検出体の位置データを検出
し、このデータをシリアル信号で伝送路を介して前記制
御装置に伝送する位置検出器と、この位置検出器の内部
または外部に配置され、前記位置データとは異なるデー
タを検出するセンサと、このセンサと前記位置検出器と
の間に設けられ、前記異なるデータを伝送する伝送路
と、前記異なるデータを前記シリアル信号に重畳させる
重畳手段とを具備してなることを特徴としている。
【0006】また、本発明の位置検出器の信号伝送装置
は上記目的を達成するために、上記異なるデータは、ア
ナログ・デジタル変換データであることを特徴としてい
る。
【0007】
【作用】このような手段における位置検出器の信号伝送
装置によれば、位置データはその伝送路を介して制御装
置に対してシリアル信号で伝送されるが、位置データと
は異なるデータも、このシリアル信号に重畳されて伝送
され、伝送路の数を1本で済ませられる共にケーブルの
太さを細くし得る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の第1の実施例を示す位置検出器の
信号伝送装置を適用した圧入装置の概略側面図である。
同図において、符号1は、例えばブラシレスモータを示
しており、モータ1の主軸1aの回転は、モータ側プー
リ2、ベルト3、ロードセル側プーリ4を介して送りネ
ジ5に伝えられ、この送りネジ5先端のロードセル6が
上下動することにより、作業テーブル7上に配置される
ワーク8に所定の圧力が加えられるようになっている。
モータ1には、主軸1aの回転位置を検出するための、
例えばエンコーダー等の位置検出器9が付設されてお
り、ロードセル6には、加圧時の圧力を測定するための
圧力センサ10が内蔵されている。エンコーダー9に
は、図2に示されるように、主軸1a端部に設けられる
磁気記録媒体9aの磁界の変化を検出するA,B相セン
サ9bと、このA,B相センサ9bにより検出された2
相の正弦波を矩形波に波形整形する波形整形回路9c
と、この波形整形回路9cからの出力のアップまたはダ
ウンをカウントする16ビットのアップダウンカウンタ
9dと、伝送路11を介して圧力センサ10より伝送さ
れる圧力データ信号をアナログ・デジタル変換するアナ
ログ・デジタル変換器9fと、このデジタルデータとカ
ウンタ値とをパラレル・シリアル変換するパラレル・シ
リアル変換器9eと、このシリアル信号にデータ検査用
の8ビットのCRCビットを追加するCRCビット付加
器9gと、このCRCビットが付加されたシリアル信号
を伝送するラインドライバ9h等が内蔵されており、エ
ンコーダ9には、図示されない制御装置にシリアル信号
を伝送する伝送路12が、モータ1には、上記制御装置
から主軸1aの回転駆動電力を伝送する伝送路13がそ
れぞれ接続されている。なお、伝送路11は、5V電源
9kに接続される5V電源線11bと、グランド電源9
mに接続されるグランド電源線11cと、アナログ・デ
ジタル変換器9fに接続される信号線11aより構成さ
れており、一方伝送路12は、5V電源9iに接続され
る5V電源線12cと、グランド電源9jに接続される
グランド電源線12dと、ラインドライバ9hに接続さ
れるBUS線12a及び反転BUS線12bより構成さ
れている。
【0009】次に、上記位置検出器の信号伝送装置を備
える圧入装置の動作について、以下簡単に説明する。圧
入装置を稼働すべく、制御装置から伝送路13を介して
駆動電力がモータ1に印加されると、主軸1aが回転を
始め、ロードセル6が下降してワーク8に圧力が加えら
れる。このロードセル6の圧力は、圧力センサ10にお
いて検出され、この圧力データ信号は伝送路11を介し
てエンコーダー9に伝送され、アナログ・デジタル変換
される。一方、主軸1aの位置データは、エンコーダー
9において検出されており、エンコーダー9からは、こ
の位置データ信号(カウンタ値)に上記圧力データ信号
(デジタル値)を重畳した信号が伝送される。
【0010】この位置データ信号に圧力データ信号及び
CRCビットを重畳したシリアル信号のフォーマットを
示したのが図3である。同図において、このフォーマッ
トは、例えば500kbpsのマンチェスタ符号を使用
しており、符号20は各種データ送信前の休みスペース
を、21はスペース20に続き、エンコーダー9におい
て検出された16ビットの位置データ(アップダウンカ
ウンタ値)を、22は位置データ21に続く8ビットの
空きスペースを、23は空きスペース22に続き、圧力
センサ10において検出され、デジタル変換された8ビ
ットの圧力データを、24は圧力データ23に続き、一
連のデータ内容を検査する8ビットのCRCビットをそ
れぞれ示している。ここで、位置データ21,空きスペ
ース22,圧力データ23により32ビットのデータが
構成されており、休みスペース20,位置データ21,
空きスペース22,圧力データ23、CRC24により
1フレームが構成されている。この1フレームのシリア
ル信号は、位置データ及び圧力データの検出に従って、
繰り返し伝送路12を介して制御装置に伝送され、この
制御装置において、これら伝送されて来た位置データ及
び圧力データに基づいた処理がなされる。
【0011】このように、本実施例においては、圧力セ
ンサ10の伝送路11が、従来のように比較的遠くに配
置される制御装置に直接接続されておらず、比較的近く
に配置されるエンコーダー9に接続されており、しかも
圧力データ信号はエンコーダー9の伝送路12を介して
制御装置に伝送されているので、伝送路の数を1本にで
きると共にケーブルの太さを細くできるようになってい
る。
【0012】図4は本発明の第2の実施例を示す位置検
出器の信号伝送装置を適用した一軸位置決め装置の概略
側面図、図5は図4の要部構成図であり、第1の実施例
で説明したのと同一機能を果たすものについては同一符
号を付し、ここでの説明は省略する。同図において、符
号17は機械本体を示しており、この機械本体17上に
は、機械本体17上を図における左右方向に移動可能な
テーブル18と、このテーブル18の移動状態を検出す
るための近接センサ16,26,36がそれぞれ載置さ
れている。近接センサ16,26,36とエンコーダー
9との間には、近接センサ16,26,36とエンコー
ダー9を接続する伝送路31,41,51がそれぞれ設
けられており、近接センサ16,26,36で検出され
た近接データ信号をエンコーダー9に伝送できるように
なっている。この近接データ信号はデジタル信号であ
り、第1の実施例と同様に、エンコーダー9において検
出される位置データ信号に重畳できるようになってい
る。なお、伝送路31,41,51は、5V電源9kに
接続される5V電源線31b,41b,51bと、グラ
ンド電源9mに接続されるグランド電源線31c,41
c,51cと、パラレル・シリアル変換器9eに接続さ
れる信号線31a,41a,51aよりそれぞれ構成さ
れている。
【0013】従って、テーブル18が機械本体17上を
移動し、何れかの近接センサ16,26,36に接近す
ると、接近された近接センサからはオン信号が、他の近
接センサからはオフ信号がそれぞれエンコーダー9に伝
送され、エンコーダー9からは、位置データ信号にこの
近接データ信号(論理レベル)を重畳した信号が伝送さ
れる。
【0014】この位置データ信号に近接データ信号及び
CRCビットを重畳したシリアル信号のフォーマットを
示したのが図6である。このフォーマットが第1の実施
例のそれと違う点は、デジタル変換された8ビットの圧
力データ23が、近接センサ16,26,36の論理レ
ベル16a,26a,36aに置き換わった点である。
この論理レベル16a,26a,36aは1ビットづつ
で、全部で3ビットとなっており、32ビットのデータ
を構成すべく、空きスペース22は13ビットに変更さ
れている。このように構成しても第1の実施例と同様な
効果、すなわち近接センサ16,26,36の伝送路3
1,41,51が、従来のように比較的遠くに配置され
る制御装置に直接接続されておらず、比較的近くに配置
されるエンコーダー9に接続されており、しかも近接デ
ータ信号はエンコーダー9の伝送路12を介して制御装
置に伝送されるので、伝送路の数を1本にできると共に
ケーブルの太さを細くできるという効果を得ることがで
きるというのはいうまでもない。
【0015】以上本発明者によってなされた発明を各実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記各実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例
えば、上記各実施例においては、位置検出器としてエン
コーダーを用いているが、エンコーダーに限定されるも
のではなく、レゾルバ等を用いても良い。
【0016】また、上記各実施例においては、位置デー
タとは異なるデータとして、位置検出器外の圧力センサ
からの圧力データ、近接センサからの近接データをそれ
ぞれ用いているが、これらセンサからのデータに限られ
ず、位置検出器内外の温度センサからの温度データ、濃
度センサからの濃度データ、気体や液体の流量センサか
らの流量データ等を複数用い、これらデータをアナログ
・デジタル変換して位置データに重畳することも可能で
ある。また、これらデータとモータ10の動作とが物理
的に関連していなくても良く、要は位置データとは異な
るデータを検出するセンサが、位置検出器の内部または
外部の比較的近くにあれば、本発明効果が期待できる。
【0017】また、位置データとは異なるデータとし
て、位置検出器がレゾルバであるか、インクリメンタル
エンコーダーであるか、アブソリュートエンコーダーで
あるか等を判別する区分コードや、位置検出器が何ワッ
トの出力のモータに取り付けられているか等を判別する
区分コードを作り、位置データに重畳することも可能で
ある。また、16ビットのカウンタ値のシリアル信号に
センサの信号を重畳する1チャンネル伝送の例を説明し
たが、2相のインクリメンタル信号A,B相をカウンタ
入力しないでそのまま2チャンネル出力し、3チャンネ
ル目を原点信号Z相と3相の磁極検出信号U,V,W相
とのシリアル信号として出力する場合でも、3チャンネ
ル目に他のセンサデータを重畳することで本効果を期待
できる。また、16ビットカウンタ値の単位時間毎の変
化量をシリアル信号として送り、これに他のセンサデー
タを重畳することでも本効果を期待できる。
【0018】さらにまた、上記各実施例においては、圧
入装置、位置決め装置への適用例がそれぞれ述べられて
いるが、これら装置のみに限定されるものではなく、他
の装置、例えば種々の工作機械、ロボット等の機械にも
勿論適用可能である。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように本発明の位置検出器の
信号伝送装置によれば、位置データをその伝送路を介し
て制御装置に対してシリアル信号で伝送し、位置データ
とは異なるデータも、このシリアル信号に重畳して伝送
するようにしたので、伝送路の数を1本にできると共に
ケーブルの太さを細くでき、従って低コスト化及び設計
の自由度の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す位置検出器の信号
伝送装置を適用した圧入装置の概略側面図である。
【図2】図1の要部構成図である。
【図3】図1,2中の位置検出器から伝送されるシリア
ル信号のフォーマットを説明するための図である。
【図4】本発明の第2の実施例を示す位置検出器の信号
伝送装置を適用した位置決め装置の概略側面図である。
【図5】図4の要部構成図である。
【図6】図4,5中の位置検出器から伝送されるシリア
ル信号のフォーマットを説明するための図である。
【符号の説明】
1a 被検出体 9 位置検出器 10,16,26,36 センサ 11,31,41,51 伝送路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各種データ信号を処理する制御装置と、 被検出体の位置データを検出し、このデータをシリアル
    信号で伝送路を介して前記制御装置に伝送する位置検出
    器と、 この位置検出器の内部または外部に配置され、前記位置
    データとは異なるデータを検出するセンサと、 このセンサと前記位置検出器との間に設けられ、前記異
    なるデータを伝送する伝送路と、 前記異なるデータを前記シリアル信号に重畳させる重畳
    手段とを具備してなる位置検出器の信号伝送装置。
  2. 【請求項2】 異なるデータは、アナログ・デジタル変
    換データであることを特徴とする請求項1記載の位置検
    出器の信号伝送装置。
JP1935693A 1992-12-29 1993-01-11 位置検出器の信号伝送装置 Pending JPH06208410A (ja)

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