JPH0719849A - Apparatus and method for reading position - Google Patents

Apparatus and method for reading position

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JPH0719849A
JPH0719849A JP16284193A JP16284193A JPH0719849A JP H0719849 A JPH0719849 A JP H0719849A JP 16284193 A JP16284193 A JP 16284193A JP 16284193 A JP16284193 A JP 16284193A JP H0719849 A JPH0719849 A JP H0719849A
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JP
Japan
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bit
reading
position data
measured value
bits
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JP16284193A
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Inventor
Tadashi Akita
正 秋田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To reduce the scale of a circuit and to make it possible to use an absolute encoder even when a motor is rotated by once or more. CONSTITUTION:A measuring means 11 generates the measured value for lower M bits among the position data of N bits of an object to be controlled, whose displacement amount at the specified measuring time interval is limited. A reading means 12 reads the measured value with the measuring means 11 at every specified time. A storage means 13 stores the previous measured value, which is read with the reading means 12. A position-data computing means 14 computes the difference between the present measured value, which is read with the reading means 12, and the previous measured value stored in the storage means 13, counts the upper (N-M) bits based on the above described difference value and computes the position data of N bits.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は位置読み取り装置及び位
置読み取り方法に係り、特に、XYテーブル装置、ロボ
ット等で、制御対象物の位置を読み取る位置読み取り装
置及び位置読み取り方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position reading device and a position reading method, and more particularly to a position reading device and a position reading method for reading the position of an object to be controlled by an XY table device, a robot or the like.

【0002】XYテーブル装置、ロボット等における位
置読み取り装置は、所定範囲内を移動する制御対象物の
位置を読み取り、位置情報を生成する。この位置読み取
り装置では、制御対象物の移動量に対応した信号を出力
する変位センサからの信号を基に、所定ビット数の位置
情報を生成する。
A position reading device in an XY table device, a robot, or the like reads the position of a controlled object that moves within a predetermined range and generates position information. This position reading device generates position information of a predetermined number of bits based on a signal from a displacement sensor that outputs a signal corresponding to the amount of movement of the controlled object.

【0003】上記の位置読み取り装置では、この所定ビ
ット数の位置情報を生成する回路の規模を削減すること
が必要とされている。
In the above position reading device, it is necessary to reduce the scale of the circuit for generating the position information of the predetermined number of bits.

【0004】[0004]

【従来の技術】図10は、従来の一例の位置読み取り装
置を適用したXYテーブル装置の説明図を示す。なお、
ここでは、移動台をX方向に移動させる部分についての
み示す。XYテーブル装置の移動台24は、フレーム2
2に回動自在に支持されたボールネジ23の回動に伴っ
て、図中矢印X方向に移動する。図中矢印mで移動範囲
を示し、移動台24は、移動範囲の左端PL から、右端
R の範囲を移動する。ボールネジ23は、フレーム2
2に取り付けられたモータ25により、回動される。
インクリメンタル型エンコーダ26は、モータ25の回
転角度を検出する。即ち、モータ25の回転角度に対応
した、位相の異なるA相、B相の2つの矩形波信号を生
成する。信号処理回路67は、インクリメンタル型エン
コーダ26から供給されたA相、B相の矩形波信号を基
に、所定ビット数の位置データを生成する。マイクロコ
ンピュータ68は、信号処理回路67から供給された位
置データを読み取り、この位置データを基にして、モー
タ25をサーボコントロールする。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is an explanatory view of an XY table device to which a conventional position reading device is applied. In addition,
Here, only the portion for moving the movable table in the X direction is shown. The movable table 24 of the XY table device is the frame 2
As the ball screw 23 rotatably supported by 2 moves, it moves in the direction of arrow X in the figure. The moving range is indicated by an arrow m in the figure, and the moving base 24 moves from the left end P L of the moving range to the right end P R. The ball screw 23 is the frame 2
It is rotated by a motor 25 attached to the motor 2.
The incremental encoder 26 detects the rotation angle of the motor 25. That is, two rectangular wave signals of A phase and B phase having different phases corresponding to the rotation angle of the motor 25 are generated. The signal processing circuit 67 generates position data of a predetermined number of bits based on the A-phase and B-phase rectangular wave signals supplied from the incremental encoder 26. The microcomputer 68 reads the position data supplied from the signal processing circuit 67, and servo-controls the motor 25 based on this position data.

【0005】このモータ25のサーボコントロールの際
には、マイクロコンピュータ68は、モータ電流の指令
値をサーボアンプ30に供給し、サーボアンプ30は、
モータ電流を生成して、モータ25に供給する。
During servo control of the motor 25, the microcomputer 68 supplies the command value of the motor current to the servo amplifier 30, and the servo amplifier 30
A motor current is generated and supplied to the motor 25.

【0006】図11は、従来の一例の位置読み取り装置
の構成図を示す。インクリメンタル型エンコーダ26
は、モータ25の回転軸と接続された回転軸34の回転
角度(即ち、モータ25の回転角度)を検出する。
FIG. 11 is a block diagram of a conventional position reading device. Incremental encoder 26
Detects the rotation angle of the rotation shaft 34 connected to the rotation shaft of the motor 25 (that is, the rotation angle of the motor 25).

【0007】インクリメンタル型エンコーダ26は、所
定角度毎にスリットを印刷した回転円板に、LED等で
発光させた光を透過させ、その透過光量をフォトトラン
ジスタ等で検出し、その検出信号をコンパレータで2値
化することで、1相の矩形波信号を得ている。この1相
の矩形波信号は、モータ25が回転して、フォトトラン
ジスタを回転円板の一つのスリットが横切ってから次の
スリットが横切る間に、1周期の波形となる。スリット
が所定角度毎に設けてあるので、この矩形波信号によ
り、モータ25の回転角度が検出できる。
The incremental encoder 26 transmits the light emitted by an LED or the like through a rotating disc having slits printed at predetermined angles, detects the amount of the transmitted light by a phototransistor, etc., and detects the detected signal by a comparator. By binarizing, a one-phase rectangular wave signal is obtained. This one-phase rectangular wave signal has a waveform of one cycle while the motor 25 rotates and one slit of the rotating disk crosses the phototransistor and the next slit thereof. Since the slit is provided for each predetermined angle, the rotation angle of the motor 25 can be detected by this rectangular wave signal.

【0008】インクリメンタル型エンコーダ26では、
実際には、回転方向の検出のために、位相の異なるA
相,B相の2つの矩形波信号を生成している。B相の矩
形波信号は、LEDとフォトトランジスタからなる光学
系の機械的位置を、A相に対して90度ずれた位置に置
くことにより得ている。図12(A)は、A相の矩形波
信号を示し、図12(B)は、B相の矩形波信号を示
す。図12(A)、(B)に示すように、A相とB相の
矩形波信号は、90度の位相差を持つ。
In the incremental encoder 26,
Actually, in order to detect the rotation direction, A with different phases is used.
Two rectangular wave signals of phase B and phase B are generated. The B-phase rectangular wave signal is obtained by arranging the mechanical position of the optical system including the LED and the phototransistor at a position deviated from the A-phase by 90 degrees. FIG. 12A shows an A-phase rectangular wave signal, and FIG. 12B shows a B-phase rectangular wave signal. As shown in FIGS. 12A and 12B, the A-phase and B-phase rectangular wave signals have a phase difference of 90 degrees.

【0009】信号処理回路67は、図11に示すよう
に、位相判別器32、移動台24の全移動範囲をカバー
するNビットの位置データを生成するカウンタ部73、
クロック信号を生成するクロック生成回路31からな
る。位相判別器32は、クロック信号を用いて、インク
リメンタル型エンコーダ26から供給されるA相,B相
の矩形波信号を基にして、モータ25の回転方向に応じ
て、UPパルス(アップパルス)信号又はDNパルス
(ダウンパルス)信号を出力する。
As shown in FIG. 11, the signal processing circuit 67 includes a phase discriminator 32, a counter section 73 for generating N-bit position data covering the entire moving range of the moving table 24,
It comprises a clock generation circuit 31 for generating a clock signal. The phase discriminator 32 uses a clock signal to generate an UP pulse (up pulse) signal according to the rotation direction of the motor 25 based on the A-phase and B-phase rectangular wave signals supplied from the incremental encoder 26. Alternatively, a DN pulse (down pulse) signal is output.

【0010】図12(C)は、UPパルス信号を示し、
図12(D)は、DNパルス信号を示す。図12
(C)、(D)に示すように、UPパルス信号又はDN
パルス信号は、A相又はB相矩形波信号のエッジ部分で
一つずつ出力される。このため、モータ25の1回転あ
たりで、インクリメンタル型エンコーダ26の回転円板
の全スリット数の4倍のパルス数が出力される。UPパ
ルス、DNパルスは、カウンタ部73に供給される。
FIG. 12C shows an UP pulse signal,
FIG. 12D shows a DN pulse signal. 12
As shown in (C) and (D), UP pulse signal or DN
The pulse signals are output one by one at the edge portion of the A-phase or B-phase rectangular wave signal. Therefore, the number of pulses that is four times the total number of slits of the rotating disk of the incremental encoder 26 is output per one rotation of the motor 25. The UP pulse and the DN pulse are supplied to the counter unit 73.

【0011】カウンタ部73は、UPパルスが一つ供給
されると、保持していた計数値を1だけ増加させる。逆
に、DNパルスが一つ供給されると、保持していた計数
値を1だけ減少させる。
When one UP pulse is supplied, the counter section 73 increments the held count value by one. On the contrary, when one DN pulse is supplied, the held count value is decreased by 1.

【0012】カウンタ部73は、移動台24の全移動範
囲に対応するパルス数を計数できることが必要である。
カウンタ部73が計数する値の範囲の最大値は、下記の
式で表される。
The counter unit 73 needs to be able to count the number of pulses corresponding to the entire moving range of the moving table 24.
The maximum value of the range of values counted by the counter unit 73 is represented by the following formula.

【0013】計数値の範囲の最大値=インクリメンタル
型エンコーダのスリット数×4×モータの最大回転数 ここで、図10に示す、移動台24の移動範囲mについ
て、仮に、モータ25の10回転(従ってボールネジ2
3の10回転)で、左端位置PL から右端位置PR まで
の全移動範囲を移動できるものとし、インクリメンタル
型エンコーダ26のスリット数を仮に10000とする
と、カウンタ部73の計数値の最大値は、40000と
なる。このとき、カウンタ部73は、40000以上の
値を計数できることが必要となる。
Maximum value of the range of the count value = the number of slits of the incremental type encoder × 4 × the maximum number of rotations of the motor Here, for the moving range m of the moving table 24 shown in FIG. Therefore ball screw 2
3) (10 rotations), the entire moving range from the left end position P L to the right end position P R can be moved, and assuming that the number of slits of the incremental encoder 26 is 10000, the maximum count value of the counter unit 73 is , 40,000. At this time, the counter unit 73 needs to be able to count a value of 40000 or more.

【0014】ここで、マイクロコンピュータ68での処
理のし易さのために、カウンタ部73が二進数でカウン
トするものとすると、必要なビット数Nは、 log40000/log2 = 15.29 より、16以上であることが分かる。
Here, assuming that the counter unit 73 counts in binary for ease of processing in the microcomputer 68, the required number of bits N is 16 from log40000 / log2 = 15.29. It turns out that this is the end.

【0015】図13は、従来のカウンタ部73の具体例
を示す。図13に示すカウンタ部73は、16ビットの
位置データを計数するもので、4個の直列接続された4
ビットアップダウン(UP/DN)カウンタ81〜8
4、2個の8ビットデータラッチ85,86からなる。
FIG. 13 shows a specific example of the conventional counter section 73. The counter section 73 shown in FIG. 13 counts 16-bit position data, and four counters connected in series are used.
Bit up / down (UP / DN) counters 81 to 8
It consists of four and two 8-bit data latches 85 and 86.

【0016】位置データを読み取る際には、先ず、マイ
クロコンピュータ68は、ラッチ指令により、4ビット
UP/DNカウンタ81〜84の出力データをデータラ
ッチ85,86にラッチさせる。この後、下位8ビット
の位置データを読み取る場合は、下位8ビットの選択信
号により、データラッチ86を選択して、データラッチ
86の8ビットの出力データを読み取る。また、上位8
ビットの位置データを読み取る場合は、上位8ビットの
選択信号により、データラッチ85を選択して、データ
ラッチ85の8ビットの出力データを読み取る。
When reading the position data, the microcomputer 68 first causes the data latches 85 and 86 to latch the output data of the 4-bit UP / DN counters 81 to 84 by a latch command. After that, when reading the lower 8-bit position data, the data latch 86 is selected by the lower 8-bit selection signal, and the 8-bit output data of the data latch 86 is read. Also, the top 8
When reading the bit position data, the data latch 85 is selected by the selection signal of the upper 8 bits, and the 8-bit output data of the data latch 85 is read.

【0017】マイクロコンピュータ86は、この読み取
った値を、そのままモータ25の回転角度(又は移動台
24の位置データ)の計数値とし、この計数値を用い
て、モータ25のサーボコントロールを行う。
The microcomputer 86 uses the read value as it is as the count value of the rotation angle of the motor 25 (or the position data of the movable table 24), and performs the servo control of the motor 25 using this count value.

【0018】また、モータ25の回転角度を検出するエ
ンコーダには、アブソリュート型と呼ばれるものがあ
る。アブソリュート型エンコーダは、回転円板に10ビ
ット程度の二進数のコードを印刷したものに、LEDの
光を当て、フォトトランジスタ等で明暗を検出するもの
で、1回転内の回転角度に対応した二進数のコードがエ
ンコーダから直接出力される。実際には、グレイコード
が使われるため、コード変換により、二進バイナリーコ
ードに変換している。従って、アブソリュート型エンコ
ーダは、図11の、インクリメンタル型エンコーダ26
と、カウンタ部73を含む信号処理回路67を合わせた
部分に対応する。
Further, as an encoder for detecting the rotation angle of the motor 25, there is an encoder called an absolute type. An absolute encoder is a rotary disc with a binary code of about 10 bits printed on it, which is illuminated with LED light to detect light and dark with a phototransistor, etc., and corresponds to a rotation angle within one rotation. The base code is output directly from the encoder. Since the Gray code is actually used, it is converted into a binary binary code by code conversion. Therefore, the absolute encoder is the incremental encoder 26 shown in FIG.
And the signal processing circuit 67 including the counter unit 73.

【0019】ただし、アゾフリュート型エンコーダで出
力される角度データは、モータの1回転についての角度
データである。
However, the angle data output from the azo-flut type encoder is the angle data for one rotation of the motor.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】従来の位置読み取り装
置では、図13の例に示すように、移動台24の全移動
範囲を計数できるカウンタ部73の回路規模が大きくな
るという問題がある。また、インクリメンタル型エンコ
ーダ26のスリット数を更に多くして角度検出分解能を
高くしたり、ボールネジ23を長くして移動台24の移
動範囲を広くすると、カウンタ部73のビット数は更に
大きくなり回路規模もその分大きくなってしまう。
In the conventional position reading apparatus, as shown in the example of FIG. 13, there is a problem that the circuit scale of the counter section 73 capable of counting the entire moving range of the moving table 24 becomes large. Further, if the number of slits of the incremental encoder 26 is further increased to increase the angle detection resolution, or if the ball screw 23 is lengthened to widen the moving range of the moving table 24, the number of bits of the counter unit 73 is further increased and the circuit scale is increased. Will grow accordingly.

【0021】また、移動台24の全移動範囲で、モータ
25が1回転以上回るときは、アブソリュート型エンコ
ーダを使用することはできないという問題がある。
Further, there is a problem that the absolute type encoder cannot be used when the motor 25 exceeds one rotation in the entire movement range of the movable table 24.

【0022】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、位置データを生成する回路の規模を削減し、また、
モータが1回転以上回る場合にもアゾフリュート型エン
コーダを使用することができる位置読み取り装置及び位
置読み取り方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, reduces the scale of a circuit for generating position data, and
It is an object of the present invention to provide a position reading device and a position reading method that can use an azo-fluted encoder even when the motor has more than one rotation.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理構成
図を示す。請求項1の発明では、計測手段11は、制御
対象物のNビットの位置データのうち、下位Mビットに
ついての計測値を生成する。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention. In the invention of claim 1, the measuring means 11 generates a measured value for the lower M bits of the N-bit position data of the controlled object.

【0024】読み取り手段12は、所定時間毎に前記計
測手段11の計測値を読み取る。
The reading means 12 reads the measurement value of the measuring means 11 every predetermined time.

【0025】記憶手段13は、上記読み取り手段12に
より読み取られた前回の計測値を記憶する。
The storage means 13 stores the previous measurement value read by the reading means 12.

【0026】位置データ算出手段14は、上記読み取り
手段12により読み取られた現在の計測値と上記記憶手
段13に記憶されている前回の計測値との差を算出し、
上記差の値を基にして上位(N−M)ビット分を計数
し、Nビットの位置データを算出する。
The position data calculation means 14 calculates the difference between the current measurement value read by the reading means 12 and the previous measurement value stored in the storage means 13,
Based on the difference value, the upper (NM) bits are counted and N-bit position data is calculated.

【0027】請求項3の発明では、前記計測手段11
は、アブソリュート型エンコーダである。
In the invention of claim 3, the measuring means 11
Is an absolute encoder.

【0028】[0028]

【作用】請求項1の発明では、計測手段は、Nビット位
置データのうち、下位Mビットについて計測すればよ
い。このため、計測手段の回路規模を削減することを可
能とする。
In the invention of claim 1, the measuring means may measure the lower M bits of the N-bit position data. Therefore, it is possible to reduce the circuit scale of the measuring means.

【0029】請求項3の発明では、アブソリュート型エ
ンコーダから供給される下位Mビットの計測値から、位
置データ算出手段が上位(N−M)ビット分を計数す
る。このため、モータが1回転以上回る場合にもアゾフ
リュート型エンコーダを使用することを可能とする。
According to the third aspect of the invention, the position data calculating means counts the upper (NM) bits from the measured value of the lower M bits supplied from the absolute encoder. Therefore, the azo-fluted encoder can be used even when the motor has more than one rotation.

【0030】[0030]

【実施例】図2は、本発明の第1実施例を適用したXY
テーブル装置の説明図を示す。なお、ここでは、移動台
をX方向に移動させる部分についてのみ示す。図2にお
いて、図10と同一構成部分には、同一符号を付し、適
宜説明を省略する。
FIG. 2 is an XY to which the first embodiment of the present invention is applied.
An explanatory view of a table device is shown. In addition, here, only a portion for moving the movable table in the X direction is shown. 2, the same components as those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted.

【0031】インクリメンタル型エンコーダ26は、移
動台24の移動量に対応するモータ25の回転角度を検
出する。即ち、モータ25の回転角度に対応した、位相
の異なるA相、B相の2つの矩形波信号を生成する。
The incremental encoder 26 detects the rotation angle of the motor 25 corresponding to the moving amount of the moving table 24. That is, two rectangular wave signals of A phase and B phase having different phases corresponding to the rotation angle of the motor 25 are generated.

【0032】信号処理回路27は、インクリメンタル型
エンコーダ26から供給されたA相、B相の矩形波信号
を基に、移動台24の全移動範囲をカバーできるNビッ
トの位置データのうち、下位のMビットの値を生成す
る。
The signal processing circuit 27 is based on the A-phase and B-phase rectangular wave signals supplied from the incremental encoder 26, and the lower order of the N-bit position data that can cover the entire moving range of the moving table 24. Generate an M-bit value.

【0033】マイクロコンピュータ28は、タイマ信号
発振器29で生成されるタイマ信号で決められる所定周
期で、信号処理回路27から供給された下位Mビットの
位置データを読み取り、このMビットの位置データを基
にして、上位のN−Mビット分を計数して、Nビットの
位置データを生成する。
The microcomputer 28 reads the lower M-bit position data supplied from the signal processing circuit 27 at a predetermined cycle determined by the timer signal generated by the timer signal oscillator 29, and based on this M-bit position data. Then, the upper NM bits are counted to generate N-bit position data.

【0034】マイクロコンピュータ28は、この生成し
たNビットの位置データを用いて、モータ25をサーボ
コントロールする。
The microcomputer 28 servo-controls the motor 25 using the generated N-bit position data.

【0035】図3は、本発明の第1実施例の位置読み取
り装置の構成図を示す。図3において、図11と同一構
成部分には、同一符号を付し、適宜説明を省略する。イ
ンクリメンタル型エンコーダ26は、モータ25の回転
角度を検出する。
FIG. 3 is a block diagram of the position reading device according to the first embodiment of the present invention. 3, the same components as those in FIG. 11 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate. The incremental encoder 26 detects the rotation angle of the motor 25.

【0036】インクリメンタル型エンコーダ26は、図
12(A)、(B)に示すように、90度の位相差を持
つ、A相とB相の矩形波信号を出力する。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the incremental encoder 26 outputs A-phase and B-phase rectangular wave signals having a phase difference of 90 degrees.

【0037】信号処理回路27は、図3に示すように、
位相判別器32、Nビットの位置データのうちの下位M
ビットの位置データを出力するカウンタ部33、クロッ
ク生成回路31からなる。位相判別器32は、クロック
信号を用いて、インクリメンタル型エンコーダ26から
供給されるA相,B相の矩形波信号を基にして、モータ
25の回転方向に応じて、図12(C)、(D)に示す
ように、UPパルス信号又はDNパルス信号を出力す
る。
The signal processing circuit 27, as shown in FIG.
Phase discriminator 32, lower M of N-bit position data
It is composed of a counter unit 33 that outputs bit position data and a clock generation circuit 31. The phase discriminator 32 uses a clock signal, based on the A-phase and B-phase rectangular wave signals supplied from the incremental encoder 26, in accordance with the rotation direction of the motor 25, as shown in FIG. As shown in D), the UP pulse signal or the DN pulse signal is output.

【0038】モータ25の1回転あたりで、インクリメ
ンタル型エンコーダ26の回転円板の全スリット数の4
倍のパルス数のUPパルス信号、又はDNパルス信号が
出力される。UPパルス信号、DNパルス信号は、カウ
ンタ部33に供給される。
For one rotation of the motor 25, the total number of slits on the rotating disk of the incremental encoder 26 is four.
The UP pulse signal or the DN pulse signal having the doubled number of pulses is output. The UP pulse signal and the DN pulse signal are supplied to the counter unit 33.

【0039】カウンタ部33は、UPパルスが一つ供給
されると、保持していた計数値を1だけ増加させる。逆
に、DNパルスが一つ供給されると、保持していた計数
値を1だけ減少させる。
When one UP pulse is supplied, the counter unit 33 increments the held count value by one. On the contrary, when one DN pulse is supplied, the held count value is decreased by 1.

【0040】カウンタ部33は、移動台24の全移動範
囲に対応するNビットのパルス数のうち、下位Mビット
分について、UPパルス、又はDNパルスを計数する。
従って、カウンタ部33は、移動台24の全移動範囲を
カバーするNビットの位置データのうちの下位Mビット
の位置データを出力するマイクロコンピュータ28は、
タイマ信号で決められる所定周期で、カウンタ部33か
ら下位Mビットの位置データを読み取り、このMビット
の位置データを基にして、上位のN−Mビット分を計数
して、Nビットの位置データを生成する。
The counter unit 33 counts the UP pulse or DN pulse for the lower M bits of the N-bit pulse number corresponding to the entire moving range of the moving table 24.
Therefore, the counter unit 33 outputs the lower M-bit position data of the N-bit position data that covers the entire movement range of the moving table 24.
The lower-order M-bit position data is read from the counter unit 33 at a predetermined cycle determined by the timer signal, and the upper-order NM bits are counted based on the M-bit position data to obtain the N-bit position data. To generate.

【0041】図4は、本発明の第1実施例における、位
置データ生成手順を示すフローチャートである。本実施
例では、移動台24の速度が有限であり、所定の測定周
期での移動台24の位置の変化量に上限があることを前
提としている。この前提に立って、カウンタ部33のビ
ット数M、読み取り周期Tを適切に設定して、読み取り
周期Tでのカウンタ部33の計数値の変化の大きさから
計数値のキャリーを正しく検出して、上位(N−M)ビ
ットの計数を行う。
FIG. 4 is a flow chart showing a position data generating procedure in the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, it is assumed that the speed of the movable table 24 is finite and that the amount of change in the position of the movable table 24 in a predetermined measurement cycle has an upper limit. Based on this premise, the bit number M of the counter unit 33 and the reading cycle T are appropriately set, and the carry of the count value is correctly detected from the magnitude of the change in the count value of the counter unit 33 in the reading cycle T. , The upper (NM) bits are counted.

【0042】本実施例では、下記のようにして、下位ビ
ット数M、カウンタ部33の出力データを読み込む周期
T、キャリー発生の有無を判別するための基準値X1を
決める。
In this embodiment, the lower bit number M, the cycle T for reading the output data of the counter section 33, and the reference value X1 for determining the occurrence of carry are determined as follows.

【0043】先ず、全ビット数Nに対して、M<Nなる
Mを決める。次に、読み取り周期Tにおいてカウンタ部
33でキャリーが発生しない場合の、計数値の増減の最
大値、即ち、T秒間のUPパルス数又はDNパルス数の
最大値をMP として、下記式を満足する範囲で、周期
Tを決める。式の条件は、基準値X1が存在するため
に必要な条件である。
First, for all the number of bits N, M such that M <N is determined. Next, when the carry is not generated in the counter unit 33 in the reading cycle T, the maximum value of the increase or decrease of the count value, that is, the maximum value of the UP pulse number or the DN pulse number in T seconds is set as M P , and the following expression is satisfied. The period T is determined within the range. The condition of the formula is a condition necessary for the reference value X1 to exist.

【0044】 T秒間の最大パルス数MP ≦2M-1 −1 次に、下記式を満足する範囲で、基準値X1を決め
る。下記式で、2M −(T秒間の最大パルス数MP
は、読み取り周期Tにおいてカウンタ部33でキャリー
が発生した場合の、計数値の増減の最小値である。
Maximum Number of Pulses in T Seconds M P ≦ 2 M−1 −1 Next, a reference value X1 is determined within a range that satisfies the following formula. 2 M- (Maximum number of pulses in T seconds MP )
Is the minimum increase / decrease value of the count value when a carry occurs in the counter unit 33 in the reading cycle T.

【0045】 T秒間の最大パルス数MP ≦X1<2M −(T秒間の最大パルス数MP ) 上記のようにして設定した基準値X1を用いて、読み取
り周期T秒間でのキャリーの発生の有無を判別すること
ができる。即ち、読み取り周期Tにおけるカウンタ部3
3の計数値の増減の絶対値(後述する|ΔX|)が、基
準値X1以下であれば、キャリーが発生していないと判
定し、基準値X1より大きければ、キャリーが発生した
と判定することができる。
Maximum number of pulses for T seconds M P ≦ X1 <2 M − (maximum number of pulses for T seconds M P ) Using the reference value X1 set as described above, occurrence of carry in the reading cycle T seconds It is possible to determine the presence or absence of. That is, the counter unit 3 in the reading cycle T
If the absolute value of the increase / decrease of the count value of 3 (| ΔX |, which will be described later) is equal to or less than the reference value X1, it is determined that a carry has not occurred, and if it is larger than the reference value X1, it is determined that a carry has occurred. be able to.

【0046】本実施例では、移動台24の位置Xを、下
記式で算出する。
In this embodiment, the position X of the movable table 24 is calculated by the following formula.

【0047】 X=XH ×2M +XLNEW ここで、XH は、上位N−Mビットの値であり、XLNEW
は、下位Nビットの値である。XLNEWは、カウンタ部3
3から読み込んだ計数値であり、XH は、検出したキャ
リーから、マイクロコンピュータ28で算出した値であ
る。
X = X H × 2 M + X LNEW Here, X H is the value of the upper NM bits, and X LNEW
Is the value of the lower N bits. X LNEW is a counter unit 3
3 is a count value read from 3, and X H is a value calculated by the microcomputer 28 from the detected carry.

【0048】また、一つ前の読み取りタイミングで読み
込んだカウンタ部33の計数値を保持するXLOLDを設け
ている。X、XH 、XLNEW、XLOLDは、例えば、マイク
ロコンピュータ28内のメモリの所定番地に格納され
る。
Further, X LOLD for holding the count value of the counter section 33 read at the immediately preceding read timing is provided. X, X H , X LNEW , and X LOLD are stored at predetermined addresses in the memory in the microcomputer 28, for example.

【0049】次に、図4のフローチャートについて詳細
に説明する。XYステージ装置は、移動台24の移動範
囲の原点を検出するための原点センサを備えており、初
期設定として、この原点センサを用いて、移動台24を
移動範囲の原点に合わせる。移動台24の原点は、例え
ば、移動範囲の中央に設定される(ステップ201)。
Next, the flowchart of FIG. 4 will be described in detail. The XY stage apparatus includes an origin sensor for detecting the origin of the moving range of the moving table 24, and the moving table 24 is aligned with the origin of the moving range using this origin sensor as an initial setting. The origin of the moving table 24 is set, for example, at the center of the moving range (step 201).

【0050】移動台24を原点に合わせた後、XH ,X
LOLD の値に初期値を設定する。X H には例えば0を代
入し、XLOLDには、現在のカウンタ部33の下位Mビッ
トの計数値を代入する(ステップ202)。
After aligning the movable table 24 with the origin, XH, X
LOLD Set the initial value to the value of. X HIs, for example, 0
Enter, XLOLDIs the lower M bits of the current counter unit 33.
The count value of the printer is substituted (step 202).

【0051】以下に説明するステップ203〜ステップ
213では、マイクロコンピュータ28は、読み取り周
期T秒毎にカウンタ部33の計数値を読み込み、移動台
24の位置Xを算出している。
In steps 203 to 213, which will be described below, the microcomputer 28 reads the count value of the counter section 33 every read cycle T seconds to calculate the position X of the movable table 24.

【0052】ステップ202の後、周期Tのタイマ信号
が供給されたかどうかを判断し、周期Tのタイマ信号が
供給されたときは、ステップ204に進む(ステップ2
03)。
After step 202, it is judged whether or not the timer signal of the period T is supplied. When the timer signal of the period T is supplied, the process proceeds to step 204 (step 2
03).

【0053】ステップ203で、周期Tのタイマ信号が
供給されたときは、先ず、カウンタ部33から下位Mビ
ットの計数値を読み込み、XLNEWに代入する(ステップ
204)。
When the timer signal of the period T is supplied in step 203, first, the count value of the lower M bits is read from the counter section 33 and substituted into X LNEW (step 204).

【0054】次に、カウンタ部33から読み込んだ、前
回の計数値と今回の計数値との差ΔX=XLNEW−XLOLD
を算出する(ステップ205)。
Next, the difference ΔX = X LNEW −X LOLD between the previous count value and the present count value read from the counter section 33.
Is calculated (step 205).

【0055】次に、|ΔX|と基準値X1とを比較し
て、キャリーが発生したかどうかを判断する(ステップ
206)。ステップ206で、|ΔX|≦X1のとき
は、キャリーが発生していないので、上位(N−M)ビ
ットのXH は変更せずに、ステップ210に進む。ステ
ップ206で、|ΔX|>X1のときは、キャリーが発
生しているので、ステップ207〜209で、上位(N
−M)ビットのXH を変更する。
Next, | ΔX | is compared with the reference value X1 to determine whether a carry has occurred (step 206). When | ΔX | ≦ X1 in step 206, since no carry has occurred, the upper (N−M) bit X H is not changed and the process proceeds to step 210. If | ΔX |> X1 in step 206, a carry has occurred, so in steps 207 to 209, the upper rank (N
-M) changes the bit of X H.

【0056】ステップ207では、ΔXの符号を判断す
る。ΔX<0のときは、2M への桁上がりが生じている
ので、XH の値を+1する(ステップ208)。逆に、
ΔX>0のときは、2M からの桁下がりが生じているの
で、XH の値を−1する(ステップ209)。
At step 207, the sign of ΔX is determined. When ΔX <0, a carry to 2 M has occurred, so the value of X H is incremented by 1 (step 208). vice versa,
When ΔX> 0, a carry-down from 2 M has occurred, so the value of X H is decremented by -1 (step 209).

【0057】次に、X=XH ×2M +XLNEW によ
り、現在の移動台24の位置Xを算出する。キャリーが
発生しなかったときは、XLNEWのみが更新されており、
キャリーが発生したときは、XH 及びXLNEWが更新され
ている(ステップ210)。
Next, the current position X of the movable table 24 is calculated by X = X H × 2 M + X LNEW . When carry does not occur, only X LNEW is updated,
When a carry occurs, X H and X LNEW have been updated (step 210).

【0058】次に、カウンタ部33からの次回の計数値
の読み込みで、ΔXを算出するために、今回の読み込み
でのカウンタ33の計数値XLNEWを、XLOLDに代入する
(ステップ211)。
Next, the count value X LNEW of the counter 33 in the current reading is substituted into X LOLD in order to calculate ΔX in the next reading of the count value from the counter section 33 (step 211).

【0059】次に、マイクロコンピュータ28は、算出
した移動台24の位置Xの値を用いて、モータ25のサ
ーボコントロール等の必要なアプリケーション処理を行
う(ステップ212)。
Next, the microcomputer 28 uses the calculated value of the position X of the movable table 24 to perform necessary application processing such as servo control of the motor 25 (step 212).

【0060】次に、ステップ213では、XYテーブル
装置の動作終了の指令があるかどうかを判断し、動作終
了の指令があるときは、処理を終了する。動作終了の指
令が無い場合は、ステップ203に戻って、位置データ
Xの算出と位置データXを用いた処理を続ける。
Next, at step 213, it is judged whether or not there is an instruction to end the operation of the XY table device. If there is an instruction to end the operation, the processing is ended. If there is no command to end the operation, the process returns to step 203 to continue the calculation of the position data X and the process using the position data X.

【0061】次に、移動台24の全移動範囲を計測する
のに必要なビット数Nを、N=8とし、カウンタ部33
のビット数Mを、M=3とした場合の例について説明す
る。図5は、8ビットの2進数と対応する10進数の説
明図を示す。図5に示す、下位3ビットの22 〜20
部分が、カウンタ部33で計数されて、マイクロコンピ
ュータ28に読み込まれ、XLNEW又はXLOLDに代入され
る。また、上位の5ビットの27 〜23 の部分が、マイ
クロコンピュータ28内部でXH として計数される。
Next, the number of bits N required to measure the entire moving range of the moving table 24 is set to N = 8, and the counter unit 33
An example will be described in which the number M of bits of M is set to M = 3. FIG. 5 is an explanatory diagram of a decimal number corresponding to an 8-bit binary number. The lower 2 bits 2 2 to 2 0 shown in FIG. 5 are counted by the counter unit 33, read by the microcomputer 28, and substituted into X LNEW or X LOLD . The upper 5 bits of 2 7 to 2 3 are counted as X H inside the microcomputer 28.

【0062】また、図5の10進数は、移動台24の位
置X=XH ×2M +XLNEWの値を10進数で表示したも
のに相当する。
The decimal number in FIG. 5 corresponds to the value of the position X = X H × 2 M + X LNEW of the moving table 24 expressed in decimal number.

【0063】先ず、前記式を満足するように、読み取
り周期Tを設定する。即ち、T秒間の最大パルス数MP
≦23-1 −1=3 となるように、周期Tを設定する。
ここでは、T秒間の最大パルス数MP =3 であるもの
とする。
First, the reading cycle T is set so as to satisfy the above expression. That is, the maximum pulse number M P in T seconds
The period T is set so that ≦ 2 3-1 −1 = 3.
Here, it is assumed that the maximum pulse number M P = 3 for T seconds.

【0064】次に、前記式を満足する範囲で、基準値
X1を決める。即ち、 T秒間の最大パルス数MP ≦X1<2M −(T秒間の最
大パルス数MP ) の条件で、MP =3、M=3から、 3≦X1<23
3=5 となり、X1は、3又は4を設定することがで
きる。ここでは、X1=4とする。
Next, the reference value X1 is determined within the range that satisfies the above expression. That is, under the condition of the maximum pulse number M P ≦ X1 <2 M − for T seconds ((the maximum pulse number M P for T seconds), from M P = 3, M = 3, 3 ≦ X1 <2 3
3 = 5 and X1 can be set to 3 or 4. Here, X1 = 4.

【0065】以下に、カウンタ部33から計数値を読み
取り、Xを算出する例について説明する。移動台24の
原点は、例えば、移動範囲の中央に設定される。移動台
24を原点に合わせた後の初期設定で、XH =0、X
LOLD=0となっており、X=0であるものとする。この
状態から、T秒後に、計数値をXLNEWに読み込み、XLN
EW=3であったとすると、|ΔX|=3で、|ΔX|=
X1となる。この場合は、キャリーが発生していないの
で、XH はそのままで、X=3となり、正しいXの値が
生成される。
An example of reading the count value from the counter section 33 and calculating X will be described below. The origin of the moving table 24 is set at the center of the moving range, for example. With the initial setting after the movable table 24 is aligned with the origin, XH = 0, X
It is assumed that LOLD = 0 and X = 0. From this state, after T seconds, the count value is read into X LNEW and X LN
If EW = 3, then | ΔX | = 3 and | ΔX | =
It becomes X1. In this case, since carry has not occurred, X H remains as it is, X = 3, and a correct X value is generated.

【0066】また、X=6、XH =0、XLOLD=6の状
態から、次に、カウンタ部33の計数値を読み込んだと
きに、UPパルスが3個入っていたとすると、XLNEW
1となる。このとき、ΔX=1−6=−5となり、|Δ
X|>X1かつΔX<0で、上位桁への桁上げが発生し
ているので、XH は+1されて、XH =1となる。従っ
て、X=1×23 +1=9となり、正しいXの値が生成
される。
[0066] In addition, from the state of X = 6, X H = 0 , X LOLD = 6, then, when you read the count value of the counter unit 33, when the UP pulse had entered three, X LNEW =
It becomes 1. At this time, ΔX = 1-6 = -5, and | Δ
Since X |> X1 and ΔX <0, a carry to the upper digit occurs, so X H is incremented by 1 and X H = 1. Therefore, X = 1 × 2 3 + 1 = 9, and a correct X value is generated.

【0067】また、X=18、XH =2、XLOLD=2の
状態から、次に、カウンタ部33の計数値を読み込んだ
ときに、DNパルスが3個入っていたとすると、XLNEW
=7となる。このとき、ΔX=7−2=5となり、|Δ
X|>X1かつΔX>0で、上位桁からの桁下げが発生
しているので、XH は−1されて、XH =1となる。従
って、X=1×23 +7=15となり、正しいXの値が
生成される。
If three DN pulses are present when the count value of the counter unit 33 is read next from the state of X = 18, X H = 2, and X LOLD = 2, X LNEW
= 7. At this time, ΔX = 7−2 = 5, and | Δ
Since X│> X1 and ΔX> 0, and a carry down from the upper digit occurs, X H is decremented by 1 and X H = 1. Therefore, X = 1 × 2 3 + 7 = 15, and the correct X value is generated.

【0068】また、X=1、XH =0、XLOLD=1の状
態から、次に、カウンタ部33の計数値を読み込んだと
きに、DNパルスが3個入っていたとすると、XLNEW
6となる。このとき、ΔX=6−1=5となり、|ΔX
|>X1かつΔX>0で、上位桁からの桁下げが発生し
ているので、XH は−1されて、XH =−1となる。従
って、X=−1×23 +6=−2となり、正しいXの値
が生成される。
If three DN pulses are input when the count value of the counter unit 33 is read next from the state of X = 1, X H = 0, and X LOLD = 1, X LNEW =
It becomes 6. At this time, ΔX = 6-1 = 5, and | ΔX
Since |> X1 and ΔX> 0, and a carry down from the upper digit occurs, X H is decremented by 1 and X H = -1. Therefore, X = −1 × 2 3 + 6 = −2, and a correct X value is generated.

【0069】また、X=−11、XH =−2、XLOLD
5の状態から、次に、カウンタ部33の計数値を読み込
んだときに、UPパルスが3個入っていたとすると、X
LNEW=0となる。このとき、ΔX=0−5=−5とな
り、|ΔX|>X1かつΔX<0で、上位桁への桁上げ
が発生しているので、XH は+1されて、XH =−1と
なる。従って、X=−1×23 +0=−8となり、正し
いXの値が生成される。
Further, X = -11, X H = -2, X LOLD =
Next, when the count value of the counter unit 33 is read from the state of 5, if there are three UP pulses, X
LNEW = 0. At this time, ΔX = 0−5 = −5, and when | ΔX |> X1 and ΔX <0, a carry to the higher digit occurs, so X H is incremented by 1 and X H = −1. Become. Therefore, X = −1 × 2 3 + 0 = −8, and a correct X value is generated.

【0070】なお、移動台24の原点は、移動範囲の中
央に限られず、例えば、移動範囲の左端に設定されてい
てもよい。
The origin of the moving table 24 is not limited to the center of the moving range, but may be set at the left end of the moving range, for example.

【0071】上記のようにして、本実施例では、正しく
移動台24の位置Xを生成することができる。
As described above, in this embodiment, the position X of the movable table 24 can be correctly generated.

【0072】図6は、本発明の第1実施例のカウンタ部
の具体例を示す。図6に示すカウンタ部33は、16ビ
ットの位置データの内の8ビットを計数するもので、2
個の直列接続された4ビットアップダウン(UP/D
N)カウンタ41,42、1個の8ビットデータラッチ
43からなる。
FIG. 6 shows a concrete example of the counter section of the first embodiment of the present invention. The counter unit 33 shown in FIG. 6 counts 8 bits of 16-bit position data.
4 serially connected 4-bit up / down (UP / D
N) Counters 41, 42 and one 8-bit data latch 43.

【0073】カウンタ部33の計数値を読み取る際に
は、先ず、マイクロコンピュータ28は、ラッチ指令に
より、4ビットUP/DNカウンタ41,42の出力デ
ータをデータラッチ43にラッチさせる。この後、下位
8ビットの選択信号により、データラッチ43を選択し
て、データラッチ43の8ビットの出力データを読み取
る。
When reading the count value of the counter section 33, the microcomputer 28 first causes the data latch 43 to latch the output data of the 4-bit UP / DN counters 41 and 42 by a latch command. Thereafter, the data latch 43 is selected by the lower 8-bit selection signal, and the 8-bit output data of the data latch 43 is read.

【0074】マイクロコンピュータ28は、前記のよう
に、この読み取った計数値から、移動台24の位置デー
タXを生成し、この位置データXを用いて、モータ25
のサーボコントロールを行う。
As described above, the microcomputer 28 generates the position data X of the moving table 24 from the read count value and uses the position data X to drive the motor 25.
Servo control of.

【0075】上記のように、本実施例では、カウンタ部
33のビット数を減らして、回路規模を削減することが
できる。
As described above, in the present embodiment, the number of bits of the counter section 33 can be reduced to reduce the circuit scale.

【0076】図7は本発明の第2実施例における位置デ
ータ生成手順を示すフローチャートを示す。第2実施例
では、移動台24の速度異常を検出するために、下記
式を満足する基準値X0を設けている。 T秒間の最大パルス数MP ≦X0<X1<2M −(T秒間の最大パルス数MP ) |ΔX|について、下記式の条件が成立する場合は、
キャリーが発生していないにもかかわらず、規定のT秒
間の最大パルス数MP を越えているので、何らかの異常
により移動台24の速度が過大になったものと判断す
る。
FIG. 7 is a flow chart showing the position data generating procedure in the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, in order to detect the speed abnormality of the moving table 24, the reference value X0 satisfying the following formula is provided. For the maximum number of pulses for T seconds M P ≦ X0 <X1 <2 M − (maximum number of pulses for T seconds M P ) | ΔX |
Despite carry has not occurred, because it exceeds the maximum number of pulses M P of T seconds provisions, the speed of the movable table 24 is determined to have become too large due to some abnormality.

【0077】 X0<|ΔX|≦X1 次に、図7のフローチャートについて詳細に説明する。
なお、図7において、図4と同一処理を行う部分につい
ては、適宜説明を省略する。初期設定として、移動台2
4を移動範囲の原点に合わせる。(ステップ301)。
X0 <| ΔX | ≦ X1 Next, the flowchart of FIG. 7 will be described in detail.
It should be noted that in FIG. 7, description of portions that perform the same processing as in FIG. 4 will be appropriately omitted. As the initial setting, the moving table 2
Align 4 with the origin of the movement range. (Step 301).

【0078】移動台24を原点に合わせた後、XH ,X
LOLD の値に初期値を設定する。X H には例えば0を代
入し、XLOLDには、現在のカウンタ部33の下位Mビッ
トの計数値を代入する(ステップ302)。
After the movable table 24 is aligned with the origin, XH, X
LOLD Set the initial value to the value of. X HIs, for example, 0
Enter, XLOLDIs the lower M bits of the current counter unit 33.
Substitutes the count value (step 302).

【0079】ステップ303〜ステップ314では、マ
イクロコンピュータ28は、読み取り周期T秒毎にカウ
ンタ部33の計数値を読み込み、移動台24の位置Xを
算出している。
In steps 303 to 314, the microcomputer 28 calculates the position X of the movable table 24 by reading the count value of the counter section 33 every read cycle T seconds.

【0080】ステップ303では、周期Tのタイマ信号
が供給されたかどうかを判断し、周期Tのタイマ信号が
供給されたときは、ステップ304に進む。
In step 303, it is judged whether or not the timer signal of the period T is supplied, and when the timer signal of the period T is supplied, the process proceeds to step 304.

【0081】ステップ303で、周期Tのタイマ信号が
供給されたときは、先ず、カウンタ部33から下位Mビ
ットの計数値を読み込み、XLNEWに代入する(ステップ
304)。
When the timer signal of the period T is supplied in step 303, first, the count value of the lower M bits is read from the counter section 33 and substituted into X LNEW (step 304).

【0082】次に、カウンタ部33から読み込んだ、前
回の計数値と今回の計数値との差ΔX=XLNEW−XLOLD
を算出する(ステップ305)。
Next, the difference ΔX = X LNEW −X LOLD between the previous count value and the present count value read from the counter section 33.
Is calculated (step 305).

【0083】次に、|ΔX|と基準値X0とを比較し
て、規定のT秒間の最大パルス数MP以下であるかどう
かを判断する(ステップ306)。ステップ306で、
|ΔX|≦X0のときは、規定のT秒間の最大パルス数
P 以下で、かつ、キャリーが発生していないので、上
位(N−M)ビットのXH は変更せずに、ステップ31
1に進む。
Next, | ΔX | is compared with the reference value X0, and it is determined whether or not it is less than or equal to the maximum pulse number M P in the prescribed T seconds (step 306). In step 306,
When | ΔX | ≦ X0, since the maximum number of pulses M P in the prescribed T seconds or less and no carry has occurred, X H of the upper (NM) bits is not changed and step 31
Go to 1.

【0084】ステップ306で、|ΔX|>X0のとき
は、ステップ307で|ΔX|とX1を比較する。ステ
ップ307で、|ΔX|≦X1のときは、X0<|ΔX
|≦X1が成立しており、キャリーが発生していないに
もかかわらず、規定のT秒間の最大パルス数MP を越え
ているので、移動台24の速度が過大になったものと判
断する。この場合、ステップ315にて、モータ25を
止める等の速度異常時の処理を行って、処理を終える。
If | ΔX |> X0 at step 306, then | ΔX | and X1 are compared at step 307. In step 307, when | ΔX | ≦ X1, X0 <| ΔX
Since | ≦ X1 is satisfied and the carry has not occurred, the maximum pulse number M P in the specified T seconds is exceeded, so it is determined that the speed of the movable table 24 has become excessive. . In this case, in step 315, processing is performed when speed is abnormal such as stopping the motor 25, and the processing ends.

【0085】ステップ307で、|ΔX|>X1のとき
は、キャリーが発生しているので、ステップ308〜3
10で、図4のステップ207〜209と同様にして、
ΔXの符号に応じて、上位(N−M)ビットのXH を変
更する。
When | ΔX |> X1 in step 307, since a carry has occurred, steps 308 to 3 are executed.
10, in the same manner as steps 207 to 209 of FIG.
X H of the upper (NM) bits is changed according to the sign of ΔX.

【0086】次に、ステップ311では、X=XH ×2
M +XLNEW により、現在の移動台24の位置Xを算
出する。
Next, in step 311, X = X H × 2
The current position X of the movable table 24 is calculated by M + X LNEW .

【0087】次に、次回の計数値の読み込みで、ΔXを
算出するために、今回の読み込みでのカウンタ33の計
数値XLNEWを、XLOLDに代入する(ステップ312)。
Next, in the next reading of the count value, in order to calculate ΔX, the count value X LNEW of the counter 33 in the current read is substituted into X LOLD (step 312).

【0088】次に、マイクロコンピュータ28は、算出
した移動台24の位置Xの値を用いて、モータ25のサ
ーボコントロール等の必要なアプリケーション処理を行
う(ステップ313)。
Next, the microcomputer 28 uses the calculated value of the position X of the movable table 24 to perform necessary application processing such as servo control of the motor 25 (step 313).

【0089】次に、ステップ314では、XYテーブル
装置の動作終了の指令があるかどうかを判断し、動作終
了の指令があるときは、処理を終了する。動作終了の指
令が無い場合は、ステップ303に戻って、位置データ
Xの算出と位置データXを用いた処理を続ける。
Next, at step 314, it is judged whether or not there is a command to end the operation of the XY table device, and if there is a command to end the operation, the process ends. If there is no command to end the operation, the process returns to step 303 and the calculation of the position data X and the process using the position data X are continued.

【0090】上記のように、第2実施例では、速度異常
の有無を判断するための基準値X0を設けており、移動
台24の速度異常を監視することができる。
As described above, in the second embodiment, the reference value X0 for determining the presence / absence of the speed abnormality is provided, and the speed abnormality of the moving table 24 can be monitored.

【0091】図8は、本発明の第3実施例の構成図を示
す。第3実施例では、エンコーダに、アブソリュート型
エンコーダ51を用いている。また、マイクロコンピュ
ータ28、周期Tのタイマ信号を生成するタイマ発振器
29を備えている。アブソリュート型エンコーダ51
は、モータ25の1回転についての絶対角度を測定し
て、Mビットの2進数の計数値を出力する。なお、モー
タ25の回転角度は、モータ25の回転軸に接続された
回転軸34の角度により測定される。
FIG. 8 shows a block diagram of the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the absolute type encoder 51 is used as the encoder. Further, it is provided with a microcomputer 28 and a timer oscillator 29 for generating a timer signal having a cycle T. Absolute encoder 51
Measures the absolute angle for one rotation of the motor 25 and outputs an M-bit binary count value. The rotation angle of the motor 25 is measured by the angle of the rotation shaft 34 connected to the rotation shaft of the motor 25.

【0092】移動台24の移動範囲に対して、モータ2
5は複数回転し、位置データXとして、N>Mなるビッ
ト数Nが必要であるものとする。第1実施例で、カウン
タ部33のMビットの計数値から、Nビットの位置デー
タXを算出したのと同様に、第3実施例では、マイクロ
コンピュータ28は、適切な周期T毎に、アブソリュー
ト型エンコーダ51のMビットのデータを読み込み、キ
ャリーの有無を判別してNビットの位置データXを生成
することができる。
With respect to the moving range of the moving table 24, the motor 2
5 rotates a plurality of times, and the position data X requires a bit number N such that N> M. Similar to the case where the N-bit position data X is calculated from the M-bit count value of the counter unit 33 in the first embodiment, in the third embodiment, the microcomputer 28 causes the absolute error to be calculated at every appropriate cycle T. It is possible to read the M-bit data of the type encoder 51, determine the presence or absence of a carry, and generate the N-bit position data X.

【0093】このように、従来、モータ25が多回転す
る場合には、アブソリュート型エンコーダ51を使用で
きなかったのに対して、第3実施例では、モータ25が
多回転する場合でも、アブソリュート型エンコーダ51
を用いて、正しい位置データを生成することることがで
きる。
As described above, the absolute type encoder 51 cannot be used when the motor 25 multi-rotates, whereas in the third embodiment, the absolute type encoder 51 is used even when the motor 25 multi-rotates. Encoder 51
Can be used to generate the correct position data.

【0094】また、移動台24の速度に対して、周期T
を適切に設定することにより、上位ビットをマイクロコ
ンピュータ28で計数することができるので、アブソリ
ュート型エンコーダ51の1回転分全部のビット数分の
信号線をマイクロコンピュータ28に接続しなくてもよ
くなる。従って、その分、信号線を減らして、マイクロ
コンピュータ28の受信回路の回路規模も削減すること
ができる。
Further, with respect to the speed of the movable table 24, the period T
Since the high-order bits can be counted by the microcomputer 28 by properly setting, the signal lines for the total number of bits for one rotation of the absolute encoder 51 need not be connected to the microcomputer 28. Therefore, the number of signal lines can be reduced accordingly, and the circuit scale of the receiving circuit of the microcomputer 28 can also be reduced.

【0095】また、アブソリュート型エンコーダ51自
身を、1回転周期ではなく、1/2回転周期とか、1/
10回転周期で計数値を出力する構成として、上位ビッ
トについては、マイクロコンピュータ28で計数するこ
ともできる。この場合、角度分解能を落とすことなく、
アブソリュート型エンコーダ51の計数値のビット数を
減らすことができ、アブソリュート型エンコーダ51内
の光センサの数を、減らしたビット数分、削減すること
ができる。また、アブソリュート型エンコーダ51とマ
イクロコンピュータ28と接続する信号線の数も減らせ
る。
Further, the absolute encoder 51 itself is not limited to one rotation cycle but to a 1/2 rotation cycle or 1 / rotation cycle.
In the configuration in which the count value is output in a cycle of 10 revolutions, the higher-order bits can be counted by the microcomputer 28. In this case, without reducing the angular resolution,
The number of bits of the count value of the absolute encoder 51 can be reduced, and the number of optical sensors in the absolute encoder 51 can be reduced by the reduced number of bits. Also, the number of signal lines connecting the absolute encoder 51 and the microcomputer 28 can be reduced.

【0096】図9は、本発明の第4実施例の構成図を示
す。第4実施例では、角度検知器として、レゾルバを用
いた場合の例である。機能的には、レゾルバ55、R/
D(レゾルバ・デジタル)コンバータ57、レゾルバ励
磁発振器56の組合せで、アブソリュート型エンコーダ
と同等の機能を持つ。
FIG. 9 shows a block diagram of the fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is an example in which a resolver is used as the angle detector. Functionally, the resolver 55, R /
A combination of a D (resolver / digital) converter 57 and a resolver excitation oscillator 56 has the same function as an absolute encoder.

【0097】レゾルバ励磁発振器56は、V・sinω
tなる信号をレゾルバ55、R/Dコンバータ57に供
給する。ここで、モータ25の回転軸に接続された回転
軸34の角度をθとする。
The resolver excitation oscillator 56 is V · sin ω
The signal t is supplied to the resolver 55 and the R / D converter 57. Here, the angle of the rotary shaft 34 connected to the rotary shaft of the motor 25 is θ.

【0098】レゾルバ55は、1相励磁2相出力のレゾ
ルバで、一つのロータと二つのステータで構成されてお
り、ロータにV・sinωtなる信号を供給されると、
ステータから、K・V・sinωt・sinθなるsi
n信号と、K・V・sinωt・cosθなるcos信
号を生成する。なお、Kは、レゾルバ55により決まる
一定の計数である。
The resolver 55 is a resolver for one-phase excitation and two-phase output, and is composed of one rotor and two stators. When a signal of V · sinωt is supplied to the rotor,
From the stator, K · V · sin ωt · sin θ si
The n signal and the cos signal K · V · sin ωt · cos θ are generated. Note that K is a fixed count determined by the resolver 55.

【0099】R/Dコンバータ57は、レゾルバ55か
ら供給される、K・V・sinωt・sinθなるsi
n信号と、K・V・sinωt・cosθなるcos信
号、及びレゾルバ発振器56から供給されるV・sin
ωtなる信号を基にして、モータ25の1回転について
の角度θに対応するMビットの計数値を生成する。
The R / D converter 57 is supplied from the resolver 55 and has si of K · V · sin ωt · sin θ.
n signal, cos signal of K · V · sin ωt · cos θ, and V · sin supplied from the resolver oscillator 56.
Based on the signal ωt, an M-bit count value corresponding to the angle θ for one rotation of the motor 25 is generated.

【0100】R/Dコンバータ57は、追従比較型のR
/Dコンバータで、Mビットのカウンタを備えており、
内蔵の発振器のパルスを、カウント値が角度θに対応す
る値になるまで計数する。このカウンタの計数値がMビ
ットのデータとして出力される。
The R / D converter 57 is a follow-up comparison type R
/ D converter, equipped with M-bit counter,
The pulses of the internal oscillator are counted until the count value reaches a value corresponding to the angle θ. The count value of this counter is output as M-bit data.

【0101】移動台24の移動範囲に対して、モータ2
5は複数回転し、位置データXとして、N>Mなるビッ
ト数Nが必要であるものとする。第3実施例と同様に、
第4実施例では、マイクロコンピュータ28は、適切な
周期T毎に、R/Dコンバータ57のMビットのデータ
を読み込み、キャリーの有無を判別してNビットの位置
データXを生成することができる。
With respect to the moving range of the moving table 24, the motor 2
5 rotates a plurality of times, and the position data X requires a bit number N such that N> M. Similar to the third embodiment,
In the fourth embodiment, the microcomputer 28 can read the M-bit data of the R / D converter 57 every appropriate period T, determine the presence or absence of a carry, and generate the N-bit position data X. .

【0102】従来、モータ25が多回転する場合に、レ
ゾルバ55を用いるときは、上位(N−M)ビットを計
数する外付けのカウンタを設けて、R/Dコンバータ5
7から出力されるキャリーを用いて、Nビットの位置デ
ータを計数する必要があった。これに対して、第4実施
例では、外付けのカウンタを必要とせず、回路を削減す
ることができる。
Conventionally, when the resolver 55 is used in the case where the motor 25 is rotated many times, an external counter for counting the upper (NM) bits is provided and the R / D converter 5 is used.
It was necessary to count N-bit position data using the carry output from 7. On the other hand, in the fourth embodiment, an external counter is not required, and the number of circuits can be reduced.

【0103】なお、上記各実施例では、直線移動する移
動台24の位置を測定する例で説明したが、回転移動す
るロボットの腕等の角度位置を測定する場合でも、同様
に本発明を適用することができる。
In each of the above embodiments, an example of measuring the position of the moving base 24 that moves linearly has been described, but the present invention is similarly applied to the case of measuring the angular position of the arm or the like of the rotating robot. can do.

【0104】[0104]

【発明の効果】上述の如く、請求項1の発明によれば、
計測手段は、Nビット位置データのうち、下位Mビット
について計測すればよいため、計測手段の回路規模を削
減することができる特長を有する。
As described above, according to the invention of claim 1,
Since the measuring means only needs to measure the lower M bits of the N-bit position data, it has a feature that the circuit scale of the measuring means can be reduced.

【0105】請求項3の発明では、アブソリュート型エ
ンコーダから供給される下位Mビットの計測値から、位
置データ算出手段が上位(N−M)ビット分を計数する
ため、モータが1回転以上回る場合にもアゾフリュート
型エンコーダを使用することができる。
According to the third aspect of the invention, since the position data calculating means counts the upper (NM) bits from the measured value of the lower M bits supplied from the absolute encoder, the motor exceeds one rotation. You can also use an azo-fluted encoder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理構成図である。FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例を適用したXYテーブル装
置の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an XY table device to which the first embodiment of the present invention is applied.

【図3】本発明の第1実施例の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例における、位置データ生成
手順を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a position data generation procedure in the first embodiment of the present invention.

【図5】8ビットの2進数と対応する10進数の説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a decimal number corresponding to an 8-bit binary number.

【図6】本発明の第1実施例のカウンタ部の具体例を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a specific example of a counter section according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2実施例における、位置データ生成
手順を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a position data generation procedure in the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3実施例の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4実施例の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図10】従来の一例の位置読み取り装置を適用したX
Yテーブル装置の説明図である。
FIG. 10: X to which a conventional position reading device is applied
It is an explanatory view of a Y table device.

【図11】従来の一例の位置読み取り装置の構成図であ
る。
FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional position reading device.

【図12】A相及びB相の矩形波信号とUPパルス,D
Nパルスの説明図である。
FIG. 12: A-phase and B-phase rectangular wave signals and UP pulse, D
It is explanatory drawing of N pulse.

【図13】従来のカウンタ部の具体例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a specific example of a conventional counter section.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 計測手段 12 読み取り手段 13 記憶手段 14 位置データ算出手段 23 ボールネジ 24 移動台 25 モータ 26インクリメンタル型エンコーダ 27 信号処理回路 28 マイクロコンピュータ 29 タイマ信号発振器 30 サーボアンプ 31 クロック生成回路 32 位相判別器 33 カウンタ部 41,42 4ビットUP/DNカウンタ 43 データラッチ 51 アブソリュート型エンコーダ 55 レゾルバ 56 レゾルバ励磁発振器 57 R/Dコンバータ 11 measuring means 12 reading means 13 storage means 14 position data calculating means 23 ball screw 24 moving table 25 motor 26 incremental encoder 27 signal processing circuit 28 microcomputer 29 timer signal oscillator 30 servo amplifier 31 clock generation circuit 32 phase discriminator 33 counter section 41, 42 4-bit UP / DN counter 43 Data latch 51 Absolute encoder 55 Resolver 56 Resolver excitation oscillator 57 R / D converter

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御対象物の位置を読み取り、Nビット
の位置データを生成する位置読み取り装置において、 上記制御対象物のNビットの位置データのうち、下位M
ビットについての計測値を生成する計測手段(11)
と、 所定時間毎に上記計測手段(11)の計測値を読み取る
読み取り手段(12)と、 上記読み取り手段(12)により読み取られた前回の計
測値を記憶する記憶手段(13)と、 上記読み取り手段(12)により読み取られた現在の計
測値と上記記憶手段(13)に記憶されている前回の計
測値との差を算出し、上記差の値を基にして上位(N−
M)ビット分を計数し、Nビットの位置データを算出す
る位置データ算出手段(14)とを有する構成としたこ
とを特徴とする位置読み取り装置。
1. A position reading device for reading the position of a controlled object to generate N-bit position data, wherein a lower M of the N-bit position data of the controlled object is detected.
Measuring means (11) for generating a measured value for a bit
A reading means (12) for reading the measured value of the measuring means (11) at a predetermined time interval; a storage means (13) for storing the previous measured value read by the reading means (12); The difference between the current measured value read by the means (12) and the previous measured value stored in the storage means (13) is calculated, and the higher order (N-
M) A position reading device characterized by comprising a position data calculating means (14) for counting bits and calculating N-bit position data.
【請求項2】 前記計測手段(11)は、インクリメン
タル型エンコーダ、位相判別器及びMビットのアップダ
ウンカウンタからなることを特徴とする請求項1記載の
位置読み取り装置。
2. The position reading device according to claim 1, wherein the measuring means (11) comprises an incremental encoder, a phase discriminator, and an M-bit up / down counter.
【請求項3】 前記計測手段(11)は、アブソリュー
ト型エンコーダであることを特徴とする請求項1記載の
位置読み取り装置。
3. The position reading device according to claim 1, wherein the measuring means (11) is an absolute encoder.
【請求項4】 前記計測手段(11)は、レゾルバとレ
ゾルバ・デジタルコンバータの組合せであることを特徴
とする請求項1記載の位置読み取り装置。
4. The position reading device according to claim 1, wherein the measuring means (11) is a combination of a resolver and a resolver-digital converter.
【請求項5】 前記位置データ算出手段(11)は、前
記読み取り手段(12)により読み取られた現在の計数
値と前記記憶手段に記憶されている前回の計数値との差
が判定基準値を越える場合は、制御対象物の移動速度が
異常であると判定し、上位の制御手段に移動速度の異常
発生を知らせることを特徴とする請求項1記載の位置読
み取り装置。
5. The position data calculation means (11) uses a judgment reference value as a difference between a current count value read by the reading means (12) and a previous count value stored in the storage means. 2. The position reading device according to claim 1, wherein when it exceeds, it is determined that the moving speed of the controlled object is abnormal and the upper control means is notified of the occurrence of the abnormal moving speed.
【請求項6】 制御対象物の位置を読み取り、Nビット
の位置データを生成する位置読み取り装置における位置
読み取り方法において、 上記制御対象物のNビットの位置データのうちの下位M
ビットについての計測値を、所定時間毎に読み取り、 上記読み取られた現在の計測値と前回の計測値との差を
算出し、上記差の値を基にして上位(N−M)ビット分
を計数し、Nビットの位置データを算出することを特徴
とする位置読み取り方法。
6. A position reading method in a position reading apparatus for reading the position of a controlled object and generating N-bit position data, wherein a lower M of the N-bit position data of the controlled object.
The measured value of the bit is read at every predetermined time, the difference between the read current measured value and the previous measured value is calculated, and the upper (NM) bits are calculated based on the difference value. A position reading method characterized by counting and calculating N-bit position data.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100581791B1 (en) * 1999-12-29 2006-05-24 두산인프라코어 주식회사 Method of processing overflow of absolute encoder
KR100561761B1 (en) * 1998-12-31 2006-05-29 두산인프라코어 주식회사 Method for counting outputs of an absolute encoder
JP2009222576A (en) * 2008-03-17 2009-10-01 Tamagawa Seiki Co Ltd Multiple rotation detection method of absolute sensor

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