JPH0736017U - Encoder - Google Patents
EncoderInfo
- Publication number
- JPH0736017U JPH0736017U JP6560693U JP6560693U JPH0736017U JP H0736017 U JPH0736017 U JP H0736017U JP 6560693 U JP6560693 U JP 6560693U JP 6560693 U JP6560693 U JP 6560693U JP H0736017 U JPH0736017 U JP H0736017U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- clock
- processing
- data
- encoder
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】外部から電気的ノイズが誘導されても、ノイズ
の影響を受けないエンコーダの提供を目的とする。
【構成】エンコーダに内部伝送手段のクロックの周波数
を変更する周波数変更手段を設けた。
(57) [Abstract] [Purpose] An object of the present invention is to provide an encoder that is not affected by noise even if electrical noise is induced from the outside. [Structure] An encoder is provided with frequency changing means for changing the frequency of a clock of an internal transmitting means.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】 本考案はエンコーダに関し、特に耐ノイズ性を向上 させたエンコーダに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an encoder, and more particularly to an encoder having improved noise resistance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 エンコーダは、工作機械のテーブルの位置や産業用ロボッ トの腕の位置の検出などあらゆる分野に使用されている。また、これらの機械に 使われているエンコーダは、周囲の様々なノイズに影響されている。 ここではエンコーダが多回転アブソリュートエンコーダで、ノイズの発生源が ＡＣサーボモータの場合について、エンコーダが受けるノイズの影響について以 下に述べる。2. Description of the Related Art Encoders are used in various fields such as detecting the position of a table of a machine tool or the position of an arm of an industrial robot. In addition, the encoders used in these machines are affected by various ambient noises. Here, when the encoder is a multi-rotation absolute encoder and the noise source is an AC servo motor, the influence of noise on the encoder will be described below.
【０００３】 ＡＣサーボモータは、永久磁石のロータと回転磁界を作るためのコイルのステ ータとからなり、３相の場合、３個のコイルから発生する磁場を電気角で１２０ 度ずつずらせながら回転磁場をつくり、ロータを回転させるモータである。 また、ＡＣサーボモータのステータから発生する磁場の制御には、ＰＷＭ制御 が多く用いられている。ＰＷＭ制御はコイルに流れる電流を矩形波のデューティ 変化としてスイッチングすることで、コイルにかかる電力を効率よく制御できる からである。The AC servomotor is composed of a rotor of a permanent magnet and a coil stator for generating a rotating magnetic field. In the case of three phases, the magnetic fields generated from the three coils are shifted by 120 degrees in electrical angle. It is a motor that creates a rotating magnetic field and rotates the rotor. Further, PWM control is often used to control the magnetic field generated from the stator of the AC servo motor. This is because the PWM control can efficiently control the power applied to the coil by switching the current flowing through the coil as a duty change of a rectangular wave.
【０００４】 しかしながら、ＡＣサーボモータのＰＷＭ制御はコイルに矩形波の電流、即ち 駆動パルスを流すので、駆動パルスによるスイッチングノイズがＡＣサーボモー タのそばにあるエンコーダやエンコーダの出力ケーブル等に誘導して、出力ケー ブルを経由してエンコーダの出力信号を受け取るモータコントローラ等では、エ ンコーダの回転位置を誤ることがあった。However, the PWM control of the AC servomotor causes a rectangular wave current, that is, a drive pulse to flow in the coil, so that switching noise due to the drive pulse is induced to the encoder near the AC servomotor or the output cable of the encoder. In the motor controller etc. that receives the output signal of the encoder via the output cable, the rotational position of the encoder was sometimes wrong.
【０００５】 従来のエンコーダは、外部からのＰＷＭ制御のスイッチングノイズでエンコー ダ内部の回路やエンコーダの出力ケーブルに接続される外部装置が誤動作しない ように、エンコーダの外壁やエンコーダ内部の回路やエンコーダの出力ケーブル 等に磁気的及び静電的なシールドを何重にも行って対策していた。The conventional encoder prevents the external circuit connected to the encoder internal circuit and the encoder output cable from malfunctioning due to the switching noise of the PWM control from the outside so that the external wall of the encoder and the internal circuit of the encoder and the encoder A number of layers of magnetic and electrostatic shields were applied to the output cables and other measures to prevent this.
【０００６】[0006]
【考案が解決しようとする課題】 しかしながら従来の技術では、エンコー ダは、外部からのＰＷＭ制御等のスイッチングノイズの影響を防ぐために、エン コーダの周囲やエンコーダ内部やエンコーダの出力ケーブル等に磁気的及び静電 的なシールドを何重にも行ってノイズの誘導を防がなければならなかった。 本考案はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、ノイズに対してこ のような磁気的及び静電的なシールドを何重にも行わなくても、エンコーダの回 転位置の検出の信頼性を向上することを目的とする。However, in the conventional technology, the encoder is magnetically attached to the periphery of the encoder, the inside of the encoder, the output cable of the encoder, or the like in order to prevent the influence of switching noise such as PWM control from the outside. In addition, multiple layers of electrostatic shielding had to be used to prevent noise induction. The present invention has been made in view of such conventional problems, and detects the rotational position of an encoder without multiple layers of magnetic and electrostatic shields against noise. The purpose is to improve the reliability of.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】 前述の課題を解決するため請求項１記載の 考案のエンコーダは、パターンを有する符号板手段と、前記符号板手段に対して 相対移動し前記パターンを検出して前記相対移動に関する検出信号を出力する検 出手段と、前記検出信号に基づき相対移動データを作成する処理手段と、前記検 出手段からの検出信号をクロックに同期させて前記処理手段へ送る内部伝送手段 と、を具備するエンコーダにおいて、前記内部伝送手段の前記クロックの周波数 を変更する周波数変更手段を設けた。In order to solve the above-mentioned problems, an encoder according to a first aspect of the present invention detects a code plate means having a pattern and a relative movement with respect to the code plate means to detect the pattern. Detection means for outputting a detection signal relating to the relative movement, processing means for producing relative movement data based on the detection signal, and internal transmission for transmitting the detection signal from the detection means to the processing means in synchronization with a clock. And a frequency changing unit for changing the frequency of the clock of the internal transmission unit.
【０００８】 また、請求項４記載の考案のエンコーダは、パターンを有する符号板手段と、 前記符号板手段に対して相対移動し前記パターンを検出して前記相対移動に関す る検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号に基づき相対移動データを作成 する処理手段と、前記検出手段からの検出信号をクロックに同期させて前記処理 手段へ送る内部伝送手段と、を具備し、所定の周波数の駆動パルスによって駆動 されるサーボモータの位置設定を行うエンコーダにおいて、前記内部伝送手段の 前記検出信号が前記サーボモータの前記駆動パルスによる誘導ノイズから誤動作 を受けないように、前記内部伝送手段の前記クロックの周波数を前記サーボモー タの前記駆動パルスの周波数から離すため前記内部伝送手段の前記クロックの周 波数を変更する周波数変更手段を設けた。An encoder according to a fourth aspect of the present invention includes a code plate means having a pattern, a relative movement with respect to the code plate means, detecting the pattern, and outputting a detection signal relating to the relative movement. The detection means, the processing means for creating relative movement data based on the detection signal, and the internal transmission means for sending the detection signal from the detection means to the processing means in synchronization with a clock are provided. In an encoder for setting the position of a servomotor driven by a drive pulse, the clock of the internal transmission means is set so that the detection signal of the internal transmission means does not malfunction due to induction noise due to the drive pulse of the servomotor. Frequency of the clock of the internal transmission means in order to separate the frequency of the clock from the frequency of the drive pulse of the servomotor. A frequency changing means for changing the number is provided.
【０００９】[0009]
【作用】上述のように、請求項１記載の考案のエンコーダでは、検出手段と符 号板手段との相対移動により、検出手段は相対移動に関する検出信号を出力し、 内部伝送手段は検出手段からの検出信号をクロックに同期させて処理手段へ送る 。さらに、処理手段は検出信号に基づき相対移動データを作成する。そして、周 波数変更手段は外部から内部伝送手段に誘導された電気的ノイズの周波数に対し てクロックの周波数を大きく離れた値に変更することができる。As described above, in the encoder according to the first aspect of the present invention, the relative movement between the detection means and the code plate means causes the detection means to output a detection signal relating to the relative movement, and the internal transmission means outputs the detection signal from the detection means. The detection signal of is synchronized with the clock and sent to the processing means. Further, the processing means creates relative movement data based on the detection signal. Then, the frequency changing means can change the frequency of the clock to a value far apart from the frequency of the electrical noise induced in the internal transmitting means from the outside.
【００１０】 これにより、外部からエンコーダの内部伝送手段に電気的ノイズが誘導されて も、この電気的ノイズの周波数から内部伝送手段のクロックの周波数を大きく離 すことで、内部伝送手段の検出信号がノイズの影響を受けないようにしたので、 検出手段からの検出信号を正確に処理手段へ伝送することができる。 また、請求項４記載の考案のエンコーダでは、サーボモータが駆動パルスによ って回転すると、エンコーダの検出手段は検出信号を出力し、内部伝送手段は検 出信号をクロックに同期させて処理手段へ送り、処理手段は検出信号に基づき相 対移動データを作成する。この相対移動データによりサーボモータは所定の周波 数の駆動パルスを送られ位置設定を行う。そして、周波数変更手段はサーボモー タの駆動パルスの周波数に対してクロックの周波数を大きく離れた値に変更する ことができる。As a result, even if electrical noise is induced from the outside into the internal transmission means of the encoder, the detection signal of the internal transmission means is separated by greatly separating the frequency of the clock of the internal transmission means from the frequency of this electrical noise. Since it is not affected by noise, the detection signal from the detection means can be accurately transmitted to the processing means. Further, in the encoder of the invention according to claim 4, when the servo motor is rotated by the drive pulse, the detection means of the encoder outputs the detection signal, and the internal transmission means synchronizes the detection signal with the clock and the processing means. Then, the processing means creates phase transfer data based on the detection signal. The relative movement data causes the servomotor to send a driving pulse of a predetermined frequency to set the position. Then, the frequency changing means can change the frequency of the clock to a value far apart from the frequency of the drive pulse of the servomotor.
【００１１】 これにより、サーボモータの駆動パルスによりエンコーダの内部伝送手段にノ イズが誘導されても、サーボモータの駆動パルスの周波数から内部伝送手段のク ロックの周波数を大きく離すことで、内部伝送手段の検出信号がノイズの影響を 受けないようにしたので、検出手段からの検出信号を正確に処理手段へ伝送する ことができる。As a result, even if noise is induced in the internal transmission means of the encoder by the drive pulse of the servo motor, the internal transmission means can be greatly separated from the frequency of the drive pulse of the servo motor by the internal transmission means. Since the detection signal of the means is not affected by noise, the detection signal from the detection means can be accurately transmitted to the processing means.
【００１２】[0012]
【実施例】 本考案の実施例を図１乃至図４により説明する。 本実施例に係るエンコーダは多回転アブソリュートエンコーダを用いる。 このエンコーダはＡＣサーボモータに取り付けられている。また、ＡＣサーボ モータの駆動にはＰＷＭ制御が用いられ、このＰＷＭ制御はＡＣサーボモータか ら離れた外部装置により行われている。Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The encoder according to the present embodiment uses a multi-turn absolute encoder. This encoder is attached to an AC servomotor. Further, PWM control is used to drive the AC servo motor, and this PWM control is performed by an external device separate from the AC servo motor.
【００１３】 図１はこの多回転アブソリュートエンコーダを説明する全体の構成図である。 ＡＣサーボモータ１には、動力を伝達するための回転軸２が付いており、また 、回転軸２の反対側には、回転位置を検出するための多回転アブソリュートエン コーダ３が取り付けられている。 さらに、多回転アブソリュートエンコーダ３には外部装置４へエンコーダ信号 を出力するためのエンコーダ出力線５が配線され、また、ＡＣサーボモータ１に は外部装置４からＡＣサーボモータ２を駆動するためのＡＣサーボモータ動力線 ６が配線されている。FIG. 1 is an overall configuration diagram for explaining the multi-turn absolute encoder. The AC servomotor 1 is provided with a rotary shaft 2 for transmitting power, and a multi-rotation absolute encoder 3 for detecting a rotational position is attached to the opposite side of the rotary shaft 2. . Further, the multi-turn absolute encoder 3 is wired with an encoder output line 5 for outputting an encoder signal to the external device 4, and the AC servomotor 1 is an AC for driving the AC servomotor 2 from the external device 4. Servo motor power line 6 is wired.
【００１４】 図２において、ＡＣサーボモータ１の回転軸２には、１回転内の絶対位置を検 出するための絶対位置の符号板７と、多回転を検出するための多回転の符号板８ とが一体に取り付けられている。なお、絶対位置の符号板７は透明板から構成さ れ、多回転の符号板８は永久磁石から構成されている。 さらに、１回転内の絶対位置を検出するために、絶対位置の符号板７を照射す るＬＥＤの光源９が、絶対位置の符号板７の片側面に設けられており、また、符 号板７を通った光を検出する絶対位置の検出部１０が、絶対位置の符号板７を挟 んだ光源９の反対側面に設けられている。In FIG. 2, on the rotary shaft 2 of the AC servomotor 1, an absolute position code plate 7 for detecting an absolute position within one rotation and a multi-rotation code plate for detecting multiple rotations are provided. And 8 are attached integrally. The absolute position code plate 7 is made of a transparent plate, and the multi-rotation code plate 8 is made of a permanent magnet. Further, in order to detect the absolute position within one rotation, the light source 9 of the LED for illuminating the absolute position code plate 7 is provided on one side surface of the absolute position code plate 7, and the code plate is also provided. An absolute position detection unit 10 for detecting the light passing through 7 is provided on the opposite side of the light source 9 with the absolute position code plate 7 interposed therebetween.
【００１５】 また、信号処理回路１１から絶対位置の検出部１０へクロックＣＬ１を伝送す る信号線１２と、絶対位置の検出部１０から信号処理回路１１へデータを伝送す る信号線１３が配線されている。 また、絶対位置の検出部１０は絶対位置信号をクロックＣＬ１に同期させて１ 個毎シリアルに信号線１３を経由してデータ合成回路２４へ送る。In addition, a signal line 12 for transmitting the clock CL1 from the signal processing circuit 11 to the absolute position detection unit 10 and a signal line 13 for transmitting data from the absolute position detection unit 10 to the signal processing circuit 11 are wired. Has been done. Further, the absolute position detecting unit 10 synchronizes the absolute position signal with the clock CL1 and serially sends the absolute position signal to the data synthesizing circuit 24 via the signal line 13.
【００１６】 また、多回転の符号板８を検出する多回転の検出部１４が、多回転の符号板８ の片側面に設けられている。なお、多回転の検出部１４は磁気抵抗素子から構成 されている。 さらに、多回転の検出部１４から多回転信号処理回路１５へ信号を伝送する信 号線１６が配線されている。また、主電源が切れた時に多回転信号処理回路１５ を駆動する電池１７が設けられている。Further, a multi-rotation detecting section 14 for detecting the multi-rotation code plate 8 is provided on one side surface of the multi-rotation code plate 8. The multi-rotation detector 14 is composed of a magnetoresistive element. Further, a signal line 16 for transmitting a signal from the multi-rotation detecting unit 14 to the multi-rotation signal processing circuit 15 is wired. Further, a battery 17 for driving the multi-rotation signal processing circuit 15 when the main power supply is cut off is provided.
【００１７】 また、信号処理回路１１から多回転信号処理回路１５へクロックＣＬ１を伝送 する信号線１８と、多回転信号処理回路１５から信号処理回路１１へデータを伝 送する信号線１９と、信号処理回路１１から外部装置４へ信号を伝送するエンコ ーダ出力線５とが配線されている。 図３は信号処理回路の内部を説明するブロック図である。A signal line 18 for transmitting the clock CL1 from the signal processing circuit 11 to the multi-rotation signal processing circuit 15, a signal line 19 for transmitting data from the multi-rotation signal processing circuit 15 to the signal processing circuit 11, and a signal An encoder output line 5 for transmitting a signal from the processing circuit 11 to the external device 4 is wired. FIG. 3 is a block diagram illustrating the inside of the signal processing circuit.
【００１８】 発振回路２０はセラミック振動子を用いクロックＣＬ２を分周回路２１に出力 する。分周回路２１は発振回路２０からのクロックＣＬ２の周波数を設定された 分周比で分周してクロックＣＬ１を出力する。 分周回路２１には分周比設定部２２が接続されており、不図示の分周比設定部 ２２内部のスイッチにより分周比を設定する。なお、分周比設定部２２内のスイ ッチの分周値を変更すると、分周回路２１が出力するクロックＣＬ１の周波数を 変更することができる。The oscillator circuit 20 uses a ceramic oscillator and outputs the clock CL2 to the frequency divider circuit 21. The frequency divider circuit 21 divides the frequency of the clock CL2 from the oscillator circuit 20 by the set frequency division ratio and outputs the clock CL1. A frequency division ratio setting unit 22 is connected to the frequency dividing circuit 21, and a frequency division ratio is set by a switch inside the frequency division ratio setting unit 22 (not shown). The frequency of the clock CL1 output from the frequency dividing circuit 21 can be changed by changing the frequency dividing value of the switch in the frequency dividing ratio setting unit 22.
【００１９】 また、分周回路２１のクロックＣＬ１はインターフェース回路２３とデータ合 成回路２４とモデム２５とに送られる。また、クロックＣＬ１はインターフェー ス回路２３と信号線１８とを経由して多回転信号処理回路１５にも送られる。 さらに、クロックＣＬ１はデータ合成回路２４と信号線１２とを経由して絶対 位置の検出部１０へも送られる。The clock CL1 of the frequency dividing circuit 21 is sent to the interface circuit 23, the data synthesis circuit 24, and the modem 25. The clock CL1 is also sent to the multi-rotation signal processing circuit 15 via the interface circuit 23 and the signal line 18. Further, the clock CL1 is also sent to the absolute position detector 10 via the data synthesizing circuit 24 and the signal line 12.
【００２０】 多回転信号処理回路１５は多回転の検出部１４からの多回転信号をクロックＣ Ｌ１に同期して多回転を計数する。 また、多回転信号処理回路１５は計数した多回転データをシリアルにし、信号 線１９を経由してインターフェース回路２３へ伝送する。さらに、インターフェ ース回路２３は多回転信号処理回路１５からの多回転データをシリアルからパラ レルに変換してデータ合成回路２４へ送る。The multi-rotation signal processing circuit 15 counts the multi-rotation in synchronization with the multi-rotation signal from the multi-rotation detection unit 14 in synchronization with the clock C L1. Further, the multi-rotation signal processing circuit 15 serializes the counted multi-rotation data and transmits it to the interface circuit 23 via the signal line 19. Further, the interface circuit 23 converts the multi-rotation data from the multi-rotation signal processing circuit 15 from serial to parallel and sends it to the data synthesizing circuit 24.
【００２１】 また、データ合成回路２４の内部には不図示のデータ誤り検出機構があり、イ ンターフェース回路２３からの多回転データと検出部１０からの絶対位置データ とに誤りがないかを監視している。 さらに、データ合成回路２４はインターフェース回路２３からの多回転データ と検出部１０からの絶対位置データとを合成して、多回転と絶対位置とのデータ を作る。Further, a data error detection mechanism (not shown) is provided inside the data synthesizing circuit 24, and the multi-rotation data from the interface circuit 23 and the absolute position data from the detecting unit 10 are monitored for errors. is doing. Further, the data synthesizing circuit 24 synthesizes the multi-rotation data from the interface circuit 23 and the absolute position data from the detection unit 10 to create multi-rotation and absolute position data.
【００２２】 さらに、モデム２５はデータ合成回路２４からの多回転と絶対位置とのデータ をクロックＣＬ１により同期とマンチェスタ符号化を行い、多回転と絶対位置と のデータをエンコーダ出力線５を経由して外部装置４へ伝送する。 外部装置４の内部には不図示のデータ誤り検出機構があり、モデム２５からの 多回転データと絶対位置とのデータに誤りがないかを監視している。Further, the modem 25 performs synchronization and Manchester encoding of the multi-rotation data and the absolute position data from the data synthesizing circuit 24 with the clock CL 1, and the multi-rotation data and the absolute position data is passed through the encoder output line 5. And transmits it to the external device 4. A data error detection mechanism (not shown) is provided inside the external device 4 and monitors whether the multi-turn data from the modem 25 and the absolute position data have an error.
【００２３】 図４は絶対位置の検出部の内部を説明するブロック図である。 絶対位置の検出部１０は回転軸１の周方向に受光素子３０が７個並んでいる。 また、絶対位置の検出部１０は光源の光源９に照射されて絶対位置の符号板７ を通った絶対位置信号を持った光を検出する。 絶対位置の検出部１０が検出した絶対位置信号はマルチプレクサ３１に送られ る。クロックＣＬ１はデータ合成回路２４から信号線１２を経由してマルチプレ クサ３１へ送られており、マルチプレクサ３１は絶対位置の検出部１０から送ら れた絶対位置信号をクロックＣＬ１に同期させて１個毎シリアルに、信号線１３ を経由してデータ合成回路２４へ出力させる。FIG. 4 is a block diagram for explaining the inside of the absolute position detector. In the absolute position detector 10, seven light receiving elements 30 are arranged in the circumferential direction of the rotary shaft 1. Further, the absolute position detector 10 detects light having an absolute position signal which is emitted from the light source 9 of the light source and has passed through the absolute position code plate 7. The absolute position signal detected by the absolute position detector 10 is sent to the multiplexer 31. The clock CL1 is sent from the data synthesizing circuit 24 to the multiplexer 31 via the signal line 12, and the multiplexer 31 synchronizes the absolute position signal sent from the absolute position detector 10 with the clock CL1 and outputs the clock CL1 one by one. The data is serially output to the data synthesis circuit 24 via the signal line 13.
【００２４】 次に動作について説明する。 不図示の主電源が入力されると、外部装置４は回転軸２の位置に応じてＡＣサ ーボモータ１に電力を与えるＰＷＭ制御を開始して、ＡＣサーボモータを駆動す る。 また、エンコーダの内部伝送路のクロック周波数ｆ1 は、分周比設定部２２の 設定により外部のＡＣサーボモータの駆動パルスの周波数ｆpwm と周波数帯を大 きく離している。Next, the operation will be described. When a main power source (not shown) is input, the external device 4 starts PWM control for supplying power to the AC servomotor 1 according to the position of the rotary shaft 2 to drive the AC servomotor. Further, the clock frequency f 1 of the internal transmission line of the encoder is largely separated from the frequency f pwm of the drive pulse of the external AC servo motor by the setting of the division ratio setting unit 22.
【００２５】 ＡＣサーボモータ１の回転軸２に取り付けられた多回転アブソリュートエンコ ーダ３は、光源９と絶対位置の検出部１０とにより絶対位置の符号板７から１回 転内の絶対位置を検出し、検出した絶対位置のデータはデータ合成回路２４に入 力される。 一方、多回転の検出部１４は多回転の符号板８から多回転のデータを検出し、 この多回転のデータは多回転信号処理回路１５にて信号処理される。The multi-rotation absolute encoder 3 attached to the rotary shaft 2 of the AC servo motor 1 detects the absolute position within one rotation from the absolute position code plate 7 by the light source 9 and the absolute position detection unit 10. The detected absolute position data is input to the data synthesizing circuit 24. On the other hand, the multi-rotation detector 14 detects multi-rotation data from the multi-rotation code plate 8, and the multi-rotation data is processed by the multi-rotation signal processing circuit 15.
【００２６】 多回転信号処理回路１５の多回転のデータは第２クロックに同期化し、信号線 １９とインターフェース回路２３とを経由してデータ合成回路２４に入力される 。 データ合成回路２４に入力された絶対位置と多回転とのデータとは合成され、 モデム２５からエンコーダ出力線５を経由して外部装置４へ伝送される。The multi-rotation data of the multi-rotation signal processing circuit 15 is synchronized with the second clock and input to the data synthesizing circuit 24 via the signal line 19 and the interface circuit 23. The absolute position and multi-rotation data input to the data synthesizing circuit 24 are synthesized and transmitted from the modem 25 to the external device 4 via the encoder output line 5.
【００２７】 本実施例ではクロックＣＬ１はｆ1 ＝１ＭＨｚであり、多回転信号処理回路１ ５で計数した多回転のデータはクロックＣＬ１に同期してインターフェース回路 １９へ送られる。インターフェース回路１９に送られたシリアルの多回転のデー タはパラレルのデータに変換されてデータ合成回路１８に送られる。 また、検出部１０からの絶対位置データもクロックＣＬ１に同期してデータ合 成回路２４に送られる。In this embodiment, the clock CL1 is f 1 = 1 MHz, and the multi-rotation data counted by the multi-rotation signal processing circuit 15 is sent to the interface circuit 19 in synchronization with the clock CL1. The serial multi-rotation data sent to the interface circuit 19 is converted into parallel data and sent to the data synthesizing circuit 18. The absolute position data from the detection unit 10 is also sent to the data synthesis circuit 24 in synchronization with the clock CL1.
【００２８】 データ合成回路２４に送られた多回転のデータと絶対位置のデータとは合成さ れて、多回転と絶対位置とのデータとしてモデム２５に送られる。 モデム２５に送られた多回転と絶対位置とのデータはクロックＣＬ１に同期し てマンチェスタ符号化がおこなわれ、ケーブル出力線４を経由して外部装置４へ 伝送される。The multi-turn data and the absolute position data sent to the data synthesizing circuit 24 are combined and sent to the modem 25 as multi-turn and absolute position data. The multi-rotation and absolute position data sent to the modem 25 is Manchester encoded in synchronization with the clock CL1 and transmitted to the external device 4 via the cable output line 4.
【００２９】 このようなエンコーダの動作中に、ＰＷＭ制御によるスイッチングのノイズが エンコーダの伝送路に輻射される。 エンコーダの内部伝送路のクロック周波数ｆ1 と外部のＡＣサーボモータの駆 動パルスの周波数ｆpwm との周波数帯が離れているので、多回転信号処理回路１ ５からインターフェース回路２３への多回転データを伝送する信号線１９と、検 出部１０からデータ合成回路２４への絶対位置データを伝送する信号線１３と、 モデム２５から外部装置４への多回転と絶対位置とのデータを伝送するケーブル 出力線４とは、ＡＣサーボモータのＰＷＭ制御によるスイッチングノイズの輻射 の影響を受けずに正しいデータを伝送することができる。During such operation of the encoder, switching noise due to PWM control is radiated to the transmission path of the encoder. Since the frequency band of the clock frequency f 1 of the internal transmission line of the encoder and the frequency f pwm of the driving pulse of the external AC servo motor are separated, the multi-rotation data from the multi-rotation signal processing circuit 15 to the interface circuit 23 , A signal line 13 for transmitting absolute position data from the detection unit 10 to the data synthesizing circuit 24, and a cable for transmitting multi-rotation and absolute position data from the modem 25 to the external device 4. The output line 4 can transmit correct data without being affected by the radiation of switching noise due to the PWM control of the AC servo motor.
【００３０】 即ち、エンコーダのクロックＣＬ１はｆ1 ＝１ＭＨｚで、ＡＣサーボモータの ＰＷＭ制御のクロック周波数はｆpwm ＝１ｋＨｚなので、ｆ1 ＞＞ｆpwm の関係 にあり、ノイズによってデータ合成回路１８及び外部の信号処理装置６が誤った データを受け取った場合でも、データ合成回路１８及び外部の信号処理装置６の データ誤り検出機構が働くので再び読み直せば必ず正しい値が得られる。That is, since the encoder clock CL1 is f 1 = 1 MHz, and the PWM frequency of the AC servo motor is f pwm = 1 kHz, there is a relation of f 1 >> f pwm , and noise causes the data synthesizing circuit 18 and Even if the external signal processing device 6 receives erroneous data, since the data synthesizing circuit 18 and the data error detection mechanism of the external signal processing device 6 operate, a correct value is always obtained by rereading.
【００３１】 その理由はデータ長が最大３０で３０μSEC 以内にデータ転送を終了するので 、スイッチングノイズを受け１度読み誤っても次のノイズまでの時間１ｍｓ以内 で読み直せば良いからである。 また、他の例においては、クロックＣＬ１周波数はｆ1 ＝１００Ｈｚであり、 ＡＣサーボモータのＰＷＭ制御のクロック周波数はｆpwm ＝１０ｋＨｚであるの で、ｆ1 ＜＜ｆpwm でエンコーダの内部伝送路のクロック周波数ｆ1 と外部のＡ Ｃサーボモータの駆動パルスの周波数ｆpwm とが離れているので、信号線１３ａ と１３ｂとの伝送路と、検出部１０からデータ合成回路１８への絶対位置データ の伝送路と、ケーブル出力線４の伝送路と、の伝送路の終端に遮断周波数１ｋＨ ｚのローパスフィルタを設けることによりスイッチングノイズを除去して正しい データを伝送することができる。The reason is that the data length is 30 at maximum and the data transfer is completed within 30 μSEC. Therefore, even if the data is mistakenly read once due to switching noise, it may be read within 1 ms until the next noise. In another example, the frequency of the clock CL1 is f 1 = 100 Hz, and the frequency of the PWM control of the AC servomotor is f pwm = 10 kHz, so that f 1 << f pwm Since the clock frequency f 1 of the AC servo motor and the frequency f pwm of the drive pulse of the external AC servo motor are distant from each other, the absolute position data from the transmission line between the signal lines 13a and 13b and the detection unit 10 to the data synthesis circuit 18 By providing a low-pass filter with a cut-off frequency of 1 kHz at the ends of the transmission line of (1) and the transmission line of the cable output line 4, switching noise can be removed and correct data can be transmitted.
【００３２】 また、実施例はＰＷＭ制御によるノイズの除去を中心に述べたが、他の装置か ら発生するノイズでも同様に除去でき、要はエンコーダの使用されるノイズ環境 を調査し、主となるノイズの周波数とエンコーダ内の伝送クロックの周波数との 周波数帯を離せば良い。 また、周波数帯を離す設定はスイッチ等で容易に設定できるので、製品コスト の上昇を防止できる。Further, although the embodiments have been described focusing on noise removal by PWM control, noise generated from other devices can be similarly removed. The point is to investigate the noise environment in which the encoder is used, It is sufficient to separate the frequency band between the noise frequency and the transmission clock frequency in the encoder. Moreover, since the setting for separating the frequency band can be easily set with a switch or the like, it is possible to prevent an increase in product cost.
【００３３】 また、実施例においてはシリアル通信を単独の伝送路で示したが、すべての情 報を一括で転送するパラレル通信以外ならば本考案は実施可能である。 また、本考案の実施例をアブソリュートエンコーダで示したが、インクリメン タルエンコーダでも実施可能である。Further, in the embodiment, the serial communication is shown by a single transmission line, but the present invention can be implemented except for the parallel communication in which all the information is collectively transferred. Further, although the embodiment of the present invention is shown by an absolute encoder, it can be carried out by an incremental encoder.
【００３４】[0034]
【考案の効果】 本考案によると、請求項１記載の考案のエンコーダでは、 内部伝送手段のクロックの周波数を変更する周波数変更手段を設けてあるので、 外部からの電気的ノイズがエンコーダの内部伝送手段に誘導されても、外部か らの電気的ノイズの周波数からエンコーダの内部伝送手段のクロックの周波数を 大きく離すことで、エンコーダの内部伝送手段の検出信号はノイズの影響を避け られ、検出手段からの検出信号を正確に処理手段へ伝送することができるので、 エンコーダの回転位置の検出における信頼性を向上させる効果がある。According to the present invention, in the encoder according to the first aspect of the present invention, the frequency changing means for changing the frequency of the clock of the internal transmission means is provided, so that electrical noise from the outside causes internal transmission of the encoder. Even if induced by the means, the influence of noise on the detection signal of the internal transmission means of the encoder can be avoided by separating the frequency of the clock of the internal transmission means of the encoder from the frequency of electrical noise from the outside, and the detection means Since the detection signal from the encoder can be accurately transmitted to the processing means, there is an effect of improving the reliability in detecting the rotational position of the encoder.
【００３５】 また、請求項４記載の考案のエンコーダでは、内部伝送手段の検出信号がサー ボモータの駆動パルスによる誘導ノイズから誤動作を受けないように、前記内部 伝送手段のクロックの周波数を前記サーボモータの前記駆動パルスの周波数から 離すため前記内部伝送手段の前記クロックの周波数を変更する周波数変更手段を 設けてあるので、 サーボモータの駆動パルスによるノイズがエンコーダの内部伝送手段に誘導さ れても、サーボモータの駆動パルスの周波数からエンコーダの内部伝送手段のク ロックの周波数を大きく離すことで、エンコーダの内部伝送手段の検出信号はノ イズの影響を避けられ、検出手段からの検出信号を正確に処理手段へ伝送するこ とができるので、エンコーダの回転位置の検出における信頼性を向上させる効果 がある。Further, in the encoder of the invention according to claim 4, the frequency of the clock of the internal transmission means is set to the servo motor so that the detection signal of the internal transmission means is not erroneously operated by the induced noise due to the drive pulse of the servomotor. Since frequency changing means for changing the frequency of the clock of the internal transmission means is provided in order to separate it from the frequency of the drive pulse of, even if noise due to the drive pulse of the servo motor is induced in the internal transmission means of the encoder, By largely separating the frequency of the clock of the encoder's internal transmission means from the frequency of the drive pulse of the servomotor, the detection signal of the encoder's internal transmission means can avoid the influence of noise, and the detection signal from the detection means can be accurately measured. Since it can be transmitted to the processing means, it improves reliability in detecting the rotational position of the encoder. It has the effect of improving the quality.
【図１】本考案の実施例に係る多回転アブソリュートエ
ンコーダの全体の構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a multi-turn absolute encoder according to an embodiment of the present invention.
【図２】本考案の実施例に係る多回転アブソリュートエ
ンコーダの内部のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the inside of a multi-turn absolute encoder according to an embodiment of the present invention.
【図３】信号処理回路の内部のブロック図である。FIG. 3 is an internal block diagram of a signal processing circuit.
【図４】絶対位置の検出部の内部のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the inside of an absolute position detection unit.
１……ＡＣサーボモータ、 ４……外部装
置、５……エンコーダ出力線、 ７……絶
対位置の符号板、８……多回転の符号板、
１０……絶対位置の検出部、１１……信号処理回路、
１３、１９……信号線、１４……多回
転の検出部、 １５……多回転信号処理回
路、２１……分周回路、 ２２……
分周比設定部、２３……インターフェース回路、
２４……データ合成回路、２５……モデム、
ＣＬ１、ＣＬ２……クロック1 ... AC servo motor, 4 ... External device, 5 ... Encoder output line, 7 ... Absolute position code plate, 8 ... Multi-rotation code plate,
10 ... Absolute position detector, 11 ... Signal processing circuit,
13, 19 ... Signal line, 14 ... Multi-rotation detection section, 15 ... Multi-rotation signal processing circuit, 21 ... Dividing circuit, 22 ...
Dividing ratio setting section, 23 ... Interface circuit,
24 ... Data synthesis circuit, 25 ... Modem,
CL1, CL2 ... Clock
Claims (6)
号板手段に対して相対移動し前記パターンを検出して前
記相対移動に関する検出信号を出力する検出手段と、前
記検出信号に基づき相対移動データを作成する処理手段
と、前記検出手段からの検出信号をクロックに同期させ
て前記処理手段へ送る内部伝送手段と、を具備するエン
コーダにおいて、 前記内部伝送手段の前記クロックの周波数を変更する周
波数変更手段を設けたことを特徴とするエンコーダ。1. A code plate means having a pattern, a detection means which moves relative to the code plate means to detect the pattern and outputs a detection signal relating to the relative movement, and relative movement data based on the detection signal. An encoder including: a processing unit that creates a signal; and an internal transmission unit that sends a detection signal from the detection unit to the processing unit in synchronization with a clock, wherein the frequency is changed to change the frequency of the clock of the internal transmission unit. An encoder provided with means.
を外部装置へ出力する出力手段と、前記出力手段からの
前記相対移動データをクロックに同期させて前記外部装
置へ送る外部伝送手段と、前記外部伝送手段の前記クロ
ックの周波数を変更する周波数変更手段と、を更に設け
たことを特徴とする請求項１記載のエンコーダ。2. Output means for outputting the relative movement data from the processing means to an external device; external transmission means for transmitting the relative movement data from the output means to the external device in synchronization with a clock; The encoder according to claim 1, further comprising frequency changing means for changing the frequency of the clock of the external transmission means.
のパターンとを有し、前記検出手段は前記第１のパター
ンを検出する第１の検出器と前記第２のパターンを検出
する第２の検出器とを有し、前記処理手段は前記第１の
検出器からの検出信号を処理して第１の処理データを作
成する第１の処理回路と、前記第２の検出器からの検出
信号を処理して第２の処理データを作成する第２の処理
回路と、前記第１及び第２の処理回路の一方から前記第
１及び第２の処理回路の他方へ処理データをクロックに
同期させて伝送する内部伝送路と、前記内部伝送路のク
ロックの周波数を変更可能にした周波数変更回路と、前
記内部伝送路により伝送された前記一方の処理データと
前記他方の処理データとを合成する処理データ合成回路
と、を有したことを特徴とする請求項１及び２記載のエ
ンコーダ。3. The code plate means comprises a first pattern and a second pattern.
And a second detector for detecting the second pattern, and the processing means includes the first detector for detecting the first pattern and the second detector for detecting the second pattern. A first processing circuit for processing a detection signal from the second detector to create first processed data, and a second processing circuit for processing the detection signal from the second detector to create second processed data Processing circuit, an internal transmission path for transmitting processing data from one of the first and second processing circuits to the other of the first and second processing circuits in synchronization with a clock, and a clock of the internal transmission path. A frequency changing circuit capable of changing the frequency of the above, and a processing data synthesizing circuit for synthesizing the one processing data and the other processing data transmitted by the internal transmission path. The encoder according to items 1 and 2.
号板手段に対して相対移動し前記パターンを検出して前
記相対移動に関する検出信号を出力する検出手段と、前
記検出信号に基づき相対移動データを作成する処理手段
と、前記検出手段からの検出信号をクロックに同期させ
て前記処理手段へ送る内部伝送手段と、を具備し、所定
の周波数の駆動パルスによって駆動されるサーボモータ
の位置設定を行うエンコーダにおいて、 前記内部伝送手段の前記検出信号が前記サーボモータの
前記駆動パルスによる誘導ノイズから誤動作を受けない
ように、前記内部伝送手段の前記クロックの周波数を前
記サーボモータの前記駆動パルスの周波数から離すため
前記内部伝送手段の前記クロックの周波数を変更する周
波数変更手段を設けたことを特徴とするエンコーダ。4. Code board means having a pattern, detection means for moving relative to the code board means to detect the pattern and outputting a detection signal relating to the relative movement, and relative movement data based on the detection signal. And a internal transmission means for sending a detection signal from the detection means to the processing means in synchronization with a clock, for setting the position of a servomotor driven by a drive pulse having a predetermined frequency. In the encoder for performing, the frequency of the clock of the internal transmission means is set to the frequency of the drive pulse of the servo motor so that the detection signal of the internal transmission means does not receive a malfunction due to induced noise due to the drive pulse of the servo motor. Frequency change means for changing the frequency of the clock of the internal transmission means in order to separate the clock from the internal transmission means. Encoder that.
を外部装置へ出力する出力手段と、前記出力手段からの
前記相対移動データをクロックに同期させて前記外部装
置へ送る外部伝送手段と、前記外部伝送手段の前記相対
移動データが前記サーボモータの前記駆動パルスによる
誘導ノイズから誤動作を受けないように、前記外部伝送
手段の前記クロックの周波数を前記サーボモータの前記
駆動パルスの周波数から離すため前記外部伝送手段の前
記クロックの周波数を変更する周波数変更手段と、を更
に設けたことを特徴とする請求項４記載のエンコーダ。5. Output means for outputting the relative movement data from the processing means to an external device; external transmission means for transmitting the relative movement data from the output means to the external device in synchronization with a clock; The frequency of the clock of the external transmission means is separated from the frequency of the drive pulse of the servo motor so that the relative movement data of the external transmission means does not malfunction due to noise induced by the drive pulse of the servo motor. The encoder according to claim 4, further comprising frequency changing means for changing the frequency of the clock of the external transmitting means.
のパターンとを有し、前記検出手段は前記第１のパター
ンを検出する第１の検出器と前記第２のパターンを検出
する第２の検出器とを有し、前記処理手段は前記第１の
検出器からの検出信号を処理して第１の処理データを作
成する第１の処理回路と、前記第２の検出器からの検出
信号を処理して第２の処理データを作成する第２の処理
回路と、前記第１及び第２の処理回路の一方から前記第
１及び第２の処理回路の他方へ処理データをクロックに
同期させて伝送する内部伝送路と、前記内部伝送路の前
記処理データが前記サーボモータの前記駆動パルスによ
る誘導ノイズから誤動作を受けないように、前記内部伝
送路の前記クロックの周波数を前記サーボモータの前記
駆動パルスの周波数から離すため前記内部伝送路の前記
クロックの周波数を変更する周波数変更回路と、前記内
部伝送路により伝送された前記一方の処理データと前記
他方の処理データとを合成する処理データ合成回路と、
を有したことを特徴とする請求項４及び５記載のエンコ
ーダ。6. The code plate means comprises a first pattern and a second pattern.
And a second detector for detecting the second pattern, and the processing means includes the first detector for detecting the first pattern and the second detector for detecting the second pattern. A first processing circuit for processing a detection signal from the second detector to create first processed data, and a second processing circuit for processing the detection signal from the second detector to create second processed data Processing circuit, an internal transmission path for transmitting processing data from one of the first and second processing circuits to the other of the first and second processing circuits in synchronization with a clock, and the internal transmission path of the internal transmission path. The clock of the internal transmission path for separating the frequency of the clock of the internal transmission path from the frequency of the drive pulse of the servo motor so that the processed data does not malfunction due to the induced noise caused by the drive pulse of the servo motor Frequency A frequency changing circuit for changing a processing data combining circuit for combining the processed data of the other and transmitted the one of the processing data by the internal transmission path,
The encoder according to claim 4 or 5, wherein the encoder comprises:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6560693U JPH0736017U (en) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | Encoder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6560693U JPH0736017U (en) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | Encoder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0736017U true JPH0736017U (en) | 1995-07-04 |
Family
ID=13291850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6560693U Pending JPH0736017U (en) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | Encoder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736017U (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012145359A (en) * | 2011-01-07 | 2012-08-02 | Heidenhain Kk | Encoder signal processor |
| JP2013050867A (en) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Ono Sokki Co Ltd | Transmission circuit and torque measuring instrument |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP6560693U patent/JPH0736017U/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012145359A (en) * | 2011-01-07 | 2012-08-02 | Heidenhain Kk | Encoder signal processor |
| JP2013050867A (en) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Ono Sokki Co Ltd | Transmission circuit and torque measuring instrument |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7005812B2 (en) | Commutation converter for a brushless servo motor | |
| US5252902A (en) | Servo control system | |
| KR101921839B1 (en) | Rotation-detection apparatus | |
| JP6373564B2 (en) | Encoder and method for operating the encoder | |
| US20100145519A1 (en) | Industrial robot and method to operate an industrial robot | |
| US20220260971A1 (en) | General-purpose rotary encoder | |
| CN112117872A (en) | Special motor, electrical equipment and vehicle | |
| CN104659973A (en) | Apparatus for detecting rotating speed and position of aircraft permanent magnet synchronous motor | |
| US5015998A (en) | Null seeking position sensor | |
| WO2010124626A1 (en) | Electric sewing machine | |
| EP0449037A1 (en) | Position transducer | |
| US5880541A (en) | Sensing and controlling the location of elements of a linear motor | |
| JPH0736017U (en) | Encoder | |
| WO1987005755A1 (en) | Device for detecting the rotational position of rotor of motor | |
| US6084368A (en) | Arrangement for the contactless inductive transmission of electric measurement values and/or electric energy between a rotor and a stator | |
| US10203225B2 (en) | Rotation detector | |
| US11499842B2 (en) | Position detection system and method for detecting a movement of a machine | |
| EP0541838B1 (en) | Circular knitting machine for manufacturing socks, stockings and the like | |
| CA3203776A1 (en) | Passive device monitor | |
| CN109073418A (en) | Brshless DC motor and for providing the method for angle signal | |
| JP2018054573A (en) | Encoder device, driving device, stage device, and robot device | |
| JPH074990A (en) | Method for detecting absolute position in encoder apparatus | |
| JPH06351278A (en) | Vector controller for induction motor | |
| JP6382630B2 (en) | Sensor system | |
| JPH05219786A (en) | Table mover |