JPH09101175A - 多回転形絶対値エンコーダ - Google Patents
多回転形絶対値エンコーダInfo
- Publication number
- JPH09101175A JPH09101175A JP28446195A JP28446195A JPH09101175A JP H09101175 A JPH09101175 A JP H09101175A JP 28446195 A JP28446195 A JP 28446195A JP 28446195 A JP28446195 A JP 28446195A JP H09101175 A JPH09101175 A JP H09101175A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation
- limit value
- encoder
- value
- revolutions
- 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
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ロボットの手先先端軸のように減速機を介して
無限回転が可能な機構の場合、カウントした回転数のオ
ーバーフローを防ぎ、無限回転機構の回転角度計測を可
能とするものである。 【構成】多回転形の絶対値エンコーダにおいて、回転数
範囲を規定する上限値あるいは上限値と下限値の両方の
値を記憶する回転範囲記憶手段１０３を持ち、多回転検
出手段１０２によって計測された回転数と前記上限値あ
るいは下限値を比較し、回転数範囲を越えた場合に計測
回転数を反対方向の限界値あるいは前もって設定された
規定値へ設定する。
無限回転が可能な機構の場合、カウントした回転数のオ
ーバーフローを防ぎ、無限回転機構の回転角度計測を可
能とするものである。 【構成】多回転形の絶対値エンコーダにおいて、回転数
範囲を規定する上限値あるいは上限値と下限値の両方の
値を記憶する回転範囲記憶手段１０３を持ち、多回転検
出手段１０２によって計測された回転数と前記上限値あ
るいは下限値を比較し、回転数範囲を越えた場合に計測
回転数を反対方向の限界値あるいは前もって設定された
規定値へ設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機で減速機構を介
して部材を無限回転させる機構（例えば、ロボット等の
手首先端軸）の電動機の出力軸に取り付けられる多回転
形の絶対値エンコーダに関する。
して部材を無限回転させる機構（例えば、ロボット等の
手首先端軸）の電動機の出力軸に取り付けられる多回転
形の絶対値エンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の多回転形絶対値エンコーダ２００
は、図２に示すように、エンコーダの回転数を検出して
カウントする多回転検手段２０２と、エンコーダの一回
転内の絶対位置を検出する１回転内絶対位置検出手段２
０１と、前記２つの検出手段の検出結果から多回転絶対
値データを制御装置２０４へ出力する通信手段２０３か
ら構成される。多回転検手段２０２は図示しないバッテ
リーによってバックアップされており、電源が遮断され
た状態でも回転数を検出できる。
は、図２に示すように、エンコーダの回転数を検出して
カウントする多回転検手段２０２と、エンコーダの一回
転内の絶対位置を検出する１回転内絶対位置検出手段２
０１と、前記２つの検出手段の検出結果から多回転絶対
値データを制御装置２０４へ出力する通信手段２０３か
ら構成される。多回転検手段２０２は図示しないバッテ
リーによってバックアップされており、電源が遮断され
た状態でも回転数を検出できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の多回転形絶対値
エンコーダではカウントした回転数を記憶するレジスタ
が有限長であるため、最大計測可能回転数が存在し、そ
の回転数を越えるとエラーとなるか、ゼロあるいはマイ
ナスの最大計測可能回転数へ戻るという問題がある。エ
ンコーダを備えた機構の回転範囲が限られていれば、計
測可能回転数を大きくとることによってこの問題を回避
できる。ところが、ロボットの手先先端軸のように減速
機を介して無限回転が可能な機構の場合、カウントした
回転数がオーバーフローする可能性がある。そこで、本
発明はこのようなカウンタのオーバーフローを防ぎ、無
限回転機構の回転角度計測を可能とするものである。
エンコーダではカウントした回転数を記憶するレジスタ
が有限長であるため、最大計測可能回転数が存在し、そ
の回転数を越えるとエラーとなるか、ゼロあるいはマイ
ナスの最大計測可能回転数へ戻るという問題がある。エ
ンコーダを備えた機構の回転範囲が限られていれば、計
測可能回転数を大きくとることによってこの問題を回避
できる。ところが、ロボットの手先先端軸のように減速
機を介して無限回転が可能な機構の場合、カウントした
回転数がオーバーフローする可能性がある。そこで、本
発明はこのようなカウンタのオーバーフローを防ぎ、無
限回転機構の回転角度計測を可能とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、多回転形の絶対値エンコーダにおいて、図１に示す
ように、回転数範囲を規定する上限値あるいは上限値と
下限値の両方の値を記憶する回転範囲記憶手段１０３を
持ち、多回転検出手段１０２によって計測された回転数
と前記上限値あるいは下限値を比較し、回転数範囲を越
えた場合に計測回転数を反対方向の限界値あるいは前も
って設定された規定値へ設定することを特徴とする。
め、多回転形の絶対値エンコーダにおいて、図１に示す
ように、回転数範囲を規定する上限値あるいは上限値と
下限値の両方の値を記憶する回転範囲記憶手段１０３を
持ち、多回転検出手段１０２によって計測された回転数
と前記上限値あるいは下限値を比較し、回転数範囲を越
えた場合に計測回転数を反対方向の限界値あるいは前も
って設定された規定値へ設定することを特徴とする。
【０００５】
【作用】多回転形絶対値エンコーダを備え、減速機等を
介して無限回転が可能な機構において、機構の整数回転
数に対応するエンコーダの整数回転数を上限値、下限値
記憶手段に設定する。カウントしたエンコーダの回転数
が設定回転数範囲を越えると、逆方向の限界値にリセッ
トされる。この結果、カウンタがオーバーフローするこ
とがなくなり、機構が無限回転する場合にも、基準角度
からの回転角度を正確に計測することが可能になる。
介して無限回転が可能な機構において、機構の整数回転
数に対応するエンコーダの整数回転数を上限値、下限値
記憶手段に設定する。カウントしたエンコーダの回転数
が設定回転数範囲を越えると、逆方向の限界値にリセッ
トされる。この結果、カウンタがオーバーフローするこ
とがなくなり、機構が無限回転する場合にも、基準角度
からの回転角度を正確に計測することが可能になる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。本発明で適用できる減速機は、減速比が整数が
のぞましいが、少数点以下の数値を有する減速比のもの
についても適用可能である。ここでは、減速比が１／
５．５の例について説明する。減速比が１／５であれ
ば、エンコーダ回転数が５に達した場合に、エンコーダ
回転数をリセットすればよい。ところが、減速比が１／
５．５の場合、エンコーダ回転数が５．５に達した場合
にゼロリセットというわけにはいかない。５．５という
数値を認識できないからである。そこで本発明は、機構
の整数回転数に対応するエンコーダの最初の整数回転数
でリセットをかけるようにするものである。上記の減速
比が１／５．５の例では、エンコーダ１１回転で機構が
２回転である。よって、エンコーダ回転数がオーバーフ
ローしない範囲で、１１のｎ倍毎にエンコーダ回転数を
ゼロリセットすればよい。つまりエンコーダぜロ回転位
置から２回転位置を一つの単位として管理するのであ
る。ゼロリセットでなく、−１１にリセットしてもよ
い。その場合は、エンコーダ−２回転位置から２回転位
置を一つの単位として管理するのである。いずれにせ
よ、本例のように、エンコーダの回転数上限値に対応す
る機構の整数回転数が２以上の場合は、機構の回転位置
に対して対応する（エンコーダ回転数、位置回転内の絶
対位置）のデータの組が複数存在することになるので、
上位制御装置側での位置の対応をとることになる、減速
比が１／５．４であれば、エンコーダ２７回転で機構が
５回転である。この場合は、２７のｎ倍毎にエンコーダ
回転数をリセットすればよい。
明する。本発明で適用できる減速機は、減速比が整数が
のぞましいが、少数点以下の数値を有する減速比のもの
についても適用可能である。ここでは、減速比が１／
５．５の例について説明する。減速比が１／５であれ
ば、エンコーダ回転数が５に達した場合に、エンコーダ
回転数をリセットすればよい。ところが、減速比が１／
５．５の場合、エンコーダ回転数が５．５に達した場合
にゼロリセットというわけにはいかない。５．５という
数値を認識できないからである。そこで本発明は、機構
の整数回転数に対応するエンコーダの最初の整数回転数
でリセットをかけるようにするものである。上記の減速
比が１／５．５の例では、エンコーダ１１回転で機構が
２回転である。よって、エンコーダ回転数がオーバーフ
ローしない範囲で、１１のｎ倍毎にエンコーダ回転数を
ゼロリセットすればよい。つまりエンコーダぜロ回転位
置から２回転位置を一つの単位として管理するのであ
る。ゼロリセットでなく、−１１にリセットしてもよ
い。その場合は、エンコーダ−２回転位置から２回転位
置を一つの単位として管理するのである。いずれにせ
よ、本例のように、エンコーダの回転数上限値に対応す
る機構の整数回転数が２以上の場合は、機構の回転位置
に対して対応する（エンコーダ回転数、位置回転内の絶
対位置）のデータの組が複数存在することになるので、
上位制御装置側での位置の対応をとることになる、減速
比が１／５．４であれば、エンコーダ２７回転で機構が
５回転である。この場合は、２７のｎ倍毎にエンコーダ
回転数をリセットすればよい。
【０００７】さて、図３は本発明による多回転形式絶対
値エンコーダのブロック図である。一回転の絶対位置を
検出する光学エンコーダ部３０１と多回転を検出する磁
気エンコーダ部３０２から構成される。磁気エンコーダ
部３０２のＣＰＵ３０３はラインレシーバ３０４を介し
て、回転数の上限値設定指令を受けとり上限値レジスタ
に設定する。本実施例では下限値を（−上限値）と規定
している。減速比が１／５．５の例では下限値は−１１
である。磁気エンコーダ部３０２はバッテリによってバ
ックアップされ、電源遮断中も現在回転数のカウントが
実行されるとともに、上限値設定も保存される。絶対値
エンコーダに電源が供給されると多回転のカウント値が
シリアルデータでＡチャンネルら送出される。次に、一
回転中の絶対位置を示すインクリメンタルパルス３０５
が二相パルス形式でＡ、Ｂチャンネルから送出される。
その後従来のインクリメンタルパルス方式のエンコーダ
と同様に回転量に応じた二相パルスが出力される。磁気
エンコーダ部３０２における回転数のカウント値は、図
４に示すように上限値（減速比が１／５．５の例では１
１）以上になると下限値（同−１１）にリセットされ、
下限値（同−１１）より小さくなると上限値−１（同１
０）にリセットされる。このようにカウンタが最大値で
オーバーフローすることなくなり、無限回転する機構の
回転角度を常に正確に計測することが可能である。
値エンコーダのブロック図である。一回転の絶対位置を
検出する光学エンコーダ部３０１と多回転を検出する磁
気エンコーダ部３０２から構成される。磁気エンコーダ
部３０２のＣＰＵ３０３はラインレシーバ３０４を介し
て、回転数の上限値設定指令を受けとり上限値レジスタ
に設定する。本実施例では下限値を（−上限値）と規定
している。減速比が１／５．５の例では下限値は−１１
である。磁気エンコーダ部３０２はバッテリによってバ
ックアップされ、電源遮断中も現在回転数のカウントが
実行されるとともに、上限値設定も保存される。絶対値
エンコーダに電源が供給されると多回転のカウント値が
シリアルデータでＡチャンネルら送出される。次に、一
回転中の絶対位置を示すインクリメンタルパルス３０５
が二相パルス形式でＡ、Ｂチャンネルから送出される。
その後従来のインクリメンタルパルス方式のエンコーダ
と同様に回転量に応じた二相パルスが出力される。磁気
エンコーダ部３０２における回転数のカウント値は、図
４に示すように上限値（減速比が１／５．５の例では１
１）以上になると下限値（同−１１）にリセットされ、
下限値（同−１１）より小さくなると上限値−１（同１
０）にリセットされる。このようにカウンタが最大値で
オーバーフローすることなくなり、無限回転する機構の
回転角度を常に正確に計測することが可能である。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、減速
機等を介して無限回転が可能な機構の回転角度を多回転
形絶対値エンコーダで計測する際に、エンコーダの回転
数カウンタのオーバーフローを防止し、機構の回転角度
を無限回転時にも正確に計測することが可能になるとい
う効果がある。
機等を介して無限回転が可能な機構の回転角度を多回転
形絶対値エンコーダで計測する際に、エンコーダの回転
数カウンタのオーバーフローを防止し、機構の回転角度
を無限回転時にも正確に計測することが可能になるとい
う効果がある。
【図１】本発明の構成を示すブロック図
【図２】従来の多回転形絶対値エンコーダのブロック図
【図３】本発明の具体的実施例を示すブロック図
【図４】回転数のカウント値と実回転数の関係を示す図
１０１、２０１ １回転内絶対位置検出手段 １０２、２０２ 多回転検出手段 １０３ 回転範囲記憶手段 １０４、２０３ 通信手段 １０５、２０４ 制御装置 ３０１ 光学エンコーダ部 ３０２ 磁気エンコーダ部 ３０３ ＣＰＵ ３０４ ラインレシーバ ３０５ インクリメンタルパルス ３０６ 回転ディスク ３０７ 磁気ディスク ３０８ 固定スリット ３０９ ホール素子 ３１０ ＬＳＩ
Claims (1)
- 【請求項１】 電動機で減速機構を介して部材を無限回
転させる機構の電動機の出力軸に取り付けられ、電動機
の回転数を検出して多回転を検出する多回転検出手段
と、一回転内の絶対位置を検出する一回転内絶対位置検
出手段と、前記２つの検出手段の検出結果から多回転絶
対値データを出力する通信手段を備えた多回転形の絶対
値エンコーダにおいて、 前記減速機構の機構の整数回転数に対応するエンコーダ
の回転数を前記回転数範囲を規定する上限値、あるいは
上限値と下限値の両方の値として記憶する手段と、 前記多回転検出手段によって計測された回転数と前記上
限値あるいは下限値を比較し、回転数範囲を越えた場合
に計測回転数を反対方向の限界値あるいは前もって設定
された規定値へ設定する手段と、を設けたことを特徴と
する多回転形絶対値エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28446195A JPH09101175A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 多回転形絶対値エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28446195A JPH09101175A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 多回転形絶対値エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09101175A true JPH09101175A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17678842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28446195A Pending JPH09101175A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 多回転形絶対値エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09101175A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002058894A1 (fr) * | 2001-01-23 | 2002-08-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Systeme transporteur |
| JP2009222576A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Tamagawa Seiki Co Ltd | アブソリュートセンサの多回転検出方法 |
| JP2009243992A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | 多回転型アブソリュートエンコーダ |
| JP2017151937A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | オムロン株式会社 | 制御装置、制御プログラムおよび記録媒体 |
| CN108885125A (zh) * | 2016-03-30 | 2018-11-23 | 日本电产株式会社 | 电机系统 |
| JP2020165951A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 株式会社デンソー | 検出装置、および、制御装置 |
| US11946773B2 (en) | 2019-03-28 | 2024-04-02 | Denso Corporation | Motor rotation and position detection device and control unit |
-
1995
- 1995-10-04 JP JP28446195A patent/JPH09101175A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002058894A1 (fr) * | 2001-01-23 | 2002-08-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Systeme transporteur |
| JP2009222576A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Tamagawa Seiki Co Ltd | アブソリュートセンサの多回転検出方法 |
| JP2009243992A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | 多回転型アブソリュートエンコーダ |
| DE102009015038B4 (de) | 2008-03-31 | 2019-07-11 | Harmonic Drive Systems Inc. | Mehrfachrotations-Absolutcodierer |
| JP2017151937A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | オムロン株式会社 | 制御装置、制御プログラムおよび記録媒体 |
| CN107134956A (zh) * | 2016-02-26 | 2017-09-05 | 欧姆龙株式会社 | 控制装置、控制程序以及记录介质 |
| CN108885125A (zh) * | 2016-03-30 | 2018-11-23 | 日本电产株式会社 | 电机系统 |
| CN108885125B (zh) * | 2016-03-30 | 2022-04-19 | 日本电产株式会社 | 电机系统 |
| JP2020165951A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 株式会社デンソー | 検出装置、および、制御装置 |
| US11946773B2 (en) | 2019-03-28 | 2024-04-02 | Denso Corporation | Motor rotation and position detection device and control unit |
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