JPH095112A - Absolute encoder - Google Patents

Absolute encoder

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Publication number
JPH095112A
JPH095112A JP7181087A JP18108795A JPH095112A JP H095112 A JPH095112 A JP H095112A JP 7181087 A JP7181087 A JP 7181087A JP 18108795 A JP18108795 A JP 18108795A JP H095112 A JPH095112 A JP H095112A
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JP
Japan
Prior art keywords
origin
absolute
code plate
absolute encoder
binary data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7181087A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiji Takahashi
喜二 高橋
Makoto Arai
眞 新井
Hiroshi Takiguchi
浩志 瀧口
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH095112A publication Critical patent/JPH095112A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain an absolute encoder in which the complicatedness of the input operation of the origin is eliminated by a method wherein, on the basis of the absolute position width of the virtual origin which is set by making use of an arbitray position on a code plate as the virtual origin, binary data is shifted by a portion by which the origin has been moved. CONSTITUTION: A head 11 is arranged so as to face a code plate 10 which obtains a signal indicating an absolute position, the head 11 can move the code plate 10 relatively, and a relative movement amount to the code plate 10 is detected. The head 11 detects respective patterns, and it outputs an incremetal signal S1 and an absolute signal S2. The output terminal of an A/D converter 12 and the output terminal of a conversion table 14 which is converted into a binary code are connected to the input port of a CPU 16 which performs a correction computing operation. In addition, the output terminal of a push switch 15 which sets an arbitrary position on the code plate 10 as the virtual origin is connected to the input port. The CPU 16 corrects data on the present position of the code plate 10 by data on a virtual origin position by means of a prescribed expression, and the deviation between the origin position of an absolute encoder and that of a machine tool is eliminated.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、絶対位置を示す信号
を得るためのアブソリュートエンコーダに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an absolute encoder for obtaining a signal indicating an absolute position.

【0002】[0002]

【従来の技術】アブソリュートエンコーダは、絶対位置
を検出する位置検出手段として数値制御装置(以下「N
C」という)等に用いられる。絶対位置情報を出力する
ために、従来のアブソリュートエンコーダは、絶対位置
を示す信号を得るためのパターンが形成された符号板
と、この符号板に対して相対的に移動して、符号板に形
成されたパターンを透過した光やパターンの移動に応じ
て変化する電気容量等を検出する検出部と、この検出部
の検出した検出信号を変換テーブルなどを用いて絶対位
置を示す信号に変換する信号処理部とを備えている。
2. Description of the Related Art An absolute encoder is a numerical control device (hereinafter referred to as "N" as position detecting means for detecting an absolute position.
C)) and the like. In order to output the absolute position information, the conventional absolute encoder uses a code plate on which a pattern for obtaining a signal indicating the absolute position is formed, and moves relative to this code plate to form on the code plate. The detection unit that detects the light that has passed through the patterned pattern and the electric capacitance that changes according to the movement of the pattern, and the signal that converts the detection signal detected by this detection unit into a signal that indicates the absolute position using a conversion table or the like. And a processing unit.

【0003】アブソリュートエンコーダは通常前記信号
処理部の変換テーブルなどを用いて絶対位置情報をバイ
ナリデータとして出力するが、従来のアブソリュートエ
ンコーダにおいては上記バイナリデータは特定の区間に
関するものだけであり、前記符号板上の原点位置は固定
されていた。
An absolute encoder normally outputs absolute position information as binary data by using a conversion table of the signal processing unit, but in the conventional absolute encoder, the binary data is only for a specific section. The origin position on the board was fixed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のアブソリュート
エンコーダは前述のように構成されているので、アブソ
リュートエンコーダの符号板を工作機械に取り付ける場
合には、工作機械の原点とアブソリュートエンコーダの
原点との間のオフセット量に関する情報をNCに入力す
る必要があった。
Since the conventional absolute encoder is constructed as described above, when the code plate of the absolute encoder is attached to the machine tool, it is located between the origin of the machine tool and the origin of the absolute encoder. It was necessary to input information regarding the offset amount of the above into the NC.

【0005】この情報入力作業を行うには、符号板を工
作機械に取り付ける作業者が原点設定のためだけに工作
機械及びNCのそれぞれに関する操作技術を修得してお
くことが必要であり、原点設定作業を困難にする一因と
なっていた。
In order to perform this information input work, it is necessary for an operator who attaches the code plate to the machine tool to acquire operation techniques for the machine tool and NC only for setting the origin. It was one of the factors that made the work difficult.

【0006】また、NCへの入力作業そのものも複雑
で、例えば、工作機械の原点までアブソリュートエンコ
ーダの符号板を移動させた後、そのNCの電源を投入
し、原点設定のための画面をNCのディスプレイ上に表
示させた上で、複数の段階を踏んでパラメータを設定し
なければならなかった。このように複数のステップを踏
むようにしているのは、稼働中に誤って原点を移動させ
てしまう誤操作からの保護の意味があり、この意味では
有効であるが、原点設定の作業効率の面では極めて効率
の悪いものであった。
Further, the input operation itself to the NC is also complicated. For example, after moving the code plate of the absolute encoder to the origin of the machine tool, the power of the NC is turned on and the screen for setting the origin is displayed on the NC. After displaying it on the display, I had to go through multiple steps to set the parameters. Having multiple steps in this way has the meaning of protection from erroneous operation in which the origin is mistakenly moved during operation.In this sense, it is effective, but it is extremely effective in terms of origin setting work efficiency. It was inefficient.

【0007】更に、別の原点設定方法として、工作機械
の機械原点から符号板の現在位置までの距離を他の測定
手段を用いて測定し、その測定値をNCに入力する方法
がある。この方法も、上述の方法と同様に、複数の段階
を踏んで前記測定値を入力しており、原点設定の作業効
率は極めて悪いものであった。
Further, as another origin setting method, there is a method in which the distance from the machine origin of the machine tool to the current position of the code plate is measured using other measuring means, and the measured value is input to NC. Also in this method, similarly to the above-mentioned method, the measured value is input through a plurality of steps, and the work efficiency of origin setting is extremely poor.

【0008】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題はアブソリュートエンコーダ側の操
作だけで工作機械の原点とアブソリュートエンコーダの
原点とを一致させることができ、アブソリュートエンコ
ーダの原点入力作業の煩雑さを解消することができるア
ブソリュートエンコーダを提供することである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its problem is that the origin of the machine tool and the origin of the absolute encoder can be made coincident with each other only by the operation on the absolute encoder side, and the origin input of the absolute encoder can be performed. An object of the present invention is to provide an absolute encoder that can eliminate the complexity of work.

【0009】[0009]

【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の発明のアブソリュートエンコーダは、n次
の2進循環乱数数列から作られるアブソリュートパター
ンを有する符号板と、前記符号板に対する相対移動を検
出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号を絶対
位置を表すバイナリーデータに変換する信号処理手段と
を備えているアブソリュートエンコーダにおいて、前記
符号板の任意の位置を仮想原点として設定する原点設定
手段と、前記原点設定手段によって設定された前記仮想
原点の絶対位置情報に基づいて、前記原点設定手段によ
って原点が移動した分だけ前記バイナリーデータをシフ
トさせる補正演算手段とを備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, an absolute encoder according to the invention of claim 1 is a code plate having an absolute pattern made from an n-th order binary cyclic random number sequence, and a relative to the code plate. In an absolute encoder including detection means for detecting movement and signal processing means for converting a detection signal from the detection means into binary data representing an absolute position, an arbitrary position of the code plate is set as a virtual origin. An origin setting means and a correction calculation means for shifting the binary data by the amount of the origin moved by the origin setting means based on the absolute position information of the virtual origin set by the origin setting means.

【0010】請求項2の発明のアブソリュートエンコー
ダは、前記原点設定手段は、スイッチである。
In the absolute encoder of the second aspect of the present invention, the origin setting means is a switch.

【0011】請求項3の発明のアブソリュートエンコー
ダは、前記原点設定手段は、ポテンショメータである。
In the absolute encoder of the third aspect of the present invention, the origin setting means is a potentiometer.

【0012】請求項4の発明のアブソリュートエンコー
ダは、前記補正演算手段は、バイナリデータを発生させ
るバイナリデータ発生手段と、前記バイナリデータ発生
手段により発生した前記バイナリデータを記憶する記憶
手段と、前記原点設定手段によって設定された前記仮想
原点の絶対位置情報に基づいて、前記バイナリデータ発
生手段により発生した前記バイナリデータを前記記憶手
段に記憶させるアドレスを変更するアドレス変更手段と
を備えている。
In the absolute encoder of the present invention as defined in claim 4, the correction calculation means includes binary data generation means for generating binary data, storage means for storing the binary data generated by the binary data generation means, and the origin. Address changing means for changing the address for storing the binary data generated by the binary data generating means in the storage means based on the absolute position information of the virtual origin set by the setting means.

【0013】[0013]

【作用】請求項1の発明のアブソリュートエンコーダで
は、原点設定手段により符号板上の任意の位置に仮想原
点を設定して、補正演算手段が、この仮想原点の絶対位
置情報に基づいて、前記原点設定手段によって原点が移
動した分だけ、絶対位置を表すバイナリーデータをシフ
トさせる。これにより符号板からの出力データとバイナ
リデータとの対応関係を任意に変化させることが可能と
なり、アブソリュートエンコーダ側だけの操作により、
符号板上の原点位置を工作機械の原点位置に合致させる
ことができる。
In the absolute encoder according to the invention of claim 1, the virtual origin is set at an arbitrary position on the code plate by the origin setting means, and the correction calculation means makes the origin based on the absolute position information of the virtual origin. The binary data representing the absolute position is shifted by the amount of movement of the origin by the setting means. This makes it possible to arbitrarily change the correspondence between the output data from the code plate and the binary data, and by operating only the absolute encoder side,
The origin position on the code plate can be matched with the origin position of the machine tool.

【0014】請求項2の発明のアブソリュートエンコー
ダは、スイッチにより簡便に原点を設定できる。
In the absolute encoder of the second aspect of the present invention, the origin can be easily set by the switch.

【0015】請求項3の発明のアブソリュートエンコー
ダは、ポテンシオメータにより簡便に原点を設定でき
る。
In the absolute encoder of the third aspect of the present invention, the origin can be easily set by the potentiometer.

【0016】請求項4の発明のアブソリュートエンコー
ダは、アドレス変更手段により、原点設定手段を用いて
設定した仮想原点位置情報に基づいて、バイナリデータ
発生手段により発生されたバイナリデータを記憶手段に
記憶させるアドレスを変更する。これにより簡単な構成
で符号板からの出力データとバイナリデータとの対応関
係を任意に変化させることができる。
According to another aspect of the absolute encoder of the present invention, the address changing means causes the storage means to store the binary data generated by the binary data generating means on the basis of the virtual origin position information set by the origin setting means. Change the address. As a result, the correspondence between the output data from the code plate and the binary data can be arbitrarily changed with a simple configuration.

【0017】[0017]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1はこの発明の第1実施例のアブソリュ
ートエンコーダを示すブロック図である。図1におい
て、絶対位置を示す信号を得るためのインクリメンタル
パターンとM系列のアブソリュートパターンとが形成さ
れた符号板10にはヘッド(検出手段)11が対向配置
され、ヘッド11は、符号板10と相対的に移動が可能
であって、符号板10との相対移動量を検出する。ヘッ
ド11はそれぞれのパターンを検出し、インクリメンタ
ル信号S1とアブソリュート信号S2とを出力する。イ
ンクリメンタル信号S1として90°位相差を有する2
相疑似正弦波信号を出力するヘッド11の出力端子はA
/D変換器12の入力端子に接続されている。アブソリ
ュート信号としてM系列信号S2をシリアルに出力する
ヘッド11の出力端子は、シリアルパラレル変換を行う
ためのシフトレジスタ13の入力端子に接続されてい
る。シフトレジスタ13の出力端子は、EEPROM等
で構成されたバイナリーコードに変換するための変換テ
ーブル(信号処理手段)14の入力端子に接続されてい
る。A/D変換器12の出力端子及び変換テーブル14
の出力端子は、それぞれ補正演算を行うためCPU(補
正演算手段)16の入力ポートに接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an absolute encoder according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a head (detection means) 11 is arranged to face a code plate 10 on which an incremental pattern for obtaining a signal indicating an absolute position and an M-series absolute pattern are formed, and the head 11 corresponds to the code plate 10. It is relatively movable, and the amount of relative movement with respect to the code plate 10 is detected. The head 11 detects each pattern and outputs an incremental signal S1 and an absolute signal S2. 2 with 90 ° phase difference as the incremental signal S1
The output terminal of the head 11 that outputs the phase pseudo sine wave signal is A
It is connected to the input terminal of the / D converter 12. The output terminal of the head 11 that serially outputs the M-sequence signal S2 as an absolute signal is connected to the input terminal of the shift register 13 for performing serial-parallel conversion. The output terminal of the shift register 13 is connected to the input terminal of a conversion table (signal processing means) 14 for converting into a binary code composed of an EEPROM or the like. Output terminal of A / D converter 12 and conversion table 14
The output terminals of are connected to the input ports of the CPU (correction calculation means) 16 for performing correction calculations.

【0019】また、前記符号板10の任意の位置を仮想
原点として設定するプッシュスイッチ(原点設定手段)
15の出力端子が、CPU16の入力ポートに接続され
ている。
A push switch (origin setting means) for setting an arbitrary position of the code plate 10 as a virtual origin.
The output terminal of 15 is connected to the input port of the CPU 16.

【0020】CPU16の出力ポートには、設定した仮
想原点データやこの実施例のシステムプログラム等を記
憶させておくための書き換え可能なEEPROM等の不
揮発性メモリ17と、数値制御装置(NC)等とのイン
ターフェイス回路18とがそれぞれ接続されている。ま
た、CPU16の出力ポートは、ヘッド11に制御信号
を出力するためにヘッド11の制御端子と接続されてい
る。
At the output port of the CPU 16, a non-volatile memory 17 such as a rewritable EEPROM for storing the set virtual origin data and the system program of this embodiment, a numerical controller (NC), etc. Interface circuit 18 of FIG. The output port of the CPU 16 is connected to the control terminal of the head 11 to output a control signal to the head 11.

【0021】次に、図2のフローチャートに基づいてこ
の実施例のアブソリュートエンコーダの動作を説明す
る。
Next, the operation of the absolute encoder of this embodiment will be described with reference to the flow chart of FIG.

【0022】まず、この実施例のアブソリュートエンコ
ーダに電源が投入され、CPU16やその周辺回路が初
期化され、システムプログラム及びこの実施例のアブソ
リュートエンコーダの出力パルス数P、前回の操作で設
定された任意原点位置を表すデータX等のデータが不揮
発性メモリ17からCPU16に読み込まれる(ステッ
プS501)。
First, the absolute encoder of this embodiment is powered on, the CPU 16 and its peripheral circuits are initialized, the system program and the output pulse number P of the absolute encoder of this embodiment, and the arbitrary number set by the previous operation. Data such as data X indicating the origin position is read from the non-volatile memory 17 to the CPU 16 (step S501).

【0023】次に、CPU16は、ヘッド11に対して
符号板10の現在位置の読み込み指令を発し、符号板1
0のインクリメンタルパターンから読み取られたインク
リメンタル信号S1はA/D変換器12によりデジタル
信号に変換されてCPU16に入力される。
Next, the CPU 16 issues a command to the head 11 to read the current position of the code plate 10, and the code plate 1
The incremental signal S1 read from the 0 incremental pattern is converted into a digital signal by the A / D converter 12 and input to the CPU 16.

【0024】また、符号板10のアブソリュートパター
ンから読み取られたM系列信号S2は、シフトレジスタ
13でパラレルな信号に変換され、更に変換テーブル1
4でバイナリデータに変換された後、CPU16に入力
される。CPU16は、入力されたインクリメンタル信
号S1とM系列信号S2とを合成して、アブソリュート
エンコーダの絶対位置を示す絶対位置データXを求める
(ステップS502)。
The M-sequence signal S2 read from the absolute pattern of the code plate 10 is converted into a parallel signal by the shift register 13, and the conversion table 1
After being converted into binary data in 4, the data is input to the CPU 16. The CPU 16 synthesizes the input incremental signal S1 and M-sequence signal S2 to obtain absolute position data X indicating the absolute position of the absolute encoder (step S502).

【0025】CPU16は、引き続き、設定されている
仮想原点位置のデータXzによりアブソリュートエンコ
ーダの符号板10の現在位置データXを、次式に示すよ
うに補正して、アブソリュートエンコーダと工作機械間
の原点位置のずれをなくす(ステップS503)。
Subsequently, the CPU 16 corrects the current position data X of the code plate 10 of the absolute encoder according to the set virtual origin position data Xz as shown in the following equation, and sets the origin between the absolute encoder and the machine tool. The position shift is eliminated (step S503).

【0026】 リニアエンコーダの場合: Y=X−Xz ロータリーエンコーダの場合: X≧XzならばY=X
−Xz X<XzならばY=P+X−Xz ここで、Xはアブソリュートエンコーダの符号板10の
現在位置を示す絶対位置データ、Yは補正後の現在位置
を示す絶対位置データ、Xzは前回設定の仮想原点位置
データで、仮想原点が設定されていなければXz=0、
Pはロータリーンコーダの出力パルス数である。
In case of linear encoder: Y = X−Xz In case of rotary encoder: Y = X if X ≧ Xz
-Xz If X <Xz, Y = P + X-Xz Here, X is absolute position data indicating the current position of the code plate 10 of the absolute encoder, Y is absolute position data indicating the corrected current position, and Xz is the previous setting. If the virtual origin is not set in the virtual origin position data, Xz = 0,
P is the number of output pulses of the rotary coder.

【0027】ステップS503で補正された絶対位置デ
ータYは、インターフェイス回路18に出力され(ステ
ップS504)、インターフェイス回路108を介して
NC側に出力される(ステップS505)。
The absolute position data Y corrected in step S503 is output to the interface circuit 18 (step S504) and output to the NC side via the interface circuit 108 (step S505).

【0028】図3は、新たに仮想原点を設定する場合の
割り込み動作(Interrupt)を示すフローチャ
ートである。この実施例において仮想原点を設定するに
は、仮想原点としたい位置に符号板10があるときに、
プッシュスイッチ15を操作する。すると、プッシュス
イッチ15から割り込み信号がCPU16に入力され、
図3の割り込みシーケンスが開始される。
FIG. 3 is a flowchart showing an interrupt operation (Interrupt) when a new virtual origin is set. To set the virtual origin in this embodiment, when the code plate 10 is located at a position desired to be the virtual origin,
The push switch 15 is operated. Then, the interrupt signal is input from the push switch 15 to the CPU 16,
The interrupt sequence of FIG. 3 is started.

【0029】まず、CPU16はステップS502と同
様にして符号板10の現在位置を読み取り、この読み取
った絶対位置データを新たな原点を示す絶対位置データ
XzとしてXzの値を更新し(ステップS506)、こ
の更新した値を次回の電源投入後にも有効とするため不
揮発性メモリ17に記憶する(ステップS507)。
First, the CPU 16 reads the current position of the code plate 10 as in step S502, updates the value of Xz by using the read absolute position data as absolute position data Xz indicating a new origin (step S506), The updated value is stored in the non-volatile memory 17 so as to be valid after the next power-on (step S507).

【0030】次に、この仮想原点の補正動作を図4及び
図5に基づいて説明する。図4(a)は、リニアエンコ
ーダについてのもので、ヘッド11で検出された信号が
CPU16で合成され、絶対位置を示すバイナリーデー
タに変換された信号と符号板10との位置関係を示す図
であり、例えば、100から500までの絶対位置信号
が符号板10に対応づけられているものとする。
Next, the correction operation of the virtual origin will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4A is for a linear encoder, and is a diagram showing the positional relationship between the signal detected by the head 11 and converted by the CPU 16 into binary data indicating the absolute position and the code plate 10. It is assumed that, for example, absolute position signals from 100 to 500 are associated with the code plate 10.

【0031】この状態で、上述した割り込み動作が行わ
れ、符号板10の300の位置でプッシュスイッチ15
が操作され、仮想原点位置として指定されたものとす
る。
In this state, the interrupt operation described above is performed, and the push switch 15 is moved to the position 300 of the code plate 10.
Is operated and is designated as the virtual origin position.

【0032】CPU16は上述の式に従った演算を行
い、前記100〜500のデータは、仮想原点位置の値
の300だけそれぞれシフトされ、図4(b)に示すよ
うに、−200〜200のデータに変換される。
The CPU 16 performs the calculation according to the above equation, and the data of 100 to 500 are shifted by the value 300 of the virtual origin position, respectively, and as shown in FIG. Converted to data.

【0033】このようにして、仮想原点位置に応じて、
ある区間のバイナリーデータが別の区間のバイナリデー
タに変換されたこととなる。
In this way, according to the virtual origin position,
This means that the binary data in one section has been converted into the binary data in another section.

【0034】アブソリュートエンコーダがロータリーエ
ンコーダである場合には、図5に示すように、例えば出
力パルス数Pが401で、バイナリデータの200の位
置が仮想原点位置として指定された場合には、CPU1
6により上述の式に従った演算がなされ、符号板10の
各位置に対応付けられたバイナリデータは図5(a)か
ら図5(b)のように変更され、設定された仮想原点位
置まで符号板10の原点位置が移動したこととなる。
When the absolute encoder is a rotary encoder, as shown in FIG. 5, for example, when the output pulse number P is 401 and the binary data position 200 is designated as the virtual origin position, the CPU 1
6, the binary data associated with each position of the code plate 10 is changed as shown in FIG. 5 (a) to FIG. 5 (b) until the set virtual origin position. This means that the origin position of the code plate 10 has moved.

【0035】第1実施例のアブソリュートエンコーダに
よれば、符号板10からの出力データと絶対位置を示す
バイナリーデータとの対応関係を任意に変化させること
が可能となり、アブソリュートエンコーダ側の簡単な操
作により、符号板10上の原点位置を工作機械の原点位
置に合致させることができるので、原点設定作業の負担
を大幅に軽減することができる。
According to the absolute encoder of the first embodiment, the correspondence relationship between the output data from the code plate 10 and the binary data indicating the absolute position can be changed arbitrarily, and the simple operation on the absolute encoder side makes it possible. Since the origin position on the code plate 10 can be matched with the origin position of the machine tool, the burden of the origin setting work can be significantly reduced.

【0036】次に、この発明の第2実施例について説明
する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0037】図6はこの発明の第2実施例のアブソリュ
ートエンコーダを示すブロック図である。この実施例
は、仮想原点の設定時にM系列信号S2をバイナリデー
タに変換する変換テーブル自体を書き換えることによ
り、CPU16での前述の式の演算を不要にしたもので
ある。図6において、図1の実施例と共通する構成要素
には同一の符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 6 is a block diagram showing an absolute encoder according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the conversion table itself for converting the M-sequence signal S2 into binary data is rewritten at the time of setting the virtual origin, so that the CPU 16 does not need to calculate the above equation. 6, the same components as those of the embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0038】シフトレジスタ13の出力端子は、入力信
号の切替を行うマルチプレクサ22の入力端子に接続さ
れているとともに、M系列信号を発生するM系列発生回
路19の入力端子に接続されている。M系列発生回路1
9の出力端子はマルチプレクサ22の入力端子に接続さ
れている。マルチプレクサ22の出力端子は変換テーブ
ル14のアドレス入力端子に接続され、一方バイナリデ
ータを発生するバイナリ発生回路(バイナリ信号発生手
段)20(バイナリカウンタにより構成される)の出力
端子は変換テーブル(記憶手段)14のデータ入力端子
に接続されている。変換テーブル14、M系列発生回路
19、バイナリ発生回路20及びマルチプレクサ22の
動作を制御する制御信号を発生するコントローラ(アド
レス変更手段)21の出力端子が、上記各回路の制御端
子にそれぞれ接続されている。
The output terminal of the shift register 13 is connected to the input terminal of the multiplexer 22 that switches the input signal, and is also connected to the input terminal of the M sequence generation circuit 19 that generates the M sequence signal. M series generation circuit 1
The output terminal of 9 is connected to the input terminal of the multiplexer 22. The output terminal of the multiplexer 22 is connected to the address input terminal of the conversion table 14, while the output terminal of the binary generation circuit (binary signal generation means) 20 (composed of a binary counter) for generating binary data is the conversion table (storage means). ) 14 data input terminals. The output terminals of a controller (address changing means) 21 for generating control signals for controlling the operations of the conversion table 14, the M-sequence generation circuit 19, the binary generation circuit 20, and the multiplexer 22 are connected to the control terminals of the respective circuits. There is.

【0039】図7は、M系列発生回路19の具体的構成
を示す回路図である。図7において、コントローラ21
の各出力信号hold,load,shift、並びに
シフトレジスタ13から出力される4ビッドのビッドパ
ラレルのM系列信号D0,D1,D2,D3は、それぞ
れ並列に設けられたAND回路N1〜N12に入力され
る。AND回路N1〜N12の出力端子は、3入力OR
回路O1〜O4の各入力端子にそれぞれ接続されてい
る。OR回路O1〜O4の出力端子は、それぞれDフリ
ップフロップ回路D1〜D4の入力端子Dに接続されて
いる。Dフリップフロップ回路D1〜D4の出力端子Q
からはマルチプレクサ22を介して変換テーブル14の
アドレス入力端子に入力されるアドレス信号A3〜A0
がそれぞれ出力される。また、Dフリップフロップ回路
D1の出力端子Qは、AND回路N1の一方の入力端子
と排他的OR回路Eの一方の入力端子とにそれぞれ接続
されている。Dフリップフロップ回路D2の出力端子Q
は、AND回路N3,N4の一方の入力端子と、排他的
OR回路Eの他方の入力端子にそれぞれ接続されてい
る。排他的OR回路Eの出力端子はAND回路N12の
一方の入力端子に接続されている。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific structure of the M-sequence generation circuit 19. In FIG. 7, the controller 21
Output signals hold, load, shift of the above and the 4-bit bid parallel M-sequence signals D0, D1, D2, D3 output from the shift register 13 are input to AND circuits N1 to N12 provided in parallel, respectively. It The output terminals of the AND circuits N1 to N12 are three-input OR
It is connected to each input terminal of the circuits O1 to O4. The output terminals of the OR circuits O1 to O4 are connected to the input terminals D of the D flip-flop circuits D1 to D4, respectively. Output terminals Q of D flip-flop circuits D1 to D4
From the address signals A3 to A0 input to the address input terminals of the conversion table 14 via the multiplexer 22.
Are output respectively. The output terminal Q of the D flip-flop circuit D1 is connected to one input terminal of the AND circuit N1 and one input terminal of the exclusive OR circuit E, respectively. Output terminal Q of D flip-flop circuit D2
Are connected to one input terminal of the AND circuits N3 and N4 and the other input terminal of the exclusive OR circuit E, respectively. The output terminal of the exclusive OR circuit E is connected to one input terminal of the AND circuit N12.

【0040】次に動作について説明する。図8は第2実
施例のアブソリュートエンコーダの動作を示すフローチ
ャートである。図8のフローチャートにおいて、図2の
フローチャートと同一の動作には同一のステップ番号を
付し、その説明を省略する。第2実施例の動作で第1実
施例の動作と異なるのは、ステップS508の変換テー
ブル14の書き換え動作だけであるから、以下このステ
ップS508につき説明する。
Next, the operation will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the absolute encoder of the second embodiment. In the flowchart of FIG. 8, the same operations as those in the flowchart of FIG. 2 are designated by the same step numbers, and the description thereof will be omitted. The operation of the second embodiment differs from the operation of the first embodiment only in the operation of rewriting the conversion table 14 in step S508, and therefore step S508 will be described below.

【0041】まず、M系列発生回路19の動作につき説
明する。図9は図7に示したM系列発生回路19の動作
の一例を示すタイミングチャートである。図9に示すよ
うにM系列発生回路19の出力信号A3〜A0は、M系
列信号D3〜D0に応じてコントローラ21からの出力
信号hold,load,shiftにより制御でき、
shift信号の長さにより、0001から始まり、0
010,0100,1001,…,1010まで順次発
生させることができる。
First, the operation of the M-sequence generation circuit 19 will be described. FIG. 9 is a timing chart showing an example of the operation of the M-sequence generation circuit 19 shown in FIG. As shown in FIG. 9, the output signals A3 to A0 of the M-sequence generation circuit 19 can be controlled by the output signals hold, load, and shift from the controller 21 according to the M-sequence signals D3 to D0.
Depending on the length of the shift signal, it starts at 0001 and becomes 0
010, 0100, 1001, ..., 1010 can be sequentially generated.

【0042】図10の表1はM系列信号が4ビットであ
る場合の書き換え前の変換値を表し、図10の表2は書
き換え後の変換値を表す。操作者が仮想原点を設定する
ためにプッシュスイッチ15を操作したときの符号板1
0の位置のM系列信号が0001であったとする。この
場合には、書き換え前の変換テーブル14の出力は10
11となるが、書き換え後はこの符号板10の位置が仮
想原点となるので表2に従って0000のバイナリーコ
ード(バイナリデータ)が変換テーブル14から出力さ
れる。この変換テーブル14の書き換えは次のように行
われる。
Table 1 in FIG. 10 shows the converted values before rewriting when the M-sequence signal has 4 bits, and Table 2 in FIG. 10 shows the converted values after rewriting. Code plate 1 when the operator operates the push switch 15 to set the virtual origin
It is assumed that the M-sequence signal at the position of 0 is 0001. In this case, the output of the conversion table 14 before rewriting is 10
However, after rewriting, the position of the code plate 10 becomes the virtual origin, so that a binary code of 0000 (binary data) is output from the conversion table 14 according to Table 2. The conversion table 14 is rewritten as follows.

【0043】プッシュスイッチ15が押されると、CP
U16及びコントローラ21に割り込み信号がプッシュ
スイッチ15から入力される。そして、割り込み信号を
入力したコントローラ21は、制御信号をマルチプレク
サ22,M系列発生回路19,変換テーブル14,バイ
ナリ発生回路20に出力する。マルチプレクサ22は、
コントローラ21からの制御信号により切り換えが行わ
れ、M系列発生回路19が接続される。その結果、シフ
トレジスタ13からのM系列信号S2は、M系列発生回
路19に出力され、M系列発生回路19は、シフトレジ
スタ13からのM系列信号S2に基づいて出力信号A3
〜A0を発生するようになり、この出力信号A3〜A0
を、マルチプレクサ22を経て、変換テーブル14に出
力される。また、変換テーブル14はコントローラ21
からの制御信号によりライトモード(書き込みモード)
に切り換わる。
When the push switch 15 is pressed, the CP
An interrupt signal is input to the U 16 and the controller 21 from the push switch 15. Then, the controller 21 to which the interrupt signal is input outputs the control signal to the multiplexer 22, the M-sequence generation circuit 19, the conversion table 14, and the binary generation circuit 20. The multiplexer 22 is
Switching is performed by a control signal from the controller 21, and the M-sequence generation circuit 19 is connected. As a result, the M-sequence signal S2 from the shift register 13 is output to the M-sequence generation circuit 19, and the M-sequence generation circuit 19 outputs the output signal A3 based on the M-sequence signal S2 from the shift register 13.
.About.A0 are generated, and the output signals A3 to A0 are generated.
Is output to the conversion table 14 via the multiplexer 22. Further, the conversion table 14 is the controller 21.
Write mode (write mode) by control signal from
Switch to.

【0044】さらに、CPU16はプッシュスイッチ1
5からの割り込み信号を入力すると、ヘッド11に対し
現在位置の読み込み指令を発し、ヘッド11は、符号板
10のM系列信号をシフトレジスタ13に出力する。シ
フトレジスタ13からのM系列信号S2はM系列発生回
路19に読み込まれる(図7、図9でhold=L、l
oad=H、shift=L)。M系列発生回路19
は、読み込まれたM系列信号に基づいて、順次、M系列
信号を発生する(図7、図9でhold=L、load
=L、shift=H)。M系列発生回路19でM系列
信号を順次発生させると同時に、バイナリ発生回路20
でも0000,0001,0010,0011・・・と
バイナリデータを発生させる。M系列発生回路19がM
系列信号を発生させるタイミングと、バイナリ発生回路
20がバイナリデータを発生させるタイミングとは、コ
ントローラ21から出力される制御信号によって制御さ
れる。このようにして4ビットの場合図10の表1から
表2へと変換テーブル14の中身が書き換えられる。
Further, the CPU 16 uses the push switch 1
When the interrupt signal from 5 is input, a read command for the current position is issued to the head 11, and the head 11 outputs the M series signal of the code plate 10 to the shift register 13. The M-sequence signal S2 from the shift register 13 is read into the M-sequence generation circuit 19 (hold = L, l in FIGS. 7 and 9).
oad = H, shift = L). M sequence generation circuit 19
Sequentially generates M-sequence signals based on the read M-sequence signals (hold = L, load in FIGS. 7 and 9).
= L, shift = H). The M-sequence generation circuit 19 sequentially generates M-sequence signals, and at the same time, the binary generation circuit 20
However, binary data is generated as, 000,0001,0010,0011 .... M series generator 19 is M
The timing for generating the series signal and the timing for the binary generation circuit 20 to generate the binary data are controlled by the control signal output from the controller 21. In this way, in the case of 4 bits, the contents of the conversion table 14 are rewritten from Table 1 to Table 2 in FIG.

【0045】変換テーブル14が書き換えられた後、コ
ントローラ21からの制御信号により、変換テーブル1
4はリードモード(読み込みモード)に切り換わり、マ
ルチプレクサ22はシフトレジスタ13からのM系列信
号S2を直接変換テーブル14に入力するように切り換
わる。
After the conversion table 14 is rewritten, the conversion table 1 is converted by the control signal from the controller 21.
4 switches to the read mode (read mode), and the multiplexer 22 switches to input the M-sequence signal S2 from the shift register 13 directly to the conversion table 14.

【0046】プッシュスイッチ15が押されないとき
(通常時)には、シフトレジスタ13からのM系列信号
は、マルチプレクサ22、変換テーブル14に出力され
る。
When the push switch 15 is not pressed (normal time), the M series signal from the shift register 13 is output to the multiplexer 22 and the conversion table 14.

【0047】第2実施例のアブソリュートエンコーダに
よれば、仮想原点の設定時に変換テーブル14自体を書
き換えることによりCPU16での前述の式の演算を不
要にし、簡単な構成で符号板10からの出力データとバ
イナリデータとの対応関係を任意に変化させることがで
きる。
According to the absolute encoder of the second embodiment, the conversion table 14 itself is rewritten at the time of setting the virtual origin, so that the CPU 16 does not need to calculate the above equations, and the output data from the code plate 10 can be simply structured. And the binary data can be arbitrarily changed.

【0048】なお、前述の実施例においてハードウエア
を構成する各要素は同様の機能を発揮する他の構成要素
に置き換えてもよく、例えば原点設定手段としてプッシ
ュスイッチ15に代えてポテンショメータを用いてもよ
い。
Incidentally, in the above-described embodiment, each element constituting the hardware may be replaced with another element exhibiting the same function. For example, a potentiometer may be used as the origin setting means instead of the push switch 15. Good.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明のア
ブソリュートエンコーダによれば、符号板からの出力デ
ータとバイナリーデータとの対応関係を任意に変化させ
ることが可能になり、アブソリュートエンコーダ側だけ
の簡単な操作により、符号板上の原点位置を工作機械の
原点位置に合致させることができるので、原点設定作業
の負担を大幅に軽減することができる。
As described above, according to the absolute encoder of the first aspect of the invention, the correspondence between the output data from the code plate and the binary data can be arbitrarily changed, and only the absolute encoder side can be changed. Since the origin position on the code plate can be matched with the origin position of the machine tool by a simple operation of, the load of the origin setting work can be greatly reduced.

【0050】請求項2の発明のアブソリュートエンコー
ダによれば、スイッチにより簡便に原点を設定できる。
According to the absolute encoder of the second aspect of the present invention, the origin can be easily set by the switch.

【0051】請求項3の発明のアブソリュートエンコー
ダによれば、ポテンシオメータにより簡便に原点を設定
できる。
According to the absolute encoder of the third aspect of the present invention, the origin can be easily set by the potentiometer.

【0052】請求項4の発明のアブソリュートエンコー
ダによれば、アドレス変更手段により、原点設定手段を
用いて設定した仮想原点位置情報に基づいて、バイナリ
データ発生手段により発生されたバイナリデータを記憶
手段に記憶させるアドレスを変更するように構成したの
で、簡単な構成で符号板からの出力データとバイナリデ
ータとの対応関係を任意に変化させることができる。
According to the absolute encoder of the fourth aspect of the present invention, the binary data generated by the binary data generating means is stored in the storage means by the address changing means based on the virtual origin position information set by the origin setting means. Since the address to be stored is changed, the correspondence between the output data from the code plate and the binary data can be arbitrarily changed with a simple structure.

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

【図1】図1はこの発明の第1実施例のアブソリュート
エンコーダを示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an absolute encoder according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は第1実施例の動作を示すフローチャート
である。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the first embodiment.

【図3】図3は第1実施例の割り込み動作を示すフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an interrupt operation of the first embodiment.

【図4】図4は第1実施例のリニアエンコーダの仮想原
点の補正動作の結果の1例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a result of a virtual origin correction operation of the linear encoder of the first embodiment.

【図5】図5は第1実施例のロータリーエンコーダの仮
想原点の補正動作の結果の1例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a result of a virtual origin correction operation of the rotary encoder of the first embodiment.

【図6】図6はこの発明の第2実施例のアブソリュート
エンコーダを示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an absolute encoder according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図7は第2実施例のM系列発生回路を示す回路
図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an M-sequence generation circuit of a second embodiment.

【図8】図8は第2実施例の動作を示すフローチャート
である。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the second embodiment.

【図9】図9はM系列発生回路の動作を示すタイミング
チャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the M-sequence generation circuit.

【図10】図10はM系列信号が4ビットである場合の
書き換え前の変換値の表と書き換え後の変換値の表を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a table of conversion values before rewriting and a table of conversion values after rewriting when the M-sequence signal has 4 bits.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 符号板 11 ヘッド 14 変換テーブル 15 プッシュスイッチ 16 CPU 19 M系列発生回路 20 バイナリ発生回路 21 コントローラ 10 Code Board 11 Head 14 Conversion Table 15 Push Switch 16 CPU 19 M Series Generation Circuit 20 Binary Generation Circuit 21 Controller

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 n次の2進循環乱数数列から作られるア
ブソリュートパターンを有する符号板と、 前記符号板に対する相対移動を検出する検出手段と、 前記検出手段からの検出信号を絶対位置を表すバイナリ
ーデータに変換する信号処理手段とを備えているアブソ
リュートエンコーダにおいて、 前記符号板の任意の位置を仮想原点として設定する原点
設定手段と、 前記原点設定手段によって設定された前記仮想原点の絶
対位置情報に基づいて、前記原点設定手段によって原点
が移動した分だけ前記バイナリーデータをシフトさせる
補正演算手段とを備えていることを特徴とするアブソリ
ュートエンコーダ。
1. A code plate having an absolute pattern made from an n-th order binary cyclic random number sequence, a detection unit for detecting relative movement with respect to the code plate, and a binary signal representing an absolute position of a detection signal from the detection unit. In an absolute encoder provided with a signal processing means for converting into data, an origin setting means for setting an arbitrary position of the code plate as a virtual origin, and absolute position information of the virtual origin set by the origin setting means. An absolute encoder comprising: a correction calculation unit that shifts the binary data by an amount corresponding to the movement of the origin by the origin setting unit.
【請求項2】 前記原点設定手段は、スイッチであるこ
とを特徴とする請求項1記載のアブソリュートエンコー
ダ。
2. The absolute encoder according to claim 1, wherein the origin setting means is a switch.
【請求項3】 前記原点設定手段は、ポテンショメータ
であることを特徴とする請求項1記載のアブソリュート
エンコーダ。
3. The absolute encoder according to claim 1, wherein the origin setting means is a potentiometer.
【請求項4】 前記補正演算手段は、バイナリデータを
発生させるバイナリデータ発生手段と、前記バイナリデ
ータ発生手段により発生した前記バイナリデータを記憶
する記憶手段と、前記原点設定手段によって設定された
前記仮想原点の絶対位置情報に基づいて、前記バイナリ
データ発生手段により発生した前記バイナリデータを前
記記憶手段に記憶させるアドレスを変更するアドレス変
更手段とを備えたことを特徴とする請求項1記載のアブ
ソリュートエンコーダ。
4. The correction calculation means includes binary data generation means for generating binary data, storage means for storing the binary data generated by the binary data generation means, and the virtual data set by the origin setting means. The absolute encoder according to claim 1, further comprising: an address changing unit that changes an address for storing the binary data generated by the binary data generating unit in the storage unit based on absolute position information of the origin. .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007271459A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Koyo Electronics Ind Co Ltd Absolute encoder
WO2021124603A1 (en) * 2019-12-16 2021-06-24 株式会社日立産機システム Motor control device and motor control method
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