JPS60162922A - 回転体の回転検出用パルスエンコ−ダ - Google Patents

回転体の回転検出用パルスエンコ−ダ

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JPS60162922A
JPS60162922A JP1710484A JP1710484A JPS60162922A JP S60162922 A JPS60162922 A JP S60162922A JP 1710484 A JP1710484 A JP 1710484A JP 1710484 A JP1710484 A JP 1710484A JP S60162922 A JPS60162922 A JP S60162922A
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JP
Japan
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rotating body
circuit
rotation
sensor
sampling
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Pending
Application number
JP1710484A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ishida
宏 石田
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
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Publication of JPS60162922A publication Critical patent/JPS60162922A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、回転体の回転検出用のパルスエンコーダに関
する。
本発明によるパルスエンコーダは、回転体の回転数を計
数すると共に更に1回転以内の回転角度をも検出できる
ようにした、いわゆる全ストロークアブソリュートパル
スエンコーダ、スなわち、1回転以上回転した場合でも
回転数と回転角度を合せた全ストロークが検出でき、角
度を単なる増分値のみではなく、最終的な給体角度値と
して検出できる形式のパルスエンコーダであって、例え
ばロゲットの腕の位置の検出制御などに利用されるもの
である。
そして本発明は特に、上述したパルスエンコーダを構成
する回転数計数装置についての改良にがかるものである
従来技術 従来との種の検出装置としては、モーターの入力軸と出
力軸との間に減速装置を介在させ(例えばモーターが1
000回転する間に出力軸を1回転させる)、該出力軸
にレゾルバを設けることによってモーターの回転数と1
回転以内の回転角度とを検出する装置があるが、かかる
装置においては、多段減速装訝、レゾルバ、位相検出回
路々どを要し、構成が比較的複雑であり、必ずしも満足
なものが得られていない。
発明の目的 本発明の目的は、回転体の回転を検出するセンサからの
信号を・ぐルス論理処理し、回転体の回転方向によって
アップダウン計数するカウンタ回路によって回転体の回
転数を積算すると共に、該回転体の1回転以内の回転角
度をも検出するようにシタ全ストロークアプソリュート
ノクルスエンコーダにおいて、該カウンタ回路を、電池
を電源とし相補形MO8電界効果トランソスタを用いた
集積回路(CMO8回路)からなシ、サンプリング信号
発生回路を有するものによって構成すると共に、U字形
コアをもつコイルからなるセンサに直列抵抗を介して、
i)【サンプリング信号発生回路によ多発生されるサン
ゾリングツ4ルスを供給して該センサをサンプリング作
動させるという構想にもとづき、CMO8集積回路の電
源としての電池の消耗を低減させつつ、簡単な構成のセ
ンサにより、に電源の投入がない状態において回転数の
監視が適正に行われ得るようにし、全ストロークアブソ
リュート形式のパルスエンコーダにおける回転数計数装
置として有利なものを得ることにある。
発明の構成 本発明においては、回転軸に取り付けられ、その外周の
所定の範囲に亘って磁性体の突出部を有する回転体、回
転体に対向し所定の相異なる2つの位置においてそれぞ
れ回転に対応する信号を発生するようにした、U字形コ
アをもつコイルから々る2個の回転検出用センサ、該セ
ンサとこれに直列に接続された抵抗との中間点から出力
電圧をとり出してこれをパルス論理処理し、回転体の回
転数をその回転方向によってアップダウン計数する相補
形Mo s 電界効果トランジスタを用いた集積回路か
らなるカウンタ回路であって、該センサと該抵抗との直
列回路にサンプリングパルスを与えて該センサをサンプ
リング作動させるサンプリング信号発生回路を有するも
の、および、該集積回路への供給電源となる電池とを具
備する回転体の回転検出用パルスエンコーダが提供され
る。
実施例 1 第1図は、本発明にかかるパルスエンコー痙購成の
一実施例を示すブロック線図であって、モーター等の回
転軸に設けられ、その半円周に亘ってフェライト々どの
磁性体2を有する歯車などの回転体1に対向し、所定の
相異なる2つの位置において(例えば第1〜2図に示さ
れるように90°だけずらせた位置において)回転に対
応する信号を発生する2個の回転検出用センサ3,4を
設け、該センサ3,4とこれらセンサに直列に接続され
た抵抗71.72との中間点からとυ出した出力電圧を
、CMO8集積回路からなるカウンタ回路5に入力させ
てパルス論理処理1/、回転体の1回転に対し1個発生
するパルスを利用して回転体の回転数をアップダウン計
数(例えば回転体が右回転をする時はアップす女わち加
算を行い、左回転をする時はダウンすなわち減算を行う
)して、回転体の回転数を積算する。6は該CMO8集
積回路への供給電源となる電池(例えば+3.4V)で
あり、該センサ3,1は該CMO8集積回路によ多構成
されたサンプリング信号発生回路(第4図に示されるよ
うに、発振器57の出力を微分回路581、インバータ
566などを通して所望のサンゾリングツ4ルスSLP
を発生させる回路)からのサンプリングパルスSLPに
よって作動する。
一方上記モータの回転軸に設けられたコード板8とそれ
に対向して設けられた検出装置(第1図の実施例では、
発光ダイオード群91とそれに対応する受光素子群92
とからなる)とによって、′ 1回転以内の回転角度を
検出する回転角度検出装置9を構成する。
そして上記カウンタ回路5の出力と該回転角度検出装置
9の出力とは並列的に出力回路11に入力され、その出
力側において、回転数と1回転以内の回転角度とに対応
する信号をえて、例えば口ポットの制御装置に現在位置
をよみとらせる。
なお10は上記回転角度検出装f19からの信号を増巾
する増巾器であって、上記発光ダイオード群91、増巾
器10、出力回路11の電源としてはNC電源(数値制
御装置の共通電源であって例えば+5V)を用いる。
第2図は、回転体の回転に対応する信号全回転検出用セ
ンサ3,4で発生させる回路の一具体例を示すもので、
回転体1の外周にはその半円周に亘って例えばフェライ
トからなる磁性体2?:取付け、該回転体に対向して互
に90°だけ位置をずらせて、例えばフェライトからな
るU字形コアをもつコイルからなる回転検出用センサ3
,4を設ける。
該センサ3,4には、上記サンプリング信号発生回路に
おいて発生するサンプリングパルスSLPをそれぞれ抵
抗71.72を介して供給し、抵抗71とセンサ3との
中間点および抵抗72とセンサ4どの中間点からそれぞ
れ出力電圧をとり出す。
なお該出力電圧を入力させるカウンタ回路5の詳細は第
4図を用いて説明する。
第3図は該サンプリングパルスと該出力電圧との関係を
示すもので、センサと回転体との間のギャップ1が小さ
い(磁性体2がセンサと対向している)時には、センサ
コイルのインダクタンスが犬となシ、直列抵抗を有する
回路の時定数が犬となるので、第3図(a)に示される
サンプリングパルスの減衰は少なく、第3図(b)に示
すような出力電圧波形がえられる。しかしセンサと回転
体との間のギャップVが大きくなると、センサコイルの
インダクタンスが小となシ、該回路の時定数が小となる
ので、第3図(c)に示さね、るようにその出力電圧は
直ちに減衰する。
ここにおいて、回転体の回転を検出するセンサを、サン
プリング信号発生回路において発生されるサンプリング
ツマルスによってサンプリング作動させるため、CMO
8集積回路への供給電源である電池6の消耗を低減させ
ることができる。なう・、図には示されていないが、上
記センサと直列抵抗との中間点からの出力電圧を増巾器
を介してカウンタ回路に入力させる場合には、該増巾器
の電源ニモ該すンプリングノソルスを用いて該増巾器を
サンプリング作動させる。
第4図は、第1図装置におけるカウンタ回路5の一具体
例を示す回路図であって、50は、アップダウン端子U
/D、クロック信号入力端子CLK。
イネーブル端子ENを有するアップダウンカウンタ、5
1,52.56はフリップフロップ153I54はナン
トゲート、55はノアゲート、561゜562.563
,564,565はインノ々−夕である。なおりロック
信号は、発振器57の出力を微分回路582、インバー
タ567などを通してえられるもので、サンプリングパ
ルスSLP、!IJJじ周期で、フリップフロップ51
,52.56およびアップダウンカウンタのクロック信
号入力端子CLKに供給される。
71Jッデフロッデ51.56はラッチ回路の機能ヲ有
するもので、センサ3,4からの出力電圧(すなわち回
転体の磁性体がセンサと対向している期間中、棹3図(
b)に示すようなサンプリングパル2列からなる出力電
圧かえられる)iA、B点から所定のインバータを通し
てフリップフロップ51.56に入力させることによシ
回転体の半回転毎(回転体とセンサとの間のギャップ長
が変化する毎)に高電圧レベルと低電圧レベルを繰返す
周期の長い(回転体の1回転につき1サイクル)ノやル
スとする。フリップフロップ52は、フリップフロップ
51の出力波形を1クロック分だけ遅延させる。ナンド
グー)53.54には、それぞし該フlJツブフロップ
51および52の出力を適宜組合せて入力させることに
よp、フリップフロップから出力される回転体の半回転
毎に1と0を繰返すパルスの立下り時又は立上シ時(い
ずれも回転体の1回転毎に1回づつ生ずる)を検出させ
ル(例工ば立下シパルスとして検出させる)と共に、そ
の時点でのセンサ4の出力状態をもB点から所定のイン
バータを通したフリップフロップ56の出力として入力
させる。このようにしてこの時点でのナントゲート53
.54の出力を一方が1のとき他方を0とし、かつこれ
らの出力を回転体の回転方向によってそれぞれ反転させ
る。
ナンドダート53.54の出力は、ノアケ゛−ト55を
介してアップダウンカウンタ50のイネーブル端子EN
に入力されるので、カウンタ50は回転体が何れの回転
方向に回転しても1回転に1回づつカウンタを動作状態
にする。一方カウンタ50のアップダウン端子U/Dに
は、ナントゲート53の出力のみかインバータ561を
介して入力されるので、例えば回転体が右回転する時は
アップすなわち加算処理を行い、左回転する時はダウン
すなわち減算処理を行う。このようにして回転体が最終
的に何れの方向に何回転したかが積算される。
第5図は、コード板8の一例を示すもので、図示のもの
では光遮断区域81と光透過区域82とを180°毎、
90°毎、45°毎および22.5°毎に4列形成する
ことによってコード板の回転角度に応じて(図示のもの
では一!Lx36o°毎に)4ビット6 の2准将号として所定の信号を発生する。
第6図は上記カウンタ回路5および回転角度検出装置9
からの出力を並列的に出力回路11に入力させる構成の
一例を示すもので、上記カウンタ回路5におけるアップ
ダウンカウンタ50で計数された回転体の回転数に対応
する信号と、発光ダイオードff+’91からの光線を
コード板8を通して受光系子(フォトセンサ)群92で
受光して光電変換し、増巾器10で増巾して見られる1
回転以内の回転角度に対応する信号とを出力回路11に
並列的に入力させ、その出力側から、回転体の回転数と
1回転以内の回転角度とを併せてよみとるものである。
発明の効果 寿命を長くすることができ、更に回転検出用センサを単
にU字形コアをもつコイルによって構成しているので、
全体として経済的で小型の装置をうろことができる。
また、本発明によれば、回転数の計数は、NC電源とは
別個の電池を電源とする回路によって行うことにより、
NC電源の投入がない状態においても回転数の監視を適
正に行ってこれをカウンタに保持しておくことができ、
NC電源投入と同時に作動する1回転以内の回転角度検
出装置と併せることにより、全ストロークアブソリュー
ト形式の回転数および1回転以内の回転角度検出装置と
して有利なものを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明にがかるノ9ルスエンコーダの構成の
一実施例を示すブロック線図、 第2図は、回転体の回転に対応する信号を回転検出用セ
ンサで発生させる回路の一具体例を示す図、 第3 [Lサンプリングパルスの波形と回転検出用セン
サの出力電圧波形とを示す図、 第4図は、第1図装置におけるカウンタ回路の一具体例
を示す図、 第5図は、第1図装置におけるコード板の一例な示す図
、 第6図は、第1図装置における回転角度検出装置、カウ
ンタ回路、およびこれらの出力信号を並列的に入力させ
る出力回路の接続関係の一例を示す回路図である。 (符号の説明) 1・・・回転体、2・・・磁性体、3,4・・・回転検
出用センサ、5・・・カウンタ回路、6・・・電池、7
1゜72・・・抵抗、8・・・コード板、9・・・回転
角度検出装置石、10・・・増巾器、11・・・出力回
路。 特許出願人 ファナック株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 平 岩 賢 三 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也 第2図 第3図 (C)−玉一一」−一

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、回転軸に取シ付けられ、その外周の所定の範囲に亘
    って磁性体の突出部を有する回転体、、回転体に対向し
    、所定の相異なる2つの位置においてそれぞれ回転に対
    応する信号を発生するようにした、U字形コアをもつコ
    イルからなる2個の回転検出用センサ、該センサとこれ
    に直列に接続された抵抗との中間点から出力電圧をとシ
    出してこれをパルス論理処理し、回転体の回転数をその
    回転方向によってアップダウン計数する相補形MO8電
    界効果トランジスタを用いた集積回路からなるカウンタ
    回路であって、該センサと該抵抗との直列回路にサンプ
    リングパルスを与えて該センサをサンプリング作動させ
    るサンプリング信号発生回路を有するもの、および、該
    集積回路への供給電源となる電池とを具備することを特
    徴とする回転体の回転検出用のパルスエンコーダ。
JP1710484A 1984-02-03 1984-02-03 回転体の回転検出用パルスエンコ−ダ Pending JPS60162922A (ja)

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JP1710484A JPS60162922A (ja) 1984-02-03 1984-02-03 回転体の回転検出用パルスエンコ−ダ

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JPS60162922A true JPS60162922A (ja) 1985-08-24

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JP1710484A Pending JPS60162922A (ja) 1984-02-03 1984-02-03 回転体の回転検出用パルスエンコ−ダ

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JP (1) JPS60162922A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS635731U (ja) * 1986-06-30 1988-01-14
JPS6383612A (ja) * 1986-09-29 1988-04-14 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd 多回転式絶対値エンコ−ダ
JPS63185520U (ja) * 1987-05-21 1988-11-29
JPS6453114A (en) * 1987-08-24 1989-03-01 Mitsubishi Electric Corp Multiple rotation detecting device

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