JPS62187212A - 位相差補正付位置検出器 - Google Patents

位相差補正付位置検出器

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JPS62187212A
JPS62187212A JP2902286A JP2902286A JPS62187212A JP S62187212 A JPS62187212 A JP S62187212A JP 2902286 A JP2902286 A JP 2902286A JP 2902286 A JP2902286 A JP 2902286A JP S62187212 A JPS62187212 A JP S62187212A
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JP
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sine wave
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signal
signals
phase
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JP2902286A
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Tetsuro Sakano
哲朗 坂野
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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  • Optical Transform (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】 産業上の利用分野 本発明は、位置検出器に関し、特にNC等の移動する作
業機械あるいはロボットの腕等の移動位置を検出する検
出器に関する。
従来の技術 従来より、この種の位置検出器は、空間的に90度の位
相差を持った2相の正弦波信号(以下に説明するように
これらをVa及びvbとする)を利用して位置検出を行
っており、通常この種の位置検出器をエンコーダと称し
ている。そして、在来のエンコーダは、例えば発光ダイ
オードからの射出光を、その回転位置が検出されるべき
所定の回転軸に取付けられた回転コード板(通常線回転
コード板の周囲には所定間隔をおいて多数の(例えば2
000個の)スリットが設けられる)に当て、該回転コ
ード板と対向する固定板に設けられたスリットを通過し
た光をフォトダイオード等の受光素子で受光して電圧に
変換し、それによって該回転コード板の回転に応じて該
回転コード板に設けられた相隣接するスリット間隔(1
ピツチ)を1周期とする正弦波信号Va 、Vbを得る
この場合、該2つの正弦波信号Va 、VbにつiXで
空間的に90度の位相差を持たせるために、該固定スリ
ット板に、該回転コード板に設けられたスリット間隔(
1ビツヂ)の整数倍から1/4ピツチだけずれた2個の
スリットを設け、それらの各スリットとそれぞれ対向し
て設けられた各受光素子によって受光されて生じた電気
信号によって該2つの正弦波信号Va 、Vbを得るよ
うにしている(第2図(a )参照)。
次いで、これらの各正弦波信号V a 、 V bをそ
れぞれコンパレータに入力してその出力側からは該正弦
波信号の正・負の値に応じてそれぞれハイレベル及びロ
ウレベルとなる出力信号AP及びBPを作り、■法用力
信号APの立上り時に出力信号BPがハイレベルとなっ
ているとき、■法用力信号BPの立下り時に出力信号A
Pがハイレベルとなっているとき、■該当力信号APの
立下り時に出力信号BPがロウレベルとなっているとき
、■該当力信j+BPの立上り時に出力信号APがロウ
レベルとなっているとき(第2図(b )参照)にはア
ップダウンカウンタを逐次カウントアツプさせる所謂プ
ラスパルスを生じさせ(このことは該回転コード板が一
方向例えば時計方向に回転していることを意味する)、
一方、■法用力信号APの立上り時に出力信号BPがロ
ウレベルとなっているとき、■法用力信号BPの立下り
時に出力信号APがロウレベルとなっているとき、■該
当力信号APの立下り時に出力信号BPがハイレベルと
なっているとき、■類比力信号BPの立上り時に出力信
号APがハイレベルとなっているとき(第2図(C)参
照)には、該アップダウンカウンタを逐次カウントダウ
ンさせる所謂マイナスパルスを生じさせ(このことは該
回転コード板が反対方向例えば反時計方向に回転してい
ることを意味する)、これによって、該回転コード板の
回転角度、従って該回転コード板が取付けられた回転軸
の回転位置を検出(場合によっては該回転コード板の回
転角度を直線状に展開することによって直線状に移動す
る移動体の移動位置を検出)するようにしている。
発明が解決しようとする問題点 上述したように、回転位置すなわち移動体の移動位置は
アップダウンカウンタで検出されることとなるが、この
アップダウンカウンタをカウントアツプ、カウントダウ
ンさせるパルスは、上記2つの正弦波信号Va 、Vb
を各々入力したコンパレータの出力信QAP、BPの一
方の出力状態と、他方の出ツノ信号の立下り、立上りに
よって発生ずるものであるから、上記2つの正弦波信号
が正確に90度の位相差がないと正確な位置を検出する
ことができない。そのため、従来は発光ダイオードの向
きを調整し、2つの正弦波信号va 、 vbが90瓜
の位相差になるように調整していたが、固定される発光
ダイオードの向ぎを調整することは非常に困難で、その
作業に時間と労力を要していた。
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、簡
単に2つの正弦波信号Va 、Vbの位相差を90度に
調整できるような位相差補正付位置検出器を提供するこ
とにある。
問題点を解°決するための手段 本発明は、空間的に90度の位相差を持つ2相の正弦波
信鳥を用いて移動体の位置を検出する位置検出器におい
て、上記2相の各々の正弦波信号の大きさを可変できる
調整回路と、該調整回路で調整された2つの信号を足し
合せて合成信号を作る合成回蕗とを設け、元の正弦波信
号のどちらか一方に対し上記調整回路を調整し上記合成
回路からの合成信号の位相差が正確に90度になるよう
調整できるようにすることにより、上記問題点を解決し
た。
作  用 回転コード板及び該回転コード板と対向する固定板に設
けられたスリットを通過した光を受光素子で受光して電
圧に変換して得られたスリット間隔(1ピツチ)を1周
期とする正弦波信号■a。
vbを Va=Vcosθ ■b=■Sin (θ+ε) とする。なお、■は一定値、θはエンコーダ。
シャフトの電気角換算の回転角、εは位相差誤差とする
そこで、上記2つの正弦波信号Va 、Vbを使用し、
次の第(1)式で示すような合成信号ysを作る。
Vs =Ka Va +Kb Vb =V(Kacosθ+1(bsin(θ+ε))=y(
Kacosθ+Kb  (sinθ cosε+COS
θ Sinε) ) =V ((Ka +Kb sinε) CO3θ+Kb
 cos εsinθ) ・・・・・・(1) ここで、Ka、Kbは可変な係数であり、該係数を次の
ような値となるよう調整すると、Ka=−tanε Kb=1/cos  ε ・・・・・・ (2) 上記第(1)式に第(2)式を代入すれば、Vs =V
 ((−tanε+(SiOε/CO8θ))co’s
θ+(1/cos 6 ) cos 6sinθ)= 
■sinθ ・・・・・・(3) となり、合成信JEj■3は元の正弦波信号Vaと90
度の位相がずれたものとなる。
すなわち、元の正弦波信号Va 、Vbの大きさを(K
a 、Kbで)調整し、加算して合成信号■Sを得れば
元の制限波信号Vaと90度位相差のある信号を得るこ
とができる。
そこで、本発明は、上記調整回路によって2つの正弦波
信号Va 、Vbの大きさを調整して、上記合成回路に
よって調整された2つの信号を加算して合成信号Vsを
得て、該合成信号VSが元の正弦波信号Va 、Vbの
どららか一方と90度の位相差になるように上記調整回
路を調整すれば良い(結果的には正弦波信号Va 、V
bの増幅度はKa =−tan ε、 Kb −1/c
os εとなる)。その結果、正確に90度位相差のあ
る2つの正弦波信号VSとVa  (またはVb )を
得ることができる。
実施例 第1図は本発明の一実施例の要部を示す電気回路図で、
1は回転コード板及び固定板に設けられたスリットを通
過した光を受光素子で受光して電圧に変換した一方の正
弦波信号vaの大きさを調整するための調整回路で、2
は他方の正弦波信号vbの大きさを調整するための調整
回路で、3は該2つの調整回路1.2から出力される信
号を加算して合成する合成回路である。R1−R5゜R
’  1は抵抗、VRl、VR2は可変抵抗、01〜Q
3は演算増幅器であり、抵抗R1とR’  1は同じ値
の抵抗で、これら抵抗R1とR’  1と演算増幅器Q
1とで入力正弦波信号Va値の符号を反転する符号変換
器を構成しており、その結果、可変抵抗vR1の両端に
は正弦波信号の+yaから−yaの電圧が印加され、可
変抵抗VRIでその出力V1が調整されるようになって
いる。これは、第(2)式で示ずように、位相誤差εが
プラスにもマイナスにもなることから、正弦波信号Va
の大きさを変えるKaの値がプラスにもマイナスにもな
ることから設けられているものである。
また、正弦波信号vbは調整回路2の可変抵抗VR2に
よってその増幅度、すなわち正弦波信号vbの大きさを
変えて出力■2を出すようになっており、合成回路3は
これら調整回路1,2の出力V1.V2を加算して出力
するようになっている。
そこで、合成回路3の出力VSは次のようになる。
Vs =−(Vl (R5/R3) +V2 (R5/R4))   ・・・・・・(4)ま
た、調整回路2の出力■2は V2=−Vb  (VR2/R2)  −−・・−(5
)であるから、第(4)式に第(5)式を代入し、合成
信号VSは Vs =−Vl (R5/R3) +Vb  (VR2/R2)  (R5/R4)・・・
・・・ (6) となる。
そこで、上記第(6)式を分析すると、上記調整回路v
1の値は正弦波信号を+Vaから−Vaまで比例的に上
記可変抵抗VR1によって調整できるものであるから、
第(6)式の右辺の第1項は一方の正弦波信号Vaの大
きさを可変抵抗VR1によって調整できることを意味し
ている。また、第(6)式の右辺の第2項は可変抵抗V
R2によって他方の正弦波信号vbの大きさを調整でき
ることを意味するから、正弦波信号■aと合成信号Vs
をオシロスコープ等で観察しながら、両信号Va 、V
sが位相差90度になるよう上記可変抵抗VR1,VR
2を調整すればよい。
このことによって、正確に90度の位相差のある正弦波
信号va 、vsを簡単に得ることができる。
発明の効果 以上述べたように本発明は、90度の位相差をもつ2相
の正弦波信号を調整回路の調整によって簡単に作れる位
置検出器であるから、従来のよう′に、発光ダイオード
の向きを調整し2つの正弦波信号が90度の位相差にな
るように調整する必要がないから、位置検出器の製造が
簡単であり、また、製造後位相差がずれても簡単に調整
し90度の位相差をもたせるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例における要部電気回路図、
第2図 (a)、(b)、(c)は従来の位置検出器に
おける動作説明図である。 1.2・・・調整回路、3・・・合成回路、R1−R5
゜R’ 1・・・抵抗、VRl、VR2・・・可変抵抗
、Q1〜Q3・・・演算増幅器。 第1図 71 g@*”’ 2詞匁a務 第2図 (α) (b) (C) 一辺力向【二回転

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)空間的に90度の位相差を持つ2相の正弦波信号
    を用いて移動体の位置を検出する位置検出器において、
    上記2相の各々の正弦波信号の大きさを可変できる調整
    回路と、該調整回路で調整された2つの信号を足し合せ
    て合成信号を作る合成回路とを有し、元の正弦波信号の
    どちらか一方に対し上記調整回路を調整し上記合成回路
    からの合成信号の位相差が正確に90度になるように調
    整できるようしたことを特徴とする位相差補正付位置検
    出器。
  2. (2)上記調整回路の一方は入力正弦波信号の符号を符
    号反転回路で反転させ可変抵抗の両端に元の正弦波信号
    と反転した正弦波信号とを印加して可変抵抗の抵抗値を
    変え正弦波信号の大きさを変え、他方の調整回路は他方
    の入力正弦波信号を可変抵抗で増幅度を変えられる増幅
    器によつて構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の位相差補正付位置検出器。
JP61029022A 1986-02-14 1986-02-14 位相差補正付位置検出器 Expired - Lifetime JPH067060B2 (ja)

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JP61029022A JPH067060B2 (ja) 1986-02-14 1986-02-14 位相差補正付位置検出器

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JP61029022A JPH067060B2 (ja) 1986-02-14 1986-02-14 位相差補正付位置検出器

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JPS62187212A true JPS62187212A (ja) 1987-08-15
JPH067060B2 JPH067060B2 (ja) 1994-01-26

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ID=12264788

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6484115A (en) * 1987-09-28 1989-03-29 Yaskawa Denki Seisakusho Kk Signal detecting circuit
JPH03170011A (ja) * 1989-11-29 1991-07-23 Okuma Mach Works Ltd 位置検出装置における誤差検出方法及び自動誤差補正機能付き位置検出装置
JPH04134015U (ja) * 1991-05-31 1992-12-14 横河電機株式会社 光学式エンコ―ダ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2818742A1 (de) * 1977-05-11 1978-11-16 Rieder Geraet zur laengenmessung

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