JPS63205507A - アブソリユ−ト位置検出方式 - Google Patents

アブソリユ−ト位置検出方式

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JPS63205507A
JPS63205507A JP62036887A JP3688787A JPS63205507A JP S63205507 A JPS63205507 A JP S63205507A JP 62036887 A JP62036887 A JP 62036887A JP 3688787 A JP3688787 A JP 3688787A JP S63205507 A JPS63205507 A JP S63205507A
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JP
Japan
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absolute
power
pulses
counter
feedback
Prior art date
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Pending
Application number
JP62036887A
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English (en)
Inventor
Keiji Sakamoto
坂本 啓二
Akihito Nakayama
明仁 中山
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Priority to US07/251,377 priority patent/US4897647A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/20Increasing resolution using an n bit system to obtain n + m bits
    • H03M1/202Increasing resolution using an n bit system to obtain n + m bits by interpolation
    • H03M1/206Increasing resolution using an n bit system to obtain n + m bits by interpolation using a logic interpolation circuit
    • 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
    • G01D5/24404Interpolation using high frequency signals
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    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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    • H03M1/24Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/28Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
    • H03M1/30Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental
    • H03M1/303Circuits or methods for processing the quadrature signals

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
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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からの帰還パルス間を内挿し、帰還
パルスと内挿パルスにより高精度に位置を検出するアブ
ソリュート位置検出方式に関する。
従来の技術 絶対位置検出器としてのアブソリュートパルスエンコー
ダは現在検出している位置すなわちアブソリュート値を
電源オフ時にも記憶保持する必要があるため通常バッテ
リーバックアップ方式が用いられている。
一方、高精度に位置を検出するために、最小検出レベル
を上げるための手段として、パルスコーダからの帰還パ
ルス問を内挿する方式も公知である。
発明が解決しようとする問題点 帰還パルス間を内挿する方式の高精度の絶対位置検出器
を得ようとすると、帰還パルスを計数するアブソリュー
トカウンタ、および内挿パルスを計数するカウンタをも
バッテリーバックアップする必、要があるが、内挿弁の
カウンタ及び内挿回路までもバッテリーバックアップす
るようにすると、その消費電力が大きくなるため不経済
であるし、かつ、困難でもある。
そこで、本発明の目的は、内挿弁のアブソリュート値は
バッテリーバックアップせずに、帰還パルスによるアブ
ソリュート値だけをバッテリーバックアップするだけで
、内挿弁のアブソリュート値もいれた高精度のアブソリ
ュート値を検出できるアブソリュート位置検出方式を提
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、検出器からの帰還パルスを計数するアブソリ
ュートカウンタについては電源オフ時にも計数値を保持
するように構成し、電源投入後、最初の帰還パルスが出
るまでに生じる内挿パルスの数とE記アブソリュートカ
ウンタの電源オフ時の値によってアブソリュート位置を
検出するように構成することによって、上記問題点を解
決した。
作用 第1図は、本発明の作用原理を説明する図で、アブソリ
ュートカウンタに入力される検出器からの帰還パルス間
を内挿パルスによってN等分するものとして、今、電源
がオフの状態で、アブソリュートカウンタの記憶してい
る値が8とし、実際、検出器が停止している位置のアブ
ソリュート位置を、Pとする。このPの位置は正確には
不明であるが、アブソリュートカウンタの値が8から8
+1になる簡にあることを意味している。電源投入後最
初の移動指令が正方向のアブソリュート位置Xへの移動
指令であるとすると、該アブソリュート位置 Xまでの移動口はX−Pであるが、アブソリュート位f
f1Pの値が不明であるためこの移動IX−Pも不明で
ある。しかし、検出器が回転し最初に帰還パルスが生じ
るまでの間に発生した内挿パルスの数aを検出すると、
アブソリュート位置Pを求めることができる。帰還パル
ス間、すなわち帰還パルス周期の距離をに1内挿パルス
門すなわち内挿パルス周期の距離をm(なお、k−Nm
である)とすると、アブソリュート位@P−Bk+ (
N−a)mrある、そのため、移動IX−P−X−Bk
−(N−a)mとなるため、アブソリュートカウンタの
値Bと電源投入後、最初の帰還パルスが発生するまでに
生じた内挿パルスの数aによって電源オフ時ののアブソ
リ1−ト位置Pをもとめることができ、又、上記移動a
x−pだけ移動させることによって指令アブソリュート
位[Xに検出位置きめすることができる。又、電源投入
後最初の位置指令が負方向である場合には、電源投入後
最初に帰還パルスが生じるまでに発生した内挿パルス数 をbとすると、電源オフ時のアブソリュート位置Pは(
Bk+bm)であり、最初の移動指令によって該移動指
令アブソリュート位置Yを上記電源オフ時のアブソリュ
ート位afPから減算することによって求められる移動
fltP−Y−Bk+bm −Yだけ移動させることに
よって指令アブソリュート位置を検出し位置決めするこ
とができる。
実施例 第1図は、本発明の一実施例のブロック図で1は検出器
から検出された検出波から帰還パルスを作る帰還パルス
発生回路で、本実施例では第3図に示すように、帰還波
が方形波で、該帰還パルス発生回路1は該方形波の立上
がりと立下がりに帰還パルスを発生させるものとする。
3は内挿パルス発生口路で、上記帰還パルス間を本実施
例では20 (−N)分割し、等間隔て内挿パルスを発
生させるものである。なお、上記帰還パルス発生回路1
、内挿パル力発生回路3は周知の手段で構成するもので
、どのような手段でもよい。そして、本実施例は、帰還
バルカ間kを2μmとし、内挿パルス間mは2÷20=
0.1μmとしている。
2はバッテリーバックアップされたアブソリュートカウ
ンタで帰還パル力発生回路1から出力される帰還パルス
を4数して、2μm単位でアブソリュート位置を記憶す
るものである。4は内挿カウンタで、内挿パルス発生回
路からの内挿パルスを計数すると共に、帰還パルスによ
ってリセットされるものである。その結果、該内挿カウ
ンタは第3図に示すように0から19の状態をとるもの
である。5は補正カウンタで、1ili源投入後内挿パ
ルス発生回路3からの内挿パルスを計数し、最初に発生
する帰還パルスによってラッチされるものである。
電源オフの状態に於いて、今、アブソリュートカウンタ
2の値Bが100だとする。すなわち、現在位置として
100X2μm−200μmをアブソリュートカウンタ
2は記憶しており、又実際に検出器が停止している位置
は第3図中Pの位置だっだとする。そこで電源が投入さ
れて最初の移動指令が正方向でアブソリュート位置Xが
220μmだとすると、移動が開始されて、ます内挿パ
ルス発生回路3から内挿パルスが発生し、該パルスは内
挿カウンタ4、補正カウンタ5に各々入力され、計数さ
れる。そして帰還パルス発生回路1から最初の帰還パル
スが発生すると該パルスにより内挿カウンタ4はリセッ
トされ、補正カウンタ5はその時の値がラッチされる。
この補正カウンタ4にラッチされた値aは検出器が停止
していた位置、すなわち、アブソリュート位@Pから最
初の帰還パルスが発生するまでに発生した内挿パルスの
数を意味するので、内挿位置はN−aとなりaが第3図
のように11だとすると、N−a=20−11−9とな
り、アブソリュート位置PはBxk+ (N−a)xm
=100X2μ7FL÷(20−11)Xo、1μm−
200,9μmとなる。
その結果、指令位置xの220μmに位置決めすルニハ
、X−P−220−200,9−19,1μmだけ移動
させれば、アブソリュート位rll X =220μm
に位置決めすることができる。又、第3図に於いて、最
初の移動指令が負方向でアブソリュート位置Y1例えば
Y=150μmへの移動指令であると、最初の帰還パル
スが発生するまでに補正カウンタ5が計数した数すは8
となるので゛電源オフ時のアブソリュート位MPは、P
−8×に+bxm−100X2+8x0.1−200゜
8μmとして検出され、その結果、P−Y−200,8
−150=50.8umだけ負方向に移動させれば、ア
ブソリュート−150μmに位置決めされる。
以上のようにして、アブソリュート位置は電源投入後の
最初の移動指令に於いて、アブソリュートカウンタ2の
値、内挿カウンタの値、および、補正カウンタの値から
検出、位置決めされるから、以後の移動指令からは、ア
ブソリュートカウンタ2と内挿カウンタ4の値よりアブ
ソリュート位置は求まる。
発明の効果 以上のべたように、本発明は帰還パルスを計数するアブ
ソリュートカウンタのみをバッテリーバックアップする
だけで、内挿カウンタはバッテリーバックアップをする
必要が無いから、消費電力は少なくなり、大きな容量の
バッテリーを使用しなくてもよくなり、検出器としての
アブソリュートパルスエンコーダを安価に提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理作用を説明する図、第2図は本発
明の一実施例のブロック図、第3図は同実施例の動作説
明図である。 1・・・帰還パルス発生回路、2・・・アブソリュート
カウンタ、3・・・内挿パルス発生回路、4・・・内挿
カウンタ、5・・・補正カウンタ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)検出器からの帰還パルスを計数するアブソリュー
    トカウンタと帰還パルス間の一周期内を内挿した内挿パ
    ルスによって位置を検出する位置検出方式に於いて、上
    記アブソリュートカウンタは電源オフ時にも計数値を保
    持し、電源投入後、最初の帰還パルスが出るまでに生じ
    る内挿パルスの数と上記アブソリュートカウンタが電源
    オフ時に記憶保持していた値より、アブソリュート位置
    を検出するようにしたアブソリュート位置検出方式。
  2. (2)電源投入後の最初の指令アブソリュート位置と電
    源投入前のアブソリュートカウンタので示される位置と
    の差から、電源投入前の移動方向が正の場合は、一周期
    内の全内挿パルス数から上記電源投入後最初の帰還パル
    スが出るまでに生じた内挿パルス数を差し引いた値に対
    応する距離を減算して移動量を求めて、指令アブソリュ
    ート位置を検出し、電源投入時の移動方向が負の場合に
    は、指令アブソリュート位置と電源投入前のアブソリュ
    ートカウンタで示される位置との差に、上記電源投入後
    最初の帰還パルスが出るまでに生じた内挿パルス数に応
    じた距離を加算して移動量を求めて指令アブソリュート
    位置を検出する特許請求の範囲第1項記載のアブソリュ
    ート位置検出方式。
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WO1988006277A1 (en) 1988-08-25
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