JPS63295916A - 位置信号異常検出回路 - Google Patents

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） 本発明はサーボシステム等の位置ｉｔ’制御帰還ループ
の異常を検出する位置信号異常検出回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の位置信号異常検出回路としては、差動デ
ィジタル回線を位置信号回路として用いている装置に適
用されるものが種々見られ、またタコ発電機を共用して
、タコ発電機の出力が一定値以上のとき、位置検出器か
らのフィードバック出力が無ければ異常と判定している
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の位置信号検出回路は、差動出力を用いて
いるものはオープンコレクタ型の位置検出器からの位置
制御帰還ループには通用できず、またタコ発電機を用い
ているものは低速領域では無効となり、タコ発電機と位
置検出器が同一のコネクタのとき、このコネクタが外れ
ると全く検出されないという欠点がある。本発明の目的
は、オープンコレクタ型位置検出器を有する位置制御帰
還ループに対して、低速時でも検出可能な位置信号検出
回路を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の位置信号異常検出回路は、 位置制御帰還ループに接続され、システムの電源投入時
に発生する正方向または逆方向の位置信号パルス列を入
力して、入力されたパルス列が中断されることなく所定
のパルス数に達したとき、検出信号を出力する位置信号
パルス数検出回路と、位置信号パルス数検出回路に接続
され、電源投入後、設定された一定時限経過時に前記検
出信号が入力されないとき、異常警報を出力する警報回
路とを有している。

（作用） 通例、ロボットやＮＣ等のサーボモータには位置検出器
（インクリメンタルエンコーダ）が設けられ、モータの
正または逆方向の回転に伴い第２図に示すように９０°
の位相差を有するＡ相およびＢ相パルス信号を出力する
。４てい倍回路（不図示）はこれらのＡ、Ｂ相パルス信
号を入力して、同図に示すようにそのパルスの立上りと
立下りに対応する正方向パルス信号列または負方向パル
ス信号列を生成し、これらの信号は位置制御帰還ループ
のフィードバック信号として用いられる。

また、位置検出器の故障または信号線の断線等により、
例えば第３図に示すように、Ｂ相パルス信号の出力が停
＋ＬしてロウレベルのままとなりＡ相パルス信号のみが
出力されたとき、４てい倍回路からは正方向と逆方向の
パルスが交互に出力される。

本発明が適用されるサーボシステム−の位置制御帰還ル
ープのフィードバック量にはｔめ、若干のオフセット値
が与えられており、位置信号異常検出回路は電源投入時
にモータがこのオフセット値に対応して若干回転したと
き出力された正または逆方向のパルス信号列を監視して
、上述した原因により電源投入後、一定時限を経過して
も所定数の中断されないパルス信号列が入力されないこ
とを検出したとき、位置検出器またはその信号線の異常
であると判定し、警報を出力させるものである。

〔実施例） 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の位置信号異常検出回路の−・実施例の
構成を示す回路図、第２図は位置検出器（不図示）から
出力されるＡ相およびＢ相のパルス信号と、これらの信
号から４てい倍回路（不図示）により生成され、本実施
例に入力される正方向パルス信号列ｌ！および逆方向パ
ルス信号列１２を示す波形図、第３図はＢ相のパルス信
号入力が停止し、Ａ相パルス信号のみが出力されたとき
、同様に、本実施例に入力される正方向と逆方向交互の
信号パルス列１１．１２を示す波形図である。

ＪＫフリップフロップ（＋０９）ｌとＪにフリップフロ
ップ（１０９）　２は、いずれもプリセット端ｆ１へは
上述した４てい倍回路から第２図に示す正方向パルス信
号列１１が入力され、ＪＫフリップフロップ２へは負方
向パルス信号列１２が入力され、いずれもクロック信号
１３に同期してそれぞれ対応するＱ出力を出力する。ナ
ンド回路３は正方向パルス信号列ＩＩとＪにフリップフ
ロップ１のＱ出力を入力し、ナンド回路４は負方向パル
ス信号列１２とＪにフリップフロップ２のＱ出力を入力
して、それぞれの論理積なとる。インバートオア回路５
はナンド回路３．４の出力を入力し、ＪＫフリップフロ
ップ（＋０９）　６はＫ　Ｄａ　、Ｆとプリセット端ｆ
Ｖπがハイレベルとされ、Ｊ端子にインバートオア回路
５の出力を入力する。千ノステーブルマルチバイプレー
タ（４２３、以後マルチバイブレータと称する）７はＢ
端子がハイレベルとされ、Ａ端子にサーボシステムの電
源がオンとされたとき起動して、一定の設定時間後にＱ
端子から一発の負パルス信号を出力する。ＪＫフリップ
フロップ（１０９）８はリセット端子■がハイレベルと
され、プリセット端子ＰＬにリセット信号１４を入力し
て初期化され、ＪＫフリップフロップ６のＱ出力をＪ端
子とに端子に入力して、マルチバイブレータ７の出力を
クロック端子ＣＫに入力したとき、Ｑ端子より位置制御
帰還ループの異常の有無を報じる警報信号１４を出力す
る。なお、ＪＫフリップフロップ１．２．６およびマル
チバイブレータ７はいずれもリセット信号１４をリセッ
ト端子Ｕ［に入力して初期化される。

次に、本実施例の動作を説明する。

旧述したように、位置制御帰還ループのフィードバック
量には予め僅かのオフセット量が与えられているため、
サーボシステムの電源がオンとされたときモータ（不図
示）は若干回転する。いまオフセットを正方向として、
電源がオンとされ正方向パルス信号列１１の第１発目の
パルスがＪＫフリップフロップ１のＪ端子へ入力される
と、Ｑ出力はクロック信号１３の立上りによりハイレベ
ルとされる。なお、このとき、又端子はハイレベルにあ
る。さらに第２発目のパルスが入力されると、ナンド回
路３はこの第２発目のパルスとＱ出力との論理積をとり
、その出力はインバートオア回路５を介してＪＫフリッ
プフロップ６のＪ端子に入力され、ＪＫフリップフロッ
プ６はセットされてそのＱ出力はハイレベルとなり、第
３売口以降の正方向のパルスが引続き入力されてもハイ
レベルを保持する。ところが、異常発生のため、位置検
出器からＢ相が出力されないときは、第３図について説
明したように正逆両方向のパルス信号列１１．１２が交
互に発生するため、第１発目の正方向パルス（３号の次
に、第２発目の逆方向パルス信号がＪＫフリップフロッ
プ２のＪ　Ｑ子に入力し、そのｉ端子はＪＫフリップフ
ロップ１の互出力を入力しているためロウレベルにあり
、したがってＪにフリップフロップ２の出力はトグルさ
れる。

したがって、ＪＫフリップフロップ１のマ入カはロウレ
ベルに反転し、そのＱ出力はリセットされてロウレベル
となるため、第３発目の正方向パルスが入力してもＪＫ
フリップフロップ６はセットされることはない。なお、
位置検出器からＡ、　Ｂ両相とも出力されないときもフ
リップフロップ６はセットされることはない。マルチバ
イブレータ７は正方向パルス列ＩＩの２パルス以トに対
応する一定時間を設定されており、電源がオンとされて
からこの設定時間が経過したとき１発の負のクロック信
号を出力するので、Ｊ￥：フリップフロップ８は入力（
Ｊにフリップフロップ６のＱ出力）がラッチされ、ＪＫ
フリップフロップ６がセットされていないときは互端子
から異常状態を報じるハイレベルの警報信号が出力され
る。上述した動作は正方向のオフセットについて説明し
たが逆方向のオフセットについても同様である。すなわ
ち、本実施例はマルチバイブレータ７の設定時間中、正
常な２発以上の正または逆方向のパルス信号列の連続す
ることを確認したとき正常と判断し、それ以外のとき異
常と判断するものである。

第４図は本発明の位置信号異常検出回路の他の実施例の
構成を示す回路図である。

ノア回路４１の２入力端子は正方向パルス信号列＋１と
逆方向信号パルス列１２の信号回路にそれぞれ接続され
、その出力は同期式プリセッタブル４ビツトアツプ／ダ
ウンカウンタ（１６９，以下、カウンタと称する）４２
のイネーブル端子Ｐ、Ｔに入力される。カウンタ４２の
入力端子Ａ、Ｂ、Ｃ，，Ｄはそれぞれ０．０．０．１に
設定され、これは１０進数の”８”に対応する。また、
アップ／ダウン端７−　Ｕ　／　Ｄには正方向パルス信
号列１１が入力されてカウントの方向が定められる。Ｊ
Ｋフリップフロップ４３はリセット端子「てがハイレベ
ル、Ｊ端ｒ−がロウレベルにそれぞれ保持され、アップ
／ダウンカウンタ４２のキャリー出力端子ｃｏがらその
キャリー信号をに端ｆに入力する。マルチバイブレータ
（４２３）４５は前実施例のマルチバイブレータ７と同
様の構成とされ、サーボシステムの電源がオンとされた
とき起動して一定の設定時間後に互端ｒから一発の負パ
ルス信号を出力する。ＪＫフリップフロップ４４はプリ
セット端子ＰＬがハイレベルに保持され、Ｊ端子とに端
子にＪ７フリツプフロツブ４３のＱ出力を入力して、マ
ルチバイブレータ４５の出力をクロック端子Ｃにに入力
したとき、Ｑ端子より位置制御帰還ループの異常の有無
を報じる警報信号４６を出力する。なお、アップ／ダウ
ンカウンタ４２のロード端子“口重と、ＪＫフリップフ
ロップ４３のプリセット端子ＰＬと、ＪＫフリップフロ
ップ端子４４のリセット端７−ＣＬとマルチバイブレー
タ４５のリセット端子εＴ゛は、いずれもリセット信号
１４を入力して初期化される。

次に、本実施例の動作を説明する。

アップ／ダウンカウンタ４２はリセット信号１４により
初期化されたとき入力端子Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄより　”８”
をロードされ保持している。サーボシステムの電源がオ
ンとされ、前実施例の場合と同様に正方向パルス信号列
１１が入力されると、オアー回路４１を介してカウンタ
４２はパルス入力の都度イネーブルとされ、正方向パル
ス１８号列１１のパルス数をアップカウントする。した
がって８カウントを終えたとき、キャリー信号が出力さ
れ、Ｊ【フリップフロップ４３のＱ出力をハイレベルか
らロウレベルに反転する。一方、マルチバイブレータ４
５は正方向パルス列１１の８パルス以Ｅに対応する一定
時間を設定されており、電源がオンとされてからこの設
定時間が経過したとき一発の負のクロック信号を出力す
る。この信号によりＪＫフリップフロップ４４は入力（
ＪＫフリップフロップ４３の出力）がラッチされ、Ｑ出
力としてロウレベル信号が出力されるがこれは正常状態
を示す。もし、位置制御帰還ループに異常があるときは
前実施例の場合と同様に正方向パルスと逆方向パルスが
交互に入力され、または両者とも入力されないため、ア
ップ／ダウンカウンタ４２はカウントアツプを行わず、
したがってキャリー信号が出力されず、ＪＫフリップフ
ロップ４３のＱ出力はハイレベルを保持する。したがっ
て、マルチバイブレータ４５の設定時間経過後にハイレ
ベルの異常を報する警報信号４６が出力される。なお、
正方向パルス信号列１１の代りに逆方向パルス信号列１
２を用いても、同様に警報信号４６が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、オープンコレクタ型の位
置検出器が用いられる場合でも、ｔめサーボシステムの
位置制御帰還ループのフィードバック量に若干のオフセ
ットを与えておき、システムの電源投入時にサーボモー
タが若干回転することを利用して出力されたパルス信号
列を入力し、所定の時間内に入力されたパルス信号列が
中断されることなく所定のパルス数に達するか否かを検
出することにより、パルス信号列が所定のパルス数に達
しないとき位置制御帰還ループの異常として、これを報
する警報信号を出力できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の位置信号異常検出回路の一実施例の構
成を示す回路図、第２図は位置検出器（不図示）から出
力されるＡ相およびＢ相のパルス信号と、これらの信号
から４てい倍回路（不図示）により生成され、本実施例
に入力される正方向パルス信号列１１および逆方向パル
ス信号列１２を示す矩形図、第３図はＢ相のパルス信号
入力が停止し、Ａ相パルス信号のみが出力されたとき、
同様に本実施例に入力される正方向と逆方向交互のイ３
号パルス列を示す波形図、第４図は本発明の他の実施例
の構成を示す回路図である。 １．２．６．８．４３．４４ −Ｊ　Ｋフリップフロップ・ ３．４・・・ナンド回路、 ５・・・インバートオア回路、 ７．４５−・・マルチバイブレータ、 ４１・・・ノア回路、 ４２−・・アップ／ダウンカウンタ、 １１・・・正方向パルス信号列、 １２・・・逆方向パルス信号列、 １３・・・クロック信号、 １４−・リセット信号、 １４．４６・・・警報信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サーボシステム等の位置制御帰還ループの異常を検出す
   る位置信号異常検出回路であって、位置制御帰還ループ
   に接続され、システムの電源投入時に発生する正方向ま
   たは逆方向の位置信号パルス列を入力して、入力された
   パルス列が中断されることなく所定のパルス数に達した
   とき、検出信号を出力する位置信号パルス数検出回路と
   、 位置信号パルス数検出回路に接続され、電源投入後、設
   定された一定時限経過時に前記検出信号が入力されない
   とき、異常警報を出力する警報回路を有する位置信号異
   常検出回路。