JP2570519Y2 - Signal transmission device for position detector - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、位置検出器の信号伝送
装置に関し、さらに詳しくは複数の位置検出器の信号を
伝送、処理する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal transmission device for a position detector, and more particularly, to a device for transmitting and processing signals from a plurality of position detectors.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、例えばロボット等においては、１
台の制御装置で複数のモータを制御する場合があり、そ
の一例を示したのが図１１である。同図において、この
装置は２台のモータを１台の制御装置で制御するもので
あり、符号１は＃１モータ（＃は区分番号を示す）を、
７２は＃２モータをそれぞれ示している。これら＃１モ
ータ１，＃２モータ７２には、＃１モータ主軸１ａ，＃
２モータ主軸７２ａの位置データを検出するための、例
えば位置検出器としての＃１エンコーダ４，＃２エンコ
ーダ７４がそれぞれ付設されており、これら＃１エンコ
ーダ４，＃２エンコーダ７４において検出される位置デ
ータは、信号線、電源線を内蔵する＃１エンコーダケー
ブル６３，＃２エンコーダケーブル７３を介して２軸制
御装置１６にそれぞれ伝送され、処理される。また、こ
れら信号に基づいたモータ駆動電力は、２軸制御装置１
６から＃１モータケーブル３１，＃２モータケーブル７
１を介して＃１モータ１，＃２モータ７２にそれぞれ印
加される。上記＃１エンコーダケーブル６３，＃２エン
コーダケーブル７３は途中から束ねられ、図示されない
支持部材により適宜支持されている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a robot or the like,
There is a case where a plurality of motors are controlled by one control device, and FIG. 11 shows an example of the case. In this figure, this device controls two motors by one control device, and reference numeral 1 denotes a # 1 motor (# indicates a section number),
Numeral 72 indicates a # 2 motor. These # 1 motor 1 and # 2 motor 72 include # 1 motor spindles 1a, # 1
For example, a # 1 encoder 4 and a # 2 encoder 74 as position detectors for detecting the position data of the two-motor main shaft 72a are provided, and the positions detected by the # 1 encoder 4 and the # 2 encoder 74 are respectively provided. The data is transmitted to the two-axis control device 16 via the # 1 encoder cable 63 and the # 2 encoder cable 73 each including a signal line and a power supply line, and processed. The motor drive power based on these signals is controlled by the two-axis control device 1.
6 to # 1 motor cable 31, # 2 motor cable 7
1 is applied to the # 1 motor 1 and the # 2 motor 72, respectively. The # 1 encoder cable 63 and # 2 encoder cable 73 are bundled from the middle and are appropriately supported by a support member (not shown).

【０００３】[0003]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記位
置検出器の信号伝送装置においては、以下の問題点があ
る。すなわち、上述のごとく各エンコーダ４，７４毎に
エンコーダケーブル６３，７３，が配されており、それ
ぞれが信号線、電源線を内蔵しているので、線数が多
く、高コストとなるという問題がある。特に、モータ台
数が多い場合には、それに伴ってケーブル数も多くなる
ので、さらにその傾向は強くなる。また、ケーブルが機
械本体内に配されている場合には、各ケーブルの占有部
分が大きく、また、機械本体内外の何れにおいてもケー
ブルを束ねて支持する支持部材を比較的剛性の高い構造
としなければならず、従って設計の自由度が制限される
という問題もある。さらに、最近の高性能モータは微妙
な制御を要求されることによりエンコーダ信号が微細化
して微弱となっているため、ノイズによる影響が大きく
なってしまい、正確なモータ制御を行うことができない
場合がある。 However, the signal transmission device of the position detector has the following problems. That is, as described above, since the encoder cables 63 and 73 are provided for each of the encoders 4 and 74, and each has a built-in signal line and power supply line, the number of lines is large and the cost is high. is there. In particular, when the number of motors is large, the number of cables is also increased, and the tendency is further increased. Further, when the cables are arranged in the machine main body, the occupied portion of each cable is large, and the support member for bundling and supporting the cables inside and outside the machine main body must have a relatively rigid structure. Therefore, there is a problem that the degree of freedom in design is limited. Furthermore, recent high-performance motors are subtle
Encoder signals become finer due to the need for sophisticated control
And the effect of noise is large
And cannot perform accurate motor control.
There are cases.

【０００４】そこで本考案は、低コストで、設計の自由
度が向上され、かつ、高精度な制御を可能とした位置検
出器の信号伝送装置を提供することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a signal transmission device of a position detector which is low in cost, has improved design flexibility , and enables highly accurate control .

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本考案の位置検出器の信
号伝送装置は上記目的を達成するために、複数のモータ
にそれぞれ具備した位置検出器の信号を伝送ケーブルを
介して制御装置に伝送する位置検出器の信号伝送装置に
おいて、１つの伝送ケーブルに前記複数の位置検出器の
信号線と反転信号線とを通し、かつ電源線の少なくとも
一部を共通にし、その共通にした電源線を上記伝送ケー
ブルに通したことを特徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, a signal transmission device for a position detector according to the present invention has a plurality of motors.
In the signal transmission device of the position detector which transmits the signal of the position detector provided to each to the control device via the transmission cable, the signal lines of the plurality of position detectors and the inverted signal line are passed through one transmission cable. And at least a part of the power supply line, and connect the common power supply line to the transmission cable.
It is characterized by passing through a bull .

【０００６】[0006]

【作用】このような手段における位置検出器の信号伝送
装置によれば、電源線の少なくとも一部が共通にされる
と共にこの共通化された電源線と他の信号線が１つの伝
送ケーブル内に配線され、（台数−１）台分の電源線が
省略されると共にその省略された分のケーブル外被が不
要となり、低コスト化される。また、その省略された分
ケーブルが細くなり、ケーブルの占有部分が小さくなる
と共に支持部材を比較的簡易な構造にでき、設計の自由
度が向上される。さらに、電源線を共通化した分だけ、
その共通化した電源線と同じ伝送ケーブル内に配線され
た信号線に対して、大きなノイズを発生させることにな
るが、上記伝送ケーブル内に配線された反転信号線によ
って上記ノイズが相殺され、当該ノイズが低減又は除去
されると共に、モータノイズに代表される伝送ケーブル
の外部からのノイズ、または接近した線同士によるクロ
ストーク等伝送ケーブルの内部からのノイズに対しても
強くすることができる。 According to the signal transmission device of the position detector in such a means, at least a part of the power supply line is made common, and the common power supply line and other signal lines are provided in one transmission cable. The wiring is omitted, and the number of power supply lines is omitted, and the omitted cable jacket becomes unnecessary, and the cost is reduced. In addition, the cable is thinned by the omitted portion, the occupied portion of the cable is reduced, and the support member can be made to have a relatively simple structure, so that the degree of freedom in design is improved. Furthermore, as much as the power line is shared,
It is wired in the same transmission cable as the common power line.
Loud noise will be generated
However, due to the inverted signal line wired in the transmission cable,
The noise is canceled out, and the noise is reduced or eliminated.
And transmission cable represented by motor noise
Noise from the outside of the
Also against noise from inside the transmission cable such as Stoke
Can be stronger.

【０００７】[0007]

【実施例】 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本考案の第１の実施例を示す位置検出器
の信号伝送装置の伝送部の構成図を、図２は全体構成図
をそれぞれ示しており、従来技術で説明したのと同一な
ものに対しては同一符号を付し、ここでの説明は省略す
る。図１において、符号８は、＃１側シリアル信号線７
に接続される＃１エンコーダ４内のラインドライバを示
しており、符号８ｍは、＃２側シリアル信号線７ｍに接
続される＃２エンコーダ７４内のラインドライバを示し
ている。このラインドライバ８のＢＵＳ線１０及び反転
ＢＵＳ線１１は、制御装置１６内のラインレシーバ１４
に接続されており、ラインドライバ８ｍのＢＵＳ線１０
ｍ及び反転ＢＵＳ線１１ｍは、制御装置１６内のライン
レシーバ１４ｍに接続されている。＃１エンコーダ４に
は、５Ｖ電源１８、グランド電源１９がそれぞれ設けら
れ、＃２エンコーダ７４には、５Ｖ電源１８ｍ、グラン
ド電源１９ｍがそれぞれ設けられ、制御装置１６には、
５Ｖ電源４１、グランド電源４２がそれぞれ設けらてい
る。これら５Ｖ電源１８，４１同士は５Ｖ電源線１２に
より接続され、グランド電源１９，４２同士はグランド
電源線１３により接続され、５Ｖ電源１８，１８ｍ同士
は５Ｖ電源線１２ｍにより接続され、グランド電源１
９，１９ｍ同士はグランド電源線１３ｍにより接続され
ている。５Ｖ電源線１２、グランド電源線１３は、ＢＵ
Ｓ線１０，１０ｍ及び反転ＢＵＳ線１１，１１ｍと共に
伝送共通ケーブル９内に束ねられており、＃１エンコー
ダ４内において途中分岐された５Ｖ電源線１２ｍ、グラ
ンド電源線１３ｍは、ＢＵＳ線１０ｍ及び反転ＢＵＳ線
１１ｍと共に伝送連絡ケーブル８９内に束ねられてい
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a transmission unit of a signal transmission device of a position detector showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an overall configuration diagram, which are the same as those described in the prior art. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here. In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a # 1 side serial signal line 7.
Shows the line driver in # 1 encoder 4 connected to
8m is connected to the # 2 side serial signal line 7m.
The line driver in the # 2 encoder 74 is shown.
ing. The BUS line 10 of the line driver 8 and the inversion
The BUS line 11 is connected to a line receiver 14 in the controller 16.
BUS line 10 of line driver 8m
m and the inverted BUS line 11m
It is connected to the receiver 14m. # 1 to encoder 4
Is provided with a 5V power supply 18 and a ground power supply 19, respectively.
The # 2 encoder 74 has a 5V power supply 18m,
Power supplies 19 m are provided, and the control device 16 includes
A 5V power supply 41 and a ground power supply 42 are provided respectively.
You. These 5V power supplies 18 and 41 are connected to the 5V power supply line 12.
And the ground power supplies 19 and 42 are connected to ground.
Connected by power supply line 13 and 5V power supply 18, 18m
Is connected by a 5V power supply line 12m, and a ground power supply 1
9, 19m are connected to each other by a ground power line 13m.
ing. The 5V power line 12 and the ground power line 13 are BU
The 5V power supply line 12m and the ground power supply line 13m, which are bundled in the transmission common cable 9 together with the S lines 10, 10m and the inverted BUS lines 11, 11m, are branched in the # 1 encoder 4, and the BUS line 10m and the inverted It is bundled together with the BUS wire 11m in the transmission communication cable 89.

【０００８】このように、本実施例においては、１つの
伝送共通ケーブル９に＃１エンコーダ４、＃２エンコー
ダ７４の信号線、すなわちＢＵＳ線１０，１０ｍ、反転
ＢＵＳ線１１，１１ｍをそれぞれ通すと共に、電源線、
すなわち５Ｖ電源線１２、グランド電源線１３を＃１エ
ンコーダ４、＃２エンコーダ７４共に共通にして通し、
＃２エンコーダ７４側とは＃１エンコーダ４内で分岐し
た５Ｖ電源線１２ｍ、グランド電源線１３ｍにより繋ぐ
ようにしているので、制御装置１６と繋がれていた＃２
側の５Ｖ、グランド電源線が省略されると共にその省略
された分のケーブル外被が不要となっており、従って低
コスト化が図られている。また、その省略された分ケー
ブルが細くなっているので、ケーブルの占有部分が小さ
くなっていると共にそれらを束ねて支持する支持部材を
比較的簡易な構造にできるようになっており、従って設
計の自由度の向上もはかられている。さらに、上記伝送
共通ケーブル９内に、反転ＢＵＳ線１１，１１ｍを入れ
ることで、電源線を共通化した分だけ大きくなる信号線
に生じるノイズが相殺されると共に、モータノイズに代
表される伝送ケーブルの外部からのノイズ、または接近
した線同士によるクロストーク等伝送ケーブルの内部か
らのノイズに対する強化も図られている。 As described above, in this embodiment, the signal lines of the # 1 encoder 4 and the # 2 encoder 74, that is, the BUS lines 10, 10m and the inverted BUS lines 11, 11m are passed through one transmission common cable 9, respectively. , Power line,
That is, the 5V power supply line 12 and the ground power supply line 13 are commonly used for both the # 1 encoder 4 and the # 2 encoder 74,
Since the # 2 encoder 74 is connected to the 5V power line 12m and the ground power line 13m branched in the # 1 encoder 4, the # 2 encoder 74 is connected to the control device # 2.
The 5 V and ground power supply lines on the side are omitted, and the omitted cable jacket is not required, so that the cost is reduced. In addition, since the omitted cable is thinned, the occupied portion of the cable is reduced, and the support member for bundling and supporting the cables can have a relatively simple structure. The degree of freedom has been improved. In addition, the above transmission
Put the inverted BUS wire 11, 11m in the common cable 9.
Signal lines that are increased by the amount of common power supply lines
Noise generated by the motor
External noise or proximity to the indicated transmission cable
The inside of a transmission cable such as crosstalk due to broken lines
The noise is also enhanced.

【０００９】次に、本装置の伝送路以外の他の部分の構
成並びに動作について説明する。図３は＃１エンコーダ
４側の位置検出部の概略斜視図、図４は＃１エンコーダ
４内の構成図、図５は制御装置１６内の＃１エンコーダ
４側の構成図をそれぞれ示しており、図３乃至図５にあ
っては、＃２エンコーダ７４側も全く同様な構成となっ
ているので、ここでの図示並びに説明は重複を避けるた
めに省略し、＃１側の説明のみとする。モータ１を稼働
すべく、制御装置１６からモータケーブル３１を介して
駆動電力がモータ１に印加されると、主軸１ａが回転を
始め、磁極検出用マグネット２及び磁気記録媒体３によ
り磁界が変化する。この磁界の変化は、ホール素子４ａ
においてはＵ，Ｖ，Ｗ相の駆動用位置データとしてそれ
ぞれ検出される。また、ＭＲセンサ４ｂにおいてはＺ，
Ａ，Ｂ相の位置データとしてそれぞれ検出され、Ａ，Ｂ
相は正弦波として検出される。これらデータ信号Ｖｕ，
Ｖｖ，Ｖｗ，Ｖｚ，Ｖａ，Ｖｂ（図４参照）は、波形整
形回路４ｃに入力されて矩形波に波形整形される。この
波形整形回路４ｃにおいて波形整形されたＡ，Ｂ相の信
号を示したのが、図７の（ｂ），（ｃ）である。これら
矩形波に整形された信号（インクリメンタル信号）Ａ，
Ｂは、４てい倍パルス＋方向検出回路４０において４て
い倍パルス並びにアップダウン信号に変換され、これら
４てい倍パルス並びにアップダウン信号は６ビットのア
ップダウンカウンタ５に入力され、アップダウンカウン
タ５においてアップまたはダウンカウントされる。Next, the configuration and operation of other parts of the apparatus other than the transmission path will be described. FIG. 3 is a schematic perspective view of the position detector on the # 1 encoder 4 side, FIG. 4 is a configuration diagram in the # 1 encoder 4, and FIG. 5 is a configuration diagram on the # 1 encoder 4 side in the control device 16, respectively. 3 to 5, the # 2 encoder 74 also has the same configuration, so that the illustration and description here are omitted to avoid duplication, and only the description on the # 1 side will be given. . When drive power is applied to the motor 1 from the control device 16 via the motor cable 31 to operate the motor 1, the main shaft 1a starts rotating, and the magnetic field is changed by the magnetic pole detecting magnet 2 and the magnetic recording medium 3. . This change in the magnetic field is caused by the Hall element 4a.
Are detected as U, V, and W phase drive position data. In the MR sensor 4b, Z,
Detected as A and B phase position data, respectively,
The phase is detected as a sine wave. These data signals Vu,
Vv, Vw, Vz, Va, and Vb (see FIG. 4) are input to the waveform shaping circuit 4c and shaped into a rectangular wave. FIGS. 7B and 7C show the A and B phase signals whose waveforms have been shaped by the waveform shaping circuit 4c. These signals (incremental signals) A shaped into rectangular waves,
B is converted into a 4 × pulse and an up / down signal in a 4 × pulse + direction detection circuit 40, and the 4 × pulse and the up / down signal are inputted to a 6-bit up / down counter 5, Is counted up or down.

【００１０】 ここで、上記４てい倍パルス＋方向検出
回路４０及びアップダウンカウンタ５の動作の一例を示
したのが図９である。同図に示されるように、４てい倍
パルス（ａ）は信号Ａ，Ｂのエッジ（信号の切り換わり
部分）に従って発生し、アップダウン信号（ｂ）は信号
Ａ，Ｂの位相の進み遅れに従って、Ｂ相が進んでいる場
合にはアップを指示し、Ａ相が進んでいる場合にはダウ
ンを指示するようになっており、アップダウンカウンタ
のカウンタ値（ｃ）は、これら４てい倍パルス（ａ）及
びアップダウン信号（ｂ）に従って、階段状のカウント
がなされるようになっている。FIG. 9 shows an example of the operation of the quadruple pulse + direction detection circuit 40 and the up / down counter 5. As shown in the figure, the quadrupled pulse (a) is generated according to the edge of the signals A and B (switching portion of the signal), and the up-down signal (b) is determined according to the lead and lag of the phases of the signals A and B. , When the B phase is advanced, an up instruction is issued, and when the A phase is advanced, a down instruction is issued. In accordance with (a) and the up-down signal (b), a step-like counting is performed.

【００１１】ところで、本実施例においては、アップダ
ウンカウンタ５は、通信制御部５０からの図７（ｅ）に
示されるサンプリング信号に従って、一定時間毎にカウ
ンタ値のサンプリングを行うようになっており、このサ
ンプリングされたカウンタ値をパラレル・シリアル変換
器６にロードすると、通信制御部５０からの図７（ｆ）
に示されるクリヤ信号に従ってカウンタ値をクリヤする
ようになっている。ここで、本実施例においては、信号
Ａ，Ｂの位相の進み具合はＢ相が常に進んでいるので、
アップダウンカウンタ５のカウンタ値は、図７の（ｄ）
に示されるようになる。In this embodiment, the up / down counter 5 samples the counter value at regular time intervals in accordance with the sampling signal shown in FIG. When the sampled counter value is loaded into the parallel-to-serial converter 6, the communication controller 50 outputs the counter value as shown in FIG.
The counter value is cleared according to the clear signal shown in FIG. Here, in the present embodiment, since the phase of the signals A and B advances in the B phase at all times,
The counter value of the up / down counter 5 is as shown in FIG.
It becomes as shown in.

【００１２】そして、これらカウンタ値は６ビットの信
号ｂ₀ 〜ｂ₅ としてパラレル・シリアル変換器６に入力
され、一方、上記矩形波に整形された位置データ信号
Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｚは、直接このパラレル・シリアル変換器
６にそれぞれ入力される。なお、カウンタ値のｂ₅ をＭ
ＳＢ、ｂ₀ をＬＳＢとしており、Ｂ相の位相が進んでい
る場合にはｂ₅ ＝０、Ａ相の位相が進んでいる場合には
ｂ₅ ＝１となるように設定している。また、図７の
（ｂ），（ｃ）における丸印で囲まれた数字は、図７の
（ｄ）におけるそれらに対応している。つまり、
（ｂ），（ｃ）のＡＢ相の変化点が、カウンタ値の変化
に対応していることを示している。また、（ｄ）の丸印
で囲まれていない数字はカウンタ値を示している。These counter values are input to the parallel-to-serial converter 6 as 6-bit signals b _{0 to} b _5. On the other hand, the position data signals U, V, W, and Z shaped into rectangular waves are: The signals are directly input to the parallel / serial converter 6. Note that b ₅ counter value M
SB and b ₀ are LSBs, and are set so that b ₅ = 0 when the phase of the B phase is advanced, and b ₅ = 1 when the phase of the A phase is advanced. The numbers surrounded by circles in FIGS. 7B and 7C correspond to those in FIG. 7D. That is,
The change points of the AB phase in (b) and (c) correspond to the change in the counter value. The numbers not enclosed by circles in (d) indicate the counter values.

【００１３】ここで、上記アップダウンカウンタ５を６
ビットとした理由を説明する。パラレル・シリアル変換
器６から出力するシリアル信号の伝送速度を、例えば５
００ｋｂｐｓ、また、シリアル信号のフォーマットを図
７（ａ）とすると１フレームのサンプリングに当たり３
８μｓかかることになる。ＡＢ相が主軸１ａの１回転当
たり２０４８パルス出力され、主軸が最高５０００ｒｐ
ｍで回転すると仮定すると、４てい倍パルスの周波数は ５０００ｒｐｍ÷６０秒×２０４８パルス×４てい倍＝６８２．７ｋＨｚ となる。サンプリング周期は上述の如く３８μｓである
から、この間に ６８２．７ｋＨｚ×３８μｓ＝２５．９パルス／周期 のパルスが入ることになる。ここで、２５．９＜３１＝
２⁵ −１であるから、カウント方向も考慮してアップダ
ウンカウンタ５のカウンタ値は６ビットで充分となる。Here, the up / down counter 5 is set to 6
The reason why the bit is set will be described. The transmission speed of the serial signal output from the parallel / serial converter 6 is, for example, 5
00 kbps, and if the format of the serial signal is shown in FIG.
It takes 8 μs. The AB phase outputs 2048 pulses per rotation of the spindle 1a, and the spindle has a maximum of 5000 rpm
Assuming rotation at m, the frequency of the quadruple pulse is 5000 rpm パ ル ス 60 seconds × 2048 pulses × 4multiple = 682.7 kHz. Since the sampling period is 38 μs as described above, a pulse of 682.7 kHz × 38 μs = 25.9 pulses / period is inserted during this period. Here, 25.9 <31 =
Since the value is 2 ⁵ -1, the counter value of the up / down counter 5 is sufficiently 6 bits in consideration of the counting direction.

【００１４】上記６ビットのカウンタ値及び位置データ
信号Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｚは、パラレル・シリアル変換器６に
おいてシリアル信号に変換され、このパラレル・シリア
ル変換器６からは図７（ａ）に示されるようなフォーマ
ットのシリアル信号が送出される。The 6-bit counter value and position data signals U, V, W, and Z are converted into serial signals by a parallel-serial converter 6, and the parallel-serial converter 6 outputs the signals shown in FIG. A serial signal in the format shown is transmitted.

【００１５】このフォーマットは、上述の通り伝送速度
を５００ｋｂｐｓとしており、１フレーム当たり３８μ
ｓとなっている。符号２０は各種データ送信前の休みス
ペースを、２１はスペース２０に続き送信開始を知らし
めるスタートビットを、２２はスタートビット２１に続
きアップダウンカウンタ５から伝送される６ビットのカ
ウンタ値を、２３はカウンタ値２２に続き波形整形回路
４ｃから伝送されるＵ，Ｖ，Ｗ，Ｚの位置データ信号
を、２４はＵ，Ｖ，Ｗ，Ｚの位置データ信号２３に続き
一連のデータを検査する（エラーチェックを行うため
の）４ビットのＣＲＣビットをそれぞれ示している。こ
こで、このＣＲＣビット２４は、エラー検出用のＣＲＣ
ビット付加器５１からの信号によりデータ信号に付加さ
れるようになっており、休みスペース２０，スタートビ
ット２１，カウンタ値２２，位置データ信号２３，ＣＲ
Ｃビット２４により１フレームが構成されている。符号
としては、例えばマンチェスタ符号を使用する。In this format, the transmission speed is 500 kbps as described above, and 38 μm per frame.
s. Reference numeral 20 denotes a rest space before transmission of various data, 21 denotes a start bit following the space 20 to notify the start of transmission, 22 denotes a start bit 21, 6 bits of a counter value transmitted from the up / down counter 5 following the start bit 21, and 23 Inspects the U, V, W, and Z position data signals transmitted from the waveform shaping circuit 4c following the counter value 22, and inspects a series of data following the U, V, W, and Z position data signals 23 ( Each of the four CRC bits (for performing an error check) is shown. Here, this CRC bit 24 is a CRC for error detection.
The data signal is added to the data signal by a signal from the bit adder 51, and the rest space 20, start bit 21, counter value 22, position data signal 23, CR
One frame is constituted by the C bit 24. As the code, for example, a Manchester code is used.

【００１６】上記１フレームのシリアル信号は、ホール
素子４ａ及びＭＲセンサ４ｂからの検出信号に従って、
伝送データを更新しながら繰り返しラインドライバ８、
エンコーダケーブル９を介して制御装置１６に伝送され
る。The serial signal of one frame is obtained according to detection signals from the Hall element 4a and the MR sensor 4b.
Repeating the line driver 8 while updating the transmission data,
It is transmitted to the control device 16 via the encoder cable 9.

【００１７】上記シリアル信号は、エンコーダケーブル
９を介して制御装置１６内のラインレシーバ１４に受信
される。このシリアル信号は、シリアル・パラレル変換
器１５においてパラレル信号に変換され、ＣＲＣビット
２４を確認した時点、すなわち図８の（ｇ）に示される
タイミングでデータが発生する。The serial signal is received by the line receiver 14 in the control device 16 via the encoder cable 9. This serial signal is converted into a parallel signal by the serial / parallel converter 15, and data is generated when the CRC bit 24 is confirmed, that is, at the timing shown in FIG. 8 (g).

【００１８】パラレル変換されたＵ，Ｖ，Ｗ，Ｚ相の位
置データＵ’，Ｖ’，Ｗ’，Ｚ’はそのまま後続の処理
に回され、一方６ビットのカウンタ値は絶対値回路４５
入力され、絶対値回路４５において、ｂ₅ の値に基づい
て正の値か負の値かが判別される。ここで、ｂ₅ ＝０の
場合に正の値、ｂ₅ ＝１の場合に負の値と判別するよう
になっており、ｂ₅ ＝１の場合には、１０００００
（２）−ｂ₄ ｂ₃ ｂ₂ ｂ₁ ｂ₀ （２）の計算をして出力
する。この出力は５ビットとなり、ｂ₄ ’ｂ₃ ’ｂ₂ ’
ｂ₁ ’ｂ₀ ’と符号化される。なお、括弧内の数字は進
数を表しており、（２）は２進法の数であることを示し
ている。The U-, V-, W-, and Z-phase position data U ', V', W ', Z' which have been parallel-converted are sent to the subsequent processing as they are, while the 6-bit counter value is stored in the absolute value circuit 45.
Is input, the absolute value circuit 45, either a positive value or a negative value is determined based on the value of b _5. Here, a positive value in the case of b ₅ = 0, is adapted to determine a negative value in the case of b ₅ = 1, in the case of b ₅ = 1 is 100,000
_{(2) -b 4 b 3 b} 2 b 1 b 0 Get to the (2) outputs. This output is 5 bits and b ₄ 'b ₃ ' b ₂ '
It is encoded as b ₁ 'b ₀ '. The number in parentheses indicates a base number, and (2) indicates a binary number.

【００１９】次に、１／１２分周器４３について説明す
る。上述のカウンタの必要ビット数の計算によれば、後
段のパルス発生器４６において３８μｓ間に最高２６個
のパルスを発生すれば良いが、本実施例においてはＡ，
Ｂ相の信号のジッタを少なくするために、３８μｓ間に
３１パルスを発生し得るクロックが必要となる（詳しく
は後述）。すなわち、 ３１パルス÷３８μｓ＝８１５．８ｋＨｚ のクロックが必要となる。これは基本クロックを１０Ｍ
Ｈｚとすると、 １０ＭＨｚ÷８１５．８ｋＨｚ＝１２．３分周 すれば良い。従って、本実施例においては、１／１２分
周器４３を用いている。Next, the 1/12 frequency divider 43 will be described. According to the above calculation of the required number of bits of the counter, it is sufficient that the pulse generator 46 at the subsequent stage generates up to 26 pulses in 38 μs, but in the present embodiment, A,
In order to reduce the jitter of the B-phase signal, a clock capable of generating 31 pulses in 38 μs is required (details will be described later). That is, a clock of 31 pulses / 38 μs = 815.8 kHz is required. This sets the basic clock to 10M
Assuming that the frequency is Hz, it is sufficient to divide the frequency by 10.3 / 88.15.8 kHz = 12.3. Therefore, in this embodiment, the 1/12 frequency divider 43 is used.

【００２０】しかしながら、この１／１２分周器４３の
出力、すなわち１０／１２ＭＨｚクロックの３１パルス
が３８μｓにぴたりと一致しないので、シリアル・パラ
レル変換器１５から１フレームのシリアル信号に対応し
たリセット信号を受信して帳じり合わせを行っている。
このリセット信号を示したのが図８の（ｈ）であり、図
８の（ｉ）に示される１０／１２ＭＨｚクロックの３１
パルス目を発生させた後、１／１２分周器４３をリセッ
ト、停止させ、図８の（ｇ）のデータ確定のタイミング
で１／１２分周器４３のリセットを解除するようにして
いる。従って１パルスは１．２μｓ毎に発生し、３１パ
ルス目と次の１パルス目との間のインターバルは２．０
μｓとなっている。However, since the output of the 1/12 frequency divider 43, ie, 31 pulses of the 10/12 MHz clock, does not coincide with 38 μs, the reset signal corresponding to the serial signal of one frame is output from the serial / parallel converter 15. Is received and bookkeeping is performed.
This reset signal is shown in FIG. 8 (h), and the 31/12 of the 10/10 MHz clock shown in FIG. 8 (i).
After the generation of the pulse, the 1/12 frequency divider 43 is reset and stopped, and the reset of the 1/12 frequency divider 43 is released at the data determination timing shown in FIG. 8 (g). Therefore, one pulse is generated every 1.2 μs, and the interval between the 31st pulse and the next 1st pulse is 2.0
μs.

【００２１】この３１パルスの分周信号は１／２ⁿ 分周
器４４に入力され、この１／２ⁿ 分周器４４において５
種類の粗密の異なるパルス列に分けられる。この１／２
ⁿ 分周器４４及び後述のパルス発生器４６の考え方につ
いては、『ディジタル回路−基礎と応用−』（昭和５７
年１０月１５日発行，著者：河原田 弘，発行社：株式
会社 昭晃堂）第１５４頁から第１５７頁に記載されて
おり、このＭＩＴ方式のパルス分配原理に従って、１０
／１２ＭＨｚクロックは図８（ｊ）〜（ｎ）に示される
クロックに分配される。ＣＬＫ１６は奇数番目のパルス
を、ＣＬＫ８は４で割って余りが２のパルスを、ＣＬＫ
４は８で割って余りが４のパルスを、ＣＬＫ２は１６で
割って余りが８のパルスを、ＣＬＫ１は３２で割って余
りが１６のパルスをそれぞれ有している。これらＣＬＫ
１６、ＣＬＫ８、ＣＬＫ４、ＣＬＫ２、ＣＬＫ１及び上
記絶対値回路４５からの出力信号ｂ₄ ’ｂ₃ ’ｂ₂ ’ｂ
₁ ’ｂ₀ ’はパルス発生器４６にそれぞれ入力される。The divided signal of 31 pulses is input to the 1/2 ⁿ frequency divider 44, in this 1/2 ⁿ frequency divider 44 5
It is divided into different types of pulse trains of different densities. This 1/2
Regarding the concept of the ⁿ frequency divider 44 and the pulse generator 46 to be described later, see “Digital Circuit-Basics and Applications-” (Showa 57
Published October 15, 2000, author: Hiroshi Kawahara, publisher: Shokodo Co., Ltd.) pp. 154 to 157. According to the pulse distribution principle of the MIT method, 10
The / 12 MHz clock is distributed to the clocks shown in FIGS. CLK16 divides the odd-numbered pulse, CLK8 divides the pulse by 4 and generates a pulse having a remainder of 2,
4 has a pulse with a remainder of 4 when divided by 8, CLK2 has a pulse with a remainder of 8 when divided by 16, and CLK1 has a pulse with a remainder of 16 when divided by 32. These CLK
16, CLK8, CLK4, CLK2, CLK1 and the output signal b ₄ 'b _3' from the absolute value circuit 45 b ₂ 'b
₁ 'b ₀ ' is input to the pulse generator 46, respectively.

【００２２】このパルス発生器４６は図６に示されるＡ
ＮＤ回路４６ａとＯＲ回路４６ｂより構成されており、
ｂ₄ ’ｂ₃ ’ｂ₂ ’ｂ₁ ’ｂ₀ ’の信号に従ってＣＬＫ
１６、ＣＬＫ８、ＣＬＫ４、ＣＬＫ２、ＣＬＫ１を選択
し、論理和を出力するようになっている。従って、ｂ
₄ ’ｂ₃ ’ｂ₂ ’ｂ₁ ’ｂ₀ ’が図８の（ｏ）の中央に
示されるような０１１０１（２）の場合には、ＣＬＫ
８、ＣＬＫ４、ＣＬＫ１が選択され、すなわち１０／１
２ＭＨｚクロックの２，４，６，１０，１２，１４，１
６，１８，２０，２２，２６，２８，３０番目のパルス
が選択され、加算され、図８の（ｐ）に示されるパルス
が出力される。このパルスは図８の（ｐ）より明らかな
ように、ほぼ均等になっており、ジッタが少なくなるよ
うになっている。従って、後述のＡＢ相発生回路４７の
出力Ａ’Ｂ’もジッタが少なくなっている。The pulse generator 46 has a function A shown in FIG.
It comprises an ND circuit 46a and an OR circuit 46b,
CLK according to the signal of b ₄ 'b ₃ ' b ₂ 'b ₁ ' b ₀ '
16, CLK8, CLK4, CLK2, and CLK1 are selected, and a logical sum is output. Therefore, b
₄ 'b _3' if _{b 2 'b 1' b 0} ' is 01101 (2) as shown in the middle of the (o) in FIG. 8, CLK
8, CLK4, CLK1 are selected, ie, 10/1
2,4,6,10,12,14,1 of 2MHz clock
The 6, 18, 20, 22, 26, 28, 30th pulses are selected and added, and the pulse shown in FIG. 8 (p) is output. As is clear from FIG. 8 (p), the pulses are substantially uniform, and the jitter is reduced. Accordingly, the output A'B 'of the AB phase generation circuit 47, which will be described later, also has reduced jitter.

【００２３】上記図８の（ｐ）に示されるパルス列はＡ
Ｂ相発生回路４７に入力され、このＡＢ相発生回路４７
においてインクリメンタル信号Ａ’，Ｂ’の再生が行わ
れる。このＡＢ相発生回路４７は、上記伝送されてきた
６ビットのカウンタ値のｂ₅の値に応じて、パルス発生
器４６からの出力をアップまたはダウン入力に切り換え
るようになっており、ｂ₅ ＝０の時にアップに、ｂ₅ ＝
１の時にダウンに切り換えるよう設定されている。そし
てＡ，Ｂ２相の矩形波は、パルス発生器４６からの出力
に１パルス加算するとＢ相の位相が進むというように、
発生するようになっており、アップ入力の時にはＢ相の
位相を進ませ、ダウン入力の時にはＡ相を進ませるよう
になっている。このＡＢ相発生回路４７からの出力信号
を示したのが図８の（ｑ），（ｒ）であり、この図から
も明らかなようにＢ相の位相が進んでいることが判る。
なお、図６の（ｂ），（ｃ）におけるエッジ符号，
・・・は、図８の（ｑ），（ｒ）におけるエッジ符号
，・・・に対応しており、タイムラグが発生してい
る。これはシリアル伝送遅れやデータ確定待ちに起因す
るものであるが、その時間差は６４μｓであり、Ａ，Ｂ
相の伝送遅れとしては特に問題とならないレベルであ
る。しかも伝送速度を５００ｋｂｐｓから１Ｍｂｐｓに
上げれば、さらにこの伝送遅れを小さくすることができ
る。The pulse train shown in FIG.
The AB-phase generation circuit 47
In, the reproduction of the incremental signals A ′ and B ′ is performed. The AB phase generation circuit 47 switches the output from the pulse generator 46 to an up or down input in accordance with the value of the transmitted 6-bit counter value b ₅ , where b ₅ = When it is 0, it goes up and b ₅ =
It is set to switch down at the time of 1. The A and B two-phase rectangular waves are such that adding one pulse to the output from the pulse generator 46 advances the phase of the B phase.
This occurs so that the phase of the B phase is advanced at the time of an up input, and the A phase is advanced at the time of a down input. (Q) and (r) in FIG. 8 show the output signals from the AB phase generation circuit 47, and it is apparent from this figure that the phase of the B phase is advanced.
It should be noted that the edge codes in FIGS.
.. Correspond to the edge codes in (q) and (r) of FIG. 8, and a time lag occurs. This is due to a delay in serial transmission or waiting for data confirmation. The time difference is 64 μs, and A, B
The transmission delay of the phase is at a level that does not cause any particular problem. Moreover, if the transmission speed is increased from 500 kbps to 1 Mbps, the transmission delay can be further reduced.

【００２４】本実施例においては、ＭＲセンサ４ｂより
出力されるＡ，Ｂ相の２相の正弦波を、アップダウンカ
ウンタ５に入力してカウンタ値を得、このカウンタ値と
他の相（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｚ相）の位置データ信号とを、シ
リアル・パラレル変換器６においてシリアル信号に変換
して制御装置１６に伝送するようにしたので、伝送路の
数を極限の１チャンネルにできる。さらに２つめのエン
コーダの電源線と外被を省略できるので、ケーブルの太
さを細くでき、従って低コスト化が図れるようになって
いる。In this embodiment, two-phase sine waves of A and B phases output from the MR sensor 4b are input to the up / down counter 5 to obtain a counter value, and this counter value and other phases (U , V, W, and Z phase data signals are converted to serial signals by the serial / parallel converter 6 and transmitted to the control device 16, so that the number of transmission paths can be reduced to one channel as much as possible. . Further, since the power supply line and the jacket of the second encoder can be omitted, the thickness of the cable can be reduced, and the cost can be reduced.

【００２５】 図１０は本考案の第２の実施例を示す位
置検出器の信号伝送装置の全体構成図であり、先の第１
の実施例で説明したのと同一なものに対しては同一符号
を付してある。この第２の実施例の位置検出器の信号伝
送装置が第１の実施例のそれと違う点は、５Ｖ電源線１
２、グランド電源線１３を、＃１エンコーダ４近傍に設
けられる中継手段９０において分岐し、中継手段９０と
＃１エンコーダ４とを、ＢＵＳ線１０、反転ＢＵＳ線１
１、５Ｖ電源線１２、グランド電源線１３を内蔵する＃
１エンコーダケーブル９１により接続し、中継手段９０
と＃２エンコーダ７４とを、ＢＵＳ線１０ｍ、反転ＢＵ
Ｓ線１１ｍ、５Ｖ電源線１２ｍ、グランド電源線１３ｍ
を内蔵する＃２エンコーダケーブル９９により接続した
点である。FIG. 10 is an overall configuration diagram of a signal transmission device of a position detector according to a second embodiment of the present invention.
The same reference numerals are given to the same components as described in the embodiment. The signal transmission device of the position detector of the second embodiment is different from that of the first embodiment in that the 5 V power line 1
2. The ground power supply line 13 branches at the relay unit 90 provided near the # 1 encoder 4, and
# 1 encoder 4 and BUS line 10, inverted BUS line 1
Built-in 1, 5V power line 12 and ground power line 13 #
1 Encoder cable 91 and relay means 90
And # 2 encoder 74, BUS line 10m, inverted BU
S line 11m, 5V power line 12m, ground power line 13m
In that a more connected to the # 2 encoder cable 99 having a built-in.

【００２６】このように構成しても第１の実施例と同様
な効果を得られるというのはいうまでもない。なお、中
継手段９０と各エンコーダとの間のケーブル長を短くす
るために、中継手段９０は何れかのエンコーダの近くに
あることが望ましい。It is needless to say that the same effect as in the first embodiment can be obtained even with this configuration. In order to shorten the cable length between the relay unit 90 and each encoder, it is desirable that the relay unit 90 is located near any of the encoders.

【００２７】以上本考案者によってなされた考案を各実
施例に基づき具体的に説明したが、本考案は上記各実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例
えば、上記各実施例においては、５Ｖ電源線１２、グラ
ンド電源線１３を共通にしているが、何れか一方のみを
共通にしても本考案効果は妨げられるものではない。Although the invention made by the present inventors has been specifically described based on each embodiment, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, for example, in each of the above embodiments, the 5V power supply line 12 and the ground power supply line 13 are shared, but the effects of the present invention are prevented even if only one of them is shared. is not.

【００２８】また、アブソリュートエンコーダを用いた
場合には、一般的に停電対策用のバックアップ電源が用
いられるが、このバックアップ電源を繋いだバックアッ
プ電源線を共通にすることも可能である。その場合に
は、上述のように、５Ｖ電源線、グランド電源線、バッ
クアップ電源線の全てを共通にしても良いし、他の組み
合わせで共通にしても良く、要は電源線の少なくとも一
部を共通にすれば、本考案効果は期待できる。When an absolute encoder is used, a backup power supply for power failure countermeasures is generally used, but it is also possible to use a common backup power supply line connecting this backup power supply. In that case, as described above, all of the 5V power line, the ground power line, and the backup power line may be shared, or may be shared in another combination. If common, the effect of the present invention can be expected.

【００２９】また、＃１エンコーダ４，＃２エンコーダ
７４は＃１モータ１，＃２モータ７２に直接接続されて
いなくても良く、エンコーダ単体で機械に取り付けられ
ていても良い。Also, the # 1 encoder 4 and the # 2 encoder 74 need not be directly connected to the # 1 motor 1 and the # 2 motor 72, and may be attached to the machine by the encoder alone.

【００３０】また、信号を光ファイバーにより伝送する
ものに対しても適用可能である。また、エンコーダに代
えてレゾルバを用いても良い。Further, the present invention can be applied to a device for transmitting a signal through an optical fiber. Further, a resolver may be used instead of the encoder.

【００３１】さらにまた、上記実施例においては、１台
の制御装置で２台のモータを制御する場合の適用例が述
べられているが、３台以上のモータを制御する場合にも
勿論適用可能である。Further, in the above-described embodiment, an application example in which one controller controls two motors is described. However, it is of course applicable to control three or more motors. It is.

【００３２】[0032]

【考案の効果】以上述べたように本考案の位置検出器の
信号伝送装置によれば、電源線の少なくとも一部を共通
にしてこの共通化された電源線と他の線を１つの伝送ケ
ーブル内に配線するようにしたので、（台数−１）台分
の電源線を省略できると共にその省略された分のケーブ
ル外被を不要にでき、低コスト化が可能となる。また、
その省略された分ケーブルを細くでき、ケーブルの占有
部分を小さくし得ると共にそれらを束ねて支持する支持
部材を比較的簡易な構造にでき、設計の自由度を向上す
ることが可能となる。さらに、上記伝送ケーブル内に反
転信号線を入れることにより、電源線を共通化した分だ
け大きくなる信号線に生じるノイズを相殺すると共に、
伝送ケーブルの内外部からのノイズに対しても強くして
いるので、微妙な制御信号を用いる高性能モータの制御
を正確に実現させることができるとともに、反転信号線
が無いときに比べてより遠隔での制御も可能となる。 As described above, according to the signal transmission device of the position detector of the present invention, at least a part of the power supply line is shared, and the shared power supply line and another line are connected to one transmission cable. In this case, the number of power lines can be omitted, and the omitted cable jacket can be eliminated, thereby reducing the cost. Also,
The omitted cable can be made thinner, the occupied portion of the cable can be made smaller, and the support member that bundles and supports the cables can have a relatively simple structure, so that the degree of freedom in design can be improved. In addition, there is no
It is the part which shared the power supply line by inserting the switching signal line.
And cancel the noise that occurs on the signal line
Be strong against noise from inside and outside the transmission cable
Control of high-performance motors using subtle control signals
And the inverted signal line
Remote control is also possible compared to when there is no.

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

【図１】本考案の第１の実施例を示す位置検出器の信号
伝送装置の伝送部の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a transmission unit of a signal transmission device of a position detector according to a first embodiment of the present invention.

【図２】全体構成図である。FIG. 2 is an overall configuration diagram.

【図３】＃１エンコーダ側の位置検出部の概略斜視図で
ある。FIG. 3 is a schematic perspective view of a position detector on the # 1 encoder side.

【図４】＃１エンコーダ内の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram in a # 1 encoder.

【図５】制御装置内の＃１エンコーダ側の構成図であ
る。FIG. 5 is a configuration diagram on the # 1 encoder side in the control device.

【図６】パルス発生器の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a pulse generator.

【図７】図４に示される回路動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 4;

【図８】図５に示される回路動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 5;

【図９】４てい倍＋方向検出回路及びアップダウンカウ
ンタの動作の一例を説明するためのタイミングチャート
である。FIG. 9 is a timing chart for explaining an example of the operation of the 4 × + direction detection circuit and the up / down counter.

【図１０】本考案の第２の実施例を示す位置検出器の信
号伝送装置の全体構成図である。FIG. 10 is an overall configuration diagram of a signal transmission device of a position detector showing a second embodiment of the present invention.

【図１１】従来技術を示す位置検出器の信号伝送装置の
全体構成図である。FIG. 11 is an overall configuration diagram of a signal transmission device of a position detector showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４，７４ 位置検出器 ９ 伝送ケーブル １０，１１，１０ｍ，１１ｍ 信号線 １２，１２ｍ，１３，１３ｍ 電源線 １６ 制御装置 4,74 Position detector 9 Transmission cable 10,11,10m, 11m Signal line 12,12m, 13,13m Power line 16 Control device

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項１】 複数のモータにそれぞれ具備した位置検
出器の信号を伝送ケーブルを介して制御装置に伝送する
位置検出器の信号伝送装置において、１つの伝送ケーブ
ルに前記複数の位置検出器の信号線と反転信号線とを通
し、かつ電源線の少なくとも一部を共通にし、その共通
にした電源線を上記伝送ケーブルに通したことを特徴と
する位置検出器の信号伝送装置。1. A signal transmission device of a position detector for transmitting signals of position detectors respectively provided to a plurality of motors to a control device via a transmission cable, wherein signals of the plurality of position detectors are transmitted to one transmission cable. Through the power line and the inverted signal line, and make at least a part of the power line common.
A signal transmission device for a position detector, wherein the power cable is passed through the transmission cable .