JP3186490B2 - 多重伝送方式エンコーダ - Google Patents
多重伝送方式エンコーダInfo
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転体の絶対回転角を検
出するためのエンコーダに関するものであり、特にＡＣ
サーボモータに組み込まれて複数構成で使用される機器
に使われるロータリーエンコーダに関するものである。
出するためのエンコーダに関するものであり、特にＡＣ
サーボモータに組み込まれて複数構成で使用される機器
に使われるロータリーエンコーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】各種機械の駆動用に使われるサーボモー
タにはブラシ付きのＤＣサーボモータとブラシのないＡ
Ｃサーボモータ（ＤＣブラシレスサーボモータ）があ
り、近年モータ保守の容易さからＡＣサーボモータの需
要が増している。
タにはブラシ付きのＤＣサーボモータとブラシのないＡ
Ｃサーボモータ（ＤＣブラシレスサーボモータ）があ
り、近年モータ保守の容易さからＡＣサーボモータの需
要が増している。
【０００３】サーボ系の位置検出器にもさまざまな種類
があるが、近年サーボモータに組み込まれて使用される
ロータリーエンコーダが普及している。ＡＣサーボモー
タに組み込まれるエンコーダはインクリメンタルエンコ
ーダとアブソリュートエンコーダに大別される。インク
リメンタルエンコーダの出力信号は図８に示すように、
回転方向が判別できるように互いに電気角で９０度位相
差を有するＡ，Ｂ２相の信号と、１回転１パルスの基準
Ｚ信号とＡＣサーボモータの通電相切り替えのためのコ
ミュテーション信号Ｕ，Ｖ，Ｗを備えたものが一般的で
ある。また、アブソリュートエンコーダは電源投入後直
ちに１回転内の絶対位置が認識できるエンコーダで、イ
ンクリメンタルエンコーダを用いた制御システムにおい
て必要とされる電源投入直後に行う機械位置とコントロ
ーラとの位置合わせ動作である原点復帰動作が不要であ
ることから、多関節ロボットをはじめとする大型のロボ
ット用サーボモータなどに普及しつつあり、またその多
くはモータの回転数カウント機能をつけた多回転式アブ
ソリュートエンコーダである。
があるが、近年サーボモータに組み込まれて使用される
ロータリーエンコーダが普及している。ＡＣサーボモー
タに組み込まれるエンコーダはインクリメンタルエンコ
ーダとアブソリュートエンコーダに大別される。インク
リメンタルエンコーダの出力信号は図８に示すように、
回転方向が判別できるように互いに電気角で９０度位相
差を有するＡ，Ｂ２相の信号と、１回転１パルスの基準
Ｚ信号とＡＣサーボモータの通電相切り替えのためのコ
ミュテーション信号Ｕ，Ｖ，Ｗを備えたものが一般的で
ある。また、アブソリュートエンコーダは電源投入後直
ちに１回転内の絶対位置が認識できるエンコーダで、イ
ンクリメンタルエンコーダを用いた制御システムにおい
て必要とされる電源投入直後に行う機械位置とコントロ
ーラとの位置合わせ動作である原点復帰動作が不要であ
ることから、多関節ロボットをはじめとする大型のロボ
ット用サーボモータなどに普及しつつあり、またその多
くはモータの回転数カウント機能をつけた多回転式アブ
ソリュートエンコーダである。
【０００４】以下に従来の多回転式アブソリュートエン
コーダについて説明する。図９は従来の多回転式アブソ
リュートエンコーダの機能ブロックを示すものである。
図９において９１はインクリメンタル信号とアブソリュ
ート信号を検出する原信号検出部、９２は多回転カウン
タ部、９３はバックアップ回路、９４は変換回路、９５
は出力ＩＣである。
コーダについて説明する。図９は従来の多回転式アブソ
リュートエンコーダの機能ブロックを示すものである。
図９において９１はインクリメンタル信号とアブソリュ
ート信号を検出する原信号検出部、９２は多回転カウン
タ部、９３はバックアップ回路、９４は変換回路、９５
は出力ＩＣである。
【０００５】図１０は図９の原信号検出部のブロック図
であり、発光素子１０１、回転スリット板１０２、受光
素子１０３、波形整形回路１０４より構成され、受光素
子で受けた信号をパルス波形に変換をする。
であり、発光素子１０１、回転スリット板１０２、受光
素子１０３、波形整形回路１０４より構成され、受光素
子で受けた信号をパルス波形に変換をする。
【０００６】以上のように構成された多回転式アブソリ
ュートエンコーダについて、図９を用いてその動作説明
をする。まず、主電源がオンしているときエンコーダの
回転位置に合わせ原信号検出部９１からは９０度位相差
を有するＡ，Ｂ信号そして１回転に１回発生するＺ信号
と１回転の分解能に対応した２0から２K-1のＫビットの
１回転アブソリュート信号を出力する。また、多回転カ
ウンタ９２はアブソリュート信号出力の上位２ビットの
２K-1と２K-2とを用いて回転回数を計数する。変換回路
９４はパラレルデータである１回転アブソリュートデー
タと多回転カウントデータとをシリアルデータに変換し
ドライバやＮＣシステムに送信する。
ュートエンコーダについて、図９を用いてその動作説明
をする。まず、主電源がオンしているときエンコーダの
回転位置に合わせ原信号検出部９１からは９０度位相差
を有するＡ，Ｂ信号そして１回転に１回発生するＺ信号
と１回転の分解能に対応した２0から２K-1のＫビットの
１回転アブソリュート信号を出力する。また、多回転カ
ウンタ９２はアブソリュート信号出力の上位２ビットの
２K-1と２K-2とを用いて回転回数を計数する。変換回路
９４はパラレルデータである１回転アブソリュートデー
タと多回転カウントデータとをシリアルデータに変換し
ドライバやＮＣシステムに送信する。
【０００７】一方、主電源がオフした場合にはバックア
ップ回路９３によりアブソリュート信号出力の上位２ビ
ットの２K-1と２K-2信号の検出と、多回転カウンタ９２
とを常に動作させている。これにより再度主電源を投入
したときにも回転回数をリセットすることなく保持し、
しかも主電源オフ時に変化した回転回数も検出すること
ができる。
ップ回路９３によりアブソリュート信号出力の上位２ビ
ットの２K-1と２K-2信号の検出と、多回転カウンタ９２
とを常に動作させている。これにより再度主電源を投入
したときにも回転回数をリセットすることなく保持し、
しかも主電源オフ時に変化した回転回数も検出すること
ができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、エンコーダを複数構成で使用した場合エン
コーダからの出力線の数がそれぞれエンコーダごとに独
立して必要なため線数が多くなり、機器内での配線スペ
ース・作業性の問題や出力線の断線・信頼性などの問題
点を有していた。
の構成では、エンコーダを複数構成で使用した場合エン
コーダからの出力線の数がそれぞれエンコーダごとに独
立して必要なため線数が多くなり、機器内での配線スペ
ース・作業性の問題や出力線の断線・信頼性などの問題
点を有していた。
【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、複数構成でもエンコーダ出力線の共用化と機器内で
の配線を少なくすることができるエンコーダを提供する
ことを目的とする。
で、複数構成でもエンコーダ出力線の共用化と機器内で
の配線を少なくすることができるエンコーダを提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の多重伝送方式エンコーダは、１、回転機の１
回転内の位置を検出する１回転データ検出部と、回転機
の正逆方向の回転回数を計数する多回転データ検出部
と、エンコーダ内の異常検出情報を保持するステータス
検出部とからなる信号検出部と、２、前記信号検出部の
データをシリアルデータ列に変換し出力するデータ出力
回路と、データ出力回路のデータを出力するタイミング
を決める上位システムなどからの指令を受信するデータ
入力回路と、データ入力回路とデータ出力回路の切り替
えをする双方向バッファとからなるデータ入・出力部
と、３、主電源ＯＦＦ時に上記多回転データ検出部を動
作させるバックアップ回路と、主電源のＯＮ／ＯＦＦ状
態を監視する電源ＯＮ／ＯＦＦ検出回路とからなる電源
制御部と、４、上位システムなどからの指令をデータ入
・出力部により受信し、エンコーダ番号などの識別情報
を記憶する回路部とを備え、複数台のサーボモータに取
り付けたエンコーダの入出力信号ラインを共用化して使
用する場合に、主電源ＯＮ後のエンコーダ信号の出力形
態を、上位システムからの要求に対して複数のエンコー
ダが識別情報の順に順次出力する形態、もしくは上位シ
ステムからの要求にかかわらず主電源ＯＮするとエンコ
ーダ識別情報の順に順次連続して出力する形態で出力す
るようにしたものである。また、複数台のサーボモータ
に取り付けたエンコーダの入出力信号ラインを共用化し
て使用する場合に、主電源ＯＮ後のエンコーダ信号の出
力形態を、上位システムからの要求に対してエンコーダ
個別に１対１で出力する形態、上位システムからの要求
に対して複数のエンコーダが識別情報の順に順次出力す
る形態、上位システムからの要求にかかわらず主電源Ｏ
Ｎするとエンコーダ識別情報の順に順次連続して出力す
る形態の３つの形態より、１つの出力形態をエンコーダ
識別情報により選択できるようにしたものである。ま
た、各サーボモータのエンコーダを識別するエンコーダ
識別情報は、エンコーダ番号および多重伝送におけるエ
ンコーダデータの出力順序情報とし、エンコーダにはシ
リアルデータを送信・受信する機能を備え、各々のエン
コーダの出力順序に該当するときはそのエンコーダは送
信状態になり、他のエンコーダは受信状態になるように
して他のエンコーダからの出力データを監視することに
より順序待ち・データ出力のタイミングコントロールを
するようにしたものである。また、エンコーダからの出
力される信号の構成は、エンコーダ識別情報と１回転デ
ータ検出部，多回転データ検出部，ステータス検出部の
データの内いずれかを組み合わせて出力するようにした
ものである。さらに、エンコーダ番号などの識別情報を
記憶する回路部の書き込み動作は、回転機に具備したコ
ネクタまたはケーブル線を用いた書き込み制御信号線を
介して選択するものである。
に本発明の多重伝送方式エンコーダは、１、回転機の１
回転内の位置を検出する１回転データ検出部と、回転機
の正逆方向の回転回数を計数する多回転データ検出部
と、エンコーダ内の異常検出情報を保持するステータス
検出部とからなる信号検出部と、２、前記信号検出部の
データをシリアルデータ列に変換し出力するデータ出力
回路と、データ出力回路のデータを出力するタイミング
を決める上位システムなどからの指令を受信するデータ
入力回路と、データ入力回路とデータ出力回路の切り替
えをする双方向バッファとからなるデータ入・出力部
と、３、主電源ＯＦＦ時に上記多回転データ検出部を動
作させるバックアップ回路と、主電源のＯＮ／ＯＦＦ状
態を監視する電源ＯＮ／ＯＦＦ検出回路とからなる電源
制御部と、４、上位システムなどからの指令をデータ入
・出力部により受信し、エンコーダ番号などの識別情報
を記憶する回路部とを備え、複数台のサーボモータに取
り付けたエンコーダの入出力信号ラインを共用化して使
用する場合に、主電源ＯＮ後のエンコーダ信号の出力形
態を、上位システムからの要求に対して複数のエンコー
ダが識別情報の順に順次出力する形態、もしくは上位シ
ステムからの要求にかかわらず主電源ＯＮするとエンコ
ーダ識別情報の順に順次連続して出力する形態で出力す
るようにしたものである。また、複数台のサーボモータ
に取り付けたエンコーダの入出力信号ラインを共用化し
て使用する場合に、主電源ＯＮ後のエンコーダ信号の出
力形態を、上位システムからの要求に対してエンコーダ
個別に１対１で出力する形態、上位システムからの要求
に対して複数のエンコーダが識別情報の順に順次出力す
る形態、上位システムからの要求にかかわらず主電源Ｏ
Ｎするとエンコーダ識別情報の順に順次連続して出力す
る形態の３つの形態より、１つの出力形態をエンコーダ
識別情報により選択できるようにしたものである。ま
た、各サーボモータのエンコーダを識別するエンコーダ
識別情報は、エンコーダ番号および多重伝送におけるエ
ンコーダデータの出力順序情報とし、エンコーダにはシ
リアルデータを送信・受信する機能を備え、各々のエン
コーダの出力順序に該当するときはそのエンコーダは送
信状態になり、他のエンコーダは受信状態になるように
して他のエンコーダからの出力データを監視することに
より順序待ち・データ出力のタイミングコントロールを
するようにしたものである。また、エンコーダからの出
力される信号の構成は、エンコーダ識別情報と１回転デ
ータ検出部，多回転データ検出部，ステータス検出部の
データの内いずれかを組み合わせて出力するようにした
ものである。さらに、エンコーダ番号などの識別情報を
記憶する回路部の書き込み動作は、回転機に具備したコ
ネクタまたはケーブル線を用いた書き込み制御信号線を
介して選択するものである。
【００１１】
【作用】この構成によって、従来の多回転式アブソリュ
ートエンコーダより省配線で、かつ信号ラインの共用化
ができるので機器の小型化・多軸化が容易にできるエン
コーダを得ることができる。
ートエンコーダより省配線で、かつ信号ラインの共用化
ができるので機器の小型化・多軸化が容易にできるエン
コーダを得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例の機能ブロック図
である。図１において１１は信号検出部であり１回転デ
ータ検出部１２、多回転データ検出部１３、ステータス
検出部１４から構成され、回転機の１回転内の位置検出
と回転機の正逆方向の回転回数の計数とエンコーダ内の
電圧異常検出・信号異常検出・異常データ保持の動作を
する。１５はデータ入・出力部でありデータ出力回路１
６、データ入力回路１７、双方向バッファ回路１８から
構成され、上記信号検出部からのデータをシリアルデー
タ列に変換し出力する動作と上位システムからのデータ
要求信号を受信する動作とシリアルデータの送信・受信
の切り替え動作をする。１９は電源制御部でありバック
アップ回路２０、電源ＯＮ／ＯＦＦ検出回路２１から構
成され、主電源ＯＮ／ＯＦＦの状態監視とデータ入・出
力部の動作切り替え制御および主電源ＯＦＦ時の多回転
データ検出部とステータス検出部、識別情報記憶回路部
の動作バックアップをする。
である。図１において１１は信号検出部であり１回転デ
ータ検出部１２、多回転データ検出部１３、ステータス
検出部１４から構成され、回転機の１回転内の位置検出
と回転機の正逆方向の回転回数の計数とエンコーダ内の
電圧異常検出・信号異常検出・異常データ保持の動作を
する。１５はデータ入・出力部でありデータ出力回路１
６、データ入力回路１７、双方向バッファ回路１８から
構成され、上記信号検出部からのデータをシリアルデー
タ列に変換し出力する動作と上位システムからのデータ
要求信号を受信する動作とシリアルデータの送信・受信
の切り替え動作をする。１９は電源制御部でありバック
アップ回路２０、電源ＯＮ／ＯＦＦ検出回路２１から構
成され、主電源ＯＮ／ＯＦＦの状態監視とデータ入・出
力部の動作切り替え制御および主電源ＯＦＦ時の多回転
データ検出部とステータス検出部、識別情報記憶回路部
の動作バックアップをする。
【００１４】識別情報記憶回路部２２は各々のエンコー
ダ番号、データ出力順序（優先順位）などのエンコーダ
識別情報をデータ入・出力部を介して記憶する回路であ
り、エンコーダを複数構成で使用する場合、識別情報の
記憶は記憶対象のエンコーダを制御信号で指定すること
で書き込み動作をする。
ダ番号、データ出力順序（優先順位）などのエンコーダ
識別情報をデータ入・出力部を介して記憶する回路であ
り、エンコーダを複数構成で使用する場合、識別情報の
記憶は記憶対象のエンコーダを制御信号で指定すること
で書き込み動作をする。
【００１５】ここで、図１における１回転データ検出部
１２、多回転検出部１３より出力される信号は従来例で
示す図９，図１０と同じ構成で検出される。
１２、多回転検出部１３より出力される信号は従来例で
示す図９，図１０と同じ構成で検出される。
【００１６】図２は本エンコーダをサーボモータに組み
込んで複数構成で使用したときの構成図であり、主電
源，動作バックアップ用電池，シリアルデータ線はすべ
て共用接続ができる構成になっている。
込んで複数構成で使用したときの構成図であり、主電
源，動作バックアップ用電池，シリアルデータ線はすべ
て共用接続ができる構成になっている。
【００１７】図３は本エンコーダの識別情報の書き込み
制御信号の構成を示した図である。図３（ａ）は制御信
号線をコネクタを介して取り出した例であり、コネクタ
のショートまたはオープンなどにより識別情報の書き込
み動作選択ができるようになっている。
制御信号の構成を示した図である。図３（ａ）は制御信
号線をコネクタを介して取り出した例であり、コネクタ
のショートまたはオープンなどにより識別情報の書き込
み動作選択ができるようになっている。
【００１８】図３（ｂ）は制御信号線をリード線を介し
て取り出した例であり、リード線のショートまたはオー
プン、主電源またはＧＮＤへの接続などにより識別情報
の書き込み動作選択ができるようになっている。
て取り出した例であり、リード線のショートまたはオー
プン、主電源またはＧＮＤへの接続などにより識別情報
の書き込み動作選択ができるようになっている。
【００１９】図４（ａ）は書き込み制御信号線を用いた
エンコーダの識別情報の書き込みシーケンス例であり、
制御信号を５Ｖにしたときはシリアルデータは上位シス
テムなどからエンコーダへ識別情報を伝送する状態とな
り、制御信号を０Ｖにしたときはハイインピーダンスの
状態となる。
エンコーダの識別情報の書き込みシーケンス例であり、
制御信号を５Ｖにしたときはシリアルデータは上位シス
テムなどからエンコーダへ識別情報を伝送する状態とな
り、制御信号を０Ｖにしたときはハイインピーダンスの
状態となる。
【００２０】図４（ｂ）はエンコーダ送信・受信の動作
切り替えシーケンス例を示した図であり、エンコーダが
受信モードのときはシリアルデータは上位システムなど
からの要求状態となり、エンコーダが送信モードのとき
はシリアルデータはエンコーダからの出力状態となる。
切り替えシーケンス例を示した図であり、エンコーダが
受信モードのときはシリアルデータは上位システムなど
からの要求状態となり、エンコーダが送信モードのとき
はシリアルデータはエンコーダからの出力状態となる。
【００２１】図５，図６，図７は、エンコーダ複数構成
で使用したときの上位システムとエンコーダとのデータ
送受信シーケンスを示した図であり、一例として３軸構
成の場合を示す。
で使用したときの上位システムとエンコーダとのデータ
送受信シーケンスを示した図であり、一例として３軸構
成の場合を示す。
【００２２】以下、上記構成の多重伝送方式エンコーダ
を図２に示すような複数構成で使用した場合の動作につ
いて説明する。
を図２に示すような複数構成で使用した場合の動作につ
いて説明する。
【００２３】本エンコーダはエンコーダ識別情報により
エンコーダ入出力動作が設定されるため、最初に使用す
る場合は識別情報の書き込みが必要である。
エンコーダ入出力動作が設定されるため、最初に使用す
る場合は識別情報の書き込みが必要である。
【００２４】まず、エンコーダ識別情報の書き込み動作
について図１，図３，図４を用いて説明する。
について図１，図３，図４を用いて説明する。
【００２５】エンコーダ主電源をＯＮすると識別情報が
未設定のため、データ入・出力部１５は入力モードとな
り、ここで識別情報設定機や上位システムなどを利用し
てシリアルデータ線より識別情報を入力すると双方向バ
ッファ回路１８、データ入力回路１７を介して識別情報
記憶回路部２２に入力・記憶される。
未設定のため、データ入・出力部１５は入力モードとな
り、ここで識別情報設定機や上位システムなどを利用し
てシリアルデータ線より識別情報を入力すると双方向バ
ッファ回路１８、データ入力回路１７を介して識別情報
記憶回路部２２に入力・記憶される。
【００２６】ここでエンコーダが図２のように複数構成
で接続・使用されている場合は、上記書き込み動作は全
てのエンコーダに同時に行われるため、１台ずつ設定す
る場合は図３に示すような制御信号線でエンコーダを１
台ずつ指定して書き込み動作を行う。
で接続・使用されている場合は、上記書き込み動作は全
てのエンコーダに同時に行われるため、１台ずつ設定す
る場合は図３に示すような制御信号線でエンコーダを１
台ずつ指定して書き込み動作を行う。
【００２７】このときの実施例を図４（ａ）に示す。こ
の例は制御信号線を５Ｖにしてエンコーダを指定し、上
位システムより識別情報を書き込んだ例である。
の例は制御信号線を５Ｖにしてエンコーダを指定し、上
位システムより識別情報を書き込んだ例である。
【００２８】一方、エンコーダを単独で書き込み動作を
する場合は、エンコーダの指定が不要なため上記制御信
号線でのエンコーダ指定は不要である。
する場合は、エンコーダの指定が不要なため上記制御信
号線でのエンコーダ指定は不要である。
【００２９】またエンコーダ主電源をＯＦＦした場合
は、電源ＯＮ／ＯＦＦ検出回路２１、バックアップ回路
２０および外部接続の電池により識別情報記憶回路部２
２の内容は保持され、次の主電源ＯＮ以後、エンコーダ
動作は識別情報記憶回路部の内容に応じて入出力動作
（送・受信動作）が行われる。
は、電源ＯＮ／ＯＦＦ検出回路２１、バックアップ回路
２０および外部接続の電池により識別情報記憶回路部２
２の内容は保持され、次の主電源ＯＮ以後、エンコーダ
動作は識別情報記憶回路部の内容に応じて入出力動作
（送・受信動作）が行われる。
【００３０】次に、図１，図４，図５，図６，図７を用
いて、エンコーダの送受信動作切り替えおよび上位シス
テムとのデータ送受信シーケンスについて説明する。
いて、エンコーダの送受信動作切り替えおよび上位シス
テムとのデータ送受信シーケンスについて説明する。
【００３１】エンコーダ主電源をＯＮすると識別情報記
憶回路部２２の内容により、図４（ｂ）に示すようにエ
ンコーダは受信モードになり、上位システムからの信号
要求待ちになる。ここで、上位システムがデータ要求信
号としてエンコーダ軸の番号を出力するとエンコーダは
データ入・出力部１５で要求信号を受信し、番号に対応
するエンコーダのみが送信モードとなり、エンコーダは
自身のエンコーダ識別情報（エンコーダ番号など）と信
号検出部１１のデータをデータ出力回路１６でシリアル
データ列に変換してデータ出力する。エンコーダはデー
タを出力完了すると再度受信モードとなり、上位システ
ムの要求信号待ちとなり以後上記の動作をくり返す。
憶回路部２２の内容により、図４（ｂ）に示すようにエ
ンコーダは受信モードになり、上位システムからの信号
要求待ちになる。ここで、上位システムがデータ要求信
号としてエンコーダ軸の番号を出力するとエンコーダは
データ入・出力部１５で要求信号を受信し、番号に対応
するエンコーダのみが送信モードとなり、エンコーダは
自身のエンコーダ識別情報（エンコーダ番号など）と信
号検出部１１のデータをデータ出力回路１６でシリアル
データ列に変換してデータ出力する。エンコーダはデー
タを出力完了すると再度受信モードとなり、上位システ
ムの要求信号待ちとなり以後上記の動作をくり返す。
【００３２】ここで、要求信号で指定した軸以外は受信
モードの動作をするが、このときは要求信号で指定され
た軸のシリアルデータを受信して次のデータ出力の順序
待ちおよびタイミング待ちをしている。
モードの動作をするが、このときは要求信号で指定され
た軸のシリアルデータを受信して次のデータ出力の順序
待ちおよびタイミング待ちをしている。
【００３３】次に、エンコーダと上位システムとのデー
タ送受信シーケンスについて図５，図６，図７を用いて
説明する。
タ送受信シーケンスについて図５，図６，図７を用いて
説明する。
【００３４】図５は上位システムと複数のエンコーダ各
々が１対１で対応した例であり、上位システムがエンコ
ーダ番号を指定した軸のみ１対１でデータ送受信を行う
例である。
々が１対１で対応した例であり、上位システムがエンコ
ーダ番号を指定した軸のみ１対１でデータ送受信を行う
例である。
【００３５】図６は上位システムと複数のエンコーダが
１対多の構成で対応した例であり、上位システムがエン
コーダ番号を指定すると複数のエンコーダが識別情報に
もとずいた出力順序で順次出力する例であり、次のシス
テムからの要求で繰り返し動作をする例である。
１対多の構成で対応した例であり、上位システムがエン
コーダ番号を指定すると複数のエンコーダが識別情報に
もとずいた出力順序で順次出力する例であり、次のシス
テムからの要求で繰り返し動作をする例である。
【００３６】図７は上位システムにかかわらず主電源Ｏ
Ｎ後複数のエンコーダが識別情報にもとづいた出力順序
で順次データを繰り返し出力する例である。
Ｎ後複数のエンコーダが識別情報にもとづいた出力順序
で順次データを繰り返し出力する例である。
【００３７】この図５，図６，図７のシーケンスは、エ
ンコーダ識別情報により選択できるようにすることもで
きる。
ンコーダ識別情報により選択できるようにすることもで
きる。
【００３８】以上のように、エンコーダ相互間でデータ
送受信をしてデータのタイミング取りをすることによ
り、複数構成での入・出力データの衝突をなくすことが
でき、信頼性の高い多重伝送を実現することができる。
さらに、上記上位システムとの送受信シーケンスをエン
コーダ識別情報により選択できるようにすることによ
り、機器の制御性に合わせたシステム構築や多軸化の実
現ができる。
送受信をしてデータのタイミング取りをすることによ
り、複数構成での入・出力データの衝突をなくすことが
でき、信頼性の高い多重伝送を実現することができる。
さらに、上記上位システムとの送受信シーケンスをエン
コーダ識別情報により選択できるようにすることによ
り、機器の制御性に合わせたシステム構築や多軸化の実
現ができる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明は、エンコーダの識
別機能，用途に応じたデータ出力シーケンスの選択、エ
ンコーダ相互間でのデータ監視・入出力切り替え機能を
備えることにより、エンコーダを複数構成で使用しても
エンコーダの入・出力信号の共用化が図れ、かつデータ
切り替えが安定した多重伝送が実現でき機器の小型化・
省配線化・多軸化が容易にできるエンコーダを実現でき
るものである。
別機能，用途に応じたデータ出力シーケンスの選択、エ
ンコーダ相互間でのデータ監視・入出力切り替え機能を
備えることにより、エンコーダを複数構成で使用しても
エンコーダの入・出力信号の共用化が図れ、かつデータ
切り替えが安定した多重伝送が実現でき機器の小型化・
省配線化・多軸化が容易にできるエンコーダを実現でき
るものである。
【図１】本発明の一実施例における多重伝送方式エンコ
ーダのブロック図
ーダのブロック図
【図２】同多重伝送方式エンコーダを複数構成で使用し
たときの構成図
たときの構成図
【図３】同多重伝送方式エンコーダの識別情報書き込み
制御信号の構成図
制御信号の構成図
【図４】同多重伝送方式エンコーダの動作の切り替えを
示すタイミングチャート
示すタイミングチャート
【図５】同多重伝送方式エンコーダにおける１対１対応
のデータ送受信シーケンスの動作を示す図
のデータ送受信シーケンスの動作を示す図
【図６】同多重伝送方式エンコーダにおける１対多軸対
応のデータ送受信シーケンスの動作を示す図
応のデータ送受信シーケンスの動作を示す図
【図７】同多重伝送方式エンコーダにおける順次出力対
応のデータ送受信シーケンスの動作を示す図
応のデータ送受信シーケンスの動作を示す図
【図８】従来のインクリメンタル式エンコーダの出力信
号のタイミングチャート
号のタイミングチャート
【図９】従来の多回転式アブソリュートエンコーダのブ
ロック図
ロック図
【図１０】従来の多回転式アブソリュートエンコーダの
原信号検出部のブロック図
原信号検出部のブロック図
１１ 信号検出部 １２ １回転データ検出部 １３ 多回転データ検出部 １４ ステータス検出部 １５ データ入・出力部 １６ データ出力回路 １７ データ入力回路 １８ 双方向バッファ回路 １９ 電源制御部 ２０，９３ バックアップ回路 ２１ 電源ＯＮ／ＯＦＦ検出回路 ２２ 識別情報記憶回路部 ９１ 原信号検出部 ９２ 多回転カウンタ ９４ 変換回路 ９５ 出力ＩＣ １０１ 発光素子 １０２ 回転スリット板 １０３ 受光素子 １０４ 波形整形回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G08C 19/00 G01D 5/245
Claims (5)
- 【請求項１】 回転機の１回転内の位置を検出する１回
転データ検出部と、回転機の正逆方向の回転回数を計数
する多回転データ検出部と、エンコーダ内の異常検出情
報を保持するステータス検出部とからなる信号検出部
と、前記信号検出部のデータ をシリアルデータ列に変換し出
力するデータ出力回路と、データ出力回路のデータを出
力するタイミングを決める上位システムなどからの指令
を受信するデータ入力回路と、データ入力回路とデータ
出力回路の切り替えをする双方向バッファとからなるデ
ータ入・出力部と、 主電源ＯＦＦ時に上記多回転データ検出部を動作させる
バックアップ回路と、主電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を監視
する電源ＯＮ／ＯＦＦ検出回路とからなる電源制御部
と、 上位システムなどからの指令をデータ入・出力部により
受信し、エンコーダ番号などの識別情報を記憶する回路
部とを備え、 複数台のサーボモータに取り付けたエンコーダの入出力
信号ラインを共用化して使用する場合に、 主電源ＯＮ後
のエンコーダ信号の出力形態を、上位システムからの要
求に対して複数のエンコーダが識別情報の順に順次出力
する形態、もしくは上位システムからの要求にかかわら
ず主電源ＯＮするとエンコーダ識別情報の順に順次連続
して出力する形態で出力するようにした多重伝送方式エ
ンコーダ。 - 【請求項２】 回転機の１回転内の位置を検出する１回
転データ検出部と、回転機の正逆方向の回転回数を計数
する多回転データ検出部と、エンコーダ内の異常検出情
報を保持するステータス検出部とからなる信号検出部
と、 前記信号検出部のデータをシリアルデータ列に変換し出
力するデータ出力回路と、データ出力回路のデータを出
力するタイミングを決める上位システムなどからの指令
を受信するデータ入力回路と、データ入力回路とデータ
出力回路の切り替えをする双方向バッファとからなるデ
ータ入・出力部と、 主電源ＯＦＦ時に上記多回転データ検出部を動作させる
バックアップ回路と、主電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を監視
する電源ＯＮ／ＯＦＦ検出回路とからなる電源制御部
と、 上位システムなどからの指令をデータ入・出力部により
受信し、エンコーダ番号 などの識別情報を記憶する回路
部とを備え、 複数台のサーボモータに取り付けたエンコーダの入出力
信号ラインを共用化して使用する場合に、 主電源ＯＮ後
のエンコーダ信号の出力形態を、上位システムからの要
求に対してエンコーダ個別に１対１で出力する形態、上
位システムからの要求に対して複数のエンコーダが識別
情報の順に順次出力する形態、上位システムからの要求
にかかわらず主電源ＯＮするとエンコーダ識別情報の順
に順次連続して出力する形態の３つの形態より、１つの
出力形態をエンコーダ識別情報により選択できるように
した多重伝送方式エンコーダ。 - 【請求項３】 各サーボモータのエンコーダを識別する
エンコーダ識別情報は、エンコーダ番号および多重伝送
におけるエンコーダデータの出力順序情報とし、エンコ
ーダにはシリアルデータを送信・受信する機能を備え、
各々のエンコーダの出力順序に該当するときはそのエン
コーダは送信状態になり、他のエンコーダは受信状態に
なるようにして他のエンコーダからの出力データを監視
することにより順序待ち・データ出力のタイミングコン
トロールをするようにした請求項１または請求項２記載
の多重伝送方式エンコーダ。 - 【請求項４】 エンコーダからの出力される信号の構成
は、エンコーダ識別情報と１回転データ検出部，多回転
データ検出部，ステータス検出部のデータの内いずれか
を組み合わせて出力するようにした請求項１から請求項
３のいずれか１項記載の多重伝送方式エンコーダ。 - 【請求項５】 エンコーダ番号などの識別情報を記憶す
る回路部の書き込み動作は、回転機に具備したコネクタ
またはケーブル線を用いた書き込み制御信号線を介して
選択する請求項１記載の多重伝送方式エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04085095A JP3186490B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 多重伝送方式エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04085095A JP3186490B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 多重伝送方式エンコーダ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233599A JPH08233599A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3186490B2 true JP3186490B2 (ja) | 2001-07-11 |
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ID=12592057
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|---|---|---|---|
| JP04085095A Expired - Fee Related JP3186490B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 多重伝送方式エンコーダ |
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|---|---|
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| WO2015052790A1 (ja) | 2013-10-09 | 2015-04-16 | 富士機械製造株式会社 | 多重化通信システム及び作業用ロボット |
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1995
- 1995-02-28 JP JP04085095A patent/JP3186490B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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