JPH0425716A - Encoder abnormality detecting device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、入力軸の回転に応じて、A相とB相、それに
A相の3種パルス信号を発生するパルス発生器をセンサ
本体とした、いわゆるパルスカウント型ロータリーエン
コーダの異常検出装置に係り、特に産業用ロボットの制
御用に好適なロータリーエンコーダの異常検出装置に関
する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention incorporates a pulse generator that generates three types of pulse signals, A phase, B phase, and A phase, in a sensor main body according to the rotation of an input shaft. The present invention relates to an abnormality detection device for a so-called pulse count type rotary encoder, and particularly to an abnormality detection device for a rotary encoder suitable for controlling industrial robots.
例えば、産業用ロボットなどにおいては、その制御に幾
つかのロータリーエンコーダを必要とするが、このとき
、これらのロータリーエンコーダとしては、コストや信
号処理速度の点から、主として上記したパルスカウント
型ロータリーエンコーダが主として用いられている。For example, industrial robots require several rotary encoders to control them, but from the viewpoint of cost and signal processing speed, the above-mentioned pulse count type rotary encoders are mainly used as these rotary encoders. is mainly used.
ところで、このような産業用ロボットなどでは、ロータ
リーエンコーダによる位置検出が正確に得られなくなる
と、ロボットの動きが異常になり、危険な事態発生の虞
れを生じる。By the way, in such an industrial robot, if the rotary encoder cannot accurately detect the position, the robot will move abnormally and there is a possibility that a dangerous situation will occur.
そこで、エンコーダを常時監視し、異常発生に備える必
要があるが、このようなエンコーダの異常検出装置の従
来技術としては、例えば、特開平1−197813号公
報に記載のように、上記のようなパルスカウント型ロー
タリーエンコーダに対して、検出位置を絶対位置データ
として出力する、いわゆるアブソリュート型のロータリ
ーエンコーダを組み合わせ、これら複数のエンコーダの
検出結果を常時比較して異常を検出する装置が知られて
いる。Therefore, it is necessary to constantly monitor the encoder and prepare for the occurrence of an abnormality, but as a conventional technology for such an encoder abnormality detection device, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-197813, the above-mentioned There is a known device that combines a pulse count type rotary encoder with a so-called absolute type rotary encoder that outputs the detected position as absolute position data, and constantly compares the detection results of these multiple encoders to detect abnormalities. .
上記従来技術は、本来のエンコーダに加えて、かなり高
価なアブソリュート型のロータリーエンコーダが必要に
なる点について配慮がされておらず、著しいコストアッ
プを伴うという問題があった。The above-mentioned conventional technology does not take into consideration the fact that a fairly expensive absolute rotary encoder is required in addition to the original encoder, resulting in a significant cost increase.
本発明の目的は、本来のパルスカウント型エンコーダだ
けで確実に異常が検出でき、充分な信頼性を持った工〉
・コーダ異常検出装置をローコストで提供することにあ
る。The purpose of the present invention is to provide a highly reliable system that can reliably detect abnormalities using only the original pulse count encoder.
- To provide a coder anomaly detection device at low cost.
上記目的を達成するため、本発明は、パルスカウント型
エンコーダのパルス発生器から出力されるA相パルス信
号とB相パルス信号によってインクリメントされるアッ
プダウンカウンタのカウントデータを所定の定数データ
と比較し、このカウントデータの数値が、上記パルス発
生器の入力軸が1回転したときに発生する上記A相パル
ス信号とB相パルス信号の個数から定まる第1の所定値
を越えたときと、上記A相パルス信号が発生した時点で
の上記カウントデータ値が、上記パルス発生器の入力軸
が1回転したときに発生する上記A相パルス信号とB相
パルス信号の個数から定まる第2の所定値及び数値Oの
いずれとも一致しなかったとき、異常検出出力が発生さ
れるようにしたものである。In order to achieve the above object, the present invention compares count data of an up/down counter incremented by an A-phase pulse signal and a B-phase pulse signal output from a pulse generator of a pulse count type encoder with predetermined constant data. , when the numerical value of this count data exceeds a first predetermined value determined from the number of A-phase pulse signals and B-phase pulse signals generated when the input shaft of the pulse generator makes one rotation; The count data value at the time when the phase pulse signal is generated is a second predetermined value determined from the number of the A phase pulse signal and the B phase pulse signal generated when the input shaft of the pulse generator makes one revolution; When the value does not match any of the numerical values O, an abnormality detection output is generated.
エンコーダを構成するパルス発生器から出力されるA相
、B相、それにZ相の各パルス信号についてみると、パ
ルス発生器が1回転したとき発生されるA相とB相のパ
ルス信号の個数をNとすれば、2個のA相パルス信号間
でのA相とB相のパルス信号によるカウント値は、必ず
−N、0、Nのいずれかになる筈ではある。Looking at the A-phase, B-phase, and Z-phase pulse signals output from the pulse generator that makes up the encoder, we can calculate the number of A-phase and B-phase pulse signals generated when the pulse generator makes one revolution. If N, then the count value of the A-phase and B-phase pulse signals between the two A-phase pulse signals should always be -N, 0, or N.
従って、このカウント値が−Nよりも小さくなったり、
Nよりも大きくなったとすれば、パルス発生器が1回転
以上したにも係らすA相パルス信号が発生されなかった
ことを意味し、他方、それか、 N、O,Hのいずれと
も一致しなかったときは、パルス発生器の回転にも係ら
ずA相とB相の少なくとも一方のパルス信号が正しく発
生されなかったことを意味するので、これらの判定によ
り異常を検出できる。Therefore, if this count value becomes smaller than -N,
If it becomes larger than N, it means that the A-phase pulse signal was not generated even though the pulse generator rotated more than once; If not, it means that at least one of the A-phase and B-phase pulse signals was not correctly generated despite the rotation of the pulse generator, so an abnormality can be detected by these determinations.
そして、このとき、本発明では、エンコーダのパルス発
生器から出力されるA相パルス信号とB相パルス信号、
それに上記A相パルス信号の3種の信号のうち、2種の
信号に同時に異常が発生する確率が極めて低いことから
、充分な異常検出精度を容易に得ることができる。At this time, in the present invention, the A-phase pulse signal and the B-phase pulse signal output from the pulse generator of the encoder,
In addition, since the probability that an abnormality will occur simultaneously in two of the three types of A-phase pulse signals is extremely low, sufficient abnormality detection accuracy can be easily obtained.
以下、本発明によるエンコーダ異常検出装置について、
図示の実施例により詳細に説明する。Below, regarding the encoder abnormality detection device according to the present invention,
This will be explained in detail with reference to the illustrated embodiment.
第1図は本発明の一実施例で、産業用ロボットのマニプ
レータ駆動用モータの制御に本発明を適用したもので、
ロボット制御装置から与えられる位置指令は加算器IO
に入力され、位置フィードバック値との偏差に変換され
、この偏差に応じてモータ制御回路11かモータ電流を
出力し、モータ12を駆動する。そして、このモータ1
2の回転をパルス発生器13でA相パルス信号とB相パ
ルス信号として検出し、エンコーダ信号処理回路l4で
UPパルス信号と[)WUNパルス信号に変換した後、
アップダウンカウンタ15に入力して位置フィードバッ
ク値を得るようになっており、これにより位置指令に対
応したモータ12の制御が得られるようになっている。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which the present invention is applied to control a motor for driving a manipulator of an industrial robot.
The position command given from the robot control device is sent to the adder IO.
is inputted to the position feedback value and converted into a deviation from the position feedback value, and the motor control circuit 11 outputs a motor current according to this deviation to drive the motor 12. And this motor 1
2 is detected as an A-phase pulse signal and a B-phase pulse signal by the pulse generator 13, and converted into an UP pulse signal and a [)WUN pulse signal by the encoder signal processing circuit 14,
A position feedback value is obtained by inputting it to an up/down counter 15, thereby making it possible to control the motor 12 in accordance with the position command.
次に、16はエンコーダ信号異常検出回路で、エンコー
ダ信号処理回路14から出力されているLIPパルス信
号とDWUNパルス信号及びパルス発生器13から直接
発生されているZ相パルス信号とを入力し、後述する演
算処理により異常検出を行い、異常発生時にエンコーダ
異常信号を出力する働きをする。Next, 16 is an encoder signal abnormality detection circuit, which inputs the LIP pulse signal outputted from the encoder signal processing circuit 14, the DWUN pulse signal, and the Z-phase pulse signal directly generated from the pulse generator 13. It performs abnormality detection through arithmetic processing, and outputs an encoder abnormality signal when an abnormality occurs.
また、17は異常処理回路で、エンコーダ信号異常検出
回路16からエンコーダ異常信号が入力されたとき、こ
れに応じてモータ12の制御系に所定の信号を送り、モ
ータ12の駆動を禁止するなどの所定の異常処理を行う
。Reference numeral 17 denotes an abnormality processing circuit which, when an encoder abnormality signal is input from the encoder signal abnormality detection circuit 16, sends a predetermined signal to the control system of the motor 12 in response to the input, and prevents the motor 12 from being driven. Performs predetermined abnormality processing.
次に、この実施例の動作について、さらに詳しく説明す
る。Next, the operation of this embodiment will be explained in more detail.
パルス発生器13からは、モータ12か回転するにつれ
てA相、B相、Z相の3種のパルス信号が発生するが、
これらの信号は、第2図に示すような関係になっている
。すなわち、A相とB相のパルス信号は互いに90度の
位相差をもち、且つ、これらの信号の位相関係は、パル
ス発生器13が一方向(正方向)に回転したときには、
A相のパルス信号が進み位相をとり、反対方向(負方向
)のときにはB相のパルス信号が進み位相となる。そし
て、これらのA相とB相のパルス信号は、上記したよう
に、パルス発生器13が1回転する間に、それぞれN個
発生する。The pulse generator 13 generates three types of pulse signals: A phase, B phase, and Z phase as the motor 12 rotates.
These signals have a relationship as shown in FIG. That is, the A-phase and B-phase pulse signals have a phase difference of 90 degrees from each other, and the phase relationship between these signals is such that when the pulse generator 13 rotates in one direction (positive direction),
The A-phase pulse signal has an advanced phase, and in the opposite direction (negative direction), the B-phase pulse signal has an advanced phase. As described above, N pulse signals of the A phase and B phase are generated during one rotation of the pulse generator 13.
他方、Z相パルス信号は、パルス発生器13が1回転す
る毎に1個発生するが、この実施例では、このときのZ
相パルス信号は、図示のように、A相パルス信号に同期
して発生するようになっている。On the other hand, one Z-phase pulse signal is generated every time the pulse generator 13 rotates once, but in this embodiment, the Z-phase pulse signal at this time is
As shown in the figure, the phase pulse signal is generated in synchronization with the A-phase pulse signal.
次に、第3図はエンコーダ信号処理回路14の一実施例
で、この回路は、図示のように、2個のDフリップ・フ
ロップ14a、14bと1個のクロック信号発生器14
c、3個のインバータ14e、14f、14gと5個の
アンド回路14h、14i、14j、14k、14Q、
14m、それに2個のオア回路14n、14pとで構成
されている。そして、このとき、クロック信号発生器1
4cによるクロック信号の周波数は、A相とB相のパル
ス信号の起こり得る最大の周波数に比して充分に高い周
波数になるように選ばれている。Next, FIG. 3 shows an embodiment of the encoder signal processing circuit 14, which, as shown, includes two D flip-flops 14a, 14b and one clock signal generator 14.
c, three inverters 14e, 14f, 14g and five AND circuits 14h, 14i, 14j, 14k, 14Q,
14m, and two OR circuits 14n and 14p. At this time, the clock signal generator 1
The frequency of the clock signal 4c is selected to be sufficiently higher than the maximum possible frequency of the A-phase and B-phase pulse signals.
まず、B相パルス信号をDフリップ・フロップ14aに
入力し、さらにその出力を次のDフリップ・フロップ1
4bに人力することにより、このB相パルス信号のクロ
ック信号に同期した信号を作り出す。そして、これらD
フリップ・フロップ14a、14bの出力をインバータ
14f、14gとアンド回路14h、14iからなる回
路で処理することにより、それぞれB相パルス信号の立
上りと立ち下がり時に、クロック信号に同期して現われ
る立ち上がりパルスと立ち下がりパルスがアンド回路1
4h、14iから出力される。First, the B-phase pulse signal is input to the D flip-flop 14a, and its output is input to the next D flip-flop 1.
4b produces a signal synchronized with the clock signal of this B-phase pulse signal. And these D
By processing the outputs of the flip-flops 14a and 14b with a circuit consisting of inverters 14f and 14g and AND circuits 14h and 14i, rising pulses and rising pulses that appear in synchronization with the clock signal are generated at the rising and falling edges of the B-phase pulse signal, respectively. The falling pulse is AND circuit 1
It is output from 4h and 14i.
次に、これらの立ち上がりパルスと立ち下がりパルスを
、インバータ14eの出力を含むA相パルス信号と共に
、アンド回路14j〜14mと、オア回路14n、14
pとからなる回路で処理し、これらのオア回路14n、
14pの出力からUPパルス信号とDOWNパルス信号
をそれぞれ得るのである。Next, these rising pulses and falling pulses are sent to AND circuits 14j to 14m and OR circuits 14n and 14 together with an A-phase pulse signal including the output of inverter 14e.
p, and these OR circuits 14n,
The UP pulse signal and the DOWN pulse signal are respectively obtained from the output of 14p.
従って、このエンコーダ信号処理回路14は、A相パル
ス信号がレベル″1”のとき、B相パルス信号が立ち上
がった場合にはエンコーダが正方向に回転したものとし
てUPパルス信号を1パルス出力し、反対にA相パルス
信号がレベル“0”のとき、B相パルス信号が立ち上が
った場合にはエンコーダが負方向に回転したものとして
DOWNパルス信号を1パルス出力するように動作する
ことになる。そして、この結果、エンコーダが1回転し
たときには、それぞれUPパルス信号とDOWNパルス
信号のパルス個数は2N個となる。Therefore, when the A-phase pulse signal is at level "1" and the B-phase pulse signal rises, the encoder signal processing circuit 14 outputs one pulse of the UP pulse signal, assuming that the encoder has rotated in the positive direction. Conversely, when the A-phase pulse signal is at level "0" and the B-phase pulse signal rises, the encoder is assumed to have rotated in the negative direction and operates to output one pulse of the DOWN pulse signal. As a result, when the encoder rotates once, the number of pulses of each of the UP pulse signal and the DOWN pulse signal becomes 2N.
次に、第4図は、エンコーダ信号異常検出回路16の一
実施例で、図示のように、アップダウンカウンタ41と
S−Rフリップ・フロップ42、データラッチ43、そ
れに4個の比較器44.45.46.47、定数設定器
48.49.50゜51、さらにオア回路48.50と
ノア回路49とで構成されている。Next, FIG. 4 shows an embodiment of the encoder signal abnormality detection circuit 16, which, as shown, includes an up/down counter 41, an S-R flip-flop 42, a data latch 43, and four comparators 44. 45, 46, 47, constant setters 48, 49, 50° 51, and OR circuits 48, 50 and NOR circuits 49.
アップダウンカウンタ41はリセット信号によりカウン
ト値0にクリアされ、カウント値容量が2N以上から一
2N以下まで有するカウンタで、UPパルス信号により
アップカウントを行い、DOWNパルス信号によりダウ
ンカウントを行う働きをする。The up/down counter 41 is cleared to a count value of 0 by a reset signal, and has a count value capacity from 2N or more to 12N or less, and functions to perform up-counting with an UP pulse signal and down-counting with a DOWN pulse signal. .
また、アップダウンカウンタ41のリセット信号は、A
相パルス信号と、システム・リセット信号によりセット
され、A相パルス信号によりリセットされるS−Rフリ
ップ・フロップ42の出力信号の双方の信号が入力され
ているオア回路52の出力から供給されるようになって
おり、従って、このアップダウンカウンタ41は、A相
パルス信号が発生される毎にリセットされると共に、シ
ステム・リセット信号が入力されてから最初にA相パル
ス信号が発生されるまでの期間もリセット状態を保つよ
うにされる。なお、これは、システム・リセット時から
最初にA相パルス信号が発生されるまでの期間は、アッ
プダウンカウンタ41の状態が不確定なので、誤検出の
虞れがあるからである。Further, the reset signal of the up/down counter 41 is A
The phase pulse signal and the output signal of the S-R flip-flop 42, which is set by the system reset signal and reset by the A-phase pulse signal, are supplied from the output of the OR circuit 52 to which both signals are input. Therefore, this up/down counter 41 is reset every time an A-phase pulse signal is generated, and the up-down counter 41 is reset every time an A-phase pulse signal is generated, and the up-down counter 41 is reset every time an A-phase pulse signal is generated. The period is also maintained in a reset state. This is because the state of the up/down counter 41 is uncertain during the period from system reset until the A-phase pulse signal is first generated, so there is a risk of erroneous detection.
アップダウンカウンタ41の出力であるカウント値りは
、4個の比較器44〜47に供給されることになるが、
このとき、比較器44には、カウント値りがそのまま直
接供給されるが、他方、残りの比較器45〜47には、
−旦、データラッチ43にラッチされ、ラッチデータD
° となってから入力されるようになっている。The count value which is the output of the up/down counter 41 will be supplied to four comparators 44 to 47,
At this time, the count value is directly supplied to the comparator 44, but on the other hand, the remaining comparators 45 to 47 are
- latched in the data latch 43, the latch data D
It will be entered after °.
そこで、まず、比較器44についてみると、これにはカ
ウント値りがそのまま入力されているので、これが定数
設定器48から与えられている定数2Nと常時、比較さ
れていることになる。First, let us look at the comparator 44. Since the count value is directly input to the comparator 44, it is constantly compared with the constant 2N given from the constant setter 48.
なお、上記したように、数値Nは、パルス発生器13が
1回転する間、つまり、成るA相パルス信号が発生して
から次のA相パルス信号が発生してくるまでの間に発生
するA相パルス信号とB相パルス信号のパルス数である
。As described above, the numerical value N is generated during one rotation of the pulse generator 13, that is, from the generation of the A-phase pulse signal to the generation of the next A-phase pulse signal. This is the number of pulses of the A-phase pulse signal and the B-phase pulse signal.
そこで、いま、何らかの理由により、カウント値りが定
数2Nを越えたとすると、この比較器44から出力が発
生ずる。Therefore, if for some reason the count value exceeds the constant 2N, the comparator 44 generates an output.
ここで、このカウント値りが定数2Nを越えたことが意
味する点についてみると、これはパルス発生器13(エ
ンコーダ)が少なくとも1回転したにもかかわらず、ア
ップダウンカウンタ41にリセットが掛らなかった、つ
まりオア回路52からリセット信号が出力されなかった
ことを意味し、その原因がA相パルス信号の異常にある
ことから、結局、
D>2N
を条件として動作する比較器44の出力により、A相パ
ルス信号の異常が検出できることになる。Here, if we look at the meaning of this count value exceeding the constant 2N, this means that the up/down counter 41 has not been reset even though the pulse generator 13 (encoder) has rotated at least once. This means that the reset signal was not output from the OR circuit 52, and the cause of this is an abnormality in the A-phase pulse signal. , an abnormality in the A-phase pulse signal can be detected.
次に、データラッチ43についてみると、このデータラ
ッチ43はA相パルス信号をクロック信号としているの
で、A相パルス信号の発生タイミングごとにアップダウ
ンカウンタ41のカウント値りを取り込み、それをラッ
チデータD′ として順次、保持し、このラッチデータ
D° を比較器45.46.47にそれぞれ入力する働
きをしている。Next, regarding the data latch 43, since this data latch 43 uses the A-phase pulse signal as a clock signal, it captures the count value of the up-down counter 41 at each generation timing of the A-phase pulse signal and uses it as the latch data. The latch data D° are sequentially held as data D' and input to comparators 45, 46, and 47, respectively.
そこで、まず、比較器45についてみると、この比較器
45には定数設定器49から定数が与えられているから
、結局、この比較器45からは、ラッチデータD゛が定
数(−2N+1)に等しくなったときだけ、出力が発生
する。First, let's look at the comparator 45. Since a constant is given to the comparator 45 by the constant setter 49, the latch data D' from the comparator 45 becomes a constant (-2N+1). Only when they are equal will an output occur.
以下、同様にして、比較器46からは、ラッチデータD
゛ が定数(0)に等しくなったときだけ、出力が発生
し、比較器47からは、ラッチデータD゛が定数(2N
−1)に等しくなったときだけ、出力が発生する。Thereafter, similarly, the latch data D is output from the comparator 46.
An output is generated only when ゛ becomes equal to the constant (0), and from the comparator 47, the latch data D ゛ becomes equal to the constant (2N
-1), an output is generated only when it becomes equal to -1).
そして、これらの3個の比較器45〜47の出力はノア
回路53に入力されているのであるから、結局、このノ
ア回路53は、ラッチデータD゛について、以下の■、
■、■の3条件が全て成立していないときだけ出力を発
生することになる。Since the outputs of these three comparators 45 to 47 are input to the NOR circuit 53, in the end, this NOR circuit 53 calculates the following
An output is generated only when all three conditions (2) and (2) are not satisfied.
■ D’ =(−2N+1)
■ D’ =(0)
■ D’ =(2N−1)
二二で、まず、これらの条件が成立する場合について考
えてみると、ラッチデータD′は、A相パルス信号が発
生する毎に取り込まれ、更新されているのでから、この
データは、成るA相パルス信号が発生してから次のA相
パルス信号が発生されるまでの間に現われるA相パルス
信号とB相パルス信号のパルス数、つまりUPパルス信
号とD○WNパルス信号のパルス数である。■ D' = (-2N+1) ■ D' = (0) ■ D' = (2N-1) First, if we consider the case where these conditions hold, the latch data D' is A Since this data is captured and updated every time a phase pulse signal is generated, this data is based on the A-phase pulses that appear between the generation of the A-phase pulse signal and the generation of the next A-phase pulse signal. This is the number of pulses of the signal and the B-phase pulse signal, that is, the number of pulses of the UP pulse signal and the D○WN pulse signal.
一方、成るA相パルス信号が発生してから次のA相パル
ス信号が発生されるまでの間でのパルス発生器13の挙
動についてみると、それは、次の3種の場合に限られる
。On the other hand, when looking at the behavior of the pulse generator 13 between the generation of the A-phase pulse signal and the generation of the next A-phase pulse signal, it is limited to the following three cases.
(1) 正方向に回動を開始したあと、元の回動開始
位置に戻ること無く、次のA相パルス信号が発生される
位置に到達したとき。(1) After starting rotation in the forward direction, the position where the next A-phase pulse signal is generated is reached without returning to the original rotation start position.
(2)正方向又は負方向に回動を開始したあと、次のA
相パルス信号が発生される位置に到達しないままで、元
の回動開始位置に戻ったとき。(2) After starting rotation in the positive or negative direction, the next A
When the rotation returns to the original rotation start position without reaching the position where the phase pulse signal is generated.
(3) 負方向に回動を開始したあと、元の回動開始
位置に戻ること無く、次のA相パルス信号が発生される
位置に到達したとき。(3) After starting rotation in the negative direction, the position where the next A-phase pulse signal is generated is reached without returning to the original rotation start position.
そうすると、パルス発生器13に異常がなく、A相パル
ス信号とB相パルス信号、それにA相パルス信号が正し
く発生されているときだけ、上記■、■、■のいずれか
の条件が満足されることになり、結局、ノア回路53が
出力を発生するのは、A相パルス信号とB相パルス信号
に異常を生じたときとなり、従って、このノア回路53
の出力により人相パルス信号とB相パルス信号の異常が
検出できることになる。Then, only when there is no abnormality in the pulse generator 13 and the A-phase pulse signal, the B-phase pulse signal, and the A-phase pulse signal are correctly generated, any of the above conditions ①, ②, and ② will be satisfied. As a result, the NOR circuit 53 generates an output when an abnormality occurs in the A-phase pulse signal and the B-phase pulse signal.
An abnormality in the human phase pulse signal and the B phase pulse signal can be detected by the output.
比較器44とノア回路53の出力はそれぞれオア回路5
4に人力されるので、結局、このオア回路54の出力を
エンコーダ異常信号とすることにより、A相パルス信号
とB相パルス信号、それにA相パルス信号のいずれに異
常が発生しても、直ちに異常を検出することができるこ
とになる。The outputs of the comparator 44 and the NOR circuit 53 are each outputted from the OR circuit 5.
In the end, by using the output of this OR circuit 54 as the encoder abnormality signal, even if an abnormality occurs in either the A-phase pulse signal, the B-phase pulse signal, or the A-phase pulse signal, it will be immediately detected. This means that abnormalities can be detected.
第1図に戻り、エンコーダ信号異常検出回路16から出
力されたエンコーダ異常信号は異常処理回路17に入力
され、既に説明したように、モータ12の駆動を鎮圧す
るなどの処理を行い、エンコーダ信号の異常に起因する
ロボットの異常動作を抑え、危険な状態の発生を未然に
防止する。Returning to FIG. 1, the encoder abnormality signal output from the encoder signal abnormality detection circuit 16 is input to the abnormality processing circuit 17, where, as already explained, processing such as suppressing the drive of the motor 12 is performed, and the encoder signal abnormality signal is To suppress abnormal robot movements caused by abnormalities and prevent dangerous situations from occurring.
従って、この実施例によれば、アブソリュート型ロータ
リーエンコーダを併用することなく、確実にエンコーダ
信号の異常を検出でき、ローコストで容易にロボットな
どの安全性確保に万全を期すことができる。Therefore, according to this embodiment, it is possible to reliably detect an abnormality in the encoder signal without using an absolute rotary encoder, and it is possible to easily ensure the safety of robots and the like at low cost.
なお、上記実施例では、エンコーダ信号異常検出回路1
6も含めて、全ての機能をハードウェア構成により得る
ようにしたが、これはあくまでも一実施例であり、本発
明は、必要に応じて任意のグレードでソフトウェア化も
可能ことば、言うまでもない。Note that in the above embodiment, the encoder signal abnormality detection circuit 1
Although all functions, including 6, are obtained by hardware configuration, this is just one example, and it goes without saying that the present invention can be implemented as software in any grade as required.
本発明によれば、余分なエンコーダの併設を要せずに、
簡単な信号処理機能の付加だけで、常に確実にエンコー
ダ信号の異常を検出することができるから、信頼性の高
いエンコーダ異常検出装置をローコストで容易に提供す
ることができる。According to the present invention, there is no need to install an extra encoder, and
By simply adding a simple signal processing function, it is possible to always reliably detect an abnormality in an encoder signal, so a highly reliable encoder abnormality detection device can be easily provided at low cost.
また、本発明によれば、エンコーダ信号に異常が発生し
た場合には、このエンコーダの入力軸が、多くても1回
転するまでの時間で、その異常を確実に検出することが
できるから、モータ駆動機構のサーボ制御系において、
異常処理を応答性良く実行できるので、ロボットの暴走
事故を抑え、充分に安全性を高めることができるという
効果がある。Further, according to the present invention, if an abnormality occurs in the encoder signal, the abnormality can be reliably detected within the time it takes for the input shaft of the encoder to rotate at most once. In the servo control system of the drive mechanism,
Since abnormality processing can be executed with good responsiveness, it is possible to suppress runaway robot accidents and sufficiently improve safety.
第1図は本発明によるエンコーダ異常検出装置の一実施
例を示すブロック図、第2図はエンコーダ信号を説明す
るための波形図、第3図はエンコーダ信号処理回路の一
実施例を示すブロック図、第4図はエンコーダ信号異常
検出回路の一実施例を示すブロック図である。
10・・・・・・加算器、11・・・・・・モータ制御
回路、12・・・・・・モータ、13・・・・・・パル
ス発生器、14・・・・・・エンコーダ信号処理回路、
15・・・・・・アップダウンカウンタ、16・・・・
・・エンコーダ信号異常検出回路アンローダ、17・・
・・・・異常処理回路。
印 耶
く 句FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an encoder abnormality detection device according to the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram for explaining an encoder signal, and FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of an encoder signal processing circuit. , FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the encoder signal abnormality detection circuit. 10... Adder, 11... Motor control circuit, 12... Motor, 13... Pulse generator, 14... Encoder signal processing circuit,
15... Up/down counter, 16...
...Encoder signal abnormality detection circuit unloader, 17...
...Abnormality processing circuit. ink haiku haiku
Claims (1)
をA相パルス信号とB相パルス信号として発生すると共
に、入力軸1回転中の所定回動角位置で1個のパルスを
Z相パルス信号として発生するパルス発生器と、上記A
相パルス信号とB相パルス信号から上記入力軸の一方向
回転時にUPパルス信号を、そして他方向回転時にDW
UNパルス信号をそれぞれ発生する信号処理回路とを備
えたロータリーエンコーダにおいて、上記UPパルス信
号によりカウントアップされ上記DOWNパルス信号に
よりカウントダウンされると共に上記Z相パルス信号に
よりリセットされるアップダウンカウンタと、このアッ
プダウンカウンタのカウントデータを所定の定数データ
と比較する演算手段とを設け、上記カウントデータ値が
、上記パルス発生器の入力軸が1回転したときに発生す
る上記A相パルス信号とB相パルス信号の個数から定ま
る第1の所定値を越えたときと、上記Z相パルス信号が
発生した時点での上記カウントデータ値が、上記パルス
発生器の入力軸が1回転したときに発生する上記A相パ
ルス信号とB相パルス信号の個数から定まる第2の所定
値及び数値0のいずれとも一致しなかったとき、上記演
算手段から異常検出出力が発生されるように構成したこ
とを特徴とするエンコーダ異常検出装置。1. Generate two phase-shifted pulses as an A-phase pulse signal and a B-phase pulse signal every predetermined rotation angle of the input shaft, and generate one pulse at a predetermined rotation angle position during one rotation of the input shaft. a pulse generator that generates the Z-phase pulse signal;
From the phase pulse signal and the B-phase pulse signal, an UP pulse signal is generated when the input shaft rotates in one direction, and a DW signal is generated when the input shaft rotates in the other direction.
A rotary encoder equipped with a signal processing circuit that generates UN pulse signals respectively, an up/down counter that is counted up by the UP pulse signal, counted down by the DOWN pulse signal, and reset by the Z-phase pulse signal; calculation means for comparing the count data of the up-down counter with predetermined constant data, and the count data value is the A-phase pulse signal and the B-phase pulse generated when the input shaft of the pulse generator rotates once. When the count data value exceeds the first predetermined value determined from the number of signals and when the Z-phase pulse signal is generated, the above A occurs when the input shaft of the pulse generator makes one rotation. An encoder characterized in that the arithmetic means generates an abnormality detection output when the second predetermined value determined from the number of phase pulse signals and the number of B-phase pulse signals does not match with either the numerical value 0. Anomaly detection device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13021690A JP2685962B2 (en) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | Encoder error detection device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0425716A true JPH0425716A (en) | 1992-01-29 |
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ID=15028867
Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2685962B2 (en) |
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- 1990-05-22 JP JP13021690A patent/JP2685962B2/en not_active Expired - Lifetime
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