JPS5917605A - Absolute encoder - Google Patents
Absolute encoderInfo
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- JPS5917605A JPS5917605A JP12814682A JP12814682A JPS5917605A JP S5917605 A JPS5917605 A JP S5917605A JP 12814682 A JP12814682 A JP 12814682A JP 12814682 A JP12814682 A JP 12814682A JP S5917605 A JPS5917605 A JP S5917605A
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/27—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an absolute digital measuring device
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアブソリエートエンコーダに係り、特に工作機
械可動部の位置制御に適用して好適なアブソリエートエ
ンコーダに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an absolute encoder, and more particularly to an absolute encoder suitable for use in position control of movable parts of machine tools.
工作機械の工具やテーブルなどの機械可動部の位置を認
識する方法としてはインクリメンタル方式とアブソリエ
ート方式の2つの方法がある。インクリメンタル方式は
モータ又は機械可動部が所定角度回転成いは所定量移動
する毎に1個のパルスを発生するパルス発生器を設け、
該パルス発生器から発生するパルスを移動方向に応じて
現在位置カウンタにカウントアツプ或いはダウンせしめ
、該現在位置カウンタの計数値を機械可動部の現在位置
とする方式である。There are two methods for recognizing the position of machine movable parts such as tools and tables of machine tools: an incremental method and an absolute method. The incremental method is equipped with a pulse generator that generates one pulse each time the motor or mechanical movable part rotates by a predetermined angle or moves by a predetermined amount.
In this method, pulses generated from the pulse generator are caused to count up or down in a current position counter depending on the direction of movement, and the counted value of the current position counter is used as the current position of the mechanical movable part.
一方、アブソリュート方式はアブソリュートエンコーダ
(たとえば符号板)を用いテーブルなどの機械可動部の
位置を一義的な符号により表示する方法である。第1図
は5ビツトの符号板の例であり、実際には24ビツトの
符号板が用いられる。On the other hand, the absolute method uses an absolute encoder (for example, a code plate) to display the position of a mechanical movable part such as a table using a unique code. FIG. 1 shows an example of a 5-bit code plate; in reality, a 24-bit code plate is used.
ところで、インクリメンタル方式においては電源を切断
すると機械可動部の現在位置が消失する。By the way, in the incremental method, when the power is turned off, the current position of the mechanical movable part disappears.
このため、電源投入後機械可動部を原点復帰させると共
に現在位置カウンタの内容を零にクリアして、該機械可
動部の現在位置と現在位置カウンタの内容を一致させ、
しかる後数値制御を行うようにしていた。しかし、この
ように電源投入後その都度原点復帰させる方式は作業が
煩雑になると共に、加工効率の低下をきたし好ましくな
かつた。For this reason, after turning on the power, the mechanical movable part is returned to its origin and the content of the current position counter is cleared to zero, so that the current position of the mechanical movable part and the content of the current position counter match,
After that, numerical control was carried out. However, this method of returning to the origin each time the power is turned on is not preferable because it complicates the work and reduces processing efficiency.
これに対し、アブソリュート方式によれば電源が切断さ
れても機械可動部の現在位置は消失することがなく、電
源投入後の原点復帰動作は不要であり、直ちにNC制御
ができる利点がある。しかし、アブソリュート方式にお
いては、エンコーダとして24ビツトの符号板を用いる
とすると1軸につきNO装置と符号板間を接続する24
本の信号線が必要になると共に、24ビツトの高速のレ
シーバ回路が必要となりコスト高となる。On the other hand, according to the absolute method, the current position of the mechanical movable part is not lost even if the power is turned off, there is no need for a return-to-origin operation after the power is turned on, and there is an advantage that NC control can be performed immediately. However, in the absolute system, if a 24-bit code plate is used as an encoder, 24-bit code plates are used to connect the NO device and the code plate for each axis.
In addition to requiring multiple signal lines, a 24-bit high-speed receiver circuit is also required, resulting in high costs.
従って本発明は電源が投入されても機械的可動部の現在
位置を把握でき、しかも1軸につき1本の出力信号線を
有するだけでよいアブソリュートエンコーダを提供する
ことを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an absolute encoder that can grasp the current position of a mechanically movable part even when the power is turned on, and that requires only one output signal line per axis.
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第2図は本発明に係る位置検出方式を実現したシステム
のブロック図であり、101はNc装置でコンピュータ
を内蔵し、コンピュータN0(CNCという)としての
構成を有している。即ち N。FIG. 2 is a block diagram of a system that realizes the position detection method according to the present invention. Reference numeral 101 denotes an Nc device that includes a built-in computer and is configured as a computer N0 (referred to as CNC). Namely N.
装置101は処理装置101a、制御プログラムメモリ
(ROM)101b、データメモリ(RAM)101c
。The device 101 includes a processing device 101a, a control program memory (ROM) 101b, and a data memory (RAM) 101c.
.
作業メモリ101d、データバス101eを有しテ41
1成され、作業メモIJ101dには各軸毎の指令位置
(アブソリエート値)xc 、yc 、zo、機械
可動部の現在位置Xa、 Ya、 Zaなどが記憶され
ている。It has a working memory 101d and a data bus 101e.
The work memo IJ101d stores command positions (absolute values) xc, yc, zo for each axis, current positions Xa, Ya, Za, etc. of the mechanical movable parts.
通常は、位置指令が与えられる毎に指令位置と現在位置
間の各軸インクリメンタル値△X、△Y。Normally, each axis incremental value △X, △Y between the command position and the current position is generated every time a position command is given.
△Zが演算され、それぞれ公知のサーボ回路102X。ΔZ is calculated by a known servo circuit 102X.
102Y、 102ZK入力サレN ?−ホ%−JIM
X、MY。102Y, 102ZK input sale N? -H%-JIM
X, MY.
MZが回転する。サーボモータMX、MY、MZが回転
すれば図示しないテーブルはそれぞれX軸方向、Y軸方
向、2軸方向に移動する。ところでアブソ17 、−
) ! 7 :2−タ103X、 103Y、 IQ!
Z カラlr’J。MZ rotates. When the servo motors MX, MY, and MZ rotate, a table (not shown) moves in the X-axis direction, Y-axis direction, and two-axis directions, respectively. By the way, Abso 17, -
)! 7:2-ta 103X, 103Y, IQ!
Z Kara lr'J.
通常最下位ピットの内容が出力線J X 1−ey s
−e zを介してNO装置101内賊のインタフェー
ス回路104X、 104Y、 104Zに印加される
ようになっている。従って、テーブルがX、 Y、 Z
軸方向に所定量移動する毎に(Pr号線J、 l 1.
e−e、上の信号は甲→”0”又は40#−+”ぜに
変化する。この出力信号線!x、看7.沼2上の信号の
“1”→“0”又は“0”1″1#の変化はインタフェ
ース回路104X、 104Y。Normally, the contents of the lowest pit are the output line J
-ez to the interface circuits 104X, 104Y, and 104Z of the NO device 101. Therefore, the table is X, Y, Z
Every time it moves a predetermined amount in the axial direction (Pr line J, l 1.
ee, the upper signal changes from A → “0” or 40#-+”. This output signal line! "1"1# change is interface circuit 104X, 104Y.
104Zにより検出され、該変化が発生する毎に処理装
置101aは作業用メモ1Jio1dに記憶されている
現在位置Xa、 Ya、 Zaの内容を移動方向に応じ
て正或いは負方向に1づつ更新する。104Z, and each time the change occurs, the processing device 101a updates the contents of the current positions Xa, Ya, and Za stored in the work memo 1Jio1d by one in the positive or negative direction depending on the direction of movement.
この結果、作業用メモ1JlOidの現在位置記憶域に
は各軸の現在位置が常時記憶されることになる。As a result, the current position of each axis is always stored in the current position storage area of the work memo 1JlOid.
さて、−日の作業が終了してNO装置101の電源を切
断すると作業用メモ1J101dの現在位置記憶域にそ
れ迄記憶されていた現在位置Xa、Ya。Now, when the work on day - is completed and the power of the NO device 101 is turned off, the current positions Xa and Ya that have been stored in the current position storage area of the work memo 1J101d.
zoハたちどころに消失する。しかし、次の日NC装置
101の電源な投入すると、該電源投入が検出器105
により検出され該検出器より電源オン信号PO8(=“
1”)が出力される。この結果、処理装[101aはア
ブソリエートエンコーダ105X、 1G!SY。zoha instantly disappears. However, when the NC device 101 is powered on the next day, the detector 105
is detected by the detector, and the power-on signal PO8 (=“
1") is output. As a result, the processing device [101a is the absolute encoder 105X, 1G!SY.
103Zにイネーブル信号PB8を入力する。このイネ
ーブル信号PESが入力されると各アブソリュートエン
コーダ105X、 IG5Y、 105Zを1順次1ビ
ットづつ各軸毎に設けられた符号板の出力を出力信号線
Jxf Jyl−らに出力する。Enable signal PB8 is input to 103Z. When this enable signal PES is input, each absolute encoder 105X, IG5Y, 105Z sequentially outputs the output of the code plate provided for each axis one bit at a time to output signal lines Jxf, Jyl-, etc.
第6図は、本発明に係るアブソリ辱−トエンコーダの説
明図である。符号板201は24ビツトのアブソリエー
ト値(最大2“)を出力できるように構成され、各ビッ
ト値は並列にマルチプレクサ202に入力されている。FIG. 6 is an explanatory diagram of an absolute encoder according to the present invention. The code plate 201 is configured to output a 24-bit absolute value (maximum 2''), and each bit value is input to a multiplexer 202 in parallel.
尚、マルチプレクサ202には入力1s町を介してイネ
ーブル信号FE18を受信する受信端子と1ビツトづつ
符号板の各ビット値をビットシリアルに出力線J。に出
力する出力端子が設けられている。イネーブル信号pn
sが入力されると、パルス発生部205から所定周期で
24個のノ(ルスP@が発生する。カウンタ204はこ
の)(ルスPlを計数し、その計数値をマルチプレクサ
202に入力する。マルチプレクサ202は計数値が1
のとぎには符号板201の第1ビツト(最下位ビット)
の値を出力@J、に出力し、計数値が2のときには符号
板201の第2ビツトの値を、以下同様に計数値が24
であれば第24ビット:(((最・i、上−値ビット)
のビット値を選択して出力する。The multiplexer 202 has a receiving terminal for receiving the enable signal FE18 via an input line 1s, and a line J for outputting each bit value of the code plate bit by bit in serial. An output terminal is provided to output to. enable signal pn
When s is input, the pulse generator 205 generates 24 pulses P@ at a predetermined period. The counter 204 counts the pulses Pl and inputs the counted value to the multiplexer 202. 202 has a count value of 1
Next, the first bit (least significant bit) of the code plate 201
When the count value is 2, the value of the second bit of the code plate 201 is output, and similarly when the count value is 24.
If so, the 24th bit: (((most i, upper value bit)
Select and output the bit value.
各軸のインタフェース回路1 o4X、 104Y、
104Zはビットシリアルに出力線1x、!ア、−ez
を介して送出されてきた各軸のアブソリュート値を直列
−並列変換して内蔵のバッファレジスタに一時的ニ記憶
し、しかる後所定のタイミングで作業用メモ1J101
dの現在位置記憶域に格納される。Interface circuit for each axis 1 o4X, 104Y,
104Z is a bit serial output line 1x,! A, -ez
The absolute values of each axis sent through the converter are serial-parallel converted and temporarily stored in the built-in buffer register, and then stored in the work memo 1J101 at a predetermined timing.
It is stored in the current position storage area of d.
以上、電源投入操作により自動的に作業用メモ1J10
1dの現在位置記憶域に機械可動部の現在位置がセット
される。As mentioned above, the work memo 1J10 will be automatically activated when the power is turned on.
The current position of the mechanical movable part is set in the current position storage area 1d.
そして、以後同様な機械可動部の移動制御を行なえばよ
く電源投入後の原点復帰動作による位置合せは不要にな
る。尚、イネーブル信号PESが消失後はマルチプレク
サ202は符号板201の最下位ビットの値を出力線環
。に出力する。Thereafter, it is sufficient to perform similar movement control of the mechanical movable parts, and positioning by return-to-origin operation after power is turned on becomes unnecessary. Note that after the enable signal PES disappears, the multiplexer 202 outputs the value of the least significant bit of the code plate 201. Output to.
以上、本発明によればアブソリュートエンコーダを用い
ると共に、電源投入により該アブソリネートエンコーダ
の出力を現在位置記憶域にプリセットするようにしたか
ら電源投入後の原点復帰操作は必らずしも必要でな(な
った。As described above, according to the present invention, an absolute encoder is used and the output of the absolute encoder is preset in the current position storage area when the power is turned on, so a return-to-origin operation after the power is turned on is not necessarily necessary. Na (became)
又、本発明においては電源投入によりビットシリアルに
アブソリネート値の各ビットをNC装置に送出するよう
にしたから1軸につき1本の出力信号Hな設けるだけで
よく、信号線数を著しく少なくさせコストダウンを図る
ことができた。In addition, in the present invention, since each bit of the absolute value is sent to the NC device in a bit-serial manner when the power is turned on, it is only necessary to provide one output signal H for each axis, which significantly reduces the number of signal lines and reduces costs. I was able to take it down.
第1図はアブソリュートエンニーダの説明図、第2図は
本発明に係るアブソリュートエンコーダを用いた場合の
実施例ブロック図、第5図は本発明に係るアブソリュー
トエンニーダ説明図である。
101・・・・・・NC装置、MX、 MY、 MZ・
・・・・・各軸サーボ% J 、105X+ 10
S YT 103 Z ==” 7 j / !J 鼻
1’x /:r−ダ、104X、 ID4Y、 104
Z−・・−インタフェース回路、105・・・・・・検
出器、201・・・・・・符号板、202・・四マルチ
プレクサ、20ト・・・・・パルス’JIE器、204
・・・・・・カウンタ。
特許出願人 ファナック体式会社
代理人弁理士 辻 實 外1名
第1図
第2図FIG. 1 is an explanatory diagram of an absolute encoder, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment using the absolute encoder according to the present invention, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the absolute encoder according to the present invention. 101...NC device, MX, MY, MZ・
...Each axis servo% J, 105X+10
S YT 103 Z ==” 7 j / !J Nose 1'x /:r-da, 104X, ID4Y, 104
Z--Interface circuit, 105...Detector, 201...Code plate, 202...4 multiplexer, 20T...Pulse 'JIE device, 204
······counter. Patent applicant Minoru Tsuji and 1 other person, patent attorney representing FANUC Structured Company Figure 1 Figure 2
Claims (1)
アブソリエートエンコーダにおいて、少なくとも1桁の
出力信号線を有し、通常はN桁のうち最下位桁のデータ
を該出力信号線を通して外部に送出するようにしζ外部
からの所定の制御信号ニよってN桁のデータをシリアル
に該出力信号線を介して外部に送出するようにしたこと
を特徴とするアブソリエートエンコーダ。An absolute encoder that detects position information consisting of N digits (N is an integer of 2 or more) has at least one digit output signal line, and normally the data of the least significant digit of the N digits is passed through the output signal line. An absolute encoder characterized in that N-digit data is serially transmitted to the outside via the output signal line in response to a predetermined control signal from the outside.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12814682A JPS5917605A (en) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | Absolute encoder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12814682A JPS5917605A (en) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | Absolute encoder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5917605A true JPS5917605A (en) | 1984-01-28 |
JPH0233165B2 JPH0233165B2 (en) | 1990-07-25 |
Family
ID=14977521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12814682A Granted JPS5917605A (en) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | Absolute encoder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5917605A (en) |
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-
1982
- 1982-07-22 JP JP12814682A patent/JPS5917605A/en active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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