JPH0750992B2 - Encoder for AC servo - Google Patents
Encoder for AC servoInfo
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- JPH0750992B2 JPH0750992B2 JP62206844A JP20684487A JPH0750992B2 JP H0750992 B2 JPH0750992 B2 JP H0750992B2 JP 62206844 A JP62206844 A JP 62206844A JP 20684487 A JP20684487 A JP 20684487A JP H0750992 B2 JPH0750992 B2 JP H0750992B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、AC(交流)サーボモータに適用するエンコー
ダ、例えばA相,B相の2相信号と原点信号のC相(ある
いはZ相とも云う)信号の3信号の他に、永久磁石式シ
ンクロナス形式のACサーボモータ用ポール信号(磁極位
置検出信号)U,V,Wの3信号の計6信号を出力するアブ
ソリュートエンコーダに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to an encoder applied to an AC (alternating current) servo motor, for example, a two-phase signal of A phase and B phase and a C phase (or Z phase) of an origin signal. The present invention relates to an absolute encoder that outputs a total of 6 signals, ie, 3 signals of permanent magnet synchronous type AC servo motor pole signals (magnetic pole position detection signals) U, V, W in addition to the 3 signals).
今までは、A,B,C,U,V,W相についてのACサーボモータの
回転子側からの情報を固定子側で受け、全ての信号につ
いて、そのまま6信号として位置演算を行なうサーボ制
御部へ送っていた。Up to now, the servo control that receives the information from the rotor side of the AC servo motor about the A, B, C, U, V, and W phases on the stator side, and performs position calculation as 6 signals as it is for all signals I was sending it to the department.
例えば、産業用ロボットのアーム駆動用のACサーボモー
タの位置検出器の場合でも、6信号を伝送する6回線の
配線を必要としていた。For example, even in the case of the position detector of the AC servo motor for driving the arm of the industrial robot, wiring of 6 lines for transmitting 6 signals is required.
しかるに、従来例のようにすべての信号をそのまま送っ
ていたのでは、ACサーボ用だとA,B,C,U,V,Wの6種の信
号が必要で、それぞれについてラインドライバー,ケー
ブル,ラインレシーバー,断線検出手段等が、この信号
分だけ用意しなければならなかった。However, if all the signals were sent as they are, as in the conventional example, for AC servos, 6 types of signals A, B, C, U, V, W are required, and line driver, cable, The line receiver, disconnection detection means, etc. had to be prepared for this signal.
さらには、産業用ロボットではケーブルの配線がアーム
内に収納されても可動部分に設けられることは避けられ
ず、配線の数が多いことは断線の機会を多く待つという
不具合があった。Further, in the industrial robot, even if the wiring of the cable is housed in the arm, it is unavoidable that the wiring is provided in the movable portion, and the large number of wirings causes a lot of opportunities for disconnection.
ここにおいて本発明は、原点信号C相信号に磁極検出信
号U,V,W相信号を時分割で重畳し、信号伝送手段を削減
するACサーボ用エンコーダを提供することを、その目的
とする。It is an object of the present invention to provide an AC servo encoder that reduces the signal transmission means by superimposing the magnetic pole detection signals U, V and W phase signals on the origin signal C phase signal in a time division manner.
本発明は、 エンコーダの出力信号A相、B相で他の原点信号C相及
び磁極位置検出信号U相,V相,W相をマルチプレクスして
伝送し、 受け側において、A相,B相の信号でC相及びU相,V相,W
相をデマルチプレクスしラッチして、 エンコーダの信号の授受を行なうACサーボ用エンコーダ
である。The present invention multiplexes and transmits another origin signal C phase and magnetic pole position detection signals U phase, V phase, W phase with encoder output signals A phase, B phase, and A phase, B phase on the receiving side. Signal of C phase, U phase, V phase, W
It is an AC servo encoder that demultiplexes and latches phases to send and receive encoder signals.
さらに本発明は、 電源投入時にカウンタを動作させ、1サイクル分の移動
に相当する信号を発生し、 この発生させた信号をエンコーダスリットの位置信号に
加え、疑似的にA相,B相1サイクルの移動を生じさせ、
C相,U相,V相,W相の信号の送出する機能を併せ持つ、AC
サーボ用エンコーダである。Further, according to the present invention, when the power is turned on, the counter is operated to generate a signal corresponding to the movement of one cycle, and the generated signal is added to the position signal of the encoder slit to artificially generate one cycle of A phase and B phase. Cause the movement of
AC, which has the function of transmitting C-phase, U-phase, V-phase, and W-phase signals
It is a servo encoder.
〔作 用〕 原点信号のC相信号に磁極位置検出信号U相,V相,W相信
号を時分割で既存の信号線(伝送線)に重畳するから、 伝送回路構成要素が半減し、信号授受の信頼性が格段と
向上する。[Operation] Since the magnetic pole position detection signals U-phase, V-phase, and W-phase signals are superimposed on the existing signal line (transmission line) in time division with the C-phase signal of the origin signal, the transmission circuit components are halved The reliability of the transfer will be greatly improved.
本発明の第1発明における一実施例のエンコーダ側の回
路構成図を第1図に表わし、受信側の回路構成図を第3
図に示す。FIG. 1 shows a circuit configuration diagram on the encoder side in one embodiment of the first aspect of the present invention, and FIG. 3 shows a circuit configuration diagram on the receiving side.
Shown in the figure.
第2図,第4図はそれらの動作波形図である。2 and 4 are operation waveform diagrams thereof.
図示しないエンコーダのスリットからのモータの回転軸
等の位置信号A,Bは、そのままエンコーダの出力ФA,Ф
Bとなるとともに、マルチプレクサ(data selector/mu
ltiplexer,74151)1のセレクト信号A,Bとなり、他の信
号C,U,V,WをセレクトしてФCとして出力させる。The position signals A, B of the motor rotation shaft, etc. from the slit of the encoder (not shown) are directly output from the encoder ФA, Ф
In addition to B, the multiplexer (data selector / mu
ltiplexer, 74151) 1 select signals A, B, and select other signals C, U, V, W to output as ΦC.
すなわち、A,B,C,U,V,Wの6種の信号は、ここで3種の
信号ФA,ФB,ФCに半減され、エンコーダからラインド
ライバ(図示せず)を通し、受信側へ出力される。That is, the six kinds of signals A, B, C, U, V, W are halved into three kinds of signals ФA, ФB, ФC, and are passed from the encoder to the receiving side through a line driver (not shown). Is output.
なお、マルチプレクサ1における0,1,2,3はデータ入力
端、Vは出力端、A,B,Cはデータセレクト端、Sはスト
ローブ端である。In the multiplexer 1, 0, 1, 2, 3 are data input ends, V is an output end, A, B, C are data select ends, and S is a strobe end.
第2図の各部波形図は(a)はФA,(b)はФB,(c)
はФCのそれぞれの信号を示し、(d)はデータ入力端
へ信号V,U,W,Cが与えられる周期をおのおの表わしてい
る。The waveforms of each part in Fig. 2 are (A) ФA, (b) ФB, (c).
Shows the respective signals of .PHI.C, and (d) shows the respective periods in which the signals V, U, W and C are given to the data input terminals.
そしてケーブル等を経由しかつラインレシイバ,断線検
出手段等を介して、信号ФA,ΦB,ΦCが受信側に至り、
第3図の受信側回路へ導入される。Then, the signals ΦA, ΦB, and ΦC reach the receiving side via the cable and the line receiver, the disconnection detecting means, and the like,
It is introduced into the receiving side circuit of FIG.
入力信号ΦA,ΦBは通常の微分回路3により±FBパルス
となる。つまり信号+FBパルスはΦA,ΦBのパルスの立
上り,立下りでクロックCKの1周期分Lowになり、信号
−FBパルスはその共軛信号である。The input signals ΦA and ΦB become ± FB pulses by the ordinary differentiating circuit 3. That is, the signal + FB pulse becomes Low for one cycle of the clock CK at the rising and falling edges of the ΦA and ΦB pulses, and the signal-FB pulse is its common signal.
また、入力信号ΦA,ΦBはアドレッサブルラッチ(8−
bit addressable latch,75259)のセレクト信号とな
り、アドレッサブルラッチ2のデータ入力端Dに信号Φ
Cを入力し、ゲート(enable)Gの開閉信号を±FBよ
り、クロックタイム遅れた信号から作成している。信号
±FBはナンド5を介し、かつJ−Kフリップルロップ4
を経て信号Gがアドレッサブルラッチ2へ加えられる。Input signals ΦA and ΦB are addressable latches (8-
bit addressable latch, 75259) select signal and signal Φ at the data input D of addressable latch 2
C is input, and the opening / closing signal of the gate (enable) G is created from a signal delayed by a clock time from ± FB. Signal ± FB goes through NAND 5 and JK flip-flop 4
The signal G is applied to the addressable latch 2 via.
これにより、安定したΦCの信号で、正しいデータを信
号C,U,V,Wのビットアドレスに書込むことができる。As a result, correct data can be written in the bit addresses of the signals C, U, V, and W with a stable signal of ΦC.
なお、アドレッサブルラッチ2におけるA,B,Cはラッチ
セレクト端,CLはクリヤ信号端,Q0〜Q3は出力端である。In the addressable latch 2, A, B and C are latch select terminals, CL is a clear signal terminal, and Q0 to Q3 are output terminals.
第4図は、この受信側回路の各部の波形図で、(a)は
クロックパルスCK,(b)はΦA,(c)はΦB,(d)は
ΦC,(e)は+FB,(f)はGのそれぞれの信号を示し
ている。FIG. 4 is a waveform diagram of each part of the receiving side circuit. (A) is clock pulse CK, (b) is ΦA, (c) is ΦB, (d) is ΦC, (e) is + FB, (f). ) Indicates each signal of G.
しかして、磁極位置検出信号U,V,Wはその変化の検知
に、2〜3クロック(CK)分ずれが生ずるが、元々荒い
精度の信号であり、その位の遅れは問題にならない。Then, although the magnetic pole position detection signals U, V, W are deviated by 2 to 3 clocks (CK) in the detection of the change, they are originally signals with rough accuracy, and such a delay does not matter.
原点信号のC相は微分して立あがりだけのパルスにして
使用する、つまり立上りのみを見れば良い。The C phase of the origin signal is differentiated and used as a pulse with only a rising edge, that is, only the rising edge needs to be seen.
本発明の第2発明における一実施例を表わすエンコーダ
側の回路構成図を第5図に表わす。FIG. 5 shows a circuit configuration diagram on the encoder side showing an embodiment of the second invention of the present invention.
第6図は、その各部の動作波形図である。FIG. 6 is an operation waveform diagram of each part.
受信側の回路構成は先に説明した第3図,第4図の手段
でよい。The circuit configuration on the receiving side may be the means shown in FIGS. 3 and 4 described above.
ところで、第1図,第2図(第1発明)のシステムで
は、エンコーダが動作しないと検出不能という問題があ
るが、この第2発明がこれを解決するエンコーダ側シス
テムである。By the way, in the system of FIGS. 1 and 2 (first invention), there is a problem that detection is impossible unless the encoder operates, but this second invention is an encoder side system that solves this problem.
すべての図面において、同一符号は同一もしくは相当部
材を示す。In all the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding members.
エンコーダのスリットからの信号A,Bにパルス合成回路
6〔特開昭59−74723号に詳しい〕を通じ、アップダウ
ンシステムの出力QE,QFを合成するものである。The signals A and B from the slits of the encoder are combined with the outputs Q E and Q F of the up / down system through a pulse synthesizing circuit 6 (detailed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-74723).
ここで、9,10,62,63は排他論理和素子、8はインバータ
である。Here, 9, 10, 62 and 63 are exclusive OR elements, and 8 is an inverter.
63は加算器(4−bit binary full adder with fast ca
rry,283)でA1,B1とA2,B2は入力端、Z1,Z2はその加算出
力端、COはキャリー入力端である。63 is an adder (4-bit binary full adder with fast ca
In rry, 283), A1, B1 and A2, B2 are input terminals, Z1, Z2 are their addition output terminals, and CO is a carry input terminal.
7はカウンタ(synchronous counter with direct clea
r,74161)でCKはクロック端、Clはクリア信号端、RCは
リップルキャリ出力端、QB,QC,QDは出力端、LDはロード
端、P,Tはエネーブル信号端である。7 is a counter (synchronous counter with direct clea
r, 74161) in CK clock edge, Cl clear signal end, RC ripple carry output terminal, Q B, Q C, Q D is output, LD load end, P, T is the enable signal terminal.
カウンタシステムは電源投入後、リセット信号▲
▼がLowからhighに変ると零からカウントを始める。After turning on the power of the counter system, reset signal ▲
When ▼ changes from Low to high, counting starts from zero.
カウンタ7はFHで停止するが、排他論理和素子9,10の出
力QE,QFについて見ると、カウンタ7が8Hになると入力
が反転するので、 00→01→10→11→10→01→00 と出力する。The counter 7 stops at F H , but looking at the outputs Q E and Q F of the exclusive OR elements 9 and 10, the input is inverted when the counter 7 reaches 8 H , so 00 → 01 → 10 → 11 → 10 → 01 → 00 is output.
これをパルス合成回路6に入力することにより、信号Φ
A,ΦBはあたかも4パルス分だけ行って戻る動作をする
ことにより、マルチプレクサ1からC,U,V,Wの信号を出
力できる。往復の動作により、本体(サーボ駆動)側ポ
ジション管理のレジスタは位置がずれることはない。By inputting this to the pulse synthesis circuit 6, the signal Φ
A, ΦB can output the signals of C, U, V and W from the multiplexer 1 by performing an operation of returning for 4 pulses. Due to the reciprocating operation, the position management register on the main body (servo drive) side will not be displaced.
したがって、この第2発明によりエンコーダは回転しな
くとも、データを得ることができる。Therefore, according to the second aspect of the invention, the data can be obtained even if the encoder does not rotate.
かくして本発明によれば、エンコーダ側から受信側への
信号の種類を半分にへらし、ラインドライバ,レシー
バ,ケーブル,コネクタ極数,断線検出回路等の伝送路
が半分に減少させ、また直列伝送に対しA,B相はそのま
まであるので、F/V(周波数→電圧)変換も可能で既存
のシステムをそのまま使用でき、コストの低下と著しい
信頼性の向上が得られる。Thus, according to the present invention, the types of signals from the encoder side to the receiving side are reduced to half, the transmission lines of the line driver, the receiver, the cable, the number of connector poles, the disconnection detection circuit, etc. are reduced to half, and the serial transmission is performed. On the other hand, since the A and B phases remain the same, F / V (frequency → voltage) conversion is possible and existing systems can be used as is, resulting in reduced costs and significantly improved reliability.
第1図,第3図は本発明の第1発明の一実施例のエンコ
ーダ側,受信側回路構成図、第2図,第4図はそれらの
動作波形図、第5図,第6図は本発明の第2発明の一実
施例のエンコーダ側回路構成図,動作波形図である。 1……マルチプレクサ(74151) 2……アドレッサブルラッチ(75259) 3……微分回路 4……J−Kフリップフロップ 5……ナンド 6……パルス合成回路 7……カウンタ(74161) 8……インバータ 9,10,62,63……排他論理和素子 63……加算器(283)。1 and 3 are circuit diagrams of encoder side and receiver side of one embodiment of the first invention of the present invention, FIG. 2 and FIG. 4 are operation waveform diagrams thereof, and FIG. 5 and FIG. It is an encoder side circuit block diagram and operation waveform diagram of one Example of the 2nd invention of the present invention. 1 ... Multiplexer (74151) 2 ... Addressable latch (75259) 3 ... Differentiation circuit 4 ... JK flip-flop 5 ... Nand 6 ... Pulse synthesis circuit 7 ... Counter (74161) 8 ... Inverter 9,10,62,63 …… Exclusive OR element 63 …… Adder (283).
Claims (2)
タの回転角信号A,Bを選択信号として前記エンコーダか
ら出力される前記ACサーボモータの原点信号C及び前記
ACサーボモータの磁極位置検出信号U,V,Wを時分割し、
1つの信号として出力するマルチプレクサ手段と、 前記回転角信号A,B及び前記マルチプレクサの出力信号
を各々の伝送線を介して伝送する伝送手段と、 前記伝送手段を介して伝送される前記回転角信号を選択
信号として前記伝送手段を介して伝送される前記マルチ
プレクサ手段の出力をデマルチプレクスし、デマルチプ
レクスされた前記原点信号C及び磁極位置検出信号の値
をラッチするラッチ手段と、 を備えていることを特徴とするACサーボ用エンコーダ。1. An origin signal C of the AC servo motor output from the encoder and rotation angle signals A and B of the AC servo motor output from the encoder as selection signals and the origin signal C of the AC servo motor.
The magnetic pole position detection signals U, V, W of the AC servo motor are time-divided,
Multiplexer means for outputting as one signal; transmission means for transmitting the rotation angle signals A, B and the output signal of the multiplexer through each transmission line; and the rotation angle signal transmitted through the transmission means. Latching means for demultiplexing the output of the multiplexer means transmitted through the transmitting means as a selection signal and latching the values of the demultiplexed origin signal C and magnetic pole position detection signal. AC servo encoder characterized by
タの1サイクル分の移動に相当する信号を発生する信号
発生手段と、 エンコーダが動作しない場合は前記信号発生手段の出力
を選択し、動作している場合は前記エンコーダからの出
力される、ACサーボモータの回転角信号A,Bを選択する
選択手段と、 前記選択手段の出力を選択信号として前記エンコーダか
ら出力される前記ACサーボモータの原点信号C及び前記
ACサーボモータの磁極位置検出信号U,V,Wを時分割し、
1つの信号として出力するマルチプレクサ手段と、 前記回転角信号A,B及び前記マルチプレクサの出力信号
を各々の伝送線を介して伝送する伝送手段と、 前記伝送手段を介して伝送される前記回転角信号を選択
信号として前記伝送手段を介して伝送される前記マルチ
プレクサ手段の出力をデマルチプレクスし、デマルチプ
レクスされた前記原点信号C及び磁極位置検出信号の値
をラッチするラッチ手段と、 を備えていることを特徴とするACサーボ用エンコーダ。2. A signal generating means having a counter for generating a signal corresponding to movement of one cycle of the counter when the power is turned on, and an output of the signal generating means when the encoder does not operate, If the output from the encoder, selecting means for selecting the rotation angle signal A, B of the AC servo motor, and the output of the selecting means of the AC servo motor output from the encoder as a selection signal Origin signal C and the above
The magnetic pole position detection signals U, V, W of the AC servo motor are time-divided,
Multiplexer means for outputting as one signal; transmission means for transmitting the rotation angle signals A, B and the output signal of the multiplexer through each transmission line; and the rotation angle signal transmitted through the transmission means. Latching means for demultiplexing the output of the multiplexer means transmitted through the transmitting means as a selection signal and latching the values of the demultiplexed origin signal C and magnetic pole position detection signal. AC servo encoder characterized by
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62206844A JPH0750992B2 (en) | 1987-08-20 | 1987-08-20 | Encoder for AC servo |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP62206844A JPH0750992B2 (en) | 1987-08-20 | 1987-08-20 | Encoder for AC servo |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS6450785A JPS6450785A (en) | 1989-02-27 |
| JPH0750992B2 true JPH0750992B2 (en) | 1995-05-31 |
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ID=16529995
Family Applications (1)
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| JP62206844A Expired - Fee Related JPH0750992B2 (en) | 1987-08-20 | 1987-08-20 | Encoder for AC servo |
Country Status (1)
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Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2540177B2 (en) * | 1987-12-11 | 1996-10-02 | 株式会社三協精機製作所 | Servo motor signal transmission equipment |
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Family Cites Families (2)
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-
1987
- 1987-08-20 JP JP62206844A patent/JPH0750992B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPS6450785A (en) | 1989-02-27 |
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