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JP2000046585A - Encoder - Google Patents

Encoder

Info

Publication number
JP2000046585A
JP2000046585A JP10208906A JP20890698A JP2000046585A JP 2000046585 A JP2000046585 A JP 2000046585A JP 10208906 A JP10208906 A JP 10208906A JP 20890698 A JP20890698 A JP 20890698A JP 2000046585 A JP2000046585 A JP 2000046585A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
circuit
output
signal
serial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10208906A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Fujikawa
恵市 冨士川
Toyohiko Kitano
豊彦 北野
Kenji Komai
賢次 古米
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10208906A priority Critical patent/JP2000046585A/en
Publication of JP2000046585A publication Critical patent/JP2000046585A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線数を減らすことができるインクリメンタ
ルエンコーダを提供することを目的とする。 【解決手段】 エンコーダの原信号を出力する原信号出
力部101と、エンコーダおよび装着するモータのパラ
メータ記憶回路103、およびモデム部104による双
方向のシリアル通信により、位置の情報とパラメータの
書き換えを行なうことができる。モータ制御装置側での
モータとモータ制御装置の一対一の組み合わせを任意で
組み合わせることができ、パラメータ設定の不要、また
配線数を削減することができる。
(57) [Summary] To provide an incremental encoder capable of reducing the number of wirings. SOLUTION: Position information and parameters are rewritten by bidirectional serial communication by an original signal output unit 101 that outputs an original signal of an encoder, a parameter storage circuit 103 of an encoder and a motor to be mounted, and a modem unit 104. be able to. It is possible to arbitrarily combine a one-to-one combination of a motor and a motor control device on the motor control device side, thereby eliminating the need for parameter setting and reducing the number of wires.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は回転体の回転位置を
検出するエンコーダの省線に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a line-saving encoder for detecting a rotational position of a rotating body.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art A brushless DC servomotor and a brushless A servomotor are used for driving various machines.
There is a C servo motor (DC brushless servo motor), and in recent years, demand for an AC servo motor has been increasing due to ease of motor maintenance.

【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
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
エンコーダは、回転方向が判別できるように互いに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U,V,W
相の切り替えのためのコミュテーション信号を備えたも
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ている。
There are various types of position detectors for servo systems, and in recent years, encoders used by being incorporated in servo motors have become widespread. Encoders incorporated in AC servomotors are broadly classified into incremental encoders and absolute encoders. The incremental encoders are 90 degrees apart from each other so that the direction of rotation can be determined.
A and B signals having a phase difference, a reference Z signal of one pulse per rotation, and energized phases U, V and W of the AC servomotor.
It is common to have a commutation signal for phase switching. An absolute encoder is an encoder that can recognize the absolute position within one rotation immediately after turning on the power. The absolute position, which is the operation of aligning the machine position with the controller immediately after turning on the power required in a control system using an incremental encoder, is performed. Since a return operation is not required, it is widely used in servomotors for large robots such as articulated robots.

【0004】以下、従来のインクリメンタルエンコーダ
の構成について説明する。図4において、401は発光
素子、402は受光素子、403は回転スリット板、4
04は固定スリット板、405は受光素子の各セグメン
トにより光信号を電気信号に変換されたアナログ出力信
号をデジタル出力信号に整形する波形整形回路、406
はバッファ回路である。
Hereinafter, the configuration of a conventional incremental encoder will be described. 4, reference numeral 401 denotes a light emitting element, 402 denotes a light receiving element, 403 denotes a rotating slit plate,
04 is a fixed slit plate, 405 is a waveform shaping circuit for shaping an analog output signal obtained by converting an optical signal into an electric signal by each segment of the light receiving element into a digital output signal, 406
Is a buffer circuit.

【0005】ACサーボモータに組み込まれるエンコー
ダは、上記のように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相を備えたものが一般的である。それぞれの
信号を差動出力する場合、1信号あたり2本の配線とな
ることから信号線の配線数は6信号×2本=12本とな
り、また電源用の配線2本を加えると全体で14本の配
線数となる。
The encoder incorporated in the AC servomotor has two phase signals of A and B having a phase difference of 90 degrees as described above, a reference Z signal of one pulse per rotation, and an energization phase switching of the AC servomotor. A signal having commutation signals U, V, and W phases is generally used. When each signal is differentially output, the number of signal lines is 6 signals × 2 = 12 since two wires are provided for one signal, and when two power supply wires are added, a total of 14 lines is obtained. This is the number of wires.

【0006】[0006]

【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、エンコーダのパルス数や極数、装着するモ
ータの出力や誘起電圧定数,トルク定数などのパラメー
タを受信側のモータ制御装置で手動にて設定しなければ
ならず、またモータとモータ制御装置が一対一となるた
め製品機種数が多くなるという問題点を有していた。
However, in the above conventional configuration, parameters such as the number of pulses and the number of poles of the encoder, the output of the motor to be mounted, the induced voltage constant, and the torque constant are manually controlled by the motor control device on the receiving side. It has to be set, and there is a problem that the number of product models increases because the motor and the motor control device are one-to-one.

【0007】また、配線数が14本と多く特に複数台の
設置の場合、配線材料、配線工数、信頼性、メンテナン
スなどの点で問題点を有していた。
Further, when the number of wirings is as large as 14 and especially when a plurality of wirings are installed, there are problems in wiring materials, wiring man-hours, reliability, maintenance, and the like.

【0008】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、配線数を減らすことができるインクリメンタルエン
コーダを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide an incremental encoder capable of reducing the number of wirings.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明のエンコーダは、 1、互いに90度位相差を有するA,B相のインクリメ
ンタル信号と1回転に1回発生する基準信号のZ相信号
とモータ励磁位置信号U相,V相,W相とを光学もしく
は磁気により検出する原信号出力部と、 2、前記A,B相のインクリメンタル信号と基準信号の
Z相信号とをそれぞれ外部に出力するためのバッファ回
路と、 3、モータ励磁位置信号U相,V相,W相のぞれぞれ3
つの信号の状態を保持するためのラッチ回路と、 4、外部から与えられるA,B相の分解能や付加するモ
ータのトルク定数や慣性係数などのパラメータ値を記憶
するためのパラメータ記憶回路と、 5、前記ラッチ回路出力のパラレル情報もしくは前記パ
ラメータ記憶回路のパラレル情報のどちらを出力するか
を外部から与えられる時分割のシリアルデータによって
選択する出力切換スイッチと、 6、その選択したパラレルデータを時分割なシリアルデ
ータに変換するパラレル−シリアル変換回路と、 7、そのシリアル信号を外部に送信したり外部から与え
られる時分割のシリアルデータを受信するための双方向
のバッファ回路と、 8、パラメータ値を記憶するために外部から与えられる
時分割なシリアルデータをパラレル変換するシリアル−
パラレル変換回路と、 9、そのシリアル−パラレル変換回路の出力データによ
って出力切換スイッチや入力切換スイッチや双方向バッ
ファ回路の入出力方向を切り換えを判断する切換判定回
路とを備えた構成を有している。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, an encoder according to the present invention comprises: 1. an incremental signal of A and B phases having a phase difference of 90 degrees from each other and a reference signal generated once per rotation; An original signal output unit for optically or magnetically detecting a Z-phase signal and a motor excitation position signal U-phase, V-phase, and W-phase; and 2, an incremental signal of the A-phase and a B-phase and a Z-phase signal of a reference signal. A buffer circuit for outputting to the outside; 3; motor excitation position signals U-phase, V-phase, and W-phase;
A latch circuit for holding the state of the two signals; and a parameter storage circuit for storing parameter values such as the externally applied resolution of A and B phases and the torque constant and inertia coefficient of the added motor. An output changeover switch for selecting whether to output the parallel information of the latch circuit output or the parallel information of the parameter storage circuit by time-division serial data provided from outside; and 6, time-division the selected parallel data. A parallel-to-serial conversion circuit for converting the serial data into a serial data; 7, a bidirectional buffer circuit for transmitting the serial signal to the outside or receiving time-division serial data given from the outside; A serial converter that converts time-division serial data supplied externally for storage into parallel. -
A parallel conversion circuit; and 9, a switching determination circuit for determining whether to switch an input / output direction of an output switch, an input switch, or a bidirectional buffer circuit based on output data of the serial-parallel conversion circuit. I have.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために本発
明は、互いに90度位相差を有するA,B相のインクリ
メンタル信号と1回転に1回発生する基準信号のZ相信
号とモータ巻線U相,V相,W相に対応するモータ励磁
位置信号U相,V相,W相とを光学もしくは磁気により
検出する原信号出力部と、前記A,B相のインクリメン
タル信号と基準信号のZ相信号とをそれぞれ外部に出力
するためのバッファ回路と、前記モータ励磁位置信号U
相,V相,W相のそれぞれ3つの状態を保持するための
ラッチ回路と、外部から与えられるA,B相の分解能や
付加するモータのトルク定数や慣性係数などのパラメー
タ値を記憶するためのパラメータ記憶回路と、前記ラッ
チ回路出力のパラレル情報もしくは前記パラメータ記憶
回路出力のパラレル情報のどちらを出力するかを外部か
ら与えられる時分割のシリアルデータによって選択する
出力切換スイッチと、その選択したパラレルデータを時
分割なシリアルデータに変換するパラレル−シリアル変
換回路と、そのシリアル信号を外部に送信したり、外部
から与えられる時分割のシリアルデータを受信するため
の双方向バッファ回路と、パラメータ値を記憶するため
に外部から与えられる時分割なシリアルデータをパラレ
ル変換するシリアル−パラレル変換回路と、そのシリア
ル−パラレル変換回路の出力データによって出力切換ス
イッチや入力切換スイッチや双方向バッファ回路の入出
力方向を切り換えを判断する切換判定回路とを具備した
エンコーダである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to an A and B-phase incremental signal having a phase difference of 90 degrees, a Z-phase signal of a reference signal generated once per rotation, and a motor winding. An original signal output section for optically or magnetically detecting motor excitation position signals U, V, and W corresponding to the lines U, V, and W; and an incremental signal for the A and B phases and a reference signal. A buffer circuit for outputting a Z-phase signal to the outside, and the motor excitation position signal U
A latch circuit for holding three states of each of the three phases, V-phase and W-phase, and a parameter value for storing parameter values such as externally provided resolution of A and B phases and torque constants and inertia coefficients of added motors. A parameter storage circuit, an output changeover switch for selecting which of the parallel information output from the latch circuit and the parallel information output from the parameter storage circuit is output by time-division serial data externally provided, and the selected parallel data , A parallel-serial conversion circuit for converting the data into time-division serial data, a bidirectional buffer circuit for transmitting the serial signal to the outside or receiving time-division serial data given from the outside, and storing parameter values. To convert time-division serial data supplied from outside - a parallel conversion circuit, the serial - a encoders and a switching determination circuit for determining the switching input and output direction of the output selector switch and input switch and bidirectional buffer circuit by the output data of the parallel converter.

【0011】また、互いに90度位相差を有するA,B
相のインクリメンタル信号と1回転に1回発生する基準
信号のZ相信号とモータ巻線U相,V相,W相に対応す
るモータ励磁位置信号U相,V相,W相とを光学もしく
は磁気により検出する原信号出力部と、前記A,B相の
インクリメンタル信号と基準信号のZ相信号とモータ励
磁位置信号U相,V相,W相のそれぞれ6つの信号を保
持するためのラッチ回路と、外部から与えられるA,B
相の分解能や付加するモータのトルク定数や慣性係数な
どのパラメータ値を記憶するためのパラメータ記憶回路
と、前記ラッチ回路出力のパラレル情報もしくは前記パ
ラメータ記憶回路のパラレル情報のどちらを出力するか
を外部から与えられる時分割のシリアルデータによって
選択する出力切換スイッチと、その選択したパラレルデ
ータを時分割なシリアルデータに変換するパラレル−シ
リアル変換回路と、そのシリアル信号を外部に送信した
り、外部から与えられる時分割のシリアルデータを受信
するための双方向バッファ回路と、パラメータ値を記憶
するために外部から与えられる時分割なシリアルデータ
をパラレル変換するシリアル−パラレル変換回路と、そ
のシリアル−パラレル変換回路の出力データによって出
力切換スイッチや入力切換スイッチや双方向バッファ回
路の入出力方向を切り換えを判断する切換判定回路とを
具備したエンコーダである。
A and B having a phase difference of 90 degrees from each other
The phase-incremental signal, the Z-phase signal of the reference signal generated once per rotation, and the motor excitation position signals U-phase, V-phase, and W-phase corresponding to the motor winding U-phase, V-phase, and W-phase are optically or magnetically. A latch circuit for holding each of the six signals of the A and B incremental signals, the Z signal of the reference signal, and the motor excitation position signals U, V, and W phases. A, B given from outside
A parameter storage circuit for storing parameter values such as a phase resolution and a torque constant and an inertia coefficient of a motor to be added, and whether to output parallel information of the latch circuit output or parallel information of the parameter storage circuit are determined externally. An output change-over switch for selecting by the time-division serial data given from the controller, a parallel-serial conversion circuit for converting the selected parallel data to the time-division serial data, and transmitting the serial signal to the outside or receiving the signal from the outside. Bidirectional buffer circuit for receiving time-division serial data, serial-parallel conversion circuit for parallel-converting time-division serial data externally provided for storing parameter values, and the serial-parallel conversion circuit Output switch, depending on the output data of An encoder that and a switching determination circuit for determining the switching input and output force change-over switch and a bidirectional buffer circuit.

【0012】さらに、互いに90度位相差を有するA,
B相のインクリメンタル信号と1回転に1回発生する基
準信号のZ相信号とモータ巻線U相,V相,W相に対応
するモータ励磁位置信号U相,V相,W相とを光学もし
くは磁気により検出する原信号出力部と、前記A,B相
のインクリメンタル信号をカウントするカウンタ回路
と、前記基準信号のZ相信号とモータ励磁位置信号U
相,V相,W相のぞれぞれ4つの信号を保持するための
ラッチ回路と、外部から与えられるA,B相の分解能や
付加するモータのトルク定数や慣性係数などのパラメー
タ値を記憶するためのパラメータ記憶回路と、前記ラッ
チ回路出力のパラレル情報もしくは前記パラメータ記憶
回路のパラレル情報のどちらを出力するかを外部から与
えられる時分割のシリアルデータによって選択する出力
切換スイッチと、その選択したパラレルデータを時分割
なシリアルデータに変換するパラレル−シリアル変換回
路と、そのシリアル信号を外部に送信したり、外部から
与えられる時分割のシリアルデータを受信するための双
方向バッファ回路と、パラメータ値を記憶するために外
部から与えられる時分割なシリアルデータをパラレル変
換するシリアル−パラレル変換回路と、そのシリアル−
パラレル変換回路の出力データによって出力切換スイッ
チや入力切換スイッチや双方向バッファ回路の入出力方
向を切り換えを判断する切換判定回路とを具備したエン
コーダである。
Further, A, having a phase difference of 90 degrees from each other,
The B-phase incremental signal, the Z-phase signal of the reference signal generated once per rotation, and the motor excitation position signals U-phase, V-phase, and W-phase corresponding to the motor winding U-phase, V-phase, and W-phase are optically or An original signal output unit for detecting by magnetism, a counter circuit for counting the A and B incremental signals, a Z-phase signal of the reference signal, and a motor excitation position signal U
A latch circuit for holding four signals for each of the phase, V-phase, and W-phase, and storing parameter values such as externally provided resolution of A and B phases, torque constant and inertia coefficient of an added motor. A parameter storage circuit for performing the operation, an output changeover switch for selecting which of the parallel information output from the latch circuit and the parallel information output from the parameter storage circuit is to be output based on time-division serial data supplied from the outside, A parallel-serial conversion circuit for converting parallel data into time-division serial data, a bidirectional buffer circuit for transmitting the serial signal to the outside or receiving time-division serial data given from the outside, and a parameter value Serial-to-parallel conversion of time-divided serial data given from outside to store And Parallel conversion circuit, the serial -
The encoder includes an output changeover switch, an input changeover switch, and a switching determination circuit that determines whether to switch input / output directions of a bidirectional buffer circuit based on output data of a parallel conversion circuit.

【0013】このように、パラメータ記憶回路にパラメ
ータを事前に記憶させ、受信側であるモータ制御装置側
でエンコーダおよび装着するモータの情報を電源投入時
や必要な時に読み出すことができ、エンコーダおよび装
着するモータのパラメータをモータ制御装置で手動で入
力していたパラメータ設定が不要となる。また、双方向
のシリアル通信を用いることで、信号線を1系統のシリ
アル通信で送信、切り替えでき必要な時に任意にパラメ
ータの記憶・読み出しをすることができる。
As described above, the parameters are stored in the parameter storage circuit in advance, and the information of the encoder and the motor to be mounted can be read out at the motor control device side on the receiving side when the power is turned on or when necessary. It is not necessary to set the parameters of the motor to be manually input by the motor control device. In addition, by using bidirectional serial communication, signal lines can be transmitted and switched by one system of serial communication, and parameters can be stored and read arbitrarily when necessary.

【0014】[0014]

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】(実施例1)図1において、101は原信
号出力部、102はラッチ回路、103はパラメータ記
憶回路、104はモデム部で、パラレル−シリアル変換
回路105、シリアル−パラレル変換回路106、切換
判定回路107、入力切換スイッチ108、出力切換ス
イッチ109から構成される。110は双方向バッファ
回路、111はバッファ回路である。
(Embodiment 1) In FIG. 1, 101 is an original signal output unit, 102 is a latch circuit, 103 is a parameter storage circuit, 104 is a modem unit, and a parallel-serial conversion circuit 105, a serial-parallel conversion circuit 106, It comprises a switching determination circuit 107, an input switch 108, and an output switch 109. 110 is a bidirectional buffer circuit, and 111 is a buffer circuit.

【0016】原信号出力部101の構成は、従来インク
リメンタルエンコーダと同様で図4に示す発光素子40
1、受光素子402、回転スリット板403、固定スリ
ット板404、波形整形回路405により光学的な構成
である。
The configuration of the original signal output unit 101 is the same as that of the conventional incremental encoder, and the light emitting element 40 shown in FIG.
1. The optical configuration includes a light receiving element 402, a rotating slit plate 403, a fixed slit plate 404, and a waveform shaping circuit 405.

【0017】次にエンコーダの動作を大別すると、位置
情報を出力するモード、パラメータを記憶するモード、
そしてパラメータを送信するモードがあり、まず位置情
報を出力するモードでは、原信号出力部101はエンコ
ーダのA,B,Z相およびモータ励磁位置信号U相,V
相,W相を光学的に検出してディジタル処理が可能な論
理信号を生成する。そして、この出力信号のうちA,
B,Z相の信号は、バッファ回路111を介して外部に
送信する。また、モータ励磁位置信号U相,V相,W相
はラッチ回路102で状態を保持し、モデム部104の
出力切換スイッチ109を経てパラレル−シリアル変換
回路105で時分割なシリアル信号に変換し、双方向バ
ッファ回路110を介して外部に送信する。
Next, the operation of the encoder can be roughly classified into a mode for outputting position information, a mode for storing parameters,
There is a mode for transmitting parameters. First, in the mode for outputting position information, the original signal output unit 101 outputs the A, B, and Z phases of the encoder and the U-phase and V-phase motor excitation position signals.
The phase and the W phase are optically detected to generate a logic signal that can be digitally processed. And, among these output signals, A,
The B and Z phase signals are transmitted to the outside via the buffer circuit 111. The U-phase, V-phase, and W-phase motor excitation position signals are held in a state by the latch circuit 102, and are converted into a time-division serial signal by the parallel-serial conversion circuit 105 via the output switch 109 of the modem unit 104. The data is transmitted to the outside via the bidirectional buffer circuit 110.

【0018】一方、エンコーダにパラメータを記憶する
モードでは、外部からパラメータデータを時分割なシリ
アル信号で入力し、双方向バッファ回路110とモデム
部104のシリアル−パラレル変換回路106と入力切
換スイッチ108を介して不揮発性メモリのRAMであ
るパラメータ記憶回路103にモータの機種,極数,誘
起電圧定数,トルク定数,温度係数,慣性係数などのデ
ータを記憶させる。
On the other hand, in a mode in which parameters are stored in the encoder, parameter data is externally input as a time-division serial signal, and the bidirectional buffer circuit 110, the serial-parallel conversion circuit 106 of the modem unit 104, and the input switch 108 are operated. Then, data such as the model of the motor, the number of poles, the induced voltage constant, the torque constant, the temperature coefficient, the inertia coefficient, and the like are stored in the parameter storage circuit 103 serving as the RAM of the nonvolatile memory.

【0019】逆に、エンコーダにパラメータを出力する
モードでは、上記モータ励磁位置信号U相,V相,W相
の出力と同様に、パラメータ記憶回路103に記憶した
データをモデム部104の出力切換スイッチ109を経
てパラレル−シリアル変換回路105で時分割なシリア
ル信号に変換し、双方向バッファ回路110を介して外
部に送信する。
Conversely, in the mode in which the parameters are output to the encoder, the data stored in the parameter storage circuit 103 is output to the output switch of the modem unit 104 in the same manner as the output of the motor excitation position signals U, V, and W phases. The signal is converted into a time-division serial signal by the parallel-serial conversion circuit 105 via the communication circuit 109, and transmitted to the outside via the bidirectional buffer circuit 110.

【0020】また、これらのモード切替は、外部からコ
マンドを時分割なシリアル信号で入力することにより、
双方向バッファ回路110とモデム部104のシリアル
−パラレル変換回路106を介し、切換判定回路107
でモード切替の判定をし、入力切換スイッチ108と出
力切換スイッチ109と双方向バッファ回路110の送
受信の信号方向を切り換えている。
Further, these modes can be switched by externally inputting a command by a time-division serial signal.
A switching determination circuit 107 is provided via a bidirectional buffer circuit 110 and a serial-parallel conversion circuit 106 of the modem unit 104.
To determine the mode switching, and switch the transmission / reception signal direction of the input switch 108, the output switch 109, and the bidirectional buffer circuit 110.

【0021】これにより、モータ励磁位置信号U相,V
相,W相の出力線を6本から2本にでき、全14本線を
10本線にできる。
Thus, the motor excitation position signals U phase, V
The number of phase and W-phase output lines can be reduced from six to two, and all 14 lines can be reduced to ten lines.

【0022】(実施例2)図2において、101は原信
号出力部、102はラッチ回路、103はパラメータ記
憶回路、104はモデム部、105はパラレル−シリア
ル変換回路、106はシリアル−パラレル変換回路、1
07は切換判定回路、108は入力切換スイッチ、10
9は出力切換スイッチ、110は双方向バッファ回路で
ある。
(Embodiment 2) In FIG. 2, 101 is an original signal output unit, 102 is a latch circuit, 103 is a parameter storage circuit, 104 is a modem unit, 105 is a parallel-serial conversion circuit, and 106 is a serial-parallel conversion circuit. , 1
07 is a changeover determination circuit, 108 is an input changeover switch, 10
9 is an output changeover switch, and 110 is a bidirectional buffer circuit.

【0023】この実施例2では、ラッチ回路102は原
信号出力部101の6つの出力信号を扱うので、バッフ
ァ回路が不要になっており、実施例1と同様にエンコー
ダの動作は、位置情報を出力するモード、パラメータを
記憶するモード、そしてパラメータを送信するモードが
ある。
In the second embodiment, since the latch circuit 102 handles the six output signals of the original signal output unit 101, a buffer circuit is not required, and the operation of the encoder is similar to that of the first embodiment. There are a mode for outputting, a mode for storing parameters, and a mode for transmitting parameters.

【0024】まずエンコーダの位置情報を出力するモー
ドの動作は、原信号出力部101はA,B,Z相および
モータ励磁位置信号U相,V相,W相の6信号を検出し
てディジタル処理が可能な論理信号を生成する。そして
6つの出力信号を、ラッチ回路102で状態を保持し、
モデム部104の出力切換スイッチ109を経てパラレ
ル−シリアル変換回路105で時分割なシリアル信号に
変換し、双方向バッファ回路110を介して外部に送信
する。
First, in the operation of the mode for outputting the position information of the encoder, the original signal output unit 101 detects six signals of A, B, Z phases and motor excitation position signals U, V, and W phases and performs digital processing. Generates a possible logic signal. The state of the six output signals is held by the latch circuit 102,
The signal is converted into a time-division serial signal by a parallel-serial conversion circuit 105 via an output switch 109 of the modem unit 104, and transmitted to the outside via a bidirectional buffer circuit 110.

【0025】また、エンコーダにパラメータを記憶する
モード、パラメータを出力するモードでは、実施例1と
同様にモデム部104と双方向バッファ回路110を介
して外部とデータを送受信できる。
In the mode in which parameters are stored in the encoder and the mode in which parameters are output, data can be transmitted / received to / from the outside via the modem unit 104 and the bidirectional buffer circuit 110 as in the first embodiment.

【0026】このように、A,B,Z相信号およびU,
V,W相信号の出力線を12本から2本にでき、電源用
の2本と合わせて4本線に削減できる。
Thus, the A, B, and Z phase signals and U,
The output lines for the V and W phase signals can be reduced from 12 lines to two lines, and can be reduced to four lines including two lines for the power supply.

【0027】(実施例3)図3において、101は原信
号出力部、301はカウンタ回路、102はラッチ回
路、103はパラメータ記憶回路、104はモデム部、
105はパラレル−シリアル変換回路、106はシリア
ル−パラレル変換回路、107は切換判定回路、108
は入力切換スイッチ、109は出力切換スイッチ、11
0は双方向バッファ回路である。
(Embodiment 3) In FIG. 3, 101 is an original signal output unit, 301 is a counter circuit, 102 is a latch circuit, 103 is a parameter storage circuit, 104 is a modem unit,
105 is a parallel-serial conversion circuit, 106 is a serial-parallel conversion circuit, 107 is a switching determination circuit, 108
Is an input switch, 109 is an output switch, 11
0 is a bidirectional buffer circuit.

【0028】実施例3では、実施例1のバッファ回路に
替えてA,B相信号をカウンタ回路301に、Z相信号
およびモータ励磁位置信号U相,V相,W相は、ラッチ
回路102で状態を保持し、モデム部104の出力切換
スイッチ109を経てパラレル−シリアル変換回路10
5で時分割なシリアル信号に変換し、双方向バッファ回
路110を介して外部に送信する。エンコーダの動作は
同様に位置情報を出力するモード、パラメータを記憶す
るモード、そしてパラメータを送信するモードがあり、
位置情報を出力するモードでは、原信号出力部101は
実施例1と同様にA,B,Z相信号およびモータ励磁位
置信号U,V,W相を検出してディジタル処理が可能な
論理信号を生成する。そして、この出力信号A,B相は
カウンタ回路301で計数されパラレルデータとなる。
In the third embodiment, the A and B phase signals are sent to the counter circuit 301 instead of the buffer circuit of the first embodiment, and the Z phase signal and the motor excitation position signals U, V and W phases are sent to the latch circuit 102. The state is held, and the parallel-serial conversion circuit 10 is output through the output switch 109 of the modem unit 104.
In step 5, the signal is converted into a time-division serial signal and transmitted to the outside via the bidirectional buffer circuit 110. The operation of the encoder also has a mode for outputting position information, a mode for storing parameters, and a mode for transmitting parameters,
In the mode in which the position information is output, the original signal output unit 101 detects the A, B, and Z phase signals and the motor excitation position signals U, V, and W phases in the same manner as in the first embodiment, and outputs a logical signal that can be digitally processed. Generate. The output signals A and B are counted by the counter circuit 301 and become parallel data.

【0029】なお、このカウンタはパラメータ記憶回路
に事前に記憶した値を加算もしくは減算するプリロード
機能を有しても可能である。
The counter may have a preload function for adding or subtracting a value stored in advance in the parameter storage circuit.

【0030】さらに、エンコーダにパラメータを記憶す
るモード、パラメータを出力するモードでは実施例1と
同様にモデム部104と双方向バッファ回路110を介
して外部とデータを送受信する。
Further, in the mode for storing parameters in the encoder and the mode for outputting parameters, data is transmitted and received between the modem unit 104 and the outside via the bidirectional buffer circuit 110 as in the first embodiment.

【0031】同様に、A,B,Z相信号およびU,V,
W相信号の出力線を12本から2本にでき、全14本線
から4本線に削減できる。
Similarly, A, B, Z phase signals and U, V,
The number of output lines of the W-phase signal can be reduced from twelve to two, and can be reduced from fourteen to four.

【0032】実施例1,実施例2,実施例3から明らか
なように、エンコーダおよび装着するモータのパラメー
タが書き込まれた記憶手段とシリアル通信によって、そ
れぞれ出力線の数を減らすことができる。
As is apparent from the first, second and third embodiments, the number of output lines can be reduced by serial communication with storage means in which the parameters of the encoder and the motor to be mounted are written.

【0033】[0033]

【発明の効果】上記の実施例から明らかなように本発明
は、エンコーダにパラメータが書き込まれた記憶回路と
双方向のシリアル通信を用いることにより、次の効果が
期待できる。 1.モータ制御装置側でのパラメータ設定を不要とし、
任意の組み合わせを可能とする。 2.製品機種の減少が可能である。 3.配線数が減少することから、製造コストの削減、配
線材料と配線工数の削減と信頼性が向上しメンテナンス
の点で有利となる。 4.特に、請求項2,3によれば、大幅な配線数の削減
が可能である。
As is apparent from the above embodiment, the following effects can be expected by using the storage circuit in which the parameters are written in the encoder and the bidirectional serial communication. 1. Eliminates the need for parameter setting on the motor control device side.
Any combination is possible. 2. Product models can be reduced. 3. Since the number of wirings is reduced, manufacturing costs are reduced, wiring materials and wiring man-hours are reduced, reliability is improved, and maintenance is advantageous. 4. In particular, according to the second and third aspects, the number of wirings can be greatly reduced.

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

【図1】本発明の実施例1におけるエンコーダの構成図FIG. 1 is a configuration diagram of an encoder according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2におけるエンコーダの構成図FIG. 2 is a configuration diagram of an encoder according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3におけるエンコーダの構成図FIG. 3 is a configuration diagram of an encoder according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来のエンコーダの構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional encoder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 原信号出力部 102 ラッチ回路 103 パラメータ記憶回路 105 パラレル−シリアル変換回路 106 シリアル−パラレル変換回路 107 切換判定回路 108 入力切換スイッチ 109 出力切換スイッチ 110 双方向バッファ回路 111 バッファ回路 301 カウンタ回路 Reference Signs List 101 Original signal output unit 102 Latch circuit 103 Parameter storage circuit 105 Parallel-serial conversion circuit 106 Serial-parallel conversion circuit 107 Switching determination circuit 108 Input switching switch 109 Output switching switch 110 Bidirectional buffer circuit 111 Buffer circuit 301 Counter circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古米 賢次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2F077 AA46 JJ07 PP11 PP19  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kenji Furumai 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 2F077 AA46 JJ07 PP11 PP19

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに90度位相差を有するA,B相の
インクリメンタル信号と1回転に1回発生する基準信号
のZ相信号とモータ巻線U相,V相,W相に対応するモ
ータ励磁位置信号U相,V相,W相とを光学もしくは磁
気により検出する原信号出力部と、前記A,B相のイン
クリメンタル信号と基準信号のZ相信号とをそれぞれ外
部に出力するためのバッファ回路と、前記モータ励磁位
置信号U相,V相,W相のそれぞれ3つの状態を保持す
るためのラッチ回路と、外部から与えられるA,B相の
分解能や付加するモータのトルク定数や慣性係数などの
パラメータ値を記憶するためのパラメータ記憶回路と、
前記ラッチ回路出力のパラレル情報もしくは前記パラメ
ータ記憶回路出力のパラレル情報のどちらを出力するか
を外部から与えられる時分割のシリアルデータによって
選択する出力切換スイッチと、その選択したパラレルデ
ータを時分割なシリアルデータに変換するパラレル−シ
リアル変換回路と、そのシリアル信号を外部に送信した
り、外部から与えられる時分割のシリアルデータを受信
するための双方向バッファ回路と、パラメータ値を記憶
するために外部から与えられる時分割なシリアルデータ
をパラレル変換するシリアル−パラレル変換回路と、そ
のシリアル−パラレル変換回路の出力データによって出
力切換スイッチや入力切換スイッチや双方向バッファ回
路の入出力方向を切り換えを判断する切換判定回路とを
具備したエンコ−ダ。
1. A motor excitation corresponding to an A-phase incremental signal and a B-phase incremental signal having a phase difference of 90 degrees, a Z-phase signal of a reference signal generated once per rotation, and U-phase, V-phase, and W-phase motor windings. An original signal output unit for optically or magnetically detecting the position signals U, V, and W phases, and a buffer circuit for outputting the A and B incremental signals and the Z signal of the reference signal to the outside, respectively. And a latch circuit for holding the three states of the motor excitation position signals U, V, and W phases, and externally provided resolutions of the A and B phases, the torque constant and inertia coefficient of the added motor, and the like. A parameter storage circuit for storing parameter values of
An output changeover switch for selecting which of the parallel information output from the latch circuit and the parallel information output from the parameter storage circuit to output by time-division serial data externally provided, and a time-division serial A parallel-serial conversion circuit for converting data, a bidirectional buffer circuit for transmitting the serial signal to the outside or receiving time-division serial data given from the outside, and an external for storing the parameter value. A serial-parallel conversion circuit for converting given time-division serial data into parallel data, and a switch for judging whether to switch an input / output direction of an output changeover switch, an input changeover switch, or a bidirectional buffer circuit according to output data of the serial-parallel conversion circuit. An encoder having a judgment circuit .
【請求項2】 互いに90度位相差を有するA,B相の
インクリメンタル信号と1回転に1回発生する基準信号
のZ相信号とモータ巻線U相,V相,W相に対応するモ
ータ励磁位置信号U相,V相,W相とを光学もしくは磁
気により検出する原信号出力部と、前記A,B相のイン
クリメンタル信号と基準信号のZ相信号とモータ励磁位
置信号U相,V相,W相のそれぞれ6つの信号を保持す
るためのラッチ回路と、外部から与えられるA,B相の
分解能や付加するモータのトルク定数や慣性係数などの
パラメータ値を記憶するためのパラメータ記憶回路と、
前記ラッチ回路出力のパラレル情報もしくは前記パラメ
ータ記憶回路のパラレル情報のどちらを出力するかを外
部から与えられる時分割のシリアルデータによって選択
する出力切換スイッチと、その選択したパラレルデータ
を時分割なシリアルデータに変換するパラレル−シリア
ル変換回路と、そのシリアル信号を外部に送信したり、
外部から与えられる時分割のシリアルデータを受信する
ための双方向バッファ回路と、パラメータ値を記憶する
ために外部から与えられる時分割なシリアルデータをパ
ラレル変換するシリアル−パラレル変換回路と、そのシ
リアル−パラレル変換回路の出力データによって出力切
換スイッチや入力切換スイッチや双方向バッファ回路の
入出力方向を切り換えを判断する切換判定回路とを具備
したエンコーダ。
2. A motor excitation corresponding to an A-phase incremental signal and a B-phase incremental signal having a phase difference of 90 degrees from each other, a Z-phase signal of a reference signal generated once per rotation, and motor winding U-phase, V-phase, and W-phase. An original signal output unit for optically or magnetically detecting the position signals U-phase, V-phase, and W-phase; the A- and B-phase incremental signals, the Z-phase signal of the reference signal, the motor excitation position signals U-phase, V-phase, A latch circuit for holding each of the six signals of the W phase, a parameter storage circuit for storing parameter values such as an externally applied resolution of the A and B phases, a torque constant of the motor to be added, and an inertia coefficient;
An output changeover switch for selecting whether to output the parallel information of the latch circuit output or the parallel information of the parameter storage circuit by time-division serial data externally provided, and time-division serial data of the selected parallel data; A parallel-serial conversion circuit for converting the serial signal and transmitting the serial signal to the outside,
A bidirectional buffer circuit for receiving time-division serial data given from outside, a serial-parallel conversion circuit for parallel-converting time-division serial data given from outside to store parameter values, An encoder comprising: an output changeover switch, an input changeover switch, and a switching determination circuit that determines whether to switch input / output directions of a bidirectional buffer circuit based on output data of a parallel conversion circuit.
【請求項3】 互いに90度位相差を有するA,B相の
インクリメンタル信号と1回転に1回発生する基準信号
のZ相信号とモータ巻線U相,V相,W相に対応するモ
ータ励磁位置信号U相,V相,W相とを光学もしくは磁
気により検出する原信号出力部と、前記A,B相のイン
クリメンタル信号をカウントするカウンタ回路と、前記
基準信号のZ相信号とモータ励磁位置信号U相,V相,
W相のぞれぞれ4つの信号を保持するためのラッチ回路
と、外部から与えられるA,B相の分解能や付加するモ
ータのトルク定数や慣性係数などのパラメータ値を記憶
するためのパラメータ記憶回路と、前記ラッチ回路出力
のパラレル情報もしくは前記パラメータ記憶回路のパラ
レル情報のどちらを出力するかを外部から与えられる時
分割のシリアルデータによって選択する出力切換スイッ
チと、その選択したパラレルデータを時分割なシリアル
データに変換するパラレル−シリアル変換回路と、その
シリアル信号を外部に送信したり、外部から与えられる
時分割のシリアルデータを受信するための双方向バッフ
ァ回路と、パラメータ値を記憶するために外部から与え
られる時分割なシリアルデータをパラレル変換するシリ
アル−パラレル変換回路と、そのシリアル−パラレル変
換回路の出力データによって出力切換スイッチや入力切
換スイッチや双方向バッファ回路の入出力方向を切り換
えを判断する切換判定回路とを具備したエンコーダ。
3. A motor excitation corresponding to an incremental signal of A and B phases having a phase difference of 90 degrees from each other, a Z phase signal of a reference signal generated once per rotation, and U, V, and W phases of motor windings. An original signal output unit for detecting the position signals U, V, and W phases optically or magnetically, a counter circuit for counting the A and B incremental signals, a Z phase signal of the reference signal, and a motor excitation position. Signal U phase, V phase,
A latch circuit for holding four signals for each of the W phases, and a parameter storage for storing parameter values such as the externally applied resolution of the A and B phases and the torque constant and inertia coefficient of the added motor. A circuit, an output changeover switch for selecting whether to output the parallel information of the latch circuit output or the parallel information of the parameter storage circuit by time-division serial data externally provided, and time-division the selected parallel data. A parallel-serial conversion circuit for converting the serial signal to external data, a bidirectional buffer circuit for transmitting the serial signal to the outside or receiving time-division serial data given from the outside, and a memory for storing parameter values. Serial-parallel conversion for parallel conversion of time-division serial data given from outside Circuit and its serial - encoders and a switching determination circuit for determining the switching input and output direction of the output selector switch and input switch and bidirectional buffer circuit by the output data of the parallel converter.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002136692A (en) * 2000-11-02 2002-05-14 Heiwa Corp Game machine
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CN112097807A (en) * 2020-09-17 2020-12-18 浙江锐鹰传感技术有限公司 Wire-saving encoder and processing method thereof

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