JPH02107919A - エンコーダ欠相検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、マシニングセンタなどＮＣ工作機械のツール
ヘッド、あるいはワークテーブルの位置決めのためのサ
ーボ駆動機構の制御システムに使用されるエンコーダに
関するものである。

（従来の技術） 従来技術によれば、信号検出部、信号増幅部、波形整形
部、並びに出力部からなる上記エンコーダは、上記マシ
ニングセンタなどＮＣ工作機械の工具保持手段、あるい
はワーク保持手段の位置決めのための移動、および移動
速度に関する検出信号を出力する。この検出信号は、前
記工具保持手段、あるいはワーク保持手段の移動方向を
検出するため、一般的に２種類の、Ａ信号と該Ａ信号と
所定の位相差をもたせたＢ信号とからなる。前記２種類
のＡ、Ｂ信号は、外部雑音の影響を避けるなめ、それぞ
れライントライバによって、ＡとＸ、及びＢと百とから
なるバイナリイ信号に形成され、それぞれ入力部、信号
同期部、並びに方向判別部からなる移動方向判別手段に
入力され、それぞれ移動方向を判別され、順方向信号、
あるいは逆方向信号として下流側の制御手段へ出力され
る。そして、この段階において、前記バイナリイ信号を
前記移動方向判別手段に入力する際、並行して設けられ
た１組のＥＸ−ＯＲ回路へ夫々の反転信号を入力（Ａと
Ｘとを一方のＥＸ−ＯＲ回路に入力、Ｂと百とを他方の
ＥＸ−ＯＲ回路に入力）し、その出力にょって欠相の有
無を検知していた。つまり、本来、異相である出力が同
相となったとき欠相と判断する。あるいは、クローズト
ループ方式の位置決め制御では、位置誤差レジスタに入
力される移動指令信号と、位置エンコーダからデコーダ
回路を介して位置誤差レジスタに入力される位置移動信
号との差が所定値（例えば１０〜２０％）に到達すると
欠相が発生したものと判断していた。または、前記ライ
ントライバからの出力信号を前述したＥＸ−ＯＲ回路抵
を設ける代わりに抵抗分割等の方法により、信号伝達線
が断線した様な場合に信号が０ボルト（常時、＋５ある
いは一５ボルトのどちらかである）となる回路を組み込
み、各相毎に０ボルトを検出するセンサを設け、０ボル
トを検出した場合、断線による欠相が発生したと判断し
ていた。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術のうち前者においては、 各相毎に上記ライントライバを設置せねばならず、その
結果、 出力信号の下流への信号導線の芯数を２倍とせねばなら
ず、しかも方向が判別された信号を出方するまでに多く
の信号処理回路を必要とした。

一方、前記ライントライバがらの出力信号には一般的に
相当量のノイズが含まれており、前記検出手段が正常で
あっても前記ノイズによって上記ＥＸ−ＯＲ回路が同相
成分を検知して頻繁に断線状態として検出作動してしま
うということがあった。

該偽断線に対応するため、一般的に、 前記ＥＸ−ＯＲ回路の入力側に容量、誘導、並びに抵抗
で形成されるフィルタ回路を挿入設置しているが、該フ
ィルタ回路は必然的に進相、あるいは遅相回路を形成す
るため、あらゆる周波数のノイズに対応できる性能とす
ることが難しく、また、素子間のバラツキもあって位相
ずれが生じ易く同相となって、断線として検知してしま
うことがあった。故に補足的に出力側の時定数を大きく
するべく抵抗、および容量を挿入しているが、満足でき
るものとはなっていない。いずれにしても断線という特
定の文相しか検出できなかっな。

また後者においては、 移動指令中に欠相が発生し、しがち残り移動量が上記位
置誤差レジスタをオーバーフローさせることが可能な場
合、又は、 前記位置誤差レジスタが１０乃至２０％（機械系の最大
遅れ時の位置誤差レジスタの量）になっているときに、
前記検出手段からの順方向、あるいは逆方向の出力信号
が全く０の場合、にのみ、欠相検出が可能で、他の場合
（例えば停止中）には欠相検出をしない、また、 残り移動量が少量な場合は誤差過大とならず、欠相検出
は不可能である。一方、前記位置誤差レジスタが何％量
で欠相と判断させるかの決定条件を一律に設定するのは
甚だ困難であり、しかも前記検出手段の出力利得を変化
させる場合は、欠相と判断させる前記位置誤差レジスタ
の％量も必然的に設定変えせねばならず、使用条件に種
々の制約を受ける。

更に、その他断線の場合に前記検出手段の出力が０ボル
トとなるような回路を組み込み、各相毎に無電圧センサ
を設けても、本質的には断線による欠相しか検出できず
、高価であるにも拘らず実用的でない。

そして、上記の如く、工具、あるいはワーク保持手段の
位置、あるいは速度を適確に検出し得ないまま、暴走等
の突発事故からオペレータ、および機械の安全性を確保
するために、制御系に冗長性を持たせる等の手段によっ
て工具、あるいはワーク保持手段の位置決め制御を行っ
ているため、その工作機械が有する性能の上限まで有効
に機能を発揮させることができなかった。

そこで本発明は、従来技術の一つから、前記ＮＣ工作機
械の工具保持手段、あるいはワーク保持手段の位置決め
のための位置移動、および駆動速度に関する検出信号か
ら、 バイナリイ信号に変換することなく、従って、ライント
ライバを設けることもなく、そして、信号導線の芯数も
増加せず、また、 ＥＸ−ＯＲ回路による信号処理を不要とし、よって該Ｅ
Ｘ−ＯＲ回路に係わるフィルタ回路、及び時定数回路も
付加せず、 ノイズから受ける悪影響を排除し、且つ応答性を損なう
ことなくハード回路の省略を図り、また、他の従来技術
から、 位置誤差レジスタを設置することなく、従って、該レジ
スタに登録された誤差量の％値の大小によって欠相と判
断する様な決定条件の曖昧性を排除し、且つ、 前記工具保持手段、あるいはワーク保持手段が位置決め
されて停止しているときにおいても、欠相検出可能とし
、 更に、その他、断線の検出のみを可能とした従来の技術
回路を廃止し、 機械系に存在する一定のバックラッシュによって一定時
間途絶える信号出方と欠相によるものとを明確に区分し
、 適確に、断線を含む欠相を検出するエンコーダ欠相検出
装置を提供し安全に当該工作機械が有する性能を限度ま
で発揮できるようにすることを解決すべき課題とするも
のである。

（課題を解決するなめ手段） 上記課題解決のための技術的手段は、第１図に基本的な
構成を示す様に、当該エンコーダ欠相検出装置（ＰＤＣ
）を、 サーボ駆動手段（Ｓ）により位置決めされる移動体（Ｈ
）の移動距離に応じた信号を出力する位置検出手段（Ｐ
）と、該位置検出手段（Ｐ）と別体に設けられ前記サー
ボ駆動手段（Ｓ）の駆動速度に応じた信号を出力する速
度検出手段（Ｖ）とを具備する前記移動体（）Ｉ）の閉
ループ位置制御サーボシステム（ＣＬＳ）において、 前記両検出手段（Ｐ、およびＶ）からの出力信号の各々
を順方向出力信号、あるいは逆方向出力信号に夫々判別
する方向判別手段（ＤＣ）と、前記一方の検出手段（Ｐ
、あるいはＶ）から前記方向判別手段（ＤＣ）を介して
出力される順方向出力信号、あるいは逆方向出力信号を
、夫々加算、あるいは減算処理する加減演算手段（ＡＤ
）と、 前記他の一方の検出手段（Ｖ、あるいはＰ）から前記方
向判別手段（ＤＣ）を介して出力される順方向出力信号
と逆方向出方信号とを論理和演算処理する論理和演算手
段（ＯＲ）と、 該論理和演算手段（ＯＲ）からの出方信号により前記加
減演算手段（ＡＤ）をリセットするリセット手段（Ｒ）
と、 前記加減演算手段（ＡＤ）の出力信号を予め設定された
模範信号と比較判断する比較判断手段（Ｄ）と、 該比較判断手段（Ｄ＞による比較判断の結果、前記他の
一方の検出手段からの出力信号が欠相していることを検
知する欠相検知手段（ＤＤ）と、を具備した構成とする
ことにある。

（作用） 上記構成によるエンコーダ欠相検出装置（ＰＤＣ）によ
れば、サーボ駆動手段（Ｓ＞は、位置決めされる移動体
（Ｈ）を機械的手段（ＳＨ）によって移動させる。

先ず、位置検出手段（Ｐ）の欠相を検出する場合の作用
を述べる。

位置検出手段（Ｐ）は、移動体（Ｈ）と機械的手段（Ｓ
ＨＰ）によって結合されており、移動体（Ｈ）の動きを
入力され、移動距離に応じた、且つ、所定角度の位相差
を有する複数相の信号として出力し、方向判別手段（Ｄ
Ｃ）へ入力する。

速度検出手段（Ｖ）は、移動体（Ｈ）と機械的手段（Ｓ
ＨＶ）によって結合されていて、駆動され、移動体（Ｉ
（）の動きを入力され、動く速度に応じた、且つ、所定
角度の位相差を有する複数相の信号を出力し、方向判別
手段（ＤＣ）へ入力する。

方向判別手段（ＤＣ）は、入力された夫々の信号の相回
転方向を検知して、移動体（）Ｉ）の動きが順方向であ
るか、あるいは逆方向であるか、を判別して、順方向出
力信号（ＦＳ）、あるいは逆方向出力信号（ＡＳ）とし
て出力し、夫々、加減演算手段（ＡＤ）、及び論理和演
算手段（ＯＲ）へ入力する。

加減演算手段（ＡＤ）は、速度検出手段（Ｖ）から方向
判別手段（ＤＣ）を経由して入力された順方向出力信号
（ＦＳ）、あるいは逆方向出力信号（ＡＳ）を夫々加算
、あるいは減算する。

論理和演算手段（ＯＲ）は、位置検出手段（Ｐ）から方
向判別手段（ＤＣ）を経由して入力されな順方向出力信
号（ＦＳ）、および逆方向出力信号（ＡＳ）をＯＲ演算
処理し、その出力を論理和信号（ＯＲ３）としてリセッ
ト手段（Ｒ）へ入力する。

リセット手段（Ｒ）は前記論理和信号（ＯＲ３）が入力
されると、リセット信号（Ｒ３）を出力して、加減演算
手段（ＡＤ）を時々刻々リセット操作する。

前記リセット操作がなされない間に、加減演算手段（Ａ
Ｄ）により加算、あるいは減算処理された順方向出力信
号（ＦＳ）、あるいは逆方向出力信号（ＡＳ）は積算さ
れ、その積算値（φ）を比較判断手段（Ｄ）へ出力する
。

比較判断手段（Ｄ）は、入力された前記積算値（φ）を
模範信号設定手段（Ｔ）によって、予め設定された模範
積算値（ｐ＞に対して、φがφ≧−ｐ　あるいは　　φ
≦−ｐ　　または、φ≦＋ｐ　あるいは　　φ≧＋ｐ　
　であるか、どうかを比較判断する。

φ≧−ｐ　そして　φ≦＋ｐ　　であれば、通常のバッ
クラッシュを含む°“正常°′状態であるとして欠相検
知せず、プログラム続行信号（ＯＫ）をサーボ駆動手段
（Ｓ）へ出力しプログラムを続行させ、 φ≦−（ｐ＋１）　　あるいは、φ≧＋（ｐ＋１）であ
れば、゛異常゛、即ち欠相検知し、欠相、断線、あるい
はその他の不具合が発生した状態であるとして（ＮＯ）
信号をサーボ駆動手段（Ｓ）へ出力する。

サーボ駆動手段（Ｓ）は、該（ＮＯ）信号を入力され予
め設定されているプログラムに従って移動体（Ｈ）に対
して減速、イールド（周囲条件をチエツクしながら徐々
にプログラムを進める）、中断、あるいは停止等の措置
をとらせる。

欠相検知手段（ＤＤ）は前記比較判断の結果、前記位置
検出手段（Ｐ）と速度検出手段（Ｖ）とにおいて、この
場合、前記位置検出手段（Ｐ）からの出力信号が欠相し
ていることを検知する。

次に、速度検出手段（Ｖ）の欠相を検出する場合の作用
を第２図を参照して述べる。

速度検出手段（Ｖ）は、移動体（Ｈ）と機械的手段（Ｓ
ＨＶ）によって結合されていて駆動され、移動体（Ｈ）
の動きを入力され、動く速度に応じな、且つ、所定角度
の位相差を有する複数相の信号を出力し、方向判別手段
（ＤＣ）へ入力する。

位置検出手段（Ｐ）は、移動体（Ｈ）と機械的手段（Ｓ
ＨＰ）によって結合されており、移動体（Ｈ）の動きを
入力され、移動距離に応じた、且つ、所定角度の位相差
を有する複数相の信号として出力し、方向判別手段（Ｄ
Ｃ）へ入力する。

方向判別手段（ＤＣ）は、入力された夫々の信号の相回
転方向を検知して、移動体（Ｈ）の動きが順方向である
か、あるいは逆方向であるか、を判別して、順方向出力
信号（ＦＳ）　、あるいは逆方向出力信号（ＡＳ）とし
て出力し、夫々、加減演算手段（ＡＤ）、及び論理和演
算手段（ＯＲ）へ入力する。

加減演算手段（ＡＤ）は、位置検出手段（Ｐ）から方向
判別手段（ＤＣ）を経由して入力された順方向出力信号
（ＦＳ）、あるいは逆方向出力信号（ＡＳ）を夫々加算
、あるいは減算する。

論理和演算手段（ＯＲ）は、速度検出手段（Ｖ）から方
向判別手段（ＤＣ）を経由して入力された順方向出力信
号（ＦＳ）、および逆方向出力信号（ＡＳ）をＯＲ演算
処理し、その出力を論理和信号（ＯＲ３）としてリセッ
ト手段（Ｒ）へ入力する。

リセット手段（Ｒ）は前記論理和信号（ＯＲ３）が入力
されると、リセット信号（Ｒ８）を出力して、加減演算
手段（ＡＤ）を時々刻々リセット操作する。該リセット
操作がなされない間に、加減演算手段（ＡＤ）により加
算、あるいは減算処理された順方向出力信号（ＦＳ）、
あるいは逆方向出力信号（ＡＳ）は、夫々積算され積算
値（φ）として出力され比較判断手段（Ｄ）に入力され
る。

比較判断手段（Ｄ）は、入力された前記積算値（φ）を
、模範信号設定手段（Ｔ）によって予め設定された模範
積算値（ｐ）と比較判断し、前述の速度検出手段（Ｖ）
によって位置検出手段（Ｐ）の欠相を検知する場合と同
様に、この場合、例えば、速度検出手段（Ｖ）と位置検
出手段（Ｐ）との分解能の比率が　　ａ：ｂ　　である
とすれば、φが、　−ｂ／ａｐ≦φ≦＋ｂ／ａｐ　　で
あれば“正常゛′、あるいは通常のバックラッシュによ
るものであるとして、欠相検知せずプログラム続行信号
（ＯＫ）をサーボ駆動手段（Ｓ）に対して出力しプログ
ラムを続行させ、 φ≦−（ｂ／ａｐ＋１＞　　あるいは、φ≧＋（ｂ／ａ
ｐ＋１）　　であれば、“′異常°”即ち欠相検知し、
断線あるいは、その他の不具合が発生したと判断して（
Ｎｏ）信号を出力し前述同様、減速、イールド、中断、
あるいは停止等の措置をとらせる。

欠相検知手段（ＤＤ）は前記比較判断の結果、前記位置
検出手段（Ｐ）と速度検出手段（Ｖ）とにおいて、この
場合は、前記速度検出手段（Ｖ）からの出力信号が欠相
していることを検知する。

（実施例） 次に第３図、及び第４図のブロック機能図によって本発
明によるエンコーダ欠相検出装置の一実施例の構成と作
用を説明する。

移動体（Ｈ）に相当するツールヘッド１は中央制御装Ｎ
２によって制御されるサーボ駆動手段によってＸ、Ｙ、
及びＺ軸上を移動し３次元的に位置決め可能であるが、
上記３軸とも全く同様の構成作用によるため以降Ｘ軸１
軸のみに限って説明する。

ツールヘッド１は送り軸４に螺合されている。

送り軸４のの一端には、減速機を介してサーボモータ３
が連結されている。送り軸４、サーボモータ３は、夫々
前述した機械的手段（ＳＨ）　、サーボ駆動手段（Ｓ）
に相当する。またサーボモータ３の後部には、軸に直結
する形で速度エンコーダ６が取り付けられている。速度
エンコーダ６は前述した速度検出手段（Ｖ）に相当する
。送り軸４の他端には、送り軸４の駆動トルク捩じれに
よる入力誤差を排除するように、位置検出手段（Ｐ）に
相当する位置エンコーダ５が直結されており、送り軸４
の回転により駆動されるようになっている。こうした位
置エンコーダ５、速度エンコーダ６の他、サーボモータ
３、中央制御装置２等によって周知のクローズトループ
方式サーボ制御系が構成される（図中−点鎖線〉。

次に、位置エンコーダ５の欠相を検出する欠相検出装置
の第１実施例を第３図によって説明する。

速度エンコーダ６は方向判別手段（Ｄ　Ｃ）に相当する
速度デコーダ８に接続され、速度デコーダ８は順方向及
び逆方向の信号線ＦＳ及びＡＳの２本によって加減演算
手段（ＡＤ）に相当する加減算回路９に接続される。

位置エンコーダ５は同様に方向判別手段（ＤＣ）に相当
する位置デコーダ１０に接続され、位置デコーダ１０は
順方向、及び逆方向の信号線ＦＳ及びΔ旦２本によって
論理和演算手段（ＯＲ）に相当するＯＲ回路１１に接続
される。

ＯＲ回路１１はリセット手段（Ｒ）に相当するリセット
回路１２に接続され、リセット回路１２は加減算回路９
に接続される。

加減算回路９は比較判断手段（Ｄ）と欠相検知手段（Ｄ
Ｄ）とにに相当する比較判断回路１３に接続されている
。

そして模範信号設定手段（Ｔ）に相当するバックラッシ
ュ設定ダイヤル１４が付属している比較判断回路１３か
ら中央制御装置２へ接続されツールヘッド１の緊急停止
を実現する構成となっている。

次に速度エンコーダ６の欠相を検出する第２実施例を第
４図によって説明する。

位置エンコーダ５は位置デコーダ１０に接続され、位置
デコーダ１０は順方向、及び逆方向の信号線ＦＳ及びＡ
５２本によって加減演算手段（ＡＤ）に相当する加減算
回路９に接続される。

速度エンコーダ６は同様に速度デコーダ８に接続され速
度デコーダ８は順方向、及び逆方向の信号線ＦＳ及びＡ
３２本によってＯＲ回路１１に接続される。そして、こ
れより下流側の回路に関しては、第１実施例と全く同じ
構成であるので説明は省略する。

次に第１実施例の前記構成の作用を述べる。

中央制御装置２からの指令によってサーボモータ３は送
り軸４を任意の方向へ回転させツールヘッド１を指定位
置まで移動する。

位置エンコーダ５並びに速度エンコーダ６は、サーボモ
ータ３並びに送り軸４の回転によって回転角度を入力さ
れ、該回転角度に比例した信号パルスを出力する。ここ
で、位置エンコーダ５はツールヘッド１を駆動した下流
側の送り軸４の無負荷部分によって回転入力されるなめ
トルク捩じれに起因する入力誤差は発生しない。そして
両エンコーダ５．６は共に９０度の位相差をもった２相
のパルス信号を出力するため前記２相の相回転方向を検
知することにより送り軸４の回転方向、即ちツールヘッ
ド１の移動方向が順方向Ｆ←であるか、あるいは逆方向
→Ａであるか、を判断できる。

この方向判断は夫々次段の位置デコーダ１０、速度デコ
ーダ９によっておこなわれ、方向が決定されると、夫々
別の出力端子から順方向出力信号、あるいは逆方向出力
信号として夫々次段の回路へ出力される。

ツールヘッド１の現在位置は、起点から移動する際、位
置デコーダ１０を介して出力される位置エンコーダ５の
パルス数を単純に加減算することにより検出され、また
、ツールヘッド１の移動中の速度は、ツールヘッド１が
移動している間、速度デコーダ８を介して出力される速
度エンコーダ６からの単位時間内のパルス数を単純に計
数することにより検出される。但し本実施例では、速度
エンコーダ６から出力されるパルス数は位置エンコーダ
５のそれに対して説明の為、仮に、５対２の比率をもた
せた場合を想定した。今、第３図で説明すると、その場
合、サーボモータ３から送り軸４への伝達系には、減速
機などによるバックラッシュ量が存在する、このバック
ラッシュ量は速度エンコーダ６で換算すると分解能５パ
ルス分あったと考えると、位置エンコーダ５で換算する
と分解能２パルス分に相当する事になると考えられる。

ツールヘッド１の移動に応じて速度デコーダ８から出力
される信号パルスは、加減算回路９に入力されて、夫々
順方向、あるいは逆方向毎にリアルタイムで計数される
。

一方、同時に位置デコーダ１０からもツールヘッド１の
移動に応じて夫々順方向、あるいは逆方向のパルス信号
が出力されＯＲ回路１１に入力される。

ＯＲ回路１１は順方向、あるいは逆方向の信号パルスの
極性に拘らず、いずれかの入力がありさえすればオン状
態を形成しているので、そのまま入力信号を出力信号に
変換して出力し、リセット回路１２へ入力する。そして
、前記ツールヘッド１の移動に応じて速度デコーダ８か
ら出力され、加減算回路９に入力されて、夫々順方向、
あるいは逆方向毎に計数されつＮある信号パルスをリア
ルタイムでリセットさせる。

ここで、もし位置エンコーダ５の出力信号に欠相が生じ
たり、位置エンコーダ５並びに位置デコーダ１０の回路
に断線、接触不良など、あるいはメカ的な欠陥が発生し
たりして前記リセット操作が瞬時たりとも中断するなら
ば、加減算回路９にて計数されつＳある信号パルスはリ
セットされることなく積算される。この積算値φは次の
比較判断回路１３へ送られる。

比較判断回路１３にはバックラッシュ設定ダイヤル１４
が設けられてあり、本実施例では機械系に存在するバッ
クラッシュによる“遊び′の範囲において速度エンコー
ダ６から出力される信号パルスは５個であるとして、ダ
イヤル１４は、ｐ＝ｓ　　と設定しである。この設定値
ｐは、（速度エンコーダの分解能／位置エンコーダの分
解能）十バックラッシュ量　　から求められ、本実施例
では分解能の比が　　５／２＝２．５バツクラツシユ量
＝５　であるので値８と決定される。

比較判断回路１３へ入力された積算値φは、ダイヤル１
４で、　ｐ＝８　　と、設定された前記ｐと比較演算さ
れ、　　−８≦φ≦＋８ であれば、゛正常状態′°と判断され、あるいは、−９
〉φ　まなは　φ〉＋９　　であれば、゛異常状態゛と
判断される。

°“正常状態“′と判断されたならば、比較判断回路１
３は’　ＯＫ　”信号を中央制御装置２へ送り、中央制
御装置２はプログラムに従ってツールヘッド１の移動を
続行させる。

一方“異常状態゛°と判断されたならば、°“Ｎ　Ｏ”
信号を出力して、ツールへラド１の移動を予め設定され
ているプログラムに従ってイールド、減速、あるいは停
止させる。

次に速度エンコーダ６の欠相を検出するための第２実施
例の前記構成の作用を第４図によって説明するが、各装
置、回路の基本的作用は第１実施例と全く同様であるの
で記述は省略する。

第１実施例と同様、中央制御装置２からの指令によって
サーボモータ３は送り軸４を任意の方向へ回転させツー
ルヘッド１を指定位置まで移動する。

ツールヘッド１の移動に応じて位置エンコーダ５から位
置デコーダ１０を介して出力されるパルス信号は、加減
算回路９に入力されて、夫々順方向、あるいは逆方向毎
にリアルタイムで計数される。

一方、同時に速度エンコーダ６からも速度デコーダ８を
介してツールヘッド１の移動に応じて夫々順方向、ある
いは逆方向の信号パルスが出力されＯＲ回路１１に入力
される。

ＯＲ回路１１は順方向、あるいは逆方向の信号パルスの
、いずれかの入力がありさえすれば、そのまま入力信号
を出力信号に変換して出力しリセット回路１２へ入力す
る。そして、前記ツールヘッド１の移動に応じて位置デ
コーダ１０から出力され、加減算回路９に入力されて、
夫々順方向、あるいは逆方向毎に計数されつつある信号
パルスをリアルタイムでリセットさせる。

ここで、もし速度エンコーダ６の出力信号に欠相が生し
たり、速度エンコーダ６並びに速度デコーダ８の回路に
断線、接触不良などの欠陥が発生しなりして上記リセッ
ト操作が瞬時たりとも中断するならば、加減算回路９に
て計数されつつある信号パルスはリセットされることな
く積算される。

積算値φは、次の比較判断回路１３へ送られる。

ここで、前述の如く速度エンコーダ６がら出力されるパ
ルス数は位置エンコーダ５のそれに対して５対２の比率
をもたせ分解能を上げであるので、比較判断回路１３の
バックラッシュ設定ダイヤル１４は、第１実施例におい
て　　ｐ＝ｇ　　　と。

設定したのに対して　　ｐ＝３　　　と、設定すること
になる。この設定値ｐは、 （位置エンコーダの分解能／速度エンコーダの分解能）
十バックラッシュ量　　から求められ、本実施例では分
解能の比が　０．４、　　バックラッシュ量　２　であ
ることから値３と求まる。

そして、積算値φは、この比較判断回路１３へ入力され
、ダイヤル１４で　　ｐ＝３　　　と設定された前記ｐ
と比較演算され、　−２≦φ≦＋２であれば、゛正常状
態″と判断される。

一方、　　−３〉φ　　または　　φ〉＋３であれば、
′°異異常状態上判断される。

以降は、第１実施例と同様に°゛正常°゛状態であるな
らば、比較回路判断１４は“ＯＫ　”信号を中央１１御
装置２へ送り、あるいは、゛異常′°状態であるならば
、°“ＮＯ゛′信号を出力する。

以上詳細に説明したように、−ｉ的に、この様なサーボ
機構に設けられている、位置検出用のエンコーダと速度
検出用のエンコーダとから出力される信号パルスを、相
互に牽制し合わせる形で、どちらかの欠陥を見付は出す
、といった方法で、さしなる設備を必要とせずに、僅か
な論理、演算回路を付加するのみでエンコーダの欠相を
検知しツールヘッドを安全適確に制御することが可能と
なった。

（発明の効果） 上記実施例によって説明した如く、本発明によるエンコ
ーダ欠相検出装置は、 従来、採用されていた技術から、 当該エンコーダから出力される信号パルスを、複雑な整
形加工をすることなく、従って、ライントライバ、及び
それに伴う信号線等を不要とし、更に、 ＥＸ−ＯＲ回路による信号処理も不要とし、それに付随
していた、フィルタ回路、及び時定数回路を不要とした
にも拘らず、 応答性を損なうことなく、 ノイズから受ける悪影響を排除し、 ハード回路の省略を図ることができた、という効果があ
る。

更に、今までの様な断線検出だけでなく、本装置はエン
コーダの不具合、メカ的不具合または配線ケーブル不具
合からデコーダ回路までの全てのフィードバック系の不
具合を常にチエツクしていることになり、最も信頼性が
蕎いと考えられ、故に断線による欠相のみを検知してい
た従来技術を一切不要とし、 機械系統に存在するバックラッシュによる見掛上の欠相
を明確に異常による欠相と弁別して、断線を含む全ての
欠相（例えばギヤなどの１歯分程度のずれ）を検出可能
とした、という効果がある９ 以上の効果は、更に、エンコーダの欠相出力によって惹
起される、ツールヘッド、あるいはワークテーブルの予
期しない動き、あるいは暴走を防止排除して、 オペレータの安全性を一層向上せしめる、と同時に、 高価な機械を損傷、あるいは破壊から防ぐことができ、
その結果から、 ツールヘッド、あるいはワークテーブルに構造上、及び
機能上から許容される限度の上限まで、即ち、位置にお
いては両端リミットスイッチ作動直前まで、また速度に
おいては最高スピードのもとてツールヘッド、あるいは
ワークテーブルを移動し位置決めさせることが可能とな
り、生産能率を向上させることができ、且つ、ツールヘ
ッド、あるいはワークテーブルの欠相による不作動が明
確にできるためワーク加工上の寸法精度の一層の向上を
も図ることが可能となった。

尚、前記第１実施例、第２実施例では、サーボモータ３
、送り軸４を含む伝達系のバラクラシュ量は既知であり
、このバラクラシュ量、両エンコーダ５．６の分解能比
から設定値ｐを決定していた。しかし、バラクラシュ量
が未知のときには、設定値ｐを設けずに加減算回路９に
積算される値の最大値から前述した分解能比を差し引い
てバラクラシュ量の値を事前に決定し得る構成を付加し
ておいても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図、及び第２図は当該エンコーダ欠相検出装置の基
本機能ブロック図、第３図は第１実施例の機能ブロック
図、第４図は第２実施例の機能ブロック図である。 ５・位置エンコーダ・　６・速度エンコーダ８・速度デ
コーダ　　　９・加減算回路１０・位置デコーダ　　１
１・ＯＲ回路１２・リセット回路　　１３・比較判断回
路１４・バックラッシュ設定ダイヤル 出願人　ヤマザキ　マザツク株式会社 代表者　山崎　照幸 Ｏ ・　　刈 −ｍ　＼ べ ＼　球　腹　き １１回〉 百　　冑−１−ｌへ ｔｎｃｏｏ　　　（ト）　　ぐ −Ｈ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サーボ駆動手段により位置決めされる移動体の移動距離
   に応じた信号を出力する位置検出手段と、該位置検出手
   段と別体に設けられ前記サーボ駆動手段の駆動速度に応
   じた信号を出力する速度検出手段と、を具備する前記移
   動体の閉ループ位置制御サーボシステムにおいて、 前記両検出手段からの出力信号の各々を順方向出力信号
   あるいは逆方向出力信号に夫々判別する方向判別手段と
   、 前記一方の検出手段から前記方向判別手段を介して出力
   される順方向出力信号あるいは逆方向出力信号を、夫々
   加算あるいは減算処理する加減演算手段と、 前記他の一方の検出手段から前記方向判別手段を介して
   出力される順方向出力信号と逆方向出力信号とを論理和
   演算処理する論理和演算手段と、該論理和演算手段から
   の出力信号により前記加減演算手段をリセットするリセ
   ット手段と、前記加減演算手段の出力信号を予め設定さ
   れた模範信号と比較判断する比較判断手段と、 該比較判断手段による比較判断の結果、前記他の一方の
   検出手段からの出力信号が欠相していることを検知する
   欠相検知手段と、 を具備したエンコーダ欠相検出装置。