JPH0259924B2 - - Google Patents
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- JPH0259924B2 JPH0259924B2 JP58052486A JP5248683A JPH0259924B2 JP H0259924 B2 JPH0259924 B2 JP H0259924B2 JP 58052486 A JP58052486 A JP 58052486A JP 5248683 A JP5248683 A JP 5248683A JP H0259924 B2 JPH0259924 B2 JP H0259924B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- origin
- output
- detector
- circuit
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は原点検出回路、特に工作機械の工具位
置の制御等のために使用される位置検出器と原点
検出器とを組合せてその位置検出器のスケールの
格子点に対応する格子点信号から原点検出器の出
力に応答して原点位置信号を選択する方式の原点
検出回路における原点位置信号の発生点の調整手
段の改良に関する。
置の制御等のために使用される位置検出器と原点
検出器とを組合せてその位置検出器のスケールの
格子点に対応する格子点信号から原点検出器の出
力に応答して原点位置信号を選択する方式の原点
検出回路における原点位置信号の発生点の調整手
段の改良に関する。
背景技術とその題点
従来、位置検出装置、例えば磁気スケール装置
を使用して、工作機械の工具位置等を読取る場
合、原点検出用として高精度な原点検出器を使用
し、そのオン−オフ信号を原点位置信号として利
用していた。しかして、数値制御装置では例えば
レゾルバ、インダクトシン等を位置検出装置とし
て使用しその格子点信号を原点検出器の出力によ
つて選択して、それを原点位置信号とする方法が
一般的に行なわれている。この場合、位置検出装
置の格子点のピツチが長い（２mm）ため、原点検
出器としては、ドツグとリミツト・スイツチを併
用したものが用いられ、該スイツチから格子点選
択信号を作つている。
を使用して、工作機械の工具位置等を読取る場
合、原点検出用として高精度な原点検出器を使用
し、そのオン−オフ信号を原点位置信号として利
用していた。しかして、数値制御装置では例えば
レゾルバ、インダクトシン等を位置検出装置とし
て使用しその格子点信号を原点検出器の出力によ
つて選択して、それを原点位置信号とする方法が
一般的に行なわれている。この場合、位置検出装
置の格子点のピツチが長い（２mm）ため、原点検
出器としては、ドツグとリミツト・スイツチを併
用したものが用いられ、該スイツチから格子点選
択信号を作つている。
一方、前記磁気スケール装置を位置検出装置と
して使用する場合でも、最近より高精度な位置読
取りが要求されるため、上述した数値制御装置に
おける原点検出方式を採用することが検討されて
いる。
して使用する場合でも、最近より高精度な位置読
取りが要求されるため、上述した数値制御装置に
おける原点検出方式を採用することが検討されて
いる。
しかしながらかかる位置検出装置においては磁
気スケールの格子点ピツチが0.2mmと短いため、
原点検出器としては例えば、磁気抵抗素子を内蔵
した高精度スイツチを使用し、該スイツチの出力
によつて格子点信号を選択しなければならない。
気スケールの格子点ピツチが0.2mmと短いため、
原点検出器としては例えば、磁気抵抗素子を内蔵
した高精度スイツチを使用し、該スイツチの出力
によつて格子点信号を選択しなければならない。
しかも高精度な格子点信号の選択を可能とする
には上記高精度スイツチは格子点ピツチの中央で
オンするように設定する必要がある。なぜならば
選択信号（スイツチ出力）が格子点ピツチの中央
で得られれば、何らかの外乱によつて最大格子点
ピツチの半分まで選択信号の発生位置がずれても
原点位置信号として高精度な格子点信号を使用で
きるからである。
には上記高精度スイツチは格子点ピツチの中央で
オンするように設定する必要がある。なぜならば
選択信号（スイツチ出力）が格子点ピツチの中央
で得られれば、何らかの外乱によつて最大格子点
ピツチの半分まで選択信号の発生位置がずれても
原点位置信号として高精度な格子点信号を使用で
きるからである。
しかし上記選択信号が格子点ピツチの中央で得
られるように、前記高精度スイツチの設定位置を
機械的かつ高精度に微調整することは、前述した
ように格子点ピツチが非常に短いので大変難し
い。
られるように、前記高精度スイツチの設定位置を
機械的かつ高精度に微調整することは、前述した
ように格子点ピツチが非常に短いので大変難し
い。
発明の目的
従つて本発明の目的は原点検出器の設定位置の
機械的な微調整を不要とした原点検出回路を提供
するにある。
機械的な微調整を不要とした原点検出回路を提供
するにある。
本発明の他の目的は格子点信号を原点位置にて
選択する選択信号の発生タイミングを電気的に調
整できる原点検出回路を提供するにある。
選択する選択信号の発生タイミングを電気的に調
整できる原点検出回路を提供するにある。
本発明の更に他の目的は特に位置検出器として
位相変調方式の磁気スケール装置を用いた原点検
出回路を提供するにある。
位相変調方式の磁気スケール装置を用いた原点検
出回路を提供するにある。
発明の概要
本発明の原点検出回路は上記目的を達成するた
め、被測定対象との相対移動に応じて周期的に位
置検出信号を発生する位置検出器と、該位置検出
信号より上記位置検出器のスケールの格子点に対
応する格子点信号を発生させる格子点信号発生手
段と、前記相対移動の原点位置近傍に設置される
原点検出器と、該原点検出器の出力に応答して出
力信号を発生しその出力信号の発生タイミングを
上記スケールの格子点間隔の範囲内で可変とする
タイミング調整手段と、前記原点検出器の出力に
応答して前記位置検出信号から被測定対象の原点
位置への到達を検出する原点位置検出手段と、該
原点位置への到達時の前記タイミング調整手段の
出力信号により前記格子点信号を選択して原点位
置信号を発生する原点信号選択手段とを備えてい
る。
め、被測定対象との相対移動に応じて周期的に位
置検出信号を発生する位置検出器と、該位置検出
信号より上記位置検出器のスケールの格子点に対
応する格子点信号を発生させる格子点信号発生手
段と、前記相対移動の原点位置近傍に設置される
原点検出器と、該原点検出器の出力に応答して出
力信号を発生しその出力信号の発生タイミングを
上記スケールの格子点間隔の範囲内で可変とする
タイミング調整手段と、前記原点検出器の出力に
応答して前記位置検出信号から被測定対象の原点
位置への到達を検出する原点位置検出手段と、該
原点位置への到達時の前記タイミング調整手段の
出力信号により前記格子点信号を選択して原点位
置信号を発生する原点信号選択手段とを備えてい
る。
また、特に前記位置検出器が磁気スケールを有
する位相変調方式をとる位置検出器であつて、前
記格子点信号発生手段が上記位置検出器からの位
相変調信号及び基準信号より前記格子点信号を発
生させるように構成すると高精度の電気的に原点
位置調整の可能な原点検出回路として好適であ
る。
する位相変調方式をとる位置検出器であつて、前
記格子点信号発生手段が上記位置検出器からの位
相変調信号及び基準信号より前記格子点信号を発
生させるように構成すると高精度の電気的に原点
位置調整の可能な原点検出回路として好適であ
る。
実施例
第１図は公知の位相変調方式の磁気スケール装
置を使用する位置検出回路の主要部の構成を示す
ブロツク図で、１は磁気スケール、２は第１チヤ
ネル・ヘツド、３は第２チヤネル・ヘツド、４は
発振器、５は周波数逓減回路、６は励磁回路、７
は移相器、８はミキサ増幅回路、９は帯域通過フ
イルタ、１０はリミツタ増幅器である。発振器４
の出力信号（基準信号）をf0、発振器出力の角周
波数をωc、逓減回路の出力をf0／２とするとき、 f0＝sinωcｔ f0／２＝sinωcｔ／２ で、リミツタ増幅器１０の出力（位相変調信号）
はスケールの格子点ピツチをλ、スケールとヘツ
ドとの相対変位量をｘとすれば、 Ｓ＝sin（ωcｔ＝2π／λｘ） である。
置を使用する位置検出回路の主要部の構成を示す
ブロツク図で、１は磁気スケール、２は第１チヤ
ネル・ヘツド、３は第２チヤネル・ヘツド、４は
発振器、５は周波数逓減回路、６は励磁回路、７
は移相器、８はミキサ増幅回路、９は帯域通過フ
イルタ、１０はリミツタ増幅器である。発振器４
の出力信号（基準信号）をf0、発振器出力の角周
波数をωc、逓減回路の出力をf0／２とするとき、 f0＝sinωcｔ f0／２＝sinωcｔ／２ で、リミツタ増幅器１０の出力（位相変調信号）
はスケールの格子点ピツチをλ、スケールとヘツ
ドとの相対変位量をｘとすれば、 Ｓ＝sin（ωcｔ＝2π／λｘ） である。
第２図は本発明による原点検出回路の構成を示
す回路図でFF１〜FF３はフリツプフロツプ回
路、ANDはアンド回路、INV1〜INV3はインバ
ータ回路、LGP，LGS及びLGCは発光ダイオー
ド、EXは排他的論理和回路、１１はタイミング
調整回路、I1は位相変調信号入力端子、I2は基準
信号入力端子、I3は原点位置近傍に設置された前
記した高精度スイツチのような公知の原点検出器
１２からの出力信号入力端子、Ｏは原点位置信号
出力端子である。なお原点位置はスケールの所定
格子点ピツチの中央に対応する位置にあるものと
する。
す回路図でFF１〜FF３はフリツプフロツプ回
路、ANDはアンド回路、INV1〜INV3はインバ
ータ回路、LGP，LGS及びLGCは発光ダイオー
ド、EXは排他的論理和回路、１１はタイミング
調整回路、I1は位相変調信号入力端子、I2は基準
信号入力端子、I3は原点位置近傍に設置された前
記した高精度スイツチのような公知の原点検出器
１２からの出力信号入力端子、Ｏは原点位置信号
出力端子である。なお原点位置はスケールの所定
格子点ピツチの中央に対応する位置にあるものと
する。
入力端子I1及びI2からの位相変調信号Ｓ及び基
準信号f0は夫々フリツプフロツプ回路FF１及び
FF２のD1，D2端子に与えられ、また夫々の
CK1，CK2端子にはクロツクパルスCP1，CP2が
与えられている。FF１及びFF２のQ1，Q2端子か
らの出力及び前記信号Ｓ及びf0がアンド回路
ANDの肯定及び否定入力に与えられ、その出力
はフリツプフロツプ回路FF３のクロツク端子
CK3に与えられる。
準信号f0は夫々フリツプフロツプ回路FF１及び
FF２のD1，D2端子に与えられ、また夫々の
CK1，CK2端子にはクロツクパルスCP1，CP2が
与えられている。FF１及びFF２のQ1，Q2端子か
らの出力及び前記信号Ｓ及びf0がアンド回路
ANDの肯定及び否定入力に与えられ、その出力
はフリツプフロツプ回路FF３のクロツク端子
CK3に与えられる。
入力端子I3からの原点検出器出力ZDSはタイミ
ング調整回路１１に加えられる。この回路は、例
えば比較器Ａと可変抵抗Ｒから成り、この抵抗に
より出力の閾値が可変となる。従つて第３図に示
す如く原点検出器出力ZDSに対し、可変抵抗Ｒに
よつて閾値をL1〜L2の如く変えれば、出力信号
SLの発生タイミングはＴの範囲（格子点ピツチ
の範囲）で変化する。タイミング調整回路１１の
出力信号SLはフリツプフロツプ回路FF３のD3端
子に与えられる。
ング調整回路１１に加えられる。この回路は、例
えば比較器Ａと可変抵抗Ｒから成り、この抵抗に
より出力の閾値が可変となる。従つて第３図に示
す如く原点検出器出力ZDSに対し、可変抵抗Ｒに
よつて閾値をL1〜L2の如く変えれば、出力信号
SLの発生タイミングはＴの範囲（格子点ピツチ
の範囲）で変化する。タイミング調整回路１１の
出力信号SLはフリツプフロツプ回路FF３のD3端
子に与えられる。
前記位相変調信号Ｓは直接、基準信号f0はイン
バータ回路INV1を介して排他的論理和回路EXに
与えられると共にEXの出力は発光ダイオード
LGPに加えられる。また前記タイミング調整回
路１１の出力信号SLはインバータ回路INV2を介
して発光ダイオードLZDSにも与えられるように
なつている。更にフリツプフロツプ回路FF３の
Q3端子からの出力はインバータ回路INV3を介し
て発光ダイオードLZGSに与えられる。
バータ回路INV1を介して排他的論理和回路EXに
与えられると共にEXの出力は発光ダイオード
LGPに加えられる。また前記タイミング調整回
路１１の出力信号SLはインバータ回路INV2を介
して発光ダイオードLZDSにも与えられるように
なつている。更にフリツプフロツプ回路FF３の
Q3端子からの出力はインバータ回路INV3を介し
て発光ダイオードLZGSに与えられる。
さて、工作機械の工具のような被測定対象との
相対移動に応じて位相変調信号Ｓ及び基準信号f0
がフリツプフロツプ回路FF１及びFF２並にアン
ド回路ANDに与えられると、これら信号は夫々
クロツクパルスCP1，CP2により１ビツトの遅延
せしめられて出力され、上記信号の立下り時に該
出力の１クロツク信号ずつがアンドをとられるこ
とによつてスケール１の格子点に対応する格子点
信号が得られる。
相対移動に応じて位相変調信号Ｓ及び基準信号f0
がフリツプフロツプ回路FF１及びFF２並にアン
ド回路ANDに与えられると、これら信号は夫々
クロツクパルスCP1，CP2により１ビツトの遅延
せしめられて出力され、上記信号の立下り時に該
出力の１クロツク信号ずつがアンドをとられるこ
とによつてスケール１の格子点に対応する格子点
信号が得られる。
また発光ダイオードLGPは位相変調信号Ｓと
基準信号f0との排他的論理和出力に応答して付勢
されるので、前記被測定対象との相対移動に応じ
て発光ダイオードLGPはスケールの格子点ピツ
チ毎に明暗をくり返すことになるが、各格子点ピ
ツチの中央で最も暗（明）くなる。
基準信号f0との排他的論理和出力に応答して付勢
されるので、前記被測定対象との相対移動に応じ
て発光ダイオードLGPはスケールの格子点ピツ
チ毎に明暗をくり返すことになるが、各格子点ピ
ツチの中央で最も暗（明）くなる。
更に発光ダイオードLZDSは原点検出器出力に
応答して付勢されるので、前記相対移動により原
点位置近傍に来ると、点灯する。換言すれば発光
ダイオードLZDSの点灯により原点位置近傍に来
たことを知ることができる。
応答して付勢されるので、前記相対移動により原
点位置近傍に来ると、点灯する。換言すれば発光
ダイオードLZDSの点灯により原点位置近傍に来
たことを知ることができる。
そこで原点位置近傍に来たら、発光ダイオード
LZDSが点灯するまで、前記相対移動をゆつくり
行ない、点灯したら原点位置（格子点ピツチ中
央）を捜すべく、発光ダイオードLGPが最も暗
（明）くなつた位置で、相対移動を停止すれば、
その位置はスケールの格子点ピツチの中央、即ち
原点位置である。従つてこの位置で前記格子点信
号を選択できるようにするため、タイミング調整
回路１１の可変抵抗Ｒを変化させて、発光ダイオ
ードLZDSが上記原点位置への到達時に点灯する
ように出力信号の発生タイミングを調整し、その
時の出力信号を格子点信号の選択信号としてフリ
ツプフロツプFF３のD3端子に送る。
LZDSが点灯するまで、前記相対移動をゆつくり
行ない、点灯したら原点位置（格子点ピツチ中
央）を捜すべく、発光ダイオードLGPが最も暗
（明）くなつた位置で、相対移動を停止すれば、
その位置はスケールの格子点ピツチの中央、即ち
原点位置である。従つてこの位置で前記格子点信
号を選択できるようにするため、タイミング調整
回路１１の可変抵抗Ｒを変化させて、発光ダイオ
ードLZDSが上記原点位置への到達時に点灯する
ように出力信号の発生タイミングを調整し、その
時の出力信号を格子点信号の選択信号としてフリ
ツプフロツプFF３のD3端子に送る。
かくしてフリツプフロツプ回路FF３のQ3端子
からは出力端子Ｏに正確な原点位置信号が出力さ
れる。
からは出力端子Ｏに正確な原点位置信号が出力さ
れる。
なお上記原点位置信号発生の確認は発光ダイオ
ードLZGSで行なつてもよいが、これに限定され
ないこと勿論である。
ードLZGSで行なつてもよいが、これに限定され
ないこと勿論である。
発明の効果
以上説明した所から明らかなように本発明によ
れば、原点検出器出力に応答して格子点信号を選
択し原点位置に正確に対応した原点位置信号を得
ることができ、しかも格子点信号を選択するため
の選択信号の発生タイミングは電気的に調整でき
るので、原点検出器の機械的微調整は不要であ
る。従つて原点検出器の精度は必らずしも高精度
のものでなくてもよく、特に磁気スケールのよう
な格子点ピツチの狭い場合に好適である。
れば、原点検出器出力に応答して格子点信号を選
択し原点位置に正確に対応した原点位置信号を得
ることができ、しかも格子点信号を選択するため
の選択信号の発生タイミングは電気的に調整でき
るので、原点検出器の機械的微調整は不要であ
る。従つて原点検出器の精度は必らずしも高精度
のものでなくてもよく、特に磁気スケールのよう
な格子点ピツチの狭い場合に好適である。
第１図は位置検出回路の一例を示すブロツク
図、第２図は本発明の一実施例を示すブロツク
図、第３図はタイミング調整回路の動作説明用波
形図である。 １……磁気スケール、２，３……ヘツド、１１
……タイミング調整回路、１２……原点検出器。
図、第２図は本発明の一実施例を示すブロツク
図、第３図はタイミング調整回路の動作説明用波
形図である。 １……磁気スケール、２，３……ヘツド、１１
……タイミング調整回路、１２……原点検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定対象との相対移動に応じて周期的に位
置検出信号を発生する位置検出器と、該位置検出
信号より上記位置検出器のスケールの格子点毎に
対応する格子点信号を発生させる格子点信号発生
手段と、前記相対移動の原点位置近傍に設置され
る原点検出器とを備えた原点検出回路において、
該原点検出器の出力に応答して出力信号を発生
し、その出力信号の発生タイミングを上記スケー
ルの格子点間隔の範囲内で可変とするタイミング
調整手段と、前記原点検出器の出力に応答して前
記位置検出信号から被測定対象の原点位置への到
達を検出する原点位置検出手段と、該原点位置へ
の到達時の前記タイミング調整手段の出力信号に
より前記格子点信号を選択して原点位置信号を発
生する原点信号選択手段とを設けたことを特徴と
する原点検出回路。 ２ 前記位置検出器が磁気スケールを有する位相
変調方式をとる位置検出器であつて、前記格子点
信号発生手段が前記相対移動の変位量をｘ、磁気
スケールの格子点ピツチをλ、位置検出器の励磁
信号の角周波数をωcとして上記位置検出器から
の位相変調信号sin（ωcｔ＋2π／λｘ）及び基準信号 sinωcｔより前記格子点信号を発生させるように
なつている特許請求の範囲第１項記載の原点検出
回路。 ３ 前記原点位置検出手段が前記位相変調信号及
び基準信号を入力とする排他的論理和回路と、該
回路の出力を表示する表示器と、前記原点検出器
の出力に応答する表示器とから成る特許請求の範
囲第２項記載の原点検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5248683A JPS59178309A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 原点検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5248683A JPS59178309A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 原点検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59178309A JPS59178309A (ja) | 1984-10-09 |
| JPH0259924B2 true JPH0259924B2 (ja) | 1990-12-13 |
Family
ID=12916040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5248683A Granted JPS59178309A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 原点検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59178309A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0617790B2 (ja) * | 1986-05-13 | 1994-03-09 | 三菱電機株式会社 | 移動体の位置検出装置 |
| JP5594945B2 (ja) * | 2008-08-06 | 2014-09-24 | 日本トムソン株式会社 | アンプ回路を備えたスライド装置 |
| JP5927779B2 (ja) * | 2011-05-25 | 2016-06-01 | 株式会社ニコン | エンコーダ、駆動システム、及び制御装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6047521B2 (ja) * | 1976-02-06 | 1985-10-22 | ソニー株式会社 | 原点検出装置 |
| JPS5851603B2 (ja) * | 1977-08-31 | 1983-11-17 | 株式会社ニコン | 位置検出装置の取付状態確認装置 |
| JPS57126008U (ja) * | 1981-01-30 | 1982-08-06 |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP5248683A patent/JPS59178309A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59178309A (ja) | 1984-10-09 |
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