JPH0347684B2 - - Google Patents
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- JPH0347684B2 JPH0347684B2 JP18782284A JP18782284A JPH0347684B2 JP H0347684 B2 JPH0347684 B2 JP H0347684B2 JP 18782284 A JP18782284 A JP 18782284A JP 18782284 A JP18782284 A JP 18782284A JP H0347684 B2 JPH0347684 B2 JP H0347684B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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、変位検出装置の異常検出方法及び回
路に係り、特に、直線型変位測定機に用いるのに
好適な、信号発生源が等間隔に形成されたメイン
スケールと、該メインスケールを走査するため
の、該走査方向に所定間隔で並設された複数の信
号変調手段を有するインデツクススケールとを相
対移動せしめて、同一周期で相互に所定量だけ位
相がずれた、略同一波形・振幅の複数のアナログ
検出信号を発生させ、該アナログ検出信号をパル
ス化して、そのパルス数を計数することにより、
両スケール間の相対移動変位量を求めるようにし
た変位検出装置の異常検出方法及び回路の改良に
関する。
路に係り、特に、直線型変位測定機に用いるのに
好適な、信号発生源が等間隔に形成されたメイン
スケールと、該メインスケールを走査するため
の、該走査方向に所定間隔で並設された複数の信
号変調手段を有するインデツクススケールとを相
対移動せしめて、同一周期で相互に所定量だけ位
相がずれた、略同一波形・振幅の複数のアナログ
検出信号を発生させ、該アナログ検出信号をパル
ス化して、そのパルス数を計数することにより、
両スケール間の相対移動変位量を求めるようにし
た変位検出装置の異常検出方法及び回路の改良に
関する。
一般に、物体の長さ等を測定する測長器、例え
ばノギスやマイクロメータにおいて、その本体に
対する測定子の移動量、コラムに対するスライダ
の移動量等のように、相対移動するものの移動量
を測定する場合、例えば、光源、光学格子を有す
るメインスケール、所定のピツチずれを持つた複
数の光学格子を有するインデツクススケール及び
受光素子からなるエンコーダを測長器本体に組込
み、前記メインスケールとインデツクススケール
とを相対移動せしめて、その光量変化に応じて、
相互に位相がずれた２つのアナログ検出信号を発
生させ、該アナログ検出信号をパルス化して、そ
のパルス数を計数することにより、メインスケー
ルとインデツクススケール間の相対移動変位量を
求めるようにした、いわゆる光学式変位検出装置
が知られている。この光学式変位検出装置は、高
精度の検出が可能であり、且つ、デジタル表示に
より読取りが容易であることから、広く採用され
ている。
ばノギスやマイクロメータにおいて、その本体に
対する測定子の移動量、コラムに対するスライダ
の移動量等のように、相対移動するものの移動量
を測定する場合、例えば、光源、光学格子を有す
るメインスケール、所定のピツチずれを持つた複
数の光学格子を有するインデツクススケール及び
受光素子からなるエンコーダを測長器本体に組込
み、前記メインスケールとインデツクススケール
とを相対移動せしめて、その光量変化に応じて、
相互に位相がずれた２つのアナログ検出信号を発
生させ、該アナログ検出信号をパルス化して、そ
のパルス数を計数することにより、メインスケー
ルとインデツクススケール間の相対移動変位量を
求めるようにした、いわゆる光学式変位検出装置
が知られている。この光学式変位検出装置は、高
精度の検出が可能であり、且つ、デジタル表示に
より読取りが容易であることから、広く採用され
ている。
このような変位検出装置における異常検出は重
要であり、特に、機器の高精度化に伴つて、例え
ば工作機械のフイードバツク系に採用される等、
オンラインで使用される場合には、その製品保証
等から検出の是否は厳しく管理されなければなら
ない。
要であり、特に、機器の高精度化に伴つて、例え
ば工作機械のフイードバツク系に採用される等、
オンラインで使用される場合には、その製品保証
等から検出の是否は厳しく管理されなければなら
ない。
一般に、前記のような変位検出装置、例えば光
学式変位検出装置の異常としては、光源の故障、
断線、レンズや光学格子の汚れ、位置ずれ、電源
電圧変動等の検出器自体に起因するもの、断線、
分割ミス、ノイズの混入、電子部品破損等のエン
コーダに起因するもの、及びその他カウンタ、表
示器等に起因するもの等が考えられる。
学式変位検出装置の異常としては、光源の故障、
断線、レンズや光学格子の汚れ、位置ずれ、電源
電圧変動等の検出器自体に起因するもの、断線、
分割ミス、ノイズの混入、電子部品破損等のエン
コーダに起因するもの、及びその他カウンタ、表
示器等に起因するもの等が考えられる。
このうち、エンコーダ以降の電気信号を監視す
るものとしては、従来から、アナログ検出信号を
計数のためのパルス信号に変換した後に基準クロ
ツクパルスと対比させ、その異常パルスを発見す
る方法や、アナログ検出信号のレベル低下を監視
する方法が提案されている。
るものとしては、従来から、アナログ検出信号を
計数のためのパルス信号に変換した後に基準クロ
ツクパルスと対比させ、その異常パルスを発見す
る方法や、アナログ検出信号のレベル低下を監視
する方法が提案されている。
しかしながら、前者は、検出装置の運転状態が
まちまちであることから確実性に欠け、後者も不
充分であるという問題点を有していた。
まちまちであることから確実性に欠け、後者も不
充分であるという問題点を有していた。
又、従来の方法は、いずれも、エンコーダ以後
の電気信号を監視するものであり、使用者側の取
付け直し、分解組立て等の作業も伴つて、実際に
発生することが多い検出器側に起因する異常を検
出することができないという問題点を有してい
た。
の電気信号を監視するものであり、使用者側の取
付け直し、分解組立て等の作業も伴つて、実際に
発生することが多い検出器側に起因する異常を検
出することができないという問題点を有してい
た。
このような問題点を解消するべく、各相アナロ
グ信号を計数用のパルス信号とは別に処理して、
アナログ検出信号の位相や振幅の異常を検出する
ことが考えられるが、この場合には、アナログ検
出信号に手を加えてしまうため、構成が複雑とな
るだけでなく、アナログ検出信号に手を加える際
に異常を発生する恐れがあつた。
グ信号を計数用のパルス信号とは別に処理して、
アナログ検出信号の位相や振幅の異常を検出する
ことが考えられるが、この場合には、アナログ検
出信号に手を加えてしまうため、構成が複雑とな
るだけでなく、アナログ検出信号に手を加える際
に異常を発生する恐れがあつた。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、アナログ検出信号に手を加えた
り、計数用パルス化後のパルス信号に手を加える
ことなく、多くの故障原因による異常を一括して
監視することができる変位検出装置の異常検出方
法を提供することを第１の目的とする。
されたもので、アナログ検出信号に手を加えた
り、計数用パルス化後のパルス信号に手を加える
ことなく、多くの故障原因による異常を一括して
監視することができる変位検出装置の異常検出方
法を提供することを第１の目的とする。
本発明は、又、前記本発明に係る異常検出方法
が採用された変位検出装置の異常検出回路を提供
することを第２の目的とする。
が採用された変位検出装置の異常検出回路を提供
することを第２の目的とする。
本発明は、信号発生源が等間隔に形成されたメ
インスケールと、該メインスケールを走査するた
めの、該走査方向に所定間隔で並設された複数の
信号変調手段を有するインデツクススケールとを
相対移動せしめて、同一周期で相互に所定量だけ
位相がずれた、略同一波形・振幅の複数のアナロ
グ検出信号を発生させ、該アナログ検出信号をパ
ルス化して、そのパルス数を計数することによ
り、両スケール間の相対移動変位量を求めるよう
にした変位検出装置の異常検出方法において、第
１図にその要旨を示す如く、全てのアナログ検出
信号の共通基準レベルを挾み、且つ、複数のアナ
ログ検出信号が正常時に交わる全てのレベルを含
まないように設定された高レベルと低レベルの間
を異常検出領域とし、各相のアナログ検出信号の
実際のレベルが、前記異常検出領域内にあるか否
かを、各相毎に監視して、全てのアナログ検出信
号の実際のレベルが、前記異常検出領域内にある
時に、異常有りと判定するようにして、前記第１
の目的を達成したものである。
インスケールと、該メインスケールを走査するた
めの、該走査方向に所定間隔で並設された複数の
信号変調手段を有するインデツクススケールとを
相対移動せしめて、同一周期で相互に所定量だけ
位相がずれた、略同一波形・振幅の複数のアナロ
グ検出信号を発生させ、該アナログ検出信号をパ
ルス化して、そのパルス数を計数することによ
り、両スケール間の相対移動変位量を求めるよう
にした変位検出装置の異常検出方法において、第
１図にその要旨を示す如く、全てのアナログ検出
信号の共通基準レベルを挾み、且つ、複数のアナ
ログ検出信号が正常時に交わる全てのレベルを含
まないように設定された高レベルと低レベルの間
を異常検出領域とし、各相のアナログ検出信号の
実際のレベルが、前記異常検出領域内にあるか否
かを、各相毎に監視して、全てのアナログ検出信
号の実際のレベルが、前記異常検出領域内にある
時に、異常有りと判定するようにして、前記第１
の目的を達成したものである。
又、本発明の実施態様は、前記高レベルと低レ
ベルの差、即ち異常検出領域を、アナログ検出信
号の相数が多い程、小さく設定するようにして、
アナログ検出信号の相数が多い場合でも、感度良
く異常を検出できるようにしたものである。
ベルの差、即ち異常検出領域を、アナログ検出信
号の相数が多い程、小さく設定するようにして、
アナログ検出信号の相数が多い場合でも、感度良
く異常を検出できるようにしたものである。
又、本発明は、信号発生源が等間隔に形成され
たメインスケールと、該メインスケールを走査す
るための、該走査方向に所定間隔で並設された複
数の信号変調手段を有するインデツクススケール
とを相対移動せしめて、同一周期で相互に所定量
だけ位相がずれた、略同一波形・振幅の複数のア
ナログ検出信号をエンコーダに発生させ、該アナ
ログ検出信号を波形成形回路でパルス化して、そ
のパルス数を可逆カウンタで計数することによ
り、両スケール間の相対移動変位量を求めるよう
にした変位検出装置の異常検出回路において、全
てのアナログ検出信号の共通基準レベルを挾み、
且つ、複数のアナログ検出信号が正常時に交わる
全てのレベルを含まないように設定された高レベ
ル電圧及び低レベル電圧を出力する電圧設定器
と、該電圧設定器出力と前記アナログ検出信号の
レベルを比較して、アナログ検出信号のレベルが
前記高レベル電圧と低レベル電圧の間の異常検出
領域内にある時に出力を発生する、各相のアナロ
グ検出信号毎に設けられた複数の電圧比較器と、
全ての電圧比較器が出力を発生した時に、異常有
りと判定する異常判定回路とを備えることによ
り、前記第２の目的を達成したものである。
たメインスケールと、該メインスケールを走査す
るための、該走査方向に所定間隔で並設された複
数の信号変調手段を有するインデツクススケール
とを相対移動せしめて、同一周期で相互に所定量
だけ位相がずれた、略同一波形・振幅の複数のア
ナログ検出信号をエンコーダに発生させ、該アナ
ログ検出信号を波形成形回路でパルス化して、そ
のパルス数を可逆カウンタで計数することによ
り、両スケール間の相対移動変位量を求めるよう
にした変位検出装置の異常検出回路において、全
てのアナログ検出信号の共通基準レベルを挾み、
且つ、複数のアナログ検出信号が正常時に交わる
全てのレベルを含まないように設定された高レベ
ル電圧及び低レベル電圧を出力する電圧設定器
と、該電圧設定器出力と前記アナログ検出信号の
レベルを比較して、アナログ検出信号のレベルが
前記高レベル電圧と低レベル電圧の間の異常検出
領域内にある時に出力を発生する、各相のアナロ
グ検出信号毎に設けられた複数の電圧比較器と、
全ての電圧比較器が出力を発生した時に、異常有
りと判定する異常判定回路とを備えることによ
り、前記第２の目的を達成したものである。
又、本発明の実施態様は、前記電圧設定器出力
の高レベル電圧及び低レベル電圧を可変として、
機種や使用態様等の変化に容易に対応できるよう
にしたものである。
の高レベル電圧及び低レベル電圧を可変として、
機種や使用態様等の変化に容易に対応できるよう
にしたものである。
又、本発明の他の実施態様は、前記電圧比較器
を、スイツチング作用を有するコンパレータで構
成して、本発明による処理が簡単な構成で適確に
行われるようにしたものである。
を、スイツチング作用を有するコンパレータで構
成して、本発明による処理が簡単な構成で適確に
行われるようにしたものである。
本発明においては、信号発生源が等間隔に形成
されたメインスケールと、該メインスケールを走
査するための、該走査方向に所定間隔で並設され
た複数の信号変調手段を有するインデツクススケ
ールとを相対移動せしめて、同一周期で相互に所
定量だけ位相がずれた、略同一波形・振幅の複数
のアナログ検出信号を発生させ、該アナログ検出
信号をパルス化して、そのパルス数を計数するこ
とにより、両スケール間の相対移動変位量を求め
るに際して、各相のアナログ検出信号の実際のレ
ベルが、全てのアナログ検出信号の共通基準レベ
ルを挾み、且つ、複数のアナログ検出信号が正常
時に交わる全てのレベルを含まないように設定さ
れた高レベルと低レベルの間の異常検出領域内に
ある時に、異常有りと判定するようにしたので、
アナログ検出信号に手を加えたり、計数用パルス
化後のパルス信号に手を加えることなく、多くの
故障原因による異常を一括して監視することがで
きる。
されたメインスケールと、該メインスケールを走
査するための、該走査方向に所定間隔で並設され
た複数の信号変調手段を有するインデツクススケ
ールとを相対移動せしめて、同一周期で相互に所
定量だけ位相がずれた、略同一波形・振幅の複数
のアナログ検出信号を発生させ、該アナログ検出
信号をパルス化して、そのパルス数を計数するこ
とにより、両スケール間の相対移動変位量を求め
るに際して、各相のアナログ検出信号の実際のレ
ベルが、全てのアナログ検出信号の共通基準レベ
ルを挾み、且つ、複数のアナログ検出信号が正常
時に交わる全てのレベルを含まないように設定さ
れた高レベルと低レベルの間の異常検出領域内に
ある時に、異常有りと判定するようにしたので、
アナログ検出信号に手を加えたり、計数用パルス
化後のパルス信号に手を加えることなく、多くの
故障原因による異常を一括して監視することがで
きる。
以下、図面を参照して、本発明が採用された光
学式変位検出装置を備えた直線型変位測定機の実
施例を詳細に説明する。
学式変位検出装置を備えた直線型変位測定機の実
施例を詳細に説明する。
本実施例は、第２図に示す如く、スピンドル等
の測定子（図示省略）に連結された、その変位を
検出するための、光源、メインスケール、インデ
ツクススケール及び受光素子からなるエンコーダ
１２と、必要に応じて方向弁別回路や分割回路を
含む波形成形回路１４と、該波形成形回路１４出
力の計数用パルス信号を可逆計数するカウンタ１
６と、該カウンタ１６の計数値をデジタル表示に
適した信号に変換する表示器駆動装置１８と、該
表示器駆動装置１８によつて駆動され、前記カウ
ンタ１６の計数値を測定値として表示するデジタ
ル表示器２０と、前記カウンタ１６の計数値やデ
ジタル表示器２０の表示値をホールドしたり、ク
リアしたり、インチ−ミリ単位の切換えを行つた
りするための制御部２２とを備えたデジタル表示
式の直線型変位測定機１０において、計数用パル
スを発生するための回路（波形成形回路１４等）
とは別個に、前記エンコーダ１２から出力され
る、位相が90゜ずれた２つのアナログ検出信号Sa，
Sbの共通基準レベルを挾み、且つ、該２つのア
ナログ検出信号Sa，Sbが正常時に交わる全ての
レベルを含まないように設定された高レベル電圧
La及び低レベル電圧Lbを出力する電圧設定器３
０と、該電圧設定器３０出力と前記アナログ検出
信号Sa，Sbのレベルを比較して、アナログ検出
信号のレベルが前記高レベル電圧Laと低レベル
電圧Lbの間の異常検出領域Ｓ内にある時に出力
を発生する、各相のアナログ検出信号毎に設けら
れた２つの電圧比較器３２，３３と、全ての電圧
比較器３２，３３が出力を発生した時に異常有り
と判定して、警報を出力する異常判定回路３４
と、を設けたものである。
の測定子（図示省略）に連結された、その変位を
検出するための、光源、メインスケール、インデ
ツクススケール及び受光素子からなるエンコーダ
１２と、必要に応じて方向弁別回路や分割回路を
含む波形成形回路１４と、該波形成形回路１４出
力の計数用パルス信号を可逆計数するカウンタ１
６と、該カウンタ１６の計数値をデジタル表示に
適した信号に変換する表示器駆動装置１８と、該
表示器駆動装置１８によつて駆動され、前記カウ
ンタ１６の計数値を測定値として表示するデジタ
ル表示器２０と、前記カウンタ１６の計数値やデ
ジタル表示器２０の表示値をホールドしたり、ク
リアしたり、インチ−ミリ単位の切換えを行つた
りするための制御部２２とを備えたデジタル表示
式の直線型変位測定機１０において、計数用パル
スを発生するための回路（波形成形回路１４等）
とは別個に、前記エンコーダ１２から出力され
る、位相が90゜ずれた２つのアナログ検出信号Sa，
Sbの共通基準レベルを挾み、且つ、該２つのア
ナログ検出信号Sa，Sbが正常時に交わる全ての
レベルを含まないように設定された高レベル電圧
La及び低レベル電圧Lbを出力する電圧設定器３
０と、該電圧設定器３０出力と前記アナログ検出
信号Sa，Sbのレベルを比較して、アナログ検出
信号のレベルが前記高レベル電圧Laと低レベル
電圧Lbの間の異常検出領域Ｓ内にある時に出力
を発生する、各相のアナログ検出信号毎に設けら
れた２つの電圧比較器３２，３３と、全ての電圧
比較器３２，３３が出力を発生した時に異常有り
と判定して、警報を出力する異常判定回路３４
と、を設けたものである。
前記エンコーダ１２は、例えば第３図に詳細に
示す如く、測定子と共に移動するようにされた、
その長手方向に明暗の目盛縞（信号発生源）１２
Ｂが等間隔に形成されたメインスケール１２Ａ
と、直線型変位測定機１０の本体に固定された、
前記メインスケール１２Ａを走査して、同一同期
で位相が90゜ずれた、略同一波形・振幅の２つの
アナログ検出信号を発生させるための、走査方向
に所定間隔をおいて位相が90゜ずれるように並設
された２つの明暗の目盛縞（信号変調手段）１２
Ｄ，１２Ｅを有するインデツクススケール１２Ｃ
と、前記メインスケール１２Ａ及びインデツクス
スケール１２Ｃの目盛縞に光を照射するための光
源１２Ｆ，１２Ｇと、前記メインスケール１２Ａ
及びインデツクススケール１２Ｃを透過した光を
検出して２つのアナログ検出信号Sa，Sbとする
ため受光素子１２Ｈ，１２Ｊとから構成されてい
る。
示す如く、測定子と共に移動するようにされた、
その長手方向に明暗の目盛縞（信号発生源）１２
Ｂが等間隔に形成されたメインスケール１２Ａ
と、直線型変位測定機１０の本体に固定された、
前記メインスケール１２Ａを走査して、同一同期
で位相が90゜ずれた、略同一波形・振幅の２つの
アナログ検出信号を発生させるための、走査方向
に所定間隔をおいて位相が90゜ずれるように並設
された２つの明暗の目盛縞（信号変調手段）１２
Ｄ，１２Ｅを有するインデツクススケール１２Ｃ
と、前記メインスケール１２Ａ及びインデツクス
スケール１２Ｃの目盛縞に光を照射するための光
源１２Ｆ，１２Ｇと、前記メインスケール１２Ａ
及びインデツクススケール１２Ｃを透過した光を
検出して２つのアナログ検出信号Sa，Sbとする
ため受光素子１２Ｈ，１２Ｊとから構成されてい
る。
従つて、この受光素子１２Ｈ，１２Ｊは、メイ
ンスケール１２Ａとインデツクススケール１２Ｃ
の相対移動に伴つて、第４図に示す如く、同一周
期で互いに位相が90゜ずれた、略同一波形・振幅
の２つのアナログ検出信号Sa，Sbを発生する。
ンスケール１２Ａとインデツクススケール１２Ｃ
の相対移動に伴つて、第４図に示す如く、同一周
期で互いに位相が90゜ずれた、略同一波形・振幅
の２つのアナログ検出信号Sa，Sbを発生する。
前記電圧設定器３０は、第５図に詳細に示す如
く、電源電圧Vbを分圧して、それぞれ高レベル
電圧La及び低レベル電圧Lbとするための、可変
抵抗器３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃからなる。
く、電源電圧Vbを分圧して、それぞれ高レベル
電圧La及び低レベル電圧Lbとするための、可変
抵抗器３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃからなる。
前記電圧比較器３２，３３は、同じく第５図に
詳細に示す如く、前記第１の受光素子１２Ｈから
入力される第１のアナログ検出信号Saと前記高
レベル電圧La又は低レベル電圧Lbをそれぞれ比
較し、前記アナログ検出信号Saが高レベル電圧
La以下であり、且つ、低レベル電圧Lb以上であ
る時に高レベル信号を出力する、スイツチング作
用を有する２つのコンパレータ３２Ａ，３２Ｂ
と、前記第２の受光素子１２Ｊから入力される第
２のアナログ検出信号Sbと前記高レベル電圧La
又は低レベル電圧Lbをそれぞれ比較し、前記ア
ナログ検出信号Sbが高レベル電圧La以下であり、
且つ、低レベル電圧Lb以上である時に高レベル
信号を出力する、同じくスイツチング作用を有す
る２つのコンパレータ３３Ａ，３３Ｂとから構成
されている。
詳細に示す如く、前記第１の受光素子１２Ｈから
入力される第１のアナログ検出信号Saと前記高
レベル電圧La又は低レベル電圧Lbをそれぞれ比
較し、前記アナログ検出信号Saが高レベル電圧
La以下であり、且つ、低レベル電圧Lb以上であ
る時に高レベル信号を出力する、スイツチング作
用を有する２つのコンパレータ３２Ａ，３２Ｂ
と、前記第２の受光素子１２Ｊから入力される第
２のアナログ検出信号Sbと前記高レベル電圧La
又は低レベル電圧Lbをそれぞれ比較し、前記ア
ナログ検出信号Sbが高レベル電圧La以下であり、
且つ、低レベル電圧Lb以上である時に高レベル
信号を出力する、同じくスイツチング作用を有す
る２つのコンパレータ３３Ａ，３３Ｂとから構成
されている。
前記異常判定回路３４は、同じく第５図に詳細
に示す如く、前記４個のコンパレータ３２Ａ，３
２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂの出力を相互に接続した上
で、抵抗３４Ａを介して電源電圧Vbと接続する
ように構成されている。従つて、この異常判定回
路３４の出力は、前記４個のコンパレータ３２
Ａ，３２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂの出力が全て高レベ
ルとなつた時、即ち、アナログ検出信号Sa，Sb
が共に高レベル電圧Laと低レベル電圧Lbの間の
異常検出領域Ｓ内に存在する時に高レベルとなつ
て警報を出力する。
に示す如く、前記４個のコンパレータ３２Ａ，３
２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂの出力を相互に接続した上
で、抵抗３４Ａを介して電源電圧Vbと接続する
ように構成されている。従つて、この異常判定回
路３４の出力は、前記４個のコンパレータ３２
Ａ，３２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂの出力が全て高レベ
ルとなつた時、即ち、アナログ検出信号Sa，Sb
が共に高レベル電圧Laと低レベル電圧Lbの間の
異常検出領域Ｓ内に存在する時に高レベルとなつ
て警報を出力する。
以下、実施例の作用を説明する。
まず、正常な状態では、適切な高レベル電圧
Laと低レベル電圧Lbが設定されていれば、コン
パレータ３２Ａ，３２Ｂの出力ａとコンパレータ
３３Ａ，３３Ｂの出力ｂが同時に高レベルになる
ことはない。従つて、警報は出力されない。
Laと低レベル電圧Lbが設定されていれば、コン
パレータ３２Ａ，３２Ｂの出力ａとコンパレータ
３３Ａ，３３Ｂの出力ｂが同時に高レベルになる
ことはない。従つて、警報は出力されない。
一方、スケール目盛の異常や、機械的不具合等
により、両相間に位相ずれが生じると、異常検出
領域Ｓ内のタイミングが遅れ又は進むため、両信
号Sa，Sbが同期的となり、前記出力ａ，ｂが同
時に高レベルとなつて、警報が出力される。又、
スケールの汚れや、光学系、電気系統の異常等に
より、アナログ検出信号の振幅が小さくなると、
異常検出領域Ｓ内の滞在期間が長くなるため、や
はり前記出力ａ，ｂが同時に高レベルとなつて、
警報が出力される。
により、両相間に位相ずれが生じると、異常検出
領域Ｓ内のタイミングが遅れ又は進むため、両信
号Sa，Sbが同期的となり、前記出力ａ，ｂが同
時に高レベルとなつて、警報が出力される。又、
スケールの汚れや、光学系、電気系統の異常等に
より、アナログ検出信号の振幅が小さくなると、
異常検出領域Ｓ内の滞在期間が長くなるため、や
はり前記出力ａ，ｂが同時に高レベルとなつて、
警報が出力される。
本実施例における異常発生時の各部信号波形の
例を第６図に示す。図から明らかな如く、何らか
の原因によりアナログ検出信号Sbに異常が生じ
た場合には、異常判定回路３４の出力ａ×ｂが高
レベルとなるため、アナログ検出信号Sa，Sbの
位相角、振幅の異常の他、光源１２Ｆ，１２Ｇの
断線、メインスケール１２Ａやインデツクススケ
ール１２Ｃの汚れ、受光素子１２Ｈ，１２Ｊの破
損等によるアナログ検出信号の消滅等、あらゆる
故障を発見することができる。
例を第６図に示す。図から明らかな如く、何らか
の原因によりアナログ検出信号Sbに異常が生じ
た場合には、異常判定回路３４の出力ａ×ｂが高
レベルとなるため、アナログ検出信号Sa，Sbの
位相角、振幅の異常の他、光源１２Ｆ，１２Ｇの
断線、メインスケール１２Ａやインデツクススケ
ール１２Ｃの汚れ、受光素子１２Ｈ，１２Ｊの破
損等によるアナログ検出信号の消滅等、あらゆる
故障を発見することができる。
故障検出の感度は、高レベル電圧Laと低レベ
ル電圧Lbの差ｂを可変抵抗器３０Ａ，３０Ｂ，
３０Ｃにより適宜設定することで、任意に選ぶこ
とができる。
ル電圧Lbの差ｂを可変抵抗器３０Ａ，３０Ｂ，
３０Ｃにより適宜設定することで、任意に選ぶこ
とができる。
本実施例においては、電圧設定器３０における
高レベル電圧La及び低レベル電圧Lbが変更可能
とされているので、機種や使用態様等の変化に容
易に対応することが可能である。
高レベル電圧La及び低レベル電圧Lbが変更可能
とされているので、機種や使用態様等の変化に容
易に対応することが可能である。
なお、各相共通の基準電圧や各相波高値をも合
わせて監視できるようにすれば、更に元電源低下
等をも同時に監視することが可能となる。
わせて監視できるようにすれば、更に元電源低下
等をも同時に監視することが可能となる。
前記実施例においては、異常判定回路３４の出
力により警報を発生するようにしていたが、異常
判定回路３４の出力の利用方法はこれに限定され
ず、例えば直線型変位測定機１０の出力に応じて
フイードバツク制御されている工作機械へ停止命
令を与えることも可能である。
力により警報を発生するようにしていたが、異常
判定回路３４の出力の利用方法はこれに限定され
ず、例えば直線型変位測定機１０の出力に応じて
フイードバツク制御されている工作機械へ停止命
令を与えることも可能である。
なお、前記実施例においては、本発明が、90゜
の位相差を有する２つのアナログ検出信号Sa，
Sbを発生する光学式の変位検出装置を備えた直
線型変位測定機１０に適用されていたが、本発明
の適用範囲はこれに限定されない。例えば、３相
以上である場合には、その相数に比例して前記異
常検出領域Ｓを狭くすれば、より感度の高い監視
を行うことができ、多相になつても感度が落ちる
ことがない。又、光学式の変位検出装置を備えた
直線型変位測定機だけでなく、他の方式の変位検
出装置を備えた直線型変位測定機やロータリ型の
変位測定機にも同様に適用することができる。
の位相差を有する２つのアナログ検出信号Sa，
Sbを発生する光学式の変位検出装置を備えた直
線型変位測定機１０に適用されていたが、本発明
の適用範囲はこれに限定されない。例えば、３相
以上である場合には、その相数に比例して前記異
常検出領域Ｓを狭くすれば、より感度の高い監視
を行うことができ、多相になつても感度が落ちる
ことがない。又、光学式の変位検出装置を備えた
直線型変位測定機だけでなく、他の方式の変位検
出装置を備えた直線型変位測定機やロータリ型の
変位測定機にも同様に適用することができる。
以上説明した通り、本発明によれば、アナログ
検出信号に手を加えたり、計数用パルス化後のパ
ルス信号に手を加えることなく、多くの故障原因
による異常を一括して監視することが可能となる
という優れた効果を有する。
検出信号に手を加えたり、計数用パルス化後のパ
ルス信号に手を加えることなく、多くの故障原因
による異常を一括して監視することが可能となる
という優れた効果を有する。
第１図は、本発明に係る変位検出装置の異常検
出方法の要旨を示す流れ図、第２図は、本発明が
採用された光学式変位検出装置を備えた直線型変
位測定機の実施例の回路構成を示すブロツク線
図、第３図は、前記実施例で用いられているエン
コーダの構成を示す分解斜視図、第４図は、前記
実施例における受光素子出力、即ちアナログ検出
信号の関係の例を示す線図、第５図は、前記実施
例で用いられている、本発明に係る電圧設定器、
電圧比較器及び異常判定回路の構成を示す回路
図、第６図は、前記実施例における各部信号波形
の例を示す線図である。 １０…直線型変位測定機、１２…エンコーダ、
１２Ａ…メインスケール、１２Ｃ…インデツクス
スケール、１４…波形成形回路、１６…カウン
タ、３０…電圧設定器、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ
…可変抵抗器、La…高レベル電圧、Lb…低レベ
ル電圧、Ｓ…異常検出領域、３２，３３…電圧比
較器、３２Ａ，３２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ…コンパ
レータ、３４…異常判定回路。
出方法の要旨を示す流れ図、第２図は、本発明が
採用された光学式変位検出装置を備えた直線型変
位測定機の実施例の回路構成を示すブロツク線
図、第３図は、前記実施例で用いられているエン
コーダの構成を示す分解斜視図、第４図は、前記
実施例における受光素子出力、即ちアナログ検出
信号の関係の例を示す線図、第５図は、前記実施
例で用いられている、本発明に係る電圧設定器、
電圧比較器及び異常判定回路の構成を示す回路
図、第６図は、前記実施例における各部信号波形
の例を示す線図である。 １０…直線型変位測定機、１２…エンコーダ、
１２Ａ…メインスケール、１２Ｃ…インデツクス
スケール、１４…波形成形回路、１６…カウン
タ、３０…電圧設定器、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ
…可変抵抗器、La…高レベル電圧、Lb…低レベ
ル電圧、Ｓ…異常検出領域、３２，３３…電圧比
較器、３２Ａ，３２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ…コンパ
レータ、３４…異常判定回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 信号発生源が等間隔に形成されたメインスケ
ールと、 該メインスケールを走査するための、該走査方
向に所定間隔で並設された複数の信号変調手段を
有するインデツクススケールとを相対移動せしめ
て、 同一周期で相互に所定量だけ位相がずれた、略
同一波形・振幅の複数のアナログ検出信号を発生
させ、 該アナログ検出信号をパルス化して、 そのパルス数を計数することにより、 両スケール間の相対移動変位量を求めるように
した変位検出装置の異常検出方法において、 全てのアナログ検出信号の共通基準レベルを挾
み、且つ、複数のアナログ検出信号が正常時に交
わる全てのレベルを含まないように設定された高
レベルと低レベルの間を異常検出領域とし、 各相のアナログ検出信号の実際のレベルが、前
記異常検出領域内にあるか否かを、各相毎に監視
して、 全てのアナログ検出信号の実際のレベルが、前
記異常検出領域内にある時に、異常有りと判定す
ることを特徴とする変位検出装置の異常検出方
法。 ２ 前記高レベルと低レベルの差、即ち異常検出
領域を、アナログ検出信号の相数が多い程、小さ
く設定するようにした特許請求の範囲第１項記載
の変位検出装置の異常検出方法。 ３ 信号発生源が等間隔に形成されたメインスケ
ールと、 該メインスケールを走査するための、該走査方
向に所定間隔で並設された複数の信号変調手段を
有するインデツクススケールとを相対移動せしめ
て、 同一周期で相互に所定量だけ位相がずれた、略
同一波形・振幅の複数のアナログ検出信号をエン
コーダに発生させ、 該アナログ検出信号を波形成形回路でパルス化
して、 そのパルス数を可逆カウンタで計数することに
より、 両スケール間の相対移動変位量を求めるように
した変位検出装置の異常検出回路において、 全てのアナログ検出信号の共通基準レベルを挾
み、且つ、複数のアナログ検出信号が正常時に交
わる全てのレベルを含まないように設定された高
レベル電圧及び低レベル電圧を出力する電圧設定
器と、 該電圧設定器出力と前記アナログ検出信号のレ
ベルを比較して、アナログ検出信号のレベルが前
記高レベル電圧と低レベル電圧の間の異常検出領
域内にある時に出力を発生する、各相のアナログ
検出信号毎に設けられた複数の電圧比較器と、 全ての電圧比較器が出力を発生した時に、異常
有りと判定する異常判定回路と、 を備えたことを特徴とする変位検出装置の異常
検出回路。 ４ 前記電圧設定器出力の高レベル電圧及び低レ
ベル電圧が可変とされている特許請求の範囲第３
項記載の変位検出装置の異常検出回路。 ５ 前記電圧比較器が、スイツチング作用を有す
るコンパレータで構成されている特許請求の範囲
第３項記載の変位検出装置の異常検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18782284A JPS6166113A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 変位検出装置の異常検出方法及び回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18782284A JPS6166113A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 変位検出装置の異常検出方法及び回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166113A JPS6166113A (ja) | 1986-04-04 |
| JPH0347684B2 true JPH0347684B2 (ja) | 1991-07-22 |
Family
ID=16212839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18782284A Granted JPS6166113A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 変位検出装置の異常検出方法及び回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166113A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9013681B2 (en) | 2007-11-06 | 2015-04-21 | Nikon Corporation | Movable body apparatus, pattern formation apparatus and exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US9256140B2 (en) | 2007-11-07 | 2016-02-09 | Nikon Corporation | Movable body apparatus, pattern formation apparatus and exposure apparatus, and device manufacturing method with measurement device to measure movable body in Z direction |
| US8665455B2 (en) * | 2007-11-08 | 2014-03-04 | Nikon Corporation | Movable body apparatus, pattern formation apparatus and exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US8422015B2 (en) | 2007-11-09 | 2013-04-16 | Nikon Corporation | Movable body apparatus, pattern formation apparatus and exposure apparatus, and device manufacturing method |
| JP5641746B2 (ja) * | 2010-02-12 | 2014-12-17 | 株式会社ミツトヨ | 光電式エンコーダ |
| JP2013190327A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Omron Corp | ロータリーエンコーダの監視装置および監視方法 |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP18782284A patent/JPS6166113A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6166113A (ja) | 1986-04-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |