JPH0544204B2 - - Google Patents

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JPH0544204B2
JPH0544204B2 JP12780484A JP12780484A JPH0544204B2 JP H0544204 B2 JPH0544204 B2 JP H0544204B2 JP 12780484 A JP12780484 A JP 12780484A JP 12780484 A JP12780484 A JP 12780484A JP H0544204 B2 JPH0544204 B2 JP H0544204B2
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JP
Japan
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circuits
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rotary encoder
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Yukikazu Kogai
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は閉ループ制御による位置決め機構に係
り、特に位置検出器として用いられるロータリエ
ンコーダの信号検出回路に関する。
高い寸法精度を必要とする各種自動加工装置や
各種自動組立装置は、一般に閉ループ制御による
位置決め機構を具えており、閉ループ制御による
位置決め機構は台や腕等の移動部と、該移動部を
移動させるモータと、移動部の移動量に比例して
回転するロータリエンコーダと、ロータリエンコ
ーダの出力信号を検出する信号検出回路と、ロー
タリエンコーダの出力信号と設定値を比較し前記
モータにフイードバツクする制御回路で構成され
ている。
かかる位置決め機構において位置決め精度を向
上させるためには、構成部品の加工精度やモータ
の送り精度の向上は重要な課題であるが、それに
も況して移動量を検出するロータリエンコーダの
分解能の向上は重要な課題である。しかし分解能
の高いロータリエンコーダは高価であり、一般的
な分解能を有する安価なロータリエンコーダを用
いて位置決め精度を向上させる方法の検討が進め
られている。
〔従来の技術〕
第2図は従来のロータリエンコーダの出力信号
を検出する信号検出回路の一例で、第2図aは信
号検出回路の構成例、第2図bはロータリエンコ
ーダが時計方向に回転する場合のタイムチヤー
ト、第2図cはロータリエンコーダが反時計方向
に回転する場合のタイムチヤートである。
ロータリエンコーダは通常デユーテイ50%のA
波と、A波に対し位相が90度ずれた同じくデユー
テイ50%のB波を出力するように構成されてお
り、この出力信号を検出する信号検出回路は第2
図aに示す如く、A波の立ち上がりで1個のパル
スを発生するワンシヨツトマルチ1と、A波の立
ち下がりで1個のパルスを発生するワンシヨツト
マルチ2と、ワンシヨツトマルチ1および2の出
力とB波の論理積をとる論理積回路3および4で
構成される。
かかる信号検出回路の出力波形は例えばロータ
リエンコーダが時計方向に回転すると第2図bに
示す如く、A波の立ち下がり時に論理積回路4の
出力端子に1個のパルス信号が発生する。またロ
ータリエンコーダが反時計方向に回転すると第2
図cに示す如く、A波の立ち上がり時に論理積回
路3の出力端子に1個のパルス信号が発生する。
したがつて論理積回路3および4の出力端子に
おけるパルスを計数することにより、エンコーダ
の回転数と回転方向を同時に検出することができ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のロータリエンコーダの出力信号を検出す
る信号検出回路は第2図に示す如く、ロータリエ
ンコーダの出力信号1個に対し1個のパルスを発
生するように構成されており、ロータリエンコー
ダの分解能と位置検出の分解能が等しくなつてい
る。かかる信号検出回路において位置検出の分解
能を高精度化するには、ロータリエンコーダの分
解能を高精度化する必要があり高価になるという
問題がある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点は基準クロツク信号発生源と、ロー
タリエンコーダから出力される二つの信号が前記
基準クロツク信号発生源からの基準クロツク信号
でシフトして入力される一対の4段直列接続の
FF回路と、3段目までのFF回路の全ての出力信
号と、4段目のFF回路の逆出力信号とを入力し
て二つの入力信号の立上がりと立下がりに応じた
それぞれ1個ずつのパルスを発生する論理積回路
と、該論理積回路により発生するパルスを方向性
に応じた2倍又は4倍の出力信号パルスとして発
生するゲート回路とを有することを特徴とするエ
ンコーダ信号検出回路によつて解決される。
〔作用〕
エンコーダ信号検出回路をロータリエンコーダ
から出力される二つの信号をそれぞれ複数段の
FF回路に入力し、各FF回路の出力信号の論理積
をとつて形成された信号が、ゲート回路を通過す
る間に時計方向にもまた反時計方向にも、元の信
号数の2倍、または4倍の信号を出力できるよう
構成することにより、ロータリエンコーダの分解
能を高精度化することなく、位置検出の分解能を
高精度化することができ、安価で精度の高い位置
決め機構を提供することができる。
〔実施例〕
以下添付図により本発明の実施例を説明する。
第1図はロータリエンコーダから出力される二つ
の信号をそれぞれ4段のFF回路に入力した、本
発明になエンコーダ信号検出回路の実施例で、第
1図aはエンコーダ信号検出回路の回路構成例、
第1図bはロータリエンコーダが時計方向に回転
する場合のタイムチヤート、第1図cはロータリ
エンコーダが反時計方向に回転する場合のタイム
チヤート、第1図dは耐ノイズ性を説明するため
のタイムチヤートである。
第1図aにおいて10は基準クロツク発生源、
11A,12A,13A,14Aはロータリエン
コーダから出力されるA波により作動するFF回
路、15A,16AはそれぞれA波の立上がり、
立下がりに対応して1個のパルスを発生する論理
積回路、11B,12B,13B,14Bはロー
タリエンコーダから出力されるB波により作動す
るFF回路、15B,16BはそれぞれB波の立
上がり、立下がりに対応して1個のパルスを発生
する論理積回路である。
例えばロータリエンコーダが時計方向に回転す
る場合は第1図bのタイムチヤートに示す如く、
A波が立上がるとFF回路11Aの出力波形A1
立上がり、1クロツク遅れてFF回路12Aの出
力波形A2が立上がり、更に1クロツク遅れてFF
回路13Aの出力波形A3が立上がる。なおFF回
路14Aの出力波形A4は逆位相で取り出されて
おり、それ等の出力波形は論理積回路15Aに入
力されているために、FF回路13Aの出力波形
A3が立上がると論理積回路15Aの出力波形P1
が立上がる。しかし1クロツク遅れてFF回路1
4Aの出力波形A4が立下がるために、論理積回
路15Aの出力波形P1は立下がる。即ちロータ
リエンコーダから出力されるA波の立上がりに対
応して1個のパルスを発生する。
また論理積回路16Aには上記論理積回路15
Aの入力波形とそれぞれ逆位相の波形が入力され
ており、A波の立下がりに対応してFF回路13
Aの出力波形A3が立下がると、論理積回路16
Aの出力波形P3が立上がり1個のパルスを発生
する。
同様にB波の立上がりに対応してFF回路13
Bの出力波形B3が立上がると、論理積回路15
Bの出力波形P2が立上がつて1個のパルスを発
生し、B波の立下がりに対応してFF回路13B
の出力波形B3が立下がると、論理積回路16B
の出力波形P4が立上がり1個のパルスを発生す
る。
なお上述の説明はロータリエンコーダが時計方
向に回転する場合について述べたが、第1図cに
示すロータリエンコーダが反時計方向に回転する
場合についても全く同じである。
また上述の動作はA波、B波共にノイズを伴わ
ないものとして説明したが、通常の使用状態でロ
ータリエンコーダの出力に重畳されるノイズを皆
無にすることは困難である。しかし本発明になる
複数段のFF回路と論理積回路を組合せることに
より、ノイズの影響を除去することができる。
第1図dにおいてA波の前後にあるパルスをノ
イズとする。このA波によつて作動するFF回路
のそれぞれの出力波形A1,A2,A3およびA4にも
当然この影響はある。しかし論理積回路15Aの
出力波形P1にはノイズの影響は現れていない。
この現象は他の論理積回路の出力波形P2〜P4
ついても同様である。即ち複数段のFF回路と論
理積回路を組合せることにより、ノイズの影響を
除去することができる。
次に時計方向にもまた反時計方向にも、元の信
号数の2倍、または4倍の信号を出力できるよう
構成されたゲート回路について説明する。
第1図aにおいて17A〜17Hは論理積回
路、18Aおよび18Bは論理和回路、19Aお
よび19Bはスイツチで、ゲート回路はこれらの
回路およびスイツチからなつている。そしてこの
スイツチ19Aおよび19Bを閉じると元の信号
の4倍の信号が、また19Aおよび19Bを開く
と元の信号の2倍の信号が出力される。
スイツチ19Aおよび19Bの閉止状態におい
て、論理積回路17A〜17Hはそれぞれ次の波
形の論理積をとり出力する(なお−は逆位相波形
を示す)。
即ち 17AはP1×−B4、17BはP2×A4、 17CはP3×B4、17DはP4×−A4、 17EはP1×B4、17FはP2×−A4、 17GはP3×−B4、17HはP4×A4、 そして論理和回路18Aは論理積回路17A〜
17Dの出力波形の論理和を、また論理和回路1
8Bは論理積回路17E〜17Hの出力波形の論
理和をとつて出力する。即ち論理和回路18Aお
よび18Bの出力信号をそれぞれP+、P−とす
ると、 P+=(P1×−B4)+(P2×A4) +(P3×B4)+(P4×−A4) P−=(P1×B4)+(P2×−A4) +(P3×−B4)+(P4×A4) なる信号が出力される。
第1図bおよび第1図cのタイムチヤートに示
す如くロータリエンコーダが時計方向に回転する
場合はP+側に元の信号の4倍のパルスが発生
し、ロータリエンコーダが反時計方向に回転する
場合はP−側に元の信号の4倍のパルスが発生す
る。
またスイツチ19Aおよび19Bを開放状態に
すると、論理積回路の出力信号P1およびP3が入
力されなくなつて、論理積回路17A,17C,
17Eおよび17Gからパルスが出力されず、ロ
ータリエンコーダが時計方向に回転する場合も、
また反時計方向に回転する場合も元の信号の2倍
のパルスを発生するようになる。
したがつて論理和回路18Aおよび18Bの出
力端子におけるパルスを計数することにより、エ
ンコーダの回転数の2倍または4倍の信号と回転
方向を同時に検出することができる。即ちロータ
リエンコーダの分解能を高精度化することなく、
位置検出の分解能を高精度化することができ、安
価で精度の高い位置決め機構を提供することがで
きる。
〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、ロータリエ
ンコーダの分解能を高精度化することなく、位置
検出の分解能を高精度化することができ、しかも
ノイズによる不所望な短いパルスの信号が入力さ
れても最終的に論理積回路からの出力はなく、ノ
イズによる影響を防げ精度の高い位置決め機構を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例で、第1図aは回路構
成例、第1図bはロータリエンコーダが時計方向
に回転する場合のタイムチヤート、第1図cはロ
ータリエンコーダが反時計方向に回転する場合の
タイムチヤート、第1図dは耐ノイズ性を説明す
るためのタイムチヤート、第2図は従来の信号検
出回路の一例で、第2図aは信号検出回路の構成
例、第2図bはロータリエンコーダが時計方向に
回転する場合のタイムチヤート、第2図cはロー
タリエンコーダが反時計方向に回転する場合のタ
イムチヤート、である。図において、 10はクロツク発生源、11A,12A,13
A,14AはFF回路、15A,16Aは論理積
回路、11B,12B,13B,14BはFF回
路、15B,16Bは論理積回路、17A〜17
Hは論理積回路、18A,18Bは論理和回路、
19A,19Bはスイツチ、をそれぞれ表す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基準クロツク信号発生源10と、 ロータリエンコーダから出力される90度位相の
    異なる二つの入力信号が前記基準クロツク信号発
    生源10からの基準クロツク信号でシフトして入
    力される一対の4段直列接続のFF回路11A〜
    14A、11B〜14Bと、 3段目までのFF回路11A〜13A、11B
    〜13Bの全ての一方の出力信号(QまたはQ出
    力信号)と、4段目のFF回路14A,14Bの
    他方の出力信号(QまたはQ出力信号)とを入力
    して二つの入力信号の立上がりと立下がりに応じ
    たそれぞれ1個ずつのパルスを発生する論理積回
    路15A,16A,15B,16Bと、 上記一方の入力信号の立上がりと立下がりに応
    じてパルスを発生する2つの論理積回路の出力
    P1,P3を同時に断続し、該論理積回路により発
    生するパルスP1,P2,P3,P4と上記4段目のFF
    回路出力を基にロータリエンコーダの方向性に応
    じた上記入力信号の2倍又は4倍の出力信号パル
    スとして発生するゲート回路とを有することを特
    徴とするエンコーダ信号検出回路。
JP12780484A 1984-06-21 1984-06-21 エンコ−ダ信号検出回路 Granted JPS616930A (ja)

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JP12780484A JPS616930A (ja) 1984-06-21 1984-06-21 エンコ−ダ信号検出回路

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Publication Number Publication Date
JPS616930A JPS616930A (ja) 1986-01-13
JPH0544204B2 true JPH0544204B2 (ja) 1993-07-05

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