JPS60250261A - 速度信号検出装置 - 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】 ２１＼−、゛ 産業上の利用分野 本発明は、工作機械、ロボット等の速度制御を必要とす
る動力源の速度センサとして使用する速度信号検出装置
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 一般に、産業用ロボットなどの機械系の制御を行うサー
ボ系において、前記サーボ系の動作の安定化および応答
性を向上させるためには、速度信号が必要である。そこ
で、従来は速度信号検出装置として直流タコジェネレー
タを設置して速度信号を検出していた。ところが、直流
タコジェネレータには整流ブラシがあるため、保守点検
が必要となり、取扱いが煩雑であった。そこで前記サー
ボ系に使用されている位置検出用のエンコーダの出力信
号から速度信号を検出する速度信号検出装置があり、そ
れを第１図に示す。まだ第１図の速度信号検出装置の出
力波形を第３図に示す。第１図のａ、ｂは前記回転体に
結合したエンコーダの９００位相の異なる二相の矩形波
である。二相の矩形波ａ、ｂを入力とするパルス発生回
路１にお３べ　゛ いて、まず内蔵するワンショットマルチ回路によって、
入力ａ、ｂのエツジを検出し、定パルスｌ〕の信号に変
換する。次に入力ａ、ｂの位相から回転方向を検出し、
一方向回転の場合けＣに、逆回転の場合はｄに出力パル
スを出す。ここで出力パルスのパルス巾Ｔ。は前記回転
体の最高速度の時のエンコーダの出力ａ、ｂの周期Ｔ１
　に対して。

Ｔｏ＜Ｔ１／４を満足させる。次にｃ、ｄを入力とする
オア回路２によって、回転方向に関係なく回転数に比例
した定パルス巾のパルス信号ｅに変換する。まだｃ、ｄ
を入力とする回転方向判別回路３において、Ｃに出力パ
ルスが出ている場合は出力ｆをハイレベルに、ｄに出力
パルスが出ている場合は出力ｆを０■にする。次に電源
変換回路４および５において、入力ｅ、ｆのハイレベル
を正電源電圧、壕だ○Ｖレベルを負電源電圧のレベルに
変換し、それぞれｇ、ｈとする。ｑ、ｈを入力とする三
ステー）ＩＣ等で構成する極性変換回路６において、ｑ
をゲート入力とし、ｈを入力とすることで、回転方向に
よって極性の異なるパルス信号ｉに変換する。次にｉを
入力とする積分回路７によって、平均値が前記回転体の
回転速度に比例した速度信号１を検出する。なお、極性
変換回路６と積分回路子の電源端子は正電源と負電源に
接続されている。

この場合、前記回転体の最低速が遅ければ遅い程、ｉの
出力パルスの周期Ｔとパルス巾Ｔ。との比率が大きくな
り、速度信号ｊのリップルを低下させるために、積分回
路７の放電時定数を大きくする必要があり、そのため応
答性が損なわれる欠点があった。まだ応答性を確保する
ために、放電時定数を小さくすると、速度信号ｉのリッ
プルが大きくなる欠点を有していた。

発明の目的 本発明は、上記従来例の欠点に鑑みてなされたもので、
前記回転体の最高速と最低速の比率の大きい速度制御を
行う場合にも、低速においても応答性の早い、低リップ
ルの速度信号を出力する速度信号検出装置を提供するも
のである。

発明の構成 ６ペー′ この目的を達成するために２本発明は、回転体に結合し
たエンコーダの９０°位相の異なる二相の矩形波出力を
入力とする速度信号検出装置において、前記二相の矩形
波のエツジを定パルス１］の信号に変換し、しかも回転
方向によって出力端子を切替えるパルス発生回路と、前
記パルス発生回路の両端子の出力を入力とするオア回路
および回転方向判別回路と、前記二回路の出力をそれぞ
れ゛　電源変換回路を介して入力とし２回転方向によっ
て極性の異なるパルス信号に変換する極性変換回路と、
得られた出力を積分する第１の積分回路とさらにその出
力を積分する第２の積分回路とを設け、前記エンコーダ
の出力から回転方向によって極性が異なり、かつ回転速
度に比例した低リップルの速度信号を検出するものであ
る。

実施例の説明 以下２本発明の実施例を図面の第２図、第３図。

第４図、第６図、および第６図に沿って詳細に説明する
。第２図は本発明の一実施例の速度信号検出装置のブロ
ック図、第３図および第４図は第２６ベー、゛ 図の各部出力波形図、第６図および第６図は第２図にお
ける第２の積分回路の他の回路例を示している。なお、
第１図および第３図の従来例と同一符号のものは同一の
ものを示しおシ、説明は省略する。第３図に示すように
、第１の積分回路７の出力ｊを入力とする第２の積分回
路８において、出力ｊを抵抗Ｒ１を介してオペアンプ■
Ｃ１の非反転端子に入力し、前記ＩＣ１の非反転端子と
アース間にコンデンサＣ１と抵抗Ｒ２を並列に接続する
。また前記工Ｃ１の反転端子とアース間には抵抗Ｒ３を
接続し、前記■Ｃ１の反転端子と前記■Ｃ１の出力端子
間には抵抗Ｒ４を接続し、出力信号をｋとする。

第２図の積分回路８において、Ｒ１，Ｒ２，Ｃ１にて積
分し、前記オペアンプＩＣ１によって非反転増巾する。

このようにして、第２の積分回路を追加するととによっ
て、第１の積分回路においてはパルス巾Ｔ。のパルス信
号ｉを積分することでパルス巾を拡大し、さらに第２の
積分回路で平滑化することで、第１および第２の積分回
路のトータ７ベー ルの積分時定数をそれ程」＝げることなく、大きな平滑
度が得られる。しだがって第２図に示す速度検出装置に
おいて、応答性を損なわない、低リップルの速度信号が
検出できる。

丑だ第２図の第２の積分回路８の他の回路例を示す第５
図と第６図について説明する。第５図において、第１の
積分回路の出力ｊを入力とする第２の積分回路９におい
て、出力ｊを抵抗Ｒ５を介してオペアンプＩＣ２の反転
端子に入力し、前記ＩＣ２の反転端子と前記ＩＣ２の出
力端子間にコンデンサＣ２と抵抗Ｒ６を並列に接続する
。まだ前記ＩＣ２の非反転端子とアース間に抵抗Ｒ７を
接続する。出力】を直接積分して出力ｌとするが、この
場合出力ｊに対して出力ｔの符号は反転している。−１
だ第６図において、第１の積分回路の出力ｊを入力とす
る第２の積分回路１０において。

出力ｊを抵抗Ｒ８を介してオペアンプＩＣ３の非反転端
子の入力とし、前記ＩＣ３の非反転端子とアース間に抵
抗Ｒ９を接続し、前記ＩＣ３０反転端子とアース間に抵
抗Ｒ１ｏを接続し、前記ＩＣ３の反転端子と前記ＩＣ３
の出力端子間にコンデンサＣ３と抵抗Ｒ１１を並列に接
続する。この場合も同様に積分１７て出力ｍが得られる
。

発明の効果 以」二のように本発明に」：れば、回転体に結合したエ
ンコーダの二相出力を入力と１−で回転方向によって極
性が異なり、かつ回転速度に比例した低リップルの速度
信号検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の速度信号検出装置のブロック図、第２図
は本発明の一実施例における速度信号検出装置のブロッ
ク図、第３図および第４図は第１図および第２図の各部
出力波形図、第５図および第６図は第２図の第２積分回
路の他の実施例を示す回路図である。 １・・・・・・パルス発生回路、２・・・・・・オア回
路、３・・・・回転方向判別回路、４，５・・・・・・
電源変換回路、６・・・・・極性変換回路、７，８，９
．１０・・・・・・積分回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転体に結合したエンコーダの９０°位相の異なる二相
   の矩形波出力を入力とする速度信号検出装置において、
   前記二相の矩形波のエツジを定パルスｌ］の信号に変換
   し、しかも回転方向によって出力端子を切替えるパルス
   発生回路と、前記パルス発生回路の両端子の出力を入力
   とするオア回路および回転方向判別回路と、前記二回路
   の出力をそれぞれ電源変換回路を介して入力とし２回転
   方向によって極性の異々るパルス信号に変換する極性変
   換回路と、得られた出力を積分する第１の積分回路とさ
   らにその出力を積分する第２の積分回路とを設け、前記
   エンコーダの出力から回転方向によって極性が異なり、
   かつ回転速度に比例した低リップルの速度信号を検出す
   る速度信号検出装置・