JPS6280514A - パルスカウント装置 - 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 この発明は、パルスカウント装置、殊に、入力パルス信
号に重畳される誤パルスに応答しない様にしたパルスカ
ウント装置に関する。

従来技術 長さ、回転角度等の機械量を、その所定の変位毎にパル
ス信号を発生するリミットスイッチや近接スイッチ等の
検出器からの連続したパルス信号列として検出し、この
パルスの数を計数することによって、機械量を測定する
技術は広く一般的に行われている所でおる。かかる方式
において、）幾域量の所定の変位に対応して検出器を作
動せしめてパルス信号を発生せしめる手段としては、検
出器の動作原理に対応して、は械的ドッグ・磁性片・光
路じゃへい板等の作用片を所定の動作ピッチ毎に直線状
または円状に配設し、検出器または作用片のいずれか一
方を計測しようとする測定対象上に搭載するとともに、
他方を、これと別械的・磁気的・光学的に係合せしめる
ことが行なわれる。

すなわち、測定対象の運動に伴なって、前記作用片が次
々に検出器と係合し、その都度、検出器から発生される
パルスを、パルスカウンタのようなパルス計測手段に導
いて計数することによって、測定対象の運動の量をディ
ジタル的に測定することができる訳でおる。

而して、かかる測定方式にあっては、作用片と検出器と
の一方または双方に生じる機械的振動等による検出器の
誤動作が応々にして発生するものでおる。たとえば、作
用片として歯形を形成した回転円板を用い、検出器とし
て近接スイッチを用いて機械系の回転角度を検出しよう
とするときに、回転円板または検出器に生じた機械的振
動によって、回転円板の１枚の歯か近接スイッチの動作
領域と不動作領域との間をｎ回往復したとすると、これ
に対応して近接スイッチはｎ個の誤パルスを発生するか
、これを、後続のパルスカウンタによってすべて計数し
たとすれば、側端な誤測定が避けられないことになる。

かかる環象による誤動作は、測定系が高精度で高速応答
を要するものである程発生し易くなることは明らかて必
るか、これを回避するために従来採られていた手法は、
たとえば、検出器とパルスカウンタとの間にローパスフ
ィルタを挿入して高速の誤パルス信号を消去する方法、
振動を生じない様、機械系の剛性をできるだけ高める方
法等でおるか、いずれも、完全なものとはいい難いもの
であった。すなわち、前者にあっては、測定系の応答性
の劣化をもたらし、後者に必っては、材料使用量の増加
による全体コス］・の高騰化を招くという問題が避けら
れなかった。

発明の目的 そこでこの発明の目的は、かかる従来技術の実情に鑑み
、簡単なパルス信号処理手段を付加するのみで済むので
安価であり、しかも、応答性を劣化することなく有効に
誤パルス信号を排除することができる新規のパルレスカ
ウント装買を１是イ共することにある。

発明の構成 かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、一般に
、正規のパルス信号の最高発生周期が、機械系の振動に
基づく誤パルス信号の発生周期より長いことに着目し、
検出器からのパルス信号の立上りと立下りとを、それぞ
れ、立上り検出手段と立下り検出手段とで検出するとと
もに、立下りから所定時間内はパルスの計数を行わず、
所定時間掃過後の最初のパルス信号の立上りを以って正
規のパルス信号として計数する如く動作するタイマ手段
とパルス計測手段とを備えることによって、前記所定時
間を正規のパルス信号の最高発生周期に対応する時間よ
り若干短く設定すれば、それよりｙ、０い周期で発生す
る誤パルス信号に対してパルス計測手段は全く応答しず
、しかも、正規のパルス１言号に対しては正常に応答す
るので、誤パルス信号を計測することによる誤動作のお
それを有効に排除できる様にしたことをその要旨とする
。

実施例 以下、図面を以って実施例を説明する。

パルスカウント装置は、周囲に歯形２１ａ、２１ａ・・
・を設けた回転円板２１に係合する近接スイッチ１と、
立下り検出手段１１と立上り検出手段１２とタイマ手段
１３とパルス計測手段１４とを備えた計測装置１０とか
らなる（第１図）。

回転円板２１は、たとえば、工作機械に搭載し、被加工
物Ｗをテーブル２５上に・残置して回転けしめ、その回
転角度を精密に割り出し設定するための円テーブル２０
の駆動軸２２に取り付けられる（第２図）。すなわち、
円テーブル２０は、駆動用サーボモータ２３によって、
ウオーム２４ａ１ウオームキア２４ｂを介して駆動軸２
２を駆動し、以って、駆動！ｔｌ＋　２２上のテーブル
２５の回転角度を高精度に設定しようするものでおり、
駆動１１ｑｆ＋２２に取り付けられた回転円板２１と、
それに係合する近接スイッチ１とは、近接スイッチ１の
出力パルス信号を入力して、テーブル２５０回転角度を
計測し、サーボアンプ２７に制御信号を出力するマイク
ロコンピュータ２６とともに、円テーブル２０の角度計
測系を構成している一方、サーボアンプ２７は、電源２
７ａからの重力を前記制御信号によってＩ＋制御した上
、サー小モータ２３に供給している。

マイクロコンピュータ２６は、入出力ボート（ＩＯＰ＞
２６ａと中央演算ユニット（ＣＰＵ）２６ｂと記憶装置
（ＭＲＹ＞２６ｃとを備えてなる周知のもので必って、
その内部において、ソフトウェアを以って、前記計測装
置１０の各機能手段を実現している。

検出スイッチ１の出力は、入出力ボート２６ａを介して
マイクロコンピュータ２６に取り込まれ、その情報は、
立下り検出手段１１と立上り検出手段１２とに供給され
る（第１図）。両者の各出力はタイマ手段１３に供給さ
れ、後述の如く、前者は、タイマ手段１３のタイムセッ
ト動作に使用される一方、後者は、タイマ手段１３にセ
ットされた所定の時間経過後に発生したか否かによって
、正規のパルス信号か否かを判別され、正規のパルス信
号であれば、後続のパルス計測手段１４に送り込んで計
数の対象とされる。

かかる構成のパルスカウント装置の動作を、第３図のフ
ローチャートを参照して説明すれば、次のとおりておる
。

回転円板２１か回転して、その周上に形成された歯形２
１ａ、２１ａ・・・か近接スイッチ１を通過すると、近
接スイッチ１からは、１個の歯形２１ａに対応して１個
のパルスが出力されるから、このパルス信号の立上りと
立下りの両タイミング毎に第３図の制御プログラムを起
動する。このプログラム起動手段は、周知の、マイクロ
コンピュータ２６の割込機構が使用できる。

制御プログラムが起動されると、まず、パルス信号の立
上りで起動されたのか、立下りて起動されたのかの判断
を行ないく制御プログラムのステップ（１）、以下、単
にく１）と記す）、後者であれば、現在時刻↑を読んで
、ｔ′として記憶する（５）。このことは、正規のパル
ス信号列の入力（第４図（Δ））に対して、パルスの立
下りＡ１の発生時刻をｔ′として記′臘することを意味
する。

パルス信号の立上り時点においては（１）、現在時刻↑
を読んで（２）、先きに記′臘したｔ′との時間差１−
１−が所定時間Ｔより大きいか否かを判断しく３）、所
定時間Ｔ経過後であれば計数動作を実行するが（４）、
そうでなければ、計数動作をすることなくプログラムを
終了する。すなわち、立下りＡ１後の最初の立上りＡ２
に対して（第４図（Ａ＞）、その発生時刻ｔがプログラ
ムで設定される所定時間Ｔ経過後であればカウンタが動
作するので、このときのＴを、正規のパルス信号の最高
発生周期に対応する時間より若干短く設定することによ
って、立上りＡ２を以って、正規のパルス信号として、
その計数を行なうことができるものである。以下同様に
、立下りＡ３において所定時間下の設定が行なわれ、次
の立上りへ４においてパルス計数が行なわれる如く、動
作を続行することができる。

而して、回転円板２１に機械的振動が付加された結果、
誤パルス信号が入力された場合を考えると（第４図（Ｂ
））、正規のパルス信号の立下りＡ１から所定時間Ｔ経
過後の最初の立上りＡ２は、前述の如く、正規のパルス
として計数の対象となるが、その後の立下りＢ１は誤パ
ルスによるものである。制御プログラムは、これに対し
ても応答して起動されるから、そのときの時刻ｔか七−
として記憶される。誤パルスは、機械的振動によるもの
であるから、その俊、微少時間をおいて、立上りＢ２を
呈し、制御プログラムは、これに対しても応答するけれ
ども、立上りＢ２は直前の８１からの時間間隔か微少で
おり、したがって、その発生時刻ｔは、立下りＢ１の発
生時刻ｔ′から所定時間Ｔの経過後でないため、立上り
Ｂ２に対する計数動作が行なわれることはない。

同様に、後続する誤パルスの立下りＢ３に対しても所定
時間Ｔの設定が行なわれるか、その後の誤パルスの立上
りＢ４は無視される。

最終の立下りＡ３に対しても所定時間下の設定か行なわ
れるが、それに続く立上りＡ４は、所定時間下経過後の
最初の立上りでおるから、これは、正規のパルスとして
計数の対象となる。

以下、全く同様の動作を繰り返すことによって、立下り
から所定時間Ｔ内に発生する誤パルスの立上りと、所定
時間Ｔ以後に発生する正規パルスの立上りとを確実に弁
別できるので、後者のみを計数の対象とすることかでき
るもので必る。

このようにして計数された正規のパルスの数が所定値に
到達したら、入出力ポート２６ａを介してサーボアンプ
２７に制御信号を送り、所定の制御を実行すればよい。

このとき、正規パルスに対する計数動作には、何ら遅れ
要素が導入されてないから、前記制御信号の発信に至る
までの応答性は、充分な高速性を維持することができる
。

ここで、第１図のブロック系統図と第３図の制御プログ
ラムとを対比するに、第１図の立下り検出手段１１と立
上り検出手段］２とが、第３図の、プログラムを起動せ
しめるための割込機構とステップ（１）とに対応し、以
下、タイマ手段１３がステップ（２）（３）（５）に、
パルス計測手段１４がステップ（４）に、それぞれ、対
応するもので必る。

以上の説明においては、パルス信号源として、作用片と
しての回転円板２１と、検出器としての近接スイッチ１
との組合ぜを例示したか、その他の組合ぜ、たとえ［ま
、機械的ドッグとリミットスイッチ、光路じゃへい仮と
光スィッチ、磁性片と磁気感応スイッチ等の任意の組合
せとしても、何ら、差し支えない。また、測定すべき機
械的変位量として円テーブル２０の回転角度を例示した
が、その他の任意の機域量の変位を測定対象とすること
もてきること（ユ勿論である。

ざらにまた、この実施例においては、計測装置１０を、
マイクロコンピュータ２６内のソフトウェアによって実
用したものとしたが、その全部または一部をハードウェ
アによって構成することもできる。たとえば、入力パル
ス信号の立下りで、所定時間Ｔを設定するタイマをセッ
トし、その常開接点で、入力パルス信号の立上りを検知
して計数するカウンタの入力端子を開閉するとともに、
カウンタの計数動作完了を待って前記タイマをリセット
する、あるいは、入力パルス信号の立下りから立上りま
での時間を計測するクロックパルスカウンタを設け、入
力パルス信号の立上り時に、その内容を、所定時間Ｔに
相当する定数を記ｌしている定数カウンタの内容と比較
して、両者の大小によって、計測用カウンタの入力回路
に挿入したゲートを開閉することも可能でおる。

発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、検出器の出力た
るパルス信号の立下りと立上りとを、それぞれ、検出す
る立下り検出手段と立上り検出手段とを設け、それらの
出力をタイマ手段を介してパルス計測手段に導き、パル
ス信号の立下りから所定時間経過後の最初の立上りを以
ってパルスの計数を行なうようにすることによって、前
記パルス計測手段の動作が、前記所定時間内に発生する
誤パルスに対しては全く応答せず、所定時間経過後に発
生ずる正規パルスに対しては正確に、高速に応答する如
くに制御することかできるので、誤パルスを計数するこ
とによる誤計測のおそれをイ１効に排除できるばかりで
なく、正規パルスに対する応答性の劣化のおそれもない
という優れた効果がある。

加えて、立下り検出手段と立上り検出手段とタイマ手段
とからなるパルス信号処理は、簡単な構成で足るから、
コストも低１１にで済むという、実用上の効果もめる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は実施例を示し、第１図は全体ブロ
ック系統図、第２図は使用状態におけるハードウェア、
構成説明図、第３図は制郭プログラムのフローヂャート
、第４図は動作説明図で、同図（Ａ）は正常時、（Ｂ）
は誤パルスの混入時を示す。 １・・・検出器 １１・・・立下り検出手段 １２・・・立上り検出手段 ］３・・・タイマ手段 １４・・・パルス計測手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）機械量の所定の変位を検出し、これに対応してパル
   ス信号を発生する検出器と、前記パルス信号の立上りを
   検出する立上り検出手段と、前記パルス信号の立下りを
   検出する立下り検出手段と、前記立上り検出手段と立下
   り検出手段との出力によって前記パルス信号の計数の要
   否を制御するタイマ手段と、前記パルス信号の立下りか
   ら所定時間経過後の最初の立上りを以ってパルスの計数
   を行なうパルス計測手段とからなるパルスカウント装置
   。