(57)【要約】【課題】所定の信号調整が行なわれないでエンコーダが稼動するのを防いで、信号調整の信頼性を確保し、エンコーダ本来の性能を実現する。【解決手段】スケール１０と、スケール１０に対して相対変位可能な検出ヘッド２０と、外部との通信手段３６とを備え、該通信手段３６に接続された外部装置（パソコン５０）による信号調整が可能とされた外部調整型エンコーダにおいて、スケール１０に対して検出ヘッド２０が相対変位するのに伴って検出される複数の正弦波上の検出信号における振幅、オフセット、位相差の信号調整の実施の有無をメモリ３８に記憶し、信号調整が未実施の場合は、エンコーダからの位置情報を入力してフィードバック制御を行う制御装置４６に知らせる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スケールと、スケールに対して相対変位可能な検出ヘッドと、外部との通信手段とを備え、
該通信手段に接続された外部装置による信号調整が可能とされた外部調整型エンコーダにおいて、
スケールに対して検出ヘッドが相対変位するのに伴って検出される複数の正弦波上の検出信号における振幅、オフセット、位相差の信号調整の実施の有無をメモリに記憶し、
信号調整が未実施の場合は、エンコーダからの位置情報を入力してフィードバック制御を行う制御装置に知らせるようにしたことを特徴とする外部調整型エンコーダ。
【請求項２】
前記メモリが、振幅調整の実施の有無とオフセット及び位相差調整の実施の有無を区別して記憶するようにし、
振幅調整とオフセット及び位相差調整がいずれも未実施である時は、信号未調整であることを制御装置に知らせ、振幅調整のみ実施され、オフセット及び位相差調整が未実施である時は、オフセット及び位相差調整が未実施であることを制御装置に知らせるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の外部調整型エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スケールと、スケールに対して相対変位可能な検出ヘッドと、外部との通信手段とを備え、該通信手段に接続された外部装置による信号調整が可能とされた外部調整型エンコーダに係り、特に、リニアエンコーダ、ロータリエンコーダ、リニアゲージ等に用いるのに好適な、信号調整の実施の有無を容易に知ることが可能な外部調整型エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
位置や速度制御が必要な装置、例えば工作機械等では、フィードバックセンサとして、リニアエンコーダやロータリエンコーダ等が一般的に使用されている。
【０００３】
このリニアエンコーダやロータリエンコーダは、スケールと、スケールに対して相対変位可能な検出ヘッドとで構成されている。特に、図１に例示するようなセパレートタイプのエンコーダ（図１はリニアエンコーダの例）では、スケール１０と検出ヘッド２０が分離されており、所定の位置関係で装置に組み付け、その後、オシロスコープ６０等により信号調整を行なうのが一般的である。図１において、２２はケーブル、２４は出力コネクタである。
【０００４】
一方、発明者は、特許文献１で、図２に示す如く、オシロスコープを使用することなく、パソコン５０等の外部装置により信号調整を行なうことが可能な外部調整型エンコーダを提案した。
【０００５】
この外部調整型エンコーダでは、
（１）例えば光電素子でなる検出器３０の出力をＡ／Ｄ変換器３２でＡ／Ｄ変換し、
（２）ＣＰＵ３４が、このＡ／Ｄ変換結果を取り込み、
（３）通信手段３６により外部装置（パソコン５０）にＡ／Ｄ変換データ（生データ）を送信し、
（４）外部装置（パソコン５０）で算出された誤差（補正データ）を通信手段３６によりＣＰＵ３４に取り込み、
（５）取り込んだ補正データをメモリ３８に保存し、
（６）取り込んだ補正データにより誤差補正回路４０で信号を補正した後、
（７）内挿回路４２で内挿して、
（８）通信手段４４により制御装置（例えばサーボアンプ）４６に出力するようにしている。
【０００６】
この方法によれば、オシロスコープ等の信号確認手段を用いることなく、厳密な信号調整が可能である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３３０７号公報（図６、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような外部調整型のエンコーダであっても、信号異常等のアラーム検知回路で検出されない信号状態で位置検出が可能な範囲内であれば、装置に組み付けた後の信号調整を実施せず、補正データが取付け後の最適値に更新されていなくても、エラーにならず、最適な調整がなされているか否か（所定の性能、精度が実現できているか否か）不明となり、調整誤差による精度の悪化、あるいは、エラー検出までの十分なマージンを確保できないという問題点を有していた。
【０００９】
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、所定の信号調整が行なわれない状態でエンコーダが稼動するのを防いで、信号調整の信頼性を確保し、エンコーダ本来の性能を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、スケールと、スケールに対して相対変位可能な検出ヘッドと、外部との通信手段とを備え、該通信手段に接続された外部装置による信号調整が可能とされた外部調整型エンコーダにおいて、スケールに対して検出ヘッドが相対変位するのに伴って検出される複数の正弦波状の検出信号における振幅、オフセット、位相差の信号調整の実施の有無をメモリに記憶し、信号調整が未実施の場合は、エンコーダからの位置情報を入力してフィードバック制御を行う制御装置に知らせるようにして、前記課題を解決したものである。
【００１１】
ここで、前記メモリが、振幅調整の実施の有無とオフセット及び位相差調整の実施の有無を区別して記憶するようにし、振幅調整とオフセット及び位相差調整がいずれも未実施である時は、信号未調整であることを制御装置に知らせ、振幅調整のみ実施され、オフセット及び位相差調整が未実施である時は、オフセット及び位相差調整が未実施であることを制御装置に知らせるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エンコーダの出力により、信号調整が実施されたかどうかを確認することができる。従って、信号調整を実施しないままエンコーダが稼動されるのを防ぐことができる。又、信号調整を実施していない場合は、制御装置に知らされるので、所定性能が出ない状態や調整誤差が大きい状態が無くなり、信号調整の信頼性を確保して、エンコーダ本来の性能を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
本発明の第１実施形態は、図３に示す如く、図２に示した従来例と同様の構成のリニアエンコーダにおいて、メモリ３８内に調整実行フラグを設け、この調整実行フラグの状態により、信号調整の実施の有無を知ることができるようにしたものである。
【００１５】
前記調整実行フラグは、初期状態ではクリアされており、パソコン５０からの信号調整実行コマンドでセットされる。
【００１６】
以下、図４を参照して作用を説明する。
【００１７】
ステップＳ１で電源がＯＮとなると、ステップＳ２で、メモリ３８内の調整実行フラグがセットされているか否かをチェックする。工場出荷状態で信号調整されておらず、調整実行フラグがパソコン５０からの信号調整実行コマンドでセットされていない場合には、ステップＳ３に進み、信号未調整エラー信号を、通信手段４４を介して制御装置４６へシリアル通信で出力する。これにより制御装置４６側で、エラー表示し、パソコン５０を用いた信号調整を実施させるようにする。
【００１８】
一方、ステップＳ２で調整実行フラグがセットされており、信号調整済みであると判断される時は、ステップＳ４で通常動作に入る。
【００１９】
なお、エンコーダを高精度で使用したい場合、（１）信号振幅、（２）オフセット、（３）位相差等の厳密な信号調整が必要である。エンコーダの信号調整を行なわないと、システムを動作させることができない。しかしながら、信号調整の中で、（１）信号振幅の調整だけでも行なうことができれば、エンコーダの精度は補償できなくても、システムが動作できる状態にすることが可能である。
【００２０】
そこで、本発明の第２実施形態では、図５に示す如く、メモリ３８内に、信号調整フラグとして２種類のフラグ「調整実行フラグＡ」、「調整実行フラグＢ」を設け、通信手段４４を介して制御装置４６に、「信号未調整エラー」（信号調整されていない状態）信号、又は、「信号未調整ワーニング」（信号振幅のみ実施された状態）信号をシリアル通信で出力すると共に、ＣＰＵ３４から検出器３０に対するゲイン設定を可能とし、少なくともシステムが動作する状態まで調整できるような機能を設ける。
【００２１】
前記調整実行フラグＡ及びＢは、工場出荷状態で信号調整がされていない場合にはクリアされたままとなっている。
【００２２】
以下、図６を参照して作用を説明する。
【００２３】
ステップＳ１１で電源がＯＮとされると、ステップＳ１２で、仮調整としての振幅調整が済んでいることを示す調整実行フラグＡがセットされているか否かを判定する。
【００２４】
ステップＳ１２で調整実行フラグＡがセットされていないと判定された場合には、ステップＳ１３に進み、信号未調整エラー信号を、通信手段４４を介して制御装置４６にシリアル通信で出力する。次いでステップＳ１４で、制御装置４６から信号調整実行コマンドを送信し、図７に例示するような信号振幅調整（ゲイン設定）を実行する。ここで、任意の地点にあるリニアエンコーダの信号振幅は、信号のゲイン設定を行なうことで調整可能である。
【００２５】
ステップＳ１４終了後、ステップＳ１５で、パソコン５０から信号調整実行コマンドを送信して、調整実行フラグＡをセットする。
【００２６】
ステップＳ１５終了後、又はステップＳ１２で調整実行フラグＡが既にセットされていると判定された時には、ステップＳ１６に進み、本格調整であるオフセットや位相差等の厳密な信号調整が実施されたことを示す調整実行フラグＢがセットされているか否かを判定する。判定結果が否であり、振幅調整は済んでいるが、オフセットや位相差等の厳密な信号調整が済んでいない場合には、ステップＳ１７に進み、信号未調整ワーニング信号を、通信手段４４を介して制御装置４６にシリアル通信で出力し、必要に応じて、パソコン５０での信号調整を実施させ、パソコン５０から信号調整コマンドを送信して、調整実行フラグＢをセットする。
【００２７】
ステップＳ１７終了後、又はステップＳ１６の判定結果が正で調整実行フラグＢもセットされていると判定された時には、ステップＳ１８に進み、通常動作に入る。
【００２８】
本実施形態においては、調整実行フラグＡがセットされていない時には、制御装置４６と通信して、振幅調整を行なうようにしたので、少なくともシステムが動作する状態まで、自動で調整できる。
【００２９】
更に、自動的にシステムが動作する状態に調整することが可能であれば、リニアエンコーダの移動が必要な他の信号調整の全ての項目を自動調整することもできるようになり、信号調整がされていない状態を無くすことができる。
【００３０】
前記実施形態においては、いずれも、信号未調整エラー信号やワーニング信号を、通信手段４４を介して制御装置４６へシリアル通信で出力するようにしていたが、信号未調整エラー信号やワーニング信号を直接、制御装置４６へ入力するように構成することも可能である。この場合、信号未調整エラー信号やワーニング信号を直接制御装置のエラー信号入力端子に接続するので、制御装置４６とリニアエンコーダのシリアル通信におけるプログラムを変更することなく利用可能であるという利点がある。
【００３１】
なお、前記実施形態においては、リニアエンコーダを例にとって説明していたが、本発明の適用対象は、これに限定されず、リニアエンコーダ以外にロータリーエンコーダ、リニアゲージ等にも同様に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】セパレート型リニアエンコーダで信号調整を行なっている状態の一例を示す斜視図
【図２】特許文献１で発明者が提案した外部調整型リニアエンコーダの構成を示すブロック図
【図３】本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図
【図４】同じく作用を示す流れ図
【図５】本発明の第２実施形態の構成を示すブロック図
【図６】同じく作用を示す流れ図
【図７】同じく信号振幅調整方法を示す図
【符号の説明】
【００３３】
１０…スケール
２０…検出ヘッド
３０…検出器
３２…Ａ／Ｄ変換器
３４…ＣＰＵ
３６、４４…通信手段
３８…メモリ
４０…誤差補正回路
４２…内挿回路
４６…制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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