(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアスケール内に複数のＺ相を備え、通信による位置情報伝達を行うインクリメンタルリニアスケールにおいて、位置カウント情報の他にＺ相の位置情報を伝達するデータフレームを、ステータスフィールドとデータフィールドで構成し、前記ステータスフィールドを、スタートビットとデリミッタの間にＺ相検出回数カウント情報とエラーステータスおよびＺ相検出フラグを設けて構成するとともに、前記データフィールドを、位置カウント情報とＺ相の位置情報とで構成したことを特徴とするインクリメンタルリニアスケールの位置情報通信データフレーム構成方法。
【請求項２】
Ｚ相を検知するごとにＺ相検出タイミングに同期した位置カウンタの値を保持しておき、現在の位置カウント値と併せて伝達する請求項１に記載のインクリメンタルリニアスケールの位置情報通信データフレーム構成方法。
【請求項３】
Ｚ相を検知するごとにＺ相の位置情報のカウント値をリセットし、リニアスケールのパルスを検出するたびにパルス数をカウントして、現在の位置とＺ相の位置の相関を検知する請求項１に記載のインクリメンタルリニアスケールの位置情報通信データフレーム構成方法。
【請求項４】
電源投入してから最初のＺ相を検知したかどうかの情報をＺ相検出フラグで伝達する請求項２または請求項３に記載のインクリメンタルリニアスケールの位置情報通信データフレーム構成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォーマットインクリメンタルリニアスケールにおけるＺ相情報のカウント方法と通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリーエンコーダやリニアスケールから他の機器への位置情報伝達方法として以下に挙げる方式がある。
パルス波方式Ａ相、Ｂ相、Ｚ相信号をそれぞれ矩形波で送る。
ｓｉｎ波方式Ａ相、Ｂ相信号の代わりにｓｉｎ波、ｃｏｓ波をアナログ信号として送る、通信方式位置情報を数値に変換してシリアル通信により送信する。
この中でパルス波方式とｓｉｎ波方式はＡ相、Ｂ相、Ｚ相の信号それぞれに配線が必要となるが通信方式の場合は省配線で情報を伝達する事ができる。
通信方式の位置情報は通信方式に位置情報のカウンタを持たせてあり、エンコーダやリニアスケールの位置が変化して１つのパルスをカウントするとカウンタの数値を１つ変化させる。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平０９−５１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ロータリーエンコーダの場合は回転盤上に設定したＺ相のパルスを読むため１回転あたりＺ相を１回検出するので位置情報のカウンタ値の上限を１周の分解能に設定して、Ｚ相が通過するごとにカウント値をリセットし０にする。この場合にロータリーエンコーダのＺ相の位置もカウンタの数値を見れば判断がつくのでカウンタは一つでよい。
【０００４】
またアブソリュートリニアスケールの場合はリニアスケールの絶対位置情報を感知するため、位置情報のカウンタも１つでよい。
【０００５】
しかしながら、インクリメンタルリニアスケールの場合はＺ相の位置が任意の位置、設定間隔、個数で設定されるので、位置情報のカウンタ１つではＺ相情報まで網羅する事ができないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の位置情報通信データフレーム構成方法は、リニアスケール内に複数のＺ相を備え、通信による位置情報伝達を行うインクリメンタルリニアスケールにおいて、位置カウント情報の他にＺ相の位置情報を伝達するデータフレームを、ステータスフィールドとデータフィールドで構成し、前記ステータスフィールドを、スタートビットとデリミッタの間にＺ相検出回数カウント情報とエラーステータスおよびＺ相検出フラグを設けて構成するとともに、前記データフィールドを、位置カウント情報とＺ相の位置情報とで構成する。
請求項２に記載の位置情報通信データフレーム構成方法は、Ｚ相を検知するごとにＺ相検出タイミングに同期した位置カウンタの値を保持しておき、現在の位置カウント値と併せて伝達する。
請求項３に記載の位置情報通信データフレーム構成方法は、Ｚ相を検知するごとにＺ相の位置情報のカウント値をリセットし、リニアスケールのパルスを検出するたびにパルス数をカウントして、現在の位置とＺ相の位置の相関を検知する。
請求項４に記載の位置情報通信データフレーム構成方法は、電源投入してから最初のＺ相を検知したかどうかの情報をＺ相検出フラグで伝達する。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載のインクリメンタルリニアスケールの位置情報通信データフレーム構成方法によれば、リニアスケールを使用する機器においてＺ相信号を利用した制御である原
点復帰やＺ相通過タイミングのカウントやＺ相間の位置カウント数値のチェック機能に利用する事が可能となる。
【０００８】
請求項２に記載のインクリメンタルリニアスケールの位置情報通信データフレーム構成方法によれば、直前に通過したＺ相での位置カウント値を保持しておいて現在の位置カウント値と併せて伝達するため、各Ｚ相間の位置カウント数を確認することが可能となり、Ｚ相間の距離およびカウント数が既知である場合に検出したＺ相間のカウント数と既知の距離が適合するかを比較する事で、位置カウンタの誤検出を判断する事が可能となる。
【０００９】
請求項３に記載のインクリメンタルリニアスケールの位置情報通信データフレーム構成方法によれば、各Ｚ相を基点としてＺ相からの一定距離ごとに処理を変化させる処理に利用する事ができる。
【００１０】
請求項４に記載のインクリメンタルリニアスケールの位置情報通信データフレーム構成方法によれば、電源を投入してから最初のＺ相を検知したか否かをＺ相検出フラグで確認できるため、通信の受信先においてＺ相カウント値がＺ相を指し示す値であるかの判別をつける事ができる。これによりＺ相カウント値を使用の可否の判断が可能となり、Ｚ相カウント値の誤使用を防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本願発明は、リニアスケール内に複数のＺ相を備え、通信による位置情報伝達を行うインクリメンタルリニアスケールにおいて、位置カウント情報の他にＺ相の位置情報を伝達するデータフレームを、ステータスフィールドとデータフィールドで構成し、前記ステータスフィールドを、スタートビットとデリミッタの間にＺ相検出回数カウント情報とエラーステータスおよびＺ相検出フラグを設けて構成するとともに、前記データフィールドを、位置カウント情報とＺ相の位置情報とで構成したことを特徴とするインクリメンタルリニアスケールの位置情報通信データフレーム構成方法である。
【実施例１】
【００１２】
図１においてリニアスケール１は位置信号の検出を行う位置トラック２の他にＺ相信号を検出するＺ相トラック３を有し、検出した位置信号をカウントする位置カウンタ４とＺ相信号発生時に位置カウンタの値を保持するＺ相カウンタ５によりリニアスケール１の位置情報を保持する。リニアスケール１は通信機能により位置カウンタ４とＺ相カウンタ５の情報を他の機器に送信する。図２に示すようにＺ相カウンタ５ではＺ相信号が通過した際のＺ相検出タイミング７に同期して位置カウンタ４の位置カウント値を転送して次のＺ相信号を検出するまで値を保持する。また図３および図４に示すように逆方向に動作して位置をカウントした際にも同様に次のＺ相信号を検出するまでＺ相カウンタ５はＺ相カウント値を保持する。
【００１３】
ここで、電源投入直後には位置管理ができないためにＺ相信号が発生する位置を通過する前では、Ｚ相カウンタ５の値が正しくＺ相の位置を示さない。このため、図２および図４に示すように、Ｚ相を一度通過したか否かを確認する判断を行い、最初のＺ相検出タイミング７でＺ相検出フラグ８に反映させる。これを通信により他の機器に伝達する事で通信を受けた機器はＺ相の通過完了もしくは未完了を判断する。
【００１４】
Ｚ相トラック３に複数個のＺ相を有する場合について次に示す。この場合に図２、および図４に示すようにＺ相信号をカウントするＺ相カウンタ５の値が何処のＺ相信号を検出した際の情報かを判断するために、Ｚ相検出回数カウンタ９でＺ相検出タイミング７ごとにカウントを行う。
【００１５】
また絶対位置を管理しないため、電源投入直後には位置カウンタ４の値を０としてカウントを行って位置情報を作成するが、取り付ける機器によっては機器の原点（機械原点）があり、機械原点でリニアスケールの位置カウント値が０となることが好ましい場合がある。このため図２および図４に示すように、起動後に位置カウント値のカウンタリセット１０を行う機能を有し、スイッチやセンサーなどの入力により停止時にカウンタリセット１０を行い位置カウンタ４、Ｚ相カウンタ５、Ｚ相検出フラグ８、Ｚ相検出回数カウンタ９の状態を初期値に戻す。
【実施例２】
【００１６】
以下、実施例２について、実施例１と異なる内容についてのみ述べる。
【００１７】
図５に示すように位置信号のカウントを行う位置カウンタ４とＺ相カウンタ５を有し、Ｚ相カウンタ５は、位置信号を検出する毎にカウントを行いＺ相カウンタ５に保持するとともに図６に示すようにＺ相検出タイミング７に同期してＺ相カウンタ５をリセットする。位置カウンタ４とＺ相カウンタ５の各カウント値は通信により他の機器に伝達する。
【実施例３】
【００１８】
図７にリニアスケール１から送信する通信データ１１の実施例を示す。Ｚ相検出フラグ８およびＺ相検出回数カウンタ９の各情報はステータスフィールド１２に格納し、位置カウンタ４およびＺ相カウンタ５はデータフィールド１３の中に格納し、一度に他の機器に対してシリアル送信する。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明のインクリメンタルリニアスケールの位置情報カウント方式は、インクリメンタルリニアスケールを使用する機器においてＺ相情報を使用した制御などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１におけるＺ相とＺ相の位置と位置カウンタとの相関関係を示す説明図（進行方向＋）
【図２】本発明の実施例１におけるＺ相位置カウンタの時系列にそったカウント値の推移の説明図（進行方向＋）
【図３】本発明の実施例１におけるＺ相とＺ相の位置と位置カウンタとの相関関係を示す説明図（進行方向−）
【図４】本発明の実施例１におけるＺ相位置カウンタの時系列にそったカウント値の推移の説明図（進行方向−）
【図５】本発明の実施例２におけるＺ相の位置とＺ相位置カウンタとの相関関係を示す説明図
【図６】本発明の実施例２におけるＺ相位置カウンタの時系列にそったカウント値の推移の説明図
【図７】本発明の実施例３におけるＺ相位置情報を含むリニアスケール通信データにおけるフォーマットの説明図
【符号の説明】
【００２１】
１  リニアスケール
２  位置トラック
３  Ｚ相トラック
４  位置カウンタ
５  Ｚ相カウンタ
６  位置カウント上限値
７  Ｚ相検出タイミング
８  Ｚ相検出フラグ
９  Ｚ相検出回数カウンタ
１０  カウンタリセット
１１  通信データ
１２  ステータスフィールド
１３  データフィールド
【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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