(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の回転に同期したエンコーダ信号を出力するロータリ型インクリメンタルエンコーダと、
前記インクリメンタルエンコーダから出力された前記エンコーダ信号をカウントするカウント手段と、
停電時に前記インクリメンタルエンコーダ及び前記カウント手段の電源をバックアップするバックアップ電源回路とを具備し、機械装置を駆動するモータに取り付けられるアブソリュート型のエンコーダ装置であって、
前記カウント手段は最大カウント値が変更可能に構成されて、前記エンコーダ装置の座標と前記機械装置側の機械座標とが一致するように前記最大カウント値が変更されていることを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項２】
前記カウント手段は、通信線を通して入力される設定値変更信号に応じて前記最大カウント値が変更されるように構成されている請求項１に記載のエンコーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、最大カウント値の変更が可能なエンコーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアブソリュートエンコーダ等のエンコーダ装置では、ロータリ型インクリメンタルエンコーダから出力されるエンコーダ信号をカウントするカウント手段の最大カウント値が固定されている。すなわち従来のエンコーダ装置では、アップカウント時には、固定された最大カウント値までカウント手段がアップカウントをすると、その次のエンコーダ信号のアップカウントによりカウント手段がリセットされ、ダウンカウント時にはカウント手段のカウント値が０になると、その次のエンコーダ信号のダウンカウントにより最大カウント値がプリセットされるカウント手段を有している。そしてアブソリュートエンコーダでは、停電時においてもエンコーダ装置を動作可能な状態に保持するためのバックアップ電源回路を備えている。
【０００３】
一般的に、汎用のエンコーダ装置を用いる場合には、エンコーダ装置が取付けられるモータの回転によって駆動される機械装置の移動量が最大になったときに（例えば機械装置がターンテーブルであれば１回転したときに）、エンコーダ装置のカウント手段のカウント値が最大カウント値になるような態様でエンコーダ装置が用いられることはほとんどない。一般的には、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すエンコーダ座標と装置の機械座標の関係に示されるように、エンコーダ座標と機械装置の機械座標の位置データの０点を合わせ、エンコーダの最大カウント値（位置データ）の範囲内で、駆動される装置の移動量が最大値に達するようにしている。そのために駆動装置側でエンコーダ座標と装置座標のずれ分αを考慮してエンコーダから出力される位置データを処理している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の通り、従来のエンコーダ装置では、最大カウント値が固定された値であるため、一般的にはエンコーダ装置のカウント手段のカウント値が最大カウント値になるような態様でエンコーダ装置が用いられていないことが多く、そのため機械装置側では、エンコーダ座標と装置座標とが一致していないことを前提にして、信号処理を行う必要があった。
【０００５】
またアブソリュートエンコーダでは、電源が停電したり電源を遮断した後に、再度電源を投入したときに、バックアップしている位置データを出力する。しかしながら機械装置にバックアップ機能が設けられていない場合には、図２（Ｃ）に示すように装置側ではアブソリュートエンコーダから出力された位置データが０になった時点を機械座標の位置データが０になった時点と認識して制御を開始してしまうため、図２の次回基準位置から右側の次回始動位置のある領域において、正常な制御ができなくなるおそれがあった。これを避けるために、従来は機械装置側にも位置データのバックアップ機能を持たせている。
【０００６】
本発明の目的は、最大カウント値の変更が可能なエンコーダ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明が改良の対象とするエンコーダ装置は、回転軸の回転に同期したエンコーダ信号を出力するロータリ型インクリメンタルエンコーダと、このインクリメンタルエンコーダから出力されたエンコーダ信号をカウントするカウント手段とを具備している。エンコーダ装置がアブソリュート型のエンコーダ装置であれば、停電時にインクリメンタルエンコーダ及びカウント手段の電源をバックアップするバックアップ電源回路を具備する。なおここでエンコーダ信号とは、インクリメンタルエンコーダから出力された信号を単純に波形整形した信号でもよいが、この信号を逓倍した信号であってもよい。
【０００８】
本発明のエンコーダ装置では、カウント手段として最大カウント値が変更可能に構成されたカウント手段を用いる。本発明によれば、最大カウント値を変えることにより、エンコーダ装置の最大カウント値または最大位置データ（エンコーダの座標）とモータによって駆動される装置側の最大移動量または最大位置データ（機械座標）とを一致させることができるので、機械装置側の信号処理が容易になる。特に、アブソリュート型のエンコーダ装置では、停電後及び電源遮断後の再投入時の位置データ（カウント値）は、常に機械装置の適正な位置データを示している。そのため機械装置側に位置データのバックアップ機能を持たせる必要がなくなる。
【０００９】
最大カウント値の変更方法は任意であるが、通信線を通して入力される設定値変更信号に応じて最大カウント値を変更できるようにカウント手段を構成してもよい。このようにするとエンコーダ装置を分解することなく簡単に設定値の変更ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明をアブソリュート型のエンコーダ装置に適用した実施の形態の一例の構成を示すブロック図である。この実施の形態のアブソリュート型のエンコーダ装置１は、エンコーダ装置１が取付けられる回転軸の回転に同期して回転軸が１回転する間に予め定めた数のエンコーダ信号を出力するロータリ型のインクリメンタルエンコーダ２と、カウント手段３と、バックアップ電源回路７と、通信制御回路８とを備えている。カウント手段３は、波形整形回路４と、カウンタ５と、デジタルコンパレータ６とから構成される。
【００１１】
まずインクリメンタルエンコーダ２は、光学式のインクリメンタルエンコーダでも、また磁気式のインクリメンタルエンコーダでもよく、原理及び構造は任意である。インクリメンタルエンコーダ２は、９０度位相が異なる正弦波状の二種類の信号を出力する。
【００１２】
これら二種類の信号は、波形整形回路４に入力されて波形整形され、矩形波状のエンコーダ信号Ａ及びエンコーダ信号Ｂに変換される。９０度位相の異なるエンコーダ信号Ａ及びエンコーダ信号Ｂは、カウンタ５にそれぞれ入力される。カウンタ５は、エンコーダ信号Ａ及びエンコーダ信号Ｂの一方の信号により回転軸の回転方向を判別し、判別した回転方向に応じて他方の信号をアップカウントまたはダウンカウントするように構成されている。デンジタルコンパレータ６は、カウンタ５でカウントできる最大カウント値以下の設定値（カウント手段３の変更可能な最大カウント値）とカウンタ５のカウント値とを比較する。デジタルコンパレータ６は、カウンタ５のカウント値がアップカウントにより設定値になるとリセット信号をカウンタ５に出力する。そしてカウンタ５は、リセット指令を受け取った後に、次のアップカウントをする際に入力されるエンコーダ信号の電圧レベルの変化でリセットされ、カウント値が０にリセットされる。ダウンカウントの際には、カウンタ５のカウント値が０になったときにデジタルコンパレータ６がカウンタ５にプリセット信号を与える。そして次のダウンカウントをする際に入力されるエンコーダ信号の電圧レベルの変化で、カウンタ５には前述の設定値と同じ値のプリセット値がプリセットされる。このプリセット値は、デジタルコンパレータ６のメモリ部に設定値がメモリされるのと同時にカウンタ５のメモリ部に予めメモリされる。そしてプリセット動作が行われると、メモリ部から読み出されたプリセット値がカウンタ５にカウント値としてプリセットされる。
【００１３】
この例では、デジタルコンパレータ６で比較の基準となる設定値及びカウンタ５にプリセットされるプリセット値は、通信線９ｂと通信制御回路８を通して入力される設定値変更信号により設定される。なお図１の例では、設定値変更信号の入力によりデジタルコンパレータ６とカウンタ５のメモリ部に設定値及びプリセット値がそれぞれメモリされる。そしてこの例では、設定値及びプリセット値がカウント手段３の最大カウント値となる。
【００１４】
バックアップ電源回路７は、停電時にインクリメンタルエンコーダ２及びカウント手段３の電源をバックアップする。そのため、停電時及び電源遮断時においても、インクリメンタルエンコーダ２及びカウント手段３は動作状態にあり、外部からの力によって回転軸が回転したときでも、回転軸の適正な位置がカウンタ５のカウント値として保持されている。
【００１５】
通信制御回路８は、図示しない通信線を通して送られてくるリクエスト信号に応じてカウンタ５のカウント値（位置データ）を通信線９ａに出力する。この図では、通信線９ａ及び９ｂを２本だけ図示してあるが、実際にはこれらの通信線９ａ，９ｂの他に指令を受信する通信線等がある。なお、通信の方式や通信線の本数は限定されるものではない。
【００１６】
カウンタ５及びデジタルコンパレータ６からなるカウント手段３は、ハードウエア及びソフトウエアのいずれによっても構成することができる。このエンコーダ装置１を使用する者が、駆動装置の機械座標（最大移動量または位置データ）とアブソリュート型のエンコーダ装置１の座標（カウント値または位置データ）とを一致させるために、通信線９ｂ及び通信制御回路８を介して設定値変更信号をカウント手段３に入力することにより、設定値及びプリセット値が変更され、カウンタ５でカウントできる（カウンタ５がリセットされる）最大カウント値が変更される。その結果、設定後のアブソリュート型のエンコーダ装置１の最大カウント値または最大位置データ（エンコーダ装置の座標）とモータによって駆動される機械装置側の最大移動量または最大位置データ（機械座標）とが一致し、停電後及び電源遮断後の電源再投入時においても、エンコーダ装置１にメモリされている位置データ（カウント値）は、常に機械装置の適正な位置データを示すことになる。そのため機械装置側にバックアップ機能を持たせる必要性がなくなる。
【００１７】
上記例では、設定値及びプリセット値を外部から設定値変更信号を入力して変更する構成を採用しているが、設定値を変更するための変更調整機構をエンコーダ装置１自体が装備していてもよいのは勿論である。また上記例は、本発明をアブソリュート型のエンコーダ装置に適用した例であるが、本発明は非アブソリュート型即ちインクリメンタル型のエンコーダ装置にも適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、カウント手段の最大カウント値を変えることにより、エンコーダ装置の座標とモータによって駆動される機械装置側の機械座標とを一致させることができる利点ある。そのため特に、停電後及び電源遮断後の電源再投入時においても、アブソリュート型のエンコーダ装置は常に機械装置の適正な位置データを保持することになり、機械装置側にバックアップ機能を持たせる必要がなくなる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明をアブソリュート型のエンコーダ装置に適用した実施の形態の一例の構成を示すブロック図である。
【図２】  従来のアブソリュート型のエンコーダ装置の問題点を説明するために用いる図である。
【符号の説明】
１  アブソリュート型のエンコーダ装置
２  インクリメンタルエンコーダ
３  カウント手段
４  波形整形回路
５  カウンタ
６  デジタルコンパレータ
７  バックアップ電源回路
８  通信制御回路
９  通信線
【図１】
0004163803.tif 000002
【図２】
0004163803.tif 000003