CN114555290A - 旋转定位装置 - Google Patents

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Abstract

一种旋转定位装置，其可将旋转角度高精度地定位在目标角度位置。旋转定位装置(100)具备外壳(101)；可以以旋转构件轴线(103)为中心旋转，将其至少一部分收容在外壳(101)内的旋转构件(102)；和设置在外壳(101)上的至少1个传感器(104)，其中，沿着旋转构件(102)的圆周方向在旋转构件(102)上作为一体形成具有多个刻度的刻度尺(105)，至少1个传感器(104)基于多个刻度检测由旋转构件(102)的旋转产生的角度变化量，旋转构件(102)基于角度变化量定位在目标角度位置。

Description

旋转定位装置
技术领域
本发明涉及一种可将旋转角度高精度地定位在目标角度位置的旋转定位装置。
背景技术
旋转定位装置，一般来说，具有输入马达等的驱动力的输入轴和安装用于积载机床的加工工件等的旋转工作台的输出轴，通过由安装在输入轴、输出轴上的编码器等角度检测器检测由旋转工作台的旋转产生的角度变化量，并以检测出的角度变化量为基础控制驱动器及马达，使旋转工作台旋转定位在目标角度位置。
在专利文献1中公开了一种滚子转塔凸轮指示装置，该滚子转塔凸轮指示装置包括滚子齿轮和滚子齿轮凸轮，滚子齿轮和滚子齿轮凸轮分别设置成可绕相互地立体交叉的2根旋转轴线旋转并相互地啮合。在此滚子转塔凸轮指示装置中，将作为旋转角度检测器的编码器由附件固定在外壳上，由联结器将编码器的输入轴不能相对旋转地连接到滚子齿轮的滚子齿轮轴上，由编码器检测滚子齿轮轴的旋转。由编码器进行的检测值表示滚子齿轮的旋转停止位置，即分度位置。
在专利文献2中公开了一种旋转工作台装置，该旋转工作台装置具备搭载工件的圆工作台；支承圆工作台的旋转轴；可旋转地支承旋转轴的框架；和收容在框架和旋转轴之间的马达。如果使马达驱动，则圆工作台相对于框架与旋转轴一起以旋转轴的轴线为中心旋转，将其角度位置分度。旋转轴是如下的结构:由2个轴构件构成，将2个轴构件在使它们的轴线一致的状态下组合，由螺钉构件进行了连结。在框架和旋转轴之间存在环状的空间部，在空间部设置马达、推力轴承、径向轴承、旋转检测器。旋转检测器具备用于检测旋转轴的旋转量的编码器和由编码器检测的被检测件，设置在框架上的编码器检测另行设置在旋转轴的一方的轴构件上的被检测件，基于来自编码器的检测信号检测旋转轴的旋转量。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本特开2000-158293号公报
专利文献2:日本特开2010-99789号公报
专利文献3:日本特开2006-98392号公报
专利文献4:日本特开2011-99802号公报
专利文献5:日本特开2011-99804号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1的滚子转塔凸轮指示装置中，因为外加了编码器，所以存在编码器的体积量、滚子转塔凸轮指示装置的尺寸大型化、进而高成本化的问题。另外，在外加了编码器的情况下，因为在连接编码器的输入轴和滚子齿轮轴之际的组装时，编码器的输入轴的旋转轴线和滚子齿轮轴的旋转轴线之间产生偏移，即所谓的偏心，受到由此偏心产生的组装误差的影响，所以存在着在由编码器检测出的滚子齿轮的角度变化量上产生误差，进而在滚子齿轮的目标角度位置也产生误差这样的问题。另外，滚子齿轮通常成为空心，但在外加了编码器的情况下，在构造上，由于空心的一方的开口堵塞，所以存在不能经空心贯通线缆，液压零部件等这样的问题。
在专利文献2的旋转工作台装置中，尽管旋转轴由2个轴构件构成，将2个轴构件在使它们的轴线一致的状态组合，但因为与对比文件1同样，在将2个轴构件组合之际的组装时产生偏心，另外，在将被检测件另行设置在旋转轴的一方的轴构件上之际的组装时也产生偏心，受到由这些偏心产生的组装误差的影响，所以存在如下的问题:在由旋转检测器检测出的旋转轴的角度变化量上产生误差，进而在旋转轴的目标角度位置也产生误差。另外，存在如下的问题:在旋转轴上另行设置了轴承的轨道面，由在另行设置轨道面之际的组装时的组装误差在由旋转检测器检测出的旋转轴的角度变化量上产生误差，进而在旋转轴的目标角度位置也产生误差。
因此，本发明的目的是提供一种旋转定位装置，其解决上述问题，可将旋转角度高精度地定位在目标角度位置。
为了解决课题的手段
根据本发明的1个观点是一种旋转定位装置，其具备外壳；可以以旋转构件轴线为中心旋转，将上述旋转构件的至少一部分收容在上述外壳内的旋转构件；和设置在上述外壳上的至少1个传感器，其特征在于，沿着上述旋转构件的圆周方向在上述旋转构件上作为一体形成具有多个刻度的刻度尺，上述至少1个传感器基于上述多个刻度检测由上述旋转构件的旋转产生的角度变化量，上述旋转构件基于上述角度变化量定位在目标角度位置。
根据本发明的一具体例，在旋转定位装置中，上述刻度尺相对于上述旋转构件轴线在放射方向或相对于上述旋转构件轴线在平行方向作为一体形成在上述旋转构件上。
根据本发明的一具体例，在旋转定位装置中，在上述外壳上设置了至少1个座部，上述至少1个传感器的各个以划定各传感器的位置及各传感器和上述刻度之间的间隙的方式设置在其对应的座部。
根据本发明的一具体例，在旋转定位装置中，上述至少1个座部经传感器法兰设置在上述外壳上。
根据本发明的一具体例，在旋转定位装置中，在上述传感器法兰上设置了用于使上述旋转构件的至少一部分通过的旋转构件孔，上述旋转构件孔的中心轴线与上述旋转构件轴线整齐排列。
根据本发明的一具体例，在旋转定位装置中，上述至少1个座部是沿着上述旋转构件的圆周方向设置的2个以上的座部；上述2个以上的座部设置成从上述旋转构件轴线起的距离相等，且邻接的座部之间的距离相等；上述至少1个传感器是2个以上的传感器，上述2个以上的传感器的各个设置在上述2个以上的座部的任一个上。
根据本发明的一具体例，上述旋转定位装置还具备用于相对于上述外壳支承上述旋转构件的旋转的轴承，上述轴承的轨道面作为一体形成在上述旋转构件上。
根据本发明的一具体例，在旋转定位装置中，上述刻度尺作为一体形成在收容在上述外壳内的上述旋转构件的部分上。
根据本发明的一具体例，在旋转定位装置中，上述旋转构件是输出轴，在上述输出轴的端部设置了旋转工作台，上述刻度尺作为一体形成在与上述旋转工作台邻接的上述输出轴的部分上。
根据本发明的一具体例，在旋转定位装置中，上述旋转构件是输入轴；上述旋转定位装置还具备输出轴，该输出轴可以以输出轴线为中心旋转，沿着上述输出轴的圆周方向设置了传递机构；上述输出轴通过上述输入轴与上述传递机构接触，能与上述输入轴的旋转相伴地旋转。
发明的效果
根据本发明，旋转定位装置能高精度地检测旋转构件的角度变化量，进而将旋转构件高精度地定位在目标角度位置。
此外，本发明的其它的目的，特征及优点，将从与附图有关的以下的本发明的实施例的记载明确。
附图说明
图1是将作为本发明的一实施方式的刻度尺相对于旋转构件轴线在放射方向作为一体形成的旋转定位装置的剖视图。
图2是作为本发明的另外的实施方式的将刻度尺相对于旋转构件轴线在平行方向作为一体形成的旋转定位装置的剖视图。
图3是作为本发明的另外的实施方式将刻度尺相对于旋转构件轴线在平行方向作为一体形成的旋转定位装置的一部分剖视图。
图4A是图1的实施方式的旋转定位装置的立体图。
图4B是图1的实施方式的旋转定位装置的内部的立体图。
图4C是在图1的实施方式的旋转定位装置中的传感器的立体图。
图4D是从在图1的实施方式的旋转定位装置中的传感器法兰的上方及下方看的立体图。
图4E是在图1的实施方式的旋转定位装置中的传感器法兰的仰视图。
图5A是图2的实施方式的旋转定位装置的立体图。
图5B是图2的实施方式的旋转定位装置的内部的立体图。
图5C是在图2的实施方式的旋转定位装置中的传感器的立体图。
图5D是从在图2的实施方式的旋转定位装置中的传感器法兰的上方及下方看的立体图。
图5E是在图2的实施方式的旋转定位装置中的传感器法兰的仰视图。
图6A是作为本发明的另外的实施方式的将刻度尺相对于旋转构件轴线在放射方向作为一体形成的旋转定位装置的内部的一部分立体图。
图6B是作为本发明的另外的实施方式的将刻度尺相对于旋转构件轴线在平行方向作为一体形成的旋转定位装置的内部的一部分立体图。
图7A是图2的实施方式的旋转定位装置的内部的立体图。
图7B是图2的实施方式的旋转定位装置的一部分剖视图。
图8A是表示基于本发明的相对于指令位置的定位精度的图。
图8B是表示基于以往技术的相对于指令位置的定位精度的图。
图9A是基于本发明的旋转定位装置的剖视图。
图9B是基于以往技术的旋转定位装置的剖视图。
图10A是一带自我校正功能的角度检测器的示意图。
图10B是表示由图10A的带自我校正功能的角度检测器的各传感器进行的相对于刻度编号的定位精度的图。
图10C是表示由图10A的带自我校正功能的角度检测器算出的相对于刻度编号的自我校正值的图。
图10D是另外的带自我校正功能的角度检测器的示意图。
图11A是作为本发明的一实施方式的定位控制方法的图。
图11B是作为本发明的另外的实施方式的定位控制方法的图。
具体实施方式
为了实施发明的方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明，但本发明不限定于这些实施例。
首先参照图1～图3，对作为基于本发明的几个实施方式的旋转定位装置100进行说明。图1～图3表示旋转定位装置100的剖视图。旋转定位装置100具备外壳101；可以以旋转构件轴线103为中心旋转的旋转构件102；和设置在外壳101上的作为角度检测器的至少1个传感器104。在图1中，旋转构件102将全体收容在外壳101内，但也可以将旋转构件102的至少一部分收容在外壳101内。沿着旋转构件102的圆周方向在旋转构件102上作为一体形成具有多个刻度的刻度尺105。
刻度尺105的刻度，沿着旋转构件102的圆周方向，既可以如图1所示，相对于旋转构件轴线103在放射方向作为一体形成在旋转构件102上，也可以如图2所示，相对于旋转构件轴线103在平行方向作为一体形成在旋转构件102上。刻度既可以呈齿轮状地作为一体形成在旋转构件102上，也可以呈线状地刻在旋转构件102上。另外，刻度不仅可以是能在视觉上识别的刻度，也可以是能相对于传感器104将在刻度尺105中的规定的位置间隔作为1个刻度量的间隔来读取的刻度。刻度尺105也可以沿着旋转构件102之中的任何部分的圆周方向作为一体形成在旋转构件102上。例如，刻度尺105既可以如图1、图2所示形成在旋转构件102的下侧的部分上，也可以如图3所示形成在旋转构件102的上侧的部分上。另外，刻度尺105既可以如图1、图2所示形成在处于外壳101内的旋转构件102的部分上，也可以如图3所示形成在处于外壳101外的旋转构件102的部分上。
在旋转定位装置100中，在旋转构件102为输出轴的情况下，如图1～图3所示，在作为输出轴的旋转构件102的端部设置旋转工作台113。旋转工作台113，如果旋转构件102以旋转构件轴线103为中心旋转，则与其相伴地旋转。刻度尺105既可以如图1、图2所示作为一体形成在收容在外壳101内的作为输出轴的旋转构件102的部分上。刻度尺105也可以形成在旋转构件102的下侧的部分上，也可以形成在旋转构件102的上侧的部分上。通过将刻度尺105作为一体形成在作为输出轴的旋转构件102上，能高精度地检测旋转工作台113的角度变化量，而且能将旋转工作台113高精度地定位在目标角度位置。此外，也可以如图1～图3所示，在旋转构件102上也可以设置传递机构114，将来自输入轴的驱动力经传递机构114传递，使作为输出轴的旋转构件102旋转。另外，在旋转构件102上也可以设置传递机构114，将马达等驱动装置与旋转构件102直接连接，使旋转构件102旋转。
刻度尺105也可以作为一体形成在与旋转工作台113邻接的作为输出轴的旋转构件102的部分上。例如，刻度尺105也可以如图3所示作为一体形成在外壳101和旋转工作台113之间的作为输出轴的旋转构件102的部分上。通过将刻度尺105以与旋转工作台113邻接的方式作为一体形成在作为输出轴的旋转构件102上，还能高精度地检测旋转工作台113的角度变化量，而且能将旋转工作台113高精度地定位在目标角度位置。
传感器104只要能读取刻度尺105的刻度即可，特别是其原理不论。作为传感器104，例如，有光学式传感器、磁性传感器、线圈等。例如，在作为传感器104设置光学式传感器的情况下，为了使光的反射状态、透过状态变化，可以将呈线状地刻在旋转构件102上的刻度作为刻度来作为一体形成在旋转构件102上，在作为传感器104设置磁性传感器的情况下，为了使磁极变化，也可以将呈齿轮状地构成在旋转构件102上的刻度作为刻度来作为一体形成在旋转构件102上。传感器104，通过读取具有沿着旋转构件102的圆周方向作为一体形成在旋转构件102上的多个刻度的刻度尺105，基于多个刻度检测由旋转构件102的旋转产生的角度变化量。这样，通过将刻度尺105作为一体形成在旋转构件102上，能使由刻度尺105产生的偏心的影响变小，旋转定位装置100能高精度地检测旋转构件102的角度变化量，而且能将旋转构件102高精度地定位在目标角度位置。另外，能实现旋转定位装置100的紧凑化和零部件数量削减，成本也降低。
在外壳101上设置至少1个用于设置至少1个传感器104的座部106。在外壳101上，在设置2个以上的座部106的情况下，各座部106沿着旋转构件102的圆周方向设置，各座部106设置成从旋转构件102的旋转构件轴线103起的距离相等，且邻接的座部106之间的距离相等。各传感器104设置在2个以上的座部106的任一个上。此外，既可以在全部的座部106设置传感器104，也可以仅在任意的座部106设置传感器104。各传感器104设置在其对应的座部106，划定各传感器104的相对于旋转构件102的位置，并划定各传感器104和刻度尺105的刻度之间的间隙107(P)。由座部106保证间隙107(P)，另外，决定各传感器104的从旋转构件102的旋转构件轴线103起的距离。在设置2个以上的传感器104的情况下，决定邻接的2个传感器104之间的距离，保证用于各传感器104读取刻度尺105的刻度的位置(Q)。由此，将传感器104及刻度尺105相对于旋转构件102的旋转构件轴线103进行了定位，旋转定位装置100能高精度地检测旋转构件102的角度变化量，而且能将旋转构件102高精度地定位在目标角度位置。
旋转定位装置100，也可以还具备用于相对于外壳101支承旋转构件102的旋转的轴承111。轴承111的轨道面112，也可以如图1～图3所示，作为一体形成在旋转构件102上。由此，将传感器104、刻度尺105及轴承111相对于旋转构件102的旋转构件轴线103进行了定位，旋转定位装置100能高精度地检测旋转构件102的角度变化量，而且能将旋转构件102高精度地定位在目标角度位置。另外，与轨道面112对应的外壳101的部分的内径(D1)的中心轴线，如图1所示，与旋转构件102的旋转构件轴线103整齐排列。此外，在图1～图3中，作为轴承111设置了径向轴承111a、第一推力轴承111b及第二推力轴承111c，但轴承的形状不限定于此，只要轴承111的轨道面112作为一体形成在旋转构件102上即可。
图4A～图4E与图1的实施方式的旋转定位装置100有关，将旋转构件102作为输出轴，在作为输出轴的旋转构件102的端部设置旋转工作台113。具有多个大致相等间隔的刻度的刻度尺105沿着旋转构件102的圆周方向相对于旋转构件轴线103在放射方向作为一体形成在旋转构件102上。另外，旋转定位装置100也可以还具备可以以第二旋转构件轴线120为中心旋转的第二旋转构件119。在图4B的旋转定位装置100中，采用将旋转构件102作为输出轴将第二旋转构件119作为输入轴的滚子齿轮凸轮机构，第二旋转构件119是具有螺旋形状的凸轮肋的可以以第二旋转构件轴线120为中心旋转的凸轮，旋转构件102可以以与第二旋转构件轴线120正交的旋转构件轴线103为中心旋转。在旋转构件102上，沿着其圆周方向配置作为传递机构114的多个轴承。在第二旋转构件119上连接马达121，通过马达121进行驱动，使第二旋转构件119以第二旋转构件轴线120为中心旋转，将凸轮的输入扭矩经作为传递机构114的多个轴承向旋转构件102传递，使旋转构件102以旋转构件轴线103为中心旋转。作为传递机构114的多个轴承的各个也可以相对于第二旋转构件119的凸轮肋进行滚动接触，也可以是滚动从动件或凸轮从动件。另外，作为传递机构114的多个轴承的各个，既可以是具备轴构件、可沿着轴构件的外周面旋转的外环部等并在轴构件和外环部之间包括滚子等在内的滚动接触的轴承，也可以不包括滚子等的滑动接触的轴承。在此情况下，也可以将轴构件与旋转构件102直接嵌合。
在图4B中，作为输入轴的第二旋转构件119是鼓形凸轮，但也可以是圆筒形凸轮(cylindrical cam，barrel cam)、也可以是粗鼓形凸轮(globoidal cam)。另外，作为输入轴的第二旋转构件119和作为输出轴的旋转构件102采用外切的位置关系，但也可以根据作为输入轴的第二旋转构件119的凸轮的形状采用内切的位置关系。另外，在图4B的旋转定位装置100中采用了滚子齿轮凸轮机构，但只要是能将第二旋转构件119的输入扭矩经传递机构114向旋转构件102传递的结构即可，例如，也可以采用筒形凸轮机构，也可以采用齿轮机构。
至少1个座部106，也可以经图4D、图4E所示的传感器法兰108设置在外壳101上。即，传感器104经设置在传感器法兰108上的座部106设置在外壳101上。在图4C中，表示用于设置在传感器法兰108的座部106的传感器104的形状。在传感器法兰108上设置用于使旋转构件102的至少一部分通过的旋转构件孔109。旋转构件孔109的中心轴线110，如图1所示，与旋转构件102的旋转构件轴线103整齐排列。而且，与传感器法兰108对应的外壳101的部分的内径(D2)的中心轴线，如图1所示，也与旋转构件102的旋转构件轴线103整齐排列，其结果，与旋转构件孔109的中心轴线110也整齐排列。通过经传感器法兰108将传感器104设置在外壳101上，由传感器法兰108决定传感器104的位置，即使在旋转定位装置100的组装后，也容易调整传感器104的位置。传感器法兰108，划定从用于将传感器法兰108安装在外壳101上的传感器法兰108的安装面到设置在传感器法兰108上的传感器104的距离(A)，保证间隙107(P)。另外，传感器法兰108划定座部106的从旋转构件孔109的中心轴线110起的距离(B)，并划定旋转构件孔109的圆周方向的座部106的位置(C)，保证用于传感器104读取刻度尺105的刻度的位置(Q)。另外，在传感器法兰108上也可以设置线缆孔118，也可以将线缆经线缆孔118与传感器104连接，接收与由传感器104检测出的旋转构件102的旋转产生的角度变化量有关的信号。
如图1、图2所示，在外壳101上也可以设置密封法兰115，也可以由传感器法兰108和密封法兰115在它们之间设置传感器和线缆设置空间117。也可以在旋转构件102和传感器法兰108之间设置密封件116，以便润滑剂不进入传感器和线缆设置空间117，另外，也可以在旋转构件102和密封法兰115之间设置密封件116，将传感器和线缆设置空间117从外部空间隔离。
图5A～图5E与图2的实施方式的旋转定位装置100有关，大体与图4A～图4E相同，但如图5B所示，在将具有多个大致相等间隔的刻度的刻度尺105沿着旋转构件102的圆周方向相对于旋转构件轴线103在平行方向作为一体形成在旋转构件102上的方面不同。另外，按照形成的刻度尺105，如图5D、图5E所示，传感器法兰108的形状变更，如图5C所示，传感器104的形状变更。
在旋转定位装置100中，由于只要能检测由用于积载机床的加工工件等的旋转工作台113的旋转产生的角度变化量即可，所以也可以将刻度尺105作为一体形成在图4D、图5D所示的作为输入轴的第二旋转构件119上。在此情况下，如图6A、图6B所示，旋转定位装置100具备外壳101；可以以第二旋转构件轴线120为中心旋转的第二旋转构件119；和设置在外壳101上的作为角度检测器的至少1个传感器104。将具有多个刻度的刻度尺105沿着第二旋转构件119的圆周方向作为一体形成在第二旋转构件119上。刻度尺105的刻度，既可以沿着第二旋转构件119的圆周方向，如图6A所示，相对于第二旋转构件轴线120在放射方向作为一体形成在第二旋转构件119上，也可以如图6B所示，相对于第二旋转构件轴线120在平行方向作为一体形成在第二旋转构件119上。旋转定位装置100还具备可以以旋转构件轴线103为中心旋转的作为输出轴的旋转构件102，在作为输出轴的旋转构件102上沿着旋转构件102的圆周方向设置传递机构114，作为输出轴的旋转构件102，通过作为输入轴的第二旋转构件119与传递机构114接触，能与第二旋转构件119的旋转相伴地旋转。此外，在此情况下，不一定需要在旋转构件102上形成刻度尺105，另外也可以在旋转构件102和第二旋转构件119和的两方形成刻度尺105。
这样，通过将刻度尺105作为一体形成在输入轴上，能使旋转定位装置100的尺寸变小。另外，在输入轴和输出轴之间的角度传递精度好的情况下，能更低精度地将角度检测器设置在输出轴上。例如，在使输入轴和输出轴之间的减速比为16，使输出轴的目标定位精度为22bit(360°/222)的情况下，虽然在将角度检测器设置在输出轴上的情况下直接需要22bit的精度，但在将角度检测器设置在输入轴上的情况下，即使是4bit量(16＝24)这样的低精度，即，即使是18bit，也能实现同等的精度，能降低成本。
在图7A、图7B中表示图2的实施方式的旋转定位装置100的内部的扩大图。旋转定位装置100的尺寸与用途相应地变更，但即使是任何尺寸，也同样地将刻度尺105作为一体形成在旋转构件102上，仅是沿着旋转构件102的圆周方向设置传感器104，就能实现不受尺寸限制的旋转定位装置100。
在图8A中表示在旋转构件102和刻度尺105之间不存在偏心的情况下的相对于指令位置的定位精度的例，在图8B中表示在旋转构件102和刻度尺105之间存在偏心的情况下的相对于指令位置的定位精度的例。这是通过将刻度尺105作为一体形成在旋转构件102上，定位精度相对于作为输出轴的旋转构件102的目标角度位置即指令位置从最大约800arcsec(弧秒)到最大约200arcsec改善了约600arcsec的具体例。
在图9A中表示在将刻度尺105作为一体形成在收容在外壳101内的旋转构件102的部分上，并将传感器104设置在外壳101内的传感器和线缆设置空间117中的情况下的旋转定位装置100的剖视图。在图9B中表示在外加了角度检测器的情况下的旋转定位装置。在图9B的旋转定位装置中，作为角度检测器的外加编码器122经安装基座123固定在外壳上，经编码器套管124及延长法兰125将嵌合轴126与输出轴连接。另一方面，在图9A的旋转定位装置100中，因为将传感器104设置在以往在结构上一直成为死角的空间中，形成刻度尺105，所以与以往比较，能将旋转定位装置100进行紧凑化，进而能实现零部件数量削减，成本也降低。
旋转定位装置100，作为角度检测器，也可以采用在专利文献3～5中公开的那样的带自我校正功能的角度检测器。根据图10A所示的那样的带1个自我校正功能的角度检测器，在其结构上，将多个传感器104沿着旋转构件102的圆周方向配置，通过多个传感器104的各个读取沿着旋转构件102的圆周方向相对于旋转构件轴线103在放射方向作为一体形成在旋转构件102上的具有多个刻度的刻度尺105，并基于多个刻度检测由旋转构件102的旋转产生的角度变化量。在图10B中表示根据由多个传感器104的各个检测出的角度变化量算出的相对于刻度编号的定位精度。基于由多个传感器104的各个检测出的角度变化量，算出将图10C所示的角度误差除去的校正曲线。而且，通过从成为代表的1个传感器104的角度变化量减去基于此校正曲线的角度误差，能算出由旋转工作台113的旋转产生的真实的角度变化量。这样，通过采用带自我校正功能的角度检测器，能高精度地检测旋转工作台113的角度变化量，而且能将旋转工作台113高精度地定位在目标角度位置。此外，在图10A中传感器的数量是8个，但只要是2个以上即可。
另外，根据图10D所示的那样的另外的带自我校正功能的角度检测器，在其结构上，将多个传感器104沿着旋转构件102的圆周方向配置，通过多个传感器104的各个读取沿着旋转构件102的圆周方向相对于旋转构件轴线103在平行方向作为一体形成在旋转构件102上的具有多个刻度的刻度尺105，并基于多个刻度检测由旋转构件102的旋转产生的角度变化量。在图10D所示的那样的带自我校正功能的角度检测器中，也能得到与图10B、图10C同样的结果。此外，在图10D中传感器的数量是5个，但只要是2个以上即可。
在图11A中表示由将刻度尺105作为一体形成在作为输出轴的旋转构件102上的旋转定位装置100进行的定位控制方法的例。在图11B中表示由将刻度尺105作为一体形成在作为输入轴的第二旋转构件119上的旋转定位装置100进行的定位控制方法的例。在旋转定位装置100中，如果输入轴如箭头的那样旋转，则传递输入轴的旋转角度，输出轴如箭头的那样旋转，与其相伴，旋转工作台113也旋转。作为角度检测器的传感器104，基于刻度尺105的多个刻度，检测由输出轴或输入轴的旋转产生的角度变化量，角度变化量作为用于旋转工作台113的定位的参照角度与驱动马达121的控制器或驱动器127通信。控制器或驱动器127与目标角度位置和参照角度之间的差相应地控制马达121，将旋转工作台113高精度地定位在目标角度位置。
上述记载是对特定的实施例进行的，但本发明不限于此，对本领域技术人员来说，显然能在本发明的原理和添加的权利要求的范围内进行各种变更及修正。
【符号的说明】
100:旋转定位装置
101:外壳
102:旋转构件
103:旋转构件轴线
104:传感器
105:刻度尺
106:座部
107:间隙
108:传感器法兰
109:旋转构件孔
110:中心轴线
111:轴承
111a:径向轴承
111b:第一推力轴承
111c:第二推力轴承
112:轨道面
113:旋转工作台
114:传递机构
115:密封法兰
116:密封件
117:传感器和线缆设置空间
118:线缆孔
119:第二旋转构件
120:第二旋转构件轴线
121马达
122:外加编码器
123:安装基座
124:编码器套管
125:延长法兰
126:嵌合轴
127:控制器或驱动器。

Claims (10)

1.一种旋转定位装置，其具备外壳；可以以旋转构件轴线为中心旋转，将上述旋转构件的至少一部分收容在上述外壳内的旋转构件；和设置在上述外壳上的至少1个传感器，其特征在于，
沿着上述旋转构件的圆周方向在上述旋转构件上作为一体形成具有多个刻度的刻度尺，上述至少1个传感器基于上述多个刻度检测由上述旋转构件的旋转产生的角度变化量，上述旋转构件基于上述角度变化量定位在目标角度位置。
2.根据权利要求1所述的旋转定位装置，其特征在于，
上述刻度尺相对于上述旋转构件轴线在放射方向或相对于上述旋转构件轴线在平行方向作为一体形成在上述旋转构件上。
3.根据权利要求1或2所述的旋转定位装置，其特征在于，
在上述外壳上设置了至少1个座部，上述至少1个传感器的各个以划定各传感器的位置及各传感器和上述刻度之间的间隙的方式设置在其对应的座部。
4.根据权利要求3所述的旋转定位装置，其特征在于，
上述至少1个座部经传感器法兰设置在上述外壳上。
5.根据权利要求4所述的旋转定位装置，其特征在于，
在上述传感器法兰上设置了用于使上述旋转构件的至少一部分通过的旋转构件孔，上述旋转构件孔的中心轴线与上述旋转构件轴线整齐排列。
6.根据权利要求3～5中的任一项所述的旋转定位装置，其特征在于，
上述至少1个座部是沿着上述旋转构件的圆周方向设置的2个以上的座部；上述2个以上的座部设置成从上述旋转构件轴线起的距离相等，且邻接的座部之间的距离相等；上述至少1个传感器是2个以上的传感器，上述2个以上的传感器的各个设置在上述2个以上的座部的任一个上。
7.根据权利要求3～6中的任一项所述的旋转定位装置，其特征在于，
上述旋转定位装置还具备用于相对于上述外壳支承上述旋转构件的旋转的轴承，上述轴承的轨道面作为一体形成在上述旋转构件上。
8.根据权利要求3～7中的任一项所述的旋转定位装置，其特征在于，
上述刻度尺作为一体形成在收容在上述外壳内的上述旋转构件的部分上。
9.根据权利要求1～7中的任一项所述的旋转定位装置，其特征在于，
上述旋转构件是输出轴，在上述输出轴的端部设置了旋转工作台，上述刻度尺作为一体形成在与上述旋转工作台邻接的上述输出轴的部分上。
10.根据权利要求1～8中的任一项所述的旋转定位装置，其特征在于，
上述旋转构件是输入轴；上述旋转定位装置还具备输出轴，该输出轴可以以输出轴线为中心旋转，沿着上述输出轴的圆周方向设置了传递机构；上述输出轴通过上述输入轴与上述传递机构接触，能与上述输入轴的旋转相伴地旋转。
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