JP2021025973A5 - - Google Patents

Description

本発明のエンコーダ装置は、検出ユニットと、前記検出ユニットに対向して配置され、前記検出ユニットに対して相対的に回転可能なスケールと、前記検出ユニットから出力された出力信号を処理して、基準位置に対する前記スケールの相対位置を求めることで、前記スケールの絶対位置を検出する処理部と、を備え、前記処理部は、前記検出ユニットに対する前記スケールの相対的な回転に伴って変化する、回転軸線に対する前記スケールの所定方向のずれ量が、閾値以下となる位置を、前記基準位置に設定する設定処理を実行することを特徴とする。

本発明の位置検出方法は、検出ユニットに対向して配置されたスケールが、前記検出ユニットに対して相対的に回転可能であり、前記検出ユニットから出力された出力信号を取得し、前記スケールの絶対位置を求める位置検出方法であって、前記検出ユニットに対する前記スケールの相対的な回転に伴って変化する、回転軸線に対する前記スケールの所定方向のずれ量が、閾値以下となる位置を、前記スケールの絶対位置を検出するための基準位置に設定する設定処理を行い、前記設定処理を行った後、取得した前記出力信号を処理して前記基準位置に対する前記スケールの相対変位を求めることで、前記スケールの絶対位置を求めることを特徴とする。

図４（ａ）は、実施形態に係るエンコーダ装置のスケール２の平面図である。図４（ｂ）は、スケール２のパターン４０を示す模式図である。図４（ａ）に示すように、中心線Ｃ１の延びる方向、即ち図３（ａ）の回転軸線Ｃ０の延びる方向に見て、スケール２の基材２Ａは、中心線Ｃ１を中心とする円環状に形成されている。なお、基材２Ａの形状はこれに限定するものではなく、回転軸線Ｃ０の延びる方向に見て、例えば円盤形状であってもよい。検出ユニット７_１，７_２に読み取らせるためのパターン４０は、回転軸線Ｃ０の延びる方向に見て、中心線Ｃ１を中心に円環状に基材２Ａに配置されている。

即ち、検出ユニット７_２が出力する出力信号Ｓ_２には、周期パターン４１の検出に応じた第１検出信号である検出信号Ｓ１_２と、周期パターン４２の検出に応じた第２検出信号である検出信号Ｓ２_２とが含まれている。

次に、処理ユニット６０は、絶対位置ＡＢＳ１又はＡＢＳ２と、絶対位置ＡＢＳとに基づき、ずれ量ΔＤを算出する（Ｓ１０３）。ここで、ずれ量ΔＤは、偏心量に含まれるＲＹ方向の偏心成分の大きさであり、０又は正の値である。ずれ量ΔＤの測定方法は、別途、レーザ変位計などを用いて測定してもよいが、本実施形態では、絶対位置ＡＢＳ１又はＡＢＳ２と、絶対位置ＡＢＳとを用いる。例えば、処理ユニット６０は、絶対位置ＡＢＳ１又はＡＢＳ２と、絶対位置ＡＢＳとの差分を、ずれ量ΔＤとして算出する。なお、ずれ量ΔＤの算出方法は、これに限定するものではない。このように、処理ユニット６０は、所定タイミングで一対の検出ユニット７_１，７_２から取得した出力信号Ｓ_１，Ｓ_２に基づいて、ずれ量ΔＤを求める。

Claims (16)

1. 検出ユニットと、
   前記検出ユニットに対向して配置され、前記検出ユニットに対して相対的に回転可能なスケールと、
   前記検出ユニットから出力された出力信号を処理して、基準位置に対する前記スケールの相対位置を求めることで、前記スケールの絶対位置を検出する処理部と、を備え、
   前記処理部は、
   前記検出ユニットに対する前記スケールの相対的な回転に伴って変化する、回転軸線に対する前記スケールの所定方向のずれ量が、閾値以下となる位置を、前記基準位置に設定する設定処理を実行することを特徴とするエンコーダ装置。
2. 前記処理部は、
   前記設定処理において、前記ずれ量が前記閾値を超える位置に前記スケールが回転している場合には、前記ずれ量が前記閾値以下となる位置まで前記スケールが回転するのを待ってから、前記基準位置を設定することを特徴とする請求項１に記載のエンコーダ装置。
3. 前記スケールは、周期パターンを含み、
   前記検出ユニットが出力する前記出力信号には、前記周期パターンの検出に応じた検出信号が含まれており、
   前記処理部は、前記検出信号を処理して、前記スケールの相対変位を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンコーダ装置。
4. 前記スケールは、互いに異なる周期を有する第１周期パターン及び第２周期パターンを含み、
   前記検出ユニットが出力する前記出力信号には、前記第１周期パターンの検出に応じた第１検出信号、及び前記第２周期パターンの検出に応じた第２検出信号が含まれており、
   前記処理部は、前記第１検出信号又は前記第２検出信号を処理して、前記スケールの相対変位を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンコーダ装置。
5. 前記処理部は、
   前記設定処理において、前記第１検出信号及び前記第２検出信号を処理してバーニア信号を生成し、前記バーニア信号を用いて、前記基準位置を設定することを特徴とする請求項４に記載のエンコーダ装置。
6. 前記回転軸線を挟んで配置された一対の前記検出ユニットを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
7. 前記処理部は、
   前記一対の検出ユニットから取得した前記出力信号に基づいて、前記ずれ量を求めることを特徴とする請求項６に記載のエンコーダ装置。
8. 第１部材と、
   第２部材と、
   前記第１部材に対して前記第２部材を相対的に回転駆動する駆動機構と、
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載のエンコーダ装置と、を備え、
   前記検出ユニットが前記第１部材および前記第２部材の一方に設けられ、
   前記スケールが前記第１部材および前記第２部材の他方に設けられることを特徴とする駆動装置。
9. 前記駆動機構を制御する制御部を更に備え、
   前記制御部は、前記設定処理において、前記ずれ量が前記閾値を超える場合には、前記ずれ量が前記閾値以下となるように、前記第２部材が前記第１部材に対して相対的に回転するよう前記駆動機構を制御することを特徴とする請求項８に記載の駆動装置。
10. 第１リンクと、
    第２リンクと、
    前記第１リンクに対して前記第２リンクを相対的に回転駆動する駆動機構と、
    請求項１乃７のいずれか１項に記載のエンコーダ装置と、を備え、
    前記検出ユニットが前記第１リンクおよび前記第２リンクの一方に設けられ、
    前記スケールが前記第１リンクおよび前記第２リンクの他方に設けられることを特徴とするロボット装置。
11. 前記駆動機構を制御する制御部を更に備え、
    前記制御部は、前記設定処理において、前記ずれ量が前記閾値を超える場合には、前記ずれ量が前記閾値以下となるように、前記第２リンクが前記第１リンクに対して相対的に回転するよう前記駆動機構を制御することを特徴とする請求項１０に記載のロボット装置。
12. 警告を発する警告部を更に備え、
    前記制御部は、前記ずれ量が前記閾値を超える場合、前記警告部に警告を発生させることを特徴とする請求項１１に記載のロボット装置。
13. 検出ユニットに対向して配置されたスケールが、前記検出ユニットに対して相対的に回転可能であり、前記検出ユニットから出力された出力信号を取得し、前記スケールの絶対位置を求める位置検出方法であって、
    前記検出ユニットに対する前記スケールの相対的な回転に伴って変化する、回転軸線に対する前記スケールの所定方向のずれ量が、閾値以下となる位置を、前記スケールの絶対位置を検出するための基準位置に設定する設定処理を行い、
    前記設定処理を行った後、取得した前記出力信号を処理して前記基準位置に対する前記スケールの相対変位を求めることで、前記スケールの絶対位置を求めることを特徴とする位置検出方法。
14. 前記スケール及び前記検出ユニットが関節に配置されたロボットアームを用意し、
    請求項１３に記載の位置検出方法により求めた前記スケールの絶対位置の情報に基づいて前記ロボットアームを動作させて、物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
15. 請求項１３に記載の位置検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
16. 請求項１５に記載のプログラムを記録した、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体。