JP2022048006A - Rotary encoder, rotary encoder rotation angle error information output program, and rotary encoder rotation angle error information output method - Google Patents

Rotary encoder, rotary encoder rotation angle error information output program, and rotary encoder rotation angle error information output method Download PDF

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Abstract

To provide a rotary encoder capable of appropriately correcting an error of a rotation angle even if a change occurs in the error.SOLUTION: The rotary encoder includes angle sensors Sp, Sq and Sr for detecting angles that fluctuate according to the rotation of a rotary shaft, rotation angle acquisition units 121p, 121q and 121r for acquiring angle sensor detection angles of the rotary shaft based on the angles detected by the angle sensors Sp, Sq and Sr, and a rotation angle error calculation unit 121h for, based on a reference rotation angle indicating a reference value of the rotation angle of the rotary shaft calculated in a predetermined cycle and the angle sensor detection angles, calculating rotation angle error information indicating information used for correcting an error associated with the rotation of the rotary shaft. The rotation angle error calculation unit 121h records the rotation angle error information in a storage unit 121b.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、ロータリエンコーダ、ロータリエンコーダの回転角度誤差情報出力プログラム、ロータリエンコーダの回転角度誤差情報出力方法に関する。 The present invention relates to a rotary encoder, a rotary angle error information output program for a rotary encoder, and a rotation angle error information output method for a rotary encoder.

従来から、各種の制御機械装置において、モータなどの回転軸の位置や角度を検出するために用いられるロータリエンコーダが知られている。このようなロータリエンコーダに関する技術としては、例えば、以下のような制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この制御装置は、回転軸に取り付けられ回転位置に対応するパターン列が形成されたセンサマグネットと、上記パターン列を検出するホールＩＣ（Integrated Circuit）とを備える。この制御装置は、センサマグネットの回転位置ごとに設定された補正情報を用いてホールＩＣの出力を補正し、ステッピングモータの駆動制御を行う。 Conventionally, rotary encoders used for detecting the position and angle of a rotating shaft of a motor or the like in various control mechanical devices have been known. As a technique related to such a rotary encoder, for example, the following control device is known (see, for example, Patent Document 1). This control device includes a sensor magnet attached to a rotation shaft and forming a pattern sequence corresponding to a rotation position, and a Hall IC (Integrated Circuit) for detecting the pattern sequence. This control device corrects the output of the Hall IC using the correction information set for each rotation position of the sensor magnet, and controls the drive of the stepping motor.

特開２０１４－１２４０００号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-124000

ところで、ロータリエンコーダは、製造時のバラつきなどの要因によって、検出される回転角度に誤差（以下、角度誤差ともいう。）が含まれる。ロータリエンコーダは、出荷時に記録された角度誤差を用いて、稼働中に計測された回転角度の誤差を補正する。角度誤差は、ロータリエンコーダの長期間の稼働、使用環境（埃や温度）に応じて変化する。角度誤差が変化すると、出荷時に記録された角度誤差では、稼働中に計測された回転角度の誤差を正しく補正できないという問題がある。 By the way, in the rotary encoder, an error (hereinafter, also referred to as an angle error) is included in the detected rotation angle due to factors such as variation during manufacturing. The rotary encoder uses the angle error recorded at the time of shipment to correct the error of the rotation angle measured during operation. The angle error changes depending on the long-term operation of the rotary encoder and the usage environment (dust and temperature). When the angle error changes, there is a problem that the angle error recorded at the time of shipment cannot correctly correct the error of the rotation angle measured during operation.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、稼働中に計測される回転角度の誤差に変化が生じても適切に誤差を補正することができるロータリエンコーダを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a rotary encoder capable of appropriately correcting an error of a rotation angle measured during operation even if the error occurs. There is something in it.

上記目的を達成するために、本発明に係るロータリエンコーダは、回転軸の回転に応じて変動する所定の情報を検知する検出部と、前記検出部によって検知された情報に基づいて、前記回転軸の角度センサ検出角度を取得する回転角度取得部と、所定の周期で算出される前記回転軸の回転角度の基準値を示す基準回転角度と前記角度センサ検出角度とに基づいて、前記回転軸の回転に伴う誤差の補正に使用される情報を示す回転角度誤差情報を算出する回転角度誤差算出部と、を備え、前記回転角度誤差算出部は、所定の記憶装置に前記回転角度誤差情報を記録する。 In order to achieve the above object, the rotary encoder according to the present invention has a detection unit that detects predetermined information that fluctuates according to the rotation of the rotation shaft, and the rotation shaft based on the information detected by the detection unit. Based on the rotation angle acquisition unit that acquires the angle sensor detection angle of the angle sensor, the reference rotation angle indicating the reference value of the rotation angle of the rotation axis calculated in a predetermined cycle, and the angle sensor detection angle of the rotation axis. The rotation angle error calculation unit includes a rotation angle error calculation unit that calculates rotation angle error information indicating information used for correction of errors associated with rotation, and the rotation angle error calculation unit records the rotation angle error information in a predetermined storage device. do.

また、上記ロータリエンコーダにおいて、前記回転角度誤差算出部は、所定の速度で回転する前記回転軸が、基準角度の回転に要する時間を示す単位時間に基づいて基準回転角度を算出する。 Further, in the rotary encoder, the rotation angle error calculation unit calculates a reference rotation angle based on a unit time indicating the time required for the rotation axis rotating at a predetermined speed to rotate at a reference angle.

また、上記ロータリエンコーダにおいて、単位時間を経過したことを前記回転角度誤差算出部に通知するタイマー部を備え、前記回転角度誤差算出部は、前記タイマー部からの通知に応じて前記単位時間ごとに前記角度センサ検出角度を取得する。 Further, the rotary encoder includes a timer unit for notifying the rotation angle error calculation unit that a unit time has elapsed, and the rotation angle error calculation unit responds to a notification from the timer unit for each unit time. The angle sensor detection angle is acquired.

また、上記ロータリエンコーダにおいて、前記記憶装置は、前記基準回転角度ごとの前記回転角度誤差情報を格納し、前記回転角度誤差算出部は、所定の周期で前記回転角度誤差情報を算出して前記記憶装置に格納されている前記回転角度誤差情報を更新する。 Further, in the rotary encoder, the storage device stores the rotation angle error information for each reference rotation angle, and the rotation angle error calculation unit calculates the rotation angle error information at a predetermined cycle and stores the storage. The rotation angle error information stored in the device is updated.

また、上記ロータリエンコーダにおいて、前記所定の速度は、等速度である。 Further, in the rotary encoder, the predetermined speed is a constant speed.

上記目的を達成するために、本発明に係るロータリエンコーダの回転角度誤差出力プログラムは、ロータリエンコーダのコンピュータに、回転軸の回転に応じて変動する所定の情報を検知するステップと、検知された前記所定の情報に基づいて、前記回転軸の角度センサ検出角度を取得するステップと、所定の周期で算出される前記回転軸の回転角度の基準値を示す基準回転角度と前記角度センサ検出角度とに基づいて、前記回転軸の回転に伴う誤差の補正に使用される情報を示す回転角度誤差情報を算出するステップと、を実行させ、前記回転角度誤差情報を算出するステップでは、所定の記憶装置に前記回転角度誤差情報を記録する。 In order to achieve the above object, the rotation angle error output program of the rotary encoder according to the present invention has a step of detecting predetermined information that fluctuates according to the rotation of the rotation axis in the computer of the rotary encoder, and the detected step. Based on the predetermined information, the step of acquiring the angle sensor detection angle of the rotation axis, the reference rotation angle indicating the reference value of the rotation angle of the rotation axis calculated in a predetermined cycle, and the angle sensor detection angle Based on this, in the step of calculating the rotation angle error information indicating the information used for correcting the error due to the rotation of the rotation axis, and in the step of executing the step of calculating the rotation angle error information, a predetermined storage device is used. The rotation angle error information is recorded.

上記目的を達成するために、本発明に係るロータリエンコーダの回転角度誤差出力方法では、ロータリエンコーダのコンピュータが、回転軸の回転に応じて変動する所定の情報を検知するステップと、検知された前記所定の情報に基づいて、前記回転軸の角度センサ検出角度を取得するステップと、所定の周期で算出される前記回転軸の回転角度の基準値を示す基準回転角度と前記角度センサ検出角度とに基づいて、前記回転軸の回転に伴う誤差の補正に使用される情報を示す回転角度誤差情報を算出するステップと、を実行し、前記回転角度誤差情報を算出するステップでは、所定の記憶装置に前記回転角度誤差情報を記録する。 In order to achieve the above object, in the rotation angle error output method of the rotary encoder according to the present invention, the rotary encoder computer detects a predetermined information that fluctuates according to the rotation of the rotating shaft, and the detected step. Based on the predetermined information, the step of acquiring the angle sensor detection angle of the rotation axis, the reference rotation angle indicating the reference value of the rotation angle of the rotation axis calculated in a predetermined cycle, and the angle sensor detection angle Based on the step of calculating the rotation angle error information indicating the information used for correcting the error due to the rotation of the rotation axis, and the step of calculating the rotation angle error information, in a predetermined storage device. The rotation angle error information is recorded.

本発明に係るロータリエンコーダによれば、稼働中に計測される回転角度に含まれる誤差に変化が生じても適切に誤差を補正することができる。 According to the rotary encoder according to the present invention, even if the error included in the rotation angle measured during operation changes, the error can be appropriately corrected.

本発明の実施の形態に係るロータリエンコーダの構成を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the rotary encoder which concerns on embodiment of this invention. 図１に示すロータリエンコーダの構成を、シールドプレートを除いた状態で概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the rotary encoder shown in FIG. 1 in a state which removes a shield plate. 図２に示すロータリエンコーダの構成を、ケースを除いた状態で概略的に示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing the configuration of the rotary encoder shown in FIG. 2 with the case removed. 図３に示すロータリエンコーダの構成を、角度センサ支持基板を除いた状態で概略的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing the configuration of the rotary encoder shown in FIG. 3 in a state where the angle sensor support substrate is removed. 図３に示される角度センサ支持基板を下面側から見た図である。FIG. 3 is a view of the angle sensor support substrate shown in FIG. 3 as viewed from the lower surface side. 図４に示すロータリエンコーダのＡ－Ａ断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along the line AA of the rotary encoder shown in FIG. 図４に示すロータリエンコーダのＢ－Ｂ断面図である。It is BB sectional view of the rotary encoder shown in FIG. 図４に示すロータリエンコーダのＣ－Ｃ断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line CC of the rotary encoder shown in FIG. 図１に示すロータリエンコーダが備えるマイコンの機能的構成を概略的に示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram schematically showing a functional configuration of a microcomputer included in the rotary encoder shown in FIG. 1. 図１に示すロータリエンコーダにおいて回転角度誤差出力処理に用いられる回転角度誤差テーブルの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the rotation angle error table used for the rotation angle error output processing in the rotary encoder shown in FIG. 1. 図１に示すロータリエンコーダにおける回転角度誤差出力処理の一例を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows an example of the rotation angle error output processing in the rotary encoder shown in FIG.

本発明者は、ロータリエンコーダにおいて、主軸の複数回の回転（以下、複数回転ともいう。）にわたる回転角度（以下、主軸の回転角度ともいう。）を、主軸の回転に伴い減速回転する回転体の回転角度を取得することによって、特定し得ることを見出した。すなわち、ロータリエンコーダは回転体の回転角度を減速比で乗ずることにより、主軸の回転角度を特定することができる。ここで、特定可能な主軸の回転角度の範囲は、減速比に比例して増加する。例えば、減速比が５０であれば、ロータリエンコーダは主軸５０回転分の回転角度を特定することができる。 In the rotary encoder, the present inventor reduces the rotation angle (hereinafter, also referred to as the rotation angle of the spindle) over a plurality of rotations of the spindle (hereinafter, also referred to as a plurality of rotations) with the rotation of the spindle. It was found that it can be specified by acquiring the rotation angle of. That is, the rotary encoder can specify the rotation angle of the spindle by multiplying the rotation angle of the rotating body by the reduction ratio. Here, the range of the rotation angle of the identifiable spindle increases in proportion to the reduction ratio. For example, if the reduction ratio is 50, the rotary encoder can specify the rotation angle for 50 rotations of the main shaft.

一方、必要な回転体の分解能は、減速比に比例して小さくなる。例えば、減速比が１００であれば、主軸１回転あたり回転体に必要な分解能は３６０°／１００＝３．６°となり、±１．８°の検出精度が求められる。一方、減速比が５０の場合、主軸１回転あたり回転体に必要な分解能は３６０°／５０＝７．２°となり、±３．６°の検出精度が求められる。 On the other hand, the required resolution of the rotating body decreases in proportion to the reduction ratio. For example, if the reduction ratio is 100, the resolution required for the rotating body per rotation of the spindle is 360 ° / 100 = 3.6 °, and the detection accuracy of ± 1.8 ° is required. On the other hand, when the reduction ratio is 50, the resolution required for the rotating body per rotation of the spindle is 360 ° / 50 = 7.2 °, and the detection accuracy of ± 3.6 ° is required.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する各実施の形態、変形例では、同一又は同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。また、図面において歯車は歯部形状を省略して示す。また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the embodiments and modifications described below, the same or equivalent components and members are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted as appropriate. Further, the dimensions of the members in each drawing are shown in an appropriately enlarged or reduced size for easy understanding. In addition, some of the members that are not important for explaining the embodiment in each drawing are omitted and displayed. Further, in the drawings, the gears are shown by omitting the tooth shape. Also, terms including ordinal numbers such as 1st and 2nd are used to describe various components, but this term is used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and this term is used. The components are not limited by. The present invention is not limited to the present embodiment.

図１は、本発明の実施の形態に係るロータリエンコーダ２の構成を概略的に示す斜視図である。図２は、ロータリエンコーダ２の構成を、シールドプレート７を除いた状態で概略的に示す斜視図である。図２では、ロータリエンコーダ２のケース４及び角度センサ支持基板５が透過されて示される。図３は、ロータリエンコーダ２の構成を、ケース４を除いた状態で概略的に示す斜視図である。図３では、ロータリエンコーダ２の角度センサ支持基板５が透過されて示される。図４は、ロータリエンコーダ２の構成を、角度センサ支持基板５を除いた状態で概略的に示す平面図である。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a rotary encoder 2 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the rotary encoder 2 with the shield plate 7 removed. In FIG. 2, the case 4 of the rotary encoder 2 and the angle sensor support substrate 5 are transmitted and shown. FIG. 3 is a perspective view schematically showing the configuration of the rotary encoder 2 in a state where the case 4 is removed. In FIG. 3, the angle sensor support substrate 5 of the rotary encoder 2 is transmitted and shown. FIG. 4 is a plan view schematically showing the configuration of the rotary encoder 2 in a state where the angle sensor support substrate 5 is removed.

図５は、角度センサ支持基板５を下側から見た平面図である。図６は、ロータリエンコーダ２のＡ－Ａ断面図である。図７は、ロータリエンコーダ２のＢ－Ｂ断面図である。図８は、ロータリエンコーダ２のＣ－Ｃ断面図である。図９は、ロータリエンコーダ２が備えるマイコン１２１の機能的構成を概略的に示すブロック図である。以下、ロータリエンコーダ２の構造を具体的に説明する。 FIG. 5 is a plan view of the angle sensor support substrate 5 as viewed from below. FIG. 6 is a sectional view taken along the line AA of the rotary encoder 2. FIG. 7 is a sectional view taken along line BB of the rotary encoder 2. FIG. 8 is a sectional view taken along the line CC of the rotary encoder 2. FIG. 9 is a block diagram schematically showing the functional configuration of the microcomputer 121 included in the rotary encoder 2. Hereinafter, the structure of the rotary encoder 2 will be specifically described.

本実施の形態においては、説明の便宜上、ロータリエンコーダ２についてＸＹＺ直交座標系をもとに説明する。Ｘ軸方向は水平な左右方向に対応し、Ｙ軸方向は水平な前後方向に対応し、Ｚ軸方向は鉛直な上下方向に対応する。Ｙ軸方向及びＺ軸方向は夫々Ｘ軸方向に直交する。本実施の形態において、Ｘ軸方向を左側或いは右側と、Ｙ軸方向を前側或いは後側と、Ｚ軸方向を上側或いは下側ともいう。図１，２に示すロータリエンコーダ２の姿勢において、Ｘ軸方向における左側が左側であり、Ｘ軸方向における右側が右側である。また、図１，２に示すロータリエンコーダ２の姿勢において、Ｙ軸方向における手前側が前側であり、Ｙ軸方向における奥側が後側である。また、図１，２に示すロータリエンコーダ２の姿勢において、Ｚ軸方向における上側が上側であり、Ｚ軸方向における下側が下側である。Ｚ軸方向で上側から視た状態を平面視と、Ｙ軸方向で前側から視た状態を正面視と、Ｘ軸方向で左側から視た状態を側面視という。このような方向の表記はロータリエンコーダ２の使用姿勢を制限するものではなく、ロータリエンコーダ２は任意の姿勢で使用され得る。 In the present embodiment, for convenience of explanation, the rotary encoder 2 will be described based on the XYZ Cartesian coordinate system. The X-axis direction corresponds to the horizontal left-right direction, the Y-axis direction corresponds to the horizontal front-back direction, and the Z-axis direction corresponds to the vertical vertical direction. The Y-axis direction and the Z-axis direction are orthogonal to the X-axis direction, respectively. In the present embodiment, the X-axis direction is referred to as the left side or the right side, the Y-axis direction is referred to as the front side or the rear side, and the Z-axis direction is also referred to as the upper side or the lower side. In the posture of the rotary encoder 2 shown in FIGS. 1 and 2, the left side in the X-axis direction is the left side, and the right side in the X-axis direction is the right side. Further, in the posture of the rotary encoder 2 shown in FIGS. 1 and 2, the front side in the Y-axis direction is the front side, and the back side in the Y-axis direction is the rear side. Further, in the posture of the rotary encoder 2 shown in FIGS. 1 and 2, the upper side in the Z-axis direction is the upper side, and the lower side in the Z-axis direction is the lower side. The state viewed from the upper side in the Z-axis direction is referred to as a plan view, the state viewed from the front side in the Y-axis direction is referred to as a front view, and the state viewed from the left side in the X-axis direction is referred to as a side view. The notation in such a direction does not limit the usage posture of the rotary encoder 2, and the rotary encoder 2 can be used in any posture.

ロータリエンコーダ２は、例えば、モータ１の主軸１ａの複数回転にわたる回転角度を特定して出力するアブソリュート型のロータリエンコーダである。本発明の実施の形態では、ロータリエンコーダ２はモータ１のＺ軸方向の上側の端部に設けられている。本発明の実施の形態では、ロータリエンコーダ２は、平面視で略矩形状を有しており、正面視及び側面視で主軸１ａの延在方向である上下方向に薄い横長の矩形状を有している。つまり、ロータリエンコーダ２は上下方向よりも水平方向に長い偏平な直方体形状を有している。 The rotary encoder 2 is, for example, an absolute type rotary encoder that specifies and outputs a rotation angle over a plurality of rotations of the spindle 1a of the motor 1. In the embodiment of the present invention, the rotary encoder 2 is provided at the upper end portion of the motor 1 in the Z-axis direction. In the embodiment of the present invention, the rotary encoder 2 has a substantially rectangular shape in a plan view, and has a thin horizontally long rectangular shape in the vertical direction which is the extending direction of the spindle 1a in the front view and the side view. ing. That is, the rotary encoder 2 has a flat rectangular parallelepiped shape that is longer in the horizontal direction than in the vertical direction.

ロータリエンコーダ２は内部構造を収容する中空角筒状のケース４を備えている。ケース４は、少なくともモータ１の主軸１ａの一部、主軸ギア１０、第１中間ギア２０、第２中間ギア３０、第１副軸ギア４０、及び第２副軸ギア５０などを包囲する複数（例えば４つ）の外壁部４ａを含み、上側の端部が開蓋されている。 The rotary encoder 2 includes a hollow square tubular case 4 for accommodating the internal structure. The case 4 surrounds at least a part of the main shaft 1a of the motor 1, the main shaft gear 10, the first intermediate gear 20, the second intermediate gear 30, the first sub-shaft gear 40, the second sub-shaft gear 50, and the like (a plurality of cases. For example, the outer wall portion 4a of 4) is included, and the upper end portion is opened.

シールドプレート７は、矩形の板状部材である。シールドプレート７は、基板取付ネジ８ａによって、外壁部４ａの上側の端部に固定されることでケース４を閉蓋する。シールドプレート７は、軸線方向（Ｚ軸方向）において角度センサＳｐ，Ｓｑ，Ｓｒとロータリエンコーダ２の外部との間に設けられている板状部材である。シールドプレート７は、ケース４の内部に設けられている角度センサＳｐ，Ｓｑ，Ｓｒがロータリエンコーダ２の外部で発生している磁束によって磁気干渉を受けることを防ぐための磁束遮へい部材である。シールドプレート７は、例えば磁性体で形成されている。角度センサＳｐ，Ｓｑ，Ｓｒは、検出部の一具体例である。検出部は、回転軸の回転に応じて変動する所定の情報を検知する。所定の情報は、例えば、磁束である。所定の情報は、検出部によって検出可能な情報であればどのような情報であってもよい。 The shield plate 7 is a rectangular plate-shaped member. The shield plate 7 is fixed to the upper end of the outer wall portion 4a by the substrate mounting screw 8a to close the case 4. The shield plate 7 is a plate-shaped member provided between the angle sensors Sp, Sq, Sr and the outside of the rotary encoder 2 in the axial direction (Z-axis direction). The shield plate 7 is a magnetic flux shielding member for preventing the angle sensors Sp, Sq, and Sr provided inside the case 4 from receiving magnetic interference due to magnetic flux generated outside the rotary encoder 2. The shield plate 7 is made of, for example, a magnetic material. The angle sensors Sp, Sq, and Sr are specific examples of the detection unit. The detection unit detects predetermined information that fluctuates according to the rotation of the rotation shaft. The predetermined information is, for example, a magnetic flux. The predetermined information may be any information as long as it can be detected by the detection unit.

モータ１は、一例として、ステッピングモータやＤＣブラシレスモータであってもよい。一例として、モータ１は波動歯車装置等の減速機構を介して産業用等のロボットを駆動する駆動源として適用されるモータであってもよい。モータ１の主軸１ａは上下方向の両側がモータのケースから突出している。ロータリエンコーダ２はモータ１の主軸１ａの回転角度をデジタル信号として出力する。 As an example, the motor 1 may be a stepping motor or a DC brushless motor. As an example, the motor 1 may be a motor applied as a drive source for driving a robot for industrial use or the like via a reduction mechanism such as a strain wave gearing device. Both sides of the spindle 1a of the motor 1 in the vertical direction project from the motor case. The rotary encoder 2 outputs the rotation angle of the spindle 1a of the motor 1 as a digital signal.

モータ１の形状は、平面視で略矩形状を有し、上下方向においても略矩形状を有している。つまり、モータ１は略立方体形状を有している。平面視においてモータ１の外形を構成する４つの外壁部の夫々の長さは例えば２５ｍｍであり、すなわち、モータ１の外形は、平面視で２５ｍｍ角である。なお、モータ１の外形は、平面視で２５ｍｍ角であることに限定されない。モータ１の外形は、モータ１の用途に応じて異なる大きさで構成されてもよい。また、モータ１に設けられるロータリエンコーダ２は、例えばモータ１の外形形状に合わせて２５ｍｍ角である。なお、ロータリエンコーダ２は、モータ１の外形形状に合わせた大きさであればよく、２５ｍｍ角であることに限定されない。 The shape of the motor 1 has a substantially rectangular shape in a plan view, and also has a substantially rectangular shape in the vertical direction. That is, the motor 1 has a substantially cubic shape. The length of each of the four outer wall portions constituting the outer shape of the motor 1 in a plan view is, for example, 25 mm, that is, the outer shape of the motor 1 is 25 mm square in a plan view. The outer shape of the motor 1 is not limited to 25 mm square in a plan view. The outer shape of the motor 1 may be configured to have a different size depending on the application of the motor 1. Further, the rotary encoder 2 provided in the motor 1 is, for example, 25 mm square according to the outer shape of the motor 1. The rotary encoder 2 may have a size that matches the outer shape of the motor 1, and is not limited to a 25 mm square.

図１，２においては、角度センサ支持基板５がケース４及びシールドプレート７とともにロータリエンコーダ２の内部を覆うように設けられている。
図５に示すように、角度センサ支持基板５は、平面視で略矩形状を有し、上下方向に薄い板状のプリント配線基板である。また、コネクタ６は、角度センサ支持基板５に接続されており、ロータリエンコーダ２と外部装置（不図示）を接続するためのものである。 In FIGS. 1 and 2, the angle sensor support substrate 5 is provided so as to cover the inside of the rotary encoder 2 together with the case 4 and the shield plate 7.
As shown in FIG. 5, the angle sensor support substrate 5 has a substantially rectangular shape in a plan view and is a thin plate-shaped printed wiring board in the vertical direction. Further, the connector 6 is connected to the angle sensor support board 5, and is for connecting the rotary encoder 2 and an external device (not shown).

図２，３に示すように、ロータリエンコーダ２は、第１ウォームギア部１１（第１駆動歯車）を有する主軸ギア１０と、第１ウォームホイール部２１（第１従動歯車）、第２ウォームギア部２２（第２駆動歯車）及び第３ウォームギア部２８（第３駆動歯車）を有する第１中間ギア２０とを含んでいる。また、ロータリエンコーダ２は、第３ウォームホイール部３１（第３従動歯車）及び第１平歯車部３２（第４駆動歯車）を有する第２中間ギア３０と、第２ウォームホイール部４１（第２従動歯車）を有する第１副軸ギア４０と、第２平歯車部５１（第３従動歯車）を有する第２副軸ギア５０とを含んでいる。また、ロータリエンコーダ２は、マグネットＭｐと、マグネットＭｐに対応する角度センサＳｐと、マグネットＭｑと、マグネットＭｑに対応する角度センサＳｑと、マグネットＭｒと、マグネットＭｒに対応する角度センサＳｒと、マイコン１２１とを含んでいる。 As shown in FIGS. 2 and 3, the rotary encoder 2 includes a spindle gear 10 having a first worm gear portion 11 (first drive gear), a first worm wheel portion 21 (first driven gear), and a second worm gear portion 22. It includes a first intermediate gear 20 having a (second drive gear) and a third worm gear portion 28 (third drive gear). Further, the rotary encoder 2 includes a second intermediate gear 30 having a third worm wheel portion 31 (third driven gear) and a first spur gear portion 32 (fourth drive gear), and a second worm wheel portion 41 (second). It includes a first sub-shaft gear 40 having a driven gear) and a second sub-shaft gear 50 having a second spur gear portion 51 (third driven gear). Further, the rotary encoder 2 includes a magnet Mp, an angle sensor Sp corresponding to the magnet Mp, a magnet Mq, an angle sensor Sq corresponding to the magnet Mq, a magnet Mr, an angle sensor Sr corresponding to the magnet Mr, and a microcomputer. 121 and is included.

図４、及び図６に示すように、モータ１の主軸１ａは、モータ１の出力軸であり、ロータリエンコーダ２に回転力を伝達する入力軸である。主軸ギア１０は、モータ１の主軸１ａに固定されており、主軸１ａと一体にモータ１の軸受部材によって回転可能に支持されている。第１ウォームギア部１１は、モータ１の主軸１ａの回転に従って回転するように、主軸ギア１０の外周に設けられている。主軸ギア１０において、第１ウォームギア部１１は、その中心軸が主軸１ａの中心軸と一致又は略一致するように設けられている。主軸ギア１０は、樹脂材料や金属材料など種々の材料から形成することができる。主軸ギア１０は、例えばポリアセタール樹脂から形成されている。 As shown in FIGS. 4 and 6, the spindle 1a of the motor 1 is an output shaft of the motor 1 and is an input shaft for transmitting a rotational force to the rotary encoder 2. The spindle gear 10 is fixed to the spindle 1a of the motor 1 and is rotatably supported by the bearing member of the motor 1 integrally with the spindle 1a. The first worm gear portion 11 is provided on the outer periphery of the spindle gear 10 so as to rotate according to the rotation of the spindle 1a of the motor 1. In the spindle gear 10, the first worm gear portion 11 is provided so that the central axis thereof coincides with or substantially coincides with the central axis of the spindle 1a. The spindle gear 10 can be formed of various materials such as a resin material and a metal material. The spindle gear 10 is made of, for example, a polyacetal resin.

図３、及び図４に示すように、第１中間ギア２０は、主軸ギア１０の回転を、第１副軸ギア４０及び第２中間ギア３０に伝えるギア部である。第１中間ギア２０は、軸２３によってギアベース部３に略平行に伸びる回転軸線の周りに軸支されている。第１中間ギア２０は、その回転軸線の方向に延伸する略円筒形状の部材である。第１中間ギア２０は、第１ウォームホイール部２１と、第２ウォームギア部２２と、第３ウォームギア部２８とを含み、内部に貫通孔が形成され、この貫通孔に軸２３が挿通されている。この軸２３をギアベース部３に設けられた第１中間ギア軸支部２７に挿通することで、第１中間ギア２０が軸支されている。第１ウォームホイール部２１、第２ウォームギア部２２、及び第３ウォームギア部２８は、この順で互いに離れた位置に配置される。第１中間ギア２０は、樹脂材料や金属材料など種々の材料から形成することができる。第１中間ギア２０は、ポリアセタール樹脂から形成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the first intermediate gear 20 is a gear portion that transmits the rotation of the spindle gear 10 to the first sub-shaft gear 40 and the second intermediate gear 30. The first intermediate gear 20 is pivotally supported around a rotation axis extending substantially parallel to the gear base portion 3 by a shaft 23. The first intermediate gear 20 is a substantially cylindrical member extending in the direction of its rotation axis. The first intermediate gear 20 includes a first worm wheel portion 21, a second worm gear portion 22, and a third worm gear portion 28, and a through hole is formed therein, and a shaft 23 is inserted through the through hole. .. The first intermediate gear 20 is pivotally supported by inserting the shaft 23 into the first intermediate gear shaft support portion 27 provided in the gear base portion 3. The first worm wheel portion 21, the second worm gear portion 22, and the third worm gear portion 28 are arranged at positions separated from each other in this order. The first intermediate gear 20 can be formed of various materials such as a resin material and a metal material. The first intermediate gear 20 is made of a polyacetal resin.

図４、及び図７に示すように、第１ウォームホイール部２１は第１中間ギア２０の外周に設けられており、第１ウォームホイール部２１は、第１ウォームギア部１１と噛み合い、第１ウォームギア部１１の回転に従って回転するように設けられている。第１ウォームホイール部２１と第１ウォームギア部１１との軸角は９０°又は略９０°に設定されている。 As shown in FIGS. 4 and 7, the first worm wheel portion 21 is provided on the outer periphery of the first intermediate gear 20, and the first worm wheel portion 21 meshes with the first worm gear portion 11 and is the first worm gear. It is provided so as to rotate according to the rotation of the portion 11. The axial angle between the first worm wheel portion 21 and the first worm gear portion 11 is set to 90 ° or approximately 90 °.

第１ウォームホイール部２１の外径に特別な制限はないが、図示の例では、第１ウォームホイール部２１の外径は第１ウォームギア部１１の外径より小さく構成されている。これにより、ロータリエンコーダ２では、上下方向の寸法の小型化が図られている。 The outer diameter of the first worm wheel portion 21 is not particularly limited, but in the illustrated example, the outer diameter of the first worm wheel portion 21 is configured to be smaller than the outer diameter of the first worm gear portion 11. As a result, the rotary encoder 2 is reduced in size in the vertical direction.

第２ウォームギア部２２は第１中間ギア２０の外周に設けられており、第１ウォームホイール部２１の回転に伴って回転するようになっている。第１中間ギア２０において、第２ウォームギア部２２は、その中心軸が第１ウォームホイール部２１の中心軸と一致又は略一致するように設けられている。 The second worm gear portion 22 is provided on the outer periphery of the first intermediate gear 20 and rotates with the rotation of the first worm wheel portion 21. In the first intermediate gear 20, the second worm gear portion 22 is provided so that its central axis coincides with or substantially coincides with the central axis of the first worm wheel portion 21.

図４、及び図８に示すように、第３ウォームギア部２８は第１中間ギア２０の外周に設けられており、第１ウォームホイール部２１の回転に伴って回転するようになっている。第１中間ギア２０において、第３ウォームギア部２８は、その中心軸が第１ウォームホイール部２１の中心軸と一致又は略一致するように設けられている。 As shown in FIGS. 4 and 8, the third worm gear portion 28 is provided on the outer periphery of the first intermediate gear 20 and rotates with the rotation of the first worm wheel portion 21. In the first intermediate gear 20, the third worm gear portion 28 is provided so that its central axis coincides with or substantially coincides with the central axis of the first worm wheel portion 21.

図４に示すように、第１副軸ギア４０は、主軸１ａの回転に従い、減速されてマグネットＭｑと一体となって回転する。第１副軸ギア４０は、ギアベース部３から略垂直に突出する軸により軸支され、第２ウォームホイール部４１と、マグネットＭｑを保持する保持部と、を含む平面視で略円形状の部材である。第１副軸ギア４０は、樹脂材料や金属材料など種々の材料から形成することができる。第１副軸ギア４０は、ポリアセタール樹脂から形成されている。 As shown in FIG. 4, the first sub-shaft gear 40 is decelerated according to the rotation of the main shaft 1a and rotates integrally with the magnet Mq. The first sub-axis gear 40 is pivotally supported by a shaft that projects substantially vertically from the gear base portion 3, and has a substantially circular shape in a plan view including a second worm wheel portion 41 and a holding portion that holds the magnet Mq. It is a member. The first auxiliary shaft gear 40 can be formed of various materials such as a resin material and a metal material. The first sub-shaft gear 40 is made of polyacetal resin.

第２ウォームホイール部４１は、第１副軸ギア４０の外周に設けられており、第２ウォームギア部２２と噛み合い、第２ウォームギア部２２の回転に従って回転するように設けられている。第２ウォームホイール部４１と第２ウォームギア部２２との軸角は９０°又は略９０°に設定されている。第２ウォームホイール部４１の回転軸線は、第１ウォームギア部１１の回転軸線と平行又は略平行に設けられている。 The second worm wheel portion 41 is provided on the outer periphery of the first sub-shaft gear 40, meshes with the second worm gear portion 22, and is provided so as to rotate according to the rotation of the second worm gear portion 22. The axial angle between the second worm wheel portion 41 and the second worm gear portion 22 is set to 90 ° or approximately 90 °. The rotation axis of the second worm wheel portion 41 is provided parallel to or substantially parallel to the rotation axis of the first worm gear portion 11.

図４、及び図８において、第２中間ギア３０は、主軸１ａの回転に従って回転し、主軸１ａの回転を減速して第２副軸ギア５０に伝える円盤状のギア部である。第２中間ギア３０は、第２ウォームギア部２２と、第２副軸ギア５０に設けられる第２平歯車部５１との間に設けられる。第２平歯車部５１は、第１平歯車部３２と噛み合う。第２中間ギア３０は、第１中間ギア２０の第３ウォームギア部２８と噛み合う第３ウォームホイール部３１と、第２平歯車部５１を駆動する第１平歯車部３２とを有する。第２中間ギア３０は、例えば、ポリアセタール樹脂で形成されている。第２中間ギア３０は、平面視で略円形状の部材である。第２中間ギア３０は、ギアベース部３に軸支されている。 In FIGS. 4 and 8, the second intermediate gear 30 is a disk-shaped gear portion that rotates according to the rotation of the main shaft 1a, decelerates the rotation of the main shaft 1a, and transmits the rotation to the second auxiliary shaft gear 50. The second intermediate gear 30 is provided between the second worm gear portion 22 and the second spur gear portion 51 provided on the second sub-shaft gear 50. The second spur gear portion 51 meshes with the first spur gear portion 32. The second intermediate gear 30 has a third worm wheel portion 31 that meshes with the third worm gear portion 28 of the first intermediate gear 20, and a first spur gear portion 32 that drives the second spur gear portion 51. The second intermediate gear 30 is made of, for example, a polyacetal resin. The second intermediate gear 30 is a member having a substantially circular shape in a plan view. The second intermediate gear 30 is pivotally supported by the gear base portion 3.

第２中間ギア３０を備えることにより、その分、後述する第２副軸ギア５０を第３ウォームギア部２８から遠ざけた位置に配置することができる。このため、マグネットＭｒ、Ｍｑとの間の距離を長くして互いの漏れ磁束の影響を減らすことができる。また、第２中間ギア３０を備えることにより、その分減速比を設定できる範囲が拡がり設計の自由度が向上する。 By providing the second intermediate gear 30, the second auxiliary shaft gear 50, which will be described later, can be arranged at a position away from the third worm gear portion 28 by that amount. Therefore, the distance between the magnets Mr and Mq can be lengthened to reduce the influence of the mutual leakage flux. Further, by providing the second intermediate gear 30, the range in which the reduction ratio can be set is expanded by that amount, and the degree of freedom in design is improved.

第３ウォームホイール部３１は、第２中間ギア３０の外周に設けられており、第３ウォームギア部２８と噛み合い、第３ウォームギア部２８の回転に従って回転するように設けられている。第１平歯車部３２は、第２中間ギア３０の外周にその中心軸が第３ウォームホイール部３１の中心軸と一致又は略一致するように設けられている。第１平歯車部３２は、第２平歯車部５１と噛み合い、第３ウォームホイール部３１の回転に従って回転するように設けられている。第３ウォームホイール部３１及び第１平歯車部３２の回転軸線は、第１ウォームギア部１１の回転軸線と平行又は略平行に設けられている。 The third worm wheel portion 31 is provided on the outer periphery of the second intermediate gear 30, and is provided so as to mesh with the third worm gear portion 28 and rotate according to the rotation of the third worm gear portion 28. The first spur gear portion 32 is provided on the outer periphery of the second intermediate gear 30 so that its central axis coincides with or substantially coincides with the central axis of the third worm wheel portion 31. The first spur gear portion 32 is provided so as to mesh with the second spur gear portion 51 and rotate according to the rotation of the third worm wheel portion 31. The rotation axis of the third worm wheel portion 31 and the first spur gear portion 32 is provided parallel to or substantially parallel to the rotation axis of the first worm gear portion 11.

図８において、第２副軸ギア５０は、主軸１ａの回転に従って回転し、主軸１ａの回転を減速してマグネットＭｒに伝える、平面視で円形状のギア部である。第２副軸ギア５０は、ギアベース部３から略垂直に伸びる回転軸線周りに軸支されている。第２副軸ギア５０は、第２平歯車部５１と、マグネットＭｒを保持する磁石保持部とを含む。 In FIG. 8, the second sub-axis gear 50 is a gear portion having a circular shape in a plan view, which rotates according to the rotation of the main shaft 1a, decelerates the rotation of the main shaft 1a, and transmits the rotation to the magnet Mr. The second sub-axis gear 50 is pivotally supported around a rotation axis extending substantially vertically from the gear base portion 3. The second layshaft gear 50 includes a second spur gear portion 51 and a magnet holding portion that holds the magnet Mr.

第２平歯車部５１は、第２副軸ギア５０の外周にその中心軸が第１平歯車部３２の中心軸と一致又は略一致するように設けられている。第２平歯車部５１は、第１平歯車部３２と噛み合い、第３ウォームホイール部３１の回転に従って回転するように設けられている。第２平歯車部５１の回転軸線は、第１平歯車部３２の回転軸線と平行又は略平行に設けられている。第２副軸ギア５０は、樹脂材料や金属材料など種々の材料から形成することができる。第２副軸ギア５０は、ポリアセタール樹脂から形成されている。 The second spur gear portion 51 is provided on the outer periphery of the second sub-shaft gear 50 so that its central axis coincides with or substantially coincides with the central axis of the first spur gear portion 32. The second spur gear portion 51 is provided so as to mesh with the first spur gear portion 32 and rotate according to the rotation of the third worm wheel portion 31. The rotation axis of the second spur gear portion 51 is provided parallel to or substantially parallel to the rotation axis of the first spur gear portion 32. The second auxiliary shaft gear 50 can be formed of various materials such as a resin material and a metal material. The second sub-shaft gear 50 is made of polyacetal resin.

ここで、第１ウォームホイール部２１が第１ウォームギア部１１に噛み合うために、第１ウォームホイール部２１が第１ウォームギア部１１に向かう方向を第１噛み合い方向Ｐ１（図４の矢印Ｐ１方向）とする。同様に、第２ウォームギア部２２が第２ウォームホイール部４１に噛み合うために、第２ウォームギア部２２が第２ウォームホイール部４１に向かう方向を第２噛み合い方向Ｐ２（図４の矢印Ｐ２方向）とする。さらに、第３ウォームギア部２８が第３ウォームホイール部３１に噛み合うために、第３ウォームギア部２８が第３ウォームホイール部３１に向かう方向を第３噛み合い方向Ｐ３（図４の矢印Ｐ３方向）とする。本実施の形態においては、第１噛み合い方向Ｐ１、第２噛み合い方向Ｐ２、及び第３噛み合い方向Ｐ３は共に水平面（ＸＹ平面）に沿う方向となっている。 Here, in order for the first worm wheel portion 21 to mesh with the first worm gear portion 11, the direction in which the first worm wheel portion 21 faces the first worm gear portion 11 is referred to as the first meshing direction P1 (direction of arrow P1 in FIG. 4). do. Similarly, in order for the second worm gear portion 22 to mesh with the second worm wheel portion 41, the direction in which the second worm gear portion 22 faces the second worm wheel portion 41 is referred to as the second meshing direction P2 (direction of arrow P2 in FIG. 4). do. Further, in order for the third worm gear portion 28 to mesh with the third worm wheel portion 31, the direction in which the third worm gear portion 28 faces the third worm wheel portion 31 is set as the third meshing direction P3 (direction of arrow P3 in FIG. 4). .. In the present embodiment, the first meshing direction P1, the second meshing direction P2, and the third meshing direction P3 are all directions along the horizontal plane (XY plane).

マグネットＭｐは、主軸ギア１０の上面に双方の中心軸が一致又は略一致するように固定される。マグネットＭｐは、ホルダ部１６を介して主軸ギア１０の中心軸に設けられているマグネット支持部１７に支持されている。ホルダ部１６は、アルミニウム合金などの非磁性体により形成されている。ホルダ部１６の内周面は、マグネットＭｐの径方向における外周面に接してこの外周面を保持するように、マグネットＭｐの外径や外周面の形状に対応して、例えば、環状に形成されている。また、マグネット支持部１７の内周面は、ホルダ部１６の外周面に接するように、ホルダ部１６の外径や外周面の形状に対応して、例えば、環状に形成されている。マグネットＭｐは、主軸ギア１０の回転軸線に対して垂直な方向に並んだ２極の磁極を有している。角度センサＳｐは、主軸ギア１０の回転角度を検知するために、その下面が隙間を介してマグネットＭｐの上面に上下方向に対向するように、角度センサ支持基板５の下面５ａに設けられる。 The magnet Mp is fixed to the upper surface of the spindle gear 10 so that both central axes coincide with or substantially coincide with each other. The magnet Mp is supported by a magnet support portion 17 provided on the central shaft of the spindle gear 10 via a holder portion 16. The holder portion 16 is formed of a non-magnetic material such as an aluminum alloy. The inner peripheral surface of the holder portion 16 is formed, for example, in an annular shape corresponding to the outer diameter of the magnet Mp and the shape of the outer peripheral surface so as to be in contact with the outer peripheral surface of the magnet Mp in the radial direction and hold the outer peripheral surface. ing. Further, the inner peripheral surface of the magnet support portion 17 is formed in an annular shape, for example, so as to be in contact with the outer peripheral surface of the holder portion 16 and corresponding to the outer diameter of the holder portion 16 and the shape of the outer peripheral surface. The magnet Mp has two poles arranged in a direction perpendicular to the rotation axis of the spindle gear 10. The angle sensor Sp is provided on the lower surface 5a of the angle sensor support substrate 5 so that the lower surface thereof faces the upper surface of the magnet Mp in the vertical direction through a gap in order to detect the rotation angle of the spindle gear 10.

一例として、角度センサＳｐは、ロータリエンコーダ２の後述するギアベース部３に配設された基板支柱１１０によって支持されている角度センサ支持基板５に固定されている。角度センサＳｐは、マグネットＭｐの磁極を検知し、検知情報をマイコン１２１に出力する。マイコン１２１は、入力された磁極に関する検知情報に基づいてマグネットＭｐの回転角度を特定することにより、主軸ギア１０の回転角度、つまり主軸１ａの回転角度を特定する。主軸１ａの回転角度の分解能は角度センサＳｐの分解能に対応する。マイコン１２１は、後述するように、特定された第１副軸ギア４０の回転角度及び特定された主軸１ａの回転角度に基づいて主軸１ａの回転角度を特定し、これを出力する。マイコン１２１は、一例としてモータ１の主軸１ａの回転角度をデジタル信号として出力するようにしてもよい。 As an example, the angle sensor Sp is fixed to the angle sensor support substrate 5 supported by the substrate support 110 arranged in the gear base portion 3 described later of the rotary encoder 2. The angle sensor Sp detects the magnetic pole of the magnet Mp and outputs the detection information to the microcomputer 121. The microcomputer 121 specifies the rotation angle of the spindle gear 10, that is, the rotation angle of the spindle 1a by specifying the rotation angle of the magnet Mp based on the input detection information regarding the magnetic pole. The resolution of the rotation angle of the spindle 1a corresponds to the resolution of the angle sensor Sp. As will be described later, the microcomputer 121 specifies the rotation angle of the spindle 1a based on the rotation angle of the specified first sub-axis gear 40 and the rotation angle of the specified spindle 1a, and outputs this. As an example, the microcomputer 121 may output the rotation angle of the spindle 1a of the motor 1 as a digital signal.

角度センサＳｑは、第２ウォームホイール部４１の回転角度、すなわち第１副軸ギア４０の回転角度を検知する。マグネットＭｑは、第１副軸ギア４０の上面に双方の中心軸が一致又は略一致するように固定されている。マグネットＭｑは、第１副軸ギア４０の回転軸線に対して垂直な方向に並んだ２極の磁極を有している。図３に示すように、角度センサＳｑは、第１副軸ギア４０の回転角度を検知するために、その下面が隙間を介してマグネットＭｑの上面に上下方向に対向するように設けられる。 The angle sensor Sq detects the rotation angle of the second worm wheel unit 41, that is, the rotation angle of the first auxiliary shaft gear 40. The magnet Mq is fixed to the upper surface of the first sub-axis gear 40 so that both central axes coincide with or substantially coincide with each other. The magnet Mq has two poles aligned in a direction perpendicular to the rotation axis of the first sub-axis gear 40. As shown in FIG. 3, the angle sensor Sq is provided so that its lower surface faces the upper surface of the magnet Mq in the vertical direction via a gap in order to detect the rotation angle of the first sub-axis gear 40.

一例として、角度センサＳｑは、角度センサＳｐが固定された角度センサ支持基板５に、角度センサＳｐが固定される面と同一の面において固定されている。角度センサＳｑは、マグネットＭｑの磁極を検知し、検知情報をマイコン１２１に出力する。マイコン１２１は、入力された磁極に関する検知情報に基づいてマグネットＭｑの回転角度、つまり第１副軸ギア４０の回転角度を特定する。 As an example, the angle sensor Sq is fixed to the angle sensor support substrate 5 to which the angle sensor Sp is fixed on the same surface as the surface to which the angle sensor Sp is fixed. The angle sensor Sq detects the magnetic pole of the magnet Mq and outputs the detection information to the microcomputer 121. The microcomputer 121 specifies the rotation angle of the magnet Mq, that is, the rotation angle of the first sub-axis gear 40, based on the input detection information regarding the magnetic poles.

角度センサＳｒは、第２平歯車部５１の回転角度、すなわち第２副軸ギア５０の回転角度を検知する。マグネットＭｒは、第２副軸ギア５０の上面に双方の中心軸が一致又は略一致するように固定されている。マグネットＭｒは、第２副軸ギア５０の回転軸線に対して垂直な方向に並んだ２極の磁極を有している。図３に示すように、角度センサＳｒは、第２副軸ギア５０の回転角度を検知するために、その下面が隙間を介してマグネットＭｒの上面に上下方向に対向するように設けられる。 The angle sensor Sr detects the rotation angle of the second spur gear portion 51, that is, the rotation angle of the second auxiliary shaft gear 50. The magnet Mr is fixed to the upper surface of the second sub-axis gear 50 so that both central axes coincide with or substantially coincide with each other. The magnet Mr has two poles arranged in a direction perpendicular to the rotation axis of the second sub-axis gear 50. As shown in FIG. 3, the angle sensor Sr is provided so that its lower surface faces the upper surface of the magnet Mr in the vertical direction through a gap in order to detect the rotation angle of the second sub-axis gear 50.

一例として、角度センサＳｒは、ロータリエンコーダ２の後述するギアベース部３に配設された基板支柱１１０によって支持されている角度センサ支持基板５に固定されている。角度センサＳｒは、マグネットＭｒの磁極を検知し、検知情報をマイコン１２１に出力する。マイコン１２１は、入力された磁極に関する検知情報に基づいてマグネットＭｒの回転角度、つまり第２副軸ギア５０の回転角度を特定する。 As an example, the angle sensor Sr is fixed to the angle sensor support substrate 5 supported by the substrate support 110 arranged in the gear base portion 3 described later of the rotary encoder 2. The angle sensor Sr detects the magnetic pole of the magnet Mr and outputs the detection information to the microcomputer 121. The microcomputer 121 specifies the rotation angle of the magnet Mr, that is, the rotation angle of the second sub-axis gear 50, based on the input detection information regarding the magnetic pole.

各角度センサには比較的分解能が高い磁気式角度センサを使用してもよい。磁気式角度センサは、それぞれの回転体の軸方向において、各マグネットの磁極を含む端面と、一定の隙間を介して対向配置され、これら磁極の回転に基づいて対向する回転体の回転角を特定してデジタル信号を出力する。磁気式角度センサは、一例として、磁極を検知する検知素子と、この検知素子の出力に基づいてデジタル信号を出力する演算回路と、を含む。検知素子は、例えばホールエレメントやＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）エレメントなどの磁界検知要素を複数（例えば４つ）含んでもよい。 A magnetic angle sensor having a relatively high resolution may be used for each angle sensor. The magnetic angle sensor is arranged to face the end face including the magnetic poles of each magnet in the axial direction of each rotating body through a certain gap, and the rotation angle of the opposing rotating bodies is specified based on the rotation of these magnetic poles. And output a digital signal. As an example, the magnetic angle sensor includes a detection element that detects a magnetic pole and an arithmetic circuit that outputs a digital signal based on the output of the detection element. The detection element may include a plurality of (for example, four) magnetic field detection elements such as a Hall element and a GMR (Giant Magneto Resistive) element.

演算回路は、例えば複数の検知素子の出力の差や比をキーとしてルックアップテーブルを用いてテーブル処理によって回転角を特定するようにしてもよい。この検知素子と演算回路とは一つのＩＣチップ上に集積されてもよい。このＩＣチップは薄型の直方体形状の外形を有する樹脂中に埋め込まれてもよい。各角度センサは、不図示の配線部材を介して検知した各回転体の回転角に対応するデジタル信号である角度信号をマイコン１２１に出力する。例えば、各角度センサは各回転体の回転角を複数ビット（例えば７ビット）のデジタル信号として出力する。 In the arithmetic circuit, for example, the rotation angle may be specified by table processing using a look-up table using the difference or ratio of the outputs of a plurality of detection elements as a key. The detection element and the arithmetic circuit may be integrated on one IC chip. This IC chip may be embedded in a resin having a thin rectangular parallelepiped outer shape. Each angle sensor outputs an angle signal, which is a digital signal corresponding to the rotation angle of each rotating body, detected via a wiring member (not shown) to the microcomputer 121. For example, each angle sensor outputs the rotation angle of each rotating body as a digital signal of a plurality of bits (for example, 7 bits).

図５に示すように、マイコン１２１は、角度センサ支持基板５にはんだ付けや接着などの方法により固定されている。マイコン１２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成され、角度センサＳｐ，Ｓｑ，Ｓｒのそれぞれから出力される回転角度を表すデジタル信号を取得し、主軸ギア１０の回転角度を演算する。 As shown in FIG. 5, the microcomputer 121 is fixed to the angle sensor support substrate 5 by a method such as soldering or bonding. The microcomputer 121 is composed of a CPU (Central Processing Unit), acquires digital signals representing rotation angles output from each of the angle sensors Sp, Sq, and Sr, and calculates the rotation angle of the spindle gear 10.

図９に示すマイコン１２１の各ブロックは、マイコン１２１としてのＣＰＵがプログラムを実行することによって実現されるファンクション（機能）を表したものである。図９に示すように、マイコン１２１は、角度センサＳｐ、角度センサＳｑ、角度センサＳｒ、回転角度取得部１２１ｐ、回転角度取得部１２１ｑ、回転角度取得部１２１ｒ、単位時間算出部１２１ｆ、タイマー部１２１ｉ、回転角度誤差算出部１２１ｈ、記憶部１２１ｂ、回転情報生成部１２１ｃ、及び出力部１２１ｅを備える。マイコン１２１の各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのＣＰＵやＲＡＭ（Random Access Memory）をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現される。ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。従って、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組み合わせによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。 Each block of the microcomputer 121 shown in FIG. 9 represents a function realized by the CPU as the microcomputer 121 executing a program. As shown in FIG. 9, the microcomputer 121 includes an angle sensor Sp, an angle sensor Sq, an angle sensor Sr, a rotation angle acquisition unit 121p, a rotation angle acquisition unit 121q, a rotation angle acquisition unit 121r, a unit time calculation unit 121f, and a timer unit 121i. , A rotation angle error calculation unit 121h, a storage unit 121b, a rotation information generation unit 121c, and an output unit 121e. Each block of the microcomputer 121 can be realized by an element or a mechanical device such as a CPU or RAM (Random Access Memory) of a computer in terms of hardware, and can be realized by a computer program or the like in terms of software. Here, the functional blocks realized by their cooperation are drawn. Therefore, it is understood by those skilled in the art who have touched this specification that these functional blocks can be realized in various forms by combining hardware and software.

ロータリエンコーダ２は、モータ１の制御を行う外部制御装置（以下「コントローラＣ」という。）に対して、モータ１の主軸１ａの回転角度を出力する。コントローラＣは、ロータリエンコーダ２から出力された回転角度に基づいてモータ１の動作制御を行う。 The rotary encoder 2 outputs the rotation angle of the spindle 1a of the motor 1 to an external control device (hereinafter referred to as “controller C”) that controls the motor 1. The controller C controls the operation of the motor 1 based on the rotation angle output from the rotary encoder 2.

しかしながら、ロータリエンコーダ２によって特定される回転角度には、歯車などの製造ばらつき、あるいは、回転軸の位置検出に用いられるマグネットＭｐ、Ｍｑ，Ｍｒや角度センサＳｐ、Ｓｑ，Ｓｒの位置関係等の製造ばらつきによって、主軸１ａの位置（角度）に応じた固有の回転角度誤差が含まれる。回転角度誤差とは、基準回転角度と、実際に計測された回転角度と、の差である。基準回転角度は、所定の周期で算出される主軸１ａの回転角度の実際の値を示す。所定の周期とは、例えば単位時間の経過毎である。ロータリエンコーダ２は、出荷時に測定された回転角度誤差の情報を記憶部１２１ｂに記憶している。回転角度誤差は、記憶部１２１ｂに記憶されている回転角度誤差テーブルに記録される。ロータリエンコーダ２は、回転角度誤差テーブルに記録されている回転角度誤差の情報を用いて、モータ１の稼働中に計測された回転角度に含まれる誤差を補正する。回転角度誤差は、ロータリエンコーダ２の稼働状況、使用環境によって変化する。ロータリエンコーダ２において、回転角度誤差が変化すると、記憶部１２１ｂに記録されている回転角度誤差の情報では、稼働中に計測された回転角度に含まれる誤差を正しく補正できない。 However, the rotation angle specified by the rotary encoder 2 includes manufacturing variations of gears and the like, or manufacturing of magnets Mp, Mq, Mr and angle sensors Sp, Sq, Sr used for position detection of the rotating shaft. The variation includes an inherent rotation angle error depending on the position (angle) of the spindle 1a. The rotation angle error is the difference between the reference rotation angle and the actually measured rotation angle. The reference rotation angle indicates an actual value of the rotation angle of the spindle 1a calculated in a predetermined cycle. The predetermined cycle is, for example, every unit time elapses. The rotary encoder 2 stores information on the rotation angle error measured at the time of shipment in the storage unit 121b. The rotation angle error is recorded in the rotation angle error table stored in the storage unit 121b. The rotary encoder 2 corrects the error included in the rotation angle measured during the operation of the motor 1 by using the information of the rotation angle error recorded in the rotation angle error table. The rotation angle error changes depending on the operating condition and usage environment of the rotary encoder 2. When the rotation angle error changes in the rotary encoder 2, the rotation angle error information recorded in the storage unit 121b cannot correctly correct the error included in the rotation angle measured during operation.

そこで、ロータリエンコーダ２は、所定のタイミングでロータリエンコーダ２の回転角度誤差出力プログラムをマイコン１２１に実行させる。マイコン１２１に回転角度誤差出力プログラムを実行させることにより、以下に説明する回転角度誤差情報を出力する処理（回転角度誤差出力処理）が実行される。所定のタイミングとは、例えば、モータ１が駆動していないときであってもよいし、ロータリエンコーダ２のメンテナンスのタイミングであってもよい。 Therefore, the rotary encoder 2 causes the microcomputer 121 to execute the rotation angle error output program of the rotary encoder 2 at a predetermined timing. By causing the microcomputer 121 to execute the rotation angle error output program, the process of outputting the rotation angle error information described below (rotation angle error output process) is executed. The predetermined timing may be, for example, when the motor 1 is not being driven, or may be the timing for maintenance of the rotary encoder 2.

マイコン１２１は、主軸１ａの角度センサ検出角度を単位時間の経過に応じて取得する。マイコン１２１は、基準回転角度と、取得された角度センサ検出角度と、に基づいて、回転角度誤差情報を算出する。回転角度誤差情報は、主軸１ａの回転角度に含まれる誤差の補正に使用される情報である。マイコン１２１は、算出した回転角度誤差情報に基づいて、回転角度誤差テーブルを更新する。具体的には、マイコン１２１は、記憶部１２１ｂに記憶された回転角度誤差テーブルに回転角度誤差情報を格納する。 The microcomputer 121 acquires the angle sensor detection angle of the spindle 1a according to the passage of a unit time. The microcomputer 121 calculates the rotation angle error information based on the reference rotation angle and the acquired angle sensor detection angle. The rotation angle error information is information used for correcting an error included in the rotation angle of the spindle 1a. The microcomputer 121 updates the rotation angle error table based on the calculated rotation angle error information. Specifically, the microcomputer 121 stores the rotation angle error information in the rotation angle error table stored in the storage unit 121b.

回転角度誤差出力処理では、ロータリエンコーダ２において、マイコン１２１が所定の単位時間を計測できるタイマー機能を有する。また、ロータリエンコーダ２において、角度センサＳｐ，Ｓｑ，Ｓｒからの出力をマイコン１２１へ入力できる機能が必要である。マイコン１２１は、上述したようにタイマー機能を有するマイコンに、例えば、回転角度を検出できるとともにＡ相，Ｂ相のパルス波形として出力できるセンサＩＣと組み合わせた構成である。 In the rotation angle error output process, the rotary encoder 2 has a timer function in which the microcomputer 121 can measure a predetermined unit time. Further, the rotary encoder 2 needs a function capable of inputting the outputs from the angle sensors Sp, Sq, and Sr to the microcomputer 121. As described above, the microcomputer 121 is configured by combining a microcomputer having a timer function with a sensor IC capable of detecting, for example, a rotation angle and outputting as A-phase and B-phase pulse waveforms.

回転角度取得部１２１ｐは、角度センサＳｐから出力される検知情報に基づいて、主軸ギア１０、つまり、主軸１ａの回転角度Ａｐを特定する。回転角度Ａｐは、角度センサ検出角度ともいう。回転角度取得部１２１ｑは、角度センサＳｑから出力される検知情報に基づいて、第１副軸ギア４０の回転角度Ａｑを特定する。回転角度取得部１２１ｒは、角度センサＳｒで検知される検知情報に基づいて、第２副軸ギア５０の回転角度を示す角度情報である回転角度Ａｒを取得する。 The rotation angle acquisition unit 121p specifies the rotation angle Ap of the spindle gear 10, that is, the spindle 1a, based on the detection information output from the angle sensor Sp. The rotation angle Ap is also referred to as an angle sensor detection angle. The rotation angle acquisition unit 121q specifies the rotation angle Aq of the first sub-axis gear 40 based on the detection information output from the angle sensor Sq. The rotation angle acquisition unit 121r acquires the rotation angle Ar, which is the angle information indicating the rotation angle of the second sub-axis gear 50, based on the detection information detected by the angle sensor Sr.

単位時間算出部１２１ｆは、単位時間を算出する。単位時間とは、所定の速度、例えば、所定の等速度で回転する主軸１ａが基準角度の回転に要する時間である。基準角度とは、主軸１ａが所定の等速度で単位時間だけ回転した場合の回転角度の理論値を示す。具体的には、単位時間算出部１２１ｆは、コントローラＣから回転速度情報を受信する。回転速度情報は、主軸１ａの回転速度を示す情報である。回転速度情報は、例えば、主軸１ａの回転速度をｒｐｍ（Revolutions Per Minute）で表した情報である。単位時間算出部１２１ｆは、受信した回転速度情報に基づいて、回転角度誤差算出部１２１ｈが基準角度に対応した角度センサ検出角度を取得するために必要な単位時間を算出する。 The unit time calculation unit 121f calculates the unit time. The unit time is the time required for the spindle 1a rotating at a predetermined speed, for example, a predetermined constant speed, to rotate at a reference angle. The reference angle indicates a theoretical value of the rotation angle when the spindle 1a is rotated at a predetermined constant speed for a unit time. Specifically, the unit time calculation unit 121f receives the rotation speed information from the controller C. The rotation speed information is information indicating the rotation speed of the spindle 1a. The rotation speed information is, for example, information in which the rotation speed of the spindle 1a is expressed in rpm (Revolutions Per Minute). The unit time calculation unit 121f calculates the unit time required for the rotation angle error calculation unit 121h to acquire the angle sensor detection angle corresponding to the reference angle based on the received rotation speed information.

まず、単位時間算出部１２１ｆは、下記数式（１）に基づいて、主軸１ａが、１°回転するのに必要な時間を算出する。 First, the unit time calculation unit 121f calculates the time required for the spindle 1a to rotate by 1 ° based on the following mathematical formula (1).

１÷（１秒当たりの回転回数)÷３６０・・・（１） 1 ÷ (number of rotations per second) ÷ 360 ... (1)

例えば、所定の速度が３００ｒｐｍである場合、モータ１の主軸１ａが１°回転するのに必要な時間は、５５５．６[μｓｅｃ]である。 For example, when the predetermined speed is 300 rpm, the time required for the spindle 1a of the motor 1 to rotate by 1 ° is 555.6 [μsec].

１／（３００／６０)／３６０≒５５５．６［μｓｅｃ］…（１） 1 / (300/60) / 360≈555.6 [μsec] ... (1)

次に、単位時間算出部１２１ｆは、以下の数式（２）のように、基準角度と、１°回転するのに要する時間と、を乗ずることで単位時間を算出する。例えば、基準角度が１．８°である場合、単位時間は１［ｍｓｅｃ］である。単位時間算出部１２１ｆは、算出された単位時間をタイマー部１２１ｉに出力する。 Next, the unit time calculation unit 121f calculates the unit time by multiplying the reference angle and the time required for 1 ° rotation as in the following mathematical formula (2). For example, when the reference angle is 1.8 °, the unit time is 1 [msec]. The unit time calculation unit 121f outputs the calculated unit time to the timer unit 121i.

５５５．６*１．８＝１［ｍｓｅｃ］・・・（２） 555.6 * 1.8 = 1 [msec] ... (2)

タイマー部１２１ｉは、時間を計測する。タイマー部１２１ｉは、例えば、単位時間算出部１２１ｆから単位時間を取得すると、時間の計測を開始する。タイマー部１２１ｉは、単位時間が経過するごとに、単位時間の経過を回転角度誤差算出部１２１ｈに通知する。タイマー部１２１ｉは、時間の計測を終了するまで、単位時間の経過を回転角度誤差算出部１２１ｈに通知する。タイマー部１２１ｉは、通知とともに、計測した時間を回転角度誤差算出部１２１ｈに通知してもよい。 The timer unit 121i measures the time. When the timer unit 121i acquires a unit time from the unit time calculation unit 121f, for example, the timer unit 121i starts measuring the time. Each time the unit time elapses, the timer unit 121i notifies the rotation angle error calculation unit 121h of the elapse of the unit time. The timer unit 121i notifies the rotation angle error calculation unit 121h of the passage of the unit time until the time measurement is completed. The timer unit 121i may notify the rotation angle error calculation unit 121h of the measured time together with the notification.

回転角度誤差算出部１２１ｈは、タイマー部１２１ｉからの通知に応じて、基準回転角度毎に回転角度誤差を算出する。具体的には、回転角度誤差算出部１２１ｈは、タイマー部１２１ｉから通知を受信したタイミングにおける主軸１ａの角度センサ検出角度を、回転角度取得部１２１ｐから取得する。次に、回転角度誤差算出部１２１ｈは、基準角度を単位時間算出部１２１ｆから取得する。回転角度誤差算出部１２１ｈは、基準角度とタイマー部１２１ｉからの通知回数とを乗ずることで基準回転角度を算出する。回転角度誤差算出部１２１ｈは、基準回転角度と、角度センサ検出角度との差を求めることで、回転角度誤差を算出する。 The rotation angle error calculation unit 121h calculates the rotation angle error for each reference rotation angle in response to the notification from the timer unit 121i. Specifically, the rotation angle error calculation unit 121h acquires the angle sensor detection angle of the spindle 1a at the timing when the notification is received from the timer unit 121i from the rotation angle acquisition unit 121p. Next, the rotation angle error calculation unit 121h acquires the reference angle from the unit time calculation unit 121f. The rotation angle error calculation unit 121h calculates the reference rotation angle by multiplying the reference angle by the number of notifications from the timer unit 121i. The rotation angle error calculation unit 121h calculates the rotation angle error by obtaining the difference between the reference rotation angle and the angle sensor detection angle.

回転角度誤差算出部１２１ｈは、算出された回転角度誤差を、基準回転角度に対応付けて、記憶部１２１ｂに記録する。具体的には、回転角度誤差算出部１２１ｈは、記憶部１２１ｂに記憶される回転角度誤差テーブルを取得する。回転角度誤差算出部１２１ｈは、回転角度誤差テーブルに格納されている回転角度誤差のうち、算出された基準回転角度に対応付けされた回転角度誤差を、算出された回転角度誤差に書き換える。回転角度誤差算出部１２１ｈは、書き換えされた回転角度誤差テーブルを記憶部１２１ｂに記録する。 The rotation angle error calculation unit 121h records the calculated rotation angle error in the storage unit 121b in association with the reference rotation angle. Specifically, the rotation angle error calculation unit 121h acquires a rotation angle error table stored in the storage unit 121b. The rotation angle error calculation unit 121h rewrites the rotation angle error associated with the calculated reference rotation angle among the rotation angle errors stored in the rotation angle error table into the calculated rotation angle error. The rotation angle error calculation unit 121h records the rewritten rotation angle error table in the storage unit 121b.

記憶部１２１ｂは、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。記憶部１２１ｂは、対応関係テーブル及び回転角度誤差テーブルなどの回転角度誤差出力処理に必要となる情報を記憶する。対応関係テーブルは、回転角度Ａｐ，Ａｑ，Ａｒと、回転角度Ａｐ，Ａｑ，Ａｒに対応する主軸１ａの回転数と、を対応付けて格納する。回転角度誤差テーブルは、基準回転角度と、回転角度誤差情報とを対応付けて格納する。 The storage unit 121b is configured by using a storage device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device. The storage unit 121b stores information required for rotation angle error output processing such as a correspondence table and a rotation angle error table. The correspondence table stores the rotation angles Ap, Aq, Ar and the rotation speed of the spindle 1a corresponding to the rotation angles Ap, Aq, Ar in association with each other. The rotation angle error table stores the reference rotation angle and the rotation angle error information in association with each other.

図１０は、ロータリエンコーダ２において回転角度誤差出力処理に用いられる回転角度誤差テーブルの一例を示す模式図である。図１０に示す回転角度誤差テーブルは、基準角度が１．８°である場合を示す。基準角度が１．８°である場合、回転角度誤差テーブルは、主軸１ａの１回転（３６０°）で測定することができる２００点の基準回転角度と回転角度誤差情報とを対応付けて格納する。回転角度誤差出力処理は、このようにマイコン１２１が備える各ブロックによって実行される。なお、回転角度誤差テーブルに格納される基準回転角度と、回転角度誤差情報との数は２００点に限定されない。回転誤差テーブルは、任意の数の基準回転角度と、回転角度誤差情報とを格納してもよい。 FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a rotation angle error table used for rotation angle error output processing in the rotary encoder 2. The rotation angle error table shown in FIG. 10 shows a case where the reference angle is 1.8 °. When the reference angle is 1.8 °, the rotation angle error table stores the reference rotation angle of 200 points that can be measured by one rotation (360 °) of the spindle 1a and the rotation angle error information in association with each other. .. The rotation angle error output process is executed by each block included in the microcomputer 121 in this way. The number of the reference rotation angle stored in the rotation angle error table and the rotation angle error information is not limited to 200 points. The rotation error table may store an arbitrary number of reference rotation angles and rotation angle error information.

回転情報生成部１２１ｃは、回転情報を生成する。回転情報は、モータ１の回転に関する情報である。回転情報は、例えば、主軸１ａの回転角度Ａｐ、主軸１ａの回転数、第１副軸ギア４０の回転角度Ａｑ又は第２副軸ギア５０の回転角度Ａｒのうち少なくとも１つを含む情報である。回転情報生成部１２１ｃは、記憶部１２１ｂに記憶されている回転角度誤差テーブルと、角度センサＳｐから出力された回転角度Ａｐと、に基づいて、回転角度Ａｐに含まれる誤差を補正する。回転情報生成部１２１ｃは、記憶部１２１ｂに記憶されている対応関係テーブルに基づいて、主軸１ａの回転数を特定する。回転情報生成部１２１ｃは、主軸１ａの回転数と、補正された回転角度Ａｐ，Ａｑ，Ａｒと、に基づいて回転情報を生成する。回転情報生成部１２１ｃは、生成された回転情報を出力部１２１ｅに出力する。回転情報生成部１２１ｃは、格納されている主軸１ａの回転数と、取得した回転角度Ａｐ，Ａｑ，Ａｒとの対応関係テーブルに応じて、主軸１ａの複数回転にわたる回転角度を特定する。回転情報生成部１２１ｃは、回転角度誤差テーブルに格納されている回転角度誤差情報に基づいて補正後の主軸１ａの回転角度を特定する。 The rotation information generation unit 121c generates rotation information. The rotation information is information regarding the rotation of the motor 1. The rotation information is information including, for example, at least one of the rotation angle Ap of the main shaft 1a, the rotation number of the main shaft 1a, the rotation angle Aq of the first sub-shaft gear 40, or the rotation angle Ar of the second sub-shaft gear 50. .. The rotation information generation unit 121c corrects the error included in the rotation angle Ap based on the rotation angle error table stored in the storage unit 121b and the rotation angle Ap output from the angle sensor Sp. The rotation information generation unit 121c specifies the rotation speed of the spindle 1a based on the correspondence table stored in the storage unit 121b. The rotation information generation unit 121c generates rotation information based on the rotation speed of the spindle 1a and the corrected rotation angles Ap, Aq, Ar. The rotation information generation unit 121c outputs the generated rotation information to the output unit 121e. The rotation information generation unit 121c specifies the rotation angle over a plurality of rotations of the spindle 1a according to the correspondence table between the stored rotation speed of the spindle 1a and the acquired rotation angles Ap, Aq, Ar. The rotation information generation unit 121c specifies the rotation angle of the corrected spindle 1a based on the rotation angle error information stored in the rotation angle error table.

回転情報生成部１２１ｃによる回転角度の特定処理の一例について説明する。主軸１ａに設けられた主軸ギア１０の第１ウォームギア部１１の条数は例えば１であり、第１ウォームホイール部２１の歯数は例えば２０である。つまり、第１ウォームギア部１１と第１ウォームホイール部２１とは、減速比が２０／１＝２０の第１変速機構を構成する（図４参照）。第１ウォームギア部１１が２０回転するとき第１ウォームホイール部２１は１回転する。第１ウォームホイール部２１と第２ウォームギア部２２は同軸上に設けられて第１中間ギア２０を構成しており、一体となって回転する。つまり、第１ウォームギア部１１が２０回転するとき、主軸１ａ及び主軸ギア１０は２０回転する。第１ウォームギア部１１が２０回転するとき、第１中間ギア２０及び第２ウォームギア部２２は１回転する。 An example of the rotation angle specifying process by the rotation information generation unit 121c will be described. The number of rows of the first worm gear portion 11 of the spindle gear 10 provided on the spindle 1a is, for example, 1, and the number of teeth of the first worm wheel portion 21 is, for example, 20. That is, the first worm gear unit 11 and the first worm wheel unit 21 form a first transmission mechanism having a reduction ratio of 20/1 = 20 (see FIG. 4). When the first worm gear portion 11 rotates 20 times, the first worm wheel portion 21 makes one rotation. The first worm wheel portion 21 and the second worm gear portion 22 are provided coaxially to form the first intermediate gear 20, and rotate integrally. That is, when the first worm gear portion 11 rotates 20 times, the spindle 1a and the spindle gear 10 rotate 20 times. When the first worm gear portion 11 rotates 20 times, the first intermediate gear 20 and the second worm gear portion 22 rotate once.

第２ウォームギア部２２の条数は例えば５であり、第２ウォームホイール部４１の歯数は例えば２５である。つまり、第２ウォームギア部２２と第２ウォームホイール部４１とは、減速比が２５／５＝５の第２変速機構を構成する（図４参照）。第２ウォームギア部２２が５回転するとき第２ウォームホイール部４１は１回転する。第２ウォームホイール部４１が形成された第１副軸ギア４０は、マグネットＭｑと一体となって回転するようになっている。このため、第１中間ギア２０を構成する第２ウォームギア部２２が５回転するとき、マグネットＭｑは１回転する。以上より、主軸１ａが１００回転すると、第１中間ギア２０が５回転し、第１副軸ギア４０及びマグネットＭｑが１回転する。つまり、回転情報生成部１２１ｃは、角度センサＳｑの第１副軸ギア４０の回転角度に関する検知情報により、主軸１ａの５０回転分の回転数を特定することができる。 The number of rows of the second worm gear portion 22 is, for example, 5, and the number of teeth of the second worm wheel portion 41 is, for example, 25. That is, the second worm gear unit 22 and the second worm wheel unit 41 form a second transmission mechanism having a reduction ratio of 25/5 = 5 (see FIG. 4). When the second worm gear portion 22 makes five rotations, the second worm wheel portion 41 makes one rotation. The first sub-axis gear 40 on which the second worm wheel portion 41 is formed rotates integrally with the magnet Mq. Therefore, when the second worm gear portion 22 constituting the first intermediate gear 20 rotates five times, the magnet Mq makes one rotation. From the above, when the spindle 1a rotates 100 times, the first intermediate gear 20 rotates five times, and the first sub-shaft gear 40 and the magnet Mq rotate once. That is, the rotation information generation unit 121c can specify the rotation speed for 50 rotations of the spindle 1a by the detection information regarding the rotation angle of the first sub-axis gear 40 of the angle sensor Sq.

第３ウォームギア部２８の条数は例えば１であり、第３ウォームホイール部３１の歯数は例えば３０である。つまり、第３ウォームギア部２８と第３ウォームホイール部３１とは、減速比が３０／１＝３０の第３変速機構を構成する（図４参照）。第３ウォームギア部２８が３０回転するとき第３ウォームホイール部３１は１回転する。第３ウォームホイール部３１が形成された第２中間ギア３０は、第３ウォームホイール部３１の中心軸と一致又は略一致する中心軸を有する第１平歯車部３２が設けられている。このため、第３ウォームホイール部３１が回転するとき、第１平歯車部３２も回転する。第１平歯車部３２は、第２副軸ギア５０に設けられている第２平歯車部５１とかみ合っており、このため、第２中間ギア３０が回転するとき、第２副軸ギア５０も回転する。 The number of rows of the third worm gear portion 28 is, for example, 1, and the number of teeth of the third worm wheel portion 31 is, for example, 30. That is, the third worm gear unit 28 and the third worm wheel unit 31 form a third transmission mechanism having a reduction ratio of 30/1 = 30 (see FIG. 4). When the third worm gear portion 28 rotates 30 times, the third worm wheel portion 31 makes one rotation. The second intermediate gear 30 in which the third worm wheel portion 31 is formed is provided with a first spur gear portion 32 having a central axis that coincides with or substantially coincides with the central axis of the third worm wheel portion 31. Therefore, when the third worm wheel portion 31 rotates, the first spur gear portion 32 also rotates. The first spur gear portion 32 meshes with the second spur gear portion 51 provided on the second sub-shaft gear 50, and therefore, when the second intermediate gear 30 rotates, the second sub-shaft gear 50 also engages. Rotate.

第２平歯車部５１の歯数は例えば４０であり、第１平歯車部３２の歯数は例えば２４である。つまり、第１平歯車部３２と第２平歯車部５１とは、減速比が４０／２４＝５／３の第４変速機構を構成する（図４参照）。第１平歯車部３２が５回転するとき第２平歯車部５１は３回転する。第２平歯車部５１が形成された第２副軸ギア５０は、後述するようにマグネットＭｒと一体となって回転するようになっており、このため、第１中間ギア２０を構成する第３ウォームギア部２８が５回転するとき、マグネットＭｒは１回転する。以上より、主軸１ａが１０００回転すると、第１中間ギア２０が５０回転し、第２中間ギア３０が５／３回転し、第２副軸ギア５０及びマグネットＭｒが１回転する。つまり、角度センサＳｒの第２副軸ギア５０の回転角度に関する検知情報により、主軸１ａの１０００回転分の回転数を特定することができる。 The number of teeth of the second spur gear portion 51 is, for example, 40, and the number of teeth of the first spur gear portion 32 is, for example, 24. That is, the first spur gear portion 32 and the second spur gear portion 51 form a fourth transmission mechanism having a reduction ratio of 40/24 = 5/3 (see FIG. 4). When the first spur gear portion 32 rotates five times, the second spur gear portion 51 rotates three times. The second sub-shaft gear 50 on which the second spur gear portion 51 is formed rotates integrally with the magnet Mr, as will be described later. Therefore, the third intermediate gear 20 constitutes the first intermediate gear 20. When the worm gear portion 28 rotates five times, the magnet Mr makes one rotation. From the above, when the spindle 1a rotates 1000 times, the first intermediate gear 20 rotates 50 times, the second intermediate gear 30 rotates 5/3 times, and the second sub-shaft gear 50 and the magnet Mr make one rotation. That is, the rotation speed for 1000 rotations of the spindle 1a can be specified by the detection information regarding the rotation angle of the second auxiliary shaft gear 50 of the angle sensor Sr.

出力部１２１ｅは、回転情報生成部１２１ｃによって生成された回転情報を出力する。例えば、出力部１２１ｅは、回転情報をコントローラＣに出力する。 The output unit 121e outputs the rotation information generated by the rotation information generation unit 121c. For example, the output unit 121e outputs rotation information to the controller C.

次に、ロータリエンコーダ２における回転角度誤差出力処理の一例を、図１１に示すシーケンス図に沿って説明する。図１１に示すように、ロータリエンコーダ２は、マイコン１２１に実行させる回転角度誤差出力プログラムに実現できる上述の機能ブロックにより、回転角度誤差出力処理を行う。 Next, an example of the rotation angle error output processing in the rotary encoder 2 will be described with reference to the sequence diagram shown in FIG. As shown in FIG. 11, the rotary encoder 2 performs rotation angle error output processing by the above-mentioned functional block that can be realized in the rotation angle error output program executed by the microcomputer 121.

コントローラＣは、モータ１にモータ駆動指令を送信する。モータ駆動指令は、モータ１に所定の等速度で回転（等速回転）を行うように指示する信号である。モータ駆動指令をコントローラＣから受信すると、モータ１は、モータ駆動指令で指定された速度で等速回転を開始する（ステップＳ１）。コントローラＣからモータ１へのモータ駆動指令は、ロータリエンコーダ２の出力を使用しないオープン制御で行われる。 The controller C transmits a motor drive command to the motor 1. The motor drive command is a signal instructing the motor 1 to rotate at a predetermined constant speed (constant speed rotation). Upon receiving the motor drive command from the controller C, the motor 1 starts constant speed rotation at the speed specified by the motor drive command (step S1). The motor drive command from the controller C to the motor 1 is performed by open control that does not use the output of the rotary encoder 2.

コントローラＣは、ロータリエンコーダ２に回転速度情報と、回転角度誤差情報の記録指令とを送信する。回転速度情報は、モータ１に指示された回転速度に関する情報である。回転速度情報は、例えばｒｐｍの単位で表される。ロータリエンコーダ２の単位時間算出部１２１ｆは、回転速度情報を受信すると、モータ１の主軸１ａが１°回転するのに必要な時間を算出する（ステップＳ２）。具体的には、単位時間算出部１２１ｆは、数式（１）に基づいて、モータ１の主軸１ａが１°回転するのに必要な時間を算出する。回転速度情報が３００ｒｐｍである場合、主軸１ａが１°回転するのに必要な時間は、５５５．６［μｓｅｃ］である。 The controller C transmits the rotation speed information and the recording command of the rotation angle error information to the rotary encoder 2. The rotation speed information is information regarding the rotation speed instructed by the motor 1. The rotation speed information is expressed in units of rpm, for example. Upon receiving the rotation speed information, the unit time calculation unit 121f of the rotary encoder 2 calculates the time required for the spindle 1a of the motor 1 to rotate by 1 ° (step S2). Specifically, the unit time calculation unit 121f calculates the time required for the spindle 1a of the motor 1 to rotate by 1 ° based on the mathematical formula (1). When the rotation speed information is 300 rpm, the time required for the spindle 1a to rotate by 1 ° is 555.6 [μsec].

単位時間算出部１２１ｆは、基準角度を回転するのに必要な時間（単位時間）を算出する（ステップＳ３）。具体的には、単位時間算出部１２１ｆは、基準角度と、１°回転するのに要する時間と、を乗ずることで単位時間を算出する。まず、単位時間算出部１２１ｆは、回転速度情報に基づいて分割数を決定する。分割数は、モータ１の１回転角度（３６０°）を等間隔に分割する数である。単位時間算出部１２１ｆは、回転速度情報と分割数とを対応付けされている情報を記憶部１２１ｂから取得することで分割数を決定してもよい。また、単位時間算出部１２１ｆは、回転速度情報を受信したことに基づいて、あらかじめ定められていた分割数を、分割数として決定してもよい。次に、単位時間算出部１２１ｆは、３６０を分割数で除算した値を基準角度として決定する。基準角度が１．８°である場合について説明する。単位時間算出部１２１ｆは、基準角度１．８°と、単位時間５５５．６［μｓｅｃ］と、を乗ずることで単位時間１［ｍｓｅｃ］を算出する。 The unit time calculation unit 121f calculates the time (unit time) required to rotate the reference angle (step S3). Specifically, the unit time calculation unit 121f calculates the unit time by multiplying the reference angle and the time required for 1 ° rotation. First, the unit time calculation unit 121f determines the number of divisions based on the rotation speed information. The number of divisions is a number that divides one rotation angle (360 °) of the motor 1 at equal intervals. The unit time calculation unit 121f may determine the number of divisions by acquiring the information in which the rotation speed information and the number of divisions are associated with each other from the storage unit 121b. Further, the unit time calculation unit 121f may determine a predetermined number of divisions as the number of divisions based on the reception of the rotation speed information. Next, the unit time calculation unit 121f determines a value obtained by dividing 360 by the number of divisions as a reference angle. A case where the reference angle is 1.8 ° will be described. The unit time calculation unit 121f calculates the unit time 1 [msec] by multiplying the reference angle 1.8 ° and the unit time 555.6 [μsec].

単位時間が算出されると、タイマー部１２１ｉは、時間の計測を開始する（ステップＳ４）。タイマー部１２１ｉは、単位時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。単位時間が経過していない場合に（Ｓ５：ＮＯ）、タイマー部１２１ｉはＳ５の処理を繰り返す。単位時間が経過した場合に（Ｓ５：ＹＥＳ）、タイマー部１２１ｉは、単位時間を経過したことを回転角度誤差算出部１２１ｈに通知する。 When the unit time is calculated, the timer unit 121i starts measuring the time (step S4). The timer unit 121i determines whether or not the unit time has elapsed (step S5). When the unit time has not elapsed (S5: NO), the timer unit 121i repeats the process of S5. When the unit time has elapsed (S5: YES), the timer unit 121i notifies the rotation angle error calculation unit 121h that the unit time has elapsed.

回転角度誤差算出部１２１ｈは、タイマー部１２１ｉからの通知に応じて回転角度取得部１２１ｐから出力される主軸１ａの角度センサ検出角度を取得する（ステップＳ６）。
回転角度誤差算出部１２１ｈは、回転角度誤差を算出する（ステップＳ７）。具体的には、回転角度誤差算出部１２１ｈは、基準角度を単位時間算出部１２１ｆから取得する。回転角度誤差算出部１２１ｈは、基準角度とタイマー部１２１ｉからの通知回数とを乗ずることで基準回転角度を算出する。回転角度誤差算出部１２１ｈは、基準回転角度と、角度センサ検出角度との差を求めることで、回転角度誤差を算出する。 The rotation angle error calculation unit 121h acquires the angle sensor detection angle of the spindle 1a output from the rotation angle acquisition unit 121p in response to the notification from the timer unit 121i (step S6).
The rotation angle error calculation unit 121h calculates the rotation angle error (step S7). Specifically, the rotation angle error calculation unit 121h acquires the reference angle from the unit time calculation unit 121f. The rotation angle error calculation unit 121h calculates the reference rotation angle by multiplying the reference angle by the number of notifications from the timer unit 121i. The rotation angle error calculation unit 121h calculates the rotation angle error by obtaining the difference between the reference rotation angle and the angle sensor detection angle.

回転角度誤差算出部１２１ｈは、算出された回転角度誤差を、回転角度誤差テーブルに格納することで、回転角度誤差を更新する（ステップＳ８）。具体的には、回転角度誤差算出部１２１ｈは、記憶部１２１ｂに記憶される回転角度誤差テーブルを取得する。回転角度誤差算出部１２１ｈは、回転角度誤差テーブルに格納されている回転角度誤差のうち、算出された基準回転角度に対応付けされた回転角度誤差を、算出された回転角度誤差に書き換える。回転角度誤差算出部１２１ｈは、書き換えされた回転角度誤差テーブルを記憶部１２１ｂに記録する。 The rotation angle error calculation unit 121h updates the rotation angle error by storing the calculated rotation angle error in the rotation angle error table (step S8). Specifically, the rotation angle error calculation unit 121h acquires a rotation angle error table stored in the storage unit 121b. The rotation angle error calculation unit 121h rewrites the rotation angle error associated with the calculated reference rotation angle among the rotation angle errors stored in the rotation angle error table into the calculated rotation angle error. The rotation angle error calculation unit 121h records the rewritten rotation angle error table in the storage unit 121b.

回転角度誤差算出部１２１ｈは、回転角度誤差の更新を、１回転分の３６０°行ったか否かを判断する（ステップＳ９）。具体的には、回転角度誤差算出部１２１ｈは、算出された基準回転角度が３６０°以上である場合に、回転角度誤差の更新を３６０°行ったと判断する。一方で、回転角度誤差算出部１２１ｈは、算出された基準回転角度が３６０°未満である場合に、回転角度誤差の更新を３６０°行っていないと判断する。回転角度誤差算出部１２１ｈは、３６０°分の回転角度誤差を更新していない場合に（Ｓ９：ＮＯ）、Ｓ５からＳ８までの処理を繰り返す。 The rotation angle error calculation unit 121h determines whether or not the rotation angle error has been updated by 360 ° for one rotation (step S9). Specifically, the rotation angle error calculation unit 121h determines that the rotation angle error has been updated by 360 ° when the calculated reference rotation angle is 360 ° or more. On the other hand, the rotation angle error calculation unit 121h determines that the rotation angle error has not been updated by 360 ° when the calculated reference rotation angle is less than 360 °. The rotation angle error calculation unit 121h repeats the processes from S5 to S8 when the rotation angle error for 360 ° is not updated (S9: NO).

３６０°分の回転角度誤差を更新した場合に（Ｓ９：ＹＥＳ）、タイマー部１２１ｉは、時間の計測を終了する（ステップＳ１０）。回転角度誤差算出部１２１ｈは、回転角度誤差の更新の終了を示す記録終了通知をコントローラＣに通知する。コントローラＣは、記録終了通知を受信すると、モータ１の停止を指示するモータ停止命令をモータ１に送信する。 When the rotation angle error of 360 ° is updated (S9: YES), the timer unit 121i ends the time measurement (step S10). The rotation angle error calculation unit 121h notifies the controller C of a recording end notification indicating the end of updating the rotation angle error. Upon receiving the recording end notification, the controller C transmits a motor stop command instructing the motor 1 to stop.

以上のように、マイコン１２１は回転角度誤差出力処理を実行することで、回転角度誤差テーブルに記憶された回転角度誤差を更新することができる。このようなマイコン１２１を備えるロータリエンコーダ２によれば、長期間の稼働、使用環境（埃や温度）に応じて、モータ１の稼働中に計測される回転角度に含まれる誤差が変化した場合であっても、更新後の回転角度誤差に基づいて回転角度を補正することで、より正確な回転角度を得ることができる。 As described above, the microcomputer 121 can update the rotation angle error stored in the rotation angle error table by executing the rotation angle error output process. According to the rotary encoder 2 provided with such a microcomputer 121, when the error included in the rotation angle measured during the operation of the motor 1 changes depending on the long-term operation and the usage environment (dust and temperature). Even if there is, a more accurate rotation angle can be obtained by correcting the rotation angle based on the rotation angle error after the update.

また、ロータリエンコーダ２は、回転角度誤差出力処理の機能を有することで、予防保全機能を有するように構成されてもよい。予防保全機能は、ロータリエンコーダ２の稼働中に計測される回転角度に含まれる誤差の状態を診断する機能である。ロータリエンコーダ２は、予防保全機能の診断結果（例えば、ロータリエンコーダ２は回転角度誤差を更新する必要があるという診断結果）に応じて、回転角度誤差出力処理を実行するように構成されてもよい。
マイコン１２１が予防保全機能を有する場合、記憶部１２１ｂは予め予防保全機能の実行に必要な情報を記憶する。予防保全機能の実行に必要な情報は、例えば、予防保全プログラム、所定の閾値である。所定の閾値とは、回転角度誤差の更新が必要であるか否かを診断に用いられる閾値である。所定の閾値とは、角度誤差の最大値又はバラつき等の統計情報の閾値である。予防保全機能では、マイコン１２１は、計測された回転角度に含まれる角度誤差に関する統計情報と、統計情報に関する閾値とを比較することで角度誤差の状態を診断する。例えば、マイコン１２１は、統計情報が、閾値よりも大きい場合に、回転角度誤差を更新する必要があると判断してもよい。例えば、マイコン１２１は、統計情報が、閾値よりも小さい場合に、回転角度誤差を更新する必要があると判断してもよい。 Further, the rotary encoder 2 may be configured to have a preventive maintenance function by having a function of rotation angle error output processing. The preventive maintenance function is a function for diagnosing the state of an error included in the rotation angle measured during the operation of the rotary encoder 2. The rotary encoder 2 may be configured to execute the rotation angle error output process according to the diagnosis result of the preventive maintenance function (for example, the diagnosis result that the rotary encoder 2 needs to update the rotation angle error). ..
When the microcomputer 121 has a preventive maintenance function, the storage unit 121b stores information necessary for executing the preventive maintenance function in advance. The information required to execute the preventive maintenance function is, for example, a preventive maintenance program, a predetermined threshold value. The predetermined threshold value is a threshold value used for diagnosis whether or not the rotation angle error needs to be updated. The predetermined threshold value is the threshold value of statistical information such as the maximum value of the angle error or the variation. In the preventive maintenance function, the microcomputer 121 diagnoses the state of the angle error by comparing the statistical information regarding the angle error included in the measured rotation angle with the threshold value regarding the statistical information. For example, the microcomputer 121 may determine that it is necessary to update the rotation angle error when the statistical information is larger than the threshold value. For example, the microcomputer 121 may determine that the rotation angle error needs to be updated when the statistical information is smaller than the threshold value.

また、ロータリエンコーダ２の製造者は、所定の閾値を顧客等のユーザに要求されている精度に設定することで、性能検査をすることが可能になる。具体的には、ロータリエンコーダ２の製造者は、ロータリエンコーダ２の出荷前に予防保全機能を実施する。予防保全の実施結果がロータリエンコーダ２は回転角度誤差を更新する必要があるという診断結果であった場合、ロータリエンコーダ２はユーザに要求されている精度を満たしていないと判断される。予防保全の実施結果がロータリエンコーダ２は回転角度誤差を更新する必要がないという診断結果であった場合、ロータリエンコーダ２はユーザに要求されている精度を満たしていると判断される。このようにロータリエンコーダ２は、予防保全機能を有することで、ロータリエンコーダ２の故障の予防、性能の保全、あるいは性能の検査を行うことができる。 Further, the manufacturer of the rotary encoder 2 can perform a performance inspection by setting a predetermined threshold value to the accuracy required by a user such as a customer. Specifically, the manufacturer of the rotary encoder 2 implements a preventive maintenance function before shipping the rotary encoder 2. If the result of the preventive maintenance is a diagnostic result that the rotary encoder 2 needs to update the rotation angle error, it is determined that the rotary encoder 2 does not satisfy the accuracy required by the user. If the result of the preventive maintenance is a diagnostic result that the rotary encoder 2 does not need to update the rotation angle error, it is determined that the rotary encoder 2 satisfies the accuracy required by the user. As described above, since the rotary encoder 2 has a preventive maintenance function, it is possible to prevent the rotary encoder 2 from failing, maintain its performance, or inspect its performance.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に係るロータリエンコーダ２に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよく、公知の技術と組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the rotary encoder 2 according to the embodiment of the present invention, and all aspects included in the concept of the present invention and the scope of claims. including. In addition, each configuration may be appropriately and selectively combined, or may be combined with a known technique so as to achieve at least a part of the above-mentioned problems and effects. For example, the shape, material, arrangement, size, etc. of each component in the above embodiment can be appropriately changed depending on the specific usage mode of the present invention.

以上説明した実施の形態では、本発明に係る回転角度誤差補正処理を、モータ１の主軸１ａに関する第１ウォームギア部１１の回転角度誤差に対して適用するものであるが、本発明はこれに限定されず、例えば、第１副軸ギア４０及び／または第２副軸ギア５０に対しても適用可能である。この場合、記憶部１２１ｂは、第１副軸ギア４０及び／または第２副軸ギア５０のそれぞれに対応する回転角度誤差テーブルを記憶する。 In the embodiment described above, the rotation angle error correction process according to the present invention is applied to the rotation angle error of the first worm gear portion 11 with respect to the spindle 1a of the motor 1, but the present invention is limited to this. However, it is also applicable to, for example, the first sub-spindle gear 40 and / or the second sub-spindle gear 50. In this case, the storage unit 121b stores the rotation angle error table corresponding to each of the first sub-axis gear 40 and / or the second sub-axis gear 50.

以上説明した実施の形態では、単位時間を算出するように構成されたが、これに限定されない。例えば、単位時間は、記憶部１２１ｂに予め記憶されていてもよい。この場合、回転角度誤差算出部１２１ｈは、記憶部１２１ｂから単位時間を取得して、回転角度誤差を算出する。なお、単位時間は、回転速度に応じて異なる。したがって、単位時間は回転速度と対応付けされて記憶部１２１ｂに記憶されていてもよい。この場合、回転角度誤差算出部１２１ｈは、コントローラＣから受信された回転速度情報によって示される回転速度に対応付けされた単位時間を記憶部１２１ｂから取得する。 In the embodiment described above, the unit time is configured to be calculated, but the present invention is not limited to this. For example, the unit time may be stored in advance in the storage unit 121b. In this case, the rotation angle error calculation unit 121h acquires a unit time from the storage unit 121b and calculates the rotation angle error. The unit time differs depending on the rotation speed. Therefore, the unit time may be stored in the storage unit 121b in association with the rotation speed. In this case, the rotation angle error calculation unit 121h acquires the unit time associated with the rotation speed indicated by the rotation speed information received from the controller C from the storage unit 121b.

以上説明した実施の形態では、記憶部１２１ｂはマイコン１２１に備えられるように構成されたが、これに限定されない。例えば、記憶部１２１ｂは、マイコン１２１の外部の記憶装置が備えるように構成されてもよい。外部の記憶装置とは、例えばコントローラＣであってもよい。 In the embodiment described above, the storage unit 121b is configured to be provided in the microcomputer 121, but the storage unit 121b is not limited to this. For example, the storage unit 121b may be configured to be provided in a storage device external to the microcomputer 121. The external storage device may be, for example, a controller C.

なお、本発明に係るロータリエンコーダは、ロータリエンコーダ２のようなアブソリュート型のロータリエンコーダに限定されず、例えばインクリメンタル型のロータリエンコーダであってもよい。また、本発明に係るロータリエンコーダは、ロータリエンコーダ２のように磁気式の角度センサＳｐ，Ｓｑ，Ｓｒにより回転角度を検出するものに限定されない。すなわち、本発明に係るロータリエンコーダによる回転角度誤差出力処理は、光学式、静電容量式などの角度センサを用いて回転角度を検出するものにおいても適用可能である。 The rotary encoder according to the present invention is not limited to the absolute type rotary encoder such as the rotary encoder 2, and may be, for example, an incremental type rotary encoder. Further, the rotary encoder according to the present invention is not limited to the rotary encoder 2 that detects the rotation angle by the magnetic angle sensors Sp, Sq, Sr. That is, the rotation angle error output processing by the rotary encoder according to the present invention can also be applied to those that detect the rotation angle by using an angle sensor such as an optical type or a capacitance type.

１…モータ、１ａ…主軸、２…ロータリエンコーダ、３…ギアベース部、４…ケース、４ａ…外壁部、５…角度センサ支持基板、５ａ…下面、６…コネクタ、７…シールドプレート、８ａ…基板取付ネジ、１０…主軸ギア、１１…第１ウォームギア部、１６…ホルダ部、１７…マグネット支持部、２０…第１中間ギア、２１…第１ウォームホイール部、２２…第２ウォームギア部、２３…軸、２７…第１中間ギア軸支部、２８…第３ウォームギア部、３０…第２中間ギア、３１…第３ウォームホイール部、３２…第１平歯車部、４０…第１副軸ギア、４１…第２ウォームホイール部、５０…第２副軸ギア、５１…第２平歯車部、１２１…マイコン、１２１ｂ…記憶部、１２１ｃ…回転情報生成部、１２１ｅ…出力部、１２１ｆ…単位時間算出部、１２１ｈ…回転角度誤差算出部、１２１ｉ…タイマー部、１２１ｐ…回転角度取得部、１２１ｑ…回転角度取得部、１２１ｒ…回転角度取得部、Ｍｐ，Ｍｑ．Ｍｒ…マグネット、Ｓｐ，Ｓｑ，Ｓｒ…角度センサ 1 ... motor, 1a ... spindle, 2 ... rotary encoder, 3 ... gear base, 4 ... case, 4a ... outer wall, 5 ... angle sensor support board, 5a ... bottom surface, 6 ... connector, 7 ... shield plate, 8a ... Board mounting screw, 10 ... Main shaft gear, 11 ... 1st worm gear part, 16 ... Holder part, 17 ... Magnet support part, 20 ... 1st intermediate gear, 21 ... 1st worm wheel part, 22 ... 2nd worm gear part, 23 ... Shaft, 27 ... 1st intermediate gear shaft branch, 28 ... 3rd worm gear section, 30 ... 2nd intermediate gear, 31 ... 3rd worm wheel section, 32 ... 1st spur gear section, 40 ... 1st auxiliary shaft gear, 41 ... 2nd worm wheel unit, 50 ... 2nd auxiliary shaft gear, 51 ... 2nd spur gear unit, 121 ... microcomputer, 121b ... storage unit, 121c ... rotation information generation unit, 121e ... output unit, 121f ... unit time calculation Unit, 121h ... Rotation angle error calculation unit, 121i ... Timer unit, 121p ... Rotation angle acquisition unit, 121q ... Rotation angle acquisition unit, 121r ... Rotation angle acquisition unit, Mp, Mq. Mr ... Magnet, Sp, Sq, Sr ... Angle sensor

Claims (7)

回転軸の回転に応じて変動する所定の情報を検知する検出部と、
前記検出部によって検知された情報に基づいて、前記回転軸の角度センサ検出角度を取得する回転角度取得部と、
所定の周期で算出される前記回転軸の回転角度の基準値を示す基準回転角度と前記角度センサ検出角度とに基づいて、前記回転軸の回転に伴う誤差の補正に使用される情報を示す回転角度誤差情報を算出する回転角度誤差算出部と、
を備え、
前記回転角度誤差算出部は、所定の記憶装置に前記回転角度誤差情報を記録する、
ロータリエンコーダ。 A detector that detects predetermined information that fluctuates according to the rotation of the rotating shaft,
Based on the information detected by the detection unit, the rotation angle acquisition unit that acquires the angle sensor detection angle of the rotation axis, and the rotation angle acquisition unit.
A rotation indicating information used for correcting an error associated with the rotation of the rotation axis based on a reference rotation angle indicating a reference value of the rotation angle of the rotation axis calculated in a predetermined cycle and the angle sensor detection angle. Rotation angle error calculation unit that calculates angle error information,
Equipped with
The rotation angle error calculation unit records the rotation angle error information in a predetermined storage device.
Rotary encoder. 前記回転角度誤差算出部は、所定の速度で回転する前記回転軸が、基準角度の回転に要する時間を示す単位時間に基づいて基準回転角度を算出する、
請求項１に記載のロータリエンコーダ。 The rotation angle error calculation unit calculates a reference rotation angle based on a unit time indicating the time required for the rotation axis rotating at a predetermined speed to rotate at a reference angle.
The rotary encoder according to claim 1. 前記単位時間を経過したことを前記回転角度誤差算出部に通知するタイマー部を備え、
前記回転角度誤差算出部は、前記タイマー部からの通知に応じて前記単位時間ごとに前記角度センサ検出角度を取得する、
請求項２に記載のロータリエンコーダ。 A timer unit for notifying the rotation angle error calculation unit that the unit time has elapsed is provided.
The rotation angle error calculation unit acquires the angle sensor detection angle every unit time in response to a notification from the timer unit.
The rotary encoder according to claim 2. 前記記憶装置は、前記基準回転角度ごとの前記回転角度誤差情報を格納し、
前記回転角度誤差算出部は、所定の周期で前記回転角度誤差情報を算出して前記記憶装置に格納されている前記回転角度誤差情報を更新する、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロータリエンコーダ。 The storage device stores the rotation angle error information for each reference rotation angle, and stores the rotation angle error information.
The rotation angle error calculation unit calculates the rotation angle error information at a predetermined cycle and updates the rotation angle error information stored in the storage device.
The rotary encoder according to any one of claims 1 to 3. 前記所定の速度は、等速度である、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロータリエンコーダ。 The predetermined speed is a constant speed.
The rotary encoder according to any one of claims 1 to 4. ロータリエンコーダのコンピュータに、
回転軸の回転に応じて変動する所定の情報を検知するステップと、
検知された前記所定の情報に基づいて、前記回転軸の角度センサ検出角度を取得するステップと、
所定の周期で算出される前記回転軸の回転角度の基準値を示す基準回転角度と前記角度センサ検出角度とに基づいて、前記回転軸の回転に伴う誤差の補正に使用される情報を示す回転角度誤差情報を算出するステップと、
を実行させ、
前記回転角度誤差情報を算出するステップでは、所定の記憶装置に前記回転角度誤差情報を記録する、
ロータリエンコーダの回転角度誤差出力プログラム。 For rotary encoder computers
A step to detect predetermined information that fluctuates according to the rotation of the rotating shaft,
A step of acquiring the angle sensor detection angle of the rotation axis based on the detected predetermined information, and
A rotation indicating information used for correcting an error associated with the rotation of the rotation axis based on a reference rotation angle indicating a reference value of the rotation angle of the rotation axis calculated in a predetermined cycle and the angle sensor detection angle. Steps to calculate angle error information and
To execute,
In the step of calculating the rotation angle error information, the rotation angle error information is recorded in a predetermined storage device.
Rotary encoder rotation angle error output program. ロータリエンコーダのコンピュータが、
回転軸の回転に応じて変動する所定の情報を検知するステップと、
検知された前記所定の情報に基づいて、前記回転軸の角度センサ検出角度を取得するステップと、
所定の周期で算出される前記回転軸の回転角度の基準値を示す基準回転角度と前記角度センサ検出角度とに基づいて、前記回転軸の回転に伴う誤差の補正に使用される情報を示す回転角度誤差情報を算出するステップと、
を実行し、
前記回転角度誤差情報を算出するステップでは、所定の記憶装置に前記回転角度誤差情報を記録する、
ロータリエンコーダの回転角度誤差出力方法。 The rotary encoder computer
A step to detect predetermined information that fluctuates according to the rotation of the rotating shaft,
A step of acquiring the angle sensor detection angle of the rotation axis based on the detected predetermined information, and
A rotation indicating information used for correcting an error associated with the rotation of the rotation axis based on a reference rotation angle indicating a reference value of the rotation angle of the rotation axis calculated in a predetermined cycle and the angle sensor detection angle. Steps to calculate angle error information and
And run
In the step of calculating the rotation angle error information, the rotation angle error information is recorded in a predetermined storage device.
Rotary encoder rotation angle error output method.
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