JP3428943B2 - Rotary body position detector - Google Patents

Rotary body position detector

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JP3428943B2
JP3428943B2 JP2000128153A JP2000128153A JP3428943B2 JP 3428943 B2 JP3428943 B2 JP 3428943B2 JP 2000128153 A JP2000128153 A JP 2000128153A JP 2000128153 A JP2000128153 A JP 2000128153A JP 3428943 B2 JP3428943 B2 JP 3428943B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転体の位置を検
出する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting the position of a rotating body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、回転体の回転位置を検出する方法
として、回転体の回転に応じた信号を演算するエンコー
ダを用いる方法が知られている。この場合、例えば、エ
ンコーダは、回転体の回転に応じた信号を計数すること
によって回転体の回転位置(基準回転位置からの回転角
度)を検出する。ところで、例えば、モーター等の駆動
手段によって駆動される回転体とスライド装置とを連結
することによって、回転体の回転によって機器をスライ
ド移動させる駆動装置が知られている。このような駆動
装置では、例えば、回転体を数百回転〜数千回転回転さ
せることによって機器を上限位置から下限位置の間で上
下方向にスライド移動させている。この場合、機器の現
在位置を回転体の回転量から検出するには、回転体の基
準位置からの回転数及び回転位置を検出する必要があ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of detecting the rotational position of a rotating body, a method using an encoder that calculates a signal according to the rotation of the rotating body is known. In this case, for example, the encoder detects the rotation position (rotation angle from the reference rotation position) of the rotating body by counting the signal according to the rotation of the rotating body. By the way, for example, a drive device is known in which a rotating body driven by a drive means such as a motor is connected to a slide device to slide the device by the rotation of the rotating body. In such a drive device, for example, the device is slid in the vertical direction between the upper limit position and the lower limit position by rotating the rotating body for several hundreds to several thousand revolutions. In this case, in order to detect the current position of the device from the rotation amount of the rotating body, it is necessary to detect the number of rotations and the rotating position of the rotating body from the reference position.

【0003】ここで、本明細書中で用いる用語の意味を
説明する。「回転位置」という用語は、回転体の1回転
中における回転位置(基準回転位置からの回転角度)を
示すものとして用いる。また、「基準位置」という用語
は、回転体を一方向あるいは他方向に回転させた時の終
端の「回転位置」を示すものとして用いる、例えば、回
転体とスライド装置を連結して機器をスライド移動させ
る駆動装置の場合には、機器が原点位置(移動端等)に
位置する時の回転体の「回転位置」を示す。また、「回
転体の位置」という用語は、回転体の「基準位置」から
の回転移動距離、すなわち回転体が、回転体の「基準位
置」から何回転後の何度の位置に位置するかを示すもの
として用いる。例えば、回転体とスライド装置を連結し
て機器をスライド移動させる駆動装置の場合には、機器
の原点に対する現在位置を示す。
Here, the meaning of the terms used in this specification will be explained. The term “rotational position” is used to indicate the rotational position (rotational angle from the reference rotational position) of the rotating body during one rotation. The term "reference position" is used to indicate the "rotation position" at the end when the rotating body is rotated in one direction or the other direction. For example, the rotating body and the slide device are connected to slide the device. In the case of a driving device that moves, it indicates the "rotation position" of the rotating body when the device is located at the origin position (moving end or the like). Further, the term "position of the rotating body" means the rotational movement distance of the rotating body from the "reference position", that is, the number of rotations after which the rotating body is located from the "reference position" of the rotating body. Is used to indicate. For example, in the case of a drive device that slides an apparatus by connecting a rotating body and a slide device, the current position with respect to the origin of the apparatus is shown.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような駆動装置で
は、回転体が「基準位置」以外に位置する状態で電源を
遮断した時には、電源を再投入した時に「回転体の位
置」を検出する必要がある。この場合、回転体を「基準
位置」に復帰させれば「回転体の位置」を検出すること
ができる。しかしながら、回転体を「基準位置」に復帰
させて「回転体の位置」を検出する方法は、時間がかか
る。このため、従来では、エンコーダのメモリ等に「回
転体の位置」を示す位置データを保持させるようにして
いる。ここで、データを保持するために電源が必要なメ
モリを使用する場合には、電池やコンデンサ等の補助電
源の電圧が低下するとメモリに記憶されている位置デー
タが消去してしまう。また、補助電源の低下による位置
データの消去を防止するために不揮発メモリを用いた場
合でも、電源遮断中に回転体が回転した時には、電源再
投入時における「回転体の位置」と不揮発メモリに記憶
されている位置データとの間に誤差が生じる。この場合
には、正確に位置制御を行うことができない。そこで、
本発明は、短時間に、確実に「回転体の位置」を検出す
ることができる回転体の位置検出装置を提供することを
目的とする。
In such a drive device, when the power source is cut off in a state in which the rotating body is located at a position other than the "reference position", the "position of the rotating body" is detected when the power source is turned on again. There is a need. In this case, the "position of the rotating body" can be detected by returning the rotating body to the "reference position". However, the method of returning the rotating body to the “reference position” and detecting the “position of the rotating body” takes time. Therefore, conventionally, the memory of the encoder or the like holds the position data indicating the “position of the rotating body”. Here, when a memory that requires a power source to hold data is used, the position data stored in the memory is erased when the voltage of an auxiliary power source such as a battery or a capacitor drops. Even if a non-volatile memory is used to prevent the position data from being erased due to a drop in the auxiliary power supply, when the rotating body rotates while the power is cut off, the "rotary body position" and the non-volatile memory are retained when the power is turned on again. An error occurs with the stored position data. In this case, position control cannot be performed accurately. Therefore,
It is an object of the present invention to provide a position detecting device for a rotating body that can reliably detect the “position of the rotating body” in a short time.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の第1発明は、請求項1に記載されたとおりの
回転体の位置検出装置である。請求項1に記載の回転体
の位置検出装置では、回転体の回転に連動して回転し、
回転体の回転に対する回転比がそれぞれ異なるように設
定されている少なくとも2つの回転部材と、各回転部材
の回転位置を検出する回転位置検出手段とを備える回転
体の位置検出装置であって、各回転部材は所定位置に位
置検出部を有し、回転位置検出手段は回転可能な検出手
段を有し、各回転部材が回転体の回転に連動して回転し
た後停止している状態で、前記検出手段を回転し、各回
転部材の位置検出部の回転位置を検出して回転体の位置
を検出する。請求項1に記載の回転体の位置検出装置で
は、回転体の回転に連動して回転し、回転体の回転に対
する回転比がそれぞれ異なるように設定されている少な
くとも2つの回転部材の「基準位置」に対する「回転位
置」を検出する。これにより、回転体を「基準位置」に
復帰させる処理を行なう必要がないため、短時間に「回
転体の位置」を検出することができる。また、回転体の
現在位置を検出するため、位置データをメモリに保持さ
せる場合のように、位置データが消去されたり回転体の
現在位置と位置データとの間に誤差が生じることがな
く、確実に「回転体の位置」を検出することができる。
また、回転位置検出手段は各回転部材の1回転中におけ
る「回転位置」を検出すればよいため、一層短時間に
「回転体の位置」を検出することができる。また、本発
明の第2発明は、請求項2に記載されたとおりの回転体
の位置検出装置である。請求項2に記載の回転体の位置
検出装置では、回転位置検出手段は、前記検出手段の回
転に応じた信号を出力する信号出力手段を有する。 これ
によれば、回転位置検出手段の構成が簡単となる
A first invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is a position detecting device for a rotating body as described in claim 1. In the position detecting device for a rotating body according to claim 1, the rotating body rotates in conjunction with the rotation of the rotating body,
Set so that the rotation ratio of the rotating body to the rotation is different.
At least two rotating members, and each rotating member
Rotation position detecting means for detecting the rotation position of
A body position detecting device, wherein each rotating member is positioned at a predetermined position.
The rotation position detection means has a rotation detector
It has steps, and each rotating member rotates in conjunction with the rotation of the rotating body.
After stopping, the detection means is rotated and
The position of the rotating body is detected by detecting the rotational position of the position detection unit of the rolling member.
To detect. In the position detecting device for a rotating body according to claim 1, the "reference position" of at least two rotating members that are set to rotate in association with the rotation of the rotating body and have different rotation ratios with respect to the rotation of the rotating body, respectively. “Rotation position” is detected. With this, it is not necessary to perform the process of returning the rotating body to the “reference position”, so that the “position of the rotating body” can be detected in a short time. Further, since the current position of the rotating body is detected, the position data is not erased and an error does not occur between the current position of the rotating body and the position data as in the case where the position data is held in the memory. The "position of the rotating body" can be detected.
Further, rotation position detection means for may be detected "rotational position" in the one rotation of the rotating member, it is possible to detect the "position of the rotary body" in shorter time. A second aspect of the present invention is a position detecting device for a rotating body as described in claim 2. Position of the rotating body according to claim 2.
In the detection device, the rotational position detection means is the rotation of the detection means.
It has a signal output means for outputting a signal according to the rotation. this
According to the configuration of the rotation position detecting means it can be simplified.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図1は、本発明の回転体の位
置検出装置1の一実施の形態の断面図である。図2は、
回転部材2c〜4cと位置検出部7A〜7Cとの関係を
説明する、図1におけるII−II線断面矢視図であ
る。検出対象の回転体である回転軸2には、第1の回転
部材2cが、回転軸2の長手方向と垂直に交差する方向
に設けられている。また、回転軸2には、軸受け3dを
介して第1の筒状部材30が回転自在に支持されてい
る。第1の筒状部材30は、第1の筒状部3aを有す
る。第1の筒状部3aの一方端部には、第1の筒状部3
aと垂直に交差する方向に第1の円盤部3bが設けられ
ている。第1の円盤部3bの円周部には、第1の円盤部
3bと垂直に交差する方向に第2の回転部材3cが設け
られている。第1の筒状部3aの他方端部には、減速ギ
アー50の第1の筒状部材30用歯車5fが取り付けら
れている。また、第1の筒状部材30には、軸受け4d
を介して第2の筒状部材40が回転自在の支持されてい
る。第2の筒状部材40は、第2の筒状部4aを有して
いる。第2の筒状部4aの一方端部には、第2の筒状部
4aと垂直に交差する方向に第2の円盤部4bが設けら
れている。第2の円盤部4bの円周部には、第2の円盤
部4bと垂直の交差する方向に第3の回転部材4cが設
けられている。第2の筒状部4aの他方端部には、減速
ギアー50の第2の筒状部材40用歯車5eが取り付け
られている。第1の回転部材2c及び第2の回転部材3
c及び第3の回転部材4cの端面には、(図面において
は左側)には、図2に示すように所定の位置に位置検出
部7A〜7Cが設けられている。本実施の形態では、第
1〜第3の回転部材2c〜4cの位置検出部7A〜7C
は、他の部分より光の反射率が高い反射材により形成さ
れている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a position detecting device 1 for a rotating body of the present invention. Figure 2
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 for explaining the relationship between the rotating members 2c-4c and the position detectors 7A-7C. A first rotating member 2c is provided on the rotating shaft 2 that is a rotating body to be detected in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rotating shaft 2. A first tubular member 30 is rotatably supported on the rotary shaft 2 via a bearing 3d. The first tubular member 30 has a first tubular portion 3a. The first tubular portion 3a is provided at one end of the first tubular portion 3a.
A first disk portion 3b is provided in a direction perpendicular to a. A second rotating member 3c is provided on the circumferential portion of the first disc portion 3b in a direction perpendicular to the first disc portion 3b. The gear 5f for the first tubular member 30 of the reduction gear 50 is attached to the other end of the first tubular portion 3a. In addition, the first cylindrical member 30 has a bearing 4d.
The second tubular member 40 is rotatably supported via. The second tubular member 40 has a second tubular portion 4a. A second disc portion 4b is provided at one end of the second tubular portion 4a in a direction perpendicular to the second tubular portion 4a. A third rotating member 4c is provided on the circumferential portion of the second disc portion 4b in a direction perpendicular to the second disc portion 4b. The gear 5e for the second tubular member 40 of the reduction gear 50 is attached to the other end of the second tubular portion 4a. First rotating member 2c and second rotating member 3
Position detecting portions 7A to 7C are provided at predetermined positions on the end faces of the c and the third rotating member 4c (on the left side in the drawing), as shown in FIG. In the present embodiment, the position detectors 7A to 7C of the first to third rotating members 2c to 4c.
Are formed of a reflective material having a higher light reflectance than other portions.

【0007】第1の回転部材2c、第2の回転部材3
c、第3の回転部材4cと対向する位置に、回転位置検
出手段12が設けられている。回転位置検出手段12
は、第3の筒状部材60、光電センサ8A〜8C、モー
ター9、第1のエンコーダ10を有している。第3の筒
状部材60は、回転軸2に軸受け6dを介して回転自在
に支持されている。第3の筒状部材60は、第3の筒状
部6aを有している。第3の筒状部6aの一方端部に
は、位置検出アーム6bが設けられ、第3の筒状部6a
の他方端部には、歯車6cが設けられている。歯車6c
は、モーター9のモーター軸9aに連結されている歯車
9bとかみ合っている。モーター9には、第1のエンコ
ーダ10が設けられている。位置検出アーム6bには、
第1〜第3の回転部材2c〜4cの端面に設けられた位
置検出部7A〜7Cと対向可能な位置に光電センサ8A
〜8Cが設けられている。光電センサ8A〜8Cは、発
光器と受光器により構成され、受光器の受光レベルが高
くなったことにより位置検出部7A〜7Cを検出する。
The first rotating member 2c and the second rotating member 3
c, a rotation position detecting means 12 is provided at a position facing the third rotation member 4c. Rotational position detection means 12
Has a third tubular member 60, photoelectric sensors 8A to 8C, a motor 9, and a first encoder 10. The third tubular member 60 is rotatably supported by the rotary shaft 2 via a bearing 6d. The third tubular member 60 has a third tubular portion 6a. A position detection arm 6b is provided at one end of the third tubular portion 6a, and the third tubular portion 6a is provided.
A gear 6c is provided at the other end of the. Gear 6c
Mesh with a gear 9b connected to the motor shaft 9a of the motor 9. The motor 9 is provided with a first encoder 10. The position detection arm 6b includes
The photoelectric sensor 8A is located at a position where it can face the position detectors 7A to 7C provided on the end faces of the first to third rotating members 2c to 4c.
~ 8C are provided. The photoelectric sensors 8A to 8C are composed of a light emitting device and a light receiving device, and detect the position detecting units 7A to 7C when the light receiving level of the light receiving device becomes high.

【0008】また、減速ギアー50は、軸受け5dによ
って回転自在に支持された支持軸5aと、支持軸5aを
中心に支持軸5aの長手方向と垂直に交差する方向に所
定の間隔をもって取り付けられている歯車5bと歯車5
cを有している。支持軸5aの一方(図面において左
側)には、支持軸5aの表面に所定の長さだけ、長手方
向の溝が切ってあり、第2の筒状部材40用歯車5eと
かみ合っている。また、歯車5cは、第1の筒状部材3
0用歯車5fとかみ合っている。歯車5bは、回転軸2
に取り付けられている歯車11とかみ合っている。歯車
11は、他方で歯車15とかみ合っている。歯車15
は、軸13を介して第2のエンコーダ14に連結されて
いる。減速ギアー50によって、第1の回転部材2c、
第2の回転部材3c、第3の回転部材4cの回転軸2の
回転に対する回転比が異なるように設定される。
The reduction gear 50 is mounted with a support shaft 5a rotatably supported by a bearing 5d and a predetermined space in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support shaft 5a about the support shaft 5a. Gear 5b and gear 5
have c. One of the support shafts 5a (on the left side in the drawing) has a longitudinal groove formed on the surface of the support shaft 5a by a predetermined length, and engages with the second tubular member gear wheel 5e. In addition, the gear 5c is the first tubular member 3
It meshes with the 0 gear 5f. The gear 5b is the rotary shaft 2
It meshes with the gear 11 attached to the. The gear 11 meshes with the gear 15 on the other hand. Gear 15
Is connected to the second encoder 14 via the shaft 13. The reduction gear 50 allows the first rotating member 2c,
The rotation ratios of the second rotary member 3c and the third rotary member 4c with respect to the rotation of the rotary shaft 2 are set to be different.

【0009】通常、回転軸2は駆動モーター等によって
駆動され、回転軸2の回転に応じて、第2のエンコーダ
14から出力信号が出力される。第2のエンコーダ14
の出力信号によって回転軸2の位置を検出する。そし
て、回転軸2の位置が所定位置となるように駆動モータ
ー等が制御される。駆動モーターの電源を遮断した後、
電源を再投入した場合等には、回転位置検出手段12に
より回転軸2の現在の位置を検出する。
Normally, the rotary shaft 2 is driven by a drive motor or the like, and an output signal is output from the second encoder 14 according to the rotation of the rotary shaft 2. Second encoder 14
The position of the rotary shaft 2 is detected by the output signal of. Then, the drive motor and the like are controlled so that the position of the rotary shaft 2 becomes a predetermined position. After turning off the power of the drive motor,
When the power is turned on again, the current position of the rotary shaft 2 is detected by the rotational position detector 12.

【0010】次に、回転体の位置検出装置1の動作原理
について説明する。なお、以下では、減速ギアー50
の、歯車11に対する歯車5fのギア比は1/10であ
り、歯車11に対する歯車5eのギア比は1/100に
設定されているものとする。すなわち、第1の回転部材
2cは、回転軸2と同じ速度で回転する。第2の回転部
材3cは、減速ギアー50により第1の回転部材2cが
10回転すると、1回転する。第3の回転部材4cは、
減速ギアー50により第2の回転部材3cが10回転す
ると、1回転する。また、前記「基準位置」は0度とす
る。第1の回転部材2c、第2の回転部材3c、第3の
回転部材4cに設けられた位置検出部7A〜7Cは、例
えば図4に示すように変化する。ここで、0度〜36度
未満の間を“0エリア”、36度〜72度未満の間を
“1エリア”、72度〜108度未満の間を“2エリ
ア”、108度〜144度未満の間を“3エリア”、1
44度〜180度未満の間を“4エリア”、180度〜
216度未満の間を“5エリア”、216度〜252度
未満の間を“6エリア”、252度〜288度未満の間
を“7エリア”、288度〜324度未満の間を“8エ
リア”、324度〜360度未満の間を“9エリア”と
する。図4の(A)は、回転軸2が、「基準位置」から
1回転後180度回転した場合を示している。この時、
位置検出部7Aは、180度の位置にある。また、位置
検出部7Bは、36度〜72度未満の間の“1エリア”
にある。また、位置検出部7Cは、0度〜36度未満の
間の“0エリア”にある。したがって、回転軸2の位置
は、1回転した後180度の位置(1.5回転)である
ことが判別できる。同様に、図4の(B)は、位置検出
部7Aが180度、位置検出部7Bが“9エリア”、位
置検出部7Cが“0エリア”にあることにより、回転軸
2の位置は、9回転した後180度の位置(9.5回
転)であることが判別できる。図4の(C)は、位置検
出部7Aが180度、位置検出部7Bが“1エリア”、
位置検出部7Cが“1エリア”にあることにより、回転
軸2の位置は、11回転した後180度の位置(11.
5回転)であることが判別できる。図4の(D)は、位
置検出部7Aが180度、位置検出部7Bが“8エリ
ア”、位置検出部7Cが“9エリア”にあることによ
り、回転軸2の位置は、98回転した後180度の位置
であることが判別できる。このように位置検出部7A〜
7Cの「回転位置」を検出することにより、回転軸2の
位置を判別することが可能である。
Next, the operating principle of the position detecting device 1 for the rotating body will be described. In the following, the reduction gear 50
The gear ratio of the gear 5f to the gear 11 is 1/10, and the gear ratio of the gear 5e to the gear 11 is set to 1/100. That is, the first rotating member 2c rotates at the same speed as the rotating shaft 2. The second rotation member 3c rotates once when the reduction gear 50 rotates the first rotation member 2c 10 times. The third rotating member 4c is
When the second rotation member 3c makes 10 rotations by the reduction gear 50, it makes one rotation. The "reference position" is 0 degree. The position detectors 7A to 7C provided on the first rotating member 2c, the second rotating member 3c, and the third rotating member 4c change as shown in FIG. 4, for example. Here, 0 degrees to less than 36 degrees is "0 area", 36 degrees to less than 72 degrees is "1 area", 72 degrees to less than 108 degrees is "2 area", 108 degrees to 144 degrees. "3 areas" between 1 and 1
"4 areas" between 44 degrees and less than 180 degrees, 180 degrees-
"5 area" between less than 216 degrees, "6 area" between 216 degrees and less than 252 degrees, "7 area" between 252 degrees and less than 288 degrees, "8 areas between 288 degrees and less than 324 degrees" Area "The area between 324 degrees and less than 360 degrees is defined as" 9 area ". FIG. 4A shows the case where the rotary shaft 2 rotates 180 degrees after one rotation from the “reference position”. At this time,
The position detector 7A is located at a position of 180 degrees. In addition, the position detection unit 7B is "1 area" between 36 degrees and less than 72 degrees.
It is in. The position detector 7C is in the "0 area" between 0 degree and less than 36 degrees. Therefore, it can be determined that the position of the rotary shaft 2 is the position of 180 degrees (1.5 rotations) after one rotation. Similarly, in FIG. 4B, the position of the rotary shaft 2 is as follows because the position detector 7A is in 180 degrees, the position detector 7B is in "9 area", and the position detector 7C is in "0 area". It can be determined that the position is 180 degrees (9.5 rotations) after 9 rotations. In FIG. 4C, the position detector 7A is 180 degrees, the position detector 7B is "1 area",
Since the position detector 7C is in the "1 area", the position of the rotary shaft 2 is 180 degrees after 11 rotations (11.
It can be determined that it is 5 rotations. In FIG. 4D, the position of the rotary shaft 2 is rotated 98 times because the position detecting unit 7A is in 180 degrees, the position detecting unit 7B is in "8 area", and the position detecting unit 7C is in "9 area". It can be determined that the position is 180 degrees behind. In this way, the position detector 7A-
The position of the rotary shaft 2 can be determined by detecting the "rotation position" of 7C.

【0011】次に、回転位置検出手段12の「回転位
置」の判別方法について図5に基づいて説明する。以下
では、位置検出部7A〜7Cが図2の状態である場合に
ついて説明する。回転軸2が停止している状態で、モー
ター9により位置検出アーム6bすなわち光電センサ8
A〜8Cを回転させ、位置検出部7A〜7Cの「回転位
置」を検出する。ここで、第1のエンコーダ10は、図
5に示すように1回転に付き100個のパルスを出力す
るものとする。これは、パルス出力の1周期が、光電セ
ンサ8A〜8Cの3.6度の回転移動に相当するという
ことである。位置検出部7A〜7Cが図2に示す位置に
ある時、位置検出部7A〜7Cを検出する光電センサ8
A〜8Cの出力信号は図5に示す波形となる。位置検出
部7A〜7Cは反射部であるので、光電センサ8A〜8
Cは、各位置検出部7A〜7Cを検出すると受光レベル
が高くなる。受光レベルが所定の値以上になると光電セ
ンサ8A〜8Cの出力信号がオンする。受光レベルが所
定の値以下になると光電センサ8A〜8Cの出力信号が
オフする。回転位置検出手段12は、光電センサ8A〜
8Cの出力信号がオンするまで(位置検出部7A〜7C
を検出するまで)の第1のエンコーダ10のパルス数を
それぞれカウンタ(第1のエンコーダ10に内蔵)でカ
ウントすることによって、位置検出部7A〜7Cの「回
転位置」を算出し、位置検出部7A〜7Cの「回転位
置」より、回転軸2の位置を算出する。位置検出部7A
〜7Cが図2に示す状態である場合、図5に示す信号波
形より、位置検出部7Aは21.6度、位置検出部7B
は32.4度、位置検出部7Cは349.2度の「回転
位置」にあることを検出する。すなわち、位置検出部7
Bは“0エリア”(32.4度は、0度以上36度未
満)、位置検出部7C“9エリア”(349.2度は、
324度以上360度未満)にあることを検出する。こ
れにより、回転軸2の位置は、“90回転後21.6度
の位置”であることを判別する。第1のエンコーダ10
は、算出した回転軸2の位置に対応する位置信号を出力
する。
Next, a method of determining the "rotational position" of the rotational position detecting means 12 will be described with reference to FIG. Below, the case where the position detection units 7A to 7C are in the state shown in FIG. 2 will be described. With the rotating shaft 2 stopped, the position detection arm 6b, that is, the photoelectric sensor 8 is driven by the motor 9.
A-8C is rotated to detect the "rotation position" of the position detection units 7A-7C. Here, it is assumed that the first encoder 10 outputs 100 pulses per one rotation as shown in FIG. This means that one cycle of pulse output corresponds to the rotational movement of the photoelectric sensors 8A to 8C by 3.6 degrees. The photoelectric sensor 8 for detecting the position detecting units 7A to 7C when the position detecting units 7A to 7C are at the positions shown in FIG.
The output signals of A to 8C have the waveforms shown in FIG. Since the position detection units 7A to 7C are reflection units, photoelectric sensors 8A to 8C are provided.
When C detects each of the position detecting units 7A to 7C, the light receiving level of C becomes high. When the light receiving level exceeds a predetermined value, the output signals of the photoelectric sensors 8A to 8C are turned on. When the light receiving level becomes equal to or lower than a predetermined value, the output signals of the photoelectric sensors 8A to 8C are turned off. The rotational position detecting means 12 includes photoelectric sensors 8A to 8A.
Until the output signal of 8C turns on (position detection units 7A to 7C
By counting the number of pulses of the first encoder 10 (until is detected) by a counter (built in the first encoder 10), the "rotational position" of the position detection units 7A to 7C is calculated, and the position detection unit The position of the rotary shaft 2 is calculated from the "rotation position" of 7A to 7C. Position detector 7A
2 to 7C are in the state shown in FIG. 2, the position detector 7A detects 21.6 degrees from the signal waveform shown in FIG.
Is 32.4 degrees, and the position detection unit 7C detects that it is in the "rotation position" of 349.2 degrees. That is, the position detector 7
B is “0 area” (32.4 degrees is 0 degree or more and less than 36 degrees), and the position detection unit 7C “9 area” (349.2 degrees is
324 degrees or more and less than 360 degrees) is detected. As a result, it is determined that the position of the rotary shaft 2 is “the position of 21.6 degrees after 90 rotations”. First encoder 10
Outputs a position signal corresponding to the calculated position of the rotary shaft 2.

【0012】本実施の形態においては、「回転体の位
置」を第1のエンコーダ10で算出したが、第1のエン
コーダ10からの信号に基づいて「回転体の位置」を算
出する手段を別に設けてもよい。また、回転位置検出手
段12は、本実施の形態のような、反射式に限定され
ず、透光式でもよい。この場合、位置検出部7A〜7C
は透光部である。また、回転位置検出手段12は、光電
スイッチを用い、光学的検出方式で位置検出部7A〜7
Cを検出したが、磁気検出方式や接点式検出方式等、回
転部材の「回転位置」を検出することができればよい。
また、回転部材の形状は円盤状に限定されるものではな
い。また、回転体と回転部材を連結する連結手段は、ギ
アに限定されるものではない。また、連結手段の連結比
(回転比)は上記説明に限定されるものではない。ま
た、それぞれの部材の形状は、図1に示す形状に限定さ
れるものではなく、例えば図3に示すような形状でもよ
い。図3では、第1の回転部材2cは102cに、第2
の回転部材3cは103cに、第3の回転部材4cは1
04cに相当する。また、位置検出アーム6bは106
bに、光電センサ8A〜8Cは108A〜108Cに相
当する。この場合には、回転部材102c〜104cを
円盤状に構成することができる。このため、例えば、回
転部材102c〜104cを反射材で形成し、位置検出
部に、非反射材を設けたり穴を開けることができる。こ
の時は、光電センサ108A〜108Cは、受光レベル
が低いことによって位置検出部を検出する。また、回転
部材が3段である場合について説明したが、2段以上で
あれば何段でもよい。また、本実施の形態では、通常動
作中の回転軸2の位置を、第2のエンコーダ14によっ
て検出しているが、第1の回転部材2cと回転位置検出
手段12で検出することもできる。例えば、第1の回転
部材2cの、位置検出部7Aの内周側に、複数の位置検
出部を円状に所定の間隔で配列する。また、位置検出ア
ーム6bの、光電センサ8Aの内周側の、複数の位置検
出部と対向する位置に光電センサを設け、そして、その
光電センサの出力信号に基づいて、例えばパルス出力を
カウントして、回転軸2の位置を算出する。この場合に
は、第2のエンコーダ14を省略することができる。ま
た、本実施の形態では、位置検出部7A〜7Cの「回転
位置」を検出するための補助信号発生手段として、第1
のエンコーダ10を用いたが、第1の回転部材2cと回
転位置検出手段12により補助信号発生手段を構成する
こともできる。例えば、第1の回転部材2cの、位置検
出部7Aの内周側に、複数の位置検出部を円状に配列す
る。位置検出アーム6bの、光電センサ8Aの内周側
の、複数の位置検出部と対向する位置に光電センサを設
ける。そして、その光電センサの出力信号と光電センサ
8A〜8Cの出力信号に基づいて、例えばパルス出力を
カウントして、位置検出部7A〜7Cの「回転位置」を
検出する。この場合には、第1のエンコーダ10を省略
することができる。
In the present embodiment, the "position of the rotating body" is calculated by the first encoder 10, but a means for calculating the "position of the rotating body" based on the signal from the first encoder 10 is separately provided. It may be provided. Further, the rotational position detecting means 12 is not limited to the reflective type as in the present embodiment, but may be a translucent type. In this case, the position detectors 7A to 7C
Is a light transmitting part. Further, the rotational position detecting means 12 uses a photoelectric switch, and the position detecting portions 7A to 7A are optically detected.
Although C is detected, it is sufficient that the “rotation position” of the rotating member can be detected by a magnetic detection method, a contact detection method, or the like.
Further, the shape of the rotating member is not limited to the disk shape. Further, the connecting means for connecting the rotating body and the rotating member is not limited to the gear. Further, the connection ratio (rotation ratio) of the connecting means is not limited to the above description. Further, the shape of each member is not limited to the shape shown in FIG. 1, and may be the shape shown in FIG. 3, for example. In FIG. 3, the first rotating member 2c is shown at 102c and the second rotating member 2c is shown at 102c.
Of the rotating member 3c of 103 and 1 of the third rotating member 4c.
It corresponds to 04c. Further, the position detection arm 6b is 106
In b, the photoelectric sensors 8A to 8C correspond to 108A to 108C. In this case, the rotating members 102c to 104c can be formed in a disc shape. Therefore, for example, the rotating members 102c to 104c can be formed of a reflective material, and a non-reflective material or a hole can be provided in the position detection unit. At this time, the photoelectric sensors 108A to 108C detect the position detection unit due to the low light reception level. Further, the case where the rotating member has three stages has been described, but any number of stages may be used as long as it has two or more stages. In addition, in the present embodiment, the position of the rotary shaft 2 during normal operation is detected by the second encoder 14, but it can also be detected by the first rotary member 2c and the rotary position detector 12. For example, a plurality of position detecting portions are arranged in a circle at a predetermined interval on the inner peripheral side of the position detecting portion 7A of the first rotating member 2c. In addition, a photoelectric sensor is provided at a position of the position detection arm 6b on the inner peripheral side of the photoelectric sensor 8A, facing the plurality of position detection units, and, for example, pulse output is counted based on the output signal of the photoelectric sensor. Then, the position of the rotary shaft 2 is calculated. In this case, the second encoder 14 can be omitted. In addition, in the present embodiment, as the auxiliary signal generation means for detecting the "rotational position" of the position detection units 7A to 7C, the first
Although the encoder 10 is used, the auxiliary signal generating means may be constituted by the first rotating member 2c and the rotational position detecting means 12. For example, a plurality of position detection units are arranged in a circle on the inner peripheral side of the position detection unit 7A of the first rotating member 2c. The photoelectric sensor is provided on the position detection arm 6b on the inner peripheral side of the photoelectric sensor 8A, at a position facing the plurality of position detection units. Then, based on the output signal of the photoelectric sensor and the output signals of the photoelectric sensors 8A to 8C, for example, the pulse output is counted to detect the "rotational position" of the position detection units 7A to 7C. In this case, the first encoder 10 can be omitted.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上説明したように請求項1、2に記載
の発明によれば、「回転体の位置」を容易に検出するこ
とができる。
As described above, according to the first and second aspects of the invention, the "position of the rotating body" can be easily detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるII−II線断面矢視図である。2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.

【図3】本発明の他の実施の形態の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の動作原理を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the operating principle of the present invention.

【図5】各部の信号波形を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a signal waveform of each part.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転体の位置検出装置 2 回転軸 2c 第1の回転部材 3c 第2の回転部材 4c 第3の回転部材 9 モーター 10 第1のエンコーダ 12 回転位置検出手段 14 第2のエンコーダ 30 第1の筒状部材 40 第2の筒状部材 50 減速ギアー 60 第3の筒状部材 1 Rotating body position detector 2 rotation axes 2c First rotating member 3c Second rotating member 4c Third rotating member 9 motors 10 First encoder 12 Rotational position detection means 14 Second encoder 30 First tubular member 40 Second tubular member 50 reduction gear 60 Third tubular member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 21/22 G01B 7/30 G01B 11/26 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 21/22 G01B 7/30 G01B 11/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 回転体の回転に連動して回転し、回転体
の回転に対する回転比がそれぞれ異なるように設定され
ている少なくとも2つの回転部材と、各回転部材の回転
位置を検出する回転位置検出手段とを備える回転体の位
置検出装置であって、 各回転部材は所定位置に位置検出部を有し、 回転位置検出手段は回転可能な検出手段を有し、各回転
部材が回転体の回転に連動して回転した後停止している
状態で、前記検出手段を回転し、各回転部材の位置検出
部の回転位置を検出して回転体の位置を検出する回転体
の位置検出装置。
1. At least two rotating members that rotate in association with rotation of the rotating body and are set to have different rotation ratios with respect to the rotation of the rotating body, and a rotation position for detecting a rotating position of each rotating member. Position of the rotating body with detection means
In the position detection device, each rotating member has a position detecting portion at a predetermined position, and the rotational position detecting means has rotatable detecting means,
The member has stopped after rotating in conjunction with the rotation of the rotating body
In this state, the detection means is rotated to detect the position of each rotating member.
Rotating body that detects the rotational position of the part to detect the position of the rotating body
Position detection device.
【請求項2】 請求項1に記載の回転体の検出装置であ
って、回転位置検出手段は、前記検出手段の回転に応じた信号
を出力する信号出力手段を有する回転体の位置検出装
置。
2. The rotating body detecting device according to claim 1 , wherein the rotational position detecting means is a signal according to the rotation of the detecting means.
Position detecting device for rotating body having signal output means for outputting
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