JP6613658B2 - POSITION DETECTION DEVICE, ELECTRONIC DEVICE, RECORDING DEVICE, ROBOT, AND POSITION DETECTION METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、移動体の位置を検出する技術に関する。 The present invention relates to a technique for detecting the position of a moving body.
モーターの回転子等の移動体の位置を検出する技術が従来から提案されている。例えば、特許文献1には、光学式のロータリーエンコーダーにおいて、モーターの回転に連動する円盤の複数のスリットを透過した光を受光素子で受光し、受光素子から出力された電気信号に応じてモーターの回転角度を検出する構成が開示されている。モーターの回転角度は、受光素子が出力したA相の正弦波状信号の振幅値と、B相の正弦波状信号の振幅値とを用いた演算処理により算出される。
Techniques for detecting the position of a moving body such as a motor rotor have been proposed. For example, in
しかし、モーターの回転速度やスリットの形状のばらつきに起因して、受光素子が出力する電気信号の振幅値(特にピークトゥピーク値)が変動するから、特許文献1の技術では、位置検出の精度が低下するという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、移動体の位置を高精度に検出することを目的とする。
However, since the amplitude value (especially the peak-to-peak value) of the electrical signal output from the light receiving element varies due to variations in the rotational speed of the motor and the shape of the slits, the technique disclosed in
以上の課題を解決するために、本発明に係る位置検出装置は、移動体の移動に連動して電圧値が変動するとともに相互に位相差を有する第1検出信号および第2検出信号を利用して前記移動体の位置を検出する位置検出装置であって、前記第1検出信号の中心電圧と前記第1検出信号の電圧値との差分である第1の値と、前記第2検出信号の中心電圧と前記第2検出信号の電圧値との差分である第2の値とを算出する差分算出部と、前記第1の値の絶対値と前記第2の値の絶対値との差分値と、前記第1の値の絶対値と前記第2の値の絶対値との加算値との比率を算出する比率算出部と、前記比率を用いて前記移動体の位置を特定する位置特定部と、を備えている。以上の構成では、第1検出信号の中心電圧と第2検出信号の中心電圧とを利用して比率が算出され、比率に応じて移動体の位置が特定される。検出信号の電圧振幅(特にピークトゥピーク値)と比較して中心電圧は誤差や変動が発生し難いという傾向がある。したがって、本発明によれば、電気信号の電圧振幅を利用して移動体の位置を特定する構成と比較して、移動体の位置を精度良く検出することが可能である。なお、以上の構成で特定される位置には、例えば、移動体が回転体である場合における当該回転体の回転位置(回転角度)が含まれるものとする。 In order to solve the above-described problems, a position detection device according to the present invention uses a first detection signal and a second detection signal whose voltage values fluctuate in conjunction with movement of a moving body and have a phase difference therebetween. A position detection device for detecting a position of the moving body, wherein a first value that is a difference between a center voltage of the first detection signal and a voltage value of the first detection signal, and the second detection signal A difference calculation unit that calculates a second value that is a difference between the center voltage and the voltage value of the second detection signal; and a difference value between the absolute value of the first value and the absolute value of the second value A ratio calculating unit that calculates a ratio between an absolute value of the first value and an absolute value of the second value, and a position specifying unit that specifies the position of the moving body using the ratio And. In the above configuration, the ratio is calculated using the center voltage of the first detection signal and the center voltage of the second detection signal, and the position of the moving body is specified according to the ratio. Compared to the voltage amplitude (especially peak-to-peak value) of the detection signal, the center voltage tends to be less prone to errors and fluctuations. Therefore, according to the present invention, it is possible to detect the position of the moving body with higher accuracy than the configuration in which the position of the moving body is specified using the voltage amplitude of the electric signal. The position specified by the above configuration includes, for example, the rotational position (rotation angle) of the rotating body when the moving body is a rotating body.
本発明の好適な態様において、前記第1の値および前記第2の値の各々の正負を判定する判定部を備え、前記位置特定部は、第1の値および第2の値の正負の組合せと前記比率とを用いて前記移動体の位置を特定する。以上の態様では、第1の値および第2の値の正負の組合せが相違する複数の範囲のうち、判定部による判定結果に対応した範囲内で比率に応じた位置が特定されるから、移動体の位置の範囲を限定しない構成と比較して移動体の位置を高精度に特定することが可能である。また、比率の算出に適用される第1の値および第2の値の正負に応じて移動体の位置の範囲が特定されるから、比率の算出とは無関係の処理で移動体の位置の範囲を特定する構成と比較して処理負荷が軽減されるという利点もある。 In a preferred aspect of the present invention, the apparatus includes a determination unit that determines whether the first value and the second value are positive or negative, and the position specifying unit includes a combination of the positive and negative values of the first value and the second value. And the ratio are used to specify the position of the moving body. In the above aspect, the position corresponding to the ratio is specified within the range corresponding to the determination result by the determination unit among the plurality of ranges having different positive and negative combinations of the first value and the second value. Compared to a configuration that does not limit the range of the body position, the position of the moving body can be specified with high accuracy. In addition, since the range of the position of the moving body is specified according to the sign of the first value and the second value applied to the calculation of the ratio, the range of the position of the moving body is processed in a process unrelated to the calculation of the ratio. There is also an advantage that the processing load is reduced as compared with the configuration for specifying the.
本発明の好適な態様において、前記移動体の位置と前記比率との対応情報を有する記憶部を備え、前記位置特定部は、前記比率と前記対応情報とを用いて前記移動体の位置を特定する。以上の態様では、比率と対応情報とを用いて移動体の位置を簡便に特定できるという利点がある。 In a preferred aspect of the present invention, the apparatus includes a storage unit having correspondence information between the position of the moving body and the ratio, and the position specifying unit specifies the position of the moving body using the ratio and the correspondence information. To do. In the above aspect, there exists an advantage that the position of a mobile body can be specified easily using a ratio and correspondence information.
本発明に係る電子機器は、回転する移動体を備えているモーターと、前記移動体の回転位置を検出する上述の位置検出装置と、を備える。上述の各態様に係る位置検出装置と、移動体を備えたモーターとは、各種の電子機器に利用される。具体的には、レーザースキャナー装置、サーボモーター、ロボット、NC加工機、3Dプリンター等が本発明の電子機器の好適例として例示され得るが、本発明の適用範囲は上記の例示に限定されない。 An electronic apparatus according to the present invention includes a motor including a rotating moving body, and the above-described position detection device that detects a rotational position of the moving body. The position detection device according to each aspect described above and the motor including the moving body are used for various electronic devices. Specifically, a laser scanner device, a servo motor, a robot, an NC processing machine, a 3D printer, and the like can be exemplified as preferred examples of the electronic apparatus of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the above examples.
本発明に係る記録装置は、駆動信号の供給により回転する移動体を備えたモーターと、前記移動体の回転位置を検出する上述の位置検出装置とを備える。上述の各態様に係る位置検出装置と、移動体を備えたモーターとは、各種の記録装置に利用される。具体的には、ラベル印刷装置(画像記録装置)、プリンター等が本発明の記録装置の好適例として例示され得るが、本発明の適用範囲は上記の例示に限定されない。 The recording apparatus according to the present invention includes a motor including a moving body that rotates by supplying a drive signal, and the above-described position detection device that detects a rotational position of the moving body. The position detection device according to each aspect described above and the motor including the moving body are used for various recording devices. Specifically, a label printing apparatus (image recording apparatus), a printer, and the like can be exemplified as preferred examples of the recording apparatus of the present invention, but the scope of application of the present invention is not limited to the above examples.
本発明に係るロボットは、駆動信号の供給により回転する移動体を備えたモーターと、 前記移動体の回転位置を検出する上述の位置検出装置とを備える。上述の各態様に係る位置検出装置と、移動体を備えたモーターとは、各種ロボットに利用される。具体的には、垂直多関節ロボット、双腕ロボット、その他の多軸ロボット等が本発明のロボットの好適例として例示され得るが、本発明の適用範囲は上記の例示に限定されない。 A robot according to the present invention includes a motor including a moving body that rotates by supplying a drive signal, and the above-described position detection device that detects a rotational position of the moving body. The position detection device according to each aspect described above and the motor including the moving body are used for various robots. Specifically, vertical articulated robots, double-arm robots, other multi-axis robots, and the like can be exemplified as preferred examples of the robot of the present invention, but the scope of application of the present invention is not limited to the above examples.
上述した移動体の位置を検出する位置検出装置は、移動体の位置検出方法として把握することができる。具体的には、本発明の好適な態様に係る位置検出方法は、移動体の移動に連動して電圧値が変動するとともに相互に位相差を有する第1検出信号および第2検出信号を利用して移動体の位置を検出する位置検出方法であって、前記第1検出信号の中心電圧と前記第1検出信号の電圧値との差分である第1の値と、前記第2検出信号の中心電圧と前記第2検出信号の電圧値との差分である第2の値とを算出し、前記第1の値の絶対値と前記第2の値の絶対値との差分値と、前記第1の値の絶対値と前記第2の値の絶対値との加算値との比率を算出し、前記比率を用いて前記移動体の位置を特定する。以上に例示した位置検出方法によれば、本発明の位置検出装置と同様の効果が実現される。 The position detection device for detecting the position of the moving body described above can be grasped as a position detection method for the moving body. Specifically, the position detection method according to a preferred aspect of the present invention uses a first detection signal and a second detection signal that have a voltage value that fluctuates in conjunction with the movement of the moving body and that have a phase difference therebetween. A position detection method for detecting a position of a moving body, wherein a first value which is a difference between a center voltage of the first detection signal and a voltage value of the first detection signal, and a center of the second detection signal A second value that is a difference between the voltage and the voltage value of the second detection signal is calculated, and a difference value between the absolute value of the first value and the absolute value of the second value; The ratio of the absolute value of the value and the added value of the absolute value of the second value is calculated, and the position of the moving body is specified using the ratio. According to the position detection method exemplified above, the same effect as that of the position detection apparatus of the present invention is realized.
本発明の実施形態に係る駆動制御システム1について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の好適な形態に係るモーターMの駆動制御システム1の構成図である。駆動制御システム1は、モーターMとロータリーエンコーダー10と位置検出装置20と制御回路30と駆動回路40とを含んで構成される。本実施形態の駆動制御システム1では、位置検出装置20によってモーターMの位置(回転角度)を検出し、検出した位置と目標位置とに応じてモーターMに供給する駆動電圧を調整する。
A
モーターMは、例えば、所定の駆動電圧(パルス)に応じて動作するステッピングモーターである。モーターMは、移動体の例示であるローター(回転子)Rを含んで構成される。ローターRは、コイルにパルスが供給される毎に、所定の角度を1ステップとして回転する。ローターRの回転角度(ステップ角:step angle)はパルス数に応じて定められる。すなわち、ローターRに供給するパルス数を調整することで、ローターRを所望の回転角度に位置決めすることが可能である。位置検出装置20は、ローターRの位置(回転角度)Xを検出する。
The motor M is, for example, a stepping motor that operates according to a predetermined drive voltage (pulse). The motor M includes a rotor (rotor) R that is an example of a moving body. The rotor R rotates with a predetermined angle as one step each time a pulse is supplied to the coil. The rotation angle (step angle) of the rotor R is determined according to the number of pulses. That is, by adjusting the number of pulses supplied to the rotor R, the rotor R can be positioned at a desired rotation angle. The
ロータリーエンコーダー10は、ローターRの位置に応じた検出信号を出力する。図1に例示される通り、ロータリーエンコーダー10は、発光部12と円盤14と受光部18(18A,18B)とを含んで構成される。円盤14は、中心がローターRの回転軸Aに固定され、ローターRの回転に連動して回転する。円盤14の周縁には所定の角度毎にスリット16が形成されている。スリット16は光を透過させる。発光部12と各受光部18とは、円盤14を挟んで相互に対向する位置に配置される。発光部12は、例えば、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子であり、円盤14に向けて光を照射する。受光部18は、例えばフォトダイオード(Photo Diode)等の受光素子であり、受光量に応じた電圧信号(第1検出信号SA,第2検出信号SB)を出力する。本実施形態のロータリーエンコーダー10は、受光部18Aと受光部18Bとを含む。受光部18Aは第1検出信号SAを出力し、受光部18Bは第2検出信号SBを出力する。
The
図2は、本実施形態の第1検出信号SAおよび第2検出信号SBの説明図である。第1検出信号SAと第2検出信号SBとは、ローターRの位置Xに連動して電圧値が変動する。具体的には、発光部12からの出射光が、スリット16を透過する状態と、円盤14で遮光される状態とがローターRの回転とともに交互に切替わることで、受光部18での受光量が周期的に変動するため、ローターRの回転に連動して電圧値が周期的に変動する第1検出信号SAと第2検出信号SBとが受光部18から出力される。なお、第1検出信号SAおよび第2検出信号SBは、正確には正弦波ではないが、図面の表記上、図2では便宜的に正弦波として図示されている。図2に例示される通り、第1検出信号SAと第2検出信号SBとは相互に位相差を有する。具体的には、第1検出信号SAと第2検出信号SBとの位相差がπ/2(90°)となるように、受光部18Aと受光部18Bとは、円盤14の円周に沿った相異なる位置に設置される。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the first detection signal S A and the second detection signal S B of the present embodiment. The voltage values of the first detection signal S A and the second detection signal S B change in conjunction with the position X of the rotor R. Specifically, the amount of light received by the
図1の位置検出装置20は、第1検出信号SAと第2検出信号SBとを用いてローターRの位置Xを特定し、当該位置Xを示す検出位置信号SXを出力する。位置検出装置20は、図1に例示される通り、差分算出部22と比率算出部24と記憶部25と判定部26と位置特定部28とを含んで構成される。
The
記憶部25は、位置Xの特定に利用される情報を記憶する手段であり、例えば半導体記録媒体等の公知の記録媒体で構成される。本実施形態の記憶部25は、第1検出信号SAの中心電圧VACおよび第2検出信号SBの中心電圧VBCと、ローターRの相異なる位置Xに対応する参照値(対応情報の例示)WREFとを記憶する。第1検出信号SAの中心電圧VACおよび第2検出信号SBの中心電圧VBCは、例えば、駆動制御システム1の出荷前に個体毎に測定されて記憶部25に格納される。
The
差分算出部22は、数式(1A)および図2に示されるように、第1検出信号SAの電圧値VAと第1検出信号SAの中心電圧VACとの差分値(以下「第1差分値」という)ΔVAを算出する。また、差分算出部22は、数式(1B)および図2に示されるように、第2検出信号SBの電圧値VBと第2検出信号SBの中心電圧VBCとの差分(以下「第2差分値」という)ΔVBを算出する。差分算出部22は、数式(1A)および数式(1B)の演算で算出した第1差分値ΔVA(第1の値の例示)および第2差分値ΔVB(第2の値の例示)を、比率算出部24と判定部26とにそれぞれ出力する。
比率算出部24は、差分算出部22が算出した第1差分値ΔVAと第2差分値ΔVBとを適用した演算により、ローターRの位置Xを特定するための指標(以下「加減比率指標」という)Wを算出する。具体的には、比率算出部24は、第1差分値ΔVAの絶対値|ΔVA|と第2差分値ΔVBの絶対値|ΔVB|との差分値と、第1差分値ΔVAの絶対値|ΔVA|と第2差分値ΔVBの絶対値|ΔVB|との加算値との比率に応じた加減比率指標W(比率の例示)を算出する。本実施形態では、以下の数式(2)に例示される通り、絶対値|ΔVA|と絶対値|ΔVB|との加算値に対する両者間の差分値の比が加減比率指標Wとして算出される。比率算出部24は、数式(2)で算出した加減比率指標Wを位置特定部28に出力する。
以上の方法で算出される加減比率指標Wは、図3に例示される通り、第1差分値ΔV A と第2差分値ΔVBと(具体的には両者間の差分)に連動して−1以上かつ1以下の範囲内で周期的に変動する。
The
As illustrated in FIG. 3, the adjustment ratio index W calculated by the above method is linked to the first difference value ΔV A and the second difference value ΔV B (specifically, the difference between the two) − It fluctuates periodically within the range of 1 or more and 1 or less.
図1の判定部26は、第1差分値ΔVAおよび第2差分値ΔVBの各々の正負を判定する。本実施形態では、ローターRの位置Xの範囲(図2に例示される第1検出信号SAまたは第2検出信号SBの1周期に相当する範囲)は、図3に例示されるように、第1差分値ΔVAおよび第2差分値ΔVBの正負の組合せが相違する4個の範囲r(r1〜r4)に区分され得る。具体的には、(1)ローターRの位置Xが範囲r1内にある場合には第1差分値ΔVAおよび第2差分値ΔVBの双方が正数となり、(2)ローターRの位置Xが範囲r2内にある場合には第1差分値ΔVAが正数となり第2差分値ΔVBが負数となる。また、(3)ローターRの位置Xが範囲r3内にある場合には第1差分値ΔVAおよび第2差分値ΔVBの双方が負数となり、(4)ローターRの位置Xが範囲r4内にある場合には第1差分値ΔVAが負数となり第2差分値ΔVBが正数となる。したがって、第1差分値ΔVAおよび第2差分値ΔVBの正負の組合せを判別することで、ローターRの位置Xが属する1個の範囲rを複数の範囲r1〜r4から特定することが可能である。
The
位置特定部28は、比率算出部24が算出した加減比率指標Wと、判定部26による判定の結果(第1差分値ΔVAおよび第2差分値ΔVBの各々の正負)とに応じてローターRの位置Xを特定する。具体的には、位置特定部28は、第1に、複数の範囲r1〜r4のうち差分算出部22が算出した第1差分値ΔVAおよび第2差分値ΔVBの正負の組み合わせに対応する1個の範囲(以下「対象範囲」という)rを特定する。具体的には、図3から理解される通り、第1差分値ΔVAおよび第2差分値ΔVBの双方が正数である場合には範囲r1が対象範囲rとして特定され、第1差分値ΔVAが正数であり第2差分値ΔVBが負数である場合には範囲r2が対象範囲rとして特定され、第1差分値ΔVAおよび第2差分値ΔVBの双方が負数である場合には範囲r3が対象範囲rとして特定され、第1差分値ΔVAが負数であり第2差分値ΔVBが正数である場合には範囲r4が対象範囲rとして特定される。
The
第2に、本実施形態の位置特定部28は、対象範囲r内で加減比率指標Wに応じてローターRの位置Xを特定する。具体的には、位置特定部28は、記憶部25に記憶された参照値WREFと加減比率指標Wとを比較することでローターRの位置Xを特定する。
Second, the
図4は、参照値WREFの説明図である。範囲r内の相異なる位置x(x1,x2,x3,x4,x5……)に対応する複数の参照値WREF(WREF1,WREF2,WREF3,WREF4,WREF5……)が記憶部25には記憶される。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the reference value W REF . A plurality of reference values W REF (
記憶部25に記憶される参照値WREFの個数は、例えば、ロータリーエンコーダー10の逓倍数N(N=2K,2K:分解能)に応じて設定される。図4では、説明の便宜上、範囲r1を逓倍数Nで分割した区間毎に参照値(WREF1,WREF2, WREF3,WREF4, WREF5)が設定された構成を例示したが、逓倍数N(ロータリーエンコーダー10の分解能)は可変に制御される。以上の説明から理解される通り、逓倍数Nが大きいほどローターRの位置Xの検出精度を向上させることが可能である。なお、記憶部25に記憶される参照値WREFは、例えば、第1検出信号SAの標準値(理想値)と第2検出信号SBの標準値とを適用した前掲の数式(2)の演算で算定された数値に設定され得る。
The number of reference values W REF stored in the
図5は、位置特定部28における参照値WREFの特定の説明図である。位置特定部28は、対象範囲r内の各参照値WREFと、比率算出部24が算出した加減比率指標Wとを比較して1個の参照値(以下「対象参照値」という)WREFを特定する。具体的には、複数の参照値WREFのうち加減比率指標Wに最も近い1個の参照値WREFが対象参照値WREFとして特定される。例えば、図5に例示されるように、対象範囲r(=r1)内で相前後する参照値WREF1と参照値WREF2との間に加減比率指標Wが位置する場合には、加減比率指標Wとの差分が少ない方が対象参照値WREFとして特定される。具体的には、参照値WREF1と加減比率指標Wとの差分[WREF1-W]と、参照値WREF2と加減比率指標Wとの差分[WREF2-W]とを比較し、差分値が少ない参照値WREF1を対象参照値WREFとして特定する。位置特定部28は、対象範囲r内で相異なる参照値WREFに対応する複数の位置xのうち、対象参照値WREFに対応する1個の位置xをローターRの位置Xとして特定する。具体的には、ローターRの現在の位置Xを示す検出位置信号SXが制御回路30に出力される。以上の説明から理解される通り、ローターRの相異なる位置Xに対応する参照値WREFは、ローターR(移動体)の位置と加減比率指標W(比率)との対応を表す「対応情報」に相当する。
FIG. 5 is an explanatory diagram for specifying the reference value W REF in the
図1の制御回路30は、位置特定部28によって出力された検出位置信号SXから、目標位置へとローターRを回転させるために必要な駆動パルスの個数を算出して駆動回路40に通知する。駆動回路40は、例えば発振回路であり、制御回路30から通知された個数の駆動パルスを生成してモーターMに供給する。
The
円盤におけるスリットの製造誤差やローターRの回転速度の誤差等の種々の要因に起因して、第1検出信号SAおよび第2検出信号SBの電圧振幅(特にピークトゥピーク値)には誤差や変動が発生し易い。他方、第1検出信号SAの中心電圧VACや第2検出信号SBの中心電圧VBCは、電圧振幅と比較して誤差や変動が発生し難いという傾向がある。本実施形態では、第1検出信号SAの中心電圧VACと第2検出信号SBの中心電圧VBCとに応じて算出された加減比率指標Wを利用してローターRの位置Xが特定される。したがって、検出信号の電圧振幅(例えば、ピークトゥピーク値)を利用してローターRの位置を検出する従来の構成と比較して、ローターRの位置Xを精度良く検出することが可能である。 Due to various factors such as the manufacturing error of the slit in the disk and the rotational speed error of the rotor R, the voltage amplitude (especially peak-to-peak value) of the first detection signal S A and the second detection signal S B is an error. And fluctuations are likely to occur. On the other hand, the center voltage V BC of the center voltage V AC or the second detection signal S B of the first detection signal S A, there is a tendency that an error or fluctuation hardly occurs as compared to the voltage amplitude. In the present embodiment, the position X of the rotor R by using the acceleration ratio indicators W calculated according to the center voltage V AC of the first detection signal S A and the center voltage V BC of the second detection signal S B is the specific Is done. Therefore, it is possible to detect the position X of the rotor R with higher accuracy compared to the conventional configuration in which the position of the rotor R is detected using the voltage amplitude (for example, peak-to-peak value) of the detection signal.
また、本実施形態では、第1検出信号SAや第2検出信号SBの1周期内の複数の範囲r1〜r4のうち第1差分値ΔVAおよび第2差分値ΔVBの正負の組合せに応じて対象範囲rが特定され、当該対象範囲r内でローターRの位置Xが特定される。したがって、ローターRの位置Xの範囲が限定されない構成と比較して、ローターRの位置Xを詳細に特定することが可能である。さらに、本実施形態では、位置x毎の参照値WREFと加減比率指標Wとの比較によりローターRの位置Xを簡便に特定できるという利点もある。 Further, in the present embodiment, the first difference value positive or negative combinations of [Delta] V A and the second difference value [Delta] V B of the plurality of ranges r1~r4 within one cycle of the first detection signal S A and the second detection signal S B Accordingly, the target range r is specified, and the position X of the rotor R is specified within the target range r. Therefore, the position X of the rotor R can be specified in detail as compared with the configuration in which the range of the position X of the rotor R is not limited. Furthermore, in the present embodiment, there is an advantage that the position X of the rotor R can be easily specified by comparing the reference value W REF for each position x with the adjustment ratio index W.
<電子機器>
以下、上述した実施形態に係るモーターMと位置検出装置20とを適用した電子機器の一例について説明する。
<Electronic equipment>
Hereinafter, an example of an electronic apparatus to which the motor M and the
<レーザースキャナー装置>
図6は、上述した実施形態に係る駆動制御システム1を適用したレーザースキャナー装置7の構成例を示す図である。このレーザースキャナー装置7は、ラベルなどの印刷物の切り抜きに用いることができる。レーザースキャナー装置7は、レーザー発振器401および照射光学系(第1レンズ403,第2レンズ405,第1ミラー407,第2ミラー409)と、前述の実施形態で例示した複数の駆動制御システム1(1A,1B,1C)とを備える。レーザー発振器401から出射したレーザー光は、第1レンズ403による屈折と第2レンズ405による集光と第1ミラー407および第2ミラー409による反射とを経て、被加工物415の表面で1点に収束する。被加工物415は、シート状の部材であり、搬送体411の回転によって送り出されつつ搬送体413によって巻き取られていく。
<Laser scanner device>
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the
駆動制御システム1Aは第1レンズ403に対応し、駆動制御システム1Bは第1ミラー407に対応し、駆動制御システム1Cは第2ミラー409に対応する。駆動制御システム1AのモーターM(図1参照)の回転軸は第1レンズ403に連結され、ローターRの回転に連動して第1レンズ403の位置が調整される。駆動制御システム1BのモーターMの回転軸は第1ミラー407に連結され、ローターRの回転に連動して第1ミラー407の角度が調整される。同様に、駆動制御システム1CのモーターMの回転軸は第2ミラー409に連結され、ローターRの回転に連動して第2ミラー409の角度が調整される。
The
そして、駆動制御システム1(1A,1B,1C)によって各モーターMが制御されることで、レーザー光を被加工物415上の所望の位置に照射することができる。これにより、図6に示すように、レーザースキャナー装置7は、被加工物415の表面のうちレーザー加工の予定位置を示す被加工線500上に精度よくレーザー光を照射することができる。
Then, each motor M is controlled by the drive control system 1 (1A, 1B, 1C), so that a desired position on the
以上、前述の実施形態のモーターMおよび位置検出装置20を備えた電子機器として、レーザースキャナー装置7を例示したが、実施形態のモーターMおよび位置検出装置20が適用される電子機器は、以上に例示したレーザースキャナー装置7に限定されない。本発明の電子機器としては、例えば、サーボモーター、NC加工機、3Dプリンター等が好適例として例示され得る。
As described above, the
<ロボット>
次に、上述した実施形態に係るモーターMと位置検出装置20とを適用したロボット8について説明する。なお、ロボットの一例として、以下に、垂直多関節ロボット(6軸)を示すが、ロボットとしてはこれらに限定されず、双腕ロボット、その他の多軸ロボットであってもよい。
<Robot>
Next, the robot 8 to which the motor M and the
図7は、上述した実施形態に係る駆動制御システム1を適用したロボット8の構成例を示す図である。図7に例示される通り、ロボット8は、基台81と複数のアーム82(82A,82B,82C,82D)とリスト86とを備える垂直多関節ロボットである。複数のアーム82の各々は回動軸(関節)を介して順次に連結され、各回動軸には前述の実施形態に係る駆動制御システム1が設置される。駆動制御システム1のモーターM(図7では不図示)は、回動軸の一方側のアーム82を他方側のアームに対して回動させる。また、複数のアーム82(82A,82B,82C,82D)のうち基端側のアーム82Aは基台81に対して回動可能に支持され、先端側のアーム82Dにはリスト86が回動可能に支持される。基台81の内部に設置された駆動制御システム1のモーターMはアーム82Aを基台81に対して回動させ、アーム82Dに設置された駆動制御システム1のモーターMはリスト86を回動させる。リスト86の先端面は、例えば、腕時計等の精密機器を把持するマニピュレーターが装着される装着面である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the robot 8 to which the
上述したロボット8によれば、4本のアーム82A,82B,82C,82Dとリスト86との回動位置を制御するためのモーターMの回転位置を詳細に制御することができる。したがって、ロボット8は、より高い位置精度や回動精度でリスト86を所望の位置に移動させることができる。
According to the robot 8 described above, the rotational position of the motor M for controlling the rotational positions of the four
<記録装置>
以下、上述した駆動制御システム1(1A,1B,1C)を適用したレーザースキャナー装置7を備えた記録装置の一例について説明する。なお、以下の説明では、上述のレーザースキャナー装置7と同様な構成については、同符号を付し、その説明を簡略化もしくは省略することがある。また、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせて示している。
<Recording device>
Hereinafter, an example of a recording apparatus including the
<記録装置の構成例1>
先ず、上述した駆動制御システム1(1A,1B,1C)を適用したレーザースキャナー装置7を備えた記録装置の構成例1として、ドラム状のプラテンを備えたラベル印刷装置である画像記録装置100について説明する。図8は、上述した一実施形態に係る駆動制御システム1(1A,1B,1C)を適用したレーザースキャナー装置7を備えた画像記録装置100を概略的に示す正面図である。
<Configuration Example 1 of Recording Apparatus>
First, as a configuration example 1 of a recording apparatus including a
図8に示すように、画像記録装置100では、その両端が繰出軸120および巻取軸140にロール状に巻き付けられた記録媒体としての1枚のシートS(ウェブ)が、繰出軸120と巻取軸140の間に張架されており、シートSはこうして張架された搬送経路Scに沿って、繰出軸120から巻取軸140へと搬送される。そして、画像記録装置100は、この搬送経路Scに沿って搬送されるシートSに対して機能液を吐出してシートS上に画像を記録(形成)するように構成されている。なお、シートSは、特に限定されない。紙系やフィルム系等、もしくは粘着剤を介してこれらが多層に貼り合わされた多層構造(例えば、シール片の基材)を適用することができる。例えば、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、PET(Polyethylene terephthalate)、PP(Polypropylene)等がある。
As shown in FIG. 8, in the
画像記録装置100は、概略的な構成として、繰出軸120からシートSを繰り出す繰出部102と、繰出部102から繰り出されたシートSに画像を記録するプロセス部103と、プロセス部103で画像の記録されたシートSを切り抜くレーザースキャナー装置7と、シートSを巻取軸140に巻き取る巻取部104とを含み構成されている。なお、以下の説明では、シートSの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する場合がある。
The
繰出部102は、シートSの端を巻き付けた繰出軸120と、繰出軸120から引き出されたシートSを巻き掛ける従動ローラー121とを有する。繰出軸120は、シートSの表面を外側に向けた状態で、シートSの端を巻き付けて支持する。そして、繰出軸120が図8の時計回りに回転することで、繰出軸120に巻き付けられたシートSが従動ローラー121を経由してプロセス部103へと繰り出される。ちなみに、シートSは、繰出軸120に着脱自在な芯管(図示省略)を介して繰出軸120に巻き付けられている。したがって、繰出軸120のシートSが使い切られた際には、ロール状のシートSが巻き付けられた新たな芯管を繰出軸120に装着して、繰出軸120のシートSを取り換えることが可能となっている。
The
プロセス部103は、繰出部102から繰り出されたシートSを支持部としてのプラテンドラム130で支持しつつ、プラテンドラム130の外周面に沿って配置されたヘッドユニット115に配置された記録ヘッド151等により適宜処理を行わせ、シートSに画像を記録するものである。
The
プラテンドラム130は、図示しない支持機構によりドラム軸130sを中心にして回転自在に支持された円筒形状のドラムであり、繰出部102から巻取部104へと搬送されるシートSを裏面側から巻き掛けられる。このプラテンドラム130は、シートSとの間の摩擦力を受けてシートSの搬送方向Dsに従動回転しつつ、シートSを裏面側から支持するものである。ちなみに、プロセス部103では、プラテンドラム130への巻き掛け部の両側でシートSを折り返す従動ローラー133,134が設けられている。これらのうち従動ローラー133は、従動ローラー121とプラテンドラム130との間でシートSの表面を巻き掛けて、シートSを折り返す。一方、従動ローラー134は、プラテンドラム130と従動ローラー141との間でシートSの表面を巻き掛けて、シートSを折り返す。このように、プラテンドラム130に対して搬送方向Dsの上・下流側それぞれでシートSを折り返すことで、プラテンドラム130へのシートSの巻掛部分Raの長さを長く確保することができる。なお、従動ローラー121と従動ローラー133との間には、他の従動ローラー131やシートSの幅方向への端を検出するエッジセンサーSeが配置されてもよい。また、従動ローラー134と従動ローラー141との間には、他の従動ローラー132が配置されてもよい。
The
プロセス部103は、ヘッドユニット115を備え、ヘッドユニット115には記録ヘッド151が配置されている。本実施形態では、互いに異なる色に対応した複数の記録ヘッド151が設けられ、例えば、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックに対応する4個の記録ヘッド151が設けられている。各記録ヘッド151は、プラテンドラム130に巻き掛けられたシートSの表面に対して若干のクリアランス(プラテンギャップ)を空けて対向しており、対応する色の機能液をノズルからインクジェット方式で吐出する。そして、搬送方向Dsへ搬送されるシートSに対して各記録ヘッド151が機能液を吐出することにより、シートSの表面にカラー画像が形成される。
The
なお、本実施形態では、機能液として、紫外線(光)を照射することで硬化するUV(ultraviolet)インク(光硬化性インク)を用いる。そこで、プロセス部103のヘッドユニット115には、UVインクを仮硬化させてシートSに定着させるために、第1UV光源161(光照射部)が設けられている。複数の記録ヘッド151の各間には、仮硬化用の第1UV光源161が配置されている。つまり、第1UV光源161は弱い紫外線を照射することで、UVインクの形状が崩れない程度にUVインクを硬化(仮硬化)させるものである。一方、複数の記録ヘッド151(ヘッドユニット115)に対して搬送方向Dsの下流側には、本硬化用の硬化部としての第2UV光源162が設けられている。つまり、第2UV光源162は、第1UV光源161より強い紫外線を照射することで、UVインクを完全に硬化(本硬化)させるものである。こうして仮硬化・本硬化を実行することで、複数の記録ヘッド151が形成したカラー画像をシートS表面に定着させることができる。
In the present embodiment, UV (ultraviolet) ink (photocurable ink) that is cured by irradiating ultraviolet rays (light) is used as the functional liquid. Therefore, the
レーザースキャナー装置7は、画像の記録されたシートSを部分的に切り抜く、もしくは分断するように設けられている。なお、レーザースキャナー装置7の構成は、上述した(図6参照)構成と同様であるので詳細な説明は省略する。
レーザースキャナー装置7のレーザー発振器401によって発振されたレーザー光は、駆動制御システム1A によって位置を制御された第1レンズ403、および駆動制御システム1B,1C によって回転位置(角度)を制御された第1ミラー407や第2ミラー409などを経由し、被加工物であるシートSに照射される。このように、シートSに照射されるレーザー光LAは、各駆動制御システム1A,1B,1C によって照射位置が制御され、シートS上の所望の位置に照射することができる。シートSは、レーザー光LAの照射された部分が溶断され、部分的に切り抜かれる、もしくは分断される。
The
The laser light oscillated by the
なお、レーザー光LAによって切り抜かれたり分断されたりした部分は、溶断後に図示されない排出部によって保管部に排出保管してもよいし、シートSの粘着剤によって基材に保持されたまま巻取軸140に搬送されてもよい。
In addition, the part cut out or divided by the laser beam LA may be discharged and stored in the storage unit by a discharge unit (not shown) after the melting, or the winding shaft is held on the base material by the adhesive of the
また、本構成では、レーザースキャナー装置7を用いた溶断によって、画像が記録された後にシートSを切り抜いたり分断したりする例で説明したがこれに限らず、画像が記録される前に、所望の位置を切り抜いたり分断したりする構成であってもよい。
Further, in this configuration, the example in which the sheet S is cut out or divided after the image is recorded by fusing using the
上述した画像記録装置100によれば、レーザー光LAの照射位置を制御するための駆動制御システム1A,1B,1C におけるモーターMのローターRの位置を高精度に制御することができる。したがって、画像記録装置100は、シートSを高い位置精度で切り抜いたり分断したりすることができる。
According to the
<記録装置の構成例2>
次に、上述した駆動制御システム1A,1B,1C を適用したレーザースキャナー装置7を備えた記録装置の構成例2として、平板状のプラテンを備えたプリンター(記録装置)211について説明する。図9は、上述した一実施形態に係るステッピングモーターの駆動制御システム1(1A,1B,1C)を適用したレーザースキャナー装置7を備えた記録装置の構成例2を概略的に示す正面図である。
<Configuration Example 2 of Recording Apparatus>
Next, a printer (recording apparatus) 211 having a flat platen will be described as a configuration example 2 of the recording apparatus including the
図9に示すように、プリンター(記録装置)211は、印刷方式として、複数の記録ヘッド(液体噴射ヘッド)から記録媒体としてのシートS上に液体を噴射するインクジェット方式を採用したものであり、ロール状に巻き付けられた1枚のシートS(ウェブ)を順次繰り出しつつ印刷処理を行い、印刷後のシートSを再びロール状に巻回する。シートSは、前述の構成例1と同様であるので、ここでの説明は省略する。
なお、本実施形態では、水平面内におけるシートSの幅方向をX方向、X方向と直交するシートSの搬送方向をY方向、鉛直方向をZ方向とするXYZ直交座標系を設定している。
As shown in FIG. 9, the printer (recording apparatus) 211 employs an inkjet system that ejects liquid from a plurality of recording heads (liquid ejection heads) onto a sheet S as a recording medium, as a printing system. The printing process is performed while sequentially feeding one sheet S (web) wound in a roll shape, and the printed sheet S is again wound in a roll shape. Since the sheet S is the same as that of the above-described configuration example 1, description thereof is omitted here.
In the present embodiment, an XYZ orthogonal coordinate system is set in which the width direction of the sheet S in the horizontal plane is the X direction, the conveyance direction of the sheet S orthogonal to the X direction is the Y direction, and the vertical direction is the Z direction.
プリンター211は、印刷処理を実行する本体部214と、本体部214に対してシートSを供給する繰り出し部213と、本体部214から排出されるシートSを巻き取る巻き取り部215とを備えている。
The
本体部214は本体ケース216を備えており、繰り出し部213は本体ケース216の搬送方向上流側(−Y側)に設置され、巻き取り部215は本体ケース216の搬送方向下流側(+Y側)に設置されている。本体ケース216の搬送方向上流側(−Y側)の側壁216Aに設けられた媒体供給部216aに繰り出し部213が接続される一方、搬送方向下流側(+Y側)の側壁216Bに設けられた媒体排出部216bに巻き取り部215が接続されている。
The
繰り出し部213は、本体ケース216の側壁216Aの下部に取り付けられた支持板217と、支持板217に設けられた巻き軸218と、本体ケース216の媒体供給部216aに接続された繰り出し台219と、繰り出し台219の先端に設けられた中継ローラー220とを備えている。巻き軸218にロール状に巻回されたシートSが回転可能に支持されている。ロール(巻き軸218)から繰り出されたシートSは中継ローラー220に巻き掛けられて繰り出し台219の上面に転回され、繰り出し台219の上面に沿って媒体供給部216aへ搬送される。
The
巻き取り部215は、巻き取りフレーム241と、巻き取りフレーム241に設けられた中継ローラー242及び巻き取り駆動軸243とを備えている。媒体排出部216bから排出されるシートSは中継ローラー242に巻き掛けられて巻き取り駆動軸243に案内され、巻き取り駆動軸243の回転駆動によりロール状に巻き取られる。
The winding
本体部214の本体ケース216内には、板状の基台221が水平に設置され、基台221により本体ケース216内が2つの空間に区画されている。基台221より上側の空間がシートSに印刷処理を施す印刷室222である。印刷室222には、基台221上に固定されたプラテン(媒体支持部)228と、プラテン228の上方に設けられた記録ヘッド(記録処理部)236と、記録ヘッド236を支持するキャリッジ235aと、キャリッジ235aを支持する2本のガイド軸235と、バルブユニット237と、シートSを切り抜くレーザースキャナー装置7とが設けられている。2本のガイド軸235は搬送方向(Y方向)に沿って互いに平行に配置され、キャリッジ235aが搬送方向に往復移動可能に構成されている。
A plate-
プラテン228は、上面が開口した箱状の支持台228aと、支持台228aの開口に取り付けられた載置板228bと、を有する。支持台228aは基台221上に固定されており、支持台228aと載置板228bとにより囲まれた内部が負圧室とされている。載置板228bの支持面(図示+X軸方向の上面である媒体支持面)にシートSが載置される。
The
載置板228bには、載置板228bを厚さ方向に貫通する多数の吸引孔(不図示)が形成されており、支持台228aの一側壁(本実施形態では−Y側の側壁)に、当該側壁を貫通する排気口(不図示)が形成されている。排気口には、不図示の吸引ファンが接続されている。この吸引ファンの吸引により、多数の吸引孔を介してシートSに吸引力を作用させ、シートSを載置板228bの支持面に吸着させて平坦化することができる。
The mounting
プラテン228の搬送方向上流側(−Y側)には、複数の搬送ローラーを含む供給搬送系が設けられている。供給搬送系は、プラテン228近傍の印刷室222内に設けられた第1搬送ローラー対225と、本体ケース216の下段側の空間に設けられた中継ローラー224と、媒体供給部216a近傍に設けられた中継ローラー223とを含む。
第1搬送ローラー対225は、第1駆動ローラー225aと、第1従動ローラー225bとからなる。
A supply conveyance system including a plurality of conveyance rollers is provided on the upstream side (−Y side) of the
The first
供給搬送系において、繰り出し部213から媒体供給部216aを介して本体ケース216内に搬入されたシートSは、中継ローラー223,224を経由して第1駆動ローラー225aに下方から巻き掛けられ、第1搬送ローラー対225にニップされる。そして、第1搬送モーター(不図示)により駆動される第1駆動ローラー225aの回転に伴って、第1搬送ローラー対225からプラテン228の支持面上に水平に繰り出される。
In the supply conveyance system, the sheet S carried into the
一方、プラテン228の搬送方向下流側(+Y側)には、複数の搬送ローラーを含む排出搬送系が設けられている。排出搬送系は、プラテン228に対して第1搬送ローラー対225と反対側に設けられた第2搬送ローラー対233と、本体ケース216の下段側の空間に設けられた反転ローラー238及び中継ローラー239と、媒体排出部216b近傍に設けられた送り出しローラー240とを含む。
第2搬送ローラー対233は、第2駆動ローラー233aと、第2従動ローラー233bとからなる。なお、第2従動ローラー233bは、シートSの印刷面側(上面側)に配置されるため、印刷された画像の損傷を回避するために、シートSの幅方向(X方向)の端縁部にのみ当接する構成としてもよい。
On the other hand, a discharge conveyance system including a plurality of conveyance rollers is provided on the downstream side (+ Y side) of the
The second
排出搬送系において、シートSをニップした第2搬送ローラー対233は、第2搬送モーター(不図示)により駆動される第2駆動ローラー233aの回転に伴ってプラテン228上からシートSを搬出する。第2搬送ローラー対233から繰り出されたシートSは、反転ローラー238及び中継ローラー239を経由して送り出しローラー240へ搬送され、送り出しローラー240により媒体排出部216bを介して巻き取り部215へ繰り出される。
In the discharge conveyance system, the second
本実施形態の場合、複数の記録ヘッド236は、ヘッド取付板(不図示)を介してキャリッジ235aに取り付けられている。ヘッド取付板はキャリッジ235a上で媒体幅方向(X方向)に移動可能に構成されている。ヘッド取付板は、位置制御可能であり、ヘッド取付板を媒体幅方向(X方向)に移動させることで、複数の記録ヘッド236を一体的に改行動作させることができる。記録ヘッド236は、ヘッド取付板上において、隣り合う記録ヘッド236が媒体搬送方向(Y方向)で互い違いに2段になるように、媒体幅方向に一定間隔に並べて配置されている。
In the case of the present embodiment, the plurality of recording heads 236 are attached to the
複数の記録ヘッド236は、それぞれ図示しないインク供給チューブを介してバルブユニット237と接続されている。バルブユニット237は印刷室222内における本体ケース216の内壁に設けられており、図示しないインクタンク(インク貯留部)と接続されている。バルブユニット237は、インクタンクから供給されるインクを一時貯留しつつ記録ヘッド236に供給する。
The plurality of recording heads 236 are connected to the
記録ヘッド236の下面(ノズル形成面)には、多数のインク吐出ノズルが媒体幅方向(X方向)に列設されている。記録ヘッド236はバルブユニット237から供給されるインクをインク吐出ノズルからプラテン228上のシートSに向けて噴射し、印刷を行う。なお、記録ヘッド236は、複数のインク吐出ノズル列を有していてもよい。この場合には、4色や6色のカラー印刷を行う際に、それぞれのインク吐出ノズル列に色種毎にインクを割り当てれば、1つの記録ヘッド236で複数色のインクの噴射が可能となる。
On the lower surface (nozzle formation surface) of the
本体部214の本体ケース216内には、レーザースキャナー装置7が備えられている。レーザースキャナー装置7は、前述したインクの噴射位置よりも下流側(Y側)に設けられている。レーザースキャナー装置7は、画像の記録されたシートSを部分的に切り抜く、もしくは分断するように設けられている。なお、レーザースキャナー装置7の構成は、上述した(図6参照)構成と同様であるので詳細な説明は省略する。
A
レーザースキャナー装置7のレーザー発振器401によって発振されたレーザー光は、駆動制御システム1A によって位置を制御された第1レンズ403、および駆動制御システム1B,1C によって回転位置(角度)を制御された第1ミラー407や第2ミラー409などを経由し、被加工物であるシートSに照射される。このように、シートSに照射されるレーザー光LAは、各駆動制御システム1A,1B,1C によって照射位置が制御され、シートS上の所望の位置に照射することができる。シートSは、レーザー光LAの照射された部分が溶断され、部分的に切り抜かれる、もしくは分断される。
The laser light oscillated by the
なお、レーザー光LAによって切り抜かれたり分断されたりした部分は、溶断後に図示されない排出部によって保管部に排出保管してもよいし、シートSの粘着剤によって基材に保持されたまま、巻き取り部215に搬送されてもよい。
In addition, the part cut out or divided by the laser beam LA may be discharged and stored in a storage unit by a discharge unit (not shown) after melting, or wound while being held on the base material by the adhesive of the sheet S. It may be conveyed to the
また、本構成では、レーザースキャナー装置7を用いた溶断によって、インクの噴射による画像が記録された後にシートSを切り抜いたり分断したりする例で説明したがこれに限らず、画像が記録される前に、所望の位置を切り抜いたり分断したりする構成であってもよい。
Further, in the present configuration, the example in which the sheet S is cut out or divided after the image by ink ejection is recorded by fusing using the
上述したプリンター(記録装置)211によれば、レーザー光LAの照射位置を制御するための駆動制御システム1A,1B,1C におけるモーターMの回転位置(回転角度)を高精度に制御することができる。したがって、プリンター(記録装置)211は、シートSを高い位置精度で切り抜いたり分断したりすることができる。
According to the printer (recording apparatus) 211 described above, the rotational position (rotational angle) of the motor M in the
以上、モーターの制御装置、制御方法、電子機器、及び記録装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に他の任意の構成物が付加されていてもよい。 As described above, the motor control device, the control method, the electronic device, and the recording device have been described based on the illustrated embodiments. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit has the same function. Can be replaced with any structure having In addition, any other component may be added to the present invention.
<変形例>
(1)上述した実施形態では、第1検出信号SAの中心電圧VACおよび第2検出信号SBの中心電圧VBCが、駆動制御システム1の出荷前に個体毎に測定されて記憶部25に格納される構成を例示したが、中心電圧VACおよび中心電圧VBCを取得する方法は以上の例示に限定されない。例えば、駆動制御システム1の動作開始時にモーターMを回転させることで、第1検出信号SAの中心電圧VACおよび第2検出信号SBの中心電圧VBCを測定して記憶部25に格納する構成も好適に採用され得る。
<Modification>
(1) In the above embodiment, the center voltage V BC of the center voltage V AC and the second detection signal S B of the first detection signal S A is measured for each individual prior to shipment of the
(2)上述した実施形態では、数式(2)を用いて加減比率指標Wを算出する構成を例示したが、加減比率指標Wを算出する方法は以上の例示に限定されない。例えば、第1差分値ΔVAの絶対値|ΔVA|と第2差分値ΔVBの絶対値|ΔVB|との加算値に対する両者間の差分値の比(|ΔVA|−|ΔVB|)/(|ΔVA|+|ΔVB|)に所定の定数を乗算することで加減比率指標Wを算出する構成や、当該比を変数とする所定の演算で加減比率指標Wを算出する構成も採用され得る。以上の説明から理解される通り、比率算出部24は、第1差分値ΔVAの絶対値|ΔVA|と第2差分値ΔVBの絶対値|ΔVB|との差分値と、第1差分値ΔVAの絶対値|ΔVA|と第2差分値ΔVBの絶対値|ΔVB|との加算値との比率に応じた加減比率指標Wを算出する要素として包括的に表現される。
(2) In the above-described embodiment, the configuration for calculating the addition / subtraction ratio index W using Formula (2) is illustrated, but the method for calculating the adjustment ratio index W is not limited to the above examples. For example, the absolute value of the first difference value ΔV A | ΔV A | and the absolute value of the second difference value [Delta] V B | ratio of the difference values between the two with respect to the sum of (| | ΔV B ΔV A | - | ΔV B |) / (| ΔV A | + | ΔV B |) is multiplied by a predetermined constant to calculate the addition / subtraction ratio index W, or the adjustment ratio index W is calculated by a predetermined calculation using the ratio as a variable. Configurations can also be employed. As will be appreciated from the above description, the
(3)上述した実施形態では、発光部12と受光部18を包含する光学式のロータリーエンコーダー10を用いて受光量に応じた電圧信号(第1検出信号SA,第2検出信号SB)を出力する構成を例示したが、相互に位相差を有する第1検出信号SAおよび第2検出信号SBを生成するための構成は、以上の例示に限定されない。例えば、レゾルバ検出器を用いて第1検出信号SAおよび第2検出信号SBを生成する構成としてもよい。
(3) In the above-described embodiment, voltage signals (first detection signal S A , second detection signal S B ) corresponding to the amount of received light using the optical
7……レーザースキャナー装置、10……ロータリーエンコーダー、12……発光部、14……円盤、16……スリット、18……受光部、20……位置検出装置、22……差分検出部、24……比率算出部、25……記憶部、26……判定部、28……位置特定部、100……画像記録装置、102……繰出部、103……プロセス部、104……巻取部、115……ヘッドユニット、151……記録ヘッド、211……プリンター、213……繰り出し部、214……本体部、215……巻取り部、M……モーター、R……ローター、S……シート。
7 ... Laser scanner device, 10 ... Rotary encoder, 12 ... Light emitting unit, 14 ... Disc, 16 ... Slit, 18 ... Light receiving unit, 20 ... Position detection device, 22 ... Difference detection unit, 24 ......
Claims (7)
前記第1検出信号の中心電圧と前記第1検出信号の電圧値との差分である第1の値と、前記第2検出信号の中心電圧と前記第2検出信号の電圧値との差分である第2の値とを算出する差分算出部と、
前記第1の値の絶対値と前記第2の値の絶対値との差分値と、前記第1の値の絶対値と前記第2の値の絶対値との加算値との比率を算出する比率算出部と、
前記比率を用いて前記移動体の位置を特定する位置特定部と、
を備えている位置検出装置。 A position detection device that detects the position of the moving body using a first detection signal and a second detection signal that vary in voltage value and has a phase difference with each other in association with movement of the moving body,
A first value that is a difference between a center voltage of the first detection signal and a voltage value of the first detection signal; and a difference between a center voltage of the second detection signal and a voltage value of the second detection signal. A difference calculation unit for calculating a second value;
The ratio of the difference value between the absolute value of the first value and the absolute value of the second value and the sum of the absolute value of the first value and the absolute value of the second value is calculated. A ratio calculator,
A position specifying unit for specifying the position of the moving body using the ratio;
A position detecting device.
前記位置特定部は、第1の値および第2の値の正負の組合せと前記比率とを用いて前記移動体の位置を特定する請求項1に記載の位置検出装置。 A determination unit for determining whether each of the first value and the second value is positive or negative;
The position detection device according to claim 1, wherein the position specifying unit specifies the position of the moving body using a positive / negative combination of a first value and a second value and the ratio.
前記位置特定部は、前記比率と前記対応情報とを用いて前記移動体の位置を特定する請求項1または2に記載の位置検出装置。 A storage unit having correspondence information between the position of the moving body and the ratio;
The position detection device according to claim 1, wherein the position specifying unit specifies the position of the moving body using the ratio and the correspondence information.
前記移動体の回転位置を検出する請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の位置検出装置と、を備える電子機器。 A motor with a rotating moving body;
An electronic apparatus comprising: the position detection device according to any one of claims 1 to 3 that detects a rotational position of the moving body.
前記移動体の回転位置を検出する請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の位置検出装置と、
を備える記録装置。 A motor with a moving body that rotates by supplying a drive signal;
The position detection device according to any one of claims 1 to 4, which detects a rotational position of the moving body;
A recording apparatus comprising:
前記移動体の回転位置を検出する請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の位置検出装置と、
を備えるロボット。 A motor with a moving body that rotates by supplying a drive signal;
The position detection device according to any one of claims 1 to 4, which detects a rotational position of the moving body;
Robot equipped with.
前記第1検出信号の中心電圧と前記第1検出信号の電圧値との差分である第1の値と、前記第2検出信号の中心電圧と前記第2検出信号の電圧値との差分である第2の値とを算出し、
前記第1の値の絶対値と前記第2の値の絶対値との差分値と、前記第1の値の絶対値と前記第2の値の絶対値との加算値との比率を算出し、
前記比率を用いて前記移動体の位置を特定する位置検出方法。
A position detection method for detecting the position of a moving body by using a first detection signal and a second detection signal, which have a voltage value that fluctuates in conjunction with the movement of the moving body and have a phase difference between each other,
A first value that is a difference between a center voltage of the first detection signal and a voltage value of the first detection signal; and a difference between a center voltage of the second detection signal and a voltage value of the second detection signal. A second value is calculated,
Calculating a ratio of a difference value between the absolute value of the first value and the absolute value of the second value and an addition value of the absolute value of the first value and the absolute value of the second value; ,
A position detection method for specifying the position of the moving body using the ratio.
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