JPH03184744A - 光学的回転割出し位置検出装置用スリット板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は回転体の回転割出し位置を検出する位置検出装
置用スリット板に関し、たとえば、工作機械のＡＴＣ装
置の回転マガジン、ＮＣ旋盤のタレット、マシニングセ
ンタのインデックステーブル等の回転−割出し位置を検
出し、割出し位置決め信号を制御装置に与える位置検出
装置用スリット板に関する。

「従来の技術」 従来のこの種の装置として、実公昭６１−１０９１２号
公報には円板を等角度の扇形に区分した各扇形部分に、
割出し位置のアドレスを単純な２進数に符号化した透光
部と遮光部からなるアドレスコード部を設けると共に、
それに加えて割出し位置決め信号のための幅狭なスリッ
ト状透光部を設けたものが提案されている。

また、特公昭６２−６９４４号公報には、ユニッＩ・デ
イスタンスコード方式で符号化したアドレスコード部を
円板に設け、そのコード状態の変化をカウントすること
により、パリティビットやストローブピッ）・を用いな
くても誤動作の検出が容易に行えるようにした装置が提
案されている。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、回転体を正確に割出し位置に位置決めす
るには、現在の割出し位置のアドレスを知らせる情報だ
けではなく、最終的な割出し位置に到着したことを知ら
せる位置決め情報が必要である。

前者の装置では、スリット状透光部を検出する補助検出
センサからの信号をこの位置決め信号として用いている
。このため、アドレス用の信号の他に１ビット余分の信
号が必要になり、そのための円板へのスリット状透光部
等の形成、センサ等が必要になり、価格がアップすると
いった問題点があった。

また、後者の装置では、パリティピットやストローブビ
ットを省略できそれだけ信号数を減少させることができ
るが、当該公報に記載されているのはアドレスを確認し
誤検出がないことを確認するまでの作動に関する構造部
分のみであり、アドレスを確認した後当該アドレスの所
定の割出し位置に回転体を位置決めするには別途の＃ｌ
造又は信号が必要である。

すなわち、いずれの装置にあっても割出し位置数だけの
アドレスを区別するに必要なビット数に加えて、割出し
位置決め用の１ビツトの信号が最小限必要であった。こ
のため、処理信号数が多くなり、そのためのセンサ、回
路等も必然的に多くなって構造的、経済的な負担となる
と共に、調整も面倒になるという問題点があった。

本発明は−に記の問題点を解決するためなされたもので
あり、その目的とするところは、処理信号数の少ない簡
易な回転割出し位置検出装置を構成することができる光
学的回転割出し位置検出用スリット板を提供することに
ある。

「課題を解決するための手段」 上記の目的を達成するため、本発明では、複数の回転割
出し位置を有し、その各側出し位置に、当該割出し位置
のアドレスを符号化したアドレスコードの各ビットに対
応して形成されたスリット群が放射状かつ同心円状に設
けられた光学的回転割出し位置検出装置用スリッ■・板
において、前記スリット板の最外周、もしくは前記スリ
ット板の最外周と最外周より二列目とに、前記回転割出
しＲＢｔｔアドレスコードの内の前者においては一種類
、後者においては二種類の特定ビットを表すスリットを
、円周上の各側出し位置に、前記特定ビットを表すスリ
ットの内、前記最外周と最外周より二列目とのいずれか
が必ず存在するように配列形成し、それらのスリット列
より前記円周の中心に向かって前記特定ビットと異なる
ビットのアドレスコードを表すスリット群を任意の順序
で同心円状に配列形成するとともに、前記特定ビットを
表すスリットの幅を他のビットを表すスリットよりも幅
狭に形成してなり、最外周にスリットの存在する時はそ
のスリットにより、存在しない時は最外周より二列目の
スリットによって、各側出し位置の位置表示を行わせる
とともに、それらのスリットとそれらのスリットの内周
に配列された他のスリットとにより、共同して各側出し
位置のアドレス表示を行わせるようにしたことを特徴と
する光学的回転割出し位置検出装置用スリット板が提供
される。

「作用」 上記のように構成された光学的回転割出し位置検出装置
用スリット板では、最外周若しくは最外周から二列目の
幅狭のスリットによる特定ビットのアドレスコード信号
が割出し位置決めのための信号と兼用される。このため
、処理信号数を１ビツト減少させることができる。また
、兼用したとしても、その幅狭のスリットのみを高精度
に形成することにより、割出し位置の精度は確保するこ
とができる。

「実施例」 本発明の実施例について図面を参照し説明する。

第２図は工作機械のＡ　Ｔ　Ｃ装置におけるマガジンの
回転割出し位置に適用した例を示すブロック図である。

マガジン１は１０個の工具２を放射状に格納するもので
あり、パルスモータからなるマガジンモータ３により回
転駆動され回転位置が決められるように機械構成されて
いる。マガジンモータ３はパルスモータドライバ４を介
してＮＣ制御装置５に接続され、その回転が制御される
。ＮＣ制御装Ｗ５は、中央処理装置（ｃｐｕ）６．メモ
リ（ＲＯＭ７．ＲＡＭ８）、入出力インターフェース９
等からなるコンピュータを備えたものである。

マガジン１には、マガジン１の回転位置を検出するため
のスリット群が形成された環板形状のスリット板１０が
取付けられ、一体に回転するようにされている。そのス
リット板１０を内径側から挾むように光センサ１１が配
設され、図示しない固定ブラケットに取付けられている
。光センサ１１は、発光側プリント基板１２と受光側プ
リント基板１３と、受光側プリント基板１３の直前に設
けられた固定補助スリット板１４からなる。光センサ１
１はＮＣ制御装Ｗ５に接続され、スリットの有無の信号
を入力する。

第１図は、上記スリット板１０及び光センサ１１からな
る回転割出し位置検出装置の要部を示す斜視図である。

マガジン１と一体に回転するスリット板１０には、マガ
ジンの各工具ポット位置に対応して１０分割された割出
し位Ｗ、Ｐ１〜Ｐ１０にアドレスコードを示すスリット
２１，２２゜２３．２４及び円弧状のスリット２５が形
成されている。一方、固定された発光側プリント基板１
２上には、これらのスリット２１〜２５に向けて光を照
射する５つの発光ダイオード１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ，
１，５Ｄ、１５Ｅが配設され、受光側プリント基板］３
上には、前記発光ダイオード１５Ａ〜１５Ｅからの光を
それぞれ受光する５つのフォトダイオード１６Ａ、１６
Ｂ、１．６Ｃ，１６Ｄ、］、６Ｅが配設されている。フ
才ｌ・ダイオード１６Ａ〜１．６Ｅの直前には、５つの
小さなスリット３１〜３５が形成された固定補助スリッ
ト板１４が配設され、該当する発光ダイオード１５以外
からの光を遮り、誤検出を防止している。

第３閏はスリット板１０を示す平面図である。

スリット板ＩＯはステンレス材の薄板により環板形状に
形成された部材であり、外周部に取付のための６つのボ
ルト孔１９が設けられている。スリットは、同心円の５
つのトラックＴ’　ｒＡ　、　Ｔ　ｒＢ　。

”Ｉ”　ｒＣ、Ｔ　ｒＤ　、　”Ｉ”　ｒＥ上に形成さ
れている。外周側から４つのトラック’Ｔ’ｒＡ〜Ｔ　
ｒ　Ｄ−１：、に形成されるスリット２］、、２２，２
３．２４は割出し位置のアドレスコードを与えるスリッ
トである。最内周のトラックＴｒＥ上に形成される円弧
状の大きなスリット２５は位置決めのための減速信号を
与えるスリットである。アドレスコードを与える４つの
スリット２１〜２４が一つの放射線上ではなくジグザグ
に設けられているのは、発光ダイオード１５Ａ〜１５Ｅ
及びフォトダイオード１６Ａ〜１６Ｅの密接した配置を
可能にするためである。

アドレスコードを与えるスリット２１〜２４のうち、内
周側の２つのトラックＴｒＣ，ＴｒＤに形成されるスリ
ット２３．２４からなるスリット群は円形孔形状に形成
されている。これに対して、最外周のトラックＴｒＡ及
び最外周から二列目のトラックＴ　ｒ　Ｂに形成される
特定ビットを表すスリット２１．２２は幅狭の細溝形状
に形成されている。この細溝形状のスリット２１．２２
の幅は円形孔スリット２３．２４の直径より小さく幅狭
に形成され、かつ、そのスリット幅及びスリットの中心
位置が割出し位置決め位ｉｆ　Ｐ　１〜ＰＩＯに正確に
対応するよう、高精度に形成されている。

さらに、二列目のトラックＴ　ｒ　Ｂの細溝形状のスリ
ット２２の幅は、最外周のトラックＴｒＡの細溝形状の
スリット２１の幅より若干小さくされている。４つのト
ラックＴｒＡ〜Ｔ　ｒ　Ｄ上のスリット２１〜２４の有
無は、各割出し位Ｗ　Ｐ　１〜Ｐ　］、　０のアドレス
コードの各ビットの１，０に対応している。

第４図は、各割出し位置毎に当該割出し位置のアドレス
を符号化したアドレスコードを示す図である。アドレス
の符号化は単なる２進数コードではなく、最外周のトラ
ック’ｌ’ｒＡ若しくは最外周から二列目のトラックＴ
　ｒ　Ｂに対応する特定ビットのいずれかが、必ずｌと
なるように符号化されている１割出し位置が１０箇所で
あるのに対してビット数が４であるので、冗長な部分を
利用してこのような符号化が可能である。上記アドレス
コードに対応して、ビットが１の場合はスリット板１０
の当該箇所にスリット２１〜２４を形成し、ピッｌ〜が
Ｏの場合はスリット板の当該箇所にスリットを形成しな
いようにして、各ビットの１．０をスリット２１〜２４
の有無に対応させたスリット群をスリット板１０上に形
成している。従って１０箇所の割出し位置Ｐ１〜ＰＩＯ
のすべてにおいて最外周のトラックＴｒＡ若しくは二列
目のトラック’Ｉ”ｒＢのいずれかに幅狭の細溝形状の
スリット２１又は２２が存在する。この幅狭の細溝形状
のスリット２１又は２２を検出した信号を、アドレスコ
ード信号として用いると共に、割出し位置決め信号とし
ても用いようとするのである。

第５図は上記の技術思想を実現するＣＰＵ６での処理を
示すフローチャートである。

割出処理１００が開始されると、図示しないステップに
より、現在の割出し位置から次に位置決めされる割出し
位置までに通過する割出し付置の数が算出され所定のメ
モリ８にセットされる。この数は、通過ずべき円弧状ス
リット２５の数を示す。次に、マガジンモータ３が高速
駆動され、マガジンｌの回転が開始される。

ステップ１１１では、前記セットされた回数だけの円弧
状スリット２５が通過した後の円弧状スリット２５によ
る信号、すなわち、減速信号が入力されたか否かをフォ
トダイオード１６Ｅからの信号の立上がりで調べながら
減速信号が入力されるまで待つ、減速信号が入力される
とステップ１１２に進み、マガジンモータ３の速度を自
起動速度まで徐々に減速する減速処理を行う。

ステップ１１３では、最外周のトラックＴｒＡ又は二列
目のトラックＴ　ｒ　Ｂのスリット２１．２２による信
号の入力を待ち、当該信号の入力がフォトダイオード１
６Ａ又は１６Ｂからの信号の立」二がりて検出されると
ステップ１１４に進む。ステップ】、１４では、今回の
信号がトラックＴｒＡの信号かトラックＴｒＢの信号か
を判別し、トラックＴｒＡの信号であればステップ１１
５に、ｌ〜ラック’Ｔ’ｒＡではなくトラックＴｒＢの
信号であればステップ１１６に進む、最外周のトラック
ＴｒＡのスリット２１の幅は、二列目のトラックＴｒＢ
のスリット２２の幅よりやや大きく形成されているので
、２つのトラック゛Ｉ”ｒＡ、ＴｒＢに細溝形状のスリ
ット２１．２２を有する割出し位ｉ　１）　８　。

Ｐ９．ＰＩＯでは、必ず最外周のトラック’１”ｒＡの
スリット２１を最初に検出する。ステップ１１５では、
トラック’ｒｒＡにおける細溝形状のスリット２１のス
リット端を検出してから、当該スリット２１の中心まで
進むに必要なマガジンモータ３の駆動パルス数を所定の
メモリ８に設定する。

このセンタリングパルス数は、予め記憶しておく。

ステップ１１６ではトラックＴｒＢにおける細溝形状の
スリット２２のスリット端を検出してから当該スリット
２２の中心まで進むに必要なセンタリングパルス数を所
定のメモリ８に設定する。

次に、ステップ１１７では、上記ステップ１１５又は１
１６で設定されたパルス数に従い、マガジンモータ３を
微速駆動してスリッ１−２１又は２２の中央位置にマガ
ジン１を進めるセンタリング処理を行う。次に、ステッ
プ１１８でマガジンモータ３を停止させる。ステップ】
１９では、４つのトラックＴｒＡ〜ＴｒＤのスリット２
１〜２４により与えられるアドレスコード信号をフォト
ダイオード１６Ａ〜１６Ｄから読み込み、目標としｔ−
割出１４イな宥のアドレストの一数を［以Ｌ　　弧理１
００を終了する。

以上説明した実施例では、最外周及び二列目の２つのト
ラックＴｒＡ、ＴｒＢに位置決め信号にも兼用する幅狭
の細溝形状スリット２１．２２を配置したが、割出し位
置の個数によっては最外周のトラックＴｒＡにのみ細溝
形状スリットを設けるようにすることができる。

第６図はその一例を示すスリット板３０の平面図であり
、第７図はアドレスコードを示す図である。この実施例
では、割出し位置が８箇所Ｆ１１〜Ｐ８とされ、４ビツ
トのアドレス信号により符８化されている。割出しｆ１
γ置Ｐ１〜Ｐ８が８箇所であれば３ビットで済むかに思
われるかも知れないが、全てのビットが０となるコード
は、スリット板３０上にスリットが全く存在しないこと
になり、割出し位置ではなくスリットの存在しないブラ
ンクの位置と区別できないので使用できない、従って、
アドレスコードには最小限４ビツトが必要であり、その
４ビツトのうち、最外周のトラック′ｒ’ｒＡに対応す
るビットが特定ビットとされ、必ず】どなるように符号
化されている。そして、第６図に示す様に、最外周の１
列のトラックＴｒＡに形成されたスリット３１のみ、幅
狭の細溝形状のスリットに形成されており、内周側の他
の３列のトラックＴｒＢ、ＴｒＣ，ＴｒＤのスリット３
２゜３３．３４からなるスリット群は、円形孔形状に形
成されている。最内周のトラックＴｒＥに減速信号用の
円弧形状スリット３５が設けられていることは前記実施
例と同じである。第８の割出し位ＩｆＰ８では、アドレ
ス信号を与えるスリットとして細溝形状のスリット３１
のみが一つ存在する。

最外周のトラックＴｒＡに形成された細溝形状のスリッ
ト３１を検出した信号を、アドレスコード信号として用
いると共に、割出し位置決め信号として用いることは前
記実施例と同じである０本実施例では、最外周のトラッ
クＴｒＡにのみ割出し位置決め信号を与える細溝形状ス
リット３１が存在するので、第５図のステップ１１４に
相当する判別処理が不要になり、それだけＣＰＵ６の処
理が簡単になる。

以上説明したようにいずれの実施例においても、アドレ
スコード信号を与えるスリットと割出し位置決め信号を
与えるスリットとを同一のスリット２１．２２．３１に
より兼用しているので、割出し位置決めに必要な信号の
ビット数が１ビット減少し、光センサ１１での処理信号
数が少なくなり、Ｉ！整もそれだけ容易になる。

また、割出し位置決め信号を与えるスリット２１．２２
．３１が最外周のトラックＴｒＡ若しくは二列目のトラ
ック’ｒｒＢに配置されているので、光センサ１１に対
するスリット２１，２２゜３１の相対的な移動距離が大
きくなり、回転割出し位置の精度を向上することができ
る。

さらに、最終的な回転割出し精度に関係するのは割出し
位置決め信号として用いられる幅狭の細溝形状スリット
２１，２２．３１のみであるから、細溝形状スリット２
１．２２．３１のみ高精度に形成すればよく、他のスリ
ット２３〜２５．３２〜３５には精度を要求されないの
でスリット板１：０，３０の製作が容易になる。

「発明の効果」 本発明は、上記の構成を有し最も外周側に設けられた幅
狭のスリットによる信号をアドレスコード信号と割出し
位置決め信号とに兼用するようにしたものであるから、
割出し位置決めのために必要な信号数を減少することが
でき、光学的回転割出し位置検出装置のセンサ、ワイヤ
ハーネス等の構造をそれだけ簡易にし廉価に提供できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は回転割出し位置
検出装置の要部を模式的に示す斜視図、第２図はＡＴＣ
装置への適用例を示すブロック図、第３図はスリット板
を示す平面図、第４図はアドレスコードを示す図、第５
図はＣＰＵでの処理を示すフローチャート、第６図は第
２の実施例であるスリット板を示す平面図、第７図はそ
のアドレスコードを示す図である。 １０、、、スリット板、　　１１　、、、光センサ、１
４　、、、固定補助スリット板、　１６Ａ〜１６Ｅ、。 、フォトダイオード、　２１．２２．３１．、、幅狭の
細溝形状スリット、　２３，２４，３２．３３゜３４　
、、、円形孔形状スリット、　２５．３５．、、減速信
号用の円弧形状スリット。 第 図 １ 第 図 第 図 第 ４ 図 第 図 ＴｒＥ／ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の回転割出し位置を有し、その各割出し位置に、当
   該割出し位置のアドレスを符号化したアドレスコードの
   各ビットに対応して形成されたスリット群が放射状かつ
   同心円状に設けられた光学的回転割出し位置検出装置用
   スリット板において、前記スリット板の最外周、もしく
   は前記スリット板の最外周と最外周より二列目とに、前
   記回転割出し位置アドレスコードの内の前者においては
   一種類、後者においては二種類の特定ビットを表すスリ
   ットを、円周上の各割出し位置に、前記特定ビットを表
   すスリットの内、前記最外周と最外周より二列目とのい
   ずれかが必ず存在するように配列形成し、 それらのスリット列より前記円周の中心に向かつて前記
   特定ビットと異なるビットのアドレスコードを表すスリ
   ット群を任意の順序で同心円状に配列形成するとともに
   、 前記特定ビットを表すスリットの幅を他のビットを表す
   スリットよりも幅狭に形成してなり、最外周にスリット
   の存在する時はそのスリットにより、存在しない時は最
   外周より二列目のスリットによって、各割出し位置の位
   置表示を行わせるとともに、それらのスリットとそれら
   のスリットの内周に配列された他のスリットとにより、
   共同して各割出し位置のアドレス表示を行わせるように
   したこと を特徴とする光学的回転割出し位置検出装置用スリット
   板。