JPH0443215B2 - - Google Patents
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- JPH0443215B2 JPH0443215B2 JP60041568A JP4156885A JPH0443215B2 JP H0443215 B2 JPH0443215 B2 JP H0443215B2 JP 60041568 A JP60041568 A JP 60041568A JP 4156885 A JP4156885 A JP 4156885A JP H0443215 B2 JPH0443215 B2 JP H0443215B2
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、たとえば電動機によつて作業端を駆
動するようにした、いわゆる電動ロボツトなどに
おいて、電動機の回転角度などを検出するために
好適に実施されるエンコーダ装置に関する。
動するようにした、いわゆる電動ロボツトなどに
おいて、電動機の回転角度などを検出するために
好適に実施されるエンコーダ装置に関する。
背景技術
典型的な既製技術では、モータの回転軸からの
動力は減速機によつて減速されて作業端に伝達さ
れ、この作業端の回転角度を検出するためにモー
タの前記出力軸に作業端のための減速機と同一減
速比を有するもう１つの検出用減速機を設け、前
記検出用減速機の減速出力軸の回転角度をポテン
シオメータによつて検出し、これによつて作業端
の概略の回転角度の絶対値を知ることができ、一
方、モータの出力軸にはいわゆるインクリメンタ
ルエンコーダが設けられ、出力軸の360゜以内の回
転角度を高精度で検出することができるような構
造になつている。
動力は減速機によつて減速されて作業端に伝達さ
れ、この作業端の回転角度を検出するためにモー
タの前記出力軸に作業端のための減速機と同一減
速比を有するもう１つの検出用減速機を設け、前
記検出用減速機の減速出力軸の回転角度をポテン
シオメータによつて検出し、これによつて作業端
の概略の回転角度の絶対値を知ることができ、一
方、モータの出力軸にはいわゆるインクリメンタ
ルエンコーダが設けられ、出力軸の360゜以内の回
転角度を高精度で検出することができるような構
造になつている。
上述したような先行技術では、検出用の減速機
を必要とし、エンコーダ装置が大型化するととも
に、その検出用減速機のバツクラツシユによつて
測定誤差を生じるという問題があつた。またイン
クリメンタルエンコーダは回転軸に装着された回
転部材の両端に発光素子と受光素子とをそれぞれ
設け、回転部材に形成されている透光部分または
遮光部分を検出する構成を有しており、停電時に
は、このようなインクリメンタルエンコーダをバ
ツテリによつて動作させようとすれば、インクリ
メンタルエンコーダの消費電力が大きいので、バ
ツテリの容量は大きくなければならず、エンコー
ダ関連の電源が大型化するようになる。
を必要とし、エンコーダ装置が大型化するととも
に、その検出用減速機のバツクラツシユによつて
測定誤差を生じるという問題があつた。またイン
クリメンタルエンコーダは回転軸に装着された回
転部材の両端に発光素子と受光素子とをそれぞれ
設け、回転部材に形成されている透光部分または
遮光部分を検出する構成を有しており、停電時に
は、このようなインクリメンタルエンコーダをバ
ツテリによつて動作させようとすれば、インクリ
メンタルエンコーダの消費電力が大きいので、バ
ツテリの容量は大きくなければならず、エンコー
ダ関連の電源が大型化するようになる。
他の先行技術は、いわゆるアブソリユートエン
コーダと呼ばれているものであり、360゜以内の各
角度位置に対応した複数ビツトのコード信号が得
られるように構成される。このために、角変位を
検出すべき回転部材によつて回転駆動されるコー
ド板には、同心の複数のコード領域が周方向に形
成され、各コード領域を検出素子によつて個別的
に検出するように構成されている。このような構
成によれば、コード板が大型化するという問題が
ある。アブソリユートエンコーダの他の問題は、
360゜以内の角度しか検出できないということであ
る。これによつてアブソリユートエンコーダの用
途が限定されることになる。
コーダと呼ばれているものであり、360゜以内の各
角度位置に対応した複数ビツトのコード信号が得
られるように構成される。このために、角変位を
検出すべき回転部材によつて回転駆動されるコー
ド板には、同心の複数のコード領域が周方向に形
成され、各コード領域を検出素子によつて個別的
に検出するように構成されている。このような構
成によれば、コード板が大型化するという問題が
ある。アブソリユートエンコーダの他の問題は、
360゜以内の角度しか検出できないということであ
る。これによつてアブソリユートエンコーダの用
途が限定されることになる。
発明が解決すべき問題点
本発明の目的は、装置全体を大型化することな
く、高精度の変位を検出することができるように
したエンコーダ装置を提供することである。
く、高精度の変位を検出することができるように
したエンコーダ装置を提供することである。
本発明の他の目的は、電力消費が少なくて済む
ようにしたエンコーダ装置を提供することであ
る。
ようにしたエンコーダ装置を提供することであ
る。
問題点を解決すべき手段
本発明は、非磁性材料から成り、直円柱状であ
り、その軸線まわりに回転される回転部材８と、 回転部材８の周壁に、周方向に等間隔をあけて
固着され、回転部材８と平行な長手軸線を有し、
その長手軸線方向に磁化されている複数の第１永
久磁石９と、 固定位置に設けられ、回転部材８の近傍で周方
向に間隔をあけて順次的に配置される第１〜第５
の検出要素２１〜２５を有する検出ヘツド１０と
を含み、 各検出要素２１〜２５は、 回転部材８の軸線に平行に配置される長手の強
磁性材料３１〜３５と、 強磁性材料３１〜３５に巻回されて出力を導出
する検出コイル５１〜５５と、 強磁性材料３１〜３５に関して回転部材８とは
反対側で回転部材８の軸線に平行に配置され、第
１永久磁石９とは逆極性にかつ小さい磁化力で磁
化される長手の第２永久磁石４１〜４５とを含
み、 強磁性材料３１〜３５は、 コア３１ａと、 そのコア３１ａよりも大きい保持力を有しコア
３１ａを外囲するシエル３１ｂとを有し、 シエル３１ｂは、第１永久磁石９の近接時に磁
化方向が反転し、これによつて検出コイル５１〜
５５にインパルス状誘起電圧を発生させ、さら
に、 第２検出要素５２の出力によつてセツトされ、
第４検出要素５４の出力によつてリセツトされる
第１フリツプフロツプ７７と、 第１フリツプフロツプ７７のセツト出力Ｑのエ
ツジを検出する第１検出回路７９と、 第１フリツプフロツプ７７のリセツト出力の
エツジを検出する第２検出回路８０と、 第３検出要素５３の出力によつてセツトされ、
第１および第５検出要素５１，５５の各出力によ
つてリセツトされる第２フリツプフロツプ７８
と、 第２フリツプフロツプ７８の出力維持期間中に
おける第１および第２検出回路７９，８０の各出
力をアツプダウン計数するカウンタ手段８１，８
２，８３とを含むことを特徴とするエンコーダ装
置である。
り、その軸線まわりに回転される回転部材８と、 回転部材８の周壁に、周方向に等間隔をあけて
固着され、回転部材８と平行な長手軸線を有し、
その長手軸線方向に磁化されている複数の第１永
久磁石９と、 固定位置に設けられ、回転部材８の近傍で周方
向に間隔をあけて順次的に配置される第１〜第５
の検出要素２１〜２５を有する検出ヘツド１０と
を含み、 各検出要素２１〜２５は、 回転部材８の軸線に平行に配置される長手の強
磁性材料３１〜３５と、 強磁性材料３１〜３５に巻回されて出力を導出
する検出コイル５１〜５５と、 強磁性材料３１〜３５に関して回転部材８とは
反対側で回転部材８の軸線に平行に配置され、第
１永久磁石９とは逆極性にかつ小さい磁化力で磁
化される長手の第２永久磁石４１〜４５とを含
み、 強磁性材料３１〜３５は、 コア３１ａと、 そのコア３１ａよりも大きい保持力を有しコア
３１ａを外囲するシエル３１ｂとを有し、 シエル３１ｂは、第１永久磁石９の近接時に磁
化方向が反転し、これによつて検出コイル５１〜
５５にインパルス状誘起電圧を発生させ、さら
に、 第２検出要素５２の出力によつてセツトされ、
第４検出要素５４の出力によつてリセツトされる
第１フリツプフロツプ７７と、 第１フリツプフロツプ７７のセツト出力Ｑのエ
ツジを検出する第１検出回路７９と、 第１フリツプフロツプ７７のリセツト出力の
エツジを検出する第２検出回路８０と、 第３検出要素５３の出力によつてセツトされ、
第１および第５検出要素５１，５５の各出力によ
つてリセツトされる第２フリツプフロツプ７８
と、 第２フリツプフロツプ７８の出力維持期間中に
おける第１および第２検出回路７９，８０の各出
力をアツプダウン計数するカウンタ手段８１，８
２，８３とを含むことを特徴とするエンコーダ装
置である。
作 用
本発明に従うエンコーダ装置では、検出される
べき回転軸などに、回転部材８が設けられてお
り、この回転部材８には、複数の第１永久磁石９
が固定されており、この第１永久磁石９の検出ヘ
ツド１０における第１〜第５の各検出要素２１〜
２５への近接によつて、強磁性材料３１〜３５の
磁化方向が反転し、これによつて検出コイル５１
〜５５にインパルス状誘起電圧が発生され、この
ような合計５つの検出要素２１〜２５の各出力に
応答する第１および第２フリツプフロツプ７７，
７８と、第１および第２検出回路７９，８０とに
よつて、さらにアツプダウン計数するカウンタ手
段８１，８２，８３とによつて、回転部材８の回
転方向と、少なくとも360度以内の回転角度と、
回転数とを検出することができる。このような構
成は小形で実現することができ、また第１および
第２フリツプフロツプ７７，７８、第１および第
２検出回路７９，８０およびカウンタ手段８１，
８２，８３の消費電力はごくわずかであるので、
全体の消費電力を少なくすることができる。
べき回転軸などに、回転部材８が設けられてお
り、この回転部材８には、複数の第１永久磁石９
が固定されており、この第１永久磁石９の検出ヘ
ツド１０における第１〜第５の各検出要素２１〜
２５への近接によつて、強磁性材料３１〜３５の
磁化方向が反転し、これによつて検出コイル５１
〜５５にインパルス状誘起電圧が発生され、この
ような合計５つの検出要素２１〜２５の各出力に
応答する第１および第２フリツプフロツプ７７，
７８と、第１および第２検出回路７９，８０とに
よつて、さらにアツプダウン計数するカウンタ手
段８１，８２，８３とによつて、回転部材８の回
転方向と、少なくとも360度以内の回転角度と、
回転数とを検出することができる。このような構
成は小形で実現することができ、また第１および
第２フリツプフロツプ７７，７８、第１および第
２検出回路７９，８０およびカウンタ手段８１，
８２，８３の消費電力はごくわずかであるので、
全体の消費電力を少なくすることができる。
実施例
第１図は、本発明に従うエンコーダ装置を備え
た電動ロボツトのブロツク図である。この電動ロ
ボツトでは、モータ１の回転軸２は、歯車３，４
を含む減速機５によつて減速され、出力軸６によ
つて作業端７が回転駆動される。モータ１の回転
軸２には、本発明に従い直円柱状の回転部材８が
同軸に固着される。回転部材８は、非磁性材料、
たとえばアルミニウムまたはステンレス鋼から成
る。回転部材８の周壁には、周方向に等間隔をあ
けて永久磁石９が固着されている。永久磁石９は
長手一直線状に延び、この永久磁石９の長手方向
は回転部材８の回転軸線と平行である。この永久
磁石９は固定位置に取り付けられた検出ヘツド１
０と磁気的に結合されている。検出ヘツド１０の
出力はバツテリ１１によつて電力付勢される電子
回路１２に入力され、回転部材８の位置が検出さ
れる。
た電動ロボツトのブロツク図である。この電動ロ
ボツトでは、モータ１の回転軸２は、歯車３，４
を含む減速機５によつて減速され、出力軸６によ
つて作業端７が回転駆動される。モータ１の回転
軸２には、本発明に従い直円柱状の回転部材８が
同軸に固着される。回転部材８は、非磁性材料、
たとえばアルミニウムまたはステンレス鋼から成
る。回転部材８の周壁には、周方向に等間隔をあ
けて永久磁石９が固着されている。永久磁石９は
長手一直線状に延び、この永久磁石９の長手方向
は回転部材８の回転軸線と平行である。この永久
磁石９は固定位置に取り付けられた検出ヘツド１
０と磁気的に結合されている。検出ヘツド１０の
出力はバツテリ１１によつて電力付勢される電子
回路１２に入力され、回転部材８の位置が検出さ
れる。
第２図は、検出ヘツド１０とその付近の簡略化
した斜視図である。検出ヘツド１０は回転部材８
の回転方向１３に間隔をあけて配置された検出要
素２１，２２，２３，２４，２５から構成されて
いる。検出要素２１，２２，２３，２４，２５は
それぞれ強磁性材料３１，３２，３３，３４，３
５、永久磁石４１，４２，４３，４４，４５およ
び検出コイル５１，５２，５３，５４，５５を含
む。
した斜視図である。検出ヘツド１０は回転部材８
の回転方向１３に間隔をあけて配置された検出要
素２１，２２，２３，２４，２５から構成されて
いる。検出要素２１，２２，２３，２４，２５は
それぞれ強磁性材料３１，３２，３３，３４，３
５、永久磁石４１，４２，４３，４４，４５およ
び検出コイル５１，５２，５３，５４，５５を含
む。
第３図は、回転部材８に固着された一つの永久
磁石９と一つの検出要素２１との関係を説明する
ための周方向展開図である。永久磁石９と永久磁
石４１の磁化方向は相互に逆で永久磁石９は永久
磁石４１よりも磁化力が強い。強磁性材料３１に
加えられる外部磁界は、永久磁石９が回転方向１
３に回転することにより永久磁石９による磁界６
０と永久磁石４１による磁界６１の影響によつて
第４図１のように変化する。第４図２は検出コイ
ル５１の出力を示し、第４図３は永久磁石９の位
置を示す。
磁石９と一つの検出要素２１との関係を説明する
ための周方向展開図である。永久磁石９と永久磁
石４１の磁化方向は相互に逆で永久磁石９は永久
磁石４１よりも磁化力が強い。強磁性材料３１に
加えられる外部磁界は、永久磁石９が回転方向１
３に回転することにより永久磁石９による磁界６
０と永久磁石４１による磁界６１の影響によつて
第４図１のように変化する。第４図２は検出コイ
ル５１の出力を示し、第４図３は永久磁石９の位
置を示す。
第５図は、永久磁石９が強磁性材料３１の近傍
を通過する際に生じる強磁性材料３１の磁化の態
様を示す断面図である。強磁性材料３１は異なつ
た保磁力を有するコア３１ａとシエル３１ｂを有
する。ここでは、シエル３１ｂの保磁力がコア３
１ａの保磁力より強い材料を用いることとして説
明する。強磁性材料３１は永久磁石９が第３図の
位置Ｐ１にあるとき第４図１で示すように弱い負
の方向の磁界の影響をうけ、保磁力の小さいコア
３１ａは外部磁界７０の方向に磁化され、保磁力
の大きいシエル３１ｂは逆の方向に磁化されてい
る。したがつて強磁性材料３１は第５図１の状態
にある。永久磁石９が強磁性材料３１の近傍の位
置Ｐ２に達すると、強磁性材料３１に加わる外部
磁界７０はコア３１ａの保磁力より大きくなり、
コア３１ａの磁化の方向が反転し、第５図２の状
態になる。永久磁石９が位置Ｐ３に達すると再び
外部磁界７０の方向が反転し、コア３１ａの磁化
の方向も反転し、第５図３の状態になる。
を通過する際に生じる強磁性材料３１の磁化の態
様を示す断面図である。強磁性材料３１は異なつ
た保磁力を有するコア３１ａとシエル３１ｂを有
する。ここでは、シエル３１ｂの保磁力がコア３
１ａの保磁力より強い材料を用いることとして説
明する。強磁性材料３１は永久磁石９が第３図の
位置Ｐ１にあるとき第４図１で示すように弱い負
の方向の磁界の影響をうけ、保磁力の小さいコア
３１ａは外部磁界７０の方向に磁化され、保磁力
の大きいシエル３１ｂは逆の方向に磁化されてい
る。したがつて強磁性材料３１は第５図１の状態
にある。永久磁石９が強磁性材料３１の近傍の位
置Ｐ２に達すると、強磁性材料３１に加わる外部
磁界７０はコア３１ａの保磁力より大きくなり、
コア３１ａの磁化の方向が反転し、第５図２の状
態になる。永久磁石９が位置Ｐ３に達すると再び
外部磁界７０の方向が反転し、コア３１ａの磁化
の方向も反転し、第５図３の状態になる。
第６図は強磁性材料３１の外部磁界が第４図１
のように変化したときのヒステリシスループであ
る。第５図１の状態から第５図２の状態に移ると
き内部磁束密度の大きなジヤンプが生じ、第５図
２の状態から第５図３の状態に移るとき小さなジ
ヤンプが生じる。第４図２に示すように検出コイ
ル５１には、前者のジヤンプのとき比較的高いイ
ンパルス状電圧が発生し、後者のジヤンプのとき
小さな電圧が発生する。前者の発生電圧の波高値
はたとえば0.5〜12Vであり、その半値幅は約20μ
秒であり、SN比が良好である。後者の発生電圧
は前者の発生電圧に比べて十分小さく方向が逆で
あるので、後述する電子回路１２では無視され
る。
のように変化したときのヒステリシスループであ
る。第５図１の状態から第５図２の状態に移ると
き内部磁束密度の大きなジヤンプが生じ、第５図
２の状態から第５図３の状態に移るとき小さなジ
ヤンプが生じる。第４図２に示すように検出コイ
ル５１には、前者のジヤンプのとき比較的高いイ
ンパルス状電圧が発生し、後者のジヤンプのとき
小さな電圧が発生する。前者の発生電圧の波高値
はたとえば0.5〜12Vであり、その半値幅は約20μ
秒であり、SN比が良好である。後者の発生電圧
は前者の発生電圧に比べて十分小さく方向が逆で
あるので、後述する電子回路１２では無視され
る。
永久磁石９が回転方向１３の逆方向に回転する
ときにも同様に検出コイル５１には同じ極性の大
きなインパルス状電圧が誘起される。
ときにも同様に検出コイル５１には同じ極性の大
きなインパルス状電圧が誘起される。
検出要素２２，２３，２４，２５も検出要素２
１と同じ構成であり、永久磁石９の回転時に検出
コイル５２，５３，５４，５５に同様の電圧を発
生する。
１と同じ構成であり、永久磁石９の回転時に検出
コイル５２，５３，５４，５５に同様の電圧を発
生する。
このように検出ヘツド１０は永久磁石、強磁性
材料および検出コイルから構成されているので、
何等の電力源を必要とすることなく永久磁石９の
回転を確実に検出することができる。
材料および検出コイルから構成されているので、
何等の電力源を必要とすることなく永久磁石９の
回転を確実に検出することができる。
第７図に検出ヘツド１０の出力を処理し回転部
材８の位置を求める電子回路１２の構成を示す。
検出コイル５１，５２，５３，５４，５５の出力
をそれぞれB″，Ａ，Ｂ，A′，B′とする。Ａ，A′，
Ｂ，B′，B″はそれぞれ波形整形回路７１，７２，
７３，７４，７５に入力され波形が整形される。
波形整形回路７１，７２の出力はそれぞれフリツ
プフロツプ７７のセツト入力端子、リセツト入力
端子に入力される。フリツプフロツプ７７の正の
出力〓、負の出力〓はそれぞれ立上り検出回路７
９，８０に入力され、フリツプフロツプ７７がリ
セツト状態からセツトされたときの信号Δ〓とセ
ツト状態からリセツトされたときの信号Δ〓が出
力される。
材８の位置を求める電子回路１２の構成を示す。
検出コイル５１，５２，５３，５４，５５の出力
をそれぞれB″，Ａ，Ｂ，A′，B′とする。Ａ，A′，
Ｂ，B′，B″はそれぞれ波形整形回路７１，７２，
７３，７４，７５に入力され波形が整形される。
波形整形回路７１，７２の出力はそれぞれフリツ
プフロツプ７７のセツト入力端子、リセツト入力
端子に入力される。フリツプフロツプ７７の正の
出力〓、負の出力〓はそれぞれ立上り検出回路７
９，８０に入力され、フリツプフロツプ７７がリ
セツト状態からセツトされたときの信号Δ〓とセ
ツト状態からリセツトされたときの信号Δ〓が出
力される。
波形整形回路７４，７５の出力は論理和回路７
６に入力され、その出力はフリツプフロツプ７８
のリセツト入力端子に入力される。波形整形回路
７３の出力はフリツプフロツプ７８のセツト入力
端子に入力される。フリツプフロツプ７８の正の
出力信号〓と立上り検出回路７９の出力Δ〓を論
理積回路８１に入力することにより、回転方向１
３の逆方向の回転パルス（CW）が出力されるフ
リツプフロツプ７８の出力Ｂと立上り検出回路８
０の出力Δ〓を論理積回路８２に入力することに
より回転方向１３の回転パルス（CCW）が出力
される。第８図に信号Ａ，A′，Ｂ，B′，B″，〓，
〓，（CW），（CCW）の関係図を示す。論理積回
路８２，８１の出力をそれぞれアツプダウンカウ
ンタ８３のアツプ入力端子、ダウン入力端子に入
力することによりアツプダウンカウンタ８３の計
数値は回転部材８の角度位位置を表わす。なお、
これらの電子回路１２はバツテリ１１により電力
付勢されている。
６に入力され、その出力はフリツプフロツプ７８
のリセツト入力端子に入力される。波形整形回路
７３の出力はフリツプフロツプ７８のセツト入力
端子に入力される。フリツプフロツプ７８の正の
出力信号〓と立上り検出回路７９の出力Δ〓を論
理積回路８１に入力することにより、回転方向１
３の逆方向の回転パルス（CW）が出力されるフ
リツプフロツプ７８の出力Ｂと立上り検出回路８
０の出力Δ〓を論理積回路８２に入力することに
より回転方向１３の回転パルス（CCW）が出力
される。第８図に信号Ａ，A′，Ｂ，B′，B″，〓，
〓，（CW），（CCW）の関係図を示す。論理積回
路８２，８１の出力をそれぞれアツプダウンカウ
ンタ８３のアツプ入力端子、ダウン入力端子に入
力することによりアツプダウンカウンタ８３の計
数値は回転部材８の角度位位置を表わす。なお、
これらの電子回路１２はバツテリ１１により電力
付勢されている。
前述の第２図および第３図から明らかなよう
に、永久磁石４１〜４５は、強磁性材料３１〜３
５に関して回転部材８とは反対側で、その回転部
材８の軸線に平行に配置される。強磁性材料３１
は第５図から明らかなように、コア３１ａと、そ
のコア３１ａを外囲するシエル３１ｂとを有す
る。立上り検出回路７９，８０は、前述のように
フリツプフロツプ７７のセツト出力Ｑとリセツト
出力の立上り波形、すなわちエツジを検出す
る。カウンタ手段８３は、フリツプフロツプ７８
の出力維持期間中、すなわちそのセツト出力Ｑが
ハイレベルである期間中における各立上り検出回
路７９，８０の各出力をアツプダウン計数する。
に、永久磁石４１〜４５は、強磁性材料３１〜３
５に関して回転部材８とは反対側で、その回転部
材８の軸線に平行に配置される。強磁性材料３１
は第５図から明らかなように、コア３１ａと、そ
のコア３１ａを外囲するシエル３１ｂとを有す
る。立上り検出回路７９，８０は、前述のように
フリツプフロツプ７７のセツト出力Ｑとリセツト
出力の立上り波形、すなわちエツジを検出す
る。カウンタ手段８３は、フリツプフロツプ７８
の出力維持期間中、すなわちそのセツト出力Ｑが
ハイレベルである期間中における各立上り検出回
路７９，８０の各出力をアツプダウン計数する。
効 果
以上のように本発明によれば、回転部材８とと
もに、それに固定されている複数の第１永久磁石
９が回転部材８の軸線まわりに回転することによ
つて、検出ヘツド１０の第１〜第５の検出要素２
１〜２５における強磁性材料３１〜３５のシエル
３１ｂの磁化方向が反転し、これによつて検出コ
イル５１〜５５にインパルス状誘起電圧が発生さ
れ、その出力を、第１および第２フリツプフロツ
プ７７，７８、第１および第２検出回路７９，８
０およびカウンタ手段８１，８２，８３によつて
回転方向とともに回転角度の検出を行うことがで
きるようにしたので、簡単な構成によつて、しか
もわずかな消費電力で、回転部材８の角度を検出
することができるようになる。
もに、それに固定されている複数の第１永久磁石
９が回転部材８の軸線まわりに回転することによ
つて、検出ヘツド１０の第１〜第５の検出要素２
１〜２５における強磁性材料３１〜３５のシエル
３１ｂの磁化方向が反転し、これによつて検出コ
イル５１〜５５にインパルス状誘起電圧が発生さ
れ、その出力を、第１および第２フリツプフロツ
プ７７，７８、第１および第２検出回路７９，８
０およびカウンタ手段８１，８２，８３によつて
回転方向とともに回転角度の検出を行うことがで
きるようにしたので、簡単な構成によつて、しか
もわずかな消費電力で、回転部材８の角度を検出
することができるようになる。
第１図は本発明の一実施例のエンコーダ装置を
備えた電動ロボツトのブロツク図、第２図は検出
ヘツド１０とその近傍の簡略化した斜視図、第３
図は回転部材８を周方向に展開した状態を示す断
面図、第４図は強磁性材料３１に加わる外部磁界
の変化と検出コイル５１の出力との関係を説明す
るための図、第５図は強磁性材料３１の磁化の方
向の変化を説明するための断面図、第６図は強磁
性材料３１のヒステリシスループを示す図、第７
図は電子回路１２のブロツク図、第８図は検出コ
イルの出力信号の処理過程を示すタイムチヤート
である。 １……モータ、２……回転軸、８……回転部
材、９……永久磁石、１０……検出ヘツド、１１
……バツテリ、１２……電子回路、２１，２２，
２３，２４，２５……検出要素、３１，３２，３
３，３４，３５……強磁性材料、４１，４２，４
３，４４，４５……永久磁石、５１，５２，５
３，５４，５５……検出コイル、７１，７２，７
３，７４，７５……波形整形回路、７６……論理
和回路、７７，７８……フリツプフロツプ、７
９，８０……立上り検出回路、８１，８２……論
理積回路、８３……アツプダウンカウンタ。
備えた電動ロボツトのブロツク図、第２図は検出
ヘツド１０とその近傍の簡略化した斜視図、第３
図は回転部材８を周方向に展開した状態を示す断
面図、第４図は強磁性材料３１に加わる外部磁界
の変化と検出コイル５１の出力との関係を説明す
るための図、第５図は強磁性材料３１の磁化の方
向の変化を説明するための断面図、第６図は強磁
性材料３１のヒステリシスループを示す図、第７
図は電子回路１２のブロツク図、第８図は検出コ
イルの出力信号の処理過程を示すタイムチヤート
である。 １……モータ、２……回転軸、８……回転部
材、９……永久磁石、１０……検出ヘツド、１１
……バツテリ、１２……電子回路、２１，２２，
２３，２４，２５……検出要素、３１，３２，３
３，３４，３５……強磁性材料、４１，４２，４
３，４４，４５……永久磁石、５１，５２，５
３，５４，５５……検出コイル、７１，７２，７
３，７４，７５……波形整形回路、７６……論理
和回路、７７，７８……フリツプフロツプ、７
９，８０……立上り検出回路、８１，８２……論
理積回路、８３……アツプダウンカウンタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非磁性材料から成り、直円柱状であり、その
軸線まわりに回転される回転部材８と、 回転部材８の周壁に、周方向に等間隔をあけて
固着され、回転部材８と平行な長手軸線を有し、
その長手軸線方向に磁化されている複数の第１永
久磁石９と、 固定位置に設けられ、回転部材８の近傍で周方
向に間隔をあけて順次的に配置される第１〜第５
の検出要素２１〜２５を有する検出ヘツド１０と
を含み、 各検出要素２１〜２５は、 回転部材８の軸線に平行に配置される長手の強
磁性材料３１〜３５と、 強磁性材料３１〜３５に巻回されて出力を導出
する検出コイル５１〜５５と、 強磁性材料３１〜３５に関して回転部材８とは
反対側で回転部材８の軸線に平行に配置され、第
１永久磁石９とは逆極性にかつ小さい磁化力で磁
化される長手の第２永久磁石４１〜４５とを含
み、 強磁性材料３１〜３５は、 コア３１ａと、 そのコア３１ａよりも大きい保持力を有しコア
３１ａを外囲するシエル３１ｂとを有し、 シエル３１ｂは、第１永久磁石９の近接時に磁
化方向が反転し、これによつて検出コイル５１〜
５５にインパルス状誘起電圧を発生させ、さら
に、 第２検出要素５２の出力によつてセツトされ、
第４検出要素５４の出力によつてリセツトされる
第１フリツプフロツプ７７と、 第１フリツプフロツプ７７のセツト出力Ｑのエ
ツジを検出する第１検出回路７９と、 第１フリツプフロツプ７７のリセツト出力の
エツジを検出する第２検出回路８０と、 第３検出要素５３の出力によつてセツトされ、
第１および第５検出要素５１，５５の各出力によ
つてリセツトされる第２フリツプフロツプ７８
と、 第２フリツプフロツプ７８の出力維持期間中に
おける第１および第２検出回路７９，８０の各出
力をアツプダウン計数するカウンタ手段８１，８
２，８３とを含むことを特徴とするエンコーダ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4156885A JPS61200430A (ja) | 1985-03-02 | 1985-03-02 | エンコ−ダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4156885A JPS61200430A (ja) | 1985-03-02 | 1985-03-02 | エンコ−ダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61200430A JPS61200430A (ja) | 1986-09-05 |
| JPH0443215B2 true JPH0443215B2 (ja) | 1992-07-15 |
Family
ID=12612047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4156885A Granted JPS61200430A (ja) | 1985-03-02 | 1985-03-02 | エンコ−ダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61200430A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6469499B2 (en) * | 2001-02-06 | 2002-10-22 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for low power position sensing systems |
| JP2014202487A (ja) * | 2013-04-01 | 2014-10-27 | 多摩川精機株式会社 | 磁気式エンコーダの駆動装置及び方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS554514A (en) * | 1978-06-26 | 1980-01-14 | Tdk Corp | Movement detector |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58160356U (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-25 | カルソニックカンセイ株式会社 | 車両用定速走行装置の車速センサ |
-
1985
- 1985-03-02 JP JP4156885A patent/JPS61200430A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS554514A (en) * | 1978-06-26 | 1980-01-14 | Tdk Corp | Movement detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61200430A (ja) | 1986-09-05 |
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