JPH047813B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH047813B2 JPH047813B2 JP8772684A JP8772684A JPH047813B2 JP H047813 B2 JPH047813 B2 JP H047813B2 JP 8772684 A JP8772684 A JP 8772684A JP 8772684 A JP8772684 A JP 8772684A JP H047813 B2 JPH047813 B2 JP H047813B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- scales
- scale
- counter
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2454—Encoders incorporating incremental and absolute signals
- G01D5/2455—Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
- G01D5/2457—Incremental encoders having reference marks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光学或は磁気式等による等角度間隔
の目盛を有するロータと、この目盛に対向して配
置され目盛をパルス信号として感知するセンサと
から成り、このパルス信号を計数させることによ
り、ロボツト、NC装置、その他の制御装置にお
ける位置検出器として機能するインクリメンタル
型ロータリエンコーダに関するものである。
の目盛を有するロータと、この目盛に対向して配
置され目盛をパルス信号として感知するセンサと
から成り、このパルス信号を計数させることによ
り、ロボツト、NC装置、その他の制御装置にお
ける位置検出器として機能するインクリメンタル
型ロータリエンコーダに関するものである。
従来のインクリメンタル型ロータリエンコーダ
では、原理的にロータとセンサとの相対移動量し
か感知できなかつた。但し回路的に絶対位置を検
出したい場合可逆カウンタを付属させることによ
り可能となるが、電源しや断時にはカウンタ内容
が消滅することになる。したがつて電源投入時或
は誤差較生時等に絶対位置を知りたい場合にはさ
らに原点位置にリミツトスイツチを配置して可逆
カウンタと組合わせて使用したり、絶対位置に対
応したアナログ信号を出力するポテンシヨメータ
を配置していた。
では、原理的にロータとセンサとの相対移動量し
か感知できなかつた。但し回路的に絶対位置を検
出したい場合可逆カウンタを付属させることによ
り可能となるが、電源しや断時にはカウンタ内容
が消滅することになる。したがつて電源投入時或
は誤差較生時等に絶対位置を知りたい場合にはさ
らに原点位置にリミツトスイツチを配置して可逆
カウンタと組合わせて使用したり、絶対位置に対
応したアナログ信号を出力するポテンシヨメータ
を配置していた。
本発明は、この点に鑑みてインクリメンタル式
位置検出用の目盛で絶対位置を教示可能にするイ
ンクリメンタル型ロータリエンコーダを提供する
ことを目的とする。
位置検出用の目盛で絶対位置を教示可能にするイ
ンクリメンタル型ロータリエンコーダを提供する
ことを目的とする。
次に、本発明を図示の実施例を基に説明する。
第１図において、１０は周囲に等角度間隔で円
状に配列された８個の目盛１１及び基準角度位置
を指示する１個の基準目盛１２を有するロータで
あり、その軸１３を中心に回転駆動される。２０
はこのロータ面に対向して配置され、前述の目盛
１１及び１２を感知するセンサである。このよう
に構成されたロータリエンコーダ１０，２０自体
は従来通りの機能を果すが、本発明によりさらに
ロータ１０の周縁は歯形プーリとして形成され、
これに巻回された伝動体としての歯形形ベルト１
５が同様に歯形プーリを備えた別のロータ３０を
軸３１を中心に回転させるように成つている。そ
してこのロータ３０の周端部にはその基準角度位
置を指示する基準目盛３２が付され、その対向位
置にこの目盛３２を感知するセンサ３５が配置さ
れている。目盛１１、基準目盛１２，３２は例え
ば周知の透光スリツトとし、センサ２０，３５は
光電素子として構成する。また、この副ロータ３
０の直径は主ロータ１０より小さく、変速比＝ロ
ータ３０の速度／ロータ１０の速度＝１＋α／目
盛１１の数（α：目盛１１の数を単位とする両ロ
ータ１０，３０間に生じる回転角度の差）とした
とき、α＝１となるように設定されている。
状に配列された８個の目盛１１及び基準角度位置
を指示する１個の基準目盛１２を有するロータで
あり、その軸１３を中心に回転駆動される。２０
はこのロータ面に対向して配置され、前述の目盛
１１及び１２を感知するセンサである。このよう
に構成されたロータリエンコーダ１０，２０自体
は従来通りの機能を果すが、本発明によりさらに
ロータ１０の周縁は歯形プーリとして形成され、
これに巻回された伝動体としての歯形形ベルト１
５が同様に歯形プーリを備えた別のロータ３０を
軸３１を中心に回転させるように成つている。そ
してこのロータ３０の周端部にはその基準角度位
置を指示する基準目盛３２が付され、その対向位
置にこの目盛３２を感知するセンサ３５が配置さ
れている。目盛１１、基準目盛１２，３２は例え
ば周知の透光スリツトとし、センサ２０，３５は
光電素子として構成する。また、この副ロータ３
０の直径は主ロータ１０より小さく、変速比＝ロ
ータ３０の速度／ロータ１０の速度＝１＋α／目
盛１１の数（α：目盛１１の数を単位とする両ロ
ータ１０，３０間に生じる回転角度の差）とした
とき、α＝１となるように設定されている。
このようなロータリエンコーダ１０，２０，３
０，３５を使用する場合、例えば第２図に示すよ
うな計数回路を付属させる。同図において、カウ
ンタ２３及び２４はセンサ２０の目盛１１の感知
部２１及び基準目盛１２の感知部２２の出力パル
スａ，ｂをそれぞれ計数する。またカウンタ２３
はロータ１０の１回転ごとに基準目盛パルスｂで
リセツトされて新たに計数を開始し、これら両カ
ウンタ２３，２４の計数出力がロータリエンコー
ダ１０，２０，３０，３５の検出した位置信号と
なる。カウンタ３６は絶対位置のキヤリブレーシ
ヨン時に基準目盛１２及び３２間に存在する目盛
１１を計数して、絶対位置信号を出力するもの
で、その制御部３６′によりキヤリブレーシヨン
の方向で絶対位置信号となる計数出力を補正させ
る。
０，３５を使用する場合、例えば第２図に示すよ
うな計数回路を付属させる。同図において、カウ
ンタ２３及び２４はセンサ２０の目盛１１の感知
部２１及び基準目盛１２の感知部２２の出力パル
スａ，ｂをそれぞれ計数する。またカウンタ２３
はロータ１０の１回転ごとに基準目盛パルスｂで
リセツトされて新たに計数を開始し、これら両カ
ウンタ２３，２４の計数出力がロータリエンコー
ダ１０，２０，３０，３５の検出した位置信号と
なる。カウンタ３６は絶対位置のキヤリブレーシ
ヨン時に基準目盛１２及び３２間に存在する目盛
１１を計数して、絶対位置信号を出力するもの
で、その制御部３６′によりキヤリブレーシヨン
の方向で絶対位置信号となる計数出力を補正させ
る。
動作は次の通りである
第１図における両基準目盛１２，３２が両セン
サ２０，３５にそれぞれ揃つた位置を原位置とし
てロータ１０が回転すると、ロータ３０も連動回
転する。そして目盛感知部２１が目盛１１を感知
するごとに目盛パルスａを発生してカウンタ２３
へ計数させる。ロータ１０が１回転するごとに基
準目盛感知部２２は基準目盛１２を感知してカウ
ンタ２３をリセツトすると共にカウンタ２４へ基
準目盛パルスｂを計数させる。したがつて両カウ
ンタ２３，２４からロータ１０の回転量に相当す
る計数出力が目盛１１のカウント数を単位として
出力される。このような計数過程においてロータ
３０が１回転すると、α＝１により位置信号はカ
ウント“７”となり、その基準目盛１２の１つ前
の目盛１１の位置に回転している（第３図ａ）。
ロータ１０が１回転して（第３図ｂ）、回転を続
けることによりロータ３０がさらに１回転すると
ロータ１０は２つ前の目盛１１の位置にくる（第
３図ｃ）。その後ロータ１０は再び原位置にくる
（第３図ｄ）。このようにしてロータ１０の原位置
からの回転数Ｎは、次のような関係に在る。
サ２０，３５にそれぞれ揃つた位置を原位置とし
てロータ１０が回転すると、ロータ３０も連動回
転する。そして目盛感知部２１が目盛１１を感知
するごとに目盛パルスａを発生してカウンタ２３
へ計数させる。ロータ１０が１回転するごとに基
準目盛感知部２２は基準目盛１２を感知してカウ
ンタ２３をリセツトすると共にカウンタ２４へ基
準目盛パルスｂを計数させる。したがつて両カウ
ンタ２３，２４からロータ１０の回転量に相当す
る計数出力が目盛１１のカウント数を単位として
出力される。このような計数過程においてロータ
３０が１回転すると、α＝１により位置信号はカ
ウント“７”となり、その基準目盛１２の１つ前
の目盛１１の位置に回転している（第３図ａ）。
ロータ１０が１回転して（第３図ｂ）、回転を続
けることによりロータ３０がさらに１回転すると
ロータ１０は２つ前の目盛１１の位置にくる（第
３図ｃ）。その後ロータ１０は再び原位置にくる
（第３図ｄ）。このようにしてロータ１０の原位置
からの回転数Ｎは、次のような関係に在る。
Ｎ＝基準目盛１２及び３２間の目盛１１の
数／α 今カウント“10”の回転位置でカウンタ２３，
２４の内容がこわれたためにキヤリブレーシヨン
を行なう場合、ロータ１０，３０をカウントの増
加方向へ回転させる。すると、先ずカウント
“14”の回転位置でセンサ３５が基準目盛３２を
感知して基準目盛パルスｃでカウンタ３６を作動
させ、さらに回転することにより入力する目盛パ
ルスａを計数する。そしてこのパルスが２個入力
した時点で基準目盛パルスｂが発生してリセツト
される。したがつてこの時点におけるカウンタ３
６のカウント２に基ずくカウント２×８＝“16”
が絶対位置信号として出力され、カウンタ３２，
２３へロードさせることによりキヤリブレーシヨ
ンが行われる。以後ロータ１０は再び正常な位置
検出動作を行う。このようにして増加方向のキヤ
リブレーシヨンの場合カウンタ３６へ入力する目
盛パルスａの数ｎに対応してカウントｎ×８の絶
対位置信号が出力される。次に例えばカウント
“20”の回転位置でキヤリブレーシヨンを行なう
場合前述の如く増加方向に行なつても良いが、逆
方向に行なうためにロータ１０を逆方向へ回転さ
せると、カウンタ３６はカウント“16”の回転位
置で発生する基準目盛パルスｂでコード目盛パル
スａの計数を開始し、センサ３５が基準位置パル
スｃを発生した時点で停止する。したがつてカウ
ンタ３６はｎ×（８−α）＝２×７の絶対位置信号
を出力する。
数／α 今カウント“10”の回転位置でカウンタ２３，
２４の内容がこわれたためにキヤリブレーシヨン
を行なう場合、ロータ１０，３０をカウントの増
加方向へ回転させる。すると、先ずカウント
“14”の回転位置でセンサ３５が基準目盛３２を
感知して基準目盛パルスｃでカウンタ３６を作動
させ、さらに回転することにより入力する目盛パ
ルスａを計数する。そしてこのパルスが２個入力
した時点で基準目盛パルスｂが発生してリセツト
される。したがつてこの時点におけるカウンタ３
６のカウント２に基ずくカウント２×８＝“16”
が絶対位置信号として出力され、カウンタ３２，
２３へロードさせることによりキヤリブレーシヨ
ンが行われる。以後ロータ１０は再び正常な位置
検出動作を行う。このようにして増加方向のキヤ
リブレーシヨンの場合カウンタ３６へ入力する目
盛パルスａの数ｎに対応してカウントｎ×８の絶
対位置信号が出力される。次に例えばカウント
“20”の回転位置でキヤリブレーシヨンを行なう
場合前述の如く増加方向に行なつても良いが、逆
方向に行なうためにロータ１０を逆方向へ回転さ
せると、カウンタ３６はカウント“16”の回転位
置で発生する基準目盛パルスｂでコード目盛パル
スａの計数を開始し、センサ３５が基準位置パル
スｃを発生した時点で停止する。したがつてカウ
ンタ３６はｎ×（８−α）＝２×７の絶対位置信号
を出力する。
尚、α＝１のときにロータ１０の回転数を最大
に判断でき、またα＝目盛１１の数−１が設定で
きる限度となり、判断できる回転数は１回とな
る。ただし、α＝１に設定することにより伝動体
１５のがた等に起因する誤計測の恐れがある場合
例えばα＝３としカウント“２〜４”を“３”と
みなしてロータ１０の１回転目、“５〜７”を２
回転目と判断し、途中の計数値を有効に利用する
ことにより誤差を吸収させることができる。さら
に、ロータ３０の直径をロータ１０より大きくし
て変速比を１より小さくしても良い。この場合増
加方向のキヤリブレーシヨンにおいてカウンタ３
６へ最初に基準位置パルスｂが入力し、その後に
基準位置パルスｃが入力する。要するにαは、変
速比が１より大きい場合１＜α＜目盛１１の数−
１、１より小さい場合−１＞α＞−（目盛１１の
数−１）の範囲で設定する。αは敢えて整数でな
くても良い。
に判断でき、またα＝目盛１１の数−１が設定で
きる限度となり、判断できる回転数は１回とな
る。ただし、α＝１に設定することにより伝動体
１５のがた等に起因する誤計測の恐れがある場合
例えばα＝３としカウント“２〜４”を“３”と
みなしてロータ１０の１回転目、“５〜７”を２
回転目と判断し、途中の計数値を有効に利用する
ことにより誤差を吸収させることができる。さら
に、ロータ３０の直径をロータ１０より大きくし
て変速比を１より小さくしても良い。この場合増
加方向のキヤリブレーシヨンにおいてカウンタ３
６へ最初に基準位置パルスｂが入力し、その後に
基準位置パルスｃが入力する。要するにαは、変
速比が１より大きい場合１＜α＜目盛１１の数−
１、１より小さい場合−１＞α＞−（目盛１１の
数−１）の範囲で設定する。αは敢えて整数でな
くても良い。
さらに変速は、両ロータ１０，３０を同一直径
にして歯形ベルトに代るギヤトレインのギヤ比の
設定により行なわせることもできる。目盛１１の
数は実際上より増加させることが考えられる。本
発明によるキヤリブレーシヨンは、マイクロコン
ピユータを付属させてソフト的に行なうことも当
然可能である。基準目盛３２は原位置においてセ
ンサ３５と敢えて揃つている必要はないが、この
場合には原位置において両基準目盛１２，３２間
に既に存在する目盛１１の数を減算補正する必要
がある。
にして歯形ベルトに代るギヤトレインのギヤ比の
設定により行なわせることもできる。目盛１１の
数は実際上より増加させることが考えられる。本
発明によるキヤリブレーシヨンは、マイクロコン
ピユータを付属させてソフト的に行なうことも当
然可能である。基準目盛３２は原位置においてセ
ンサ３５と敢えて揃つている必要はないが、この
場合には原位置において両基準目盛１２，３２間
に既に存在する目盛１１の数を減算補正する必要
がある。
以上、本発明により従来のロータに変速回転す
る別のロータを付設し、両ロータの回転角度差を
インクリメンタル式位置検出用目盛の数として検
出させることにより、アブソリユート型と同様に
エンコーダ自体の目盛信号のデイジタル処理によ
る絶対位置検出を可能にする。また構造的にも簡
単・安価な非接触センサを利用して実現でき、ア
ブソリユート型とより安価に代用することができ
る。
る別のロータを付設し、両ロータの回転角度差を
インクリメンタル式位置検出用目盛の数として検
出させることにより、アブソリユート型と同様に
エンコーダ自体の目盛信号のデイジタル処理によ
る絶対位置検出を可能にする。また構造的にも簡
単・安価な非接触センサを利用して実現でき、ア
ブソリユート型とより安価に代用することができ
る。
第１図は本発明によるインクリメンタル型ロー
タリエンコーダの原理構造図、第２図は第１図に
よるロータリエンコーダに付属する回路例及び第
３図は第１図によるロータリエンコーダの動作説
明図。 １０，３０…ロータ、２０，３５…センサ、１
１…目盛、１２，３２…基準目盛、１５…歯形ベ
ルト。
タリエンコーダの原理構造図、第２図は第１図に
よるロータリエンコーダに付属する回路例及び第
３図は第１図によるロータリエンコーダの動作説
明図。 １０，３０…ロータ、２０，３５…センサ、１
１…目盛、１２，３２…基準目盛、１５…歯形ベ
ルト。
Claims (1)
- １ 等角度間隔で配列された複数の目盛及び基準
角度位置を指示する基準目盛を有するロータ及び
これらの目盛を感知するセンサを備えて成るイン
クルメンタル型ロータリエンコーダにおいて、前
記ロータへ伝動体を介して連結することにより変
速回転し、かつ基準角度位置を指示する基準目盛
を有する別のロータ及びこの基準目盛を感知する
別のセンサを付設し、前記両ロータの回転時に前
記両センサが前記両基準目盛をそれぞれ感知する
間に前記両ロータの回転量に対応する数の前記目
盛が感知されるようになつたことを特徴とするイ
ンクリメンタル型ロータリエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8772684A JPS60231113A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | インクリメンタル型ロ−タリエンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8772684A JPS60231113A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | インクリメンタル型ロ−タリエンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60231113A JPS60231113A (ja) | 1985-11-16 |
| JPH047813B2 true JPH047813B2 (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=13922913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8772684A Granted JPS60231113A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | インクリメンタル型ロ−タリエンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60231113A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61126422A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-13 | Akuto Giken:Kk | 多回転エンコ−ダ |
| DE19733048A1 (de) * | 1997-07-31 | 1999-02-04 | Bosch Gmbh Robert | Optischer Inkrementgeber |
| KR100435414B1 (ko) * | 2001-03-16 | 2004-06-22 | 이은미 | 풀리 위치 인식 시스템 |
-
1984
- 1984-05-02 JP JP8772684A patent/JPS60231113A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60231113A (ja) | 1985-11-16 |
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