JPH0495702A

JPH0495702A - エンコーダ式計尺方法

Info

Publication number: JPH0495702A
Application number: JP20882290A
Authority: JP
Inventors: Toji Kin; 東治金
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1990-08-07
Filing date: 1990-08-07
Publication date: 1992-03-27

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、エンコーダを用いたエンコーダ式計尺方法に
関するものである。

［従来の技術］エンコーダ式計尺方法は、移動するケーブル等の長尺物
にエンコーダの回転体を接触させ、該長尺物の移動につ
れて回転する該回転体の回転角度に応じて該エンコーダ
から出力されるパルスをカラントして、そのカウント数
Ｎと１パルス当りの前記長尺物の移動距離Ｐとから前記
長尺物の移動距離りをＬ＝Ｎ　＠Ｐより求めるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このようなエンコーダ式計尺方法では、
次のような問題点がある。

■エンコーダの回転体における外径の温度変動或いは摩
耗による外径変動により測定誤差が生じる。

■第４図に示すように、長尺物１の表面のうねり等の表
面形状の変動にエンコーダの回転体４が倣うので、測定
誤差が生じる。

本発明の目的は、測定誤差を補正できるエンコーダ式計
尺方法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の本発明の詳細な説明すると
、次の通りである。

請求項（１）に記載の発明は、移動する長尺物にエンコ
ーダの回転体を接触させ、前記長尺物の移動につれて回
転する前記回転体の回転角度に応じて該エンコーダから
出力されるパルスをカウントして、そのカウント数Ｎと
１パルス当りの前記長尺物の移動距離Ｐとから前記被計
尺物の移動距離りをＬ＝Ｎ−Ｐより求めるエンコーダ式
計尺方法において、前記長尺物の既知の基準距離Ｓを前
記エンコーダで測定したときの測定値りから前記回転体
の補正係数に＝Ｓ／Ｌを求め、該補正係数にで前記エン
コーダによる測定値の測定誤差を補正して計尺を行うこ
とを特徴とする請求項（２）に記載の発明は、移動する長尺物にエンコ
ーダの回転体を接触させ、前記長尺物の移動につれて回
転する前記回転体の回転角度に応じて該エンコーダから
出力されるパルスをカウントして、そのカウント数Ｎと
１パルス当りの前記長尺物の移動距離Ｐとから前記被計
尺物の移動距離りをＬ＝Ｎ−Ｐより求めるエンコーダ式
計尺方法において、前記長尺物の移動方向に基準距離Ｓ
だけへだてて配置された第１のセンサと第２のセンサを
用い、前記長尺物の特定箇所を前記第１のセンサが検出
してから前記第２のセンサが検出する間の前記エンコー
ダの測定値りから前記回転体の補正係数に＝Ｓ／Ｌを求
め、該補正係数にで前記エンコーダによる測定値の測定
誤差を補正して計尺を行うことを特徴とする。

［作用］請求項（１）のように、長尺物の既知の基準距離Ｓをエ
ンコーダで測定したときの測定値りから該エンコーダの
回転体の補正係数に＝Ｓ／Ｌを求め、該補正係数でエン
コーダの測定値を補正するので、エンコーダの回転体に
よる外径変動や長尺体の表面変動による測定誤差を補正
できる。

請求項（２）のように、長尺物の移動方向に基準距離Ｓ
だけへだてて配置した第１のセンサと第２のセンサとを
用い、長尺物の特定箇所を該第１のセンサが検出してか
ら該第２のセンサが検出する間のエンコーダの測定値り
から回転体の補正係数に＝Ｓ／Ｌを求めるようにすると
、該補正係数Ｋを容易に求めることができる。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は、本発明の方法を実施する装置の一実施例を示
したものである。図において、１は断面円形のケーブル
の如き長尺物、２は長尺物１を走行させるためのローラ
、３は長尺物１の表面に接触して回転する回転体４の回
転角度に応じてパルスを出力するエンコーダ、５はエン
コーダ３からの出力パルスをカウントするエンコーダカ
ウンタである。６は長尺物１の表面に適宜間隔でマーク
７１．７２・・・を付けるマーカ、８，９は長尺物１の
移動方向に基準距離Ｓだけへだてて設置されていてマー
ク７１．７２・・・の検出を行う第１．第２のセンサで
ある。１０はエンコーダカウンタ５の出力と第１．第２
のセンサ８，９の出力を入力として計尺動作を行うマイ
クロコンピュータ等からなる計尺装置本体、１１は計尺
装置本体１０の計尺結果等を表示する表示器、１２は計
尺装置本体１０に対して各種の入力を行う入力器である
。なお、回転体４の設置位置は、マーカ６の上流側でも
、下流側でも、或いは第１．第２のセンサ８゜９の間で
も、どこでもよい。

次に、このような計尺装置を用いた本実施例の計尺方法
について説明する。

長尺物１が矢印で示すように移動するにつれてエンコー
ダ３の回転体４が回転し、該回転体４の回転角度に応じ
て該エンコーダ３からパルスが出力される。該パルスを
エンコーダカウンタ５でカウントして、そのカウント数
Ｎと１パルス当りの長尺物１の移動距離Ｐとから、該長
尺物１の移動距離りをＬ＝Ｎ−Ｐ　　　　　　　　　　　・・・（１）より求
める。

エンコーダ３から出力される各パルスの１パルスに対応
する長尺物１の移動距離Ｐは、次式より求めることがで
きる。

Ｐ＝＝＝π・Ｄ／Ｊ　　　　　　　　　・・・（２）た
だし、Ｄ二回転体４の外径Ｊ：回転体４の１回転毎にエンコーダ３から出力されるパルス数この（２）式を（１）式に代入すると、長尺物１の移動
距離りは（３）式より求めることができる。

Ｌ＝π・Ｎ−Ｄ／Ｊ　　　　　　　　・・・（３）（３
）式よりＬはＤに正比例することが明らがである。Ｄは
計尺開始前の回転体４の外径を測定して入力器１２より
計尺装置本体１０に入力する。

しかし、入力したＤの値は、必ずしも回転体４の真値Ｄ
７と一致しているとは限らない。ここで真値り、とは、
使用中に摩耗や温度変動で変化している実際の回転体２
の外径であり、Ｄｆ−Ｄ、であることがむしろ正常であ
る。ここで、Ｋ＝Ｄ、／Ｄ　　　　　　　　　　・・・（４）とおく
。該には、回転体４の補正係数である。該（４）式より
、Ｄ、を（５）式として求めることができる。

Ｄ、＝に−Ｄ　　　　　　　　　　　・・・（５）この
（５）式を用いると、長尺物１の移動距離りの真値Ｌ１
は、次のようにして求めることができる。

Ｌ、＝π・Ｎ−Ｄ、／Ｊ　　　　　　　・・・　（６）
この（６）式に（５）式を代入すると、Ｌｌは（７）式
のようになる。

Ｌ、＝π・Ｎ−に−Ｄ／Ｊ＝に−Ｎ−Ｐ　　　　　　　　・・・（７）＝に−Ｌ　
　　　　　　　　　・・・（８）従って、補正係数Ｋを
常に正確に求めることができれば、エンコーダ３の計尺
精度が大幅に向上することは明らかである。

本発明では、補正係数Ｋを次のようにしてオンラインで
求める。このために、マーカ６は長尺物１の表面に適当
な周期でマーク７１．７２・・・をつける。適当な周期
とは、補正係数にの変化の速さに応じて適当であれば良
いという意味である。例えば、回転体４の外径変動が非
常に遅い場合は、マーク付は周期を１カ月或いは１年に
して良い。

逆に、回転体４の外径変動が非常に速い場合には、第２
のセンサ９がマークを検出する毎に計尺装置本体１０か
らマーカ６にマーク付は指令を出してその都度マーク付
けを行う。また、該マーク付けは、周期的にではなく、
ランダムに必要なときだけ行っても良い。

該マークを第１．第２のセンサ８，９で検出する。第１
のセンサ８が例えばマーク７１を検出した瞬間、計尺装
置本体１０がエンコーダカウンタ５から読み取ったカウ
ント値を０１とする。次に、該マーク７１が長尺物１の
移動につれて移動して第２のセンサ９で検出された瞬間
、計尺装置本体１０がエンコーダカウンタ５から読み取
ったカウント値を０２とする。これらｃ、、Ｃ２を用い
ると、補正係数には次式のようにして求めることができ
る。

Ｋ＝Ｓ、／Ｐ　（Ｃ２−Ｃ＋）　　　　　・・・（９）
ただし、Ｓは第１．第２のセンサ８，９の間隔、即ちこ
れらをセンサ８，９の検出ポイント８ａ。

９ａ間の距離であり、この距離は前述したように基準距
離と称している。該基準距離Ｓは予め正確に測定し、入
力器１２から計尺装置本体１ｏに入力しておく。該基準
距離Ｓは、回転体４の外径変動に全く影響されない安定
した値である。

（９）式の分子のＳは、２つのセンサ８，９が同じマー
クを検出する迄の間の長尺物１の真の移動距離である。

また、（９）式の分母のＰ（Ｃ２−Ｃ＋）は、２つのセ
ンサ８，９が同じマークを検出する迄のエンコーダ３に
よる測定距離である。

従って、該ＳとＰ（Ｃ２−Ｃ＋）の比Ｓ／Ｐ　（Ｃ２−
Ｃ１）と、Ｄ、とＤとの比り、／Ｄとは同じ値であり、
これを示すと（１０）式となる。

Ｓ／Ｐ　（Ｃ２−ＣＩ　）　＝Ｄ、／Ｄ・・・（１０）
このため（９）式が成立する。該（９）式の計算を計尺
装置本体１０で行い、Ｋを求め、エンコーダ３の計尺値
りを（８）式のように補正して真の長尺物１の移動距離
り、を求める。

エンコーダ式計尺方法では、実際に測定するのは長尺物
１の移動方向の表面長さである。従って、本発明によれ
ば、表面形状が変動している長尺物１の計尺にも適用す
ることができる。

第２図及び第３図は、本発明の他の実施例を示したもの
である。本実施例では、並設されている心線１３に一括
してテープ状シース１４が間欠的に被覆されたフラット
ケーブルよりなる長尺物１の計尺を行う例を示したもの
である。この長尺物１では、テープ状シース１４が間欠
的に設けられ、これらテープ状シース１４の間に窓１５
が設けられているので、これら間欠的なテープ状シース
１４の例えば後端を長尺物１の特定箇所として、該テー
プ状シース１４の後端を第１．第２のセンサ８．９で検
出することにより、前述した第１図の実施例と同様にし
て長尺物１の移動距離の計尺を補正係数にで補正しつつ
行うことができる。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明に係るエンコーダ式計尺方
法によれば、下記のような効果を得ることができる。

請求項（１）に記載の発明では、長尺物の既知の基準距
離Ｓをエンコーダで測定したときの測定値りから該エン
コーダの回転体の補正係数に＝Ｓ／Ｌを求め、該補正係
数にでエンコーダの測定値を補正するので、エンコーダ
の回転体による外径変動や長尺体の表面変動による測定
誤差を補正することかできる。従って、本発明によれば
、エンコーダ式計尺方法に特有の測定誤差を補正できる
ので、測定精度を著しく向上させることができる。

請求項（２）に記載の発明では、長尺物の移動方向に基
準距離Ｓだけへだてて配置した第１のセンサと第２のセ
ンサとを用い、長尺物の特定箇所を該第１のセンサが検
出してから該第２のセンサが検出する間のエンコーダの
測定値りから回転体の補正係数に＝Ｓ／Ｌを求めるので
、該補正係数Ｋを容易に求めることができる。従って、
本発明によれば、オンラインで該補正係数Ｋを求めて、
補正を行いつつ計尺を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンコーダ式計尺方法を実施する
装置の一実施例を示すブロック図、第２図は第１図の装
置を用いて他の長尺物を計尺する方法を示す要部正面図
、第３図は該他の長尺物の平面図、第４図は長尺物の表
面形状とエンコーダ回転体の関係を示す説明図である。１・・・長尺物、２・・・ローラ、３・・・エンコーダ
、４・・・回転体、５・・・エンコーダカウンタ、６・
・・マーカ、７１．７２・・・マーク（特定箇所）、８
・・・第１のセンサ、９・・・第２のセンサ、１０・・
・計尺装置本体、１１・・・表示器、１２・・・入力器
、１３・・・心線、１４・・・テープ状シース、１５・
・・窓。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）移動する長尺物にエンコーダの回転体を接触させ
、前記長尺物の移動につれて回転する前記回転体の回転
角度に応じて該エンコーダから出力されるパルスをカウ
ントして、そのカウント数Ｎと１パルス当りの前記長尺
物の移動距離Ｐとから前記被計尺物の移動距離ＬをＬ＝
Ｎ・Ｐより求めるエンコーダ式計尺方法において、前記
長尺物の既知の基準距離Ｓを前記エンコーダで測定した
ときの測定値Ｌから前記回転体の補正係数Ｋ＝Ｓ／Ｌを
求め、該補正係数Ｋで前記エンコーダによる測定値の測
定誤差を補正して計尺を行うことを特徴とするエンコー
ダ式計尺方法。
（２）移動する長尺物にエンコーダの回転体を接触させ
、前記長尺物の移動につれて回転する前記回転体の回転
角度に応じて該エンコーダから出力されるパルスをカウ
ントして、そのカウント数Ｎと１パルス当りの前記長尺
物の移動距離Ｐとから前記被計尺物の移動距離ＬをＬ＝
Ｎ・Ｐより求めるエンコーダ式計尺方法において、前記
長尺物の移動方向に基準距離Ｓだけへだてて配置された
第１のセンサと第２のセンサを用い、前記長尺物の特定
箇所を前記第１のセンサが検出してから前記第２のセン
サが検出する間の前記エンコーダの測定値Ｌから前記回
転体の補正係数Ｋ＝Ｓ／Ｌを求め、該補正係数Ｋで前記
エンコーダによる測定値の測定誤差を補正して計尺を行
うことを特徴とするエンコーダ式計尺方法。