JPH07114876A - 回転体の角度検出装置および角度検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続回転する回転体の正確な回転角度を検出
する角度検出装置および角度検出方法を提供すること。 【構成】 モータ３の駆動により連続回転する回転体２
の角度を検出する角度検出装置１および角度検出方法で
あり、モータ３の回転に同期してパルス信号をエンコー
ダ４にて生成するとともに、回転体２の回転移動に対す
る原点を原点センサー５にて検知して回転体２の各回転
毎における原点からのパルス信号数を高速カウンター６
にて積算し、この高速カウンター６によって積算された
パルス信号数に基づいて回転体２の原点に対する回転角
度をコントローラ７にて算出するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータの駆動により連
続して回転する回転体の角度を検出する角度検出装置お
よび角度検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ブラウン管のパネル内面に蛍光体スラリ
ーを塗布する装置においては、パネルを保持した回転体
をモータにて回転させた状態で必要量の蛍光体スラリー
をパネル内面に注入し塗布している。このような蛍光体
スラリー塗布装置では、パネル内面に所定量の蛍光体を
効率的に塗布するため回転角度や回転速度を高精度に制
御する必要がある。

【０００３】このうちの回転角度を制御するために用い
られる角度検出装置を図３に基づいて説明する。すなわ
ち、この角度検出装置１は、モータ３の駆動によって回
転する回転体２の回転角度を検出するためのものであ
り、主として回転体２とモータ３、回転体２の回転移動
の原点を検出する原点センサー５、モータ３の駆動を制
御するコントローラ７、コントローラ７からの信号をモ
ータ３に伝えるドライバー８、および時間を計測するタ
イマー９とから構成されている。

【０００４】例えば、蛍光体スラリーを塗布する場合に
は、この回転体２に設けられたチャック２２を用いてパ
ネル２１を固定しておき、モータ３の駆動にて回転体２
を連続回転させる。その間に蛍光体スラリーをパネル２
１内に注入し、所定の回転を行った後に余分な蛍光体ス
ラリーを排出する。

【０００５】このような作業において回転体２の回転角
度を検出するには、先ず、原点センサー５を用いて連続
回転する回転体２の原点を検知して各回転毎に信号を出
力する。そして、コントローラ７に対して例えば原点か
ら９０°の位置で回転体２を停止させる命令を与えた場
合、回転体２のその時点における回転速度に基づいて原
点から９０°回転するまでの所要時間を算出し、原点セ
ンサー５から信号が出力された段階からその所要時間に
相当する時間だけタイマー９を作動させる。

【０００６】タイマー９にてその時間が経過した段階で
コントローラ７に停止信号を与え、さらにコントローラ
７からブレーキ３２に対して指示を与えてモータ３を停
止させる。９０°以外の角度の場合には、その角度に応
じた所要時間を回転体２の回転速度に基づき算出して、
タイマー９にてそれに相当する時間をカウントし、カウ
ントが終了した時点でブレーキ３２に指示を与えるよう
にする。つまり、この角度検出装置１では指示された角
度を回転体２の回転速度に基づく所要時間に換算するこ
とで検出している。これにより、回転体２を所定の角度
で停止させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな角度検出装置および角度検出方法には次のような問
題がある。すなわち、この角度検出装置においては、原
点センサーからの信号を基準にしてタイマーをカウント
させているため、回転体が原点センサーを通過するまで
停止動作に入ることができない。つまり、必ず原点を通
過してからの角度しか検出できないため、１回転の間に
複数の停止位置を必要とする場合には複数のタイマーを
用意してそれぞれ所要時間に相当する時間をカウントす
る必要がある。

【０００８】また、この角度検出方法では、回転体の回
転速度に基づいて角度に応じた所要時間を算出している
ため、モータの回転速度の誤差が停止位置精度に対して
直接的な影響を与えることになる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために成された回転体の角度検出装置および
角度検出方法である。すなわち、この角度検出装置は、
モータの駆動により連続回転する回転体の角度を検出す
る装置であり、モータの回転に同期してパルス信号を発
生するエンコーダと、回転体の回転移動に対する原点を
検知して原点検知信号を出力する原点センサーと、原点
センサーからの原点検知信号とエンコーダからのパルス
信号とを受けて回転体の各回転毎における原点からのパ
ルス信号数を積算するカウンターと、カウンターによっ
て積算されたパルス信号数に基づいて回転体の原点に対
する回転角度を算出するコントローラとを備えたもので
ある。

【００１０】また、この角度検出方法は、モータの回転
に同期してパルス信号を生成するとともに、回転体の回
転移動に対する原点を検知してこの原点に対する各回転
毎のパルス信号数を積算し、積算されたパルス信号数に
基づいて原点に対する回転体の回転角度を検出するもの
である。

【００１１】

【作用】回転体が原点を通過するたびに原点センサーか
ら原点検出信号が出力され、この原点検出信号を受けた
時点からモータの回転角度に応じたパルス信号を積算し
て、原点からのパルス信号数をカウンターにて算出す
る。このカウンターにて積算されたパルス信号数に基づ
いて回転体の各回転毎における原点基準の回転角度を得
ることができる。

【００１２】すなわち、回転体の１回転に応じたモータ
のパルス信号数に基づき、原点を０として積算されたパ
ルス信号数からその回転における原点からの角度を割り
出すことができる。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の回転体の角度検出装置およ
び角度検出方法の実施例を図に基づいて説明する。先
ず、本発明の角度検出装置の実施例を説明する。図１は
本発明の角度検出装置を説明する模式図、図２は蛍光体
スラリー塗布装置を示す模式図である。

【００１４】すなわち、この角度検出装置１は、回転体
２の回転角度を検出するものであり、例えば図２に示す
蛍光体スラリー塗布装置に用いられるものである。蛍光
体スラリー塗布装置は、ブラウン管のパネル２１をチャ
ック２２により回転体２に固定した状態で、この回転体
２を自転用のモータ３ａの駆動にて自転させるととも
に、公転用のモータ３ｂの駆動にて公転させるようにな
っており、本発明の角度検出装置１はこのうちの自転に
対する角度を検出するために用いられる。

【００１５】角度検出装置１は、減速ギア３３および駆
動ギア３４を介して回転体２を回転させるためのモータ
３と、例えばモータ３の軸３１に取り付けられ軸３１の
回転角度に応じたパルス信号を出力するエンコーダ４
と、回転体２の回転移動に対する原点を検知して原点検
知信号を出力する原点センサー５と、原点センサー５か
らの信号とエンコータ４からの信号を受けてパルス信号
数を積算する高速カウンター６と、高速カウンター６に
て積算されたパルス信号数に基づいて回転体２の角度を
算出するコントローラ７とから構成されている。

【００１６】回転体２を回転移動させるには、コントロ
ーラ７からドライバー８を介してモータ３に指示を与え
ることでモータ３の軸３１が回転し、減速ギア３３およ
び駆動ギア３４を介して回転体２が連続して回転するよ
うになる。この際、モータ３の軸３１に取り付けられた
エンコーダ４から軸３１の回転角度に応じたパルス信号
が出力される。

【００１７】例えば、軸３１が１回転する間に１０００
パルスの信号が出力されるエンコーダ４、および１／９
のギア比から成る減速ギア３３を用いた場合には、回転
体２が１回転する間に軸３１が９回転することになり、
合計９０００パルスの信号がエンコーダ４から出力され
ることになる。また、回転体２の原点が原点センサー５
の位置を通過した時点で原点検知信号が出力される。つ
まり、回転体２の各回転毎に原点センサー５から原点検
知信号が出力され、高速カウンター６に入力されること
になる。

【００１８】次に、このような角度検出装置１を用いた
回転体２の角度検出方法を説明する。先ず、コントロー
ラ７からの指示に基づいてモータ３を作動させ回転体２
を回転させる。この状態で先に説明したエンコーダ４か
ら出力されるパルス信号を高速カウンター６にて積算す
る。この際、回転体２の回転移動に対する原点を原点セ
ンサー５が検知した時点で原点センサー５から原点検知
信号が出力され、高速カウンター６へ送られることにな
り高速カウンター６にて積算されたパルス信号数がリセ
ットされる。

【００１９】すなわち、高速カウンター６は、回転体２
の１回転におけるパルス信号数を積算することになり、
原点を通過するたびにその積算したパルス信号数がリセ
ットされる。例えば、先に示した例のように、回転体２
が１回転する間にエンコーダ４から合計９０００パルス
の信号が出力される場合においては、回転体２が原点位
置の際に高速カウンター６の値が０となり、１回転する
間に合計９０００パルスが積算されることになる。

【００２０】次に、この高速カウンター６にて積算され
たパルス信号数をコントローラ７に送り、コントローラ
７においてこのパルス信号数から回転体２の原点に対す
る回転角度を算出する。すなわち、先に述べたように高
速カウンター６は回転体２の各回転毎のパルス信号数を
積算しているため、各回転におけるパルス信号数と原点
からの回転角度とが１対１で対応することになる。

【００２１】そこで、コントローラ７はこの積算された
パルス信号数からその時点における回転体２の原点に対
する回転角度（図１中のθ参照）を割り出す計算を行
う。例えば、先の例において回転体２の１回転に対して
合計９０００パルスの信号が高速カウンター６にて積算
される場合には、高速カウンター６の積算値が４５００
パルスで１８０°、また１５００パルスで６０°という
ように、１回転（３６０°）の合計パルス信号数に対す
る積算されたパルス信号数によって回転体２の原点から
の回転角度が算出できる。

【００２２】このエンコーダ４からのパルス信号は軸３
１の回転角度に応じて出力されるものであり、軸３１の
回転速度に依存するものではない。したがって、モータ
３の作動に誤差が生じている場合であっても積算された
パルス信号数に基づいて回転体２の正確な角度を検出で
きることになる。このようにしてコントローラ７は回転
体２の各回転毎における原点からの回転角度を算出し、
その角度を図示しない表示部に逐次表示する。

【００２３】また、回転体２の回転移動を停止させたい
場合にはコントローラ７からドライバー８とブレーキ３
２へ指示を与えることによりモータ３の軸３１の回転を
抑制し回転体２の回転移動を停止させる。例えば、原点
から９０°回転した位置で回転体２を停止させたい場合
には、９０°に対応したパルス信号数の示す位置で回転
体２が停止するようドライバー８とブレーキ３２に指示
を与える。

【００２４】先に示した例においては、高速カウンター
６の値が２２５０パルスの際に回転体２が９０°回転し
ていることになるため、高速カウンター６のこの値とな
るようにコントローラ７から指示を与える。また、さら
にその位置から６０°回転させた位置で停止させたい場
合には、６０°に対応するパルス信号数である１５００
パルスを２２５０パルスに加えた３７５０パルスを高速
カウンター６が示す位置で回転体２が停止するようコン
トローラ７からドライバー８とブレーキ３２に指示を与
える。このように、一の回転において何箇所でも所望の
位置で回転体２を停止させることができるようになる。

【００２５】このような角度検出装置１およびこれによ
る角度検出方法を図２に示す蛍光体スラリー塗布装置に
用いることで、パネル２１の自転角度を精度良く制御す
ることができ、効率的な蛍光体スラリーの塗布を行うこ
とができるようになる。

【００２６】なお、本実施例において示したエンコーダ
４からのパルス信号数はこの値に限定されることはな
い。また、本発明の適応例として蛍光体スラリー塗布装
置を示したが、これ以外にも連続して回転する回転体２
の角度を検出するようなものであれば適応可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の角度検出
装置および角度検出方法によれば次のような効果があ
る。すなわち、この角度検出装置では連続回転する回転
体の１回転毎に原点位置に対する回転角度をエンコーダ
のパルス信号数に基づいて逐次算出しているため、１回
転の間であっても複数の回転角度にて回転体を自由に停
止させることが可能となる。また、この角度検出方法で
はエンコーダのパルス信号数に基づいて原点位置からの
回転体の回転角度を算出しているため、モータの回転速
度の誤差に依存することなく常に正確な回転角度を検出
することができる。これにより、連続回転する回転体の
停止位置精度を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明する模式図である。

【図２】蛍光体スラリー塗布装置を示す模式図である。

【図３】従来例を説明する模式図である。

【符号の説明】

１ 角度検出装置 ２ 回転体 ３ モータ ４ エンコーダ ５ 原点センサー ６ 高速カウンター ７ コントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの駆動により連続回転する回転体
   の角度検出装置において、 前記モータの回転に同期してパルス信号を発生するエン
   コーダと、 前記回転体の回転移動に対する原点を検知して原点検知
   信号を出力する原点センサーと、 前記原点センサーからの原点検知信号と前記エンコーダ
   からのパルス信号とを受けて前記回転体の各回転毎にお
   ける前記原点からのパルス信号数を積算するカウンター
   と、 前記カウンターによって積算されたパルス信号数に基づ
   いて前記回転体の原点に対する回転角度を算出するコン
   トローラとから成ることを特徴とする回転体の角度検出
   装置。
2. 【請求項２】 モータの駆動により連続回転する回転体
   の角度検出方法において、 前記モータの回転に同期してパルス信号を生成するとと
   もに、前記回転体の回転移動に対する原点を検知して該
   原点に対する各回転毎のパルス信号数を積算し、 前記積算されたパルス信号数に基づいて前記原点に対す
   る回転体の回転角度を検出することを特徴とする回転体
   の角度検出方法。