JPH0721505B2 - Angle error measuring device - Google Patents

Angle error measuring device

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JPH0721505B2
JPH0721505B2 JP31817387A JP31817387A JPH0721505B2 JP H0721505 B2 JPH0721505 B2 JP H0721505B2 JP 31817387 A JP31817387 A JP 31817387A JP 31817387 A JP31817387 A JP 31817387A JP H0721505 B2 JPH0721505 B2 JP H0721505B2
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JP
Japan
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counter
count value
output
input
pout
Prior art date
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JP31817387A
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千尋 樋口
敏晴 日比野
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帝人製機株式会社
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

(産業上の利用分野) 本発明は、減速機の角度誤差測定装置に係り、詳しく
は、各種ロボット等に用いられる減速機の角度誤差を精
密に測定する装置に関する。 (従来の技術) 一般に、モータ等の回転駆動力は各種減速機により所望
とする回転速度に減速されて用いられることが多い。減
速を行うときの媒体としては流体や歯車、ベルト等があ
り、機械的減速機として広く用いられているものとして
は高速主動軸に小直径の歯車、低速従動軸に大直径の歯
車を取付け歯のかみ合いにより回転速度を減少させるも
のがある。このように、モータ等の回転駆動力は減速機
で減速されて各種の工作機械に利用されていることか
ら、これら工作機械の工作精度を高めるためには減速機
の精度向上は勿論のこと、該減速機の精度(角度誤差)
を正確に測定する必要がある。特に、近時、ロボットの
位置決め等では極めて高い精度が要求されるようになっ
てきており、角度誤差をより正確かつ容易に検出できる
装置の出現が待たれている。 従来この種の角度誤差測定装置としては、例えばゲージ
を用いることにより手作業で測定する場合が一般的であ
り、この場合には入力角度に対する出力角度が理論通り
に出力されているか(例えば、減速比i=1/100の減速
機の角度誤差を測定しようとするとき、100゜の入力に
対し出力が1゜になっているか)をゲージを用いて測定
して角度誤差を検出している。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の角度誤差測定装置にあ
っては、ゲージ等を用いて手作業で角度誤差を測定して
いたため、次のような問題点があった。 (1)ゲージ等により測定しているため、測定の精度に
限界があり、ロボット等精密な工作機械に用いられる減
速機の角度誤差を測定する場合には十分な精度(高分解
能)とは言い難い。 (II)手作業により行っているため、作業の効率化が図
られず、測定の際の調整の点でも手間がかかり、高コス
ト化を招いていた。また、減速機のタイプあるいは減速
比に変化があるとこのような手間がさらに増大する。 (III)同様の理由で、測定の自動化が図れないため、
系全体の自動化の達成が困難である。 このように、従来例のものでは、測定精度の向上や測定
の容易性、自動化の点で問題点があった。 (発明の目的) そこで本発明は、減速比に対応する第1のカウント値を
所定パルス毎に入力側の回転速度に同期して減少させる
第1のカウンタと第2のカウント値を所定パルス毎に出
力側の回転速度に同期して減少させる第2のカウンタと
を設け、該第1のカウンタのカウント値が所定値となっ
たときの該第2のカウンタのカウント値を前記角度誤差
を示すものとして検出することにより、角度誤差を正確
に自動測定して、各種減速機の角度誤差測定を容易に行
うことのできる低コストな角度誤差測定装置を提供する
ことを目的としている。 (問題点を解決するための手段) 本発明による角度誤差測定装置は上記目的達成のため、
入力側の回転速度を所定の減速比で減速して出力側に伝
達する減速機に入力される入力側の回転速度と、該減速
機から出力される出力側の回転速度との間の角度誤差を
測定する角度誤差測定装置において、前記入力側の回転
速度を所定パルスとして取り出す第1の回転速度検出手
段と、前記出力側の回転速度を所定パルスとして取り出
す第2の回転速度検出手段と、前記減速比に対応する第
1のカウント値を有し、前記入力側の回転速度に同期し
て該第1のカウント値を所定パルス毎に減少させる第1
のカウンタと、該第1のカウント値とは異なる第2のカ
ウント値を有し、前記出力側の回転速度に同期して該第
2のカウント値を所定パルス毎に減少させる第2のカウ
ンタと、該第1のカウンタのカウント値が所定値となっ
たときの該第2のカウンタのカウント値を前記角度誤差
を示すものとして検出する誤差検出手段と、を備えてい
る。 (作用) 本発明では、減速比に対応する第1のカウント値を有
し、所定パルス毎に入力側の回転速度に同期して減少さ
せる第1のカウンタと、第1のカウント値とは異なる第
2のカウント値を有し、所定パルス毎に出力側の回転速
度に同期して減少させる第2のカウンタとが設けられ、
該第1のカウンタのカウント値が所定値となったときの
該第2のカウンタのカウント値に基づいて角度誤差が検
出される。したがって、角度誤差が正確に自動測定され
る。 (実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 第1〜8図は本発明の一実施例であり、本実施例は本発
明をACサーボモータを減速する減速機に適用した例であ
る。 まず、構成を説明する。第1図において、1は減速比i
の減速機、2は角度誤差測定装置である。減速機1は入
力軸3を介してACサーボモータ4に連結されており、AC
サーボモータ4はACサーボモータ駆動アンプ5の出力に
より回転し減速機1を駆動する。ACサーボモータ4には
ACサーボモータ4の回転角度θinを検出するために光学
式のインプットエンコーダ6が装着されており、インプ
ットエンコーダ6はACサーボモータ4の回転速度を所定
のパルスに変換して、その出力パルス数Pinを後述する
インターフェイスアイソレータ7を介して位相判別回路
8に出力するとともに、ACサーボモータ駆動アンプ5に
出力する。したがって、ACサーボモータ駆動アンプ5に
はインプットエンコーダ6からの出力パルス数Pinがフ
ィードバックされることになり、ACサーボモータ4の回
転速度は所定の一定値になるようにフィードバック制御
される。なお、本実施例では減速機1を駆動するモータ
としてACサーボモータを用いた例を示しているが、勿論
これには限定されず、例えばDCサーボモータやインダク
ションモータ等を用いてもよいことは言うまでもない。
また、減速機1の出力側は出力軸9および継手10を介し
て光学式のアウトプットエンコーダ(例えば、NICON US
R)11に連結されており、出力軸9は減速機1で減速し
た回転速度を光学的にピックアップして所定のパルスに
変換し、分割器(例えば、NICON UC101)12により分割
して、その出力パルス数Poutをインターフェイスアイソ
レータ13を介して位相判別回路14に出力する。上記イン
プットエンコーダ6、アウトプットエンコーダ11および
分割器12はパルス検出回路(第1の回転速度検出手段、
第2の回転速度検出手段)15を構成している。インター
フェイスアイソレータ7、13はインプットエンコーダ6
およびアウトプットエンコーダ11で検出されたパルス信
号に、高電圧、高ノイズ等が重畳したときあるいはエン
コーダに異常が生じたとき等に角度誤差測定装置の内部
回路を電気的に保護するためのアイソレータであり、例
えばパルス・トランスやフォトカプラが用いられる。 回転角を検出する光学式エンコーダ6、11は第2図に示
すように、互いに90゜の位相を持つA相、B相のパルス
波形を出力し、ACサーボモータ4あるいは出力軸9の回
転方向が右回転(CW回転)の場合を第3図に、左回転
(CCW回転)の場合を第4図にそれぞれ示すと、回転方
向はA相、B相どちらのパルスの立ち上がりエッジが先
に来るかで判別することができる。したがって、第5図
に示すようにA相およびB相のパルスの立ち上がりエッ
ジに合わせてパルス信号を取り出し、かつこのパルス信
号のパルス数をカウントするようにすれば回転角度を算
出することができる。しかし、この第5図に示す検出方
法では、次のような場合に不具合が生じることになる。
すなわち、ACサーボモータ4あるいは出力軸9等が何ら
かの理由で第6図の破線で示す間を往復回転や右左回転
をした場合にも第7図に示すような出力波形が得られる
ことになる。したがって、この場合は、例えば振動等で
右左回転しただけであっても、パルスが出力されること
になり、ある回転をしたとみなされる。そこで、本実施
例では以上のような不具合を回避するため、A相、B相
の立ち上がり・立ち下がりの全変化を判別して回転角度
を算出するようにしている。その結果、A相、B相をそ
れぞれ4逓倍することになる。なお、インプットエンコ
ーダ6からは上記のA相、B相のパルス波形出力の他
に、インプットエンコーダ6が1回転したことを示すた
めに、インプットエンコーダ6が1回転する毎にZ相と
呼ぶパルスを出力する。このZ相パルスはインプットエ
ンコーダ6に新たなスリットを形成するようにして発生
させてもよいが、A相、B相のパルス幅とは異なるパル
ス幅をもつものを1箇所形成しておき、そのパルス幅の
差異を検出してZ相を判別するようにしてもよい。 再び、第1図に戻って位相判別回路8、14はアイソレー
タ7、13を介して入力されたA相、B相のパルス信号か
ら回転方向を判別し、第5図に示したようなパルス信号
を取り出すための回路であり、上記インターフェイスア
イソレータ7、位相判別回路8およびインターフェイス
アイソレータ13は全体としてエンコーダ出力信号処理回
路(第1の回転速度検出手段、第2の回転速度検出手
段)16を構成している。位相判別回路8で取り出された
入力側のパルス信号はPinカウンタ21に入力されてお
り、Pinカウンタ21は減速機1の減速比iに等しいカウ
ント値を持つダウンカウンタにより構成されている。し
たがって、Pinカウンタ21はACサーボモータ4の回転に
同期して位相判別回路8からパルス信号が入力すると、
第8図(a)に示すようにカウント値iから1カウント
づつダウンカウントしていくことになり、Pinカウンタ2
1のカウント値が
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reduction gear angular error measuring device, and more particularly to a device for accurately measuring a reduction gear angular error used in various robots and the like. (Prior Art) Generally, the rotational driving force of a motor or the like is often used after being reduced to a desired rotational speed by various speed reducers. Fluids, gears, belts, etc. are used as the medium for deceleration, and widely used mechanical reducers include small diameter gears on the high-speed drive shaft and large diameter gears on the low-speed driven shaft. There is one that reduces the rotation speed due to the meshing. As described above, the rotational driving force of the motor or the like is reduced by the speed reducer and is used in various machine tools. Therefore, in order to improve the working accuracy of these machine tools, it is of course necessary to improve the accuracy of the speed reducer. Accuracy of the reducer (angle error)
Need to be measured accurately. Particularly, in recent years, extremely high accuracy has been required for robot positioning and the like, and the advent of a device that can detect an angle error more accurately and easily is awaited. Conventionally, as this kind of angle error measuring device, it is general to measure manually by using a gauge, for example, and in this case, is the output angle relative to the input angle output theoretically (for example, deceleration? When trying to measure the angular error of the speed reducer with the ratio i = 1/100, the angular error is detected by measuring with a gauge whether the output is 1 ° for an input of 100 °. (Problems to be Solved by the Invention) However, such a conventional angle error measuring device has the following problems because the angle error is manually measured by using a gauge or the like. It was (1) Since the measurement is performed with a gauge, etc., there is a limit to the accuracy of the measurement, and it is said that the accuracy (high resolution) is sufficient when measuring the angular error of a speed reducer used in a precision machine tool such as a robot. hard. (II) Since the work is done manually, the work cannot be made efficient, and it takes time and effort to make adjustments during measurement, resulting in high cost. Further, if there is a change in the type of the reduction gear or the reduction ratio, such troubles are further increased. (III) For the same reason, measurement cannot be automated, so
It is difficult to achieve automation of the entire system. As described above, the conventional example has problems in improving the measurement accuracy, easiness of measurement, and automation. Therefore, according to the present invention, a first counter for decreasing a first count value corresponding to a reduction ratio every predetermined pulse in synchronization with an input side rotation speed and a second counter value for every predetermined pulse. Is provided with a second counter that decreases in synchronization with the rotation speed on the output side, and indicates the angular error by the count value of the second counter when the count value of the first counter reaches a predetermined value. An object of the present invention is to provide a low-cost angle error measuring device capable of accurately and automatically measuring an angle error by detecting the angle error as a thing and easily measuring the angle error of various speed reducers. (Means for Solving Problems) In order to achieve the above object, the angle error measuring device according to the present invention is
An angular error between an input-side rotation speed input to a speed reducer that reduces the input-side rotation speed at a predetermined reduction ratio and transmits it to the output side, and an output-side rotation speed output from the speed reducer. An angle error measuring device for measuring the rotational speed of the input side as a predetermined pulse, a second rotational speed detection means for extracting the rotational speed of the output side as a predetermined pulse, and A first count value corresponding to the speed reduction ratio, and the first count value is decreased every predetermined pulse in synchronization with the rotation speed of the input side.
And a second counter that has a second count value different from the first count value and that decreases the second count value every predetermined pulse in synchronization with the rotation speed of the output side. Error detecting means for detecting the count value of the second counter when the count value of the first counter reaches a predetermined value as indicating the angular error. (Operation) In the present invention, the first counter that has the first count value corresponding to the reduction ratio and that decreases in synchronization with the rotation speed of the input side at every predetermined pulse is different from the first counter value. And a second counter that has a second count value and that decreases in synchronization with the rotation speed on the output side at every predetermined pulse,
The angle error is detected based on the count value of the second counter when the count value of the first counter reaches a predetermined value. Therefore, the angle error is accurately and automatically measured. (Example) Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 8 show one embodiment of the present invention, and this embodiment is an example in which the present invention is applied to a speed reducer for decelerating an AC servomotor. First, the configuration will be described. In FIG. 1, 1 is a reduction ratio i
2 is an angle error measuring device. The speed reducer 1 is connected to the AC servo motor 4 via the input shaft 3,
The servomotor 4 rotates by the output of the AC servomotor drive amplifier 5 to drive the speed reducer 1. AC servo motor 4
An optical input encoder 6 is mounted to detect the rotation angle θin of the AC servo motor 4. The input encoder 6 converts the rotation speed of the AC servo motor 4 into a predetermined pulse and outputs the output pulse number Pin. Is output to the phase discriminating circuit 8 via the interface isolator 7 described later, and is also output to the AC servo motor drive amplifier 5. Therefore, the output pulse number Pin from the input encoder 6 is fed back to the AC servo motor drive amplifier 5, and the rotation speed of the AC servo motor 4 is feedback-controlled so as to be a predetermined constant value. In this embodiment, an AC servo motor is used as a motor for driving the speed reducer 1. However, the present invention is not limited to this, and for example, a DC servo motor or an induction motor may be used. Needless to say.
The output side of the reduction gear 1 is an optical output encoder (for example, NICON US
R) 11 is connected to the output shaft 9, and the output shaft 9 optically picks up the rotation speed decelerated by the speed reducer 1 and converts it into a predetermined pulse, which is divided by a divider (eg, NICON UC101) 12 and The output pulse number Pout is output to the phase determination circuit 14 via the interface isolator 13. The input encoder 6, the output encoder 11 and the divider 12 are pulse detection circuits (first rotation speed detection means,
The second rotation speed detecting means) 15 is configured. The interface isolators 7 and 13 are the input encoder 6
And an isolator for electrically protecting the internal circuit of the angle error measuring device when high voltage, high noise, etc. are superimposed on the pulse signal detected by the output encoder 11, or when an abnormality occurs in the encoder. There are pulse transformers and photocouplers, for example. As shown in FIG. 2, the optical encoders 6 and 11 for detecting the rotation angle output pulse waveforms of phase A and phase B having a phase of 90 ° with each other, and the rotation direction of the AC servomotor 4 or the output shaft 9 Fig. 3 shows the case of right rotation (CW rotation) and Fig. 4 shows the case of left rotation (CCW rotation). The rising edge of either phase A or phase B pulse comes first. Can be determined by. Therefore, as shown in FIG. 5, the rotation angle can be calculated by extracting the pulse signal in synchronization with the rising edges of the A-phase and B-phase pulses and counting the number of pulses of this pulse signal. However, the detection method shown in FIG. 5 causes problems in the following cases.
That is, even if the AC servomotor 4 or the output shaft 9 or the like makes a reciprocating rotation or a right / left rotation between the portions shown by the broken line in FIG. 6 for some reason, the output waveform as shown in FIG. 7 is obtained. Therefore, in this case, a pulse is output even if only left-right rotation is caused by vibration or the like, and it is considered that a certain rotation has been performed. Therefore, in this embodiment, in order to avoid the above problems, the rotation angle is calculated by discriminating all changes in the rising and falling edges of the A phase and the B phase. As a result, the A phase and the B phase are each multiplied by 4. In addition to the output of the A-phase and B-phase pulse waveforms from the input encoder 6, a pulse called a Z-phase is generated every time the input encoder 6 makes one rotation in order to show that the input encoder 6 has made one rotation. Output. The Z-phase pulse may be generated by forming a new slit in the input encoder 6, but one pulse having a pulse width different from the pulse widths of the A-phase and the B-phase is formed in advance. You may make it discriminate | determine Z phase by detecting the difference of a pulse width. Returning to FIG. 1 again, the phase discrimination circuits 8 and 14 discriminate the rotation direction from the A phase and B phase pulse signals input via the isolators 7 and 13, and the pulse signals as shown in FIG. The interface isolator 7, the phase discriminating circuit 8 and the interface isolator 13 constitute an encoder output signal processing circuit (first rotation speed detecting means, second rotation speed detecting means) 16 as a whole. ing. The input-side pulse signal extracted by the phase determination circuit 8 is input to the Pin counter 21, and the Pin counter 21 is composed of a down counter having a count value equal to the speed reduction ratio i of the speed reducer 1. Therefore, when the pin counter 21 receives the pulse signal from the phase determination circuit 8 in synchronization with the rotation of the AC servomotor 4,
As shown in FIG. 8 (a), the count value i is down-counted by one, and the Pin counter 2
The count value of 1

〔0〕になると、再びデータにiがロ
ードされることになる。なお、減速機1の減速比iは12
0程度のものが多い。一方、位相判別回路14で取り出さ
れた出力側のパルス信号はPoutカウンタA22とPoutカウ
ンタB23とにそれぞれ入力されており、PoutカウンタA22
およびPoutカウンタB23は同一のカウント値(本実施例
では、162)を有するダウンカウンタである。すなわ
ち、PoutカウンタA22およびPoutカウンタBに用いるカ
ウント値162は入力側に取り付けたインプットエンコー
ダ6、1パルスに対する出力側のアウトドットエンコー
ダ11のパルスに相当し、インプットエンコーダ6の1
〔arcsec〕当りの出力パルス数を8000p/rev(本実施例
では、測定精度を上げるため前述したように90゜位相の
ずれたA相、B相のパルス信号を用いており、このよう
に2相のパルス信号を検出するようにすると、例えばそ
の数が2000p/revとすれば2000p/revを4逓倍にした8000
p/revを得ることができ、分解能を4倍に高めることが
できる)とし、アウトプットエンコーダ11の出力パルス
数を1296000p/rev(同様に、324000p/revを4逓倍した
もの)とすれば、入力側の1パルスに対する出力側のパ
ルスは1296000/8000=162となる。 PoutカウンタA22およびPoutカウンタB23は減速機1の出
力に同期して位相判別回路14からパルス信号が入力する
と第8図(b)、(c)に示すようにカウント値162か
ら1カウントづつダウンカウントしていき、例えばPout
カウンタA22のカウント値が
When [0] is reached, i is loaded again in the data. The reduction ratio i of the speed reducer 1 is 12
There are many things around 0. On the other hand, the pulse signal on the output side extracted by the phase determination circuit 14 is input to the Pout counter A22 and the Pout counter B23, respectively.
The Pout counter B23 is a down counter having the same count value (162 in this embodiment). That is, the count value 162 used for the Pout counter A22 and the Pout counter B corresponds to the pulse of the output-side out dot encoder 11 with respect to one pulse of the input encoder 6 attached to the input side.
The number of output pulses per [arcsec] is 8000 p / rev (in the present embodiment, in order to improve the measurement accuracy, A-phase and B-phase pulse signals with a 90 ° phase shift as described above are used. When the phase pulse signal is detected, for example, if the number is 2000p / rev, 2000p / rev is multiplied by 4 to obtain 8000
p / rev can be obtained and the resolution can be increased four times), and the output pulse number of the output encoder 11 is 1296000p / rev (similarly, 324000p / rev is multiplied by 4), The number of pulses on the output side for one pulse on the input side is 1296000/8000 = 162. When the pulse signal is input from the phase determination circuit 14 in synchronization with the output of the speed reducer 1, the Pout counter A22 and the Pout counter B23 count down one by one from the count value 162 as shown in FIGS. 8 (b) and 8 (c). For example Pout
The count value of counter A22 is

〔0〕になると、Poutカウ
ントB23にカウント値162がロードされ、PoutカウンタB2
3がダウンカウントを開始する。このとき、Poutカウン
タA22はPoutカウンタB23のカウント値が
When it becomes [0], the count value 162 is loaded into the Pout count B23, and the Pout counter B2
3 starts counting down. At this time, the count value of Pout counter B23 of Pout counter A22

〔0〕になるま
でカウントを続け、PoutカウンタB23のカウント値が
Counting is continued until it becomes [0], and the count value of Pout counter B23 is

〔0〕になると、再びPoutカウンタA22にカウント値162
がロードされる。このように出力側のPoutカウンタは2
個使用されて並行してPoutをカウントしている。ここ
で、Pinカウンタ21、PuotカウンタA22、PoutカウンタB2
3には後述するシステムコントロールユニット52から制
御信号としてスタート信号およびリセット信号が入力さ
れており、このスタート信号あるいはリセット信号によ
り各カウンタはカウントを開始する。上記Pinカウンタ2
1、PoutカウンタA22およびPoutカウンタB23は回転角算
出部24を構成している。 PoutカウンタA22およびPoutカウンタB23からのカウント
値はデータセレクタ31に入力されており、データセレク
タ31にはPinカウンタ21からのカウント信号が遅延回路3
2を介してセレクト信号として入力されている。データ
セレクタ31はPinカウンタ21のカウント値iが
When it becomes [0], the count value 162 is again displayed in the Pout counter A22.
Is loaded. In this way, the Pout counter on the output side is 2
They are used individually and counting Pout in parallel. Here, Pin counter 21, Puot counter A22, Pout counter B2
A start signal and a reset signal are input to the 3 as control signals from a system control unit 52, which will be described later, and each counter starts counting by the start signal or the reset signal. Pin counter 2 above
1, Pout counter A22 and Pout counter B23 form a rotation angle calculation unit 24. The count values from the Pout counter A22 and Pout counter B23 are input to the data selector 31, and the count signal from the Pin counter 21 is input to the data selector 31 by the delay circuit 3
It is input as a select signal via 2. In the data selector 31, the count value i of the Pin counter 21 is

〔0〕に
なる毎にPoutカウンタA22、PoutカウンタB23から交互に
データを読み取る。このときのPoutカウンタA22あるい
はPoutカウンタB23のカウント値が第8図(b)、
(c)に示す角度伝達誤差θerである。θerは累積誤差
であるため、本実施例ではPoutカウンタを2個使用し、
並行してPoutカウントを行う。これにより、適当なカウ
ント値のところでPoutカウンタA22、PoutカウンタB23の
カウント値がロードし直されることになるため、カウン
ト数の比較的小さい汎用のカウンタを使用することが可
能になり、コスト低減を図ることができる。遅延回路32
はPinカウンタ21のカウント値が
Data is read alternately from the Pout counter A22 and the Pout counter B23 every time it becomes [0]. The count value of the Pout counter A22 or Pout counter B23 at this time is shown in FIG.
It is the angle transmission error θer shown in (c). Since θer is a cumulative error, two Pout counters are used in this embodiment,
Performs Pout counting in parallel. As a result, the count values of the Pout counter A22 and Pout counter B23 are reloaded at an appropriate count value, so that it is possible to use a general-purpose counter with a relatively small count number and reduce costs. Can be planned. Delay circuit 32
Is the count value of Pin counter 21

〔0〕になったとき、P
outカウンタA22あるいはPoutカウンタB23のカウント値
θerがデータセレクタ31に確実に読み取られるようにデ
ータの読み取り終了までに所定のディレイを設けるもの
である。データセレクタ31で演算されたθer値はラッチ
33に入力され、Pinカウンタ21からのカウント信号をラ
ッチ・イネーブル信号としてθer値をラッチする。上記
データセレクタ31、遅延回路32およびラッチ33はθer演
算回路34を構成する。 ラッチ33のθer値はディジタル表示器41およびD/A変換
器42に入力されており、ディジタル表示器41は、例えば
数字表示素子により構成され、θer値をディジタル表示
し、また、D/A変換器42はθer値をアナログ信号θerに
変換して高速フーリエ変換(FFT)回路43に出力する。
高速フーリエ変換回路43はアナログ信号として入力され
たθerの波形をサンプリンググロック発生回路44からの
所定クロックパルス毎に高速フーリエ変換して周波数分
析を行い、その結果をプロッタ45に出力する。上記、デ
ィジタル表示器41、D/A変換器42、高速フーリエ変換回
路43、サンプリングクロック発生回路44およびプロッタ
45はθer値出力部46を構成する。 一方、Pinカウンタ21で検出されたZ相パルスはモータ
回転回数判定回路51に入力されており、Z相パルスをカ
ウントすることによりモータ回転回数を検出することが
できる。ここで、予め所定パルス数をセットしおけば適
当な回転で角度誤差を検出し終えることができる。角度
誤差の検出が終了するとシステムコントロールユニット
52にリセット信号を検出する。システムコントロールユ
ニット52はモータ回転回数判定回路51からのリセット信
号を受けて角度誤差測定装置の制御を行うとともに、AC
サーボモータ4を駆動するための制御指令をACサーボモ
ータ駆動アンプ5に出力する。 次に、作用を説明する。 まず、ACサーボモータ4の回転速度をインプットエンコ
ーダ6により、A相、B相、Z相の所定パルスPinに変
換し、このA相およびB相のパルスに基づいて位相判別
回路8でACサーボモータ4の回転角度に相当するパルス
信号を取り出す。また、Pinカウンタ21には、第8図
(a)に示すように初期状態で減速機1の減速比iに等
しいカウント値をデータとしてロードしておき、このカ
ウンタ値iから位相判別回路8で取り出されたパルス信
号毎にダウンカウントさせていく。 一方、減速機1の出力側の回転速度はアウトプットエン
コーダ11によりA相、B相、の所定パルスPoutに変換
し、入力側の場合と同様にして位相判別回路14で減速機
1の出力側の回転速度に相当するパルス信号を取り出
す。さらに、初期状態でPoutカウンタA22のカウント値
にデータとして162をロードしておき、このカウント値1
62から位相判別回路14で取り出されたパルス信号毎にダ
ウンカウントさせていき、カウント値が
When it becomes [0], P
To ensure that the count value θer of the out counter A22 or Pout counter B23 is read by the data selector 31, a predetermined delay is provided before the end of reading the data. The θer value calculated by the data selector 31 is latched
It is input to 33 and the θer value is latched by using the count signal from the Pin counter 21 as a latch enable signal. The data selector 31, the delay circuit 32, and the latch 33 form a θer arithmetic circuit 34. The θer value of the latch 33 is input to the digital display 41 and the D / A converter 42. The digital display 41 is composed of, for example, a numerical display element, digitally displays the θer value, and also performs D / A conversion. The device 42 converts the θer value into an analog signal θer and outputs the analog signal θer to the fast Fourier transform (FFT) circuit 43.
The fast Fourier transform circuit 43 performs a fast Fourier transform on the waveform of θer input as an analog signal for each predetermined clock pulse from the sampling glock generation circuit 44 to perform frequency analysis, and outputs the result to the plotter 45. The digital display 41, the D / A converter 42, the fast Fourier transform circuit 43, the sampling clock generation circuit 44, and the plotter described above.
45 constitutes the θer value output unit 46. On the other hand, the Z-phase pulse detected by the Pin counter 21 is input to the motor rotation number determination circuit 51, and the motor rotation number can be detected by counting the Z-phase pulse. Here, if a predetermined number of pulses is set in advance, the angular error can be detected with proper rotation. When the detection of the angle error is completed, the system control unit
Detect reset signal at 52. The system control unit 52 receives the reset signal from the motor rotation number determination circuit 51, controls the angle error measuring device, and
A control command for driving the servo motor 4 is output to the AC servo motor drive amplifier 5. Next, the operation will be described. First, the input encoder 6 converts the rotation speed of the AC servo motor 4 into predetermined pulses Pin of A phase, B phase, and Z phase, and the phase determination circuit 8 uses the phase discrimination circuit 8 to determine the AC servo motor based on the A phase and B phase pulses. A pulse signal corresponding to the rotation angle of 4 is taken out. Further, as shown in FIG. 8 (a), the Pin counter 21 is loaded with a count value equal to the speed reduction ratio i of the speed reducer 1 as data in the initial state. Each pulse signal taken out is counted down. On the other hand, the rotation speed on the output side of the speed reducer 1 is converted into a predetermined pulse Pout of A phase and B phase by the output encoder 11, and the output side of the speed reducer 1 is output on the output side of the speed reducer 1 by the phase discrimination circuit 14 as in the case of the input side. The pulse signal corresponding to the rotation speed of is extracted. Furthermore, 162 is loaded as data to the count value of the Pout counter A22 in the initial state, and this count value 1
Down counting is performed for each pulse signal extracted by the phase determination circuit 14 from 62, and the count value is

〔0〕になる
と、第8図(c)に示すようにPoutカウンタB23のカウ
ント値にデータとして162をロードさせる(Poutカウン
タA22はPoutカウンタB23のカウント値か
When it becomes [0], 162 is loaded as data to the count value of the Pout counter B23 as shown in FIG. 8C (whether the Pout counter A22 is the count value of the Pout counter B23 or not).

〔0〕になるま
でダウンカウントを続ける)。そして、このカウント値
162から位相判別回路14で取り出されたパルス信号毎に
ダウンカウントさせて、PoutカウンタB23のカウント値
Continue counting down until it reaches [0]). And this count value
The count value of the Pout counter B23 is decreased by counting down each pulse signal extracted by the phase determination circuit 14 from 162.

〔0〕になると、再びPoutカウンタA22にデータ162を
ロードさせる。以上のような動作を繰り返す。 そして、前記Pinカウンタ21のカウント値が
When it becomes [0], the data 162 is loaded again in the Pout counter A22. The above operation is repeated. Then, the count value of the Pin counter 21 is

〔0〕にな
ると、データセレクタ31でPoutカウンタA22あるいはPou
tカウンタB23のデータを読み取る。このデータが角度伝
達誤差θerとなる。すなわち、減速機1に角度伝達誤差
θerが無いものとすれば減速機1の入力側の回転速度に
同期してPinカウンタ21からダウンカウントさせていけ
ば、カウント値が変速比i分を計数したところで、出力
側の回転速度に同期してダウンカウントしているPoutカ
ウンタA22、PoutカウンタB23のカウント値も
When it becomes [0], the data selector 31 causes the Pout counter A22 or Pou
t Read the data of counter B23. This data becomes the angle transmission error θer. That is, assuming that the speed reducer 1 does not have the angle transmission error θer, if the down count is performed from the Pin counter 21 in synchronization with the input side rotation speed of the speed reducer 1, the count value counts the gear ratio i. By the way, the count values of Pout counter A22 and Pout counter B23, which are down-counting in synchronization with the rotation speed on the output side, are also

〔0〕にな
るはずであり、
Should be [0],

〔0〕にならなければその差がθerとな
る。したがって、θerの測定を自動化することが可能に
なることに加え、測定精度を飛躍的に向上させることが
でき、作業の効率化を向上させることができる。特に、
ロボット等精密な工作機械に用いられる減速機の角度誤
差を測定する場合に、本発明の角度誤差測定装置を適用
して好適である。 (効果) 本発明によれば、減速比に対応する第1のカウント値を
所定パルス毎に入力側の回転速度に同期して減少させる
第1のカウンタと第2のカウント値を所定パルス毎に出
力側の回転速度に同期して減少させる第2のカウンタと
を設け、該第1のカウンタのカウント値が所定値となっ
たときの該第2のカウンタのカウント値を前記角度誤差
を示すものとして検出しているので、角度誤差を正確に
自動測定することができ、各種減速機の角度誤差測定を
容易に行うことができる。
If it does not become [0], the difference becomes θer. Therefore, in addition to making it possible to automate the measurement of θer, it is possible to dramatically improve the measurement accuracy and improve work efficiency. In particular,
It is suitable to apply the angle error measuring device of the present invention when measuring the angle error of a speed reducer used in a precision machine tool such as a robot. (Effect) According to the present invention, the first counter and the second count value that decrease the first count value corresponding to the reduction ratio in synchronization with the rotation speed of the input side every predetermined pulse and the second count value every predetermined pulse. A second counter that decreases in synchronization with the rotational speed on the output side, and indicates the angular error by the count value of the second counter when the count value of the first counter reaches a predetermined value Therefore, the angle error can be accurately and automatically measured, and the angle error of various speed reducers can be easily measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1〜8図は本発明に係る角度誤差測定装置の一実施例
を示す図であり、第1図はその全体構成図、第2図はそ
のエンコーダの出力波形を示す波形図、第3図はその回
転方向が右回転の場合のエンコーダの出力波形を示す波
形図、第4図はその回転方向が左回転の場合のエンコー
ダの出力波形を示す波形図、第5図はそのエンコーダの
出力波形を示す波形図、第6図はその往復回転の場合の
パルス波形を示す波形図、第7図はその往復回転の場合
のエンコーダの出力波形を示す波形図、第8図はそのPi
nカウンタ、PoutカウンタA、PoutカウンタBのカウン
ト値を示す図である。 1……減速機、 2……角度誤差測定装置、 21……Pinカウンタ(第1のカウンタ)、 22……PoutカウンタA(第2のカウンタ)、 23……PoutカウンタB(第2のカウンタ)、 15……パルス検出回路(第1の回転速度検出手段、第2
の回転速度検出手段)、 16……エンコーダ出力信号処理(第1の回転速度検出手
段、第2の回転速度検出手段)、 34……θer演算回路(誤差検出手段)。
1 to 8 are diagrams showing an embodiment of an angle error measuring apparatus according to the present invention, FIG. 1 is an overall configuration diagram thereof, FIG. 2 is a waveform diagram showing an output waveform of the encoder, and FIG. Is a waveform diagram showing the output waveform of the encoder when the rotation direction is right rotation, FIG. 4 is a waveform diagram showing the output waveform of the encoder when the rotation direction is left rotation, and FIG. 5 is the output waveform of the encoder 6 is a waveform diagram showing a pulse waveform in the case of reciprocating rotation, FIG. 7 is a waveform diagram showing an output waveform of the encoder in the case of reciprocating rotation, and FIG.
It is a figure which shows the count value of n counter, Pout counter A, and Pout counter B. 1 ... Reducer, 2 ... Angle error measuring device, 21 ... Pin counter (first counter), 22 ... Pout counter A (second counter), 23 ... Pout counter B (second counter) ), 15 ... Pulse detection circuit (first rotation speed detection means, second rotation speed detection means)
Rotational speed detection means), 16 ... Encoder output signal processing (first rotational speed detection means, second rotational speed detection means), 34 ... θer arithmetic circuit (error detection means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力側の回転速度を所定の減速比で減速し
て出力側に伝達する減速機に入力される入力側の回転速
度と、該減速機から出力される出力側の回転速度との間
の角度誤差を測定する角度誤差測定装置において、前記
入力側の回転速度を所定パルスとして取り出す第1の回
転速度検出手段と、前記出力側の回転速度を所定パルス
として取り出す第2の回転速度検出手段と、前記減速比
に対応する第1のカウント値を有し、前記入力側の回転
速度に同期して該第1のカウント値を所定パルス毎に減
少させる第1のカウンタと、該第1のカウント値とは異
なる第2のカウント値を有し、前記出力側の回転速度に
同期して該第2のカウント値を所定パルス毎に減少させ
る第2のカウンタと、該第1のカウンタのカウント値が
所定値となったときの該第2のカウンタのカウント値を
前記角度誤差を示すものとして検出する誤差検出手段
と、を備えたことを特徴とする角度誤差測定装置。
1. An input-side rotational speed input to a speed reducer that reduces the input-side rotational speed at a predetermined reduction ratio and transmits the output-side rotational speed, and an output-side rotational speed output from the speed reducer. In an angle error measuring device for measuring an angular error between the two, a first rotation speed detecting means for extracting the rotation speed on the input side as a predetermined pulse, and a second rotation speed for extracting the rotation speed on the output side as a predetermined pulse. A detecting means; a first counter having a first count value corresponding to the speed reduction ratio, which decreases the first count value at every predetermined pulse in synchronization with the rotation speed of the input side; A second counter having a second count value different from the count value of 1 and decreasing the second count value at every predetermined pulse in synchronization with the rotation speed of the output side; and the first counter. When the count value of Angle error measuring device comprising an error detecting means, further comprising a detecting the count value of the counter second as an indication of the angular error of.
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