JPH0765908B2 - 斜交縞による回転軸間の相対変位角検出装置 - Google Patents

斜交縞による回転軸間の相対変位角検出装置

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JPH0765908B2
JPH0765908B2 JP17849584A JP17849584A JPH0765908B2 JP H0765908 B2 JPH0765908 B2 JP H0765908B2 JP 17849584 A JP17849584 A JP 17849584A JP 17849584 A JP17849584 A JP 17849584A JP H0765908 B2 JPH0765908 B2 JP H0765908B2
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和平 井上
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    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/26Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は斜交縞を利用した駆動、被駆動の両軸間を連結
する捩れ軸の相対変位角の検出に関するものである。
従来、角度の変位の検出は機械的、電磁気的あるいは光
学的などによる種々な方法が知られ、行なわれてきた
が、これらは一般に静止した基点に対する回動体の回動
角度に対してである。
しかし、回転状態にある二つの回転体相互の相対変位角
の検出を行なう場合には、その基点とこれに対する回動
体も同時に回転する回転体であり、その相互の相対変位
角に対応する信号を取り出すためには刷子や滑動環のよ
うな機械的の接触構造が一般に必要となる。これを避け
て非接触機構とするためには、電磁気的、光学的などの
構造が採られる。
これを実現するための一例として回転軸相互間に捩れ軸
を設け、その両側より同心状に、且つ重ね合わせた円筒
体表面上の斜交縞で生ずる明/暗信号の計数処理で、前
記両軸間の相対変位角の検出装置(本願発明者による特
許第1709243号)の開発が行なわれたが、本願は更にこ
のような装置の簡素化を計り機能を多葉化させたもので
ある。
即ち駆動、非駆動の両回転軸間を連結する捩れ軸の両端
の夫々に同心状の円筒を重ね合わせて装架し、軸心方向
で僅かな角度で互いに交叉する斜交縞を前記円筒面上の
一部のみに設け、前記縞の非交叉部又は交叉部で前記円
筒の相対変位によって円周方向に生ずる一部の明/暗帯
が、軸方向に移動することを軸方向に並べて配置した複
数の受光素子で検出するようにしたものである。
ここで、前記一対の円筒面上の斜交縞による明/暗帯の
信号は超低速度の微動回転の場合を除き、1回転中の総
ての位置で完全に出力信号を出し続ける必要はなく、回
転中の一部で生ずるパルス的の出力信号であっても、変
位角の計測を行なうのには差し支えることはないもので
ある。
従って、前記一対の円筒の円周面の一部のみに斜交縞を
相互に対応させて刻んだものである。
次に斜交縞による相対変位角の分解能を高め、検出を容
易にさせるためには先ず、(イ)斜交縞巾と相互の縞と
の間隔とを等しくした方がよい。(ロ)斜交縞巾は狭い
方がよい。(ハ)縞の相互の交叉角の最小を縞巾の2倍
とする。(ニ)明/暗帯を検出する受光体数を2個以上
の複数個であることなどであり、更に前記一対の円筒に
おいて斜交縞の刻まれていない部分より前記斜交縞によ
る出力信号に対して影響を与えることのないようにする
ことで例えば明の信号を利用する場合には残りのこの部
分を暗の状態になるような、光の透過、又は反射の行な
われないようにすること、また、回転の同期化信号で、
この部分を除去してしまうようなことである。これは他
に回転速度の計測信号としても利用できる。次に軸方向
に並べて配置された複数の受光素子からの信号は表示装
置内で演算し、相対変位角が表示される。
然し、変位角の分解能を高めるために前記諸項目を徒に
最高値に選択することは、他の項目に支障を及ぼす場合
もあり、却って測定値の不安定を招くおそれもある。各
項相互の釣合を保つように選定をすることが必要であ
る。
以上を図について説明する。第1図は捩れ軸の両端に、
夫々同心状の円筒が取り付けられ、それらの円周面には
互いに対応して斜交縞の刻まれた1対の円筒の展開図で
ある。
Aを駆動軸側とすれば、Bは被駆動軸側で、(1)はA
側の斜交縞、(2)はB側の斜交縞で、その縞巾と相互
の間隔は等しく刻まれる。斜交縞の斜交角は図では縞巾
X2の場合である。実際は重ね合わされた一対の円筒であ
るから、内、外円筒に刻まれる縞巾は軸心に対して等角
度の円弧巾となる。但し、図は展開図のために両者の縞
巾は等しい巾で描かれる。
円筒の円周をLとすれば斜交縞はその一部の1の部分に
刻まれる。残りの(L−1)の部分(3)は前述のよう
に斜交縞1よりの信号に影響を及ぼさないように(L−
1)の部分に表面処理を行なうとか、同期信号でこの部
分を除去してしまえばよい。
次に軸心方向に並べて等間隔で配置される複数の受光素
子の位置をr1、r2…とすれば、この位置に受光素子R1
R2…が取りつけられる。受光素子よりの出力信号は1の
部分の斜交縞巾でパルスが発生し、L−1では休止す
る。その間の平均値の最大値の受光素子を出力信号と
し、あるいは最大値のパルス発生の受光素子を出力信号
としてもよく、これにより表示装置内の歩進計数回路を
正負に駆動させる。このように受光素子列の数の増加は
理論的には変位角の分解能を高めることになるが、前記
のように歩進計数回路の駆動に不安定化の生ずることも
あり、その数も制約される。斜交縞の斜交角、斜交縞巾
についても同様である。図2の(イ)でr1が受光素子の
パルス出力とすれば▲▼はその否定出力で(ロ)は
出力が0の場合、(ハ)は他の受光素子の出力である。
第3図は相対変位角検出装置の略図で、(4)は駆動
軸、(5)は被駆動軸、(6)は捩れ軸、(7)、
(8)は斜交縞の刻まれた一対の同心の円筒、R1、R2
受光素子、(9)は表示装置である。
次に、L−1部分の影響の削除のための同期化回路の同
期信号は単位時間における回転数Nとなる。相対変位角
θと捩れ軸定数Kとの積の演算より軸トルクT、回転数
Nと相対変位角θと捩れ軸定数Kとの積の演算より軸伝
達動力PがP=KNθとして、表示装置には相対変位角
θ、回転数N、軸トルクT、軸動力Pなどが表示され
る。従って表示装置内には歩進計数回路、記憶回路、演
算回路、表示回路等が組込まれることになるが、既知の
回路のために省略する。
本発明は以上説明のように構成したので回転中における
二軸間の相対変位角の外に回転速度、軸トルク、軸動力
等が一個のセンサーよりの出力で表示させることができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は斜交縞を一部に設けた一対の重ねられた円筒面
の展開図で、第2図は受光素子の出力特性曲線、第3図
は用例としての軸動力計で、A、Bは円筒面の展開図、
1は斜交縞、r1、r2…は受光素子の取付位置、R1、R2
は受光素子、5は駆動、被駆動の回転軸、6は捩れ軸、
7、8は斜交縞の刻まれた円筒、9は演算表示装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】駆動、被駆動の両回転軸間を連結する捩れ
    軸の両端の夫々に同心状に円筒を重ね合せて装架し、軸
    心方向で僅かな角度で互いに交叉する斜交縞を前記円筒
    周面上の一部のみに設け、前記縞の非交叉部又は交叉部
    で構成され、前記円筒の相対的変位によって円周方向に
    生ずる一部の明/暗帯が軸方向に移動することを軸方向
    に並べて配置した複数の受光素子で検出することを特徴
    とする斜交縞による回転軸間の相対変位角検出装置。
JP17849584A 1984-08-29 1984-08-29 斜交縞による回転軸間の相対変位角検出装置 Expired - Lifetime JPH0765908B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17849584A JPH0765908B2 (ja) 1984-08-29 1984-08-29 斜交縞による回転軸間の相対変位角検出装置

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JP17849584A JPH0765908B2 (ja) 1984-08-29 1984-08-29 斜交縞による回転軸間の相対変位角検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6157813A JPS6157813A (ja) 1986-03-24
JPH0765908B2 true JPH0765908B2 (ja) 1995-07-19

Family

ID=16049449

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17849584A Expired - Lifetime JPH0765908B2 (ja) 1984-08-29 1984-08-29 斜交縞による回転軸間の相対変位角検出装置

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JP (1) JPH0765908B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8915692B2 (en) 2008-02-21 2014-12-23 Harvest Automation, Inc. Adaptable container handling system
US8937410B2 (en) 2012-01-17 2015-01-20 Harvest Automation, Inc. Emergency stop method and system for autonomous mobile robots
US9568917B2 (en) 2011-10-31 2017-02-14 Harvest Automation, Inc. Methods and systems for automated transportation of items between variable endpoints

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8915692B2 (en) 2008-02-21 2014-12-23 Harvest Automation, Inc. Adaptable container handling system
US9568917B2 (en) 2011-10-31 2017-02-14 Harvest Automation, Inc. Methods and systems for automated transportation of items between variable endpoints
US8937410B2 (en) 2012-01-17 2015-01-20 Harvest Automation, Inc. Emergency stop method and system for autonomous mobile robots

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JPS6157813A (ja) 1986-03-24

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