JPH10185623A - 多回転式絶対値エンコーダ装置 - Google Patents

多回転式絶対値エンコーダ装置

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JPH10185623A
JPH10185623A JP8343685A JP34368596A JPH10185623A JP H10185623 A JPH10185623 A JP H10185623A JP 8343685 A JP8343685 A JP 8343685A JP 34368596 A JP34368596 A JP 34368596A JP H10185623 A JPH10185623 A JP H10185623A
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JP
Japan
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absolute value
rotation
magnetic
encoder
absolute
Prior art date
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Pending
Application number
JP8343685A
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English (en)
Inventor
Takashi Nagase
喬 長瀬
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP8343685A priority Critical patent/JPH10185623A/ja
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ギア音のしない、長寿命でバッテリレスの高
信頼性のある多回転式絶対値エンコーダ装置を得るこ
と。 【解決手段】 1回転以内の絶対値角度を検出する絶対
値エンコーダの回転軸には磁気式ウォームを配置し、多
回転量を検出する少なくとも1個以上の絶対値エンコー
ダの回転軸には磁気式ウォームホイールを配置すること
により高い歯数比の磁気ウォームギアで結合された2個
以上の絶対値エンコーダと、前記2個以上の絶対値エン
コーダの出力信号から多回転量の絶対値角度を合成して
多回転絶対角度信号を検出する制御回路で構成し、前記
2個以上の絶対値エンコーダは、1回転以内の回転量を
保持するのにバッテリレスのものであることを特徴とす
る多回転式絶対値エンコーダ装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットや工作機
などに使用するサーボモータの多回転量を絶対角度で検
出する検出装置に関するものであり、特に外部電源が不
要なバッテリレス形多回転式絶対値エンコーダ装置であ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の方式は、特公平6−41853号
公報に示すように、1回転以上の回転数と回転方向を検
出する磁気式1パルスエンコーダと1回転以内の絶対値
角度を検出する光学式絶対値エンコーダとが、同一シャ
フト上に組み合わせてなり、それぞれの検出信号を基に
してシャフトの多回転の絶対角度を検出するものであ
り、また、エンコーダに供給される電源がなくなった場
合には、外部からの電池電源などの補助電源より、1パ
ルスエンコーダと1パルスエンコーダの検出量を計測す
る電子回路などに電源が供給される多回転式絶対値エン
コーダが用いられていた。
【0003】また、すでに公知のように、複数の絶対値
エンコーダを機械式のギアで結合した多回転式絶対値エ
ンコーダも製品化されているが、多回転量を保持する外
部バッテリが不要に出来ているという特徴がある反面、
機械式結合のためギア音がする、ギアの寿命が問題点と
して指摘されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】外部電源で多回転量を
保持する方式では、外部からの電池電源が不可欠であ
り、万一、外部電池電源と多回転式絶対値エンコーダ間
のリード断線が発生した場合には、今まで保持していた
多回転量が保持出来なくなり、製品としての機能が失わ
れてしまうという問題点があった。さらに、外部電池電
源を定期的に交換しなければならないと言う問題も発生
していた。
【0005】また、別の方式として複数の絶対値エンコ
ーダと機械式ギアを用いて機械的に多回転の絶対値角度
を検出するエンコーダも製品化されているが、ギア音が
したり、機械的な結合によるギアの磨耗などによる寿命
があって信頼性がないという問題点があった。本発明の
目的は、上記の従来技術の問題点を解決するため、ギア
音のしない、長寿命でバッテリレスの高信頼性のある多
回転式絶対値エンコーダ装置を得ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の多回転式絶対値
エンコーダ装置は、1回転以内の絶対値角度を検出する
絶対値エンコーダの回転軸には磁気式ウォームを配置
し、多回転量を検出する少なくとも1個以上の絶対値エ
ンコーダの回転軸には磁気式ウォームホイールを配置す
ることにより高い歯数比の磁気ウォームギアで結合され
た2個以上の絶対値エンコーダと、前記2個以上の絶対
値エンコーダの出力信号から多回転量の絶対値角度を合
成して多回転絶対角度信号を検出する制御回路で構成
し、2個以上の絶対値エンコーダは1回転以内の回転量
を保持するのにバッテリレスのものであることにより、
また、磁気式ウォームの形状は鼓形ウォーム等の磁気結
合力を強化した構造のものにすることにおり、外部電池
電源などの補助電源をなくしたバッテリレスで、しか
も、機械式構成のギア音や信頼性の問題を解決した高信
頼性のあるものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の多回転式絶対値エンコー
ダ装置の実施例について図面を参照して説明する。図1
は、本発明の全体の構成において、特に必要とされる部
品のみを示した構成図である。本実施例の多回転式絶対
値エンコ一ダは、2個の絶対値エンコ―ダ1、2と磁気
式ウォームギア3とから構成されている。
【0008】1はシャフト11の1回転以内の絶対値角
度を検出するための絶対値エンコーダであり、2はシャ
フト11の多回転量を1回転以内の絶対値角度として検
出するための絶対値エンコーダである。本発明の1つの
特徴は、これら2個の絶対値エンコーダについて、いず
れも1回転以内の回転量を保持するのにバッテリレスの
ものを用いる点にある。
【0009】磁気ギア3は、絶対値エンコーダ1のシャ
フト11に取り付けられた磁気ウォーム31と、絶対値
エンコーダ2のシャフト22に取り付けられた磁気ウォ
ームホイール32で構成され、磁気ウォーム31と磁気
ウォームホイール32がわずかな磁気ギャップgを保っ
て磁気結合することで、シャフト11の回転をシャフト
22に無接触で減速伝達を行なう。
【0010】次に、磁気ウォームギアの着磁について図
面を参照して説明する。図2は磁気ウォームギアの着磁
の状態を示した拡大図である。図2に示すように、磁気
ウォーム31の磁性体部31A、および磁気ウォームホ
イール32の磁性体部32Bには、高い磁気歯数比Nで
もってピッチpにてS極、N極が交互にそれぞれ着磁さ
れており、絶対値エンコーダ1のシャフト11が1回転
した場合には、磁気ウォームギアを介して1/N回転に
減速された回転角度が絶対値エンコーダ2に伝達される
ことになる。
【0011】また、絶対値エンコーダ2の角度分解能は
1回転(360°)をN分割できる絶対値エンコーダを
使用している。このため、絶対値エンコーダ2は、絶対
値エンコーダ1のシャフト11の多回転量の絶対値を1
回転以内の絶対値角度の値として検出することができる
ように構成することができる。すなわち、絶対値エンコ
ーダ1のシャフト11の1回転量の絶対値を1回転以内
の絶対値角度の値360°/Nとして検出することがで
きる。これは、絶対値エンコーダ2が、絶対値エンコー
ダ1のシャフト11のN回転量までの絶対値を1回転以
内の絶対値角度の値として検出することができることを
意味する。
【0012】制御回路4は1回転以内の絶対回転角度を
検出した絶対値エンコーダ1の検出信号Aと、多回転量
を1回転以内の絶対値角度として検出した絶対値エンコ
ーダ2の検出信号Bから検出信号を合成する検出角度合
成回路41、異常検出回路42、出力制御回路43、電
源回路44等で構成されており、検出した多回転絶対角
度の値を外部制御回路(図示せず)に伝送する構成とな
った装置である。
【0013】ここで、1回転以内を検出する絶対値エン
コーダ1の角度分解能をM分割とし、シャフト11の回
転量がN回転+180度回転したとすると、多回転の絶
対角度Tは、T=N+(180゜/360゜)×M=N
十M/2として多回転の絶対角度を検出することができ
る。さらに、磁気ウォームギアの磁気結合を強力にし、
確実に回転量が伝達する手段としては、図3のように磁
気ウォームを鼓形ウォーム31’を採用することによ
り、磁気結合強化が拡大する結果、より強力な磁気結合
力を得ることができる。なお、磁気結合強化のための手
段としては、鼓形に限定されるものではなく他の形状で
も良いことは言うまでもない。
【0014】本発明の他の実施例について説明する。図
4は本発明の他の実施構成を示す図である。本実施例
は、さらに信頼性の向上を目指した構成の多回転式絶対
値エンコーダ装置として、多回転量を1回転以内の絶対
値角度として検出する絶対値エンコーダ2’をさらに追
加した例である。万一、多回転式絶対値エンコーダ2が
故障して真の検出角度が得られない場合、1回転以内の
検出信号よりも多回転量の検出信号が得られない場合の
方が検出器としてのダメージが大きくなる。
【0015】そこで、絶対値エンコーダ2と全く同一の
絶対値エンコーダ2’と磁気ウォームホイール31’を
追加し、制御回路4で2個の多回転量の検出値を常に比
較してチェックする比較回路45を追加することによ
り、正確な多回転量を得ることができるという特徴があ
る。また、不一致の場合は、異常信号として異常検出回
路42から出力制御回路43を介して外部制御回路(図
示せず)に送出することができる構成である。
【0016】
【発明の効果】以上の実施例からわかるように、本発明
の特徴は、1回転以内の回転角度を検出する絶対値エン
コーダ及び多回転量を検出する絶対値エンコーダとして
1回転以内の回転量を保持するのにバッテリレスのもの
を用い、2つの絶対値エンコーダ間の回転伝達に高い歯
数比の磁気式ウォームギアを使用したことに大きな特徴
がある。その内容は、 1.磁気結合のため、非接触タイプであり、従来の機械
式のようなギアの磨耗がない。
【0017】その結果、ギア音もなく、長寿命であり高
信頼性である。 2.磁気式ウォームギア結合を採用したことにより、ウ
ォームギアの構造が本来持っている高い減速比特性を応
用することができる。標準の歯数比は、平歯車:1〜1
0、ウォームギア:3〜100(100以上も容易に製
作可能)であり、ウォームギアは、平歯車の10倍以上
の歯数比を容易に得ることができるという特徴がある。
【0018】その結果、歯数比をNとすると、多回転量
を検出する絶対値エンコーダに配置された磁気ウォーム
ホイールの回転速度が1/Nの低速回転で回転すること
になる。これにより多回転量を1回転以内の絶対値角度
として検出する絶対値エンコーダでは広い範囲で多回転
量を検出することができる。本発明の多回転式絶対値エ
ンコ一ダは、モー夕に結合することによりモータの多回
転角度を検出する場合に、モータの俊敏なスタートスト
ップがあっても磁気式ウォームギアであれば、高い歯数
比Nにより磁気ウォームホイールと多回転量を検出する
絶対値エンコーダのイナーシャの合計の1/Nなるた
め、磁気式ウォームギアの磁気結合にずれが生じること
がないという新たな効果が発生することになる。 3.さらに、信頼性の向上のため磁気結合として、磁気
ウォームに鼓形ウォームを採用することにより、磁気結
合範囲が曲面同士となる結果、より強力な磁気結合力を
得ることができる。
【0019】また、高信頼性を得る方法として、多回転
量を検出する絶対値エンコーダを複数配置することによ
り、それぞれの多回転量を制御回路で比較し、一致して
いるかどうかを常にチェックする方式を採用したことに
より、さらに信頼性を向上した多回転式の絶対値エンコ
ーダ装置を得ることができる。以上のように、本発明
は、高い歯数比の磁気式ウォームギア結合方式を採用し
て、1回転以内の絶対角度を検出する絶対値エンコーダ
及び多回転量を検出する絶対値エンコーダとして1回転
以内の回転量を保持するのにバッテリレスのものを用
い、それぞれの検出信号を合成して多回転量の回転角度
を得る制御回路で構成することにより、長寿命で高信頼
性のバッテリレス多回転式絶対値エンコーダ装置を得る
ことができるという効果が発生する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体の実施構成を示す図
【図2】磁気ウォームギアの着磁の状態を示した拡大図
【図3】鼓形ウォームギアの着磁の状態を示した拡大図
【図4】本発明の他の実施構成を示す図
【符号の説明】
1 絶対値エンコ一ダ(1回転以内絶対値角度検出
用) 2 絶対値エンコーダ(多回転量角度検出用) 2’ 絶対値エンコ−ダ(多回転量角度検出用) 3 磁気ウォームギア部 31 磁気ウォーム 31’鼓形磁気ウォーム 31A 磁気ウォーム磁性体部 32 磁気ウォームホイール 32B 磁気ウォームホイール磁性体部 4 制御回路 41 角度合成回路 42 異常検出回路 43 出力制御回路 44 電源回路 45 比較回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1回転以内の絶対値角度を検出する絶対
    値エンコーダの回転軸には磁気式ウォームを配置し、多
    回転量を検出する少なくとも1個以上の絶対値エンコー
    ダの回転軸には磁気式ウォームホイールを配置すること
    により高い歯数比の磁気ウォームギアで結合された2個
    以上の絶対値エンコーダと、前記2個以上の絶対値エン
    コーダの出力信号から多回転量の絶対値角度を合成して
    多回転絶対角度信号を検出する制御回路で構成したこと
    を特徴とする多回転式絶対値エンコーダ装置。
  2. 【請求項2】 1回転以内の絶対値角度を検出する絶対
    値エンコーダの回転軸に配置する磁気式ウォームの形状
    に鼓形ウォーム等の磁気結合力を強化した構造の磁気ウ
    ォームギアを使用することを特徴とする請求項1記載の
    多回転式絶対値エンコーダ装置。
  3. 【請求項3】 前記2個以上の絶対値エンコーダは、1
    回転以内の回転量を保持するのにバッテリレスのもので
    あることを特徴とする請求項1または2記載の多回転式
    絶対値エンコーダ装置。
JP8343685A 1996-12-24 1996-12-24 多回転式絶対値エンコーダ装置 Pending JPH10185623A (ja)

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JP8343685A JPH10185623A (ja) 1996-12-24 1996-12-24 多回転式絶対値エンコーダ装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP8343685A JPH10185623A (ja) 1996-12-24 1996-12-24 多回転式絶対値エンコーダ装置

Publications (1)

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JPH10185623A true JPH10185623A (ja) 1998-07-14

Family

ID=18363464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8343685A Pending JPH10185623A (ja) 1996-12-24 1996-12-24 多回転式絶対値エンコーダ装置

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JP (1) JPH10185623A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006129664A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Maruyasu Kikai Kk 駆動装置
JP2008256390A (ja) * 2007-04-02 2008-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回転角度検出装置
JP2011085504A (ja) * 2009-10-16 2011-04-28 Mitsutoyo Corp ロータリーエンコーダ
JP2014147262A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Denso Wave Inc 磁気式歯車、磁気式歯車機構、及びエンコーダ装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006129664A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Maruyasu Kikai Kk 駆動装置
JP2008256390A (ja) * 2007-04-02 2008-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回転角度検出装置
JP2011085504A (ja) * 2009-10-16 2011-04-28 Mitsutoyo Corp ロータリーエンコーダ
JP2014147262A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Denso Wave Inc 磁気式歯車、磁気式歯車機構、及びエンコーダ装置

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