JPS58153115A - 角度検出器 - Google Patents
角度検出器Info
- Publication number
- JPS58153115A JPS58153115A JP3690382A JP3690382A JPS58153115A JP S58153115 A JPS58153115 A JP S58153115A JP 3690382 A JP3690382 A JP 3690382A JP 3690382 A JP3690382 A JP 3690382A JP S58153115 A JPS58153115 A JP S58153115A
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- JP
- Japan
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- mark
- disk
- slit
- marks
- fixed
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 241000406668 Loxodonta cyclotis Species 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical 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
- G01D5/26—Mechanical 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
- G01D5/32—Mechanical 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 with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical 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 with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical 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 with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/3473—Circular or rotary encoders
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は２位相差式角度検出器における小型化に関する
。
。
例えば、工作テーブルやロボットの操作アーム等の回動
支点軸の回動角を測定するにあたっては、少なくとも３
６０度の角度範囲を高精度測定する必要がある。と同時
にそのための角度検出器としては、取付スペース面から
できる限り小型で、また、長期にわたって故障のないも
のが要求される。
支点軸の回動角を測定するにあたっては、少なくとも３
６０度の角度範囲を高精度測定する必要がある。と同時
にそのための角度検出器としては、取付スペース面から
できる限り小型で、また、長期にわたって故障のないも
のが要求される。
本出願人は、この種の検出器として先に第１図に示すも
のを提案しており、以下、それを筒形筐体４が固定され
、筐体前蓋５にはそこを貫通した検出軸６がベアリング
によって支承され。
のを提案しており、以下、それを筒形筐体４が固定され
、筐体前蓋５にはそこを貫通した検出軸６がベアリング
によって支承され。
筐体内において、検出軸６の後端と前記モータｌの回転
軸２の前端が同軸上で対向させられている。そして、筺
体４内において、検出軸６の後端には大径のスリット円
板３がそれぞれ固定されて対向し、その内周側にて両ス
リット円板８．３のスリットを挾んで対向するように光
源１１と光電素子１４が配置され、またその外周側にて
大径のスリット円板３のスリットを挟んで光源ｌＯと前
面に固定スリット片１５を有する光電素子１３が配置さ
れ、それら光源９．！ｌと、光電素子１３．１４はそれ
ぞれの固定部材９，１２により筐体４の内壁と一体化さ
れている。
軸２の前端が同軸上で対向させられている。そして、筺
体４内において、検出軸６の後端には大径のスリット円
板３がそれぞれ固定されて対向し、その内周側にて両ス
リット円板８．３のスリットを挾んで対向するように光
源１１と光電素子１４が配置され、またその外周側にて
大径のスリット円板３のスリットを挟んで光源ｌＯと前
面に固定スリット片１５を有する光電素子１３が配置さ
れ、それら光源９．！ｌと、光電素子１３．１４はそれ
ぞれの固定部材９，１２により筐体４の内壁と一体化さ
れている。
以上のものにおいては、スリット円板３をモータ１によ
り回転させると、スリット円板３と固定スリット片１５
の対向スリットの重合面積およびスリット円板３とスリ
ット円板８の対向スリットの重合面積がそれぞれスリ、
上円板３のスリットピッチ角回動ごとに周期的に賓わる
結果、光＃Ｉｔｏ、ｎからそれぞれ対向する光電素子１
３、１４に到達する光量も変わり、結局、光電素子１３
．１４には、スリット円板３がスリットピッチ角回動す
るごとに周期的に変化する交流電圧信号が誘起される。
り回転させると、スリット円板３と固定スリット片１５
の対向スリットの重合面積およびスリット円板３とスリ
ット円板８の対向スリットの重合面積がそれぞれスリ、
上円板３のスリットピッチ角回動ごとに周期的に賓わる
結果、光＃Ｉｔｏ、ｎからそれぞれ対向する光電素子１
３、１４に到達する光量も変わり、結局、光電素子１３
．１４には、スリット円板３がスリットピッチ角回動す
るごとに周期的に変化する交流電圧信号が誘起される。
そして、いま、光電素子１３から取出される交流電圧信
号の位相を基準に。
号の位相を基準に。
他方の光電素子１４から取出される交流電圧信号の位相
をみると、それは検出軸６と一体になって回動するスリ
ット円板８の回動角に比例してずれることになり、結局
２両交流電圧信号間の位相差を求めれば９回動角が判明
することになる。
をみると、それは検出軸６と一体になって回動するスリ
ット円板８の回動角に比例してずれることになり、結局
２両交流電圧信号間の位相差を求めれば９回動角が判明
することになる。
つまり、その位相差は、検出軸６がスリットの歯ピッチ
含分だけ回動すると２胃となり、それを越えると見掛上
位相差は再び０から２πの間で変化するが、実際にはそ
れに続くスリットピッチ角の回動は２πから４１にの位
相差の増加となる。したがって、この位相差を例えば本
出願人が先に提案した特公昭５１−１１３７号に示す位
相差測定装置に導入して処理すると、スリットのピッチ
角を越えても回動角は連続的に測定され、その測定値の
精度は容易に十分の一度内外となる。
含分だけ回動すると２胃となり、それを越えると見掛上
位相差は再び０から２πの間で変化するが、実際にはそ
れに続くスリットピッチ角の回動は２πから４１にの位
相差の増加となる。したがって、この位相差を例えば本
出願人が先に提案した特公昭５１−１１３７号に示す位
相差測定装置に導入して処理すると、スリットのピッチ
角を越えても回動角は連続的に測定され、その測定値の
精度は容易に十分の一度内外となる。
以上のように、この検出器はいままでのものよりもかな
りの小形化が行わわたが、その被検出対象の小形化複雑
化と共に、さらに小形化した検出器が要請されている。
りの小形化が行わわたが、その被検出対象の小形化複雑
化と共に、さらに小形化した検出器が要請されている。
ただし、前記第１図のものの小形化を考えるのに、モー
タｌの大きさが定まり、検出軸６の突出長が検出対象に
より定まり（検出軸６を中空軸とし、その中空部内に被
検出対°象軸を挿入して固定する場合も、ある長さが必
要）、また。
タｌの大きさが定まり、検出軸６の突出長が検出対象に
より定まり（検出軸６を中空軸とし、その中空部内に被
検出対°象軸を挿入して固定する場合も、ある長さが必
要）、また。
筐体の剪蓋５の厚さも強度および検出軸６の支持条件に
より定まり、さらに、スリット円板３゜８、光＠、１ｏ
、 １１．光’１ｌｆｉ子１３．１４（７）大＆サモ定
まる以Ｅ、小形化のため１こは２前後方向に並ぶ光電素
子１３．１４−スリット円板８−スリット円板３−光源
１０．１１の検出手段を小形化するしかないことになる
。
より定まり、さらに、スリット円板３゜８、光＠、１ｏ
、 １１．光’１ｌｆｉ子１３．１４（７）大＆サモ定
まる以Ｅ、小形化のため１こは２前後方向に並ぶ光電素
子１３．１４−スリット円板８−スリット円板３−光源
１０．１１の検出手段を小形化するしかないことになる
。
そこで２本発明は、検出軸には等ピッチ角の反射マーク
が配列されたマーク円板を固定すると共に、その外側に
も同様のマークを有する固定マーク片を配置し、光源と
光電素子を組合せた投受光部をそれぞれスリット円板の
内周部のスリットを介してマーク円板のマークと、スリ
ット円板の外周部のスリットを介して固定マーク片のマ
ークと対向させるようにしたものである。以下、実施例
について詳細に説明する。
が配列されたマーク円板を固定すると共に、その外側に
も同様のマークを有する固定マーク片を配置し、光源と
光電素子を組合せた投受光部をそれぞれスリット円板の
内周部のスリットを介してマーク円板のマークと、スリ
ット円板の外周部のスリットを介して固定マーク片のマ
ークと対向させるようにしたものである。以下、実施例
について詳細に説明する。
第２図において、ｔ４１図と同番号を付したモータ１．
その回転軸２．そこに固定されたスリット円板３．筐体
前４５．ベアリングは前記第１図と同様のものである。
その回転軸２．そこに固定されたスリット円板３．筐体
前４５．ベアリングは前記第１図と同様のものである。
検出＠６′は筐体に突入している部分が極めて短かくさ
れたものであり、その端部には前記スリット円板３より
も小径のマーク円板加が固定され、スリット円板３と対
向する面の周辺上にはスリットピッチ角と同一ピッチ角
で反射マークが配列されている。また、そのマーク円板
園の外周側には、基部が筐体４′の内壁に固定された固
定マーク片口が配置され、スリット円板３との対向面に
は、スリットピッチ角と同一のピッチ角で反射マークが
配列されている。そして。
れたものであり、その端部には前記スリット円板３より
も小径のマーク円板加が固定され、スリット円板３と対
向する面の周辺上にはスリットピッチ角と同一ピッチ角
で反射マークが配列されている。また、そのマーク円板
園の外周側には、基部が筐体４′の内壁に固定された固
定マーク片口が配置され、スリット円板３との対向面に
は、スリットピッチ角と同一のピッチ角で反射マークが
配列されている。そして。
スリット円板３とモータｌの前端面間の空間には、第３
図に示すように光源と光電素子２１と２２゜４１ 、：
４２をそれぞれ対にした投受光部加、４０が固定部材
（資）により固定されてスリット円板３のスリット３１
に対して上下に位置し、それぞれスリットの外周部、内
周部を介して固定マーク片ωマーク円板（資）の各マー
クと対向している。
図に示すように光源と光電素子２１と２２゜４１ 、：
４２をそれぞれ対にした投受光部加、４０が固定部材
（資）により固定されてスリット円板３のスリット３１
に対して上下に位置し、それぞれスリットの外周部、内
周部を介して固定マーク片ωマーク円板（資）の各マー
クと対向している。
以上のものにおいて、スリット円板３をモータ１により
回転させると、そのスリット３１と対向する固定マーク
片ω、マーク円板冊の各マークとの重合面積が周期的に
資化する。したがって、各校受光部加、４０から放射さ
れ、スリットを介してマークに達し、そこから反射して
再び各投受光部加、４０に戻る光量も周期的に変わり。
回転させると、そのスリット３１と対向する固定マーク
片ω、マーク円板冊の各マークとの重合面積が周期的に
資化する。したがって、各校受光部加、４０から放射さ
れ、スリットを介してマークに達し、そこから反射して
再び各投受光部加、４０に戻る光量も周期的に変わり。
その結果、各光電素子２２．４２にはスリット円板３が
スリットのピッチ角回動するごとに周期的に変化する交
流電圧信号が発生することになる〇このうち、後者の電
圧信号の位相は、マーク円板（資）の回動角に比例して
変わることになり、したがって９両電圧信号の位相差は
検出軸６′の回補角に比例したものとなる。
スリットのピッチ角回動するごとに周期的に変化する交
流電圧信号が発生することになる〇このうち、後者の電
圧信号の位相は、マーク円板（資）の回動角に比例して
変わることになり、したがって９両電圧信号の位相差は
検出軸６′の回補角に比例したものとなる。
しかして、この角度検出器は、従来のものに比べて光源
と光電素子とを同じ位置に配置しただけであり、外径の
増加を伴わずに全体の長さの短縮がなされている。
と光電素子とを同じ位置に配置しただけであり、外径の
増加を伴わずに全体の長さの短縮がなされている。
なお、上記実施例においては、検出軸６′を前蓋５のみ
により支承した場合を例示したが、その後端部をさ″ら
に回転軸２により支承してもよい。
により支承した場合を例示したが、その後端部をさ″ら
に回転軸２により支承してもよい。
また、上記実施例においては１回転軸２を直接モータｌ
の回転軸としたが１回転軸２を筐体４′の後部に蓋を設
けて支承すると共に、その一部を外部に突出させ、そこ
にプーリを設け、外部モータとベルトにより係合させて
もよい。
の回転軸としたが１回転軸２を筐体４′の後部に蓋を設
けて支承すると共に、その一部を外部に突出させ、そこ
にプーリを設け、外部モータとベルトにより係合させて
もよい。
また、投受光部を光源と光電素子により構成した場合を
例示したが、グラスファイバを固定部材間に固定し、筐
体内の適宜位置あるいは外部に設けた光源と光電素子対
の間で光の送受を実質的な検出部の軸方向長さを２枚の
円板と投受光部を配列するのに必要な大きさに縮、Ｊ−
したものであり、スリット板は１枚である力）ら製作が
容易であり、検出機能を劣化させることなく極めて小型
化され、狭い空ＩＪＩＧこも取付けることができる。
例示したが、グラスファイバを固定部材間に固定し、筐
体内の適宜位置あるいは外部に設けた光源と光電素子対
の間で光の送受を実質的な検出部の軸方向長さを２枚の
円板と投受光部を配列するのに必要な大きさに縮、Ｊ−
したものであり、スリット板は１枚である力）ら製作が
容易であり、検出機能を劣化させることなく極めて小型
化され、狭い空ＩＪＩＧこも取付けることができる。
施例を示す一部断面を有する正面図、第３図（ま第２図
のＡ−Ａ方向断面図である。
のＡ−Ａ方向断面図である。
ｌ；モータ、２−回転軸、６′；検出軸、３ニスリット
円板、８０：マーク円板、６ｏ：固定マーク片、２０．
４０：投受光部 出−人 棄１ｇ！ｌ
円板、８０：マーク円板、６ｏ：固定マーク片、２０．
４０：投受光部 出−人 棄１ｇ！ｌ
Claims (1)
- ｌ、筐体に回動自在に支承され内方にわずかに突出した
検出軸と、それと同軸上に配設されて筐体内に突出した
回転軸とを有し９回転軸には崗辺に等ピッチ角でスリッ
トが穿設されたスリット円板を固定し、検出軸には前記
スリットと同一のピッチ角で周辺に反射マークが配列さ
れ、かつ径を前記スリット円板より小径にしたマーク円
板を固定してそのマークをスリットと対向させ、マーク
円板の外周側には、マーク円板のマークピッチ角と同一
ピッチ角で反射マークが配列された固定マーク片をマー
ク円板と独立に配置して前記スリット円板と対向させ、
内周部のスリットを介してマーク円板のマークと第１の
投受光部を対向させると共に、外周部のスリットを介し
て固定マーク片のマークと第２の投受光部を対向させた
ところの角度検出器
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3690382A JPS58153115A (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | 角度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3690382A JPS58153115A (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | 角度検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58153115A true JPS58153115A (ja) | 1983-09-12 |
Family
ID=12482730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3690382A Pending JPS58153115A (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | 角度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58153115A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4922620A (en) * | 1987-05-20 | 1990-05-08 | Ezio Terragni | Device for determining the inclination of a plane with respect to theoretical horizontal plane |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50152766A (ja) * | 1974-03-28 | 1975-12-09 |
-
1982
- 1982-03-09 JP JP3690382A patent/JPS58153115A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50152766A (ja) * | 1974-03-28 | 1975-12-09 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4922620A (en) * | 1987-05-20 | 1990-05-08 | Ezio Terragni | Device for determining the inclination of a plane with respect to theoretical horizontal plane |
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