JPS58184508A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
- Publication number
- JPS58184508A JPS58184508A JP6726382A JP6726382A JPS58184508A JP S58184508 A JPS58184508 A JP S58184508A JP 6726382 A JP6726382 A JP 6726382A JP 6726382 A JP6726382 A JP 6726382A JP S58184508 A JPS58184508 A JP S58184508A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- encoder
- motor
- output shaft
- pulley
- fixed
- Prior art date
- 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
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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
- G01D5/12—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 using electric or magnetic means
- G01D5/244—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 using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
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】
本宛明は移動物の位置を検出する位置検出装置に係り、
特に離散的な位置検出機能を有する位置検出器を用いる
位置検出装置に関するものである。
特に離散的な位置検出機能を有する位置検出器を用いる
位置検出装置に関するものである。
離散的な位置検出機能を有する位置検出器として光学式
エンコーダ（以下エンコーダと称する。）が多用されて
いる。エンコーダにはいくつかの形式のものかあるが、
モータとの組み合わせで最も多用されるＶ−タリ・イン
クリメンタル型の４のｋついて以下述べる。
エンコーダ（以下エンコーダと称する。）が多用されて
いる。エンコーダにはいくつかの形式のものかあるが、
モータとの組み合わせで最も多用されるＶ−タリ・イン
クリメンタル型の４のｋついて以下述べる。
エンコーダの検出分解能はその検出板上の縞の間隔によ
る。間隔が小さい相分解能が高い。
る。間隔が小さい相分解能が高い。
ロータリ型では通常、１回転につき何個のパルスを生じ
るか（したがって何本の縞があるが）によって分解能を
表わす。（単位：パルス／回転） いま第１図のような装置を考える。モータ１の出力軸５
はカップリング４を介して、減速機５の入力軸６に接続
されておシ、減速ａ１５の出力軸７にはアーム８が固定
されている。またモータ１の出力軸３にはプーリ９が固
定されてシリ、プーリ９Ｆｉタイミングベルト１ｏによ
りてエンコーダ１１の回転軸１３に固定されたプーリ１
４と係合されている。減速機５は直接、モータ１はブラ
ケット２によって、エンコーダ１１はプラタン）１２に
よってベース１５６Ｃ固定されている。
るか（したがって何本の縞があるが）によって分解能を
表わす。（単位：パルス／回転） いま第１図のような装置を考える。モータ１の出力軸５
はカップリング４を介して、減速機５の入力軸６に接続
されておシ、減速ａ１５の出力軸７にはアーム８が固定
されている。またモータ１の出力軸３にはプーリ９が固
定されてシリ、プーリ９Ｆｉタイミングベルト１ｏによ
りてエンコーダ１１の回転軸１３に固定されたプーリ１
４と係合されている。減速機５は直接、モータ１はブラ
ケット２によって、エンコーダ１１はプラタン）１２に
よってベース１５６Ｃ固定されている。
モータ１の出力軸５の回転は減速機５によって減速され
、出力軸７が回転することによってアーム８が回転駆動
される。またモータ１の出力軸３の回転はエンコーダ１
１の回転軸１５に伝えられ、エンコーダ１１は回転軸１
５の回転に応じてパルス信号を発生する。
、出力軸７が回転することによってアーム８が回転駆動
される。またモータ１の出力軸３の回転はエンコーダ１
１の回転軸１５に伝えられ、エンコーダ１１は回転軸１
５の回転に応じてパルス信号を発生する。
第１図の装置において、アーム８の長さＬ−５［１０ｍ
、減速機５の減速比−１００，プーリ９とプーリ１４の
減速比−１とし、アーム８の先端における停止位置摺度
が０．０１■必要である場合、エンコーダ１１０分解能
として が必要となる。アーム８は停止、移動、停止を繰シ返す
ものとし、移動時の最高速度がモータトの回転で５００
０ （回転７分）Ｋ達する４のとすると、エンコーダ１
１が発生するパルスの最高周波数は となる。
、減速機５の減速比−１００，プーリ９とプーリ１４の
減速比−１とし、アーム８の先端における停止位置摺度
が０．０１■必要である場合、エンコーダ１１０分解能
として が必要となる。アーム８は停止、移動、停止を繰シ返す
ものとし、移動時の最高速度がモータトの回転で５００
０ （回転７分）Ｋ達する４のとすると、エンコーダ１
１が発生するパルスの最高周波数は となる。
一方従来市販されているエンコーダで周波数応答能力が
１００×１０（回／秒）を越えるものは少ない。これは
周波数応答能力を高めるには高速で動作する高価な素子
が必要となるばかりではなく、周波数応答能力を高める
と電気的ノイズに反応して誤動作を起しやすくなるため
である。
１００×１０（回／秒）を越えるものは少ない。これは
周波数応答能力を高めるには高速で動作する高価な素子
が必要となるばかりではなく、周波数応答能力を高める
と電気的ノイズに反応して誤動作を起しやすくなるため
である。
本発明の目的は、停止位置摺度が高くしかも高速で移動
することを要求される機械装置の位置検出装置を周波数
応答能力の高くない位置検出器を用いて実現することに
６る。
することを要求される機械装置の位置検出装置を周波数
応答能力の高くない位置検出器を用いて実現することに
６る。
このため本発明では、検出分解能の高い位置検出器と検
出分Ｐｓ絽の尚〈ない位置検出器を備え、高速移動時に
は分解能の高くない位置検出器を用い、低速移動時及び
停止時には分解能の高い位−検出器を用いる方式を採用
した。
出分Ｐｓ絽の尚〈ない位置検出器を備え、高速移動時に
は分解能の高くない位置検出器を用い、低速移動時及び
停止時には分解能の高い位−検出器を用いる方式を採用
した。
以下、本発明の一実施例を第２図〜第６図によシ説明す
る。
る。
′：：１
第２図は本発明の７実施例の構造を示す。これは第１図
のアーム回転駆動装置に次の構成要素１６〜２１を付加
したものである。モータ１の出力軸５ＪＣＪ！にもう一
つのプーリ２１が固定されており、このプーリ２１ハタ
イミングベルト２０によってエンコーダ１６の回転軸１
８に固定されたプーリ１９と係合されている。エンコー
ダ１６はブラケット１７によってペース１５に固定され
ている。
のアーム回転駆動装置に次の構成要素１６〜２１を付加
したものである。モータ１の出力軸５ＪＣＪ！にもう一
つのプーリ２１が固定されており、このプーリ２１ハタ
イミングベルト２０によってエンコーダ１６の回転軸１
８に固定されたプーリ１９と係合されている。エンコー
ダ１６はブラケット１７によってペース１５に固定され
ている。
モータ１の出力軸Ｓの回転はエンコーダ１１０回転軸１
３と同様にエンコー／１＜ｉの回転軸１８１Ｃも伝達さ
れ、出力軸３が回転するとエンコーダ１１とエンコーダ
１６はそれぞれの分解能に対応したパルスを発生する。
３と同様にエンコー／１＜ｉの回転軸１８１Ｃも伝達さ
れ、出力軸３が回転するとエンコーダ１１とエンコーダ
１６はそれぞれの分解能に対応したパルスを発生する。
第３図は電気回路の構成の一例である。エンコーダ１６
はアブソリエートカウンタ５０の入力端に結線されてお
シ、アブソリ為−トカウンタ５０の出力端は演算制御装
置３５の入力端及びプリセットカウンタ５２の入力端に
結線されている。エンコーダ１１はプラスマイナスカウ
ンタ３１の入力端に結線されており、プラスマイナスカ
ウンタ３１の出力端は演算制御装置３５０入力端に結線
されている。プリセットカウンタ５２のプリセット入力
端は演算劇御装［５５の出力端と結線されており、プリ
セットカウンタ３２の出力端はプラスマイナスカウンタ
５１のリセットスタート入力端に結線されている。モー
タ１はモータドライバ５４の出力端ＫＭＩＩされており
、モータドライバ３４０入力端は演算制御Ｗ＆＠５５の
出力端に結線されている。記憶装置５５の入力端と出力
端はそれぞれ演算制御装置５５の出力端と入力端に結線
されている。
はアブソリエートカウンタ５０の入力端に結線されてお
シ、アブソリ為−トカウンタ５０の出力端は演算制御装
置３５の入力端及びプリセットカウンタ５２の入力端に
結線されている。エンコーダ１１はプラスマイナスカウ
ンタ３１の入力端に結線されており、プラスマイナスカ
ウンタ３１の出力端は演算制御装置３５０入力端に結線
されている。プリセットカウンタ５２のプリセット入力
端は演算劇御装［５５の出力端と結線されており、プリ
セットカウンタ３２の出力端はプラスマイナスカウンタ
５１のリセットスタート入力端に結線されている。モー
タ１はモータドライバ５４の出力端ＫＭＩＩされており
、モータドライバ３４０入力端は演算制御Ｗ＆＠５５の
出力端に結線されている。記憶装置５５の入力端と出力
端はそれぞれ演算制御装置５５の出力端と入力端に結線
されている。
次に動作を説明する。エンコーダ１６を分解能の高くな
いエンコーダ、エンコーダ１１を分解能の高いエンコー
ダとするとそれぞれのエンコーダは第４図、第５図に示
すようなエンコーダ１６ノハルスｓ６及ｃＩエンコーダ
１１のパルス５７’ｋＭ生する。ただしパルスＳ６及び
パルス５７の一周期の間隔は回転軸１８及び回転軸１５
の回転速度すなわちモータ１の出力軸３０回転速度によ
りて異なる。またパルス３６の一周期内にはに個のパル
ス５７が存在するものとする。アプソリーートカウンタ
ｓａｕパルス５６の累計個数をカウントするものである
。第４図のように累計個数が増加する方向にエンコーダ
１６の同転輪１８が回転するときは、パルス５６の立上
がりによって累計個数な−ずつ加算する。また第５図の
ように累計個数が減少する方向にエンコーダ１６の回転
輪１８が回転するときは、パルス３６の立下がＪ）Ｋよ
って累計個数な−ずつ減算する。
いエンコーダ、エンコーダ１１を分解能の高いエンコー
ダとするとそれぞれのエンコーダは第４図、第５図に示
すようなエンコーダ１６ノハルスｓ６及ｃＩエンコーダ
１１のパルス５７’ｋＭ生する。ただしパルスＳ６及び
パルス５７の一周期の間隔は回転軸１８及び回転軸１５
の回転速度すなわちモータ１の出力軸３０回転速度によ
りて異なる。またパルス３６の一周期内にはに個のパル
ス５７が存在するものとする。アプソリーートカウンタ
ｓａｕパルス５６の累計個数をカウントするものである
。第４図のように累計個数が増加する方向にエンコーダ
１６の同転輪１８が回転するときは、パルス５６の立上
がりによって累計個数な−ずつ加算する。また第５図の
ように累計個数が減少する方向にエンコーダ１６の回転
輪１８が回転するときは、パルス３６の立下がＪ）Ｋよ
って累計個数な−ずつ減算する。
プリセットカウンタ５２ｒｊ演算制御装置１１５５によ
って予め設定されたカウント値と７ブソリーートカウン
タ５０のカウント値を比較し、両者が等しくなりたらプ
ラスマイナスカウンタ３１に対してリセットスタート信
号を発生するものであるプラスマイナスカウンタ５１は
パルス５７の個数を、リセットスタートされた時点な０
としてプラスｅマイナスでカウントするものである。ア
ブソリュートカウンタ５０と同様に、カウント値が増加
する方向のときはパルスＳ７の立上がシで加算し、カウ
ント値が減少する方向のときはパルスＳ７の立下がりで
減算する。。
って予め設定されたカウント値と７ブソリーートカウン
タ５０のカウント値を比較し、両者が等しくなりたらプ
ラスマイナスカウンタ３１に対してリセットスタート信
号を発生するものであるプラスマイナスカウンタ５１は
パルス５７の個数を、リセットスタートされた時点な０
としてプラスｅマイナスでカウントするものである。ア
ブソリュートカウンタ５０と同様に、カウント値が増加
する方向のときはパルスＳ７の立上がシで加算し、カウ
ント値が減少する方向のときはパルスＳ７の立下がりで
減算する。。
モータドライバ５４Ｆｉ演算制御装置５５の指令によっ
てモータ１を駆動するものである。
てモータ１を駆動するものである。
記憶装置５５は予め設定されたデータ及び演算制御装置
５５の演算結果を記憶し、必要に応じて演算制御装置５
５に提供するものである。
５５の演算結果を記憶し、必要に応じて演算制御装置５
５に提供するものである。
次に演算制御装置５５において行なわれる処理を第６図
のフローチャートによって説明する。
のフローチャートによって説明する。
先ず次の位置決め目標値ｎｏを記憶装置５５から読み出
す。このｎｏはアーム８の位置決め目標位−に対応する
エンコーダパルスの累積個数を分解能の高いエンコーダ
１１のパルス５７で換算して表現したものである。
す。このｎｏはアーム８の位置決め目標位−に対応する
エンコーダパルスの累積個数を分解能の高いエンコーダ
１１のパルス５７で換算して表現したものである。
現在位置路を同じくパルス５７で換算して求める。
現在値ルと目標値ｓｏを比較する。ル〈ｎＯのときはカ
ウント値を増加させる方向（これを正転と呼ぶととにす
る。）にモータを動かすことになる。このと１１はエン
コーダ１６の目標値Ｎｔｏを”””Ｋの商）とし、エン
コーダ１１の目標値１６なＮ３・−（Ｔの余り）と章る
１遁・のときはカウント値を減少させる方向（これを逆
転と呼ぶことＫする。）Ｋモータを動かすことになる。
ウント値を増加させる方向（これを正転と呼ぶととにす
る。）にモータを動かすことになる。このと１１はエン
コーダ１６の目標値Ｎｔｏを”””Ｋの商）とし、エン
コーダ１１の目標値１６なＮ３・−（Ｔの余り）と章る
１遁・のときはカウント値を減少させる方向（これを逆
転と呼ぶことＫする。）Ｋモータを動かすことになる。
このトｔｋはエンコーダ１６の目標値ＮｌをＡ’ Ｉ
Ｏ−弓ｔの商）とし、エンコーダ１１の目標値Ｎ■をＩ
ｈｏ−（Ｔの余り） −（Ｋ−１）とする。
Ｏ−弓ｔの商）とし、エンコーダ１１の目標値Ｎ■をＩ
ｈｏ−（Ｔの余り） −（Ｋ−１）とする。
次にプリセットカウンタ５２１Ｃ＃ｔｏをセットし。
エンコーダ１６すなわちＮ１を監視しながら、モータ１
を正転または逆転させる。
を正転または逆転させる。
Ｎ＋−Ｎｔｏとなると、プリセットカウンタ５２のリセ
ットスタート信号が発生し、エンコーダ１１がリセット
スタート時点な０としてカウントを始める。したがって
次はエンコーダ１１すなわちＮ３を監視しｔがらモータ
１を正転または逆転させる。
ットスタート信号が発生し、エンコーダ１１がリセット
スタート時点な０としてカウントを始める。したがって
次はエンコーダ１１すなわちＮ３を監視しｔがらモータ
１を正転または逆転させる。
Ｎ＊ｍＮｚｏとなれば位置決め終了であるが１図では確
認のためにもう一度Ｎ１とＮ１・を比較している。
認のためにもう一度Ｎ１とＮ１・を比較している。
以上のように本発明によれば、停止位置精度が高くしか
も高速で移動することを要求される機械！Ｉｌｌの位置
検出装置を周波数応答能力のそれ程高くない一般的な位
置検出器を用いて実現することができるため、特別仕様
の検出器を製作する必要がなくしかも抗電気的ノイズが
高いしたがりて安価でしかも４１顆性の高い位置検出装
置を得ることができる。
も高速で移動することを要求される機械！Ｉｌｌの位置
検出装置を周波数応答能力のそれ程高くない一般的な位
置検出器を用いて実現することができるため、特別仕様
の検出器を製作する必要がなくしかも抗電気的ノイズが
高いしたがりて安価でしかも４１顆性の高い位置検出装
置を得ることができる。
第１図は従来例の正面図と側面図、第２図は本発明の一
実施例の正面図と側面図、第３図は本発明の一実施例の
電気回路ブロック図、第４図及び第５図は動作方法の説
明図、第６図は処理手順の実施例のフローチャートであ
る。 １・・・モータ、 ５・・・減速機。 ８・・・アーム、１１・・・エンコーダ、１６・・・エ
ンコーダ。 ＳＯ・・・アブソリ凰−トカウンタ、 ３１・・・プラスマイナスカウンタ、 ５２・・・プリセットカウンタ、 ５５・・・演算制御装置、５４・・・モータドライノ（
。 代理人弁理士 薄 １）利 幸 オ １ 圓 ）ｔ″ ２ 尺 オ ４の
実施例の正面図と側面図、第３図は本発明の一実施例の
電気回路ブロック図、第４図及び第５図は動作方法の説
明図、第６図は処理手順の実施例のフローチャートであ
る。 １・・・モータ、 ５・・・減速機。 ８・・・アーム、１１・・・エンコーダ、１６・・・エ
ンコーダ。 ＳＯ・・・アブソリ凰−トカウンタ、 ３１・・・プラスマイナスカウンタ、 ５２・・・プリセットカウンタ、 ５５・・・演算制御装置、５４・・・モータドライノ（
。 代理人弁理士 薄 １）利 幸 オ １ 圓 ）ｔ″ ２ 尺 オ ４の
Claims (1)
- １、 移動、停止を行なう移動物の位置を検出する位置
検出装置において、検出分解能の高い位置検出器と検出
分解能の高くない位置検出器を備え、該移動物が高速で
移動する時には分解能の高くない位置検出器を用い、該
移動物が低速で移動する時及び停止する時には少なくと
も分解能の高い位置検出器を用いることを特徴とする位
置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6726382A JPS58184508A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6726382A JPS58184508A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58184508A true JPS58184508A (ja) | 1983-10-28 |
Family
ID=13339891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6726382A Pending JPS58184508A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58184508A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08179222A (ja) * | 1992-04-30 | 1996-07-12 | Becton Dickinson & Co | 顕微鏡ステージ |
| EP1586748A1 (en) * | 2004-04-15 | 2005-10-19 | BorgWarner Inc. | Method of altering the quantity of information sent to a controller for a VCT system |
| CN113383209A (zh) * | 2018-12-06 | 2021-09-10 | 谐波传动系统有限公司 | 双绝对式编码器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5141821A (en) * | 1974-10-07 | 1976-04-08 | Hitachi Ltd | Henatsukino genchitaiatsushikenhoho |
-
1982
- 1982-04-23 JP JP6726382A patent/JPS58184508A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5141821A (en) * | 1974-10-07 | 1976-04-08 | Hitachi Ltd | Henatsukino genchitaiatsushikenhoho |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0732637A2 (en) * | 1992-04-30 | 1996-09-18 | Becton, Dickinson and Company | Method and apparatus for controlling coordinate displacements of a platform |
| EP0732637A3 (en) * | 1992-04-30 | 1996-12-04 | Becton Dickinson Co | Method and device for controlling coordinate shifts of a platform |
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| CN113383209A (zh) * | 2018-12-06 | 2021-09-10 | 谐波传动系统有限公司 | 双绝对式编码器 |
| CN113383209B (zh) * | 2018-12-06 | 2024-03-29 | 谐波传动系统有限公司 | 双绝对式编码器 |
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