JPS59190616A - 位置検出機構 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ〉発明の分野 この発明は、たとえば全方向センサのように全方向域に
おける所要の座標位置を検出するものに用いる位置検出
機構に関する。

〈口）発明の背景 上述例の全方向センナは、Ｘ−Ｙ軸で構成される位置決
め装置に代表されるように、ｘ−Ｘ軸方向の動きと、Ｙ
−Ｙ軸方向の動きとを個々にリミットスイッチ等で読み
取り、これらの動きの合成で求めるべき座標位置を検出
するようにしているから、構造が複雑であり、センサの
取付（プ方法に制約が課せられていた。また、ｎ個の座
標位置を検出するには同数のセンナが必要とされるから
、使用リミットスイッチ数の割りには検出位置が少なく
、検出精度が粗い難点があった。

（ハ）発明の目的 この発明は、ｘ−Ｘ軸方向とＹ−Ｙ軸方向の双方の動き
を検出して、これらの動きの合成から座標位置を検出す
るのではなく、Ｘ−Ｙ軸方向の２次元的な動きに追従し
て回転づる一対のディスクから一挙に座標位置を検出す
ることのできる構造簡単な位置検出機構の提供を目的と
する。

（ニ）発明の要約 この発明は、複数本のスリットが円盤面に形成されてい
る一対のディスクを用い、それぞれのディスクに刻まれ
たスリット位置を検出づる検出器を設けると共に、第１
のディスクと第２のディスクにわたり軸受で支承された
連結棒を接続し、この連結棒の動きでディスクを回転さ
せるに伴い、上述の検出器出力に基づいて連結棒の座標
位置を検出する位置検出機構であることを特徴とする。

（ボ）発明の効果 この発明によれば、連結棒の動きに追従して一対のディ
スクが回転され、これらディスクの回転量を検出器出力
で読み取って演算寸れば、−挙に連結棒の座標位置を知
ることができるのであって、Ｘ−ｘ軸方向および’＋”
−Ｙ軸方向の動きを個々に読み取る手段が不要であるか
ら、構造的に簡素化され、安価に提供できると共に、単
一の検出機構でありながら無段階に多数の座標位置を検
出できるため、複数の位置検出機能をもった従来品に比
べ大幅に部品点数を減らし、しかも小型化できるから一
層経済性に優れ、また所要装置への取付（プもスペース
的に制約を受けることがなく、実用的である。

また、アクチュエータとしては一本の連結棒のみで良い
から、操作性に優れ、しがも全方位の位置検出ができ、
スリットとその検出器とからなる機構の分解能を、たと
えばスリン１〜・ピッチ間隔を狭くすることで向トせし
めれば、容易に位置検出精度を図ることができ、好適で
ある。

くべ）発明の実施例 この発明の一実施例を以下図面に基づいて説明する。

第１図ににおいて、ＡとＢは同軸状態で１−下に配置さ
れた第１のディスクおよび第２のディスクであって、こ
れらディスク△、Ｂは相互に独立して回転自由とされる
と共に、これらディスクΔ。

Ｂの円盤面１．２にはその周縁側部位に等ピッチ間隔に
よるスリットＳＡ、８Ｂ・・・がディスクの全周方向範
囲にわたり放射状に開設されている。３゜４はこのよう
なスリットの位置を検出するための光電装置のごとき検
出器であり、ディスク△、Ｂの回転に伴いスリットＳＡ
、ＳＢを検出する毎に検出出力を加減算カウンタＣに入
力づるように結線されている。つまり検出器が一本のス
リットを検出すると、−個の検出信号を加減算カウンタ
Ｃに送る。また、第１と第２のディスクＡ、Ｂにおいて
は、それぞれの偏心位置に自在軸受Ｇ、Ｇが備えられ、
これらの軸受Ｇ、Ｇにわたって貫挿した連結棒Ｚで両デ
ィスクＡ、Ｂが接続される。この連結棒Ｚはどの方向へ
も自由に動かせるもので、この動きが両ディスクＡ、Ｂ
に与えられてこれらが回転される。上述した加減算カウ
ンタＣは検出器３．４が検出するスリットＳＡ、’ＳＢ
の数を順次カウントするものであって、そのｊＪウント
出力から連結棒Ｚの先端座標位置を演算する演算回路Ｅ
が接続されている。Ｆは連結棒Ｚにおける先端の原点か
らの動作距離を予め設定する設定回路であって、演算回
路Ｅと設定回路Ｆの両川力が比較回路Ｈで比較されるよ
うになされている。

この構成において、第２図のようにディスクＡの回転速
度をωＡ１ディスクＢの回転速度をωＢとし、時間１＝
０における位相をθ△、θＢとすると共に、時間を経過
後にお（プるディスクＡ、　Ｂ）位＠を（：ｈぞれＰＡ
　（ＸＡ、　ＹＡ、）　、Ｉ”Ｂ　（ＸＢ、ＹＢ）とす
るならば、ディスクＡの位置ＰＡは ＸＡ　（ｔ　）　−ｒ　Ａｓ１ｎ　　（θＡ十ωＡｔ＞
−（１）ＹＡ　（ｔ　　）　　＝ｒ　　Ａｃｏｓ　　（
θ△＋ωＡｔ）−（２）また、ディスクＢの位置ＰＢは ＸＢ　　（ｔ　　）　　＝ｒ　　Ｂｓ１ｎ　　（θ　Ｂ
　＋ωＢｔ）−（３）ＹＢ　（ｔ　）　＝ｒ　ＢｅＯ２
（（１７Ｂ＋ωＢｔ）・・・（４）で表わされる。ｒ、
Ａ、、ｒ３はそれぞれディスクＡ。

Ｂの回転中心から自在軸受ＧＪ、での半径を指す。

ここで、ディスクへ、Ｂの原点位置く時間ｔ　＝Ｏ）を
θＡ＝６’Ｂ＝Ｏとすると、１〜４は次のように表わさ
れる。

ＸＡ　（ｔ　）　＝ｒ　Ａｓ１ｎωＡｔ・・・・・・・
・・・・・・・・（１−）ＹＡ　（ｔ　）　＝ｒ　Ａｃ
ｏｓω△ｔ・・・・・・・・・・・・・・・（２−）Ｘ
Ｂ　（ｔ　）　＝ｒ　３ｓｉｎωＢｔ・・・・・・・・
・・・・・・・（３′）ＹＢ　（ｔ　）　−ｒ　Ｂｃｏ
ｓωＢｔ・・・・・・・・・・・・・・・（４′）この
時のω△ｔ１ωＢｔはそれぞれのディスクΔ。

Ｂが動作した際のスリットＳＡ、ＳＢの数を加減算カウ
ンタＣにてカウントすることにより求まる。

すなわち、 ３６０ ωＡｔ＝ ディスクＡの全スリット数 ×ディスクへのカウントパルス数・・・（５）６０ ωＢｔ＝ ディスクＢの全スリブ）〜数 ×ディスクＢのカウントパルス数・・・（６）そこで、
加減算カウンタＣの伯を演算回路Ｅに送り、連結棒７の
先端ＰＺでの座標位置ＸＺ、Ｙ’Ｚを演算させる。

ＹＺ＝　　　（ＹＢ　（ａ　＋ｂ　−ｌ　　）　−ＹＡ
　’（’ｂ−ｌ　　）　）・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・〈７）
ＸＡ　（ＹＺ−ＹＢ）＋ＸＢ　（’ＹＡ−ＹＺ）×７− ＹＡ−ＹＢ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（８）となる。ここで、ａはディ
スクＡとＢとの距離であり、ｂはディスクＢと連結棒先
端１〕／との距離に相応する。

一２ｒ　　Ａｒ　　Ｂ　　　　３ｃｏｓ　　　（ω　３
ｔ　　−ωＡｔ　　）・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・　（９）また、Ｐ
Ｚの座標位置が求まれば、連結棒先端ＰＺの原点φ、φ
からの現在の動作半径１ｌ−ＩＩｆ　ＲＺを同様に演算
回路Ｅで演算させることかできる。

したがって、予め設定回路「にて原点φ、φからの動作
距離Ｒ「をキー操作により所望欝に設定しておけば、次
段での比較回路Ｈにおい℃は両者が比較され、しかして ＲＺ≧ＲＦ であればリミット信号を出すようにする。このようにす
れば連結棒Ｚを一定方向だ１すでなく、どの方向から操
作しても、リミツ１〜（１置を（灸日１できる。

この発明は以上であり、この実施例説明ｈｘら明らかな
ように所期の目的を良好に）至成するに至つ１こ　。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は位置
検出機構の概略構成図。 第２図はその動作原理を示す説明図で・ある。 Ａ・・・第１のディスク　　Ｂ・・・第２のディスクＧ
・・・軸　受　　　　　　ＳＡ、ＳＢ・・・ス１ノット
Ｚ・・・連結棒　　　　　　１，２・・・円盤面３．４
・・・検出器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数本のスリットが円盤面に形成された第１のディ
   スクおよび第２のディスクに、それぞれのディスクに刻
   まれたスリット位置を検出する検出器を取付けると共に
   、第１のディスクと第２のディスクにわたり軸受で支承
   された連結棒を接続し、 前記検出器出力に基づいて連結棒の座標位置を検出する
   ように構成した 位置検出機構。