JPS614902A - 位置検出器 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ロボッ）　、ＮＯ工作機等の産業機器に用い
られる位置検出器に関するものである。

従来例の構成とその問題点 第１図は従来のインクリメンタルロータリーエンコーダ
に減速機を介してポテンショメータが取り付けである位
置検出器を示す。１は入力軸、２ａ、２ｂは、入力軸１
を保持するベアリング、３は発光素子で、４は入力軸１
に取り付けられた回転スリット板、６は固定スリット板
、６は受光素子、７は受光素子６により変換された電気
信号を処理するプリント基板である。また８は入力軸１
に取付けられたギア、９は入力軸１の回転を減速する減
速ギア、１ｏはポテンショメータの回転軸、１１は１ｏ
に取付けられた刷子板で、１２は刷子板１１に取付けら
れた刷子であり、抵抗体１３の上を摺動し、ポテンショ
メータの信号を出力する。まだ１４はエンコーダ部分と
減速ギア部分を遮蔽する板である。

エンコーダの出力はエンコーダの回転軸が１回転する間
に等間隔にＮ回発生されるＡ信号、Ａ信号と一定の位相
を保って同じくエンコーダの回転軸１回転にＮ回発生さ
れるＢ信号、１回転に１ノくルスだけ発生するＺ信号と
がある。またポテンショメータの出力は、電気的有効角
度を超えて回転することをなくすためと、エンコーダの
基準位置を決めるため、参照電圧レベルと常に比較され
るべく第２図に示すコンパレータ回路に入力される。

Ｃ，、は○側すミット信号＋ＣＩＳはスローダウン信号
、ｃｏは原点信号、ＣＨは■側すミット信号であり、’
　＋　ｂ＋　’　＋　ｄｙ　ｅ＊　ｆｒ　ｇ　＋　ｈは
参照電圧レベルである。第３図にポテンショメータの回
転角に応じた’Ｌ　＋０３　ｒｃｏ　＋Ｃ）Ｉの各信号
を示す。

ここでＺ。はポテンショメータの原点信号Ｃ０と、エン
コーダが１回転する間に出される２個号との論理積であ
り、この２゜信号が基準原点位置の信号となる。

以上のようなインクリメンタルロータリーエンコーダに
減速機を介してポテンショメータを取り。

つけである位置検出装置において、ポテンショメータ内
の抵抗体が、刷子によシ摩耗され、一部分の抵抗値が増
大するときを考える。このとき、コンパレータ回路の出
力ＯＬ　＋　’　Ｏｒ　ＣＭ　＋　０８はそれぞれ、ポ
テンショメーターの常に同じ位置で信号を得られるとは
限らなくなる。第４図は、抵抗体の抵抗値が一部分増大
したときのポテンショメータの出力電圧と、コンパレー
タ出力が、抵抗値に変化がない時と比べて如何に変化す
るかを示す。実線はある一部の区間Ａ、Ｂの抵抗値が増
加したとき、一点鎖線は抵抗値に変化がないときを示す
。

第４図のような場合、最も重要である基準原点位置の信
号は２つ表われることとなる。一般的に抵抗体の摩耗に
よル抵抗値が変化する場合、基準原点位置は２つ表われ
ることもあるし、ただひとつの場合もあるし、３つ以上
衣われることもチシ得る。またこの信号のどれが本当の
基準原点なのかを、ソフトウェアで認識することは不可
能である。

発明の目的 本発明は、上記欠点に鑑みポテンショメータの刷子と抵
抗体の摩擦により抵抗体が摩耗し、摩耗した部分の抵抗
値が増大しても、正確な基準原点位置情報を得ることが
できる、位置検出器を提供することを目的としている。

発明の構成 本発明の位置検出器は、回転軸を有し、この回転に応じ
て信号を発生するインクリメンタルロータリーエンコー
ダと、前記エンコーダの回転軸と入力軸が結合され、こ
の入力軸の回転速度を減速して出力軸と結合される回転
軸を有し、この回転軸の回転角に応じた電圧を出力する
ポテンショメータと、前記ポテンショメータの械抗体の
なかに１個若しくは複数個挿入された固定端子を有する
位置検出器である。

実施例の説明 第６図は、本発明の位置検出器に用いられる、固定端子
を抵抗体のなかに埋め込んだポテンショメータの簡略図
である。１６は回転軸、１６は回転軸１５に取り付けら
れた刷子板、１７は刷子板１６に取り付けられた刷子、
１８は抵抗体、１９は抵抗体１８の裏面より埋め込まれ
た固定端子である。

第６図は本発明である固定端子を抵抗体のなかに埋め込
んだポテンショメータを有するインクリメンタルロータ
リーエンコーダのコンパレータ部分の回路である。固定
端子からの出力１−！、だはｍまたはｎは、ポテンショ
メータ出力にと比較され、ｋ）／まだはｍまだはｎのと
きＣ８は立ち上がる。

ある任意の区間Ａ、Ｂに抵抗値の変化がある場合の、ポ
テンショメータの回転角と各信号の図を第７図に示す。

実線が抵抗値に変化がある場合、一点鎖線は抵抗値に変
化のないときである。固定端子埋め込み式ポテンショメ
ータを用いると、抵抗値に変化がないときの固定端子の
位置の出力βは、抵抗値に変化がおこったときは、ｅ′
の位置になり、ポテンショメータ出力電圧ｋが４′に等
しくなったとき、ｃｏは切シ換わるためＣ０は抵抗値が
どのように変化しようとも、常に同じポテンショメータ
の回転角度の位置で切り換わることになる。Ｚ信号と、
Ｃ０信号との論理積をとっている＼Ｚ。

も同じ□く、抵抗値の変化に関係なく、常に同じ位置で
同じパルスを発生する。そこで、常にＣ８を監視してお
り、ｃｏがオフならばポテンショメータの回転角度を増
加してゆき、始めてｚｏがオンになる時を基準原点と決
める。ｃｏがオンならば、いったん、ｃｏがオフになる
ような点までポテンショメータの回転角度を減少さゼそ
の後再び増加させて、ｚｏがオンになる点が基準原点と
なる。このような操作は、ソフトウェア上で容易に達成
できる。以上のような構成をとると基準原点は抵抗値の
どのような変化にも、ずれることがなくなる。

なお、第６図すに示すように、実用上問題のない範囲で
固定端子の出力を可変抵抗器を介してコンパレータの入
力とすると、０゜の立ち上がる位置を微かに変えること
ができる。

一発明の詳細 な説明したように本発明の位置検出器によれば、複雑に
ならずに、いくら使用頻度が高くポテンショメータ内の
抵抗体がすり減ることがあろうとも、基準原点の復帰の
際位置ズレを起こすこと。

がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の位置検出器の正面断面図、第２図は従来
の位置検出器の出力を入力するコンパレータ回路を示す
図、第３図は同位置検出器の各信号波形を表わす図、第
４図は同位置検出器内に用いられているポテンショメー
タの抵抗体の一部の抵抗値が増加したときの各信号の変
化の様子を示す図、第６図は本発明で使用する固定端子
を抵抗体のなかに埋め込んだポテンショメータの構成図
、第６図ａは本発明による位置検出装置の出力を入力と
するコンパレータ回路を示す図、第６図すは同回路図、
第７図は同位置検出器の各種信号を表わす図である。 １・・・・・・回転軸、２１Ｌ　、　２　ｂ・・・・・
・ベアリング、３・・・・・・発光素子、４・・・・・
・回転スリット板、５・・・・・・固定スリット板、６
・・・・・・受光素子、７・・・・・・プリント基板、
８・・・・・・ギア、９・・・・・・減速ギア、１０・
・・・・・軸、１１・・・・・・刷子取付板、１２・・
・・・・刷子、１３・・・・・・抵抗体、１４・・・・
・・遮蔽板、１６・・・・・・軸、１６・・・・・・刷
子取付板、１７・・・・・刷子、１８・・・・・・抵抗
体、１９・・・・・・固定端子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ２図 ボテンクメプ出力 ◆ 第３図 Ｃｓ ″　　　　　　△耳Ｄ−・・ 第４図 Ｈ ＣＣ）　　侶 区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸を有し、この回転軸の回転に応じて信号を発生す
   るインクリメンタルロータリーエンコーダーと、前記エ
   ンコーダーの回転軸と入力軸が結合され、この入力軸の
   回転速度を減速して出力軸に出力する減速機部と、前記
   減速機部の出力軸と結合される回転軸を有し、この回転
   軸の回転角に応じた電圧を出力するポテンショメータと
   、前記ポテンショメータの抵抗体のなかに、１個若しく
   は複数個挿入された固定端子を有する位置検出器。