JPS63169515A - 回転位置検出装置 - 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］ この発明は、高分解能の位置決めが必要な電動機等の回
転体の回転軸に取付けられてその回転を検出する回転位
置検出装置に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は従来の電動機の回転位置検出装置の基本的構成
図である。

図において、（１）は電動機、（３）は回転角度を検出
するエンコーダ、（５）は回転位置検出装置のカバー、
（６）は駆動制御器、（９）は電動機（１）の反駆動軸
側の回転軸とエンコーダ（３）間のカップリングである
。

次に、上記のように構成された従来の電動機の回転位置
検出装置の動作について説明する。

電動機（１）には反駆動軸側の回転軸に取付けられたカ
ップリング（９）を介してエンコーダ（３）が取付けら
れ、このエンコーダ（３）から発生される信号は、電動
機（１）の回転位置検出信号となる。また、この信号は
駆動制御器（６）に与えられ、この駆動制御器（６）か
ら出力される信号により電動機（１）が駆動制御される
。

［発明が解決しようとする問題点コ 従来の電動機の回転位置検出装置は以上のように構成さ
れているので、特に、低速、高分解能が必要な電動機、
例えば、ダイレクトドライブロボット用などの電動機に
おいては、５００〜２０００パルス／秒程度の市販のエ
ンコーダでは分解能が不足してしまう。このために、こ
のような電動機においては、特殊な１００００〜’１０
００００パルス／秒程度のエンコーダを使用しているが
、このようなエンコーダは特殊な製品であるため、入手
性及び価格の面で問題であった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、−膜化された回転角度を検出する回転位置検
出機構を用いて、安価な高分解能を有する電動機の回転
位置検出装置を得ることを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかる電動機の回転位置検出装置は、電動機
の回転軸に接続した増速機構を介して、エンコーダの如
き回転位置検出機構を取付けたものである。

［作用］ この発明におけるエンコーダの如き回転位置検出機構は
、増速機構を介して取付けられているために、電動機の
１回転必たりの出力パルス数が多くなり、市販品の回転
位置検出機構を採用しても、分解能を高くすることがで
きる。

［実施例コ 以下、この発明の実施例の電動機の回転位置検出装置に
ついて説明する。

第１図はこの発明の実施例による電動機の回転位置検出
装置を示す基本的構成図、第２図は第１図の実施例の駆
動制御器（６）の位置検出手段を示すブロック図である
。また、第３図は第２図の実施例の各構成部から発生す
る信号を示すタイミングチャートである。

第１図において、（１）は電動機、（２）は増速機構と
しての歯車で、電動機（１）の回転に対してエンコーダ
（３）側の回転数が高くなるように、歯車（２ｂ）の歯
数よりも歯車（２ａ）の歯数の方を大きく設定されてい
る。（３）は回転位置検出機構としてのエンコーダ、（
４）は電動機（１）の回転軸に設けたセンサで、電動機
（１）の回転軸に配設された部材（４ａ）を検出するこ
とにより、基準位置を検出するものである。（５）は回
転位置検出装置のカバー、（６）は電動機（１）を駆動
制御する駆動制御器である。

第２図において、（７）は電動機（１）の回転軸に配設
された部材（４ａ）を検出することにより、基準位置を
検出する原点信号発生手段、（８〉はエンコーダ（３）
の入力により回転位置を検出するカウンタである。

次に、上記のように構成された電動機の回転位置検出装
置の動作について説明する。

電動機（１）の反駆動軸側の回転軸には、増速機構とし
ての歯車（２）が取付けられており、この歯車（２）の
出力側の回転は増速される。この増速された回転は、エ
ンコーダ（３）により検出される。また、電動機（１）
の回転軸に設けたセンサ（４）は、原点信号発生手段（
７）として、電動機軸の原点信＠（Ｚ）を発生する。そ
して、電動機（１）の原点位置は、このセンサ（４）か
らの原点信号（Ｚ＞により修正され、エンコーダ（３）
により検出された電動機（１）の回転に伴う出力パルス
（Ａ）により、回転位置検出信号（Ｘ）を得て電動機（
１）の回転位置検出を行う。

なお、通常、電動機（１）の原点位置を修正するために
、第２図に示すような、カウンタ（８）に入力するエン
コーダ（３）の出力パルス（Ａ）に対して、原点信号発
生手段（７）からの出力信号、即ち、原点信号（Ｚ）を
、カウンタ（８）のリセット端子Ｒに入力し、カウンタ
（８）をリセットして、原点位置を修正する。また、エ
ンコーダ（３）とセンサ（４）からカウンタ（８）に入
力され、そこで計数出力とされた回転位置検出信号（Ｘ
＞は、駆動制御器（６）に与えられ、この駆動制御器（
６）から出力される信号により電動機（１）が駆動制御
される。

次に、この実施例の具体的実施例を説明する。

電動機（１）は６０回回転弁（ｒｏｍ）の仕様であり、
歯車（２）の歯車（２ｂ）と歯車（２ａ）との歯車比は
１：５０、エンコーダ（３）は市販の３０００回転／分
（ｒｏｍ）の仕様である。エンコーダ（３）の出力はＡ
相とＢ相（Ａ相はＢ相に比べ９０度位相が進んでいおり
、Ａ相の出力を出力パルス（Ａ＞とし、Ｂ相の出力を出
力パルス（Ｂ）とする）の２相の出力を有しており、そ
れぞれ２０００パルス／回転の出力を発生し、また、電
動機軸の原点信号（Ｚ）の出力は１パルス／回転の出力
を発生するものの場合を示す。

電動機（１）が１回転すると、エンコーダ（３）の出力
パルス（Ａ＞は２０００Ｘ５０＝１０万パルスを発生し
、このパルスが電動機（１）の位置検出信号になる。そ
して、電動機軸の原点信号（Ｚ）は５０パルスの出力信
号を発生する。なお、電動機（１）の回転軸の原点信号
（Ｚ）は、センサ（４）からの原点信号（Ｚ）のみを用
いてもよいが、上記Ａ相との位相差などからトラブルが
発生する場合もあるので、センサ（４）からの原点信号
＜２＞と、エンコーダ（３）の出力パルス（Ａ＞とが同
時に発生する点と定めることもできる。例えば、アンド
ゲート及び単安定回路、双安定回路等を使用して、セン
サ（４）からの原点信号（Ｚ）の最初のエンコーダ（３
）の出力パルス（Ａ＞との合致する信号のみを抽出して
、第３図に示す原点信号（ＺＯ）とすることができる。

この場合には、原点信号発生手段としては、センサ（４
）からの原点信号（Ｚ）とエンコーダ（３）の出力パル
ス（Ａ＞とが対応する。

このように、この実施例の回転位置検出装置は、電動機
（１）の回転軸に接続した歯車（２）からなる増速機構
と、前記増速機構の出力側に接続したエンコーダ（３）
からなる回転位置検出機構と、前記電動橢（１）の回転
軸の所定の原点信＠（Ｚ）を得るセンサ（４）からなる
原点信号発生手段とを具備し、上記回転位置検出機構に
より発生される回転位置検出信号は、回転軸の原点信号
発生手段の出力により修正されるものである。

したがって、エンコーダの如き回転位置検出機構は、増
速機構を介して取付けられているために、電動機の１回
転あたりの出力パルス数が多くなり、市販品の回転位置
検出機構を採用しても、分解能を高くすることができる
。また、回転軸の原点信号発生手段の出力により修正さ
れるから、その出力の信頼性を上げることができる。

なお、上記実施例では、回転位置検出機構としてエンコ
ーダ（３）用いているが、レゾルバを用いることもでき
る。

また、上記実施例では、増速機構として、歯車を用いた
が、スプロケットとチェーン、プーリと伝動ベルトなど
、他の増速機構を用いることもできる。

そして、原点信号発生手段としてのセンサ（４）として
は、光式または磁気式などのセンサを用いることができ
るが、このセンサ（４）は、電動機（１）の回転軸に取
付ける他に歯車（２）の入力側の歯車面に取付けること
もできる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明の回転位置検出装置は、回転軸
に接続した増速機構と、前記増速機構の出力側に接続し
た回転位置検出機構と、前記回転軸の所定の位置を検出
する原点信号発生手段とを具備し、上記回転位置検出機
構により発生される回転位置検出信号は、回転軸の原点
信号発生手段の出力により修正されるものであり、前記
回転位置検出機構は増速機構を介して取付けられている
ために、電動機の１回転あたりの出力パルス数が多くな
り、回転位置検出機構には特殊品を用いずに入手の簡単
な市販品を用い、しかも高分解能の装置が得られるので
、精度が高く安価な回転位置検出装置が得られるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による電動機の回転位置検出
装置を示す基本的構成図、第２図は第１図の実施例の駆
動制御器の位置検出手段を示すブロック図、第３図は第
２図の実施例の各構成部から発生する信号を示すタイミ
ングチャート、第４図は従来の電動機の回転位置検出装
置を示す基本的構成図である。 図において、 （１）：電動機、　　　　（２）：歯車、（３）：エン
コーダ、　　（４）：センサ、でおる。 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。 第１図 １：Ｑ織・　　　２ｊ庫 ３：コ〉コ−９’　　　　４：をン寸 ？５２図 ＼　゛　　　　　　　　＼ １、事件の表示　　　特願昭 ６２−０００９１８号 ２、発明の名称 回転位置検出装置 ３、補正をする者 代表者志岐守哉 ５、補正の対象 図面 ６、補正の内容

【１】図面、第１図を別紙のとおり補正する。 第１１？ １：ｅ動態・２：歯車

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸に接続した増速機構と、前記増速機構の出
   力側に接続した回転位置検出機構と、前記回転軸の所定
   の位置を検出する原点信号発生手段とを具備し、 上記回転位置検出機構により発生される回転位置検出信
   号は、回転軸の原点信号発生手段の出力により修正され
   ることを特徴とする回転位置検出装置。
2. （２）前記回転軸の所定の位置を検出する原点信号発生
   手段は、回転軸に直接取付けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の回転位置検出装置。
3. （３）前記回転軸の原点信号発生手段の出力により修正
   される回転位置検出機構により発生される回転位置検出
   信号は、回転位置検出機構により発生される回転位置検
   出信号をカウンタの計数信号とし、原点信号発生手段の
   出力をリセット信号としたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の回転位置検出装置。