KR930011885B1 - 펄스 엔코더에 있어서 고정 슬릿트판의 슬릿트 설치 구조물 - Google Patents
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Abstract
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Description
[발명의 명칭]
펄스 엔코더에 있어서 고정 슬릿트판의 슬릿트 설치 구조물
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명에 따르는 고정 슬릿트판의 슬릿트 설치구조의 확대 정면도.
제2도는 종래의 고정 슬릿트판의 슬릿트 설치구조의 정면도.
제3도는 펄스 엔코더의 측면도.
[발명의 상세한 설명]
[기술 분야]
본 발명은, 모타, 혹은 공작기계의 주축등의 회전위치나 회전속도를 검출하기 위한 펄스 엔코더에 있어서 고정 슬릿트판의 슬릿트 설치구조에 관한 것이다.
[배경 기술]
종래부터, 산업용 로봇이나 공작기계등을 구동 제어하는 서보 모터의 회전위치나 회전속도를 검출하기 위해, 예를 들자면 그레이 코드로 대표되는 아브소류트형 슬릿트와, 인트리멘트형 슬릿트를 병용한 엔코더를 사용하고 있다.
그러나, 종래에 있어서는, 인크리멘트형 슬릿트에 의한 회전위치 검출의 분해능력을 더욱 높이도록, 고정 슬릿트판에 있어서는 복수의 인크리멘트형 슬릿트군으로 나눈 슬릿트를 설치해, 이들을 1개의 발광소자의 광축의 주위에 설치하여 각 슬릿트군이 이미 균등하게 발광소자의 조사를 받도록 하고 있었다. 그 때문에 아브소류트형 슬릿트까지도 조사할 여지가 없었고, 이 아브소류트형 슬릿트는, 다른 발광소자를 사용해서 조사할 필요가 있었다.
[발명의 개시]
따라서, 본 발명은, 발광소자를 1개만 사용해서, 인크리멘트형 슬릿트와 아브소류트형 슬릿트를 효율적으로 조사할 수 있는 고정 슬릿트판의 설치구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 감안하여 본 발명은, 발광소자와 회전 슬릿트판과, 고정 슬릿트판과, 수광소자를 구비하고, 아브소류트형 슬릿트와 인크리멘트형 슬릿트군을 구비하여 회전체의 각도위치 또는 회전속도를 검출하기 위한 펄스 엔코더에 있어서, 1개의 상기 발광소자의 광축을 중심으로 하여 상기 고정 슬릿트판에, 복수의 인크리멘트형 슬릿트군을 방사상으로 설치하여, 상기 광축을 중심으로 하여 상기 복수의 인크리멘트형 슬릿트군의 외주를 연장한 원호중에 인크리멘트형 슬릿트를 설치한 것을 특징으로 하는 펄스 엔코더에 있어서 고정 슬릿트판에 슬릿트 설치구조를 제공한다.
고정 슬릿트판에 있어서, 각 인크리멘트형 슬릿트군을, 1개의 발광소자의 광축을 중심으로 한 방사상 위치에 설치하여, 이 각 슬릿트군의 외주를 연장한 원호중의, 나머지 영역에 아브소류트형 슬릿트를 설치하면, 복수의 발광소자를 사용하지 않고 균질한 조사가 가능해짐과 동시에, 콤팩트한 펄스 엔코더의 제공이 가능해진다.
[발명을 실시하기 위한 가장 좋은 상태]
다음에 본 발명을 첨부도면에 도시한 실시예에 의거해서 더욱 상세하게 설명을 한다. 제3도를 참조하면, 검출기용 하우징(44)안에는 베어링(42)이 수용되어 있으며, 모터의 출력축(40)과 연결된 검출기용 회전축(41)이 축받이되어 있다. 이 검출기용 회전축(41)의 후단에는 회전 슬릿트판(48)이 고정되어 있으며, 출력축(40)의 회전과 함께 회전된다. 또한, 검출기용 하우징(44)의 소정의 위치에는 LED 발광소자(46)가 설치되어 있으며, 그 앞쪽에 고정 슬릿트판(10)이 설치되어 있다. 또한, 상기 LED 발광소자(46)와 대향하도록 상기 회전 슬릿트판(48)에 대해서 반대쪽에 포토레지스터로 되는 수광소자(50)가 검출기용 하우징(55)에 고정되어져 있다.
이렇게 한 펄스 엔코더의 구성요소중, 고정 슬릿트판(10)의 슬릿트 설치구조에 대해, 다음에 설명을 한다. 먼저 제2도는 종래의 고정 슬릿트판(10')의 슬릿트 구조를 도시한 것이며, 2개의 2점쇄선 12'와 12＂는 도시하지 아닌한 2개의 LED 발광소자의 조사영역의 겉가장자리를 도시하고 있다. 한편의 LED에 의한 조사영역의 중심점(13')(광축(13'))의 상하·좌우에 거의 4변형의 4개의 슬릿트군(14',16',18',20')을 설치하고 있다. 이들은, 회전 슬릿트판(4)(제3도)에 설치되어 있는 인크리멘트형 슬릿트에 대응하는 고정판쪽의 인크리멘트형 슬릿트군이며, 각각 A상, B상, A상, B상의 광신호를 발광시킨다. 이것은 회전 슬릿트판에 설치되어 있는 인크리멘트형 슬릿트의 간격을 또다시 4배의 분해능력으로 되는 보간을 행하기 위해 사용된다. 즉, A상과상, B상과상은 π만큼, A상과 B상은 π/2만큼 각각 위상이 어긋나는 슬릿트 구성으로 되어 있다.
따라서, 회전 슬릿트판 위의 인크리멘트형 슬릿트 수를 2000으로 한 경우에는, 그 4배인 8000개의 슬릿트를 설치한 경우와 같은 분해능력에 의해 회전체의 위치변화의 제어가 가능해진다. 또다시, 이들 4개의 슬릿트군(14',16',18',20')을 광축(13')의 상하·좌우에 거의 대칭이 되도록 설치한 것은, 각군에 균등한 광량을 조사시키기 때문이다. 이들의 각 슬릿트군에 균등하게 광이 조사되지 아니한 경우에는 상술한 4배의 분해능력을 달성하는 것이 곤란해진다.
상술한 동일한 LED 발광소자의 조사영역내에, Z상,상이라 불리는 2개의 슬릿트군(32',32＂)이 광축(13')의 상방과 하방의 위치에 설치되어 있다. 이들의 슬릿트군은 회전체의 1회전, 즉 회전 슬릿트판의 1회전마다 1회의 광신호를 발생시켜, 기계의 원점위치 검출에 이용할 수 있다. 이 경우, 2개의 상은 반드시 필요하지는 않고, 한편의 상만으로도 상기한 신호발생은 가능하다.
다른편의 LED 발광소자의 조사영역의 길가장자리(12＂)내에, 상하방향으로 4개의 슬릿트(24', 26',28',30')가 설치되어 있으며, 또다시 좌우로 2개의 슬릿트(22')가 설치되어져 있다. 이들 슬릿트(24',26',28',30',22')는 회전 슬릿트판에 설치된, 예를 들자면, 그레이 코드로 되는 아브소류트형 슬릿트에 대응하는 고정판쪽의 아브소류트형 슬릿트군이며, 각각 통상, C1상 슬릿트, C2상 슬릿트, C4상 슬릿트, C8상 슬릿트, 레퍼런스 슬릿트라 불리고 있다. 주지하는 바와 같이, 상기 인크리멘트형 슬릿트군에 의해 회전체의 회전위치를 판별할 수 있다. 그러나, 아부소류트형 슬릿트군에서 판별할 수 있는 회전각도는 통상 수회이며, 고정밀도로 회전위치를 검출하기 위해서는, 상술한 인크리멘트형 슬릿트군의 발생 신호에 의해 보간을 한다.
이상과 같이, 종래에 있어서는, 특히 인크리멘트형 슬릿트군(14',16',18',20')은 균등하게 광의 조사를 받도록, 광축(13')의 상하·좌우의 위치에 설치되어 있으며, 따라서, 다른 슬릿트군, 즉, 아브소류트형 슬릿트군을, 1개의 LED 발광소자의 조사범위에 설치할 수가 없었다. 본 발명에서는, 각 인크리멘트형 슬릿트군을 부채꼴 형상으로 하며, 각각을 제1도에 도시한 바와 같이 방사형상으로 설치하고 있다. 제1도의 각 참조번호는, 제2도의 각각과 대응하는 경우에는 데쉬 부호를 제외한 동일번호로 도시하고 있으며, 광축(13)을 중심으로 하여 4개의 부채꼴 형상의 인크리멘트형 슬릿트군 A상(14), B상(16),상(18),상(20)을 겉가장자리가 12로 표시되는 조사영역내의 상부에 설치하고, 남은 하부영역에 다른 슬릿트군을 설치하고 있다. 광축(13)과 검출기용 회전축(41)의 중심선을 연결하는 센타 라인 CL에 대해, A상 슬릿트군(14)과상 슬릿트군(20)이 대칭으로 설치되고, 또한,상 슬릿트군(18)과, B상 슬릿트군(160이 대칭으로 설치되어져 있다.
따라서, A상 슬릿트군(14)과상 슬릿트군(18)을 조사하는 광량은 B상 슬릿트군(16)과상 슬릿트군(20)을 조사하는 광량과 같아져, 나아가서는 펄스 엔코더의 분해능력이 향상된다. 또한, 아브소류트형 슬릿트(24,26,28,30)의 설치방법은 제1도의 배열에 한하는 것은 아니고, 각 슬릿트에 조사되는 광량이 같은 정도로 되도록 광축(13)에서 멀어짐에 따라서 각 슬릿트의 면적을 크게 구성하고 있다. 레퍼런스 슬릿트(22)는 광축(13) 가까이에 설치하고 있으며, 기계의 원점위치 결정용 신호인 Z상 슬릿트군(32)이, 아브소류트형 슬릿트간에 2개로 나누어서 설치되어 있다.
이상과 같이, 본 발명에서는, 인크리멘트형 슬릿트군을 부채꼴 형상으로 하여, 방사상으로 설치하였으므로 1개의 발광 조사를 조사하는 영역의 나머지 부분에 다른 슬릿트, 즉, 아브소류트형 슬릿트를 설치하는 것이 가능해졌다.
이상의 설명에서 명백한 바와 같이 본 발명에 의하면, 발광소자는 1개로 끝나며, 따라서 고정 슬릿트판 자체도 적게 할 수 있고, 나아가서는 펄스 엔코더를 콤팩트하게 구성할 수가 있음과 동시에, 코스트 절감에 기여한다. 또한, 사용중에 있어서는 발광소자의 소비전력이 반감된다.
Claims (2)
- 발광소자와, 회전 슬릿트판과, 고정 슬릿트판과, 수광소자를 구비하고, 아브소류트형 슬릿트와 인크리멘트형 슬릿트군을 구비하고 회전체의 각도위치 또는 회전속도를 검출하기 위한 펄스 엔코더에 있어서, 1개의 상기 발광소자의 광축을 중심으로 하여 상기 고정 슬릿트판에 복수의 인크리멘트형 슬릿트군을 방사상으로 설치하여, 상기 광축을 중심으로 하여 상기 복수의 인크리멘트형 슬릿트군의 외주를 연장한 원호중에 인크리멘트형 슬릿트를 설치한 것을 특징으로 하는 펄스 엔코더에 있어서 고정 슬릿트판의 슬릿트 설치 구조물.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 인크리멘트형 슬릿트군 각각의 형상이 부채꼴형인 것을 특징으로 하는 펄스 엔코더에 있어서 고정 슬릿트판의 슬릿트 설치구조물.
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