• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1990007693A1
    申请号:PCT/JP1989/001303
    申请日:1989-12-26
    公开日:1990-07-12
    发明作者:Eiki Asaba；Yoshihito Tanabe；Kiyoshi Tagami
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G01D5-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 パルスェンコ一ダにおける固定スリ ッ ト板の スリ ッ ト配設構造 技 術 分 野
    [0002] 本発明は、 モータ、 或いは工作機械の主軸等の回転位置や 回転速度を検出するためのパルスエンコーダにおける固定ス リ ッ ト板のスリ ッ ト配設構造に関する。 背 景 技 術
    [0003] 従来から、 産業用ロボッ トゃ工作機械等を駆動制御するサ —ボモータの回転位置や回転速度を検出するために、 例えば グレイ コー ドで代表されるアブソ リ ュー ト型スリ ツ ト と、 ィ ンク リ メ ン ト型スリ ッ トとを併用したパルスェンコ一ダを使 用している。
    [0004] 然しながら、 従来においては、 ィ ンク リ メ ン ト型スリ ッ ト による画転位置検出の分解能を更に高めるベく、 固定ス リ ッ ト板においては複数のィ ンク リ メ ン ト型スリ ッ ト群に分けた ス リ ッ トを設け、 これらを 1つの発光素子の光軸の周囲に配 設して各スリ ッ ト群が概ね均等に発光素子の照射を受ける様 にしていた。 そのためアブソ リ ュー ト型スリ ッ トまでも照射 する余地が無く、 該アブソ リ ュー ト型スリ ッ トは、 他の発光 素子を用いて照射する必要があった。 発明の開示
    [0005] 依って本発明は、 発光素子を 1つのみ用いて、 イ ンク リメ ン ト型スリ ッ トとアブソリ ユー ト型スリ ッ トとを効率良く照 射することの可能な固定スリ ッ ト板のス リ ッ ト配設構造を提 供することを目的とする。
    [0006] 上記目的に鑑みて本発明は、 発光素子と、 画転スリ ッ ト板 と、 固定スリ ッ ト板と、 受光素子とを有し、 アブソリ ュー ト 型スリ ツ トとィ ンク リ メ ン ト型スリ ッ ト群とを有して面転体 の角度位置又は面転速度を検出するためのパルスェ ンコーダ において、 1個の前記発光素子の光敏を中心として前記固定 スリ ッ ト板に、 複数のィ ンク リ メ ン ト型スリ 'y ト群を放射状 に配設し、 前記光釉を中心として前記複数のィ ンク リ メ ン ト 型スリ ッ ト群の外周を延長した円弧の中にアブソリ ュ一 ト型 ス リ ッ トを配設したことを特徴とするパルスエ ンコーダにお ける固定スリ ッ ト板のスリ ッ ト配設構造を提供する。
    [0007] 固定スリ ッ ト板において、 各ィ ンク リ メ ン ト型スリ ッ ト群 を、 1個の発光素子の光軸を中心とした放射状位置に配設し- 該各スリ ッ ト群の外周を延長した円弧中の、 残りの領域にァ ブソリ ュー ト型スリ ッ トを配設すれば、 複数の発光素子を使 用することなく均質な照射が可能になると共に、 コ ンパク ト なパルスェンコ一ダの提供が可能となる。 . 図面の簡単な説明
    [0008] 第 1図は本発明に係る固定スリ ッ ト板のスリ ッ ト配設構造 の拡大正面図、 第 2図は従来の固定ス リ ッ ト板のス リ ッ ト配設構造の正面 図、
    [0009] 第 3図はパルスエ ンコーダの側面図である。 発明を実施するための最良の態様
    [0010] 以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳細に 説明する。 第 3図を参照すると、 検出器用ハウ ジング 44の中 には軸受 42が収容されており、 モータの出力軸 40と連結され た検出器用回転軸 41が軸承されている。 該検出器用回転軸 41 の後端には画転スリ ッ ト板 48が固定されており、 出力軸 40の 回転と共に面転させられる。 また、 検出器用ハウ ジング 44の 所定位置には L E D発光素子 46が取り付けられており、 その 前側に固定スリ ッ ト板 10が取り付けられている。 また、 前記 L E D発光素子 46と対向するよう上記回転ス リ 'ン ト板 48に対 して反対側にフ ォ ト ト ラ ンジスタから成る受光素子 50が検出 器用ハウ ジング 44に固定されている。
    [0011] こ う したパルスエ ンコーダの構成要素のう ち、 固定ス リ ッ ト板 10のスリ ッ ト配設構造につき、 以下説明する。 まず第 2 図は従来の固定ス リ ッ ト板 10 ' のス リ ッ ト構造を示すもので あり、 2つの二点鎖線 12 ' と 12〃 は図示していない 2つの L E D発光素子の照射領域の外縁を示している。 一方の L E Dによる照射領域の中心点 13 ' (光蚰 13 ' ) の上下、 左右に 略四辺形の 4つのスリ ツ ト群 14 ' , 16 ' , 18 ' , 20 ' を配設 している。 これらは、 回転スリ ッ ト板 4 (第 3図） に設けて あるイ ンク リ ン ト型スリ ツ トに対応する固定板側のィ ンク リメ ン ト型スリ ッ ト群であり、 夫々 A相、 B相、 X相、 Έ"相 の光信号を発生させる。 これは回転スリ ッ ト板に設けてある イ ンク リ メ ン ト型スリ ッ トの間隔を更に 4倍の分解能となる 補間を行うために使用される。 即ち、 A相と 7相、 B相と Έ" 栢は だけ、 A相と B相とは π Z 2だけ夫々位相がずれるス リ ッ ト構成となっている。 従って、 回転スリ ッ ト板上のイ ン ク リ メ ン ト型スリ ッ ト数を 2000とした場合には、 その 4倍の 8000個のスリ ツ トを設けた場合と同じ分解能によって画転体 の位置変化の制御が可能となる。 更に、 これら 4つのスリ ツ ト群 14 ' , 16 ' , 18 ' , 20 ' を光軲 13 ' の上下、 左右に赂対 称となる様配設したのは、 各々に均等な光量を照射させるた めである。 これらの各スリ ッ ト群に均等に光が照射されない 場合には、 上述した 4倍の分解能を達成することが ®難とな る。
    [0012] 上述した同一の L E D発光素子の照射領域内に Ζ相、 相 と呼ばれる 2つのスリ ッ ト群 32 ' , 32" が光軸 13ノ の上方と 下方の位置に設けられている。 これらのスリ ッ ト群は画転体 の 1画転、 即ち、 回転スリ ッ ト板の 1画転毎に 1面の光信号 を発生させ、 機械の原点位置検出に利用できる。 この場合、 2つの相は必ずしも必要ではなく、 1方の相のみでも上記信 号発生は可能である。
    [0013] 他方の L E D発光素子の照射領域の外縁 12〃 内に、 上下方 向に 4個のスリ ッ ト 24 ' , 26 ' , 28 ' , 30 ' が配設されてお り、 更に左右に 2個のスリ ッ ト 22 ' が配設されている。 これ らスリ ッ ト 24 ' , 26 ' , 28 ' , 30 ' , 22 ' は面転スリ ツ ト扳 に設けられた、 例えば、 グレイ コー ドから成るアブソリ ュー ト型スリ ッ トに対応する固定板側のアブソ リ ュー ト型スリ ッ ト群であり、 夫々通常、 C 1相ス リ ッ ト、 C 2相ス リ ッ ト、 C 4相スリ ッ ト、 C 8相スリ ツ ト、 レフ ァ レンススリ ッ トと 呼ばれている。 周知の如く、 上記のアブソ リ ュー ト型スリ ツ ト群によつて回転体の画転位置が判別できる。 然しながら、 アブソ リ ュー ト型スリ ッ ト群で判別できる回転角度は通常数 度であり、 高精度に回転位置を検出するためには、 前述のィ ンク リ メ ン ト型スリ ツ ト群の発生信号によって捕間を行う。 以上の様に、 従来においては、 特にイ ンク リ メ ン ト型スリ ッ ト群 14 ' , 16 ' , 18 ' , 20 ' は均等に光の照射を受けるよ う、 光軸 13 ' の上下、 左右の位置に配設されており、 従って， 他のスリ ッ ト群、 即ち、 アブソ リ ュー ト型スリ ッ ト群を、 1 つの L E D発光素子の照射範囲に配設することができなかつ た。 本発明では、 各イ ンク リ メ ン ト型スリ ツ ト群を扇形形状 と成し、 夫々を第 1図に示す様に放射状に配設している。 第 1図の各参照番号は、 第 2図の夫々 と対応する場合にはダッ シュ符号を除いた同一番号で示しており、 光軸 13を中心とし て 4つの扇形形状のイ ンク リ メ ン ト型スリ ッ ト群 A相 14、 B 相 16、 "^相 18、 "F相 20を外縁が 12で示される照射領域内の上 部に配設し、 残った下部領域に他のス リ ッ ト群を配設してい る。 光軸 13と検出器用回転軸 41の中心線とを結ぶセ ンタ一ラ ィ ン C Lに対し、 A相スリ ッ ト群 14と 相スリ ッ ト群 20とが 対称に配置され、 また、 相スリ ッ ト群 18と B相スリ ッ ト群 16とが対称に配置されている。 従って、 A相スリ ッ ト群 14と " 相スリ ッ ト群 18とを照射する光量は B柑スリ ッ ト群 16と Έ" 枏スリ ッ ト群 20とを照射する光量と等しく なり、 延いてはバ ルスエ ンコーダの分解能が向上する。 また、 アブソ リ ユー ト 型スリ ッ ト 24 , 26 , 28 , 30の配設方法は第 1図の配列に限る ものではないが、 各スリ ッ トに照射される光量が周程度とな る様に光軸 13から遠ざかるに従って各スリ ッ トの面積を大き く構成している。 レフ ァ レンスス リ ツ ト 22は光軸 13近く に設 けており、 機械の原点位置決め用信号である Z相スリ ッ ト群 32が、 アブソリ ュー ト型スリ ツ ト間に 2つに分けて設けられ ている。
    [0014] 以上の如く、 本発明では、 ィ ンクリ メ ン ト型スリ ッ ト群を 扇形形状と成し、 放射状に設けたので 1つの発光素子の照射 する領域の残り部分に他のスリ ツ ト、 即ち、 アブソリ ュート 型スリ ッ トを配設することが可能となった。
    [0015] 以上の説明から明らかな様に本発明によれば、 発光素子は 1個で済み、 従って固定スリ ッ ト板自体も小さ くでき、 延ぃ てはパルスェンコ一ダをコ ンパク トに構成することができる と共に、 コス ト低減に寄与する。 更には、 使用中においては 発光素子の消費電力が半減する。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1. 発光素子と、 面転スリ ッ ト板と、 固定スリ ッ ト板と、 受光素子とを有し、 アブソ リ ュー ト型スリ ツ ト とイ ンク リ メ ン ト型スリ ッ ト群とを有して回転体の角度位置又は回転速度 を検出するためのパルスエ ンコーダにおいて、 1個の前記発 光素子の光軸を中心として前記固定スリ ッ ト板に、 複数のィ ンク リ メ ン ト型スリ ツ ト群を放射状に配設し、 前記光轴を中 心として前記複数のィ ンク リ メ ン ト型スリ ツ ト群の外周を延 長した円弧の中にアブソ リ ュー ト型スリ ッ トを配設したこと を特徴とするパルスエ ンコーダにおける固定ス リ ッ ト板のス リ ッ ト配設構造。
    2. 前記複数のィ ンク リ メ ン ト型スリ ッ ト群の各々の形状 が扇形を成す請求の範囲第 1項記載のパルスェンコーダにお ける固定スリ ッ ト板のスリ ッ ト配設構造。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    EP2564165B1|2019-06-12|Absolute encoder
    US4628298A|1986-12-09|Chain code encoder
    US5998783A|1999-12-07|Heat protected position transducer in an electric motor
    DE10041095B4|2015-11-12|Vorrichtung zur Messung eines Winkels und/oder eines Drehmomentes eines drehbaren Körpers
    DE3641538C2|1989-07-27|
    EP1193472B1|2010-05-05|Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Absolutposition bei Weg- und Winkelgebern
    EP1308700B1|2011-10-05|Multiple resolution photodiode sensor array for an optical encoder
    US4429267A|1984-01-31|Digital positioning systems having high accuracy
    JP4918593B2|2012-04-18|共用レチクル基板を有する複数のサブエンコーダを利用する光学式回転エンコーダ
    US6279248B1|2001-08-28|Digital measuring system having a multi-row encoder disk
    DE3429648C2|1988-01-28|
    US7022975B2|2006-04-04|Angular position sensor
    WO2012063806A1|2012-05-18|反射型エンコーダ、サーボモータ及びサーボユニット
    EP0158781B1|1990-08-16|Rotary encoder apparatus
    US4772815A|1988-09-20|Variable refluctance position transducer
    US6848187B2|2005-02-01|Rotation angle detector
    US4536649A|1985-08-20|Photoelectric converter-type pulse encoder
    US6158132A|2000-12-12|Steering-angle sensor giving absolute values
    US5103225A|1992-04-07|Motor-driven positioning system with reflective optical encoder
    CA1322780C|1993-10-05|Machining method and apparatus
    US4621256A|1986-11-04|Apparatus for measuring rate of angular displacement
    US7875844B2|2011-01-25|Absolute-type encoder and method for detecting absolute position
    CA2517397C|2013-04-16|Methods and apparatuses for the exact determination of an angle of rotation
    KR900007794B1|1990-10-20|자기식 회전센서
    EP2335028B1|2013-08-21|Multiturn-drehgeber
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0404963A4|1993-03-24|
    EP0404963A1|1991-01-02|
    KR910700444A|1991-03-15|
    JPH02176418A|1990-07-09|
    US5063295A|1991-11-05|
    KR930011885B1|1993-12-22|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1990-07-12| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
    1990-07-12| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1990-08-23| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1990900349 Country of ref document: EP |
    1991-01-02| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1990900349 Country of ref document: EP |
    1993-04-13| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1990900349 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP32911788A|JPH02176418A|1988-12-28|1988-12-28|Slit arrangement structure of fixed slit plate in pulse encoder|
    JP63/329117||1988-12-28||KR9071901A| KR930011885B1|1988-12-28|1989-12-26|펄스 엔코더에 있어서 고정 슬릿트판의 슬릿트 설치 구조물|
    [返回顶部]