JPH0460708A - 物体の回転移動装置及びその物体の位置検出方法 - 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、定位置へ物体を移動させる回転移動装置及び
その物体の絶対位置の検出方法に関するものである。

（従来技術及びその問題点） 従来、この種の位置の検出手段としては、モータ軸上に
取り付けられたインクリメンタル形ロータリエンコーダ
のパルス数をカウントして、相対移動により位置の検出
を行うようにしていた。

しかしながら、負荷はある定められた位置へ移動させる
ことが一般的であり、電源投入（カウンタ値がクリヤな
状態）時に、ある定められた位置（機械原点）をサーチ
させ、その位置において、ある定められた値をカウンタ
にセントしてやる必要があった。

この”作業を行うことにより始めて相対的移動により、
ある定められた位置への移動を達成することができる。

このため、電源投入時の原点サーチ動作が必ず必要であ
ったが、電源投入時の原点サーチ動作を避けるために、
カウンタ値を順次記憶し、メモリバックアンプするよう
にしていた。

しかしながら、長期間の放置による電池の電圧低下に伴
うデータの信軌性の問題や、瞬時停電、電源遮断後の負
荷の惰走によるカウントのズレがそのまま相対移動ズレ
となり、定められた正確な位置へ移動できない（瞬時停
電、電源遮断後はカウンタはカウントしない）という問
題があった。

更に、動作中のノイズ等によりカウンタ値がズした場合
や、休憩時間中（電源遮断中）に外力等により、負荷の
位置が移動させられた場合の再起動時に再び原点サーチ
をさせる必要があった。

一方、モータ軸上に絶対位置検出用センサを取り付けた
位置の検出方法では、絶対位置検出用センサの解像度に
は限界があり、高精度な位置の検出が困難であり、負荷
の移動する範囲において、限られた一部の範囲（モータ
１回転の範囲）に絞って使用しなければ絶対位置の検出
にならなかった。

一般にこの種の位置の検出には、高価な高精度のものを
使用しなければならず、絶対位置検出用センサの取付作
業は、高精度な取付作業を要し、電気的補正手段を要し
ても、絶対位置検出センサの解像度の範囲内でしか取付
誤差を修正することができなかった。

本発明は、上記問題点を解決するために、物体の回転移
動装置において、物体の絶対位置の検出にあたり、絶対
位置検出用センサとして高価な高精度のものを使用する
ことなく、しかも高精度な取付作業を要することなく、
高い解像度を得ることができる物体の回転移動装置及び
その物体の位置検出方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、物体を定位置へ
移動させる回転移動装置において、モータ軸上に取り付
けられるインクリメンタル形ロータリエンコーダと、該
モータ軸の運動を受けて動作する前記物体を有する負荷
の軸上りこ取り付けられ、前記インクリメンタル形ロー
タリエンコーダよりは解像度の低い絶対位置検出用セン
サと、該絶対位置検出用センサからの信号と、前記イン
クリメンタル形ロータリエンコーダがらのパルス数をカ
ウントする制御装置と、前記絶対位置検出用センサは、
前記物体を有する負荷の可動範囲において絶対位置のデ
ータを出力し、前記インクリメンタル形口〜タリエンコ
ーダのパルスカウント値との関係から前記絶対位置検出
用センサの取付精度番こ無関係に、前記絶対位置検出用
センサの解像度を上回る絶対位置の検出を行う手段とを
設けるようにしたものである。

また、物体を定位置へ移動させる回転移動装置における
物体の位置検出方法において、モータ軸上に取り付けら
れたインクリメンタル形ロータリエンコーダにより増量
測定を行い、該モータ軸の運動を受けて動作する前記物
体を有する負荷の軸上に取り付けられ、前記インクリメ
ンタル形ロータリエンコーダよりは解像度の低い絶対位
置検出用センサにより絶対位置の測定を行い、該絶対位
置検出用センサからの信号と、前記インクリメンタル形
ロータリエンコーダからのパルス数を制御装置によって
カウントし、前記絶対位置検出用センサは、前記物体を
有する負荷の可動範囲において絶対位置のデータを出力
し、該データが変化した時点で該インクリメンタル形ロ
ータリエンコーダのパルスカウント値をクリアして、該
インクリメンタル形ロータリエンコーダのパルスをカウ
ントし、前記絶対位置検出用センサの解像度を上回る絶
対位置の検出を行うようにしたものである。

（作用） 本発明によれば、上記のように、モータ軸の運動を受け
て動作する物体を有する負荷の軸上に取り付けられた絶
対位置検出用センサの信号と、モータ軸に取り付けられ
たインクリメンタル形ロータリエンコーダの（Ａ相、Ｂ
相）パルスによる信号との組み合わせにより、インクリ
メンタル形ロータリエンコーダの解像度と略等価な精度
で絶対位置を検出することができる。

従って、安価な絶対位置検出用センサで高精度な絶対位
置を検出することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

まず、本発明の原理について説明する。

モータ軸上に取り付けられるインクリメンタル形ロータ
リエンコーダと、該モータ軸の運動を受けて動作する前
記物体を有する負荷の軸上に取り付けられ、前記インク
リメンタル形ロータリエンコーダよりは解像度の低い絶
対位置検出用センサとを設けて、該絶対位置検出用セン
サの出力をＺとし、インクリメンタル形ロータリエンコ
ーダのアンプカウント、ダウンカウントした値の合計値
をＩとおくと、絶対位置χは、 Ｘ＝ＫＩＸＺ＋に２Ｘｌ　　　　　　・・・（１）（タ
タシ、Ｋ１、Ｋ２はセンサ出力画の換算又は、角度換算
した係数であり、■のカウント値は、Ｚが変化した時点
で一旦カウントクリアするものとする。また、構造上、
Ｚの精度（■の精度の関係がある。） なお、上記原理で絶対位置を確認後、カウンタにそのデ
ータをセットし、以降は絶対位置検出用センサを使わな
くても、インクリメンタル形ロータリエンコーダのパル
スカウント値を管理することで、絶対位置を検出できる
。

上記（１）式において、第１項目のＺは大まかな絶対位
置のデータであり、絶対位置検出用センサそのものも安
価なもので済む。むしろ、位置の精度は第２項目のＩで
決まることが分かる。

更に、■のカウント値を、Ｚが変化した時点で一旦任意
のカウント値にセットする（以後のパルスは加算させる
）ことにより、■の解像度の範囲内で絶対位置検出用セ
ンサの取付精度を補正することができる。

第１図は本発明の実施例を示す回転移動装置の構成回で
ある。

この図において、モータ３の軸に取り付けられたインク
リメンタル形ロータリエンコーダ４と、減速機５を介し
て、モータ３軸の連動を受けて動作する負荷としての回
転テーブル２の軸に絶対位置検出用センサ６が取り付け
られている。

その回転テーブル２上には、ワーク１がセットされてい
て、そのワーク１は予め定められた位置へ回転移動する
装置である。

そこで、モータ３が回転運動を行うことで、インクリメ
ンタル形ロータリエンコーダ４はパルスを出力する。

更に、モータ３の回転運動により減速機５を介して減速
され、回転テーブル２が回転する。

この回転テーブル２が１回転する毎に絶対位置検出用セ
ンサ６も１回転する。この絶対位置検出用センサ６は絶
対位置をディジタル信号として第２図のＡＵ、ＡＩ、・
・・を出力している。

第２図において絶対位置検出用センサ６のディジタル信
号出力の最小単位ビットを（ＡＯ）、最小解像度を（Ａ
）で表している。

また、インクリメンタル形ロータリエンコーダのパルス
を（ＣＰ）、その１パルスの解像度を（Ｐ）とおく。

いま、絶対位置検出用センサ６の最小単位ビットの（Ａ
Ｏ）が変化した点（Ｌ）で、第３図のカウンタをクリヤ
し、ＣＰのパルス数（１）をカウントすることにより、
任意の点（Ｘ）での絶対位置を上記（１）式により求め
ることができる。

なお、絶対位置検出用センサ６の最小単位ピッ）（ＡＯ
）が変化した点（Ｌ）で、第３図のカウンタに任意のデ
ータをセットすることで、絶対位置検出用センサ６の取
り付は誤差をインクリメンタル形ロータリエンコーダの
分解能の範囲内で補正できる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。

（１）インクリメンタル形ロータリエンコーダの解像度
で絶対位置の精度が決まるので、高価な絶対位置検出用
センサを使わなくても、広範囲、かつ高精度な絶対位置
の検出を安価に構築することができる。

（２）絶対位置検出用センサの取付精度は、インクリメ
ンタル形ロータリエンコーダの解像度の範囲で補正をか
けることが可能となり、絶対位置の検出用センサの取付
作業を容易に行うことができる。

（３）瞬時停電が移動中に発生し、負荷が惰走移動して
も（外部に原点センサを設置し、−旦原点センサのサー
チをさせることなく）、電源復帰後に引続き絶対位置へ
の移動を行わせることができる。

従って、ある定められた作業場所に物を移動させる用途
においては、極めて有効となる。

（４）ｔ＃ｉオフ時に位置のデータをメモリ電源バック
アンプする必要がないため信穀性が高く、かつ＠Ｂオフ
時に負荷の惰走によるカウント値とのズレが発生したり
、外力により負荷の位置がズしても、相対移動ズレとは
ならず、物体を定められた正確な位置へ移動することが
できる。

（５）絶対位置検出用センサは、負荷の可動範囲におい
て絶対位置のデータを出力し、インクリメンタル形ロー
タリエンコーダのパルスカウント値の関係から絶対位置
検出用センサの取付精度に無関係に、絶対位置検出用セ
ンサの解像度を上回る絶対位置の検出を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回転移動装置の構成図、
第２図はその回転移動装置のセンサの出力信号のタイミ
ングチャート、第３図はその回転移動装置の概略制御回
路回である。 １・・・ワーク（物体）、２・・・回転テーブル（負荷
）、３・・・モータ、４・・・インクリメンタル形ロー
タリエンコーダ、５・・・減速機、６・・・絶対位置検
出用センサ。 特許出願人　株式会社　暁電機製作所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体を定位置へ移動させる回転移動装置において
   、 （ａ）モータ軸上に取り付けられるインクリメンタル形
   ロータリエンコーダと、 （ｂ）該モータ軸の運動を受けて動作する前記物体を有
   する負荷の軸上に取り付けられ、前記インクリメンタル
   形ロータリエンコーダよりは解像度の低い絶対位置検出
   用センサと、 （ｃ）該絶対位置検出用センサからの信号と、前記イン
   クリメンタル形ロータリエンコーダからのパルス数をカ
   ウントする制御装置と、 （ｄ）前記絶対位置検出用センサは、前記物体を有する
   負荷の可動範囲において絶対位置のデータを出力し、前
   記インクリメンタル形ロータリエンコーダのパルスカウ
   ント値との関係から前記絶対位置検出用センサの取付精
   度に無関係に、前記絶対位置検出用センサの解像度を上
   回る絶対位置の検出を行う手段とを具備する物体の回転
   移動装置。
2. （２）物体を定位置へ移動させる回転移動装置における
   物体の位置検出方法において、 （ａ）モータ軸上に取り付けられたインクリメンタル形
   ロータリエンコーダにより増量測定を行い、（ｂ）該モ
   ータ軸の運動を受けて動作する前記物体を有する負荷の
   軸上に取り付けら、前記インクリメンタル形ロータリエ
   ンコーダよりは解像度の低い絶対位置検出用センサによ
   り絶対位置の測定を行い、 （ｃ）該絶対位置検出用センサからの信号と、前記イン
   クリメンタル形ロータリエンコーダからのパルス数を制
   御装置によってカウントし、 （ｄ）前記絶対位置検出用センサは、前記物体を有する
   負荷の可動範囲において絶対位置のデータを出力し、該
   データが変化した時点で該インクリメンタル形ロータリ
   エンコーダのパルスカウント値をクリアして、該インク
   リメンタル形ロータリエンコーダのパルスをカウントし
   、前記絶対位置検出用センサの解像度を上回る絶対位置
   の検出を行う回転移動装置における物体の位置検出方法
   。