JP2002357409A - Eccentricity measuring method and position adjusting method of rotary code disc - Google Patents
Eccentricity measuring method and position adjusting method of rotary code discInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＣ工作機械、ロ
ボット、各種産業機械等に使用されるサーボモータのロ
ータ軸や、各種回転軸に取り付けられ、これらの回転軸
の回転位置・速度を検出するためのロータリエンコーダ
の回転コード板の中心と回転軸の中心のずれを測定する
偏心測定方法及びその位置合わせを行う位置調整方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is mounted on a rotor shaft of a servomotor used for an NC machine tool, a robot, various industrial machines and the like, and various rotary shafts, and detects the rotational position and speed of these rotary shafts. The present invention relates to an eccentricity measuring method for measuring a deviation between the center of a rotary code plate of a rotary encoder and the center of a rotating shaft, and a position adjusting method for performing the alignment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、ロータリエンコーダの回転コー
ド板の中心と該回転コード板が取り付けられる回転軸の
中心が偏心しているときの検出誤差の説明図である。図
５において、Ｑ１は回転コード板における検出用コード
の中心位置、Ｑ２は該回転コード板が取り付けられた回
転軸の中心位置、ｅは偏心量、ｐはロータリエンコーダ
の検出ヘッドが検出する位置とする。又、検出用コード
の中心位置Ｑ１を原点とするＸ−Ｙ直交座標系における
検出位置の座標値をｘ、ｙとする。回転量θが検出され
たときの実際の回転軸の回転量をθ’とすると、検出誤
差Δθは次の１式で表される。2. Description of the Related Art FIG. 5 is an explanatory diagram of a detection error when the center of a rotary code plate of a rotary encoder and the center of a rotary shaft to which the rotary code plate is attached are eccentric. In FIG. 5, Q1 is the center position of the detection code on the rotary code plate, Q2 is the center position of the rotary shaft to which the rotary code plate is attached, e is the amount of eccentricity, p is the position detected by the detection head of the rotary encoder. I do. Further, the coordinate values of the detected position in the XY orthogonal coordinate system with the center position Q1 of the detection code as the origin are x and y. Assuming that the actual rotation amount of the rotating shaft when the rotation amount θ is detected is θ ′, the detection error Δθ is expressed by the following equation.
【０００３】 Δθ＝θ’−θ ＝ｔａｎ−１（ｙ／（ｘ−ｅ）−θ） ＝ｔａｎ−１（ｒ・ｓｉｎθ／（ｒ・ｃｏｓθ−ｅ））−θ・・・（１） この検出誤差を極力小さなものとするために、回転コー
ド板の位置調整、すなわち回転軸と回転コード板の中心
の偏心ずれを小さくする位置調整が行われる。[0005] Δθ = θ′−θ = tan −1 (y / (x−e) −θ) = tan −1 (r · sin θ / (r · cos θ−e)) − θ (1) In order to minimize the detection error, position adjustment of the rotary code plate, that is, position adjustment for minimizing the eccentric displacement between the rotary shaft and the center of the rotary code plate is performed.
【０００４】従来、この位置調整は、回転コード板上の
位置検出用のコードの一部を利用し、該コードの半径方
向の位置を、又は、偏心量確認用として新たに加えた基
準円の円周の半径方向の位置を、所定位置に固定した画
像認識装置等の測定器により該回転コード板が取り付け
られた回転軸を所定角度毎回転させて測定する。若しく
は、一定速度で回転軸を回転させておき所定時間間隔毎
測定する。こうして得られた回転軸１回転分のデータの
最大値から最小値を差し引き振幅値を求め、又最大値を
記録した位相値（回転角）をもとに、回転コード板の位
置調整を行っている。Conventionally, this position adjustment uses a part of a code for position detection on a rotary code plate, and determines a radial position of the code or a reference circle newly added for checking the amount of eccentricity. The position of the circumference in the radial direction is measured by rotating the rotary shaft on which the rotary code plate is attached at a predetermined angle by a measuring device such as an image recognition device fixed at a predetermined position. Alternatively, measurement is performed at predetermined time intervals while the rotating shaft is rotated at a constant speed. The minimum value is subtracted from the maximum value of the data for one rotation of the rotating shaft thus obtained to obtain an amplitude value, and the position of the rotary code plate is adjusted based on the phase value (rotation angle) in which the maximum value is recorded. I have.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】偏心量確認用として回
転コード板上に新たに加えた基準円は、真円ではない。
又、位置検出用コードの一部を利用する場合でも、この
位置検出用コードが設けられている円周の円も真円では
ない。その結果、上述した測定によって得られた最大値
及び最小値から求めた振幅値や位相値で求められた偏心
量、偏心方向は実際の偏心量、偏心方向との誤差を生じ
てしまう。例えば、ガラス板上にパターンをエッチング
されている回転コード板の場合、基準円の真円度はゼロ
とはならず、２〜３μｍとなることが普通である。The reference circle newly added on the rotary code plate for checking the amount of eccentricity is not a perfect circle.
Further, even when a part of the position detection code is used, the circumference circle on which the position detection code is provided is not a perfect circle. As a result, the eccentric amount and eccentric direction obtained from the amplitude value and the phase value obtained from the maximum value and the minimum value obtained by the above-described measurement cause an error with the actual eccentric amount and eccentric direction. For example, in the case of a rotating code plate in which a pattern is etched on a glass plate, the roundness of the reference circle does not become zero but usually becomes 2 to 3 μm.
【０００６】この真円度がゼロではない基準円等に基づ
いて、測定したデータから得られた回転軸中心と回転コ
ード板の中心の偏心は、実際の偏心に対してずれてい
る。測定された最大値、最小値及び最大値における位相
値は、実際の偏心によって生じる最大値、最小値及び最
大値における位相値以外に、基準円等の真円度がゼロで
ないことに起因する分を含んでいる。[0006] The eccentricity of the center of the rotating shaft and the center of the rotating code plate obtained from the measured data is deviated from the actual eccentricity based on a reference circle or the like whose roundness is not zero. The phase values at the measured maximum value, minimum value and maximum value are not limited to the phase values at the maximum value, minimum value and maximum value caused by actual eccentricity, but also due to non-zero roundness of a reference circle or the like. Includes
【０００７】その結果、上記最大値、最小値、位相値の
測定と位置調整のプロセスを繰り返し行っても、所定の
検査基準値内の振幅に収束しないという問題が生じる。
又収束しても、上記測定と位置調整のプロセスの回数を
数多く行う必要があり、ロータリエンコーダの取り付け
作業に多大の時間と労働を必要とするという問題があっ
た。そこで、本発明は、上記問題を改善することにあ
る。As a result, there is a problem that the amplitude does not converge to a predetermined inspection reference value even if the process of measuring the maximum value, the minimum value, and the phase value and repeating the process of adjusting the position are repeated.
Even if the convergence is achieved, it is necessary to perform a large number of processes of the measurement and the position adjustment, and there is a problem that a large amount of time and labor is required for the operation of mounting the rotary encoder. Then, this invention aims at improving the said problem.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】ロータリエンコーダの回
転コード板の中心と該回転コード板を取りつける回転軸
の中心との偏心を測定する偏心測定方法において、本願
請求項１に係わる発明は、前記回転軸を所定回転角度毎
に、若しくは該回転軸を一定速度で回転させて所定時間
毎に、前記回転コード板上に作成された基準円の半径方
向の位置を前記回転軸の１回転分計測し、該計測された
複数のデータを周波数解析して前記回転コード板の回転
に同期する周波数の振幅値及び位相値を求め、該振幅値
より偏心量を求め、位相値より偏心方向の回転角を求め
るようにした。又、請求項２に係わる発明は、前記周波
数解析をフーリエ解析としたものである。請求項３に係
わる発明は、前記基準円の半径方向の位置の測定を画像
認識装置で行うようにしたものである。さらに、請求項
４に係わる発明は、基準円の代わりに回転コード板上の
位置検出用コードの半径方向の位置を計測するようにし
た。An eccentricity measuring method for measuring the eccentricity between the center of a rotary code plate of a rotary encoder and the center of a rotary shaft to which the rotary code plate is attached. By rotating the shaft at a predetermined rotation angle or rotating the rotation shaft at a constant speed and at a predetermined time interval, a radial position of a reference circle created on the rotary code plate is measured for one rotation of the rotary shaft. The frequency analysis of the plurality of measured data to determine the amplitude value and phase value of the frequency synchronized with the rotation of the rotation code plate, obtain the amount of eccentricity from the amplitude value, the rotation angle in the eccentric direction from the phase value. I asked for it. In the invention according to claim 2, the frequency analysis is a Fourier analysis. According to a third aspect of the present invention, the measurement of the radial position of the reference circle is performed by an image recognition device. Further, in the invention according to claim 4, the position of the position detecting code on the rotary code plate in the radial direction is measured instead of the reference circle.
【０００９】請求項５に係わる発明は、前記振幅幅を１
回転に１回の周波数成分の最大値から最小値を差し引い
た値として求め、該振幅値の１／２を偏心量として求め
る。そして、前記位相値は前記１回転に１回の周波数成
分の最大値での回転角度位置として求め、該回転角度位
置方向に偏心しているとして求めた。又、請求項６に係
わる発明は、前記位相値を前記１回転に１回の周波数成
分の最大値の回転角度位置の代わりに、最小値での回転
角度位置として求め、該回転角度位置とは逆方向に偏心
しているとして求めた。According to a fifth aspect of the present invention, the amplitude width is 1
It is obtained as a value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of the frequency component for one rotation, and の of the amplitude value is obtained as the amount of eccentricity. The phase value was determined as the rotation angle position at the maximum value of the frequency component once per rotation, and determined as being eccentric in the rotation angle position direction. In the invention according to claim 6, the phase value is obtained as a rotation angle position at a minimum value instead of a rotation angle position at a maximum value of the frequency component once per rotation. It was determined that it was eccentric in the opposite direction.
【００１０】又、請求項７に係わる発明は、回転コード
板の位置調整方法であり、前記請求項１乃至６の偏心測
定方法を用いて得られた振幅値若しくは偏心量及び位相
値に基づき、前記回転コード板の前記回転軸に対する位
置調整を行うものである。特に、請求項８に係わる発明
は、前記請求項５に係わる発明の回転コード板の偏心測
定方法を用いた回転コード板の位置調整方法であり、求
めた位相値の回転角度位置から前記回転コード板の回転
中心の方向へ、求められた振幅値若しくは偏心量に所定
係数を乗じた量だけ前記回転コード板を移動されること
により調整するようにしたものである。さらに請求項９
に係わる発明は、前記請求項６に係わる発明の回転コー
ド板の偏心測定方法を用いた回転コード板の位置調整方
法であり、求めた位相値の回転角度位置から前記回転コ
ード板の回転中心の方向へとは逆方向へ、求められた振
幅値若しくは偏心量に所定係数を乗じた量だけ前記回転
コード板を移動されることにより位置調整を行い偏心を
なくすようにした。A seventh aspect of the present invention is a method for adjusting the position of a rotary code plate. The method according to the first to sixth aspects is based on an amplitude value or an eccentricity amount and a phase value obtained by using the eccentricity measuring method. The position of the rotary code plate is adjusted with respect to the rotation axis. In particular, the invention according to claim 8 is a method for adjusting the position of a rotary code plate using the method for measuring eccentricity of a rotary code plate according to the invention according to claim 5, wherein the rotation code is determined from the rotation angle position of the obtained phase value. The rotation code plate is adjusted by moving the rotary code plate by an amount obtained by multiplying the obtained amplitude value or eccentricity amount by a predetermined coefficient in the direction of the rotation center of the plate. Claim 9
The present invention relates to a method for adjusting the position of a rotary code plate using the method for measuring the eccentricity of a rotary code plate according to the invention according to claim 6, wherein the rotation center of the rotary code plate is determined from the rotation angle position of the obtained phase value. The eccentricity is eliminated by moving the rotary code plate by an amount obtained by multiplying the obtained amplitude value or eccentricity amount by a predetermined coefficient in a direction opposite to the direction.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態の回
転コード板の偏心測定及び位置調整機構の説明図であ
る。図１において、回転コード板１は、該回転コード板
１が取り付けられる回転軸２の端面に、該回転軸２の回
転中心Ｑ２と回転コード板１の基準円（位置検出コード
が設けられる円）３の中心Ｑ２が一致するように仮置き
されている。回転軸２を回転させて、該回転コード板１
上に設けられた基準円３の半径方向位置を測定器で測定
する。この実施形態では測定器として画像認識装置４を
用いてこの基準円３の半径方向位置を測定するようにし
ている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an explanatory view of a mechanism for measuring the eccentricity and adjusting the position of a rotary code plate according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a rotation code plate 1 has a rotation center Q2 of the rotation shaft 2 and a reference circle of the rotation code plate 1 (a circle provided with a position detection code) on an end surface of a rotation shaft 2 to which the rotation code plate 1 is attached. 3 are temporarily placed such that the centers Q2 of the three coincide. By rotating the rotating shaft 2, the rotating code plate 1
The radial position of the reference circle 3 provided above is measured by a measuring device. In this embodiment, the position in the radial direction of the reference circle 3 is measured using the image recognition device 4 as a measuring device.
【００１２】図２は、図１において、画像認識装置４が
測定する領域６の拡大図であり、基準円３の半径方向の
位置は、回転軸２及び回転コード板１が回転することに
より、図２で矢印で示すように、偏心に起因して該基準
円３の半径方向に変動する。この変動する位置を画像認
識装置４で回転軸２の１回転分測定する。FIG. 2 is an enlarged view of the area 6 measured by the image recognition device 4 in FIG. 1. The position of the reference circle 3 in the radial direction is determined by rotating the rotation shaft 2 and the rotation code plate 1. As shown by the arrow in FIG. 2, the reference circle 3 fluctuates in the radial direction due to the eccentricity. This changing position is measured by the image recognition device 4 for one rotation of the rotating shaft 2.
【００１３】図１において、５は従来から用いられてい
る位置制御が可能な直線移動機構であり、回転コード板
１の外周をこの直線移動機構５で押して、偏心をなくす
ように回転コード板１の位置を調整するものである。In FIG. 1, reference numeral 5 denotes a linear moving mechanism which can be used for position control and which is conventionally used. The linear moving mechanism 5 pushes the outer periphery of the rotary code plate 1 so as to eliminate eccentricity. Is adjusted.
【００１４】図３は、本発明のこの実施形態において、
回転コード板１の偏心の測定及び位置調整の工程の流れ
図である。この流れ図に従って、位置調整方法を以下説
明する。FIG. 3 illustrates, in this embodiment of the invention,
5 is a flowchart of a process of measuring the eccentricity of the rotary code plate 1 and adjusting the position. The position adjustment method will be described below according to this flowchart.
【００１５】まず、図１に示すように、回転コード板が
取り付けられる回転軸２の上に回転コード板１を仮置き
する（ステップＡ１）。次に調整回数をカウントするカ
ウンタＩを「０」にセットし（ステップＡ２）、画像認
識装置４で基準円３の半径方向の位置を測定する（ステ
ップＡ３）。そしてカウンタＩを「１」インクメント
し、該カウンタＩが所定値Ｎに達している判断し（ステ
ップＡ４，Ａ５）、達していなければ、回転軸２を（３
６０°／Ｎ）の角度だけ回転させ（ステップＡ６）、ス
テップＡ３の処理にもどる。以下、回転軸２を（３６０
°／Ｎ）の角度だけ回転させながら、各回転位置で基準
円３の半径方向の位置を測定する。First, as shown in FIG. 1, a rotary code plate 1 is temporarily placed on a rotary shaft 2 to which a rotary code plate is attached (step A1). Next, a counter I for counting the number of adjustments is set to "0" (step A2), and the position of the reference circle 3 in the radial direction is measured by the image recognition device 4 (step A3). Then, the counter I is incremented by "1", and it is determined that the counter I has reached the predetermined value N (steps A4 and A5).
(Step A6), and the process returns to Step A3. Hereinafter, the rotating shaft 2 is set to (360
While rotating by an angle of (° / N), the radial position of the reference circle 3 is measured at each rotational position.
【００１６】カウンタＩの値が設定値Ｎに達し、Ｎ回の
測定が終了すると、この測定されたＮ個のデータに基づ
いてフーリエ解析を行う。このフーリエ解析で得られた
周波数成分の内、回転軸２の１回転に１回の成分を求め
る。この成分における最大値から最小値を差し引き振幅
値を求め、最大値となるときの回転角を位相値として求
める（ステップＡ７）。When the value of the counter I reaches the set value N and the measurement of N times is completed, a Fourier analysis is performed based on the measured N pieces of data. Of the frequency components obtained by the Fourier analysis, a component is obtained once per rotation of the rotating shaft 2. The minimum value is subtracted from the maximum value of this component to obtain an amplitude value, and the rotation angle at which the component value reaches the maximum value is obtained as a phase value (step A7).
【００１７】図４は、この基準円３の半径方向の位置を
測定した測定値と、この測定値に基づいてフーリエ解析
により求めた１回転に１回の成分の値を示す波形であ
る。横軸は回転角（位相値）で、縦軸は基準円３の半径
方向の位置を示すものである。波形１０は測定値の波形
である。この測定値１０は基準円３の真円度がゼロでは
ないことに起因する位置ずれをも含むものである。そし
て、この測定値の波形１０の最大値１０ａとそのときの
回転角（位相値）は、基準円３の真円度がゼロではない
ことによる位置誤差や最大値、最小値の測定誤差等を含
むものである。FIG. 4 is a waveform showing a measured value obtained by measuring the position of the reference circle 3 in the radial direction, and a component value per one rotation obtained by Fourier analysis based on the measured value. The horizontal axis indicates the rotation angle (phase value), and the vertical axis indicates the radial position of the reference circle 3. Waveform 10 is the waveform of the measured value. The measured value 10 also includes a displacement caused by the roundness of the reference circle 3 not being zero. The maximum value 10a of the measured value waveform 10 and the rotation angle (phase value) at that time are determined by the position error due to the non-zero roundness of the reference circle 3 and the measurement error of the maximum value and the minimum value. Including.
【００１８】一方、符号２０で示す波形は、フーリエ解
析により求めた１回転に１回の成分の値を示すもので、
滑らかな曲線となっており、この１回転に１回の成分の
波形２０の最大値２０ａとそのときの回転角（位相値）
は、測定誤差や基準円３の真円度がゼロではないことに
よる位置ずれを修正した偏心に伴う最大値と回転角（位
相値）を示しており、この１回転に１回の成分の波形２
０の最大値２０ａにおける回転角（位相値）は偏心方向
を示しており、この波形の最大値と最小値の差の振幅値
は偏心量ｅの２倍の値を示している。On the other hand, the waveform indicated by reference numeral 20 indicates the value of the component once per rotation obtained by Fourier analysis.
It is a smooth curve, and the maximum value 20a of the waveform 20 of the component once per rotation and the rotation angle (phase value) at that time
Indicates the maximum value and the rotation angle (phase value) due to the eccentricity in which the measurement error and the positional deviation due to the non-zero roundness of the reference circle 3 are corrected, and the waveform of the component once per rotation. 2
The rotation angle (phase value) at the maximum value 20a of 0 indicates the eccentric direction, and the amplitude value of the difference between the maximum value and the minimum value of this waveform indicates a value twice the eccentricity e.
【００１９】よって、この最大値が検出されたときの回
転角（位相値）と、最大値と最小値の差の振幅値を求
め、この振幅値が規定値よりも小さいか判断し（ステッ
プＡ８）、既定値以上のときは、最大値となる回転角位
置から回転中心方向にこの振幅値に係数Ｋを乗じた値の
量だけ、直線移動機構５によって回転コード板１を移動
させる（ステップＡ９）。なお、測定値が最大値となる
回転角位置ではなく、最小となる回転角度位置を求め
て、回転中心方向からこの測定値が最小となる回転角度
位置方向に移動させるようにしても実質的に同一であ
る。Therefore, the rotation angle (phase value) when the maximum value is detected and the amplitude value of the difference between the maximum value and the minimum value are obtained, and it is determined whether or not this amplitude value is smaller than a specified value (step A8). If the value is equal to or larger than the predetermined value, the rotary code plate 1 is moved by the linear moving mechanism 5 by the amount obtained by multiplying the amplitude value by the coefficient K in the direction of the rotation center from the rotation angle position where the maximum value is obtained (step A9). ). It should be noted that, instead of the rotational angle position at which the measured value becomes the maximum value, the rotational angle position at which the measured value becomes minimum is obtained, and the measured value is moved from the rotational center direction to the rotational angle position direction at which this measured value becomes minimal. Are identical.
【００２０】偏差量ｅは上記振幅値を１／２倍すること
によって求められるので、この上記係数Ｋの値を「０．
５」として、１回のこの位置調整のプロセスで偏心量を
「０」とすることが理想的であるが、直線移動機構５の
特性に応じ繰り返し回数が最小となるように「１」未満
の数値を設定する。Since the deviation e is obtained by halving the amplitude value, the value of the coefficient K is set to "0.
Ideally, the amount of eccentricity should be set to “0” in one position adjustment process as “5”. Set a numerical value.
【００２１】ステップＡ９からステップＡ２に戻り前述
したステップＡ２からステップＡ９の工程を、求めた振
幅値が既定値より小さくなるまで繰り返し実行する。そ
して、ステップＡ８で振幅値が既定値より小さいと判断
されたときには、この位置調整作業を終了する。Returning from step A9 to step A2, the above-described steps A2 to A9 are repeatedly executed until the obtained amplitude value becomes smaller than a predetermined value. Then, when it is determined in step A8 that the amplitude value is smaller than the predetermined value, the position adjustment operation is completed.
【００２２】上述した実施形態では、回転エンコーダ上
に基準円が設けられ、この基準円を用いて位置調整する
例を説明したが、基準円をもうけずに、位置検出用コー
ドを用いて、この位置調整作業を行うようにしてもよ
い。この場合、位置検出用コードの半径方向の最大端部
位置、最小端部位置、さらにはコードの半径方向の幅の
平均値とによって、位置検出用コードが設けられている
円の半径方向の位置変化を検出するようにすればよい。In the above-described embodiment, an example has been described in which a reference circle is provided on the rotary encoder, and the position is adjusted using the reference circle. However, without using the reference circle, a position detection code is used. The position adjustment work may be performed. In this case, the position of the circle in which the position detection code is provided in the radial direction is determined by the maximum end position and the minimum end position of the position detection code in the radial direction, and further, by the average value of the radial width of the code. What is necessary is just to detect a change.
【００２３】又、上述した実施形態では、回転軸２をを
所定量（３６０°／Ｎ）回転させる毎にその位置で、基
準円の半径方向位置を測定するようにしたが、回転軸を
一定速度で回転させた状態で、所定時間間隔毎に１回転
分、基準円の半径方向位置を測定するようにしてもよ
い。この場合も、実質的に所定量の回転角毎に測定が行
われることになる。In the above-described embodiment, the radial position of the reference circle is measured at each position of rotating the rotating shaft 2 by a predetermined amount (360 ° / N). While rotating at a speed, the radial position of the reference circle may be measured for one rotation at predetermined time intervals. Also in this case, the measurement is performed substantially at every predetermined rotation angle.
【００２４】さらに、図３に示した位置調整のプロセス
は、作業員が手動で実施してもよく、又、このようなプ
ロセスを実行する装置を設け、自動的に実行させるよう
にしてもよい。Further, the position adjustment process shown in FIG. 3 may be manually performed by an operator, or a device for executing such a process may be provided and automatically executed. .
【００２５】又、回転エンコーダを回転軸に取り付けた
後、上述したようにして、測定データをフーリエ解析し
て得られた周波数成分における回転軸２の１回転に１回
の成分の最大値から最小値を差し引き振幅値を求め、こ
の１／２を偏差量とし、又、最大値となるときの回転角
を偏心方向してして求め、この求められた偏差量、偏心
方向に基づいて、該回転エンコーダで検出された回転角
を補正するようにしてもよい。After the rotary encoder is mounted on the rotary shaft, the frequency component obtained by Fourier analysis of the measured data is reduced from the maximum value of the component once per rotation of the rotary shaft 2 to the minimum value as described above. The value is subtracted to obtain an amplitude value, and 1/2 of the value is used as a deviation amount, and the rotation angle at which the maximum value is obtained is obtained in the eccentric direction, and based on the obtained deviation amount and the eccentric direction, The rotation angle detected by the rotation encoder may be corrected.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明は、回転コード板の偏心確認用に
設けた基準円若しくは位置検出用コードを用いて、回転
軸と回転コード板の偏心量を測定する際に、基準円若し
くは位置検出用コードが設けられた円の真円度や最大値
や最小値の測定誤差による影響を受けずに、より正確に
偏心量を測定することができる。回転コード板の位置調
整を容易で正確にかつ短時間で行うことができる。According to the present invention, when measuring the amount of eccentricity between the rotating shaft and the rotating code plate using the reference circle or the position detecting code provided for confirming the eccentricity of the rotating code plate, the reference circle or position is detected. The eccentricity can be measured more accurately without being affected by the roundness of the circle provided with the use code or the measurement error of the maximum value or the minimum value. The position of the rotary code plate can be adjusted easily, accurately and in a short time.
【図１】本発明の一実施形態の回転コード板の位置調整
機構の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a position adjusting mechanism of a rotary code plate according to an embodiment of the present invention.
【図２】同実施形態における画像認識装置が測定する領
域の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a region measured by the image recognition device in the embodiment.
【図３】回転コード板の位置調整の工程の流れ図であ
る。FIG. 3 is a flowchart of a process of adjusting a position of a rotary code plate.
【図４】この基準円の半径方向の位置を測定した測定値
とこの測定値に基づいてフーリエ解析により求めた１回
転に１回の成分の値を示す波形の一実験結果例である。FIG. 4 is an example of a measured value obtained by measuring the position of the reference circle in the radial direction, and an example of an experimental result of a waveform indicating a component value per one rotation obtained by Fourier analysis based on the measured value.
【図５】回転コード板と回転軸の中心が偏心していると
きの検出誤差の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a detection error when the center of the rotating code plate and the center of the rotating shaft are eccentric.
１ 回転コード板 ２ 回転軸 ３ 基準円 ４ 画像処理装置 ５ 直線移動機構 ６ 測定領域 １０ 基準円の半径方向の位置の測定値の波形 １０ａ 測定値の最大値 ２０ フーリエ解析により求めた１回転に１回の成分の
値 ２０ａ フーリエ解析により求めた１回転に１回の成分
の値の最大値DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotation code board 2 Rotation axis 3 Reference circle 4 Image processing device 5 Linear movement mechanism 6 Measurement area 10 Waveform of measurement value of radial position of reference circle 10a Maximum value of measurement value 20 One rotation per rotation obtained by Fourier analysis Component value 20a Maximum value of component value per one rotation obtained by Fourier analysis
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青地 正人 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA17 AA20 BB03 BB16 DD06 JJ00 QQ16 QQ29 QQ44 QQ52 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masato Aochi 3580 Kobaba, Shinobazu-shi, Oshino-mura, Minamitsuru-gun, Yamanashi F-term in FANUC CORPORATION (reference) 2F065 AA17 AA20 BB03 BB16 DD06 JJ00 QQ16 QQ29 QQ44 QQ52
Claims (9)
心と該回転コード板を取りつける回転軸の中心との偏心
を測定する偏心測定方法において、前記回転軸を所定回
転角度毎に、若しくは該回転軸を一定速度で回転させて
所定時間毎に、前記回転コード板上に作成された基準円
の半径方向の位置を前記回転軸の１回転分計測し、該計
測された複数のデータを周波数解析して前記回転コード
板の回転に同期する周波数の振幅値及び位相値を求め、
該振幅値より偏心量を求め、位相値より偏心方向の回転
角を求めることを特徴とする回転コード板の偏心測定方
法。1. An eccentricity measuring method for measuring the eccentricity between the center of a rotary code plate of a rotary encoder and the center of a rotary shaft to which the rotary code plate is attached, wherein the rotary shaft is provided at a predetermined rotation angle or at a predetermined rotation angle. By rotating at a constant speed, every predetermined time, the radial position of the reference circle created on the rotating code plate is measured for one rotation of the rotating shaft, and the measured data is subjected to frequency analysis. Determine the amplitude value and phase value of the frequency synchronized with the rotation of the rotation code plate,
An eccentricity measuring method for a rotary code plate, wherein an eccentricity amount is obtained from the amplitude value, and a rotation angle in an eccentric direction is obtained from a phase value.
とを特徴とする請求項１記載の回転コード板の偏心測定
方法。2. The method according to claim 1, wherein the frequency analysis is a Fourier analysis.
画像認識装置を利用して行うこと特徴とする請求項１又
は請求項２記載の回転コード板の偏心測定方法。3. The measurement of the radial position of the reference circle,
3. The method for measuring eccentricity of a rotary code plate according to claim 1, wherein the method is performed using an image recognition device.
記回転コード板上に作成された基準円の代わりに用いる
請求項１乃至３の内いずれか１項記載の回転コード板の
偏心測定方法。4. The method for measuring the eccentricity of a rotary code plate according to claim 1, wherein a code for detecting a position on the rotary code plate is used instead of a reference circle created on the rotary code plate. .
分の最大値から最小値を差し引いた値として求め、該振
幅値の１／２を偏心量として求めるとともに、前記位相
値は前記１回転に１回の周波数成分の最大値での回転角
度位置として求め、該回転角度位置方向に偏心している
として求める請求項１乃至４の内いずれか１項記載の回
転コード板の偏心測定方法。5. The amplitude width is obtained as a value obtained by subtracting a minimum value from a maximum value of a frequency component once per rotation, and の of the amplitude value is obtained as an eccentric amount. 5. The eccentricity measuring method for a rotary code plate according to claim 1, wherein the eccentricity is determined as a rotation angle position at a maximum value of a frequency component once per rotation, and determined as being eccentric in the rotation angle position direction. .
分の最大値から最小値を差し引いた値として求め、該振
幅値の１／２を偏心量として求めるとともに、前記位相
値は前記１回転に１回の周波数成分の最小値での回転角
度位置として求め、該回転角度位置とは逆方向に偏心し
ているとして求める請求項１乃至４の内いずれか１項記
載の回転コード板の偏心測定方法。6. The amplitude width is obtained as a value obtained by subtracting a minimum value from a maximum value of a frequency component once per rotation, and の of the amplitude value is obtained as an eccentric amount. The rotation code plate according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotation angle position is obtained as a rotation angle position at a minimum value of a frequency component once per rotation, and is determined as being eccentric in a direction opposite to the rotation angle position. Eccentricity measurement method.
記載された回転コード板の偏心測定方法を用いて得られ
た振幅値若しくは偏心量及び位相値に基づき、前記回転
コード板の前記回転軸に対する位置調整を行うことを特
徴とする回転コード板の位置調整方法。7. A method for measuring the eccentricity of a rotary code plate based on an amplitude value or an eccentricity amount and a phase value obtained by using the eccentricity measurement method for a rotary code plate according to claim 1. A position adjustment method for a rotary code plate, wherein the position adjustment with respect to the rotation axis is performed.
の偏心測定方法を用い求めた位相値の回転角度位置から
前記回転コード板の回転中心の方向へ、求められた振幅
値若しくは偏心量に所定係数を乗じた量だけ前記回転コ
ード板を移動されることを特徴とする回転コード板の位
置調整方法。8. An amplitude value or an eccentric amount obtained from a rotation angle position of a phase value obtained by using the method for measuring eccentricity of a rotary code plate according to claim 5 in a direction of a rotation center of said rotary code plate. Wherein the rotary code plate is moved by an amount obtained by multiplying the rotary code plate by a predetermined coefficient.
の偏心測定方法を用い求めた位相値の回転角度位置から
前記回転コード板の回転中心の方向へとは逆方向へ、求
められた振幅値若しくは偏心量に所定係数を乗じた量だ
け前記回転コード板を移動されることを特徴とする回転
コード板の位置調整方法。9. A method of measuring the eccentricity of a rotary code plate according to claim 6, wherein the phase value is determined from the rotational angle position of the phase value in a direction opposite to the direction of the rotation center of the rotary code plate. A method for adjusting the position of a rotary code plate, wherein the rotary code plate is moved by an amount obtained by multiplying an amplitude value or an eccentric amount by a predetermined coefficient.
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|---|---|---|---|
| JP2001164292A JP2002357409A (en) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | Eccentricity measuring method and position adjusting method of rotary code disc |
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|---|---|
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