JP2009103502A - Zero point detection method using relative angle sensor - Google Patents
Zero point detection method using relative angle sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009103502A JP2009103502A JP2007273832A JP2007273832A JP2009103502A JP 2009103502 A JP2009103502 A JP 2009103502A JP 2007273832 A JP2007273832 A JP 2007273832A JP 2007273832 A JP2007273832 A JP 2007273832A JP 2009103502 A JP2009103502 A JP 2009103502A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hall element
- angle sensor
- zero point
- rotating shaft
- relative angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
本発明は、相対角度センサを用いたゼロ点検出方法に関し、特に、駆動装置の絶対角度制御を行う場合、絶対角度センサを用いることなく、相対角度センサとホール素子及び半円周型遮蔽板を用いて回転軸の高精度なゼロ点検出を行うための新規な改良に関する。 The present invention relates to a zero point detection method using a relative angle sensor, and in particular, when performing absolute angle control of a drive device, the relative angle sensor, Hall element, and semicircular shielding plate are used without using the absolute angle sensor. The present invention relates to a novel improvement for performing high-precision zero-point detection of a rotating shaft.
従来、用いられていたこの種の相対角度センサを用いたゼロ点検出方法としては、特に、特許出願等を行っていないため、特許文献等を開示していないが、一般的なハードウェア構成として、例えば、図3で示される構成を挙げることができる。
すなわち、図3において符号1で示されるものは、回転駆動装置2の回転軸であり、この回転軸1には絶対角度センサ3が設けられている。
As a zero point detection method using this type of relative angle sensor that has been used in the past, in particular, since no patent application has been filed, patent documents are not disclosed, but as a general hardware configuration For example, the structure shown by FIG. 3 can be mentioned.
That is, what is indicated by reference numeral 1 in FIG. 3 is a rotating shaft of the
前記絶対角度センサ3の絶対角度信号3aは、制御基板等を有する制御部4に入力されており、前記回転軸1のゼロ点位置は、前記絶対角度センサ3のゼロ位置によって検出されるように構成されている。
従って、前述の従来構成においては、絶対角度センサ3のゼロ点位置を検出して用いることにより、回転軸1のゼロ位置を検出していた。
The
Therefore, in the above-described conventional configuration, the zero position of the rotating shaft 1 is detected by detecting and using the zero point position of the
従来のゼロ点検出方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、絶対角度センサであるアブソリュートエンコーダ及びレゾルバ等が用いられる場合は、これらの角度センサから容易にゼロ点位置を検出することができるが、これらの角度センサを用いることができない場合には、絶対角度制御を行うことができず、相対角度センサを用いたような場合でも、絶対角度制御を行うことができるようにすることが要望されていた。
Since the conventional zero point detection method is configured as described above, the following problems exist.
That is, when absolute encoders and resolvers that are absolute angle sensors are used, the zero point position can be easily detected from these angle sensors, but when these angle sensors cannot be used, There has been a demand for enabling absolute angle control even when a relative angle sensor cannot be used because angle control cannot be performed.
本発明による相対角度センサを用いたゼロ点検出方法は、回転駆動装置により両方向に360度以下の有限角のみ回転する回転軸に接続された相対角度センサと、前記回転軸に対向して設けられた固定部に設けられ前記回転軸の全周に対して180度範囲に位置する半円周型遮蔽板と、前記回転軸に設けられ前記半円周型遮蔽板と対向するホール素子と、前記相対角度センサからの角度信号及び前記ホール素子からの検出信号を処理するための制御部と、を用い、前記半円周型遮蔽板の一端部を、前記ホール素子が検出するゼロ点位置とし、前記ゼロ点位置から時計回りの180度範囲を前記回転軸が回転する+(プラス)方向とすると共に、反時計回りの180度範囲を前記回転軸が回転する−(マイナス)方向とし、前記回転駆動装置に電源投入時、前記ホール素子からの検出信号に基づき前記ホール素子が前記+方向側に位置する場合は前記−方向側へ移動させ、さらに前記−方向側から+方向側へ回転させて前記ホール素子の検出信号がオンとなった後、前記相対角度センサからの角度信号の最初のZ相信号又はB相信号のHレベルでのA相信号の立ち上りエッジを基点としてアップ/ダウンのカウントを開始し、このカウントによるカウント値を前記回転軸の角度情報として用いる方法である。 A zero point detection method using a relative angle sensor according to the present invention is provided so as to be opposed to a rotation angle and a relative angle sensor connected to a rotation shaft that rotates only a finite angle of 360 degrees or less in both directions. A semicircular shielding plate provided in the fixed portion and located in a range of 180 degrees with respect to the entire circumference of the rotating shaft, a hall element provided on the rotating shaft and facing the semicircular shielding plate, A control unit for processing an angle signal from a relative angle sensor and a detection signal from the Hall element, and one end of the semicircular shielding plate as a zero point position detected by the Hall element, The range of 180 degrees clockwise from the zero point position is defined as a + (plus) direction in which the rotating shaft rotates, and the range of 180 degrees counterclockwise is defined as a-(minus) direction in which the rotating shaft rotates. To the drive When the source is turned on, if the Hall element is located on the + direction side based on a detection signal from the Hall element, the Hall element is moved to the − direction side, and further rotated from the − direction side to the + direction side. After the detection signal is turned on, up / down counting is started from the rising edge of the first A phase signal at the H level of the first Z phase signal or B phase signal of the angle signal from the relative angle sensor. In this method, the count value obtained by this count is used as angle information of the rotating shaft.
本発明による相対角度センサを用いたゼロ点検出方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、電源投入時、ホール素子が+方向側に位置する場合は−方向側へ移動させ、回転軸のホール素子を−方向側から+方向側へ回転させてホール素子の検出信号がオンとなった後、角度信号の最初のZ相信号又はB相信号のHレベルでのA相信号の立ち上りエッジを基点としてアップ/ダウンのカウントを開始し、このカウントによるカウント値を角度情報として用いるため、絶対角度センサを用いることなく、相対角度センサを用いた場合でも容易に高精度のゼロ点位置検出を行うことができる。
Since the zero point detection method using the relative angle sensor according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
In other words, when the Hall element is located on the + direction side when the power is turned on, the Hall element is moved to the − direction side, and the Hall element of the rotating shaft is rotated from the − direction side to the + direction side to turn on the detection signal of the Hall element After that, the up / down counting is started from the rising edge of the A phase signal at the H level of the first Z phase signal or B phase signal of the angle signal, and the count value by this count is used as angle information. Even if a relative angle sensor is used without using an absolute angle sensor, it is possible to easily detect the zero point position with high accuracy.
本発明は、駆動装置の絶対角度制御を行う場合、絶対角度センサを用いることなく、相対角度センサと半円周型遮蔽板及びホール素子を用いて高精度なゼロ点検出を行うことができる相対角度センサを用いたゼロ点検出方法を提供することを目的とする。 In the present invention, when absolute angle control of a driving device is performed, a relative zero sensor can be detected with high accuracy using a relative angle sensor, a semicircular shielding plate, and a Hall element without using an absolute angle sensor. An object of the present invention is to provide a zero point detection method using an angle sensor.
以下、図面と共に本発明による相対角度センサを用いたゼロ点検出方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。
図1において符号1で示されるものは、回転駆動装置2は両方向に360度以下の有限角のみ回転する回転軸であり、この回転軸1には、インクリメンタルエンコーダからなる相対角度センサ3が設けられている。
尚、この相対角度センサ3の固定側は、図2に示されるように、前記回転駆動装置2に対して対向配置された固定部2Aに固定されている。
Hereinafter, preferred embodiments of a zero point detection method using a relative angle sensor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the same code | symbol is demonstrated to the part which is the same as that of a prior art example, or an equivalent part.
In FIG. 1, the reference numeral 1 indicates that the
Note that the fixed side of the
前記回転軸1には、回転軸1のゼロ点位置10(後述の半円周型遮蔽板11の一端11aと一致)から+(プラス)方向20に180度の区間に半円型、円弧状等の半円周型からなる半円周型遮蔽板11が取付けられている。
前記固定部2Aの端面には、磁性材料からなる前記半円周型遮蔽板11が設けられ、前記回転軸1の前記半円周型遮蔽板11に対向する端面1aにはホール素子12が設けられ、前記ホール素子12が半円周型遮蔽板11の一端11aを検出することにより前記ゼロ位置10を検出することができるように構成されている。
尚、ゼロ点位置10は、前記相対角度センサ3のインクリメンタルエンコーダでZ相信号がある場合はこれを使用することができる。
The rotary shaft 1 is semicircular and arcuate in a section of 180 degrees in the + (plus)
The semicircular shielding plate 11 made of a magnetic material is provided on the end surface of the fixed portion 2A, and the
The zero point position 10 can be used when there is a Z-phase signal in the incremental encoder of the
次に、前述の構成において、電源を投入した場合、インクリメンタルエンコーダからなる相対角度センサ3では、回転軸1がどの方向を向いているか判別できないが、前記ホール素子12の情報から前記方向の判別が可能となる。
すなわち、前記ホール素子12によって前記半円周型遮蔽板11の端部のゼロ点位置10を検出する場合、図1において、前記ゼロ点位置10から時計回りの180度範囲を前記回転軸1が回転する+(プラス)方向(すなわち、CW方向)20とすると共に、反時計回りの180度範囲を前記回転軸1が回転する−(マイナス)方向(すなわち、CCW方向)30とする。
Next, in the above-described configuration, when the power is turned on, the
That is, when the zero point position 10 at the end of the semicircular shielding plate 11 is detected by the
前記回転駆動装置2に電源を投入する時、図2のタイミングチャートのように、前記ホール素子12からの検出信号12aにより、前記ホール素子12が前記+方向20側に位置する場合は、前記−方向30側へ移動させ、前記ホール素子12を前記−方向30側から+方向20側へ回転させて前記ホール素子12の検出信号12aがオンとなった後、前記相対角度センサ3からの角度信号3aの最初のZ相信号3Z又はB相信号3BのHレベルでのA相信号3Aの立ち上りエッジ3Aaを基点として前記制御部4のカウンタ(図示せず)がアップ/ダウンのカウントを開始し、このカウントによるカウント値を前記回転軸1の角度情報として用いることができる。
すなわち、前記A相信号3Aの立ち上りエッジ3Aaを回転軸1のゼロ点設定位置とすることができる。
従って、前記カウント値を角度情報として使用することで、前記回転軸1のゼロ位置基準(すなわち、前記立ち上りエッジ3Aa)の角度制御が可能となる。
When the
That is, the rising edge 3Aa of the A phase signal 3A can be set as the zero point setting position of the rotary shaft 1.
Therefore, by using the count value as angle information, the angle control of the zero position reference (that is, the rising edge 3Aa) of the rotating shaft 1 can be performed.
1 回転軸
2 回転駆動装置
3 相対角度センサ(インクリメンタルエンコーダ)
3a 角度信号
4 制御部
10 ゼロ点位置
11 半円周型遮蔽板
12 ホール素子
20 +方向(プラス方向)
30 −方向(マイナス方向)
12a 検出信号
3Z Z相信号
3A A相信号
3B B相信号
3Aa 立ち上りエッジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
30-direction (minus direction)
Claims (1)
前記半円周型遮蔽板(11)の一端(11a)を、前記ホール素子(12)が検出するゼロ点位置(10)とし、前記ゼロ点位置(10)から時計回りの180度範囲を前記回転軸(1)が回転する+(プラス)方向とすると共に、反時計回りの180度範囲を前記回転軸(1)が回転する−(マイナス)方向とし、
前記回転駆動装置(2)に電源投入時、前記ホール素子(12)からの検出信号(12a)に基づき前記ホール素子(12)が前記+方向(20)側に位置する場合は前記−方向(30)側へ移動させ、さらに前記−方向(30)側から+方向(20)側へ回転させて前記ホール素子(12)の検出信号(12a)がオンとなった後、前記相対角度センサ(3)からの角度信号(3a)の最初のZ相信号(3Z)又はB相信号(3B)のHレベルでのA相信号(3A)の立ち上りエッジ(3Aa)を基点としてアップ/ダウンのカウントを開始し、このカウントによるカウント値を前記回転軸(1)の角度情報として用いることを特徴とする相対角度センサを用いたゼロ点検出方法。 A relative angle sensor (3) connected to a rotating shaft (1) that rotates only a finite angle of 360 degrees or less in both directions by a rotation driving device (2), and a fixed portion provided facing the rotating shaft (1) A semicircular shielding plate (11) provided in (2A) and located in a range of 180 degrees with respect to the entire circumference of the rotating shaft (1); and the semicircular shielding provided in the rotating shaft (1). Hall element (12) facing the plate (11), and a control unit for processing the angle signal (3a) from the relative angle sensor (3) and the detection signal (12a) from the Hall element (12) ( 4) and
One end (11a) of the semicircular shielding plate (11) is a zero point position (10) detected by the Hall element (12), and a clockwise 180 degree range from the zero point position (10) is The rotation axis (1) rotates in the + (plus) direction, and the counterclockwise 180 degree range is defined as the-(minus) direction in which the rotation shaft (1) rotates.
When turning on the rotary drive device (2), when the Hall element (12) is positioned on the + direction (20) side based on the detection signal (12a) from the Hall element (12), the-direction ( 30) side, and further rotated from the − direction (30) side to the + direction (20) side to turn on the detection signal (12a) of the Hall element (12), and then the relative angle sensor ( Counting up / down from the rising edge (3Aa) of the A phase signal (3A) at the H level of the first Z phase signal (3Z) or B phase signal (3B) of the angle signal (3a) from 3) A zero point detection method using a relative angle sensor, wherein the count value based on this count is used as angle information of the rotating shaft (1).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007273832A JP2009103502A (en) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | Zero point detection method using relative angle sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007273832A JP2009103502A (en) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | Zero point detection method using relative angle sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009103502A true JP2009103502A (en) | 2009-05-14 |
Family
ID=40705317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007273832A Pending JP2009103502A (en) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | Zero point detection method using relative angle sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009103502A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107272573A (en) * | 2016-04-06 | 2017-10-20 | 上海气焊机厂有限公司 | Automatically controlled stopping means and automatically controlled limit method and automatically controlled back to zero method |
CN115493396A (en) * | 2022-10-08 | 2022-12-20 | 广东光信机械有限公司 | Winding type baking equipment |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07324945A (en) * | 1994-05-30 | 1995-12-12 | Nakata Sekkei Kogyo:Kk | Position detection apparatus |
JPH08261795A (en) * | 1995-03-17 | 1996-10-11 | Yaskawa Electric Corp | Method for detecting reference position of encoder |
-
2007
- 2007-10-22 JP JP2007273832A patent/JP2009103502A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07324945A (en) * | 1994-05-30 | 1995-12-12 | Nakata Sekkei Kogyo:Kk | Position detection apparatus |
JPH08261795A (en) * | 1995-03-17 | 1996-10-11 | Yaskawa Electric Corp | Method for detecting reference position of encoder |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107272573A (en) * | 2016-04-06 | 2017-10-20 | 上海气焊机厂有限公司 | Automatically controlled stopping means and automatically controlled limit method and automatically controlled back to zero method |
CN107272573B (en) * | 2016-04-06 | 2024-01-05 | 上海气焊机厂有限公司 | Electric control limiting device, electric control limiting method and electric control zeroing method |
CN115493396A (en) * | 2022-10-08 | 2022-12-20 | 广东光信机械有限公司 | Winding type baking equipment |
CN115493396B (en) * | 2022-10-08 | 2024-01-09 | 广东光信机械有限公司 | Winding type baking equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2564165B1 (en) | Absolute encoder | |
JP5480967B2 (en) | Multi-period absolute position detector | |
CN108592956B (en) | Rotary encoder and absolute angle position detection method thereof | |
US8368392B2 (en) | Magnetic encoder and method of detecting absolute rotational position | |
JP4987073B2 (en) | Absolute rotation position detection method | |
WO2014008728A1 (en) | Device and method for detecting multi-turn absolute rotation angle | |
JP2006220530A (en) | Device for detecting absolute angle of rotation | |
US6914543B2 (en) | Method for initializing position with an encoder | |
WO2006085569A1 (en) | Rotation angle detection device and rotation angle correction method | |
JP2017058256A (en) | Rotary encoder and absolute angle position detection method of rotary encoder | |
JP2018132360A (en) | Rotary encoder and method of detecting absolute angular position thereof | |
JP2006220529A (en) | Detection device for absolute angle of rotation and torque | |
JP5111200B2 (en) | Multi-turn type absolute encoder | |
JP2007333520A (en) | Rotation angle detector | |
JP2009103502A (en) | Zero point detection method using relative angle sensor | |
JP6006069B2 (en) | Encoder and encoder error detection method | |
JP2001050774A (en) | Sine cosine output sensor and servo motor using it | |
JPH0662322U (en) | Absolute encoder device | |
CN112665531B (en) | Multi-pair-level rotation-transformation coordinate transformation angle solving method | |
JP2004264136A (en) | Position detector | |
JP4897955B2 (en) | Rotation angle detector | |
JP5294378B2 (en) | Absolute linear encoder and actuator | |
JP4193203B2 (en) | Multi-rotation amount detection device, multi-rotation amount detection method, and servo motor with multi-rotation amount detection device | |
JP2020003221A (en) | Rotation angle detection device | |
JP2006197684A (en) | Brushless motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20100929 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120410 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120814 |