JP2602908B2 - 回転角度検出装置 - Google Patents
回転角度検出装置Info
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- JP2602908B2 JP2602908B2 JP18822588A JP18822588A JP2602908B2 JP 2602908 B2 JP2602908 B2 JP 2602908B2 JP 18822588 A JP18822588 A JP 18822588A JP 18822588 A JP18822588 A JP 18822588A JP 2602908 B2 JP2602908 B2 JP 2602908B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、例えば宇宙用のマニピュレータの関節機
構等の回転体の2回転未満の絶対角度(回転角度)を検
出するのに用いる回転角度検出装置に関する。
構等の回転体の2回転未満の絶対角度(回転角度)を検
出するのに用いる回転角度検出装置に関する。
(従来の技術) 従来より、この種の回転角度検出装置としては、いわ
ゆる摺動式の多回転ポテンショメータの如き摺動式と減
速機構を用いた減速方式が知られている。
ゆる摺動式の多回転ポテンショメータの如き摺動式と減
速機構を用いた減速方式が知られている。
第4図はこのような摺動式の回転角度検出装置を示す
もので、マニピュレータの関節機構等の被検出用の回転
体1の周囲部に対して抵抗体2をヘリカルのらせん状に
形成し、この低抗体2上に摺動子3を摺接するように対
向配置する。そして、2回転未満の絶対角度は、回転体
1が回転駆動されると、その摺動子3が抵抗体2上を摺
動して、その電位を変化を計測して回転角度が検出され
る。
もので、マニピュレータの関節機構等の被検出用の回転
体1の周囲部に対して抵抗体2をヘリカルのらせん状に
形成し、この低抗体2上に摺動子3を摺接するように対
向配置する。そして、2回転未満の絶対角度は、回転体
1が回転駆動されると、その摺動子3が抵抗体2上を摺
動して、その電位を変化を計測して回転角度が検出され
る。
ところが、上記回転角度検出装置では、その摺動子3
と抵抗体2の摺動を正確に行なうように形成しないと高
精度な検出が困難な構成のために、信頼性の高い検出が
要求される箇所への適用が困難であるという問題を有し
ていた。
と抵抗体2の摺動を正確に行なうように形成しないと高
精度な検出が困難な構成のために、信頼性の高い検出が
要求される箇所への適用が困難であるという問題を有し
ていた。
第5図は上記減速方式の回転角度検出装置を示すもの
で、回転体1の出力軸1aに減速機構4を設け、この減速
機構4の低速側に1回転検出用の回転角度検出センサ5
を設ける。そして、回転体1の2回転未満の絶対角度を
検出する場合は、回転体1の2回転分を減速機構4を介
して回転角度検出センサ5で1回転分として回転角度が
検出される。
で、回転体1の出力軸1aに減速機構4を設け、この減速
機構4の低速側に1回転検出用の回転角度検出センサ5
を設ける。そして、回転体1の2回転未満の絶対角度を
検出する場合は、回転体1の2回転分を減速機構4を介
して回転角度検出センサ5で1回転分として回転角度が
検出される。
しかしながら、上記回転角度検出装置では、その構成
上、複雑な減速機構4が必要となり、その取扱いが面倒
であると共に、減速機構4のいわゆる遊びにより、2回
転未満の絶対角度を高精度に検出するのが困難で、同様
に信頼性の要求される箇所へ適用が困難であるという問
題を有する。
上、複雑な減速機構4が必要となり、その取扱いが面倒
であると共に、減速機構4のいわゆる遊びにより、2回
転未満の絶対角度を高精度に検出するのが困難で、同様
に信頼性の要求される箇所へ適用が困難であるという問
題を有する。
(発明が解決しようとする課題) 以上述べたように、従来の回転角度検出装置では、2
回転未満の絶対角度を高精度に検出するのが困難で、信
頼性が低いという問題を有していた。
回転未満の絶対角度を高精度に検出するのが困難で、信
頼性が低いという問題を有していた。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易
な構成で、かつ、2回転未満の絶対角度を高精度に検出
し得るようにして、信頼性の向上を図った回転角度検出
装置を提供することを目的とする。
な構成で、かつ、2回転未満の絶対角度を高精度に検出
し得るようにして、信頼性の向上を図った回転角度検出
装置を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は回転体の1回転分の回転角を検出する回転
角度センサと、前記回転体に支持され、第1及び第2の
領域が連通された案内部を有した案内部材と、この案内
部材の案内部に案内自在に係合され前記回転体の1回転
目で前記第1の領域に位置する第1の位置を司り、前記
回転体の2回転目で前記第2の領域に位置する第2の位
置を司る検出部を有した切換スイッチと、前記回転角度
検出センサの検出信号と前記切換スイッチの出力信号よ
り前記回転体の2回転未満の絶対角を検出する信号処理
手段とを備え、前記切換スイッチの検出部の第1の位置
から第2の位置への切換領域を前記第1の領域内に設定
するように構成したものである。
角度センサと、前記回転体に支持され、第1及び第2の
領域が連通された案内部を有した案内部材と、この案内
部材の案内部に案内自在に係合され前記回転体の1回転
目で前記第1の領域に位置する第1の位置を司り、前記
回転体の2回転目で前記第2の領域に位置する第2の位
置を司る検出部を有した切換スイッチと、前記回転角度
検出センサの検出信号と前記切換スイッチの出力信号よ
り前記回転体の2回転未満の絶対角を検出する信号処理
手段とを備え、前記切換スイッチの検出部の第1の位置
から第2の位置への切換領域を前記第1の領域内に設定
するように構成したものである。
(作用) 上記構成によれば、回転体の絶対角度は、切換スイッ
チの検出部の第1及び第2の位置に応じて1回転目、2
回転目が検出され、この切換スイッチの出力信号と回転
角度検出センサの検出信号より検出される。従って、常
に回転角度検出センサの精度で2回転未満の絶対角度を
検出することができることにより、信頼度の高い高精度
な検出が実現される。
チの検出部の第1及び第2の位置に応じて1回転目、2
回転目が検出され、この切換スイッチの出力信号と回転
角度検出センサの検出信号より検出される。従って、常
に回転角度検出センサの精度で2回転未満の絶対角度を
検出することができることにより、信頼度の高い高精度
な検出が実現される。
(実施例) 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第1図はこの発明の一実施例に係る回転角度検出装置
を示すもので、図示しない回転体の出力軸10には1回転
角度検出用の回転角度検出センサ11が取着される。ま
た、出力軸10には案内部材12が嵌着される。この案内部
材12は、上記回転体(図示せず)の1回転目に対応され
る第1の領域Xと2回転目に対応される第2の領域Yが
連通された螺旋状の案内部12aが形成されており(第2
図参照)、この案内部12aには切換スイッチ13の検出部1
3aが矢印方向に案内自在に係合される。この切換スイッ
チ13は、例えば上記回転角度検出センサ11に支持され、
その出力端は上記回転角度検出センサ11の信号出力端の
接続された信号処理部14に接続される。
を示すもので、図示しない回転体の出力軸10には1回転
角度検出用の回転角度検出センサ11が取着される。ま
た、出力軸10には案内部材12が嵌着される。この案内部
材12は、上記回転体(図示せず)の1回転目に対応され
る第1の領域Xと2回転目に対応される第2の領域Yが
連通された螺旋状の案内部12aが形成されており(第2
図参照)、この案内部12aには切換スイッチ13の検出部1
3aが矢印方向に案内自在に係合される。この切換スイッ
チ13は、例えば上記回転角度検出センサ11に支持され、
その出力端は上記回転角度検出センサ11の信号出力端の
接続された信号処理部14に接続される。
上記構成において、上記回転体(図示せず)の回転角
度は、出力軸10が回転駆動されると、案内部材12が回転
され、これにともなって切換スイッチ13の検出部13aが
第1の領域Xあるいは第2の領域Yに位置する第1及び
第2の位置に切換設定される。この切換スイッチ13は、
その検出部13aの第1の位置で出力信号Sが0となり、
第2の位置で出力信号Sが1に切換えられて各出力信号
Sを信号処理部14に出力する。同時に、回転角度検出セ
ンサ11は角度信号Aを信号処理回路14に出力する。ここ
で、この信号処理回路14は、第3図に示すように、ステ
ップS1で角度信号Aが入力すると、ステップS2で予め設
定された切換角度αと比較し、角度信号A<切換角度α
を検出すると、ステップS3でΘ=A+360゜×出力信号
Sを演算して1回転〜2回転未満の回転角度Θを検出し
て終了する。
度は、出力軸10が回転駆動されると、案内部材12が回転
され、これにともなって切換スイッチ13の検出部13aが
第1の領域Xあるいは第2の領域Yに位置する第1及び
第2の位置に切換設定される。この切換スイッチ13は、
その検出部13aの第1の位置で出力信号Sが0となり、
第2の位置で出力信号Sが1に切換えられて各出力信号
Sを信号処理部14に出力する。同時に、回転角度検出セ
ンサ11は角度信号Aを信号処理回路14に出力する。ここ
で、この信号処理回路14は、第3図に示すように、ステ
ップS1で角度信号Aが入力すると、ステップS2で予め設
定された切換角度αと比較し、角度信号A<切換角度α
を検出すると、ステップS3でΘ=A+360゜×出力信号
Sを演算して1回転〜2回転未満の回転角度Θを検出し
て終了する。
また、ステップS3で切換角度αが角度信号A<切換角
度αに該当しない場合には、ステップS4に移って回転角
度Θ=角度信号Aとして0〜1回転未満の回転角度Θを
検出して終了する。
度αに該当しない場合には、ステップS4に移って回転角
度Θ=角度信号Aとして0〜1回転未満の回転角度Θを
検出して終了する。
なお、上記切換角度αは、第2図に示すように、案内
部材12の案内部12aの第1の領域X内に位置される切換
領域の下限角度値で、α+360゜>Θmaxの条件下で適宜
に設定される定数である。
部材12の案内部12aの第1の領域X内に位置される切換
領域の下限角度値で、α+360゜>Θmaxの条件下で適宜
に設定される定数である。
このように、上記回転角度検出装置は、回転角度検出
センサ11と共に、検出部13aの司る第1及び第2の位置
に応じて回転体(図示せず)の1回転目、2回転目を検
出する切換スイッチ13を設けて、その第1の位置から第
2の位置への切換領域を案内部材12の第1の領域X内に
設定し、この切換スイッチ13の出力信号Sと回転角度検
出センサ11の検出信号Aより回転角度Θを検出するよう
に構成したことにより、従来のような0〜2回転未満の
回転角度の検出と異なり、常に回転角度検出センサ11の
精度で2回転未満の絶対角度を検出することができるた
めに、可及的に信頼度の高い高精度な検出が実現され
る。
センサ11と共に、検出部13aの司る第1及び第2の位置
に応じて回転体(図示せず)の1回転目、2回転目を検
出する切換スイッチ13を設けて、その第1の位置から第
2の位置への切換領域を案内部材12の第1の領域X内に
設定し、この切換スイッチ13の出力信号Sと回転角度検
出センサ11の検出信号Aより回転角度Θを検出するよう
に構成したことにより、従来のような0〜2回転未満の
回転角度の検出と異なり、常に回転角度検出センサ11の
精度で2回転未満の絶対角度を検出することができるた
めに、可及的に信頼度の高い高精度な検出が実現され
る。
また、切換スイッチ13の検出部13aの第1の位置から
第2の位置への切換領域が第1の領域X内に設定されて
おり、第2の領域Y内に対応する角度範囲が存在しない
ことにより(α+360゜>Θmax)、切換スイッチ13の設
計を含む取扱いが簡便に実現することができる。
第2の位置への切換領域が第1の領域X内に設定されて
おり、第2の領域Y内に対応する角度範囲が存在しない
ことにより(α+360゜>Θmax)、切換スイッチ13の設
計を含む取扱いが簡便に実現することができる。
なお、上記実施例では、案内部材12の案内部12aを出
力軸方向に形成して、切換スイッチ13の検出部13aを出
力軸方向に案内するように構成した場合で説明したが、
これに限ることなく、切換スイッチ13の検出部13aを回
転体の回転にともなって出力軸10と略直交する方向に案
内するように構成することも可能である。よって、この
発明は上記実施例に限ることなく、その他、この発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは
勿論のことである。
力軸方向に形成して、切換スイッチ13の検出部13aを出
力軸方向に案内するように構成した場合で説明したが、
これに限ることなく、切換スイッチ13の検出部13aを回
転体の回転にともなって出力軸10と略直交する方向に案
内するように構成することも可能である。よって、この
発明は上記実施例に限ることなく、その他、この発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは
勿論のことである。
[発明の効果] 以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成
で、かつ、2回転未満の絶対角度を高精度に検出し得る
ようにして、信頼性の向上を図った回転角度検出装置を
提供することができる。
で、かつ、2回転未満の絶対角度を高精度に検出し得る
ようにして、信頼性の向上を図った回転角度検出装置を
提供することができる。
第1図はこの発明の一実施例に係る回転角度検出装置を
示す構成図、第2図は第1図の詳細を説明するために示
した図、第3図は第1図の動作を説明するために示した
フローチャート、第4図及び第5図はそれぞれ従来の回
転角度検出装置を示す構成図である。 10……出力軸、11……回転角度検出センサ、12……案内
部材、12a……案内部、13……切換スイッチ、13a……検
出部、14……信号処理部。
示す構成図、第2図は第1図の詳細を説明するために示
した図、第3図は第1図の動作を説明するために示した
フローチャート、第4図及び第5図はそれぞれ従来の回
転角度検出装置を示す構成図である。 10……出力軸、11……回転角度検出センサ、12……案内
部材、12a……案内部、13……切換スイッチ、13a……検
出部、14……信号処理部。
Claims (1)
- 【請求項1】回転体の1回転分の回転角を検出する回転
角度センサと、前記回転体に支持され、第1及び第2の
領域が連通された案内部を有した案内部材と、この案内
部材の案内部に案内自在に係合され前記回転体の1回転
目で前記第1の領域に位置する第1の位置を司り、前記
回転体の2回転目で前記第2の領域に位置する第2の位
置を司る検出部を有した切換スイッチと、前記回転角度
検出センサの検出信号と前記切換スイッチの出力信号よ
り前記回転体の2回転未満の絶対角を検出する信号処理
手段とを具備し、前記切換スイッチの検出部の第1の位
置から第2の位置への切換領域を前記第1の領域内に設
定したことを特徴とする回転角度検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18822588A JP2602908B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 回転角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18822588A JP2602908B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 回転角度検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0238921A JPH0238921A (ja) | 1990-02-08 |
JP2602908B2 true JP2602908B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=16219967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18822588A Expired - Fee Related JP2602908B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 回転角度検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2602908B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4901579B2 (ja) * | 2007-05-21 | 2012-03-21 | 株式会社東芝 | 角度検出装置 |
GB2540599B (en) * | 2015-07-22 | 2021-04-14 | Cmr Surgical Ltd | Rotary encoder. |
-
1988
- 1988-07-29 JP JP18822588A patent/JP2602908B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0238921A (ja) | 1990-02-08 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |