JP6594330B2 - 回転角センサ - Google Patents
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Description
欧州特許出願公開第0413180号明細書には、伝動装置を介して結合された2つの回転可能なディスクを備える回転センサが開示されている。第1のディスクは、共に回転するマークを有しており、第2のディスクは、共に回転するスパイラル状の参照走査フィールドを有している。第1のディスクが全回転する毎に、参照信号が発生させられる。更に、両ディスクの回転時に、両ディスクは、マークと参照走査フィールドとが交差する位置に達する。この瞬間をセンサが検出して、別の参照信号を発生させる。両参照信号に基づいて、第1のディスクの絶対的な角度測定値を求めることができる。
欧州特許出願公開第0201106号明細書の文献には、伝動装置を介して結合された2つの軸を備える回転センサが開示されており、前記軸はそれぞれ、共に回転するマークを有している。両マークを同時に解析することにより、両軸の唯一の出力位置において、一致インデックス信号が生ぜしめられる。前記出力位置には、伝動装置伝達比に相応して、入力軸が16周全回転して初めて再到達する。16回転する間に生じる両軸の別の回転角一致は、検出され得ない。
2 マーク
3 マーク
4 マーク
5 マーク
6 磁石
7 磁石
8 センサ
9 センサ
10 増分センサ
11 センサ
12 マーク
13 マーク
14 センサ
15 増分センサ
16 導体路
17 導体路
18 導体路
19 周期
20 ケーシング
21 軸
22 円盤
23 モータ
24 軸
25 評価ユニット
26 受信器
27 太陽歯車
28 キャリヤ
29 遊星歯車
30 リングギヤ
31 伝動装置
32 ウェーブジェネレータ
33 フレックススプライン
40 未知の角度位置
41 通過信号
42 一致信号
44 未知の角度位置
45 一致信号
46 通過信号
47 基準位置
100 ロボット
101 基部
102 アングル部材
103 下腕部
104 アングル部材
105 上腕部
106 アングル部材
107 器具
108 アングル部材
109 エンドエフェクタ
110 軸線
Claims (15)
- 第1の軸(24)の角度位置を検出するための回転角センサ(1)であって、前記第1の軸(24)と共に回転可能な第1のマーク(5)と、前記第1の軸(24)に対して一定の比率で回転する第2の軸(21)と、該第2の軸(21)と共に回転可能な第2のマーク(3)と、前記第2の軸(21)の角度位置を検出する手段と、前記第1のマーク(5)と前記第2のマーク(3)との回転角一致を検出する手段とを備えている回転角センサ(1)において、
前記第1のマーク(5)と前記第2のマーク(3)のうち、一方(5)はセンサ(9)であり、且つ他方(3)は前記センサ(9)により検出可能であることを特徴とする、第1の軸の角度位置を検出するための回転角センサ。 - 前記第1のマーク(5)と前記第2のマーク(3)のうち、それぞれ一方は磁石(7)であり、且つ他方は磁界センサ(9)である、請求項1記載の回転角センサ。
- 前記第2の軸(21)の角度位置を検出する手段には、前記第2の軸(21)と共に回転可能な第3のマーク(2)、位置固定の第4のマーク(4)、及び前記第3のマーク(2)の、前記第4のマーク(4)の周辺通過を検出する手段(25)が含まれている、請求項1又は2記載の回転角センサ。
- 前記第3のマーク(2)と前記第4のマーク(4)のうち、一方(4)はセンサ(8)であり且つ他方(2)は前記センサ(8)により検出可能であり、前記センサ(8)の出力は、前記第2の軸(21)の回転角の周期関数であり、該周期関数の基本周期は、前記第2の軸(21)の1回転に相当する、請求項3記載の回転角センサ。
- 前記第2の軸の角度位置を検出する手段は、絶対値センサを有している、請求項1又は2記載の回転角センサ。
- 前記第1の軸(24)と前記第2の軸(21)とは、伝動装置(31)を介して回転結合されている、請求項1から5までのいずれか1項記載の回転角センサ。
- 前記伝動装置(31)は、形状接続的な伝動装置である、請求項6記載の回転角センサ。
- 前記伝動装置(31)は、減速伝動装置である、請求項6又は7記載の回転角センサ。
- 前記伝動装置(31)は、リングギヤ伝動装置である、請求項6から8までのいずれか1項記載の回転角センサ。
- 前記軸(21,24)は、それぞれ同軸的に位置合わせされていて、互いに向かい合う端面を有しており、これらの端面にはそれぞれ、前記第1のマーク(5)及び前記第2のマーク(3)が配置されている、請求項6から9までのいずれか1項記載の回転角センサ。
- 前記センサ(9)の出力は、前記第1の軸(24)の回転角(ω1)の周期関数であり、前記第1の軸(24)の1回転は、前記周期関数の基本周期|i−1|に対応する、請求項6から10までのいずれか1項記載の回転角センサ。
- 回転角一致を検出する手段からの一致信号(SK)と、通過を検出すると共に、前記一致信号(SK)の受信と通過信号(SD)の受信との間に進んだ回転角(α,β)に基づき角度位置を求める手段からの通過信号(SD)とを受信する、評価ユニット(25)が設けられている、請求項1から11までのいずれか1項記載の回転角センサ。
- 前記第1の軸(24)及び/又は前記第2の軸(21)の相対的な回転角を検出するセンサ(11,14)が設けられている、請求項1から12までのいずれか1項記載の回転角センサ。
- 請求項6から11までのいずれか1項記載の回転角センサ(1)を有するロボットにおいて、該ロボット(100)は、互いに旋回可能な少なくとも2つの腕部分(101〜109)を有しており、これらの腕部分(101〜109)のうち、一方は前記第1の軸(24)と相対回動不能に結合されており、且つ他方は前記伝動装置(31)のケーシング(20)と相対回動不能に結合されていることを特徴とする、ロボット。
- 第1の軸(24)の角度位置を検出する方法であって、該第1の軸(24)は、伝動装置(31)を介して第2の軸(21)に結合されており、該第2の軸(21)のi回転が、前記第1の軸(24)の1回転に当たるようになっている方法において、
前記軸(21,24)をそれぞれ回転させるステップと、
前記第2の軸(21)と共に回転するマーク(2)の基準位置通過を検出するステップと、
前記第2の軸(21)と共に回転するマーク(3)と、前記第1の軸(24)と共に回転するマーク(5)のうちの一方がセンサであり、他方のマークを検出することにより、両マーク(3,5)の間の回転角一致を検出するステップと、
前記基準位置通過と前記回転角一致との間に進んだ回転角(α,β)を求めるステップと、
前記進んだ回転角(α,β)に基づき角度位置を決定するステップと、
を有することを特徴とする、第1の軸(24)の角度位置を検出する方法。
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