JPH01415A - Rotation angle detection device with rotation regulation mechanism - Google Patents
Rotation angle detection device with rotation regulation mechanismInfo
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、産業用ロボット等において各回転軸の絶対回
転角を検出するための回転角検出装置に関し、特に同装
置の電源オフ時に回転角を検出すべき回転軸の回転を規
制する回転規制機構をそなえた回転角検出装置に関する
ものである。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a rotation angle detection device for detecting the absolute rotation angle of each rotary axis in an industrial robot, etc. The present invention relates to a rotation angle detection device equipped with a rotation regulation mechanism that regulates the rotation of a rotation shaft to be detected.
[従来の技術]
一般に、産業用ロボット等を制御する際には、そのアー
ムなどの各回転軸の回転角を高精度で検出する検出装置
が必要であり、このような回転角検出装置としては、低
コストで構造の簡素なインクリメンタル(増分)型の検
出装置が一般的に用いられている。このような回転角検
出装置では、インクリメンタルエンコーダを用い、まず
原点合せ動作を行なった後、インクリメンタルエンコー
ダからのインクリメンタル信号を絶対回転角信号として
アップダウンカウンタにてカウントして、絶対回転角を
検出している。[Prior Art] Generally, when controlling an industrial robot, etc., a detection device is required to detect the rotation angle of each rotation axis of the arm etc. with high precision, and such a rotation angle detection device is , an incremental type detection device that is low cost and has a simple structure is generally used. Such a rotation angle detection device uses an incremental encoder, and after first performing a home alignment operation, the incremental signal from the incremental encoder is counted as an absolute rotation angle signal by an up/down counter to detect the absolute rotation angle. ing.
しかし、検出開始前や電源オフ後の検出再開前にはアッ
プダウンカウンタがリセットされるため原点合せを行な
わなければならず、この原点合せ動作に際しては、近傍
に種々の機器が配置された狭い場所、でロボットアーム
等に繁雑な動作させるため、ロボットや周辺機器に損傷
を与えるなどの危険性が高く、このような原点合せ動作
を不要化することが望まれている。However, before starting detection or restarting detection after the power is turned off, the up/down counter is reset, so it is necessary to perform home alignment. , the robot arm and the like are required to make complicated movements, which poses a high risk of damaging the robot and peripheral equipment, and it is desired to eliminate the need for such home alignment operations.
そこで、従来、−旦原点合せを行なった後の電源オフ時
には、インクリメンタル信号を、回転角データとして、
不揮発性メモリ(バブルメモリやE E P ROM等
)に記憶させたり、バッテリバックアップされたRAM
に収納したりする手段が用いられている。Therefore, conventionally, when the power is turned off after home alignment, the incremental signal is used as rotation angle data.
RAM stored in non-volatile memory (bubble memory, EEPROM, etc.) or backed up by a battery
A method is used to store it in a
この場合、再び電源をオンとして検出を再開する際に、
メモリに格納されている回転角データを、強制的にアッ
プダウンカウンタにセラ1−するか、あるいは同回転角
データによりアップダウンカウンタからのカウンタ値を
補正するようにしている。In this case, when you turn on the power again and resume detection,
The rotation angle data stored in the memory is forcibly transferred to the up/down counter, or the counter value from the up/down counter is corrected using the rotation angle data.
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、上述した従来の回転角検出装置では、電
源オフ時に、ロボットアームを駆動用モータ等に取付け
のブレーキで制動しても、ロボットアームが作業員など
との接触や重力モーメントにより回動する場合があり、
このような場合、その回転角がわずかであっても誤差が
累積して検出精度が大きく低下することになって、やは
り電源再投入時に繁雑な原点合せを行なう必要が生じる
。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional rotation angle detection device described above, even if the robot arm is braked with a brake attached to the drive motor etc. when the power is turned off, the robot arm does not touch the worker or the like. It may rotate due to contact or gravitational moment.
In such a case, even if the rotation angle is small, errors will accumulate and the detection accuracy will be greatly reduced, making it necessary to perform complicated home position alignment when the power is turned on again.
つまり、上述のようにメモリを設けただけでは、原点合
せの回数を減らすことはできても完全に不要にすること
はできない。In other words, just by providing a memory as described above, although the number of times of origin alignment can be reduced, it cannot be completely eliminated.
そこで、電源オフ期間中にアームが完全に回動しないよ
うに、制動力の十分大きなブレーキをそなえることも考
えられるが、この場合、ブレーキが大型で高コストのも
のとなってしまう。Therefore, it is conceivable to provide a brake with a sufficiently large braking force so that the arm does not completely rotate during the power-off period, but in this case, the brake would be large and expensive.
本発明は、このような問題点の解決をはかろうとするも
ので、電源オフ時から電源再投入時までの間に生じる回
転部材の回転角を所定の角度範囲内に規制できるように
して、絶対回転角の検出精度の向上をはかった回転規制
機構付き回転角検出装置を提供することを目的とする。The present invention aims to solve such problems by making it possible to regulate the rotation angle of the rotating member that occurs between when the power is turned off and when the power is turned on again, within a predetermined angle range. It is an object of the present invention to provide a rotation angle detection device with a rotation regulating mechanism that improves the accuracy of detecting an absolute rotation angle.
[問題点を解決するための手段]
このため、本発明の回転規制機構付き回転角検出装置は
1.絶対回転角を検出すべき回転部材の回転軸に板状の
ドラムを設けるとともに、同ドラムの外周部に複数の切
欠き部または突起部を等角度間隔に設け、これらの切欠
き部または突起部に嵌合または当接して上記回転軸の回
転を規制しうる規制部材と、本装置の電源オフ時に上記
規制部材を上記ドラムの外周部へ向けて付勢するスプリ
ングとを設けたものである。[Means for Solving the Problems] Therefore, the rotation angle detection device with a rotation regulating mechanism of the present invention has the following features:1. A plate-shaped drum is provided on the rotating shaft of the rotating member whose absolute rotation angle is to be detected, and a plurality of notches or protrusions are provided at equal angular intervals on the outer periphery of the drum. The device is provided with a regulating member that can fit into or come into contact with the rotating shaft to regulate the rotation of the rotating shaft, and a spring that biases the regulating member toward the outer periphery of the drum when the power of the device is turned off.
[作 用]
上述の本発明の回転規制機構付き回転角検出装置では、
同装置の電源オフ時において、規制部材がスプリングの
付勢力によりドラムの外周部へ付勢されるため、万一回
転部材が回動しても、その回動は、上記規制部材が上記
ドラム外周部における切欠き部または突起部と嵌合また
は当接した時点で規制され、その回転角は確実に所定の
角度範囲内になる。[Function] In the above-mentioned rotation angle detection device with a rotation regulating mechanism of the present invention,
When the device is powered off, the regulating member is urged toward the outer periphery of the drum by the biasing force of the spring. The rotation angle is regulated when it fits into or abuts the notch or protrusion in the section, and the rotation angle is reliably within a predetermined angular range.
[発明の実施例]
以下1図面により本発明の一実施例としての回転規制機
構付き回転角検出装置を説明すると、第1図はその回転
規制機構を示す縦断面図、第2図は同回転規制機構の正
面図、第3図は本装置の全体構成を示すブロック図であ
る。[Embodiments of the Invention] A rotation angle detection device with a rotation regulating mechanism as an embodiment of the present invention will be explained below with reference to the drawings. Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing the rotation regulating mechanism, and Fig. 2 is a longitudinal cross-sectional view showing the rotation regulating mechanism. FIG. 3, a front view of the regulating mechanism, is a block diagram showing the overall configuration of this device.
まず、第3図により本実施例の回転角検出装置の全体構
成について説明する。第3図において、1は回転部材と
しての産業用ロボット等のアーム、1aは同アーム1の
回転軸、2は減速機、3は同減速機2を介してアーム1
を回転駆動するモータ、4は減速機2およびモータ3を
介しアーム1の回転軸1aに接続されて所定の回転角(
本実施例では、1回転つまり360°)以内での絶対回
転角(θ)を検出する回転角検出手段としてのレゾルバ
、5は同レゾルバ4を励磁するドライバである。また。First, the overall configuration of the rotation angle detection device of this embodiment will be explained with reference to FIG. In Fig. 3, 1 is an arm of an industrial robot or the like as a rotating member, 1a is a rotating shaft of the arm 1, 2 is a reducer, and 3 is an arm connected to the arm via the reducer 2.
A motor 4 for rotationally driving the arm 1 is connected to the rotating shaft 1a of the arm 1 via the reducer 2 and the motor 3 to rotate at a predetermined rotation angle (
In this embodiment, a resolver 5 serves as a rotation angle detection means for detecting an absolute rotation angle (θ) within one rotation, that is, 360°, and a driver 5 excites the resolver 4. Also.
6はレゾルバ4からの検出信号をディジタル信号に変換
するレゾルバ/ディジタル(R/D)変換器、7はレゾ
ルバ4からの検出信号をパルス化してA。6 is a resolver/digital (R/D) converter that converts the detection signal from the resolver 4 into a digital signal, and 7 is a pulse generator that converts the detection signal from the resolver 4 into a pulse.
B、Z相をもつインクリメンタル信号に変換するレゾル
バ/パルス(R/P)変換器である。ここで、Z相のパ
ルス信号は原点設定用のもの、A、B相のパルス信号は
90°の位相差をもって出力されるものでこれらのパル
ス信号の先後関係をみることにより回転方向が検出され
るようになっている。This is a resolver/pulse (R/P) converter that converts into an incremental signal with B and Z phases. Here, the Z-phase pulse signal is for setting the origin, and the A and B-phase pulse signals are output with a 90° phase difference, and the direction of rotation can be detected by looking at the relationship between these pulse signals. It has become so.
8はアップダウンカウンタで、R/P変換器7からのA
、B相のパルス信号をカウントし、8ビツト256分割
したモータ3の1回転以内の絶対回転角を下位ビット2
°〜27にて出力するとともに、モータ3の1回転ごと
つまり256パルスごとにR/P変換器7から出力され
るA、B相のパルス信号(Z相のパルス信号を用いても
よい)をカウントし、モータ3の絶対回転数として上位
ビット2s〜215にて出力するものである。8 is an up/down counter, and A from the R/P converter 7
, the B-phase pulse signal is counted, and the absolute rotation angle within one rotation of the motor 3 is divided into 256 8 bits, and the lower bit 2 is calculated.
A and B phase pulse signals (a Z phase pulse signal may also be used) are output from the R/P converter 7 every rotation of the motor 3, that is, every 256 pulses. It is counted and output as the absolute rotation number of the motor 3 in upper bits 2s to 215.
そして、9は電源オフ時にその時点でのレゾルバ4から
の検出信号(1回転以内の絶対回転角)をアップダウン
カウンタ8からの下位ビット2°〜27についてのカウ
ント値として記憶する記憶手段としての第1メモリ、1
0は電源オフ時にその時点でのアップダウンカウンタ8
からの上位ビット2°〜215についてのカウント値を
記憶する記憶手段としての第2メモリ、11は比較器で
、電源再投入時にR/D変換器6によりディジタル化さ
れたレゾルバ4からの実検出信号と第1メモリ9に記憶
された電源オフ時検出信号とを比較するものである。ま
た、12は補正器で、比較器11からの比較結果に応じ
て(詳細は後述する)、第2メモリ10に記憶された電
源オフ時カウント値を実際の絶対回転数に対応した実カ
ウント値に補正した後、その補正値をアップダウンカウ
ンタ8の上位ビット2′〜21sにセットするものであ
る。9 is a storage means for storing the detection signal (absolute rotation angle within one revolution) from the resolver 4 at that point in time when the power is turned off as a count value for the lower bits 2° to 27 from the up/down counter 8. first memory, 1
0 is the up/down counter 8 at that point when the power is turned off.
11 is a comparator, and the actual detection from the resolver 4 is digitized by the R/D converter 6 when the power is turned on again. The signal is compared with the power-off detection signal stored in the first memory 9. Further, 12 is a corrector, which converts the power-off count value stored in the second memory 10 into an actual count value corresponding to the actual absolute rotation speed according to the comparison result from the comparator 11 (details will be described later). After the correction value is corrected, the correction value is set in the upper bits 2' to 21s of the up/down counter 8.
なお1本実施例の装置では、電源再投入時に、R/D変
換器6によりディジタル化されたレゾルバ4からの実検
出信号は、アップダウンカウンタ8からの下位ビット2
°〜27にセットされるようになっている。また、第1
メモリ9および第2メモリ10は、不揮発性メモリ(バ
ブルメモリやEEPROM等)あるいはバッテリバック
アップされたRAMなどで構成する。Note that in the device of this embodiment, when the power is turned on again, the actual detection signal from the resolver 4 digitized by the R/D converter 6 is converted to the lower bit 2 from the up/down counter 8.
°~27. Also, the first
The memory 9 and the second memory 10 are composed of nonvolatile memory (bubble memory, EEPROM, etc.) or battery-backed RAM.
このように構成された回転角検出装置において、本実施
例では、モータ3に回転規制機構13が設けられている
。この回転規制機構13は、第1゜2図に示すように構
成されており、モータ3の回転軸3a(回転軸1aに減
速機2を介して接続さ。In the rotation angle detection device configured as described above, in this embodiment, the motor 3 is provided with a rotation regulating mechanism 13. The rotation regulating mechanism 13 is configured as shown in FIG.
れている)には円板状のドラム13aが取り付けられる
とともに、このドラム13aの外周部には、切欠き部1
3bが90°間隔で4箇所に形成されている。また、ド
ラム13aの外周近傍には、切欠き部13bに嵌合して
回転軸3a(つまりは回転軸1a)の回転を規制しうる
規制部材としてのロッド13cが配設されるほか、この
ロッド13cを電源オフ時にドラム13aの外周部に付
勢するスプリング13dと、電源オン時にはロッド13
cをドラム13aから分離させた状態で固定保持するソ
レノイド13eとが設けられている。A disc-shaped drum 13a is attached to the drum 13a, and a notch 1 is provided on the outer periphery of the drum 13a.
3b are formed at four locations at 90° intervals. Further, near the outer periphery of the drum 13a, a rod 13c is disposed as a regulating member that fits into the notch 13b and can regulate the rotation of the rotating shaft 3a (that is, the rotating shaft 1a). A spring 13d biases the rod 13c against the outer periphery of the drum 13a when the power is turned off, and a spring 13d biases the rod 13c against the outer circumference of the drum 13a when the power is turned on.
A solenoid 13e is provided to fix and hold the drum c in a state separated from the drum 13a.
なお、第1図において、符号3bは従来より設けられて
いるモータ3用の摩擦式ブレーキ、3cはモータ3の回
転軸3aを枢支する軸受である。In addition, in FIG. 1, the reference numeral 3b is a conventionally provided friction type brake for the motor 3, and the reference numeral 3c is a bearing that pivotally supports the rotating shaft 3a of the motor 3.
本発明の一実施例としての回転規制機構付き回転角検出
装置は上述のごとく構成されているので、通常の回転角
検出時には、まず原点合せを行なった後、ドライバ5か
らの励磁相(sinωt、cosωt)を受けたレゾル
バ4から検出釦sin (ωを十〇)が出力され、この
検出釦からモータ3の1回転以内の絶対回転角θが得ら
れ、その検出信号がR/P変換器7によりパルス化され
る。そして、パルス信号(A、B相)をアップダウンカ
ウンタ8によりカウントすることで、下位ビット2°〜
27から1回転以内の絶対回転角が出力されるとともに
、上位ビット28〜215からモータ3の絶対回転数(
カウント値)が出力され、1回転以内の絶対回転角と、
(絶対回転数) x 360°との和として、モータ3
の絶対回転角(つまりは回転軸1aの絶対回転角)が検
出される。Since the rotation angle detection device with a rotation regulating mechanism as an embodiment of the present invention is configured as described above, during normal rotation angle detection, the origin is first aligned, and then the excitation phase (sinωt, A detection button sin (ω is 10) is output from the resolver 4 that receives the signal (cos ωt), and the absolute rotation angle θ within one revolution of the motor 3 is obtained from this detection button, and the detection signal is sent to the R/P converter 7. pulsed by. Then, by counting the pulse signals (A, B phases) with the up/down counter 8, the lower bits 2°~
27 outputs the absolute rotation angle within one rotation, and the upper bits 28 to 215 output the absolute rotation speed of the motor 3 (
The count value) is output, and the absolute rotation angle within one rotation is output.
(absolute rotation speed) x 360°, motor 3
The absolute rotation angle (that is, the absolute rotation angle of the rotating shaft 1a) is detected.
このとき、回転規制機構13において、ソレノイド13
eは通電状態であり、ロッド13aは。At this time, in the rotation regulating mechanism 13, the solenoid 13
e is in the energized state, and the rod 13a is in the energized state.
電磁力によりスプリング13dの付勢力に対抗してドラ
ム13aから分離した状態となっている。Due to electromagnetic force, it is separated from the drum 13a against the biasing force of the spring 13d.
さて、このように−旦原点合せを行ない回転角を検出し
ている状態で、装置の電源をオフとする場合には、その
時点でのレゾルバ4からの検出信号が、アップダウンカ
ウンタ8からの下位ビット211〜27についてのカウ
ント値として第1メモリ9に記憶されるとともに、同時
点でのアップダウンカウンタ8からの上位ビット21〜
2 tsが、第2メモリ10に記憶される。このとき、
電源をオフとすることで、アップダウンカウンタ8内の
カウント値はリセットされるが、第1メモリ9および第
2メモリ10内の記憶内容は揮発することはない。Now, if you turn off the power to the device after the origin has been aligned and the rotation angle has been detected, the detection signal from the resolver 4 at that point will be The lower bits 211 to 27 are stored in the first memory 9 as count values, and the upper bits 21 to 27 from the up/down counter 8 at the same time are stored in the first memory 9 as count values.
2 ts is stored in the second memory 10. At this time,
By turning off the power, the count value in the up/down counter 8 is reset, but the contents stored in the first memory 9 and the second memory 10 are not volatile.
また、電源オフに伴って、モータ3はブレーキ3bによ
り制動をかけられるほか、回転規制機構13においては
、ソレノイド13eへの通電も停止され、ロッド13c
は、スプリング13dの付勢力を受けてドラム13aの
外周面へ押圧された状態となる。この後、再び電源オン
となるまでに、万一アーム1が外力(重力モーメント等
)を受はブレーキ3bの制動力に対抗して回動したとし
ても、その回動は、切欠き部13bにロッド13cが嵌
合することで規制(ロック)されるため、本実施例では
、モータ3の回転軸3aの回転角は、最大でも90°、
電源オフと同時に切欠き部13bとロッド13cとが嵌
合している場合には全く回動せず最小の0°となる。Further, when the power is turned off, the motor 3 is braked by the brake 3b, and in the rotation regulating mechanism 13, the energization to the solenoid 13e is also stopped, and the rod 13c is stopped.
is pressed against the outer peripheral surface of the drum 13a under the biasing force of the spring 13d. After that, even if the arm 1 receives an external force (gravitational moment, etc.) and rotates against the braking force of the brake 3b before the power is turned on again, the rotation will not occur in the notch 13b. Since it is regulated (locked) by fitting the rod 13c, in this embodiment, the rotation angle of the rotating shaft 3a of the motor 3 is 90° at the maximum.
When the notch 13b and the rod 13c are fitted together at the same time as the power is turned off, there is no rotation at all and the rotation is at the minimum of 0°.
そして、上述のように電源をオフとしてから、再び電源
を投入した場合には、まず、レゾルバ4からの検出信号
が、R/D変換器6によりディジタル化され、電源再投
入時における1回転以内の絶対回転角としてアップダウ
ンカウンタ8の下位ビット2°〜27に改めてセット入
力されるとともに比較器11にも入力される。比較器1
1においては、レゾルバ4からの実検出信号と、第1メ
モリ9から入力される電源オフ時の検出信号とが比較さ
れ、その差に応じて補正器12へ補正指令が出力される
。When the power is turned off and then turned on again as described above, the detection signal from the resolver 4 is first digitized by the R/D converter 6, and is converted into a digital signal within one rotation when the power is turned on again. The absolute rotation angle is set and input again to the lower bits 2° to 27 of the up/down counter 8, and is also input to the comparator 11. Comparator 1
1, the actual detection signal from the resolver 4 and the detection signal at the time of power off input from the first memory 9 are compared, and a correction command is output to the corrector 12 according to the difference.
ところで、1回転以内の絶対回転角は、電源オフ後にア
ーム1が回動しても電源再投入後にはレゾルバ4により
検出されるが、電源オフ時にアーム1の回転角がレゾル
バ4のゼロ検出点をクロスした場合(例えば、10°か
らマイナス方向に回動して350@へ、あるいは350
°からプラス方向に回動して10°となるような場合)
、モータ3の回転が1回転分だけカウントされないまま
検出誤差を招くことになる。Incidentally, even if the arm 1 rotates after the power is turned off, the absolute rotation angle within one rotation will be detected by the resolver 4 after the power is turned on again. (for example, rotate from 10° in the negative direction to 350@, or 350
(When rotating from 10° in the positive direction to 10°)
, one rotation of the motor 3 is not counted, resulting in a detection error.
そこで、本実施例では、電源オフ期間中のモータ3の回
転は回転規制機構13により最大90゜に規制されてい
るため、比較器11における比較結果[(レゾルバ4か
らの実検出信号)−(第1メモリ9からの電源オフ時の
検出信号)]が、−90”〜+90°の場合には補正指
令を出力せず、−360’〜−2700の場合には第2
メモリ10からの電源オフ時のカウント値(上位ビット
28〜215)に1だけ加算するように補正器12へ補
正指令を出力する一方、270’〜360’の場合には
上記カウント値から1だけ減算するように補正器12へ
補正指令を出力するのである。なお、比較器11により
得られた上記比較結果が上記の角度範囲以外のものとな
った場合には、安全のため、異常値検出として警報を出
力するようにしてもよい。Therefore, in this embodiment, since the rotation of the motor 3 during the power-off period is restricted to a maximum of 90 degrees by the rotation restriction mechanism 13, the comparison result in the comparator 11 is [(actual detection signal from the resolver 4) - ( If the detection signal from the first memory 9 when the power is turned off)] is between -90'' and +90°, no correction command is output, and when it is between -360' and -2700, the second
A correction command is output to the corrector 12 to add 1 to the count value (upper bits 28 to 215) when the power is turned off from the memory 10, while in the case of 270' to 360', only 1 is added to the count value from the above count value. A correction command is output to the corrector 12 to perform subtraction. In addition, when the comparison result obtained by the comparator 11 is outside the above-mentioned angle range, for safety, an alarm may be output as abnormal value detection.
これにより、電源オフ期間中にモータ3が外力を受けて
回転しレゾルバ4のゼロ検出点をクロスしたとしても、
電源再投入時にモータ3の回転数をミスカウントするこ
とはなく、比較器11および補正器12により、第2メ
モリ10に記憶された電源オフ時のカウント値が、電源
オフ期間中の回転を含む実際の絶対回転数に対応した実
カウント値に補正されてから、アップダウンカウンタ8
の上位ビット2@〜2 isにセットされる。As a result, even if the motor 3 rotates under external force during the power off period and crosses the zero detection point of the resolver 4,
The number of revolutions of the motor 3 is not miscounted when the power is turned on again, and the comparator 11 and corrector 12 ensure that the count value stored in the second memory 10 at the time of power off includes the rotation during the power off period. After being corrected to the actual count value corresponding to the actual absolute rotation speed, the up/down counter 8
The upper bits 2@~2 is set.
従って、電源オフ期間中にモータ3が回動していても、
電源再投入時には、モータ3の絶対回転角が、レゾルバ
4からの1回転以内の絶対回転角と、(補正して得られ
た実カウント値) x 360’ との和であるアップ
ダウンカウンタ8からの出力として正確に検出される。Therefore, even if the motor 3 is rotating during the power off period,
When the power is turned on again, the absolute rotation angle of the motor 3 is calculated from the up/down counter 8 which is the sum of the absolute rotation angle within one rotation from the resolver 4 and (actual count value obtained by correction) x 360'. is detected accurately as the output of
このように、本実施例によれば、電源オフ時から電源再
投入時までの間に生じるアーム1(つまりはモータ3)
の回動が、大型のブレーキを用いることなく回転規制機
構13により所定の角度範囲(本実施例では90°)内
に確実に規制されるので、その回動骨が電源再投入時に
容易に補正されるようになり、電源再投入時における原
点合せ作業が一切不要となって、絶対回転角の検出精度
が大幅に向上するのである。As described above, according to this embodiment, the arm 1 (that is, the motor 3) that occurs between the time the power is turned off and the time the power is turned on again.
The rotation of the frame is reliably regulated within a predetermined angular range (90° in this embodiment) by the rotation regulating mechanism 13 without using a large brake, so the rotation of the bone can be easily corrected when the power is turned on again. This eliminates the need to adjust the origin when the power is turned on again, greatly improving the accuracy of detecting the absolute rotation angle.
なお、上記実施例の回転規制機構13では、切欠き部1
3bをドラム13aの外周部の4箇所に形成しモータ3
の回動を最大90°に規制しているが、切欠き部13b
を180°間隔で2箇所形成してモータ3の回動を最大
180°に規制するようにしてもよく、この場合、比較
器11における比較結果が、−180°〜+180’の
とき補正指令を出力せず、−360°〜−180°のと
き第2メモリ10からの電源オフ時のカウント値に1だ
け加算する一方、180°〜360″′のとき上記カウ
ント値から1だけ減算するように補正する。In addition, in the rotation regulating mechanism 13 of the above embodiment, the notch portion 1
3b is formed at four locations on the outer periphery of the drum 13a, and the motor 3
Although the rotation of the notch 13b is restricted to a maximum of 90°,
may be formed at two locations at 180° intervals to restrict the rotation of the motor 3 to a maximum of 180°. In this case, when the comparison result in the comparator 11 is between -180° and +180', the correction command is issued. Without outputting, when the value is between -360° and -180°, 1 is added to the count value from the second memory 10 when the power is turned off, while when it is between 180° and 360'', 1 is subtracted from the above count value. to correct.
また、上記実施例の回転規制機構13では、ドラム13
aの外周部における切欠き部13bにロッド13cを嵌
合させることでモータ3の回転を規制しているが、切欠
き部13bの代わりに突起部を設けて、この突起部にロ
ッド13cを当接させることでモータ3の回転を規制す
るようにしてもよい。Further, in the rotation regulating mechanism 13 of the above embodiment, the drum 13
The rotation of the motor 3 is regulated by fitting the rod 13c into the notch 13b on the outer periphery of a. The rotation of the motor 3 may be restricted by bringing them into contact with each other.
また、当然のことながら、回転規制機構13により回転
可能角度範囲は、比較器11での判定に用いる角度範囲
よりも小さい(マージンをもたせる)方が望ましい。Further, as a matter of course, it is desirable that the rotatable angular range by the rotation regulating mechanism 13 is smaller than the angular range used for determination by the comparator 11 (with a margin).
さらに、上記実施例では、回転角検出手段として、1回
転用のレゾルバ4を用いているが、1回転用のアブソリ
ュートエンコーダや2パルス付きのインクリメンタルエ
ンコーダを用いてもよい。Further, in the above embodiment, the resolver 4 for one rotation is used as the rotation angle detection means, but an absolute encoder for one rotation or an incremental encoder with two pulses may be used.
[発明の効果]
以上詳述したように、本発明の回転規制機構付き回転角
検出装置によれば、電源オフ期間中に回転部材が外力を
受けて回動しても、回転規制機構により所定の角度範囲
内に確実に規制されるので、電源再投入後には、その回
動分が容易に補正されるようになって、電源再投入時に
おける原点合せ作業が一切不要となり、絶対回転角の検
出精度が大幅に向上するとともに、完全な多回転型の絶
対回転角検出用の装置を極めて安価かつ簡素な構成で得
られる効果がある。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the rotation angle detection device with a rotation restriction mechanism of the present invention, even if the rotating member rotates due to external force during the power off period, the rotation restriction mechanism prevents the rotating member from rotating at a predetermined level. Since the angle is reliably regulated within the angle range of The detection accuracy is greatly improved, and there is an effect that a complete multi-rotation type absolute rotation angle detection device can be obtained with an extremely inexpensive and simple configuration.
第1〜3図は本発明の一実施例としての回転規制機構付
き回転角検出装置を示すもので、第1図はその回転規制
機構を示す縦断面図、第2図は同回転規制機構の正面図
、第3図は本装置の全体構成を示すブロック図である。
図において、1一回転部材としてのアーム、1a・−回
転軸、2・・−減速機、3−モータ、3a−・−回転軸
、3b−摩擦式ブレーキ、4一回転角検出手段としての
レゾルバ、5・−ドライバ、6−レゾルバ/ディジタル
(R/D)変換器、7−レゾルバ/パルス(R/P)変
換器、8−アップダウンカウンタ、9−記憶手段として
の第1メモリ、10−記憶手段としての第2メモリ、1
1−比較器。
12−補正器、13一回転規制機構、13a−ドラム、
13b−切欠き部、13c−規制部材としてのロンド、
13d−スプリング、13e−ソレノイド。
特許出願人 株式会社 神戸製鋼所Figures 1 to 3 show a rotation angle detection device with a rotation restriction mechanism as an embodiment of the present invention. Figure 1 is a longitudinal sectional view showing the rotation restriction mechanism, and Figure 2 is a longitudinal sectional view of the rotation restriction mechanism. The front view and FIG. 3 are block diagrams showing the overall configuration of this device. In the figure, 1-arm as a rotating member, 1a--rotating shaft, 2--reducer, 3-motor, 3a-- rotating shaft, 3b-friction brake, 4--resolver as rotation angle detection means. , 5 - driver, 6 - resolver/digital (R/D) converter, 7 - resolver/pulse (R/P) converter, 8 - up/down counter, 9 - first memory as storage means, 10 - Second memory as storage means, 1
1- Comparator. 12-corrector, 13-rotation regulating mechanism, 13a-drum,
13b-notch portion, 13c-rond as a regulating member;
13d-Spring, 13e-Solenoid. Patent applicant: Kobe Steel, Ltd.
Claims (1)
角を検出する回転角検出手段と、電源オフ時に上記回転
角検出手段からの検出信号を記憶する記憶手段とをそな
え、上記回転軸に円板状のドラムを設けるとともに、同
ドラムの外周部に複数の切欠き部または突起部を等角度
間隔に設け、これらの切欠き部または突起部に嵌合また
は当接して上記回転軸の回転を規制しうる規制部材と、
上記回転角検出装置の電源オフ時に上記規制部材を上記
ドラムの外周部へ向けて付勢するスプリングとが設けら
れたことを特徴とする、回転規制機構付き回転角検出装
置。A rotation angle detection means attached to the rotation shaft of the rotation member to detect the absolute rotation angle of the rotation shaft, and a storage means for storing the detection signal from the rotation angle detection means when the power is turned off. A disc-shaped drum is provided, and a plurality of notches or protrusions are provided at equal angular intervals on the outer periphery of the drum, and the rotating shaft is rotated by fitting or abutting on these notches or protrusions. A regulating member capable of regulating the
A rotation angle detecting device with a rotation regulating mechanism, characterized in that a spring is provided that biases the regulating member toward the outer periphery of the drum when the power of the rotation angle detecting device is turned off.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15455187A JPS64415A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Rotating angle detector with rotating control mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15455187A JPS64415A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Rotating angle detector with rotating control mechanism |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01415A true JPH01415A (en) | 1989-01-05 |
JPS64415A JPS64415A (en) | 1989-01-05 |
Family
ID=15586722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15455187A Pending JPS64415A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Rotating angle detector with rotating control mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS64415A (en) |
-
1987
- 1987-06-23 JP JP15455187A patent/JPS64415A/en active Pending
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