JPH0734331Y2 - ロータリーエンコーダ - Google Patents
ロータリーエンコーダInfo
- Publication number
- JPH0734331Y2 JPH0734331Y2 JP1988057318U JP5731888U JPH0734331Y2 JP H0734331 Y2 JPH0734331 Y2 JP H0734331Y2 JP 1988057318 U JP1988057318 U JP 1988057318U JP 5731888 U JP5731888 U JP 5731888U JP H0734331 Y2 JPH0734331 Y2 JP H0734331Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixed
- rotary
- rotary encoder
- housing
- hollow shaft
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、例えば工作機械において回転軸等の回転量を
検出するために用いられるロータリーエンコーダに関す
るものである。
検出するために用いられるロータリーエンコーダに関す
るものである。
［従来の技術］ 従来から、工作機械等の測定対象において、回転軸の回
転量を検出するために種々のロータリーエンコーダが使
用されている。
転量を検出するために種々のロータリーエンコーダが使
用されている。
ロータリーエンコーダは、測定対象の回転軸に装着され
る回転部と前記対象本体に固定される固定部とを有し、
前記回転部と固定部との相対的回転量を検出部によって
光学的若しくは磁気的に検出し、回転軸の回転角度等を
測定するものである。
る回転部と前記対象本体に固定される固定部とを有し、
前記回転部と固定部との相対的回転量を検出部によって
光学的若しくは磁気的に検出し、回転軸の回転角度等を
測定するものである。
一般に、高精度なロータリーエンコーダほど、その取付
には精密さが要求される。そして測定対象の回転軸とロ
ータリーエンコーダとの間に取付誤差があると、ロータ
リーエンコーダの回転部を支持する軸受が破損してしま
うことがある。この為、ロータリーエンコーダの取付け
にあたっては、測定対象の回転軸とロータリーエンコー
ダの回転部とをフレキシブルカップリングを使用して連
結し、前記軸受の破損を防止していた。しかしこの方法
では、フレキシブルカップリングが本質的に有するバッ
クラッシュによる誤差や中心位置のずれによる伝達誤差
等を避けることができず、このため測定の高精度化が防
げられるという問題があった。
には精密さが要求される。そして測定対象の回転軸とロ
ータリーエンコーダとの間に取付誤差があると、ロータ
リーエンコーダの回転部を支持する軸受が破損してしま
うことがある。この為、ロータリーエンコーダの取付け
にあたっては、測定対象の回転軸とロータリーエンコー
ダの回転部とをフレキシブルカップリングを使用して連
結し、前記軸受の破損を防止していた。しかしこの方法
では、フレキシブルカップリングが本質的に有するバッ
クラッシュによる誤差や中心位置のずれによる伝達誤差
等を避けることができず、このため測定の高精度化が防
げられるという問題があった。
この問題を解決するための一方法として、特開昭58−17
1617号公報に開示されているように、ロータリーエンコ
ーダの回転部と固定部とをねじり鋼性のある継手により
固定する方法が考えられている。
1617号公報に開示されているように、ロータリーエンコ
ーダの回転部と固定部とをねじり鋼性のある継手により
固定する方法が考えられている。
［考案が解決しようとする課題］ 剛性のある継手によって回転部と固定部を固定した従来
のロータリーエンコーダによれば、回転部と固定部との
間の相対的ねじれに起因する誤差の発生やバックラッシ
ュを防止することは可能である。しかしながら、前述し
た従来の技術においては、前記回転部と固定部との間の
歪や偏心による誤差等については何ら考慮されておら
ず、前記従来のロータリーエンコーダでは偏心誤差等に
よる測定誤差の発生を防止することができなかった。
のロータリーエンコーダによれば、回転部と固定部との
間の相対的ねじれに起因する誤差の発生やバックラッシ
ュを防止することは可能である。しかしながら、前述し
た従来の技術においては、前記回転部と固定部との間の
歪や偏心による誤差等については何ら考慮されておら
ず、前記従来のロータリーエンコーダでは偏心誤差等に
よる測定誤差の発生を防止することができなかった。
［考案の目的］ 本考案は、固定部と回転部との間に歪や偏心が加わって
も、偏心誤差等による測定誤差が発生することのないロ
ータリーエンコーダを提供することを目的としている。
も、偏心誤差等による測定誤差が発生することのないロ
ータリーエンコーダを提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ 本考案のロータリーエンコーダは、測定対象の回転軸に
装着される回転部と、前記測定対象の本体に固定される
固定部と、前記回転部と固定部の相対的回転量に応じた
信号を出力する複数組の検出部とを備えて成り、前記回
転部は前記回転部に対して半径方向の移動自由度を有す
ることを特徴としている。
装着される回転部と、前記測定対象の本体に固定される
固定部と、前記回転部と固定部の相対的回転量に応じた
信号を出力する複数組の検出部とを備えて成り、前記回
転部は前記回転部に対して半径方向の移動自由度を有す
ることを特徴としている。
［作用］ 回転部と固定部との間にラジアル方向の誤差が生じた場
合、複数組の検出部の出力が平均化され、読取誤差は可
及的に減少する。
合、複数組の検出部の出力が平均化され、読取誤差は可
及的に減少する。
［実施例］ 本考案の第一実施例の第１図及び第２図によって説明す
る。
る。
このロータリーエンコーダ１は、固定部である筒形のハ
ウジング２の内部に、中空軸３及び角度目盛板４より成
る回転部５を回転自在に設けた構成となっている。ま
ず、この中空軸３は図示しない測定対象の回転軸に外挿
されて固定されるものであり、その中央外周面にはフラ
ンジ3aが設けられている。そして該フランジ3aには一定
間隔の刻線を有するガラス板で構成された環状の角度目
盛板４が固定されている。次に、前記回転部５を収納す
るハウジング２の前後両端面には、前記中空軸３を挿通
させる孔が形成された蓋板6,7が固定されている。ま
た、ハウジング２にはフランジ2aが設けられており、測
定対象の本体に固定できるようになっている。ハウジン
グ２の中央内周面には、突段部８を有する基部９が周状
に形成されており、この基部９には前記回転部５の回転
を検出する２組の検出部10,10が設けられている。即
ち、基部９には、光源11・コリメーティングレンズ12及
び前記角度目盛板４と同一間隔の刻線を有するガラス板
より成る走査板13とが設けられており、さらに角度目盛
板４を挟んで走査板13と対向する位置には、ハウジング
２側に固定された基板14には、検出部各々に光電変換素
子15が取付けられている。また第２図に示すように、２
箇所の検出部10,10は、中空軸３の回転中心に張る中心
角αが180°となるような位置に配設されている。次
に、前記基部９の突段部８には環状の固定板16がボルト
17をもって取付けられている。この固定板16と前記中空
軸３のフランジ3aとの間にはスラスト軸受18が設けられ
ており、該固定板16は中空軸３にねじ込まれたダブルナ
ット19によって中空軸３側に取付けられている。即ち、
ハウジング２に対して中空軸３はスラスト方向について
保持されているが、突段部８とフランジ3aとの間に若干
の隙間があることから、ラジアル方向についてはある範
囲で自由に動けるように構成されている。
ウジング２の内部に、中空軸３及び角度目盛板４より成
る回転部５を回転自在に設けた構成となっている。ま
ず、この中空軸３は図示しない測定対象の回転軸に外挿
されて固定されるものであり、その中央外周面にはフラ
ンジ3aが設けられている。そして該フランジ3aには一定
間隔の刻線を有するガラス板で構成された環状の角度目
盛板４が固定されている。次に、前記回転部５を収納す
るハウジング２の前後両端面には、前記中空軸３を挿通
させる孔が形成された蓋板6,7が固定されている。ま
た、ハウジング２にはフランジ2aが設けられており、測
定対象の本体に固定できるようになっている。ハウジン
グ２の中央内周面には、突段部８を有する基部９が周状
に形成されており、この基部９には前記回転部５の回転
を検出する２組の検出部10,10が設けられている。即
ち、基部９には、光源11・コリメーティングレンズ12及
び前記角度目盛板４と同一間隔の刻線を有するガラス板
より成る走査板13とが設けられており、さらに角度目盛
板４を挟んで走査板13と対向する位置には、ハウジング
２側に固定された基板14には、検出部各々に光電変換素
子15が取付けられている。また第２図に示すように、２
箇所の検出部10,10は、中空軸３の回転中心に張る中心
角αが180°となるような位置に配設されている。次
に、前記基部９の突段部８には環状の固定板16がボルト
17をもって取付けられている。この固定板16と前記中空
軸３のフランジ3aとの間にはスラスト軸受18が設けられ
ており、該固定板16は中空軸３にねじ込まれたダブルナ
ット19によって中空軸３側に取付けられている。即ち、
ハウジング２に対して中空軸３はスラスト方向について
保持されているが、突段部８とフランジ3aとの間に若干
の隙間があることから、ラジアル方向についてはある範
囲で自由に動けるように構成されている。
次に、以上の構成における作用を説明する。まず、ハウ
ジング２のフランジ2aを測定対象の本体に固定し、測定
対象の回転軸に中空軸３を固定する。回転軸３が回転す
ると、固定部側の走査板13に対して回転部５側の角度目
盛板４が相対的に回転するので、刻線によって生じるモ
アレ縞は半径方向に移動していく。光源11からの光はコ
リメーティングレンズ12によって平行となり、前記モア
レ縞を介して光電変換素子15にパルス光として到達する
ので、該各素子15の出力する二相信号から回転部５の回
転角度、回転方向を検出することができる。
ジング２のフランジ2aを測定対象の本体に固定し、測定
対象の回転軸に中空軸３を固定する。回転軸３が回転す
ると、固定部側の走査板13に対して回転部５側の角度目
盛板４が相対的に回転するので、刻線によって生じるモ
アレ縞は半径方向に移動していく。光源11からの光はコ
リメーティングレンズ12によって平行となり、前記モア
レ縞を介して光電変換素子15にパルス光として到達する
ので、該各素子15の出力する二相信号から回転部５の回
転角度、回転方向を検出することができる。
さて、本実施例では、回転部５とハウジング２間の歪に
よる誤差の発生を防止するために回転部５はハウジング
２に対して半径方向について移動自由度を有しているの
で、両部5,2の間に半径方向の力が作用すると、回転部
５の中心はハウジング２の中心に対してずれ（偏心量
ｅ）を生じる。第２図に示すように、中心から光電変換
素子15がある検出部10までの距離をＲとすると、一般に
偏心誤差δは、δ＝e/Rsinαで表わされる。そして本実
施例ではα＝180°であるからδ＝０となり、２組の光
電変換素子15,15からの信号を平均すれば、偏心誤差が
除去された正しい回転量を得ることができる。
よる誤差の発生を防止するために回転部５はハウジング
２に対して半径方向について移動自由度を有しているの
で、両部5,2の間に半径方向の力が作用すると、回転部
５の中心はハウジング２の中心に対してずれ（偏心量
ｅ）を生じる。第２図に示すように、中心から光電変換
素子15がある検出部10までの距離をＲとすると、一般に
偏心誤差δは、δ＝e/Rsinαで表わされる。そして本実
施例ではα＝180°であるからδ＝０となり、２組の光
電変換素子15,15からの信号を平均すれば、偏心誤差が
除去された正しい回転量を得ることができる。
次に、本考案の第２実施例を第３図〜第５図によって説
明する。
明する。
このロータリーエンコーダ21は、固定部である筒形のハ
ウジング22の内部に、中空軸23及び角度目盛板24より成
る回転部25を回転自在に設けた構成になっている。ま
ず、この中空軸23は図示しない測定対象の回転軸に外挿
されて固定されるものであり、フランジ23aには第１実
施例と同様の角度目盛板24が固定されている。次に、前
記回転部25を収納するハウジング22の前後両端面には、
中空軸23が挿通する孔が設けられた蓋板26,27がそれぞ
れ固定されている。また該ハウジング22の内周面上に
は、中心角約100°の間隔で二箇所の取付け部28,28が形
成されている。この取付け部28の前端面と後端面には、
細長い矩形の板ばね29がそれぞれボルト30をもって固定
されている。この板ばね29は回転部25の中心軸線に対し
てほぼ垂直とされており、その先端は板ばねホルダ31及
びボルト32によって円環形の走査本体33の後端面に固定
されている。走査本体33はハウジング22の内部において
中空軸23を外挿する部材であり、即ち走査本体33は二対
四枚の板ばね29によってハウジング22内で軸線方向（ス
ラスト方向）に移動自在となるように支えられている。
また、この走査本体33に設けられた環状の受板34と中空
軸23のフランジ23aとの間にはスラスト軸受35が設けら
れており、ハウジング22側に対して中空軸23はスラスト
方向に保持されているが、ラジアル方向についてはある
範囲で自由に動けるように構成されている。そして、ハ
ウジング22内にある中空軸23を外挿して、フランジ22a
側の蓋板27と走査本体33の後端面との間にはコイルばね
36が介装されており、走査本体33を前方に付勢してい
る。次に、前記走査本体33には前記第１実施例と同様に
２組の光検出器からなる検出部37が設けられている。即
ち、この検出部37は、光源38・コリメーティングレンズ
39・走査板40・基板41及び光電変換素子42より成り、走
査板40と光電変換素子42との間に前記角度目盛板24が位
置するようになっている。また、この検出部37は、第１
実施例と同様に、走査本体33に対して180°の中心角を
成すように２組が設けられている。
ウジング22の内部に、中空軸23及び角度目盛板24より成
る回転部25を回転自在に設けた構成になっている。ま
ず、この中空軸23は図示しない測定対象の回転軸に外挿
されて固定されるものであり、フランジ23aには第１実
施例と同様の角度目盛板24が固定されている。次に、前
記回転部25を収納するハウジング22の前後両端面には、
中空軸23が挿通する孔が設けられた蓋板26,27がそれぞ
れ固定されている。また該ハウジング22の内周面上に
は、中心角約100°の間隔で二箇所の取付け部28,28が形
成されている。この取付け部28の前端面と後端面には、
細長い矩形の板ばね29がそれぞれボルト30をもって固定
されている。この板ばね29は回転部25の中心軸線に対し
てほぼ垂直とされており、その先端は板ばねホルダ31及
びボルト32によって円環形の走査本体33の後端面に固定
されている。走査本体33はハウジング22の内部において
中空軸23を外挿する部材であり、即ち走査本体33は二対
四枚の板ばね29によってハウジング22内で軸線方向（ス
ラスト方向）に移動自在となるように支えられている。
また、この走査本体33に設けられた環状の受板34と中空
軸23のフランジ23aとの間にはスラスト軸受35が設けら
れており、ハウジング22側に対して中空軸23はスラスト
方向に保持されているが、ラジアル方向についてはある
範囲で自由に動けるように構成されている。そして、ハ
ウジング22内にある中空軸23を外挿して、フランジ22a
側の蓋板27と走査本体33の後端面との間にはコイルばね
36が介装されており、走査本体33を前方に付勢してい
る。次に、前記走査本体33には前記第１実施例と同様に
２組の光検出器からなる検出部37が設けられている。即
ち、この検出部37は、光源38・コリメーティングレンズ
39・走査板40・基板41及び光電変換素子42より成り、走
査板40と光電変換素子42との間に前記角度目盛板24が位
置するようになっている。また、この検出部37は、第１
実施例と同様に、走査本体33に対して180°の中心角を
成すように２組が設けられている。
本実施例によれば、前記第１実施例と略同様の作用・効
果を示すことによってラジアル方向の偏心誤差を除去し
た測定結果を得ることができる。この他、スラスト方向
の取付け誤差は、走査本体33がスラスト方向にのみ移動
自由度を有する板ばね29によって支えられることにより
吸収される。
果を示すことによってラジアル方向の偏心誤差を除去し
た測定結果を得ることができる。この他、スラスト方向
の取付け誤差は、走査本体33がスラスト方向にのみ移動
自由度を有する板ばね29によって支えられることにより
吸収される。
以上の各実施例においては、固定部と回転部との間の相
対的な回転量の検出方法として、モアレ縞を利用した光
学的な手段を一例として説明した。もちろん、回転量の
検出方法はこれ以外のモアレ縞を利用しない光学的方法
でもよいし、その他磁気的な方法等であってもよい。
対的な回転量の検出方法として、モアレ縞を利用した光
学的な手段を一例として説明した。もちろん、回転量の
検出方法はこれ以外のモアレ縞を利用しない光学的方法
でもよいし、その他磁気的な方法等であってもよい。
また、前記各実施例においては、検出部10,37は２個で
あったが、これより多くてもよい。また、２個の検出部
10,37は180°の中心角を成すように配置されているた
め、偏心による誤差を除去でき、又構造が簡単というす
ぐれた効果を有する。しかしながら、この角度は必ずし
も180°に限らない。後処理が多少複雑になるが、180°
以外の中心角で各検出部を配設しても、各検出部から得
られるデータを適宜に補正して処理することにより、偏
心誤差δを０とすることができる。
あったが、これより多くてもよい。また、２個の検出部
10,37は180°の中心角を成すように配置されているた
め、偏心による誤差を除去でき、又構造が簡単というす
ぐれた効果を有する。しかしながら、この角度は必ずし
も180°に限らない。後処理が多少複雑になるが、180°
以外の中心角で各検出部を配設しても、各検出部から得
られるデータを適宜に補正して処理することにより、偏
心誤差δを０とすることができる。
［考案の効果］ 本考案によれば、回転部を固定部に対して半径方向につ
いて移動可能にすると共に、複数組の検出部によって回
転量を検出するようにしているので、ロータリーエンコ
ーダに加わる歪や偏心によって生じる誤差を抑えること
ができ、高精度な測定を実現することができる。
いて移動可能にすると共に、複数組の検出部によって回
転量を検出するようにしているので、ロータリーエンコ
ーダに加わる歪や偏心によって生じる誤差を抑えること
ができ、高精度な測定を実現することができる。
第１図は本考案の第１実施例を示す図であって、第２図
のＡ−Ｂ切断線における断面図、第２図は同実施例の正
面図、第３図は本考案の第２実施例を示す正面図、第４
図は第３図のＢ−Ａ切断線における断面図、第５図は第
３図のＣ−Ｄ切断線におけ断面図である。 1,21……ロータリーエンコーダ、2,22……固定部として
のハウジング、5,25……回転部、10,37……検出部。
のＡ−Ｂ切断線における断面図、第２図は同実施例の正
面図、第３図は本考案の第２実施例を示す正面図、第４
図は第３図のＢ−Ａ切断線における断面図、第５図は第
３図のＣ−Ｄ切断線におけ断面図である。 1,21……ロータリーエンコーダ、2,22……固定部として
のハウジング、5,25……回転部、10,37……検出部。
Claims (1)
- 【請求項１】測定対象の回転軸に装着される回転部と、
前記測定対象の本体に固定される固定部と、前記回転部
と固定部の相対的回転量に応じた信号を出力する複数組
の検出部とを備えて成り、前記回転部は前記回定部に対
して半径方向の移動自由度を有することを特徴とするロ
ータリーエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988057318U JPH0734331Y2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | ロータリーエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988057318U JPH0734331Y2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | ロータリーエンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162610U JPH01162610U (ja) | 1989-11-13 |
| JPH0734331Y2 true JPH0734331Y2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=31283173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988057318U Expired - Lifetime JPH0734331Y2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | ロータリーエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734331Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5503918B2 (ja) * | 2009-08-06 | 2014-05-28 | オークマ株式会社 | テーブル回転角度検出装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56107102A (en) * | 1980-01-31 | 1981-08-25 | Pioneer Electronic Corp | Measuring method for eccentricity of rotational-number detector |
-
1988
- 1988-04-30 JP JP1988057318U patent/JPH0734331Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 青木保雄「改訂精密測定（１）」（昭和４７−３−１０）株式会社コロナ社、Ｐ．２１７−２１９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01162610U (ja) | 1989-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7482575B2 (en) | Rotary optical encoder employing multiple subencoders with common reticle substrate | |
| US7797981B2 (en) | Position measuring device | |
| EP2343510B1 (en) | Rotary encoder | |
| US6410910B1 (en) | Angle measuring system | |
| JP2013526718A (ja) | 自己補償する角度エンコーダ | |
| US20180094924A1 (en) | Eccentricity calculating method, rotary encoder, robotic arm and robot apparatus | |
| US8077302B2 (en) | Rotation and differential angle optical sensor which does not require keyed installation | |
| JP2021015114A (ja) | 光学式位置測定装置 | |
| JP7464446B2 (ja) | 角度測定機構および角度測定機構の動作方法 | |
| JP7517880B2 (ja) | 角度測定装置 | |
| US8218134B2 (en) | Rotation and differential angle optical sensor with non-transition pattern sampling | |
| JPH0734331Y2 (ja) | ロータリーエンコーダ | |
| US4883955A (en) | Optical encoder with converging means | |
| JP5442174B2 (ja) | スケール読み取り装置およびその回転リング | |
| US8077301B2 (en) | Rotation and differential angle optical sensor with integral bearing races | |
| US4503326A (en) | Fiber optic optical device | |
| US6457866B1 (en) | Rotary bearing | |
| US8077303B2 (en) | Rotation and differential angle optical sensor with short optical sensing array | |
| CN113541406B (zh) | 一种高精度振镜电机反馈***及其设计方法 | |
| JP2699870B2 (ja) | ロータリエンコーダ | |
| JPH0599638A (ja) | 測角装置 | |
| US5279038A (en) | Device for measuring the angular position of a component which is rotatably displaceable relative to a fixed component, especially of a telescope mounting in relation to its supporting structure | |
| KR940000768B1 (ko) | 비틀림각검출장치 및 토오크센서 | |
| JP2920415B2 (ja) | ロータリーエンコーダの回転軸振れの評価方法 | |
| JPH02118415A (ja) | 位置検出器 |