JPH01158363A - 角度誤差測定装置 - Google Patents
角度誤差測定装置Info
- Publication number
- JPH01158363A JPH01158363A JP31817387A JP31817387A JPH01158363A JP H01158363 A JPH01158363 A JP H01158363A JP 31817387 A JP31817387 A JP 31817387A JP 31817387 A JP31817387 A JP 31817387A JP H01158363 A JPH01158363 A JP H01158363A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- counter
- count value
- rotational speed
- pout
- output
- Prior art date
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- Granted
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、減速機の角度誤差測定装置に係り、詳しくは
、各種ロボット等に用いられる減速機の角度誤差を精密
に測定する装置に関する。 （従来の技術） 一般に、モータ等の回転駆動力は各種減速機により所望
とする回転速度に減速されて用いられることが多い。減
速を行うときの媒体としては流体や歯車、ベルト等があ
り、機械的減速機として広く用いられているものとして
は高速主動軸に小直径の歯車、低速従動輪に大直径の歯
車を取付は歯のかみ合いにより回転速度を減少させるも
のがある。このように、モータ等の回転駆動力は減速機
で減速されて各種の工作機械に利用されていることから
、これら工作機械の工作精度を高めるためには減速機の
精度向上は勿論のこと、該減速機の精度（角度誤差）を
正確に測定する必要がある。 特に、近時、ロボットの位置決め等では極めて高い精度
が要求されるようになってきており、角度誤差をより正
確かつ容易に検出できる装置の出現が待たれている。 従来この種の角度誤差測定装置としては、例えばゲージ
を用いることにより手作業で測定する場合が一般的であ
り、この場合には入力角度に対する出力角度が理論通り
に出力されているか（例えば、減速比ｉ ＝ １ ／１
００の減速機の角度誤差を測定しようとするとき、１０
０°の入力に対し出力が１°になっているか）をゲージ
を用いて測定して角度誤差を検出している。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の角度誤差測定装置にあ
っては、ゲージ等を用いて手作業で角度誤差を測定して
いたため、次のような問題点があった０ （１）ゲージ等により測定しているため、測定の精度に
限界があり、ロボット等精密な工作機械に用いられる減
速機の角度誤差を測定する場合には十分な精度（高分解
能）とは言い難い。 （ｎ）手作業により行っているため、作業の効率化が図
られず、測定の際の調整の点でも手間がかかり、高コス
ト化を招いていた。また、減速機のタイプあるいは減速
比に変化があるとこのような手間がさらに増大する。 （Ｉｎ）同様の理由で、測定の自動化が図れないため、
系全体の自動化の達成が困難である。 このように、従来例のものでは、測定精度の向上や測定
の容易性、自動化の点で問題点があった。 （発明の目的） そこで本発明は、減速比に対応する第１のカウント値を
所定パルス毎に入力端の回転速度に同期して減少させる
第１のカウンタと第２のカウント値を所定パルス毎に出
力側の回転速度に同期して減少させる第２のカウンタと
を設け、該第１のカウンタのカウント値が所定値となっ
たときの該第２のカウンタのカウント値を前記角度誤差
を示すものとして検出することにより、角度誤差を正確
に自動測定して、各種減速機の角度誤差測定を容易に行
うことのできる低コストな角度誤差測定装置を提供する
ことを目的としている。 （問題点を解決するための手段） 本発明による角度誤差測定装置は上記目的達成のため、
入力側の回転速度を所定の減速比で減速して出力側に伝
達する減速機に入力される入力側の回転速度と、該減速
機から出力される出力側の回転速度との間の角度誤差を
測定する角度誤差測定装置において、前記入力側の回転
速度を所定パルスとして取り出す第１の回転速度検出手
段と、前記出力側の回転速度を所定パルスとして取り出
す第２の回転速度検出手段と、前記減速比に対応する第
１のカウント値を有し、前記入力側の回転速度に同期し
て該第１のカウント値を所定パルス毎に減少させる第１
のカウンタと、該第１のカウント値とは異なる第２のカ
ウント値を有し、前記出力側の回転速度に同期して該第
２のカウント値を所定パルス毎に減少させる第２のカウ
ンタと、該第１のカウンタのカウント値が所定値となっ
たときの該第２のカウンタのカウント値を前記角度誤差
を示すものとして検出する誤差検出手段と、を備えてい
る。 （作用） 本発明では、減速比に対応する第１のカウント値を有し
、所定パルス毎に入力側の回転速度に同期して減少させ
る第１のカウンタと、第１のカウント値とは異なる第２
のカウント値を有し、所定パルス毎に出力側の回転速度
に同期して減少させる第２のカウンタとが設けられ、該
第１のカウンタのカウント値が所定値となったときの該
第２のカウンタのカウント値に基づいて角度誤差が検出
される。したがって、角度誤差が正確に自動測定される
。 （実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 第１〜８図は本発明の一実施例であり、本実施例は本発
明をＡＣサーボモータを減速する減速機に適用した例で
ある。 まず、構成を説明する。第１図において、１は減速比ｉ
の減速機、２は角度誤差測定装置である。 減速機１は入力軸３を介してＡＣサーボモータ４に連結
されており、ＡＣサーボモータ４はＡＣサーボモータ駆
動アンプ５の出力により回転し減速機１を駆動する。Ａ
Ｃサーボモータ４にはＡＣサーボモータ４の回転角度θ
ｉｎを検出するために光学式のインプットエンコーダ６
が装着されており、インプットエンコーダ６はＡＣサー
ボモータ４の回転速度を所定のパルスに変換して、その
出力パルスｆｉＰｉｎを後述するインターフェイスアイ
ソレータ７を介して位相判別回路８に出力するとともに
、ＡＣサーボモータ駆動アンプ５に出力する。 したがって、ＡＣサーボモータ駆動アンプ５にはインプ
ットエンコーダ６からの出力パルス数Ｐｉｎがフィード
バックされることになり、ＡＣサーボモータ４の回転速
度は所定の一定値になるようにフィードバック制御され
る。なお、本実施例では減速機１を駆動するモータとし
てＡＣサーボモータを用いた例を示しているが、勿論こ
れには限定されず、例えばＤＣサーボモータやインダク
ションモータ等を用いてもよいことは言うまでもない。 また、減速機１の出力側は出力軸９および継手１０を介
して光学式のアウトプットエンコーダ（例えば、ＮＩＣ
０Ｎ ＵＳＲ）１１に連結されており、出力軸９は減
速機ｌで減速した回転速度を光学的にピンクアンプして
所定のパルスに変換し、分割器（例えば、ＮＩＣ０Ｎ
ＵＣＩＯＩ）１２により分割して、その出力パルス数
Ｐｏｕｔをインターフェイスアイソレータ１３を介して
位相判別回路１４に出力する。上記インプットエンコー
ダ６、アウトプットエンコーダｌｌおよび分割器１２は
パルス検出回路（第１の回転速度検出手段、第２の回転
速度検出手段）１５を構成している。インターフェイス
アイソレータ７．１３はインプットエンコーダ６および
アウトプットエンコーダ１１で検出されたパルス信号に
、高電圧、高ノイズ等が重畳したときあるいはエンコー
ダに異常が生じたとき等に角度誤差測定装置の内部回路
を電気的に保護するためのアイソレータであり、例えば
パルス・トランスやフォトカプラが用いられる。 回転角を検出する光学式エンコーダ６．１１は第２図に
示すように、互いに９０°の位相を持つＡ相、Ｂ相のパ
ルス波形を出力し、ＡＣサーボモータ４あるいは出力軸
９の回転方向が右回転（ＣＷ回転）の場合を第３図に、
左回転（ＣＣＷ回転）の場合を第４図にそれぞれ示すと
、回転方向はＡ相、Ｂ相どちらのパルスの立ち上がりエ
ツジが先に来るかで判別することができる。したがって
、第５図に示すようにＡ相およびＢ相のパルスの立ち上
がりエツジに合わせてパルス信号を取り出し、かつこの
パルス信号のパルス数をカウントするようにすれば回転
角度を算出することができる。しかし、この第５図に示
す検出方法では、次のような場合に不具合が生じること
になる。すなわち、ＡＣサーボモータ４あるいは出力軸
９等が何らかの理由で第６図の破線で示す間を往復回転
や右左回転をした場合にも第７図に示すような出力波形
が得られることになる。したがって、この場合は、例え
ば振動等で右左回転しただけであっても、パルスが出力
されることになり、ある回転をしだとみなされる。そこ
で、本実施例では以上のような不具合を回避するため、
Ａ相、Ｂ相の立ち上がり・立ち下がりの全変化を判別し
て回転角度を算出するようにしている。その結果、Ａ相
、Ｂ相をそれぞれ４逓倍することになる。なお、インプ
ットエンコーダ６からは上記のＡ相、Ｂ相のパルス波形
出力の他に、インプットエンコーダ６が１回転したこと
を示すために、インプットエンコーダ６が１回転する毎
にＺ相と呼ぶパルスを出力する。 このＺ相パルスはインプットエンコーダ６に新りなスリ
ットを形成するようにして発生させてもよいが、Ａ相、
Ｂ相のパルス幅とは異なるパルス幅をもつものを１箇所
形成しておき、そのパルス幅の差異を検出してＺ相を判
別するようにしてもよい。 再び、第１図に戻って位相判別回路８．１４はアイソレ
ータ７．１３を介して入力されたＡ相、Ｂ相のパルス信
号から回転方向を判別し、第５図に示したようなパルス
信号を取り出すための回路であり、上記インターフェイ
スアイソレータ７、位相判別回路８およびインターフェ
イスアイソレータ１３は全体としてエンコーダ出力信号
処理回路（第１の回転速度検出手段、第２の回転速度検
出手段）１６を構成している。位相判別回路８で取り出
された入力側のパルス信号はＰｉｎカウンタ２１に入力
されており、Ｐｉｎカウンタ２１は減速機１の減速比ｉ
に等しいカウント値を持つダウンカウンタにより構成さ
れている。したがって、Ｐｉｎカウンタ２１はＡＣサー
ボモータ４の回転に同期して位相判別回路８からパルス
信号が入力すると、第８図（ａ）に示すようにカウント
値ｉから１カウントづつダウンカウントしていくことに
なり、Ｐｉｎカウンタ２１のカウント値が
、各種ロボット等に用いられる減速機の角度誤差を精密
に測定する装置に関する。 （従来の技術） 一般に、モータ等の回転駆動力は各種減速機により所望
とする回転速度に減速されて用いられることが多い。減
速を行うときの媒体としては流体や歯車、ベルト等があ
り、機械的減速機として広く用いられているものとして
は高速主動軸に小直径の歯車、低速従動輪に大直径の歯
車を取付は歯のかみ合いにより回転速度を減少させるも
のがある。このように、モータ等の回転駆動力は減速機
で減速されて各種の工作機械に利用されていることから
、これら工作機械の工作精度を高めるためには減速機の
精度向上は勿論のこと、該減速機の精度（角度誤差）を
正確に測定する必要がある。 特に、近時、ロボットの位置決め等では極めて高い精度
が要求されるようになってきており、角度誤差をより正
確かつ容易に検出できる装置の出現が待たれている。 従来この種の角度誤差測定装置としては、例えばゲージ
を用いることにより手作業で測定する場合が一般的であ
り、この場合には入力角度に対する出力角度が理論通り
に出力されているか（例えば、減速比ｉ ＝ １ ／１
００の減速機の角度誤差を測定しようとするとき、１０
０°の入力に対し出力が１°になっているか）をゲージ
を用いて測定して角度誤差を検出している。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の角度誤差測定装置にあ
っては、ゲージ等を用いて手作業で角度誤差を測定して
いたため、次のような問題点があった０ （１）ゲージ等により測定しているため、測定の精度に
限界があり、ロボット等精密な工作機械に用いられる減
速機の角度誤差を測定する場合には十分な精度（高分解
能）とは言い難い。 （ｎ）手作業により行っているため、作業の効率化が図
られず、測定の際の調整の点でも手間がかかり、高コス
ト化を招いていた。また、減速機のタイプあるいは減速
比に変化があるとこのような手間がさらに増大する。 （Ｉｎ）同様の理由で、測定の自動化が図れないため、
系全体の自動化の達成が困難である。 このように、従来例のものでは、測定精度の向上や測定
の容易性、自動化の点で問題点があった。 （発明の目的） そこで本発明は、減速比に対応する第１のカウント値を
所定パルス毎に入力端の回転速度に同期して減少させる
第１のカウンタと第２のカウント値を所定パルス毎に出
力側の回転速度に同期して減少させる第２のカウンタと
を設け、該第１のカウンタのカウント値が所定値となっ
たときの該第２のカウンタのカウント値を前記角度誤差
を示すものとして検出することにより、角度誤差を正確
に自動測定して、各種減速機の角度誤差測定を容易に行
うことのできる低コストな角度誤差測定装置を提供する
ことを目的としている。 （問題点を解決するための手段） 本発明による角度誤差測定装置は上記目的達成のため、
入力側の回転速度を所定の減速比で減速して出力側に伝
達する減速機に入力される入力側の回転速度と、該減速
機から出力される出力側の回転速度との間の角度誤差を
測定する角度誤差測定装置において、前記入力側の回転
速度を所定パルスとして取り出す第１の回転速度検出手
段と、前記出力側の回転速度を所定パルスとして取り出
す第２の回転速度検出手段と、前記減速比に対応する第
１のカウント値を有し、前記入力側の回転速度に同期し
て該第１のカウント値を所定パルス毎に減少させる第１
のカウンタと、該第１のカウント値とは異なる第２のカ
ウント値を有し、前記出力側の回転速度に同期して該第
２のカウント値を所定パルス毎に減少させる第２のカウ
ンタと、該第１のカウンタのカウント値が所定値となっ
たときの該第２のカウンタのカウント値を前記角度誤差
を示すものとして検出する誤差検出手段と、を備えてい
る。 （作用） 本発明では、減速比に対応する第１のカウント値を有し
、所定パルス毎に入力側の回転速度に同期して減少させ
る第１のカウンタと、第１のカウント値とは異なる第２
のカウント値を有し、所定パルス毎に出力側の回転速度
に同期して減少させる第２のカウンタとが設けられ、該
第１のカウンタのカウント値が所定値となったときの該
第２のカウンタのカウント値に基づいて角度誤差が検出
される。したがって、角度誤差が正確に自動測定される
。 （実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 第１〜８図は本発明の一実施例であり、本実施例は本発
明をＡＣサーボモータを減速する減速機に適用した例で
ある。 まず、構成を説明する。第１図において、１は減速比ｉ
の減速機、２は角度誤差測定装置である。 減速機１は入力軸３を介してＡＣサーボモータ４に連結
されており、ＡＣサーボモータ４はＡＣサーボモータ駆
動アンプ５の出力により回転し減速機１を駆動する。Ａ
Ｃサーボモータ４にはＡＣサーボモータ４の回転角度θ
ｉｎを検出するために光学式のインプットエンコーダ６
が装着されており、インプットエンコーダ６はＡＣサー
ボモータ４の回転速度を所定のパルスに変換して、その
出力パルスｆｉＰｉｎを後述するインターフェイスアイ
ソレータ７を介して位相判別回路８に出力するとともに
、ＡＣサーボモータ駆動アンプ５に出力する。 したがって、ＡＣサーボモータ駆動アンプ５にはインプ
ットエンコーダ６からの出力パルス数Ｐｉｎがフィード
バックされることになり、ＡＣサーボモータ４の回転速
度は所定の一定値になるようにフィードバック制御され
る。なお、本実施例では減速機１を駆動するモータとし
てＡＣサーボモータを用いた例を示しているが、勿論こ
れには限定されず、例えばＤＣサーボモータやインダク
ションモータ等を用いてもよいことは言うまでもない。 また、減速機１の出力側は出力軸９および継手１０を介
して光学式のアウトプットエンコーダ（例えば、ＮＩＣ
０Ｎ ＵＳＲ）１１に連結されており、出力軸９は減
速機ｌで減速した回転速度を光学的にピンクアンプして
所定のパルスに変換し、分割器（例えば、ＮＩＣ０Ｎ
ＵＣＩＯＩ）１２により分割して、その出力パルス数
Ｐｏｕｔをインターフェイスアイソレータ１３を介して
位相判別回路１４に出力する。上記インプットエンコー
ダ６、アウトプットエンコーダｌｌおよび分割器１２は
パルス検出回路（第１の回転速度検出手段、第２の回転
速度検出手段）１５を構成している。インターフェイス
アイソレータ７．１３はインプットエンコーダ６および
アウトプットエンコーダ１１で検出されたパルス信号に
、高電圧、高ノイズ等が重畳したときあるいはエンコー
ダに異常が生じたとき等に角度誤差測定装置の内部回路
を電気的に保護するためのアイソレータであり、例えば
パルス・トランスやフォトカプラが用いられる。 回転角を検出する光学式エンコーダ６．１１は第２図に
示すように、互いに９０°の位相を持つＡ相、Ｂ相のパ
ルス波形を出力し、ＡＣサーボモータ４あるいは出力軸
９の回転方向が右回転（ＣＷ回転）の場合を第３図に、
左回転（ＣＣＷ回転）の場合を第４図にそれぞれ示すと
、回転方向はＡ相、Ｂ相どちらのパルスの立ち上がりエ
ツジが先に来るかで判別することができる。したがって
、第５図に示すようにＡ相およびＢ相のパルスの立ち上
がりエツジに合わせてパルス信号を取り出し、かつこの
パルス信号のパルス数をカウントするようにすれば回転
角度を算出することができる。しかし、この第５図に示
す検出方法では、次のような場合に不具合が生じること
になる。すなわち、ＡＣサーボモータ４あるいは出力軸
９等が何らかの理由で第６図の破線で示す間を往復回転
や右左回転をした場合にも第７図に示すような出力波形
が得られることになる。したがって、この場合は、例え
ば振動等で右左回転しただけであっても、パルスが出力
されることになり、ある回転をしだとみなされる。そこ
で、本実施例では以上のような不具合を回避するため、
Ａ相、Ｂ相の立ち上がり・立ち下がりの全変化を判別し
て回転角度を算出するようにしている。その結果、Ａ相
、Ｂ相をそれぞれ４逓倍することになる。なお、インプ
ットエンコーダ６からは上記のＡ相、Ｂ相のパルス波形
出力の他に、インプットエンコーダ６が１回転したこと
を示すために、インプットエンコーダ６が１回転する毎
にＺ相と呼ぶパルスを出力する。 このＺ相パルスはインプットエンコーダ６に新りなスリ
ットを形成するようにして発生させてもよいが、Ａ相、
Ｂ相のパルス幅とは異なるパルス幅をもつものを１箇所
形成しておき、そのパルス幅の差異を検出してＺ相を判
別するようにしてもよい。 再び、第１図に戻って位相判別回路８．１４はアイソレ
ータ７．１３を介して入力されたＡ相、Ｂ相のパルス信
号から回転方向を判別し、第５図に示したようなパルス
信号を取り出すための回路であり、上記インターフェイ
スアイソレータ７、位相判別回路８およびインターフェ
イスアイソレータ１３は全体としてエンコーダ出力信号
処理回路（第１の回転速度検出手段、第２の回転速度検
出手段）１６を構成している。位相判別回路８で取り出
された入力側のパルス信号はＰｉｎカウンタ２１に入力
されており、Ｐｉｎカウンタ２１は減速機１の減速比ｉ
に等しいカウント値を持つダウンカウンタにより構成さ
れている。したがって、Ｐｉｎカウンタ２１はＡＣサー
ボモータ４の回転に同期して位相判別回路８からパルス
信号が入力すると、第８図（ａ）に示すようにカウント
値ｉから１カウントづつダウンカウントしていくことに
なり、Ｐｉｎカウンタ２１のカウント値が
〔０〕になる
と、再びデータにｉがロードされることになる。なお、
減速機ｌの減速比ｉは１２０程度のものが多い。一方、
位相判別回路１４で取り出された出力側のパルス信号は
ＰｏｕｔカウンタＡ２２とＰｏｕｔカウンタＢ２３とに
それぞれ入力されており、ＰｏｕｔカウンタＡ２２およ
びＰｏｕｔカウンタＢ２３は同一のカウント値（本実施
例では、１６２）を有するダウンカウンタである。すな
わち、ＰｏｕｔカウンタＡ２２およびＰｏｕｔカウンタ
Ｂに用いるカウント値１６２は入力側に取り付けたイン
プットエンコーダ６．１パルスに対する出力側のアウト
プットエンコーダ１１のパルスに相当し、インプットエ
ンコーダ６の１ （ａｒｃ−ｓｅｃ）当りの出力パル
ス数を８０００ ｐ／ｒｅｖ （本実施例では、測定
精度を上げるため前述したように９０°位相のずれたＡ
相、Ｂ相のパルス信号を用いており、このように２相の
パルス信号を検出するようにすると、例えばその数が２
０００ｐ ／ｒｅｖとすれば２０００ｐ ／ｒｅｖを４
逓倍にした８０００ｐ ／ｒｅｖを得ることができ、分
解能を４倍に高めることができる）とし、アウトプット
エンコーダ１１の出力パルス数を１２９６０００ ｐ
／ｒｅｖ （同様に、３２４０００ｐ ／ｒｅｖを４逓
倍したもの）とすれば、入力側の１パルスに対する出力
側のパルスは１２９６０００ ／８０００＝１６２とな
る。 ＰｏｕｔカウンタＡ２２およびＰｏｕｔカウンタＢ２３
は減速機１の出力に同期して位相判別回路１４からパル
ス信号が入力すると第８図（ｂ）、（Ｃ）に示すように
カウント値１６２から１カウントづつダウンカウントし
ていき、例えばＰｏｕｔカウンタＡ２２のカウント値が
と、再びデータにｉがロードされることになる。なお、
減速機ｌの減速比ｉは１２０程度のものが多い。一方、
位相判別回路１４で取り出された出力側のパルス信号は
ＰｏｕｔカウンタＡ２２とＰｏｕｔカウンタＢ２３とに
それぞれ入力されており、ＰｏｕｔカウンタＡ２２およ
びＰｏｕｔカウンタＢ２３は同一のカウント値（本実施
例では、１６２）を有するダウンカウンタである。すな
わち、ＰｏｕｔカウンタＡ２２およびＰｏｕｔカウンタ
Ｂに用いるカウント値１６２は入力側に取り付けたイン
プットエンコーダ６．１パルスに対する出力側のアウト
プットエンコーダ１１のパルスに相当し、インプットエ
ンコーダ６の１ （ａｒｃ−ｓｅｃ）当りの出力パル
ス数を８０００ ｐ／ｒｅｖ （本実施例では、測定
精度を上げるため前述したように９０°位相のずれたＡ
相、Ｂ相のパルス信号を用いており、このように２相の
パルス信号を検出するようにすると、例えばその数が２
０００ｐ ／ｒｅｖとすれば２０００ｐ ／ｒｅｖを４
逓倍にした８０００ｐ ／ｒｅｖを得ることができ、分
解能を４倍に高めることができる）とし、アウトプット
エンコーダ１１の出力パルス数を１２９６０００ ｐ
／ｒｅｖ （同様に、３２４０００ｐ ／ｒｅｖを４逓
倍したもの）とすれば、入力側の１パルスに対する出力
側のパルスは１２９６０００ ／８０００＝１６２とな
る。 ＰｏｕｔカウンタＡ２２およびＰｏｕｔカウンタＢ２３
は減速機１の出力に同期して位相判別回路１４からパル
ス信号が入力すると第８図（ｂ）、（Ｃ）に示すように
カウント値１６２から１カウントづつダウンカウントし
ていき、例えばＰｏｕｔカウンタＡ２２のカウント値が
〔０〕になると、ＰｏｕｔカウンタＢ２３にカウント値
１６２がロードされ、ＰｏｕｔカウンタＢ２３がダウン
カウントを開始する。このとき、ＰｏｕｔカウンタＡ２
２はＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウント値が
１６２がロードされ、ＰｏｕｔカウンタＢ２３がダウン
カウントを開始する。このとき、ＰｏｕｔカウンタＡ２
２はＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウント値が
〔０〕にな
るまでカウントを続け、ＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウ
ント値が（０）になると、再びＰｏｕｔカウンタＡ２２
にカウント値１６２がロードされる。このように出力側
のＰｏｕｔカウンタは２個使用されて並行してＰｏｕｔ
をカウントしている。ここで、Ｐｉｎカウンタ２１、Ｐ
ｏｕｔカウンタＡ２２、ＰｏｕｔカウンタＢ２３には後
述するシステムコントロールユニット５２から制御信号
としてスタート信号およびリセット信号が入力されてお
り、このスタート信号あるいはリセット信号により各カ
ウンタはカウントを開始する。上記Ｐｉｎカウンタ２１
、ＰｏｕｔカウンタＡ２２およびＰｏｕｔカウンタＢ２
３は回転角算出部２４を構成している。 ＰｏｕｔカウンタＡ２２およびＰｏｕｔカウンタＢ２３
からのカウント値はデータセレクタ３１に入力されてお
り、データセレクタ３１にはＰｉｎカウンタ２１からの
カウント信号が遅延回路３２を介してセレクト信号とし
て入力されている。データセレクタ３１はＰｉｎカウン
タ２１のカウント値ｉが
るまでカウントを続け、ＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウ
ント値が（０）になると、再びＰｏｕｔカウンタＡ２２
にカウント値１６２がロードされる。このように出力側
のＰｏｕｔカウンタは２個使用されて並行してＰｏｕｔ
をカウントしている。ここで、Ｐｉｎカウンタ２１、Ｐ
ｏｕｔカウンタＡ２２、ＰｏｕｔカウンタＢ２３には後
述するシステムコントロールユニット５２から制御信号
としてスタート信号およびリセット信号が入力されてお
り、このスタート信号あるいはリセット信号により各カ
ウンタはカウントを開始する。上記Ｐｉｎカウンタ２１
、ＰｏｕｔカウンタＡ２２およびＰｏｕｔカウンタＢ２
３は回転角算出部２４を構成している。 ＰｏｕｔカウンタＡ２２およびＰｏｕｔカウンタＢ２３
からのカウント値はデータセレクタ３１に入力されてお
り、データセレクタ３１にはＰｉｎカウンタ２１からの
カウント信号が遅延回路３２を介してセレクト信号とし
て入力されている。データセレクタ３１はＰｉｎカウン
タ２１のカウント値ｉが
〔０〕になる毎にＰｏｕｔカウ
ンタＡ２２、ＰｏｕｔカウンタＢ２３から交互にデータ
を読み取る。このときのＰｏｕｔカウンタＡ２２あるい
はＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウント値が第８図（ｂ）
、（Ｃ）に示す角度伝達誤差θｅｒである。θｅｒは累
積誤差であるため、本実施例ではＰｏｕｔカウンタを２
個使用し、並行してＰｏｕｔカウントを行う。これによ
り、適当なカウント値のところでＰｏｕｔカウンタＡ２
２、ＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウント値がロードし直
されることになるため、カウント数の比較的小さい汎用
のカウンタを使用することが可能になり、コスト低減を
図ることができる。遅延回路３２はＰｉｎカウンタ２１
のカウント値が（０）になったとき、Ｐｏｕｔカウンタ
Ａ２２あるいはＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウント値θ
ｅｒがデータセレクタ３１に確実に読み取られるように
データの読み取り終了までに所定のデイレイを設けるも
のである。データセレクタ３１で演算されたθｅｒ値は
うソチ３３に入力され、Ｐｉｎカウンタ２１からのカウ
ント信号をラッチ・イネーブル信号としてθｅｒ値をラ
ッチする。上記データセレクタ３１、遅延回路３２およ
びラッチ３３はθｅｒ演算回路３４を構成する。 ラッチ３３のθｅｒ値はディジタル表示器４１およびＤ
／Ａ変換器４２に入力されており、ディジタル表示器４
１は、例えば数字表示素子により構成され、θｅｒ値を
ディジタル表示し、また、Ｄ／Ａ変換器４２はθｅｒ値
をアナログ信号θｅｒに変換して高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ）回路４３に出力する。高速フーリエ変換回路４３
はアナログ信号として入力されたθｅｒの波形をサンプ
リングクロック発生回路４４からの所定クロックパルス
毎に高速フーリエ変換して周波数分析を行い、その結果
をブロック４５に出力する。上記、ディジタル表示器４
１、Ｄ／Ａ変換器４２、高速フーリエ変換回路４３、サ
ンプリングクロック発生回路４４およびプロッタ４５は
θｅｒ値出力部４６を構成する。 一方、Ｐｉｎカウンタ２１で検出されたＺ相パルスはモ
ータ回転回数判定回路５１に入力されており、Ｚ相パル
スをカウントすることによりモータ回転回数を検出する
ことができる。ここで、予め所定パルス数をセットして
おけば適当な回転で角度誤差を検出し終えることができ
る。角度誤差の検出カ終了スるとシステムコントロール
ユニット５２にリセット信号を出力する。システムコン
トロールユニット５２はモータ回転回数判定回路５１か
らのリセット信号を受けて角度誤差測定装置の制御を行
うとともに、ＡＣサーボモータ４を駆動するための制御
指令をＡＣサーボモータ駆動アンプ５に出力する。 次に、作用を説明する。 まず、ＡＣサーボモータ４の回転速度をインプット壬ン
コーダ６により、Ａ相、Ｂ相、Ｚ相の所定パルスＰｉｎ
に変換し、このＡ相およびＢ相のパルスに基づいて位相
判別回路８でＡＣサーボモータ４の回転角度に相当する
パルス信号を取り出す。 また、Ｐｉｎカウンタ２１には、第８図（ａ）に示すよ
うに初期状態で減速機１の減速比ｉに等しいカウント値
をデータとしてロードしておき、このカウンタ値ｉから
位相判別回路８で取り出されたパルス信号毎にダウンカ
ウントさせていく。 一方、減速機１の出力側の回転速度はアウトプットエン
コーダ１１によりＡ相、Ｂ相、の所定パルスＰｏｕｔに
変換し、入力側の場合と同様にして位相判別回路１４で
減速機ｌの出力側の回転速度に相当するパルス信号を取
り出す、さらに、初期状態でＰｏｕｔカウンタＡ２２の
カウント値にデータとして１６２をロードしておき、こ
のカウント値１６２から位相判別回路１４で取り出され
たパルス信号毎にダウンカウントさせていき、カウント
値が
ンタＡ２２、ＰｏｕｔカウンタＢ２３から交互にデータ
を読み取る。このときのＰｏｕｔカウンタＡ２２あるい
はＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウント値が第８図（ｂ）
、（Ｃ）に示す角度伝達誤差θｅｒである。θｅｒは累
積誤差であるため、本実施例ではＰｏｕｔカウンタを２
個使用し、並行してＰｏｕｔカウントを行う。これによ
り、適当なカウント値のところでＰｏｕｔカウンタＡ２
２、ＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウント値がロードし直
されることになるため、カウント数の比較的小さい汎用
のカウンタを使用することが可能になり、コスト低減を
図ることができる。遅延回路３２はＰｉｎカウンタ２１
のカウント値が（０）になったとき、Ｐｏｕｔカウンタ
Ａ２２あるいはＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウント値θ
ｅｒがデータセレクタ３１に確実に読み取られるように
データの読み取り終了までに所定のデイレイを設けるも
のである。データセレクタ３１で演算されたθｅｒ値は
うソチ３３に入力され、Ｐｉｎカウンタ２１からのカウ
ント信号をラッチ・イネーブル信号としてθｅｒ値をラ
ッチする。上記データセレクタ３１、遅延回路３２およ
びラッチ３３はθｅｒ演算回路３４を構成する。 ラッチ３３のθｅｒ値はディジタル表示器４１およびＤ
／Ａ変換器４２に入力されており、ディジタル表示器４
１は、例えば数字表示素子により構成され、θｅｒ値を
ディジタル表示し、また、Ｄ／Ａ変換器４２はθｅｒ値
をアナログ信号θｅｒに変換して高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ）回路４３に出力する。高速フーリエ変換回路４３
はアナログ信号として入力されたθｅｒの波形をサンプ
リングクロック発生回路４４からの所定クロックパルス
毎に高速フーリエ変換して周波数分析を行い、その結果
をブロック４５に出力する。上記、ディジタル表示器４
１、Ｄ／Ａ変換器４２、高速フーリエ変換回路４３、サ
ンプリングクロック発生回路４４およびプロッタ４５は
θｅｒ値出力部４６を構成する。 一方、Ｐｉｎカウンタ２１で検出されたＺ相パルスはモ
ータ回転回数判定回路５１に入力されており、Ｚ相パル
スをカウントすることによりモータ回転回数を検出する
ことができる。ここで、予め所定パルス数をセットして
おけば適当な回転で角度誤差を検出し終えることができ
る。角度誤差の検出カ終了スるとシステムコントロール
ユニット５２にリセット信号を出力する。システムコン
トロールユニット５２はモータ回転回数判定回路５１か
らのリセット信号を受けて角度誤差測定装置の制御を行
うとともに、ＡＣサーボモータ４を駆動するための制御
指令をＡＣサーボモータ駆動アンプ５に出力する。 次に、作用を説明する。 まず、ＡＣサーボモータ４の回転速度をインプット壬ン
コーダ６により、Ａ相、Ｂ相、Ｚ相の所定パルスＰｉｎ
に変換し、このＡ相およびＢ相のパルスに基づいて位相
判別回路８でＡＣサーボモータ４の回転角度に相当する
パルス信号を取り出す。 また、Ｐｉｎカウンタ２１には、第８図（ａ）に示すよ
うに初期状態で減速機１の減速比ｉに等しいカウント値
をデータとしてロードしておき、このカウンタ値ｉから
位相判別回路８で取り出されたパルス信号毎にダウンカ
ウントさせていく。 一方、減速機１の出力側の回転速度はアウトプットエン
コーダ１１によりＡ相、Ｂ相、の所定パルスＰｏｕｔに
変換し、入力側の場合と同様にして位相判別回路１４で
減速機ｌの出力側の回転速度に相当するパルス信号を取
り出す、さらに、初期状態でＰｏｕｔカウンタＡ２２の
カウント値にデータとして１６２をロードしておき、こ
のカウント値１６２から位相判別回路１４で取り出され
たパルス信号毎にダウンカウントさせていき、カウント
値が
〔０〕になると、第８図（Ｃ）に示すようにＰｏｕ
ｔカウンタＢ２３のカウント値にデータとして１６２を
ロードさせる（ＰｏｕｔカウンタＡ２２はＰｏｕｔカウ
ンタＢ２３のカウント値か
ｔカウンタＢ２３のカウント値にデータとして１６２を
ロードさせる（ＰｏｕｔカウンタＡ２２はＰｏｕｔカウ
ンタＢ２３のカウント値か
〔０〕になるまでダウンカウ
ントを続ける）。そして、このカウント値１６２から位
相判別回路１４で取り出されたパルス信号毎にダウンカ
ウントさせて、ＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウント値が
ントを続ける）。そして、このカウント値１６２から位
相判別回路１４で取り出されたパルス信号毎にダウンカ
ウントさせて、ＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウント値が
〔０〕になると、再びＰｏｕｔカウンタＡ２２にデータ
１６２をロードさせる。以上のような動作を繰り返す。 そして、前記Ｐｉｎカウンタ２１のカウント値が
１６２をロードさせる。以上のような動作を繰り返す。 そして、前記Ｐｉｎカウンタ２１のカウント値が
〔０〕
になると、データセレクタ３１でＰｏｕｔカウンタＡ２
２あるいはＰｏｕｔカウンタＢ２３のデータを読み取る
。このデータが角度伝達誤差θｅｒとなる。 すなわち、減速機１に角度伝達誤差θｅｒが無いものと
すれば減速機」の入力側の回転速度に同期してＰｉｎカ
ウンタ２１からダウンカウントさせていけば、カウント
値が変速比ｉ分を計数したところで、出力側の回転速度
に同期してダウンカウントしているＰｏｕｔカウンタＡ
２２、ＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウント値も
になると、データセレクタ３１でＰｏｕｔカウンタＡ２
２あるいはＰｏｕｔカウンタＢ２３のデータを読み取る
。このデータが角度伝達誤差θｅｒとなる。 すなわち、減速機１に角度伝達誤差θｅｒが無いものと
すれば減速機」の入力側の回転速度に同期してＰｉｎカ
ウンタ２１からダウンカウントさせていけば、カウント
値が変速比ｉ分を計数したところで、出力側の回転速度
に同期してダウンカウントしているＰｏｕｔカウンタＡ
２２、ＰｏｕｔカウンタＢ２３のカウント値も
〔０〕に
なるはずであり、
なるはずであり、
〔０〕にならなければその差がθｅｒ
となる。したがって、θｅｒの測定を自動化することが
可能になることに加え、測定精度を飛躍的に向上させる
ことができ、作業の効率化を向上させることができる。 特に、ロボット等精密な工作機械に用いられる減速機の
角度誤差を測定する場合に、本発明の角度誤差測定装置
を適用して好適である。 （効果） 本発明によれば、減速比に対応する第１のカウント値を
所定パルス毎に入力側の回転速度に同期して減少させる
第１のカウンタと第２のカウント値を所定パルス毎に出
力側の回転速度に同期して減少させる第２のカウンタと
を設け、該第１のカウンタのカウント値が所定値となっ
たときの該第２のカウンタのカウント値を前記角度誤差
を示すものとして検出しているので、角度誤差を正確に
自動測定することができ、各種減速機の角度誤差測定を
容易に行うことができる。
となる。したがって、θｅｒの測定を自動化することが
可能になることに加え、測定精度を飛躍的に向上させる
ことができ、作業の効率化を向上させることができる。 特に、ロボット等精密な工作機械に用いられる減速機の
角度誤差を測定する場合に、本発明の角度誤差測定装置
を適用して好適である。 （効果） 本発明によれば、減速比に対応する第１のカウント値を
所定パルス毎に入力側の回転速度に同期して減少させる
第１のカウンタと第２のカウント値を所定パルス毎に出
力側の回転速度に同期して減少させる第２のカウンタと
を設け、該第１のカウンタのカウント値が所定値となっ
たときの該第２のカウンタのカウント値を前記角度誤差
を示すものとして検出しているので、角度誤差を正確に
自動測定することができ、各種減速機の角度誤差測定を
容易に行うことができる。
第１〜８図は本発明に係る角度誤差測定装置の一実施例
を示す図であり、第１図はその全体構成図、第２図はそ
のエンコーダの出力波形を示す波形図、第３図はその回
転方向が右回転の場合のエンコーダの出力波形を示す波
形図、第４図はその回転方向が左回転の場合のエンコー
ダの出力波形を示す波形図、第５図はそのエンコーダの
出力波形を示す波形図、第６図はその往復回転の場合の
パルス波形を示す波形図、第７図はその往復回転の場合
のエンコーダの出力波形を示す波形図、第８図はそのＰ
ｉｎカウンタ、ＰｏｕｔカウンタＡ、 Ｐｏｕｔカウン
タＢのカウント値を示す図である。 １・・・・・・減速機、 ２・・・・・・角度誤差測定装置、 ２１・・・・・・Ｐｉｎカウンタ（第１のカウンタ）、
２２・・・・・・ＰｏｕｔカウンタＡ（第２のカウンタ
）、２３・・・・・・ＰｏｕｔカウンタＢ（第２のカウ
ンタ）、１５・・・・・・パルス検出回路 （第１の回転速度検出手段、 第２の回転速度検出手段）、 １６・・・・・・エンコーダ出力信号処理（第１の回転
速度検出手段、 第２の回転速度検出手段）、 ３４・・・・・・θｅｒ演算回路（誤差検出手段）。
を示す図であり、第１図はその全体構成図、第２図はそ
のエンコーダの出力波形を示す波形図、第３図はその回
転方向が右回転の場合のエンコーダの出力波形を示す波
形図、第４図はその回転方向が左回転の場合のエンコー
ダの出力波形を示す波形図、第５図はそのエンコーダの
出力波形を示す波形図、第６図はその往復回転の場合の
パルス波形を示す波形図、第７図はその往復回転の場合
のエンコーダの出力波形を示す波形図、第８図はそのＰ
ｉｎカウンタ、ＰｏｕｔカウンタＡ、 Ｐｏｕｔカウン
タＢのカウント値を示す図である。 １・・・・・・減速機、 ２・・・・・・角度誤差測定装置、 ２１・・・・・・Ｐｉｎカウンタ（第１のカウンタ）、
２２・・・・・・ＰｏｕｔカウンタＡ（第２のカウンタ
）、２３・・・・・・ＰｏｕｔカウンタＢ（第２のカウ
ンタ）、１５・・・・・・パルス検出回路 （第１の回転速度検出手段、 第２の回転速度検出手段）、 １６・・・・・・エンコーダ出力信号処理（第１の回転
速度検出手段、 第２の回転速度検出手段）、 ３４・・・・・・θｅｒ演算回路（誤差検出手段）。
Claims (1)
- 入力側の回転速度を所定の減速比で減速して出力側に伝
達する減速機に入力される入力側の回転速度と、該減速
機から出力される出力側の回転速度との間の角度誤差を
測定する角度誤差測定装置において、前記入力側の回転
速度を所定パルスとして取り出す第１の回転速度検出手
段と、前記出力側の回転速度を所定パルスとして取り出
す第２の回転速度検出手段と、前記減速比に対応する第
１のカウント値を有し、前記入力側の回転速度に同期し
て該第１のカウント値を所定パルス毎に減少させる第１
のカウンタと、該第１のカウント値とは異なる第２のカ
ウント値を有し、前記出力側の回転速度に同期して該第
２のカウント値を所定パルス毎に減少させる第２のカウ
ンタと、該第１のカウンタのカウント値が所定値となっ
たときの該第２のカウンタのカウント値を前記角度誤差
を示すものとして検出する誤差検出手段と、を備えたこ
とを特徴とする角度誤差測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31817387A JPH0721505B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 角度誤差測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31817387A JPH0721505B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 角度誤差測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01158363A true JPH01158363A (ja) | 1989-06-21 |
| JPH0721505B2 JPH0721505B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=18096281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31817387A Expired - Lifetime JPH0721505B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 角度誤差測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721505B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2021059341A1 (ja) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP31817387A patent/JPH0721505B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2021059341A1 (ja) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0721505B2 (ja) | 1995-03-08 |
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