JPH0150545B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、出力軸を正確な割出し角度で間欠回
転させることができる出力軸の角度割り出し方法
及びこの方法の実施に使用する割り出し装置に関
する。

従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 従来、外周面に、リード角が０の直線部の両端
にリード角の大きい傾斜部を連成した突条を、両
端の傾斜部同士が互いに平行をなして対応するよ
うに螺旋状に巻成した外周カムを、モータの回転
軸に連結するとともに、出力軸に連結した回転体
に等間隔で突設した従動子の２個の従動子により
外周カムの突条を挟持し、モータの駆動により定
速度で回転する外周カムの突条の直線部に従動子
が係合している間は出力軸が回転体とともに停止
しており、突条の傾斜部に従動子が係合すると、
回転体とともに出力軸が所定角度回転し、次の１
組の従動子が突条を挟持してその直線部に係合す
ると、再び停止するようにした出力軸の角度割り
出し装置が使用されており、このような装置にお
いては、回転体に対する従動子の取り付け精度に
よつて出力軸の割出し精度が決定されるのである
が、回転体に穿設する従動子の取付孔の加工精度
には一定の限界があり、その加工精度以上に出力
軸の割出し精度を高めることは不可能であつた。

本発明は、このような事情を背景にして完成さ
れたものであつて、回転体に対する従動子の取り
付けに多少の誤差があつてもこれを補正し、極め
て高い割出し精度で出力軸を間欠回転させること
ができるようにした出力軸の角度割り出し方法及
びこの方法の実施に使用する割り出し装置を提供
することを目的とするものである。

発明の構成及び作用効果 本発明の出力軸の角度割り出し装置は、外周面
に、リード角が微小な緩傾斜部の両端にリード角
が大きい急傾斜部を連成した突条を、前記急傾斜
部同士が互いに平行をなして対応するように螺旋
状に巻成した外周カムと、該外周カムを駆動し、
かつ、任意の角度で停止させることが可能な制御
モータと、該制御モータを制御する制御装置と、
複数の従動子を等間隔で突設して２個の該従動子
で前記突条を挟持し、前記外周カムの回転により
前記従動子が前記突条の前記急傾斜部に係合する
間は高速度で回転し、前記緩傾斜部に係合する間
は微速度で回転する回転体と、該回転体に連結さ
れた出力軸と、からなることを要旨とするもので
あつて、従動子が外周カムの突条の緩傾斜部に係
合しているときに、その外周カムを回転させて従
動子を僅かに変位させることにより回転体を微小
角度だけ回転させて出力軸の正確な角度の割り出
しを達成できるから、回転体に対する従動子の取
り付けに多少の誤差があつても、その誤差に対す
る角度だけ制御モータを補正回転させることによ
り出力軸を正確に割り出し回転させることができ
る効果を奏し、また、本発明の出力軸の角度割り
出し方法は、外周面に、リード角が微小な緩傾斜
部の両端にリード角が大きい急傾斜部を連成した
突条を、前記急傾斜部同士が互いに平行をなして
対応するように螺旋状に巻成した外周カムと、該
外周カムを駆動し、かつ、任意の角度で停止させ
ることが可能な制御モータと、該制御モータを制
御する制御装置と、複数の従動子を等間隔で突設
して２個の該従動子で前記突条を挟持し、前記外
周カムの回転により前記従動子が前記突条の前記
急傾斜部に係合する間は高速度で回転し、前記緩
傾斜部に係合する間は微速度で回転する回転体
と、該回転体に連結された出力軸と、からなる割
り出し装置の前記出力軸の各微速度回転範囲にお
いて定めた各所望割り出し位置に対する前記外周
カムの回転角度を計測して前記制御装置に記憶さ
せ、該各記憶値に基づいて前記制御モータを停止
させて前記出力軸を前記各所望割り出し位置で繰
り返し停止させることを要旨とするものであるか
ら、複数の停止位置の正確な角度割り出しを繰り
返し行なうことができる効果を奏する。

実施例 以下、本発明装置の一実施例を添付図面に基づ
いて説明し、その作用の説明において本発明方法
の一例を明らかにする。

第１図に示す方形のハウジング１内には、水平
軸２１に固着された外周カム２と、鉛直軸３１の
水平軸２１に一致する高さに固着された回転体３
が収容され、夫々の軸２１，３１が図示しない軸
受に支承されて回転自由に支持されている。外周
カム２は、、水平軸２１に外嵌された円筒状の本
体２２の外周に１本の台形断面の突条２３が螺旋
状に巻成されており、この突条２３は、第２図に
展開して示すように、回転中心に対して直交する
センタラインＸに対して僅かに傾斜した緩傾斜部
２４の両端に同方向へ大きく傾斜した急傾斜部２
５，２６を連成したものであつて、両端の急傾斜
部２５，２６は互いに平行をなして互いに対応し
ている。回転体３は、鉛直軸３１に外嵌された本
体３２の外周に６本のピン３３が60゜の等角度間
隔で放射状に植設され、各ピン３３にはニードル
ベアリング３４を介して従動子であるローラ３５
が回転自由に嵌着されており、このローラ３５
は、隣り合う２個１組で外周カム２の突条２３を
緊密に挟持し、かつ、その両端の急傾斜部２５，
２６の間に緊密に嵌入するようになつており、鉛
直軸３１のハウジング１の上面へ突出した部分が
出力軸３０となつている。外周カム２の回転中心
をなす水平軸２１のハウジング１の一側面から突
出した端部には、制御装置４２から発振されるパ
ルス信号に対応して微小角度ずつ回転するパルス
モータ４の回転軸４１が連結され、また、この回
転軸４１には、その回転角度を検出する角度検出
器４３が接続され、その検出値が制御装置４２に
入力して記憶されるようになつている。

上記において、回転体３のローラ３５の数は出
力軸３０の割り出し数に対応して定められるもの
であり、６個に限られるものではない。また、外
周カム２の突条２３は、２条以上とする場合もあ
る。

次に、本実施例の作動を説明する。

パルスモータ４の回転軸４１が連続回転する場
合には、回転軸４１が第１図のＡ矢線方向に回転
すると、第２図の上部に示すように、回転体３の
隣り合う２個１組のローラ３５ａ，３５ｂが突条
２３の緩傾斜部２４を挟持している間は、その１
組のローラ３５ａ，３５ｂが急傾斜部２４の傾斜
に沿つて押されることにより回転体３が微速度で
第１図のＢ矢線方向へ回転する。ここで、ローラ
３５が突条２３の緩傾斜部２４に係合するのは外
周カム２の回転角度で例えば270゜の範囲であり、
その間に出力軸３０が1′の角度回転する程度の微
小なリード角が緩傾斜面部２４に付されている。
そして、第２図の中央部に示すように、その１組
のローラ３５ａ，３５ｂが突条２３の一端の急傾
斜部２５に達すると、その１組のローラ３５ａ，
３５ｂがその傾斜に沿つて急速度で押されること
により回転体３が同方向へ急速度で回転するとと
もに、次の隣り合う１組のローラ３５ｂ，３５ｃ
が突条２３の他端の急傾斜部２６を挟持し、外周
カムがさらに回転を続けると、第２図の下方に示
すように、この１組のローラ３５ｂ，３５ｃが突
条２３の緩傾斜部２４を挟持して回転体３が同方
向へ微速度で回転し、外周カム２が１回転する
と、この１組のローラ３５ｂ，３５ｃが先の１組
のローラ３５ａ，３５ｂの位置に達して、回転体
３とともに出力軸３０が60゜回転する。ここで、
突条２３の緩傾斜部２４の長さ方向の略中央にロ
ーラ３５が係合する一定の角度を基準位置として
設定し、パルスモータ４の回転軸４１を正確に１
回転させた場合の出力軸３０の回転角度を測定
し、その回転角度が正しい回転角度である60゜に
対して誤差がある場合には、その誤差が補正され
て正しい回転角度となるように、パルスモータ４
の回転軸４１を正逆いずれかの方向に補正回転さ
せ、その補正回転の角度を角度検出器４３で検出
して制御装置４２に入力して記憶させる。この作
業を順次に５回行なつて、出力軸３０が正しく
60゜ずつ回転するのに必要な補正角度を制御装置
４２に記憶させておき、実際の使用にあたつて
は、制御装置４２からパルスモータ４に回転軸４
１を１回転させるに必要なパルス数にそれぞれの
補正角度に相当する数を加減した数のパルス信号
を一定の時間間隔毎に入力して回転軸４１を順次
に間欠回転させると、出力軸３０は正確に60゜ず
つ間欠回転する。

上記した本実施例の作動を第３図及び第４図に
よつてさらに詳細に説明する。

角度検出器４３は、パルスモータ４の回転軸４
１の外周カム２を貫通した先端に連結されて回転
軸４１の角度の絶対値を例えば10分の1°まで検出
し得るものであり、回転体３の従動子３５が、外
周カム２の突条２３の緩傾斜部２４の略中央に係
合する位相において、検出値が0゜、すなわち、第
４図の基準位置Ｓとなるようにセツトされてい
る。この状態において、回転体３の出力軸３０の
軸心に装着した正六角形の反射鏡を、その１つの
反射面に対するオートコリメータ６０の読みが０
になるようにセツトし、その状態における出力軸
３０の角度を基準割り出し位置とする。次に、出
力軸３０が基準割り出し位置から60゜回転した第
１割り出し位置についての補正値を決定するに
は、出力軸３０が正確に60°回転するのに必要な
外周カム２の回転角度と、従動子３５の取付誤差
が０であるとしたときの外周カム２の回転角度に
相当する標準回転角度である360゜との偏差を測定
すればよい。そのためには、まず、パルス発振器
５６の発振周波数を低く設定し、手動駆動指令ス
イツチ５２を入れると、そのスイツチ５２が入つ
ている間だけ指令パルスゲート回路５８が開き、
パルス発振器５６から発振された低周波のパルス
信号が増幅器５９で増幅されて駆動パルスとして
パルスモータ４に供給され、その回転軸４１が低
速度で回転する。その回転角度を角度検出器４３
の表示器４４で目視して、表示値が360゜になつた
とき、手動駆動指令スイツチ５２を切ると、指令
パルスゲート回路５８が閉じてパルス信号が停止
し、パルスモータ４及びこれにより駆動される外
周カム２と回転体３が停止する。これは、第１の
仮割り出し位置であるが、通常は回転体３に対す
る従動子３５に取付誤差があるため、上記仮割り
出し位置は前記基準割り出し位置に対して正確に
60゜をなす第１割り出し位置に一致しない。そこ
で、手動駆動指令スイツチ５２を再び入れて指令
パルスゲート回路５８を開き、パルス発振器５６
から発振される低周波のパルス信号を増幅器５９
に入力し、増幅された駆動パルスでパルスモータ
４を駆動して外周カム２を回転させ、オートコリ
メータ６０で出力軸３０の角度を測定して出力軸
３０が前記した基準割り出し角度から正確に60゜
回転した第１割り出し位置で手動駆動指令スイツ
チ５２を切つてパルスモータ４、外周カム２及び
回転体３を停止させ、その状態における回転軸４
１の角度を角度検出器４３の表示器４４で読み取
り、第１の仮割り出し位置との偏差角度に対応し
た数値を補正値としてキーボードスイツチ５０で
記憶装置５３に入力し記憶させる。以上の操作を
繰り返して基準割り出し位置に対して120゜をなす
べき第２割り出し位置及びこれに順次に60゜を加
えた第３、第４、第５割り出し位置に対する回転
軸４１の補正値を記憶装置５３に順次に記憶させ
る。

次に、自動割り出し運転を行なうには、オート
コリメータ６０を取り外し、パルス発振器５６の
発振周波数を高く設定した後、割り出し指令スイ
ツチ装置５１を作動させると、そのスイツチ装置
５１に予め設定された時間の経過後に加減算回路
５５と減算カウンタ５７が順次に作動し、出力軸
３０に装着されたロータリスイツチ６１により順
次に検出される基準割り出し位置及至第５割り出
し位置に対応する各割り出し角度の補正値がデー
タセレクト回路５４により記憶装置５３から選択
して呼び出され、呼び出された補正値が加減算回
路５５において回転軸４１の標準回転角度である
360゜に加減算されて減算カウンタ５７に入力さ
れ、パルス発振器５６から入力される高周波のパ
ルス信号で減算カウンタ５７の入力値が順次に減
算されるとともに、その減算値が０になるまで指
令パルスゲート回路５８を開く信号が出力されて
パルス発振器５６から発振される高周波のパルス
信号が増幅器５９に入力され、増幅された駆動パ
ルスがパルスモータ４に供給されて高速度で回転
し、減算カウンタ５７の減算値が０になると、指
令パルスゲート回路５８が閉じてパルス信号が停
止し、パルスモータ及びこれにより駆動される外
周カム２と回転体３が停止し、この間に、出力軸
３０は、正確に60゜回転する。そして、割り出し
指令スイツチ装置５１に予め入力された時間だけ
停止した後、データセレクト回路５４が作動し
て、再び加減算回路５５及び減算カウンタ５７が
順次に作動し、ロータリスイツチ６１により検出
された次の割り出し位置に対応する補正値が記憶
装置５３からデータセレクト回路５４により呼び
出され、上記と同じ作動により出力軸３０が正確
に60゜回転して次の割り出し位置へ回転し、この
一連の作動の繰り返しにより出力軸３０は正確に
60゜ずつ間欠回転する。

本実施例においては、回転軸４１の角度の絶対
値が角度検出器４３から加減算回路５５へフイー
ドバツクされ、回転軸４１の実際の角度と加減算
値（指令値）との比較が行なわれ、その間に誤差
がある場合には、その値が減算カウンタ５７に入
力され、パルスモータ４が修正回転して回転軸４
１の実際の角度を指令値に一致させるようになつ
ているが、このような誤差の生ずるおそれのない
場合には、回転軸４１の実際の角度を加減算回路
にフイードバツクする必要はない。

なお、上記実施例においては、外周カム２の標
準回転角度に対する偏差角度を補正値として記憶
させるようにしたが、出力軸３０の正確な割り出
し位置に対する外周カム２の回転角度の絶対値を
記憶させるようにしてもよい。

また、外周カム２を駆動するモータは、本実施
例のパルスモータに限定されるものではなく、サ
ーボモータ、変速モータ、ブレーキモータ等の他
の制御モータとしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は
外周カムの展開図、第３図は回路構成を示すブロ
ツク図、第４図は出力軸の割り出し方法の一例を
示す説明図である。 １……ハウジング、２……外周カム、２３……
突条、２４……緩傾斜部、２５，２６……急傾斜
部、３……回転体、３０……出力軸、３５……ロ
ーラ（従動子）、４……パルスモータ、４１……
回転軸、４２……制御装置、４３……角度検出
器、６０……オートコリメータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外周面に、リード角が微小な緩傾斜部の両端
   にリード角が大きい急傾斜部を連成した突条を、
   前記急傾斜部同士が互いに平行をなして対応する
   ように螺旋状に巻成した外周カムと、 該外周カムを駆動し、かつ、任意の角度で停止
   させることが可能な制御モータと、 該制御モータを制動する制御装置と、 複数の従動子を等間隔で突設して２個の該従動
   子で前記突条を挟持し、前記外周カムの回転によ
   り前記従動子が前記突条の前記急傾斜部に係合す
   る間は高速度で回転し、前記緩傾斜部に係合する
   間は微速度で回転する回転体と、 該回転体に連結された出力軸と、 からなる割り出し装置の前記出力軸の各微速度回
   転範囲において定めた各所望割り出し位置に対す
   る前記外周カムの回転角度を計測して前記制御装
   置に記憶させ、該各記憶値に基づいて前記制御モ
   ータを停止させて前記出力軸を前記各所望割り出
   し位置で繰り返し停止させることを特徴とする出
   力軸の角度割り出し方法。 ２ 前記記憶値が前記外周カムの標準回転角度に
   対する偏差角度であり、前記標準回転角度に前記
   各記憶値を加減した値に基づいて前記制御モータ
   を停止させることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の出力軸の角度割り出し方法。 ３ 前記記憶値が前記外周カムの回転角度の絶対
   値であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の割り出し方法。 ４ 外周面に、リード角が微小な緩傾斜部の両端
   にリード角が大きい急傾斜部を連成した突条を、
   前記急傾斜部同士が互いに平行をなして対応する
   ように螺旋状に巻成した外周カムと、 該外周カムを駆動し、かつ、任意の角度で停止
   させることが可能な制御モータと、 該制御モータを制御する制御装置と、 複数の従動子を等間隔で突設して２個の該従動
   子で前記突条を挟持し、前記外周カムの回転によ
   り前記従動子が前記突条の前記急傾斜部に係合す
   る間は高速度で回転し、前記緩傾斜部に係合する
   間は微速度で回転する回転体と、 該回転体に連結された出力軸と、 からなることを特徴とする出力軸の角度割り出し
   装置。