JPH02201207A - 回転可能であるか回転する構造部品の回転角を測定する方法とその装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転可能であるか回転する構造部品の回転角
を測定する方法とその装置に関する。

〔従来の技術〕

工業においてしばしば、回転可能な構造部品、回転部品
あるいは旋回部品の回転角あるいは回転位置を検出する
ことが必要である。従来において例えば誘導式、容量式
およびフォトオプト式の回転角検出器が知られている。

ドイツ連邦共和国特許第２４０６３９３号公報において
、固定配置された光電要素に光痕跡を発生する光源が回
転体に設けられている回転位置検出器が知られている。

かかる公知の方式は所定の目的にしか利用できず、小さ
な回転角しか測定できず０、回転体ないし光源への導線
を配置する必要がある。

［発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、非接触式で作動し、回転する回転体に
通用され、３６０°にわたる角度を測定でき、回転体と
の機械的な接続が不要であり、極めて迅速にμｓｅｃの
速さで検出できるような回転可能であるか回転する構造
部品の回転角を測定する方法とその装置を得ることにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によればこの目的は、固定光源の光線が直接ある
いは転向鏡を介して軸方向に構造部品の端面におけるそ
の回転軸心に向けられ、光線がその端面であるいは構造
部品の内部で転向され、固定受光装置に投射される方法
、および固定光源、光源から直接あるいは転向鏡を介し
て軸方向に構造部品の回転軸心に向けられた光線に対す
る構造部品に組み込まれた転向装置、および転向した光
線に対する好適には光電式検出器を持った固定受光装置
から構成される装置 る．本発明の有利な実施態様、は特許請求の範囲の実施
態様に記載されている。

〔実施例〕

以下図面に示した実施例を参照して本発明を詳細に説明
する。

図面はすべて、軸受１・　ｔｌに回転可能あるいは揺動
可能に支持された構造部品２例えば回転体である．回転
体は軸、車軸あるいは別の任意の回転可能部品である．
固定光源１１からの光線５例えばレーザービームは固定
して配置された鏡Ｂで転向される．反射した光線５′は
回転体２の回転軸心９に投射される．回転軸心９に光導
体４が配置されており、これは光線５′を受は継続して
導く．光導体４は図示したように、光線５′が回転体２
の回転軸線９から間隔をおいて回転体２の同じ端面にお
いて点６に光線５″として導かれるように形成されるか
配置されている．光線５″番よその後で好適には平面形
光型式検出器１０として形成されている受光装置に当た
る．回転体２が回転ｉｌｌ動する際、光線５は充電式検
出器１０に円形の光痕跡を描き、これは光電電流を発生
する．光電電流は図示していない測定増幅器を介して回
転角として評価され表示される．この場合、３６０゜の
回転角を検出できる。

第２図から、回転体２の端面における回転軸心ないし光
導入点９および光導出点６が理解できる。

第３図および第４図には、光の転向が回転体に配置され
た鏡を介して行われる構造が示されている．第１図にお
ける実施例と同様に、光源からやって来る光線５は＃Ａ
８を介して回転体２の回転軸心９に投射される（光線５
）、ここでは回転軸心９に鎮１２が配置されており、こ
のＳＱ１２は光線５′を別の１１１３を介して光電式検
出器ｌＯに投射する．ここで光線５＃は、回転体２が回
転する際に円形の光痕跡を発生ずる．評価は第１図の実
施例のようにして行われる。

図示した実施例の場合、繞１２．１３はそれぞれ回転軸
心９に対して４５°の角度を成して配置されているので
、反射した光ｆｆ１５’は鏡皇２に入射する光線５′と
平行に走る。しかし反射した光線５′が光線５′に対し
て平行でないよ）に鏡を配置することもできる。

第４図から、回転体２の端面における鏡面１２゜１３が
理解できる。それらの鏡面は回転軸心９の範囲および鏡
１２で反射された光線の投射点の範囲に限定できる。

第５図および第６図は、光源１１からやって来る光線５
が半径方向ないし円周方向に回転体２から光線５として
導出される構造が示されている。

この場合、受光装置１０はそれぞれ回転体２の周りに配
置された環状の光電式検出器として形成されている０回
転体２が回転する際、光線５が光電式検出器に光痕跡を
発生し、この光痕跡は適当な評価装置を介し゛ζ回転角
として評ｌｌｌ１される。第５図の実施例において、光
線を転向するために、光導体４が設けられ、これは光源
５を軸方向から半径方向に転向する（光ＭＳ”）、第６
図の配置構造において、光線５なレル５″は回転体２の
孔内を走り、鏡１２を介して特に９０°だけ半径り向な
む１しは円周に向けて転向される。光導体４ないし鏡！
２は第５図および第６図の実ｂｉ例と異なって、回転体
の端面に配置し、位置検出器１０を対応して配置するこ
ともできる。

第７図および第８図には、光の導入および導出がそれぞ
れ回転体２の反対側端面で行われるＪＲｌｌｌが示され
ている。光源１１および光電式検出器ｌＯは相応して配
置されている。第７図において、光導体４は光線５を受
け、これを転向し、光線５″として検出器ｌＯに導く、
第８図においては、光線転向用に鎮１２，１３が設けら
れている。これら両方の実施例において、他の点につい
ては前述した実施例に相応している。

第５図から第８図における実Ｂ缶例の場合、光源１１の
光線５は回転体２の端面ないし回転軸心９に直接向けら
れている。しかし光源５を第１図から第３図の実施例の
ように転向鏡８を介して導入することもでき、逆に第１
図から第３図の実施例において光線を回転体に直接に回
転軸心に導入することもできる。

〔発明の効果〕

本発明は、回転体における機械的な接続が不要であり、
回転角測定が光線転向を介して回転体であるいはその内
部で行われ、転向した光線が固定受光装置に導かれるの
で、特に回転する回転体に対して通している。光源およ
び好適には位置検出器として形成されているｌ受光装置
は、固定して配置でき、加速力を発生しない。

角度検出用の光線は、回転体の端面並びにその円周で回
転体から導出でき、受光装置に向けられる０回転体の内
部における転向装置は光導体あるいは鏡から構成できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は片側端面で光導入および光導出が行われる光導
体を有する回転体の概略側面図、第２０図は第１図にお
ける回転体の端面図、第３図は片側端面で光導入および
光導出が行われる鏡装置を自する回転体の概略側面図、
第４図Ｃよ第３図におｔする回転体の端面図、第５図は
円周から光導出が行ねれる先導体を自する回転体の概略
側面図、第６図は円周から光導出が行われる瞳を有する
回転体の概略側面図、第７図は光導入および光導出が反
対側端面で行われる光導体を有する回転体の概略側面図
、第８図は光導入および光導出が反対側端面で行われ゛
る鏡を有する回転体の概略側面図である。 構造部品 光線 転向鏡 回転軸心 受光装置 光源 鏡 鏡 出１人代理人　　佐　　藤　　−雄 Ｆｉ（ｉ、１ Ｆｉｇ、６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定光源（１１）の光線（５）が直接あるいは転向
   鏡（８）を介して軸方向に構造部品（２）の端面におけ
   るその回転軸線（９）に向けられ、光線（５）がその端
   面であるいは構造部品（２）の内部で転向され、固定受
   光装置（１０）に投射されることを特徴とする回転可能
   であるか回転する構造部品の回転角を測定する方法。 ２、光線が、構造部品（２）の光線が向けられている端
   面あるいはその反対側端面で受光装置（１０）に投射さ
   れることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３、光線が構造部品（２）の円周で受光装置（１０）に
   投射されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ４、固定光源（１１）、光源（１１）から直接あるいは
   転向鏡（８）を介して軸方向に構造部品（２）の回転軸
   心（９）に向けられた光線に対する構造部品（２）に組
   み込まれた転向装置（４、１２、１３）、および転向し
   た光線（５）に対する好適には光電式検出器を持った固
   定受光装置（１０）から構成されていることを特徴とす
   る回転可能であるか回転する構造部品の回転角を測定す
   る装置。 ５、転向装置が光導体（４）から成り、この光導体（４
   ）が、それが光線（５、５′）を構造部品（２）の回転
   軸心（９）で受け、これを構造部品（２）の同じ側ある
   いは反対側端面で回転軸心（９）から間隔を置いて受光
   装置（１０）に導出するかあるいは構造部品（２）の円
   周で受光装置（１０）に導出するように配置されている
   ことを特徴とする請求項４記載の装置。 ６、転向装置が鏡あるいは鏡系統（１２、１３）から成
   り、これが光線（５、５′）を構造部品（２）の回転軸
   線（９）で受け、これを構造部品（２）の同じ側あるい
   は反対側端面で回転軸心（９）から間隔を置いて受光装
   置（１０）に導出するかあるいは構造部品（２）の円周
   で受光装置（１０）に導出することを特徴とする請求項
   ４記載の装置。 ７、光源（１１）がレーザー光源であることを特徴とす
   る請求項４ないし６のいずれか１つに記載の装置。