JPH032803Y2 - - Google Patents
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- JPH032803Y2 JPH032803Y2 JP2185883U JP2185883U JPH032803Y2 JP H032803 Y2 JPH032803 Y2 JP H032803Y2 JP 2185883 U JP2185883 U JP 2185883U JP 2185883 U JP2185883 U JP 2185883U JP H032803 Y2 JPH032803 Y2 JP H032803Y2
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- conductor
- angle detection
- angle
- circular
- conductors
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 本考案は接触方式の角度検出素子に関する。[Detailed explanation of the idea] The present invention relates to a contact type angle detection element.
自動制御機器あるいはロボツトなどにおいて
は、物体の角度情報を得て、その角度を制御する
必要がある。特にロボツトなどのように多くの可
動部分を有するような制御系では、角度の情報を
得る検出素子の信頼性とともに、その大きさも重
要となつてくる。また制御機器の頭となる例えば
マイクロコンピユータ等のソフトウエアにおいて
も、できるだけハードウエアに対する負担が低い
方が処理スピードあるいはソフトウエア開発のた
めにも望ましい。 In automatic control equipment or robots, it is necessary to obtain angle information of an object and control the angle. Particularly in control systems such as robots that have many moving parts, the reliability of the detection element that obtains angle information as well as its size become important. Also, in terms of software such as a microcomputer, which is the head of a control device, it is desirable for the load on the hardware to be as low as possible in terms of processing speed and software development.
本考案者はすでに特願昭57−139035において、
2進コード配列となる電極を印刷した複数枚のシ
ートの積層構造を有する角度検出素子を提案し
た。この角度検出素子は積層体の積層方向への切
断あるいは加工によつて現われる前記2進コード
配列となる電極面を摺動子にて摺動する角度検出
素子であつて、角度情報が直接前記2進コードと
なつて得られる特徴を有している。このため、前
記角度検出素子とマイクロコンピユータ等の制御
装置の接続が直接行えるため、複数の検出機能を
必要とする装置においても、検出部分の数だけ前
記素子があれば良く、インターフエースとしての
変換回路はまつたく不要である。 The inventor has already written the patent application No. 57-139035.
We proposed an angle sensing element that has a laminated structure of multiple sheets printed with electrodes in a binary code array. This angle detecting element is an angle detecting element that uses a slider to slide an electrode surface that becomes the binary code array that appears by cutting or processing the stacked body in the stacking direction, and the angle information is directly transmitted to the It has the characteristics of being a base code. Therefore, since the angle detection element can be directly connected to a control device such as a microcomputer, even in devices that require multiple detection functions, it is sufficient to have as many elements as there are detection parts, and conversion as an interface is possible. No circuitry is required.
このような角度検出において、その角度を正し
く読み込むためには、その接触における摺動子の
構造あるいは前記角度検出素子の摺動面の構造が
重要であるが、この他にも摺動子と電極が接触し
たときに生ずるチヤタリングなどの影響も防止さ
せなければならない。 In such angle detection, in order to read the angle correctly, the structure of the slider at the time of contact or the structure of the sliding surface of the angle detection element is important, but in addition to this, the structure of the slider and the electrode It is also necessary to prevent effects such as chattering that occur when the parts come in contact with each other.
前記角度検出素子は通常マイクロコンピユータ
の入力ポートに直接接続させる方法を用いるた
め、ソフトウエアでこの検出時のチヤタリング時
間待ちを行わせれば良い。 Since the angle detection element is normally connected directly to the input port of a microcomputer, software may be used to wait for a chattering time during detection.
ところが、第1図に示すように、角度検出器1
1の数が2個以上の複数となるマイクロコンピユ
ータ12のそれぞれの入力ポート13に入力され
た各角度検出器11からのデータをすべて、前記
チヤタリング待ちを行つた後に読み込まなければ
ならない。 However, as shown in FIG.
All data from each angle detector 11 input to each input port 13 of a plurality of microcomputers 12 in which the number of 1's is two or more must be read after the chattering wait is performed.
このため、前記すべての角度制御を行う実行ス
ピードが低下してしまう。 Therefore, the speed at which all the angle controls are performed is reduced.
また、前記ソフトウエアで行う方法では、小さ
なメモリーのマイクロコンピユータでの処理に限
界が生じてくる。 Furthermore, in the method using software, there is a limit to the processing that can be performed by a microcomputer with a small memory.
本考案は、これら従来の欠点を除去することを
目的とし、前記積層構造を有する角度検出素子に
おける角度の読み込みマークビツトを改良したも
のである。 The present invention aims to eliminate these conventional drawbacks and improves the angle reading mark bit in the angle detection element having the laminated structure.
すなわち、本考案は少なくとも1以上の円又は
円弧状の面を有し、絶縁体と導体とが積層されて
なるブロツクであつて、該ブロツクの1つの円又
は円弧状の面の面内に1以上の導体部分が露出し
ており、かつブロツク上の該面と異なる部分に該
各導体部分にそれぞれ対応して接続する導体端子
が形成され、又は該各導体部分の一部が露出して
いる構造を特徴とする角度検出素子において、導
体が露出している一つの円又は円弧状の面の円周
方向の各位置に固有のコードが積層方向にあらわ
れるように複数の導体が積層方向と前記円周方向
に配置されており、さらに該円又は円弧状の面に
おいて前記複数の導体のうち最小の長さの導体よ
り長さの短かい第1の導体が少なくとも該複数の
導体のうち最小の長さの導体とは積層方向に完全
に重なる位置で、しかも前記円又は円弧上の面上
において所定の位置からの角度の検出を要する位
置に最小角度検出間隔ごとに配置されており、
又、第2の導体が前記第1の導体と積層方向に重
ならない位置で、しかも前記円周方向の最小角度
検出間隔ごとに配置されている構造を有すること
を特徴とする角度検出素子である。 That is, the present invention is a block having at least one circular or arcuate surface and made of laminated insulators and conductors, wherein one circular or arcuate surface of the block has one or more circular or arcuate surfaces. The above conductor portions are exposed, and conductor terminals are formed on a different surface of the block to connect to each of the conductor portions, or a portion of each conductor portion is exposed. In an angle detection element characterized by a structure, a plurality of conductors are connected in the lamination direction and in the lamination direction so that a unique code appears at each position in the circumferential direction of one circular or arcuate surface where the conductors are exposed. A first conductor arranged in the circumferential direction and having a length shorter than the smallest length conductor among the plurality of conductors in the circular or arc-shaped surface is at least the first conductor having a length shorter than the smallest length conductor among the plurality of conductors. The long conductors are located at positions that completely overlap in the stacking direction, and are arranged at minimum angle detection intervals at positions on the surface of the circle or arc where it is necessary to detect the angle from a predetermined position,
Further, the angle detection element is characterized in that the second conductor is arranged at a position that does not overlap with the first conductor in the lamination direction and at each minimum angle detection interval in the circumferential direction. .
以下、本考案を一実施例を示す図面を参照して
説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained with reference to the drawings showing one embodiment.
第2図は、本考案の一実施例を示す角度検出素
子の斜視図である。摺動面には積層方向にたとえ
ば2進コードをあらわす角度検出電極23があ
り、さらに第1の角度検出マーク層21と第2の
角度検出マーク層22の2種類の角度検出マーク
を持つている。 FIG. 2 is a perspective view of an angle detection element showing an embodiment of the present invention. The sliding surface has an angle detection electrode 23 representing, for example, a binary code in the lamination direction, and further has two types of angle detection marks, a first angle detection mark layer 21 and a second angle detection mark layer 22. .
これら、2種類の角度検出マークのうち、第1
の角度検出マーク21は、角度検出電極23に完
全にオーバーラツプされる位置となつており、か
つ、第1と第2の角度検出マーク21,22は最
小検出ピツチW3と同じ間隔で直線状に配置され
ており、前記第2の角度検出マーク22は第1の
角度検出マーク21と積層方向には重ならない。 Of these two types of angle detection marks, the first
The angle detection mark 21 is positioned to completely overlap the angle detection electrode 23, and the first and second angle detection marks 21 and 22 are arranged in a straight line at the same interval as the minimum detection pitch W3 . The second angle detection mark 22 does not overlap the first angle detection mark 21 in the stacking direction.
このように2種類の角度検出マークの角度が異
なつた位置となつているため、摺動子がこの面を
移動している場合に、前記第1の角度検出マーク
からの信号と第2の角度検出マークからの信号の
発生に時間差が起こる。 Since the angles of the two types of angle detection marks are at different positions in this way, when the slider is moving on this surface, the signal from the first angle detection mark and the second angle A time difference occurs in the generation of signals from the detection marks.
そこで、第3図に示すように前記角度検出素子
31から出る第1の角度検出マークからの出力3
2と第2の角度検出マークからの出力33をセツ
ト リセツト フリツプ フロツプ34に与えれ
ば、これら2種類の角度検出マークの位置におい
て、1つのパルス35が生じる。 Therefore, as shown in FIG. 3, the output 3 from the first angle detection mark from the angle detection element 31 is
2 and the output 33 from the second angle detection mark are applied to a reset flip-flop 34, one pulse 35 is generated at the position of these two types of angle detection marks.
この1つのパルス35は、チヤタリングの待ち
時間だけ遅延回路36で約2msecほど遅延され
たパルス37を発生し、前記角度検出素子31か
らの角度データ38がデータラツチ39でラツチ
され、チヤタリングの生じない角度データ40が
得られる。 This one pulse 35 generates a pulse 37 that is delayed by about 2 msec in a delay circuit 36 by the waiting time of the chatter, and the angle data 38 from the angle detection element 31 is latched in the data latch 39, so that the pulse 37 is set at an angle at which no chattering occurs. Data 40 is obtained.
このように本考案では、マイクロコンピユータ
との間に簡単な回路で、チヤタリングの生じない
角度データが得られるようにするため、セツト
リセツト フリツプ フロツプを動作させられる
2趣類の角度検出マークをもうけているものであ
る。 In this way, the present invention uses a simple circuit between it and the microcomputer to obtain angle data that does not cause chattering.
It has two types of angle detection marks that can be used to operate the reset flip-flop.
本考案の角度検出素子の製造方法は無機絶縁材
料粉末と有機物とからなる生シートに導電性ペー
ストを所定の形状にスクリーン印刷しこれらを積
層、熱圧着し、焼成して作製した。また本考案の
素子は銅張積層板によつても作製可能である。 The angle detection element of the present invention was manufactured by screen-printing a conductive paste into a predetermined shape on a raw sheet made of inorganic insulating material powder and organic matter, laminating these sheets, thermo-compression bonding, and firing. Furthermore, the device of the present invention can also be manufactured using a copper-clad laminate.
本考案の実施例では、分解能2.5度の角度検出
素子において、前記第1の角度検出マークと第2
の角度検出マークの幅を摺動面上でほぼ0.1mmと
し、さらにこれら第1の角度検出マークと第2の
角度検出マークの距離を摺動面上でほぼ0.2mmと
している。 In the embodiment of the present invention, in an angle detection element with a resolution of 2.5 degrees, the first angle detection mark and the second angle detection mark are
The width of the angle detection mark is approximately 0.1 mm on the sliding surface, and the distance between the first angle detection mark and the second angle detection mark is approximately 0.2 mm on the sliding surface.
なお、本考案では前記2種類の角度検出マーク
層を各1層で構成しているが、高信頼化のために
複数構造としても良く、また積層位置も何んら限
定されることは無い。 In the present invention, each of the two types of angle detection mark layers is composed of one layer, but for higher reliability, a plurality of layers may be used, and there are no restrictions on the stacking positions.
さらに角度検出マークの幅あるいは2種類の角
度検出マーク間の距離も何んら限定されることな
く、単に角度検出マークの幅が角度の精度に限定
されるのみである。 Further, the width of the angle detection mark or the distance between two types of angle detection marks is not limited at all, only the width of the angle detection mark is limited to the accuracy of the angle.
第1図は、角度検出器が複数となつた場合のマ
イクロコンピユータとの接続状態を示す図。第2
図は、本考案の2種類の検出マークを持つ角度検
出素子の斜視図である。第3図は、本考案の2種
類の検出マークからの信号でチヤタリングの内デ
ータを得られるようにした回路図である。
図において、11……角度検出器、12……マ
イクロコンピユータ、13……入力ポート、21
……第1の検出マーク層、22……第2の検出マ
ーク層、23……検出電極、31……角度検出素
子、32……第1の検出マークからの出力、33
……第2の検出マークからの出力、34……セツ
ト リセツト フリツプ フロツプ、35……1
つのパルス、36……遅延回路、37……遅延パ
ルス、38……角度データ、39……データラツ
チ、40……角度データ。
FIG. 1 is a diagram showing a connection state with a microcomputer when there are a plurality of angle detectors. Second
The figure is a perspective view of an angle detection element having two types of detection marks according to the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram in which chattering data can be obtained from signals from two types of detection marks according to the present invention. In the figure, 11... Angle detector, 12... Microcomputer, 13... Input port, 21
...First detection mark layer, 22...Second detection mark layer, 23...Detection electrode, 31...Angle detection element, 32...Output from first detection mark, 33
...Output from second detection mark, 34...Set Reset Flip Flop, 35...1
36...delay circuit, 37...delay pulse, 38...angle data, 39...data latch, 40...angle data.
Claims (1)
絶縁体と導体とが積層されてなるブロツクであつ
て、該ブロツクの1つの円又は円弧状の面の面内
に1以上の導体部分が露出しており、かつブロツ
ク上の該面と異なる部分に該各導体部分にそれぞ
れ対応して接続する導体端子が形成され、又は該
各導体部分の一部が露出している構造を特徴とす
る角度検出素子において、導体が露出している一
つの円又は円弧状の面の円周方向の各位置に固有
のコードが積層方向にあらわれるように複数の導
体が積層方向と前記円周方向に配置されており、
さらに該円又は円弧状の面において前記複数の導
体のうち最小の長さの導体より長さの短かい第1
の導体が少なくとも該複数の導体のうち最小の長
さの導体とは積層方向に完全に重なる位置で、し
かも前記円又は円弧状の面上において所定の位置
からの角度の検出を要する位置に最小角度検出間
隔ごとに配置されており、又、第2の導体が前記
第1の導体と積層方向に重ならない位置で、しか
も前記円周方向の最小角度検出間隔ごとに配置さ
れている構造を有することを特徴とする角度検出
素子。 having at least one circular or arcuate surface,
A block formed by laminating an insulator and a conductor, in which one or more conductor parts are exposed within one circular or arc-shaped surface of the block, and a portion of the block that is different from that surface. In an angle detection element characterized by a structure in which conductor terminals are formed corresponding to and connected to each of the conductor parts, or a part of each of the conductor parts is exposed, one circle in which the conductor is exposed. Alternatively, a plurality of conductors are arranged in the lamination direction and the circumferential direction so that a unique code appears in the lamination direction at each position in the circumferential direction of the arc-shaped surface,
Furthermore, a first conductor having a length shorter than the smallest length conductor among the plurality of conductors on the circular or arcuate surface
The conductor is at least at a position where it completely overlaps the conductor with the minimum length among the plurality of conductors in the stacking direction, and the minimum length is at a position on the circular or arcuate surface where it is necessary to detect an angle from a predetermined position. The second conductor is arranged at each angle detection interval, and the second conductor is arranged at a position that does not overlap with the first conductor in the lamination direction, and is arranged at each minimum angle detection interval in the circumferential direction. An angle detection element characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2185883U JPS59128509U (en) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | Angle detection element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2185883U JPS59128509U (en) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | Angle detection element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59128509U JPS59128509U (en) | 1984-08-29 |
| JPH032803Y2 true JPH032803Y2 (en) | 1991-01-25 |
Family
ID=30152977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2185883U Granted JPS59128509U (en) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | Angle detection element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59128509U (en) |
-
1983
- 1983-02-17 JP JP2185883U patent/JPS59128509U/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59128509U (en) | 1984-08-29 |
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