JPH0556808B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は２つの相互に運動可能な対象物に位置
測定装置を接続するための連結装置にして、位置
測定装置のスケールは多部分から成る連行体接手
による校正の目的で被測定物の１方と係脱可能に
結合されており、連行体接手は一方の被測定物の
運動方向に形状拘束的にかつ他方の運動方向に摩
擦的に作用する前記連結装置に関する。

（従来の来術） 技術水準から−工作機械のベツドの往復台のよ
うな−２つの対象物の相対的位置を位置測定装置
によつて測定することはずつと依然から公知であ
る。

いわゆる工業ロボツトでも、位置測定装置によ
り、通常回転発信器により運動が検出される。普
通の方法で相対運動の測定のためにスケールは対
象物の一方に固定され、そして第２の対象物に
は、対象間の相対運動の際スケールを走査する走
査装置が組み込まれ、その結果各位置が検出され
かつ表示されることができる。周囲の障害的影響
に対する保護のために、位置測定装置の構成要素
はケーシングを備え、ケーシングは前記対象物に
固定されている。

位置測定装置がイクリメンタル測定を行う場
合、装置、運転前及び運転中断後に参照位置によ
つて校正（測定値「ゼロ」の位置を特定するこ
と）されしなければならない。この種の校正過程
は多数の特許出願、例えば特開平３−52808号公
報に記載されている。そこに記載された２つの対
象物の相対位置の測定のための測定装置では目盛
円板はインクリメンタル目盛及び少なくとも１つ
の参照マークをもつていてケーシグの軸上に支承
されかつ連行体接手及びハウジング内に支承され
た軸を介して対象物の１つと結合しており、連行
体接手は対象物の１方の回転方向にのみ作用す
る。目盛円板を他の回転方向においても対象物と
結合するために、軸は滑りクラツチを介して反対
方向に回転するモータと結合している。目盛円板
の走査のために、ケーシングに固定された走査ユ
ニツトが設けられている。事故のための中断した
測定の後に参照位置を再現するために、目盛円板
は軸が停止した際に極性反転されたモータによつ
て参照マークを通過するまで回転され、続いて故
障発生の際に停止した軸の瞬間的位置に戻され
る。参照マークから瞬間的位置までの回転角が故
障の際に失なわれた測定値の再生のために検出さ
れる。

公知の位置測定装置であつて、測定対象物が停
止した際でも測定装置の校正のために好適である
ものは従来の簡単な位置測定装置に比して高い構
造的及び製造的コストを必要とする。

従つて位置測定装置はコスト高であり、前記の
意味で校正可能な位置測定装置が標準的な量産機
器の外に例えば標準化されたインクリメンタル回
転発信器を提供し得る。この多様な形式は運転経
済上マイナスに作用する。

（解決されるべき課題） 本発明は標準型位置測定装置を、位置測定装置
によつて前記校正過程が停止した対象物で実施さ
れるように、被測定対象に結合する装置を創造す
ることを課題の基礎とする。

（課題を解決のための手段） 本発明によれば、摩擦力は連行体接手の内方
で、特にコイルばねによつて発生し、そして駆動
装置が設けられ、駆動装置は校正の場合にスケー
ル側で連行体接手を握持し、スケールは摩擦力を
作用するトルクに対して少なくとも参照位置まで
移動されかつスケールに参照位置を通過した後出
発位置への戻りを可能にすることによつて解決さ
れる。

（実施例） 第１図に示された、内方に目盛円板を備えた標
準型回転発信器１は少なくとも１つの目盛と参照
マークとを備えた目盛円板は従来の方法で同様に
図示しない走査装置によつて走査される。この目
盛円板は目盛円板の同心円上にインクリメンタル
目盛とインクリメンタル目盛に絶対的に付属しか
つインクリメンタル目盛の例えば10〜100目盛毎
に１つの参照マークを備え、走査装置により両者
を同時に同一走査フイールドで走査することによ
り、参照マーク自体の識別性（絶対位置を表すマ
ーク）により、参照マークとインクリメンタル目
盛との総和から絶対的測定値が測定されることが
できるように構成される。普通の方法で回転発信
器１は一方の対象物にフランジ止めされかつその
回転発信器軸６に回転剛固な接手２により他方の
対象物７が固定されている。接手２のケーシング
４に固定された第１対象物と第２対象物７との間
の相対運動による回転発信器軸６はそのケーシン
グ及びその中にある走査装置に対して回転し前記
両対象物の間の相対運動の測定が行われる。

第１図による回転発信器１の接手２を有し、接
手２は回転発信器１の固定フランジ３に取り付け
られている。接手２のケーシング４は第１対象物
に結合しておりかつ電動モータ５を受けており、
電動モータ５は回転発信器軸６の軸線に対して平
行にフランジ止めされている。

インクリメンタル目盛の他の図示しない参照マ
ークを備えた目盛円板がフランジ止めされている
回転発信器軸６と第１対象物に対する相対運動が
測定されるべき第２対象物７との間に連行体接手
８の個々の部分が配設されている。連行体接手８
はそれ自体公知でありかつ回転発信器軸６上に固
定された接続ボス９と第２の対象物７に結合され
た第２軸１１上に固定された第２接続ボス１０並
びにリング円板１２から成る。両接続ボス９及び
１０の周縁にそれぞれ120°相互にずれた３つの位
置にそれぞれストツパ１３及び１４がラジアル方
向に突出している。両接続ボス９と１０との間に
リング円板１２が配設されており、リング円板１
２はその周縁に相互に120°ずれた３つの位置に回
転発信器軸６と平行な３つのボルト１５を有し、
ボルト１５は軸線方向において孔からリング円板
１２の両側に突出しかつ回転発信器軸６及び第２
軸１１の回転の際に接続ボス９又は１０のストツ
パ１３又は１４と当接してこれを連行する。リン
グ円板１２は固有の支承部を有さず、かつボルト
１５の対称的配列に基づいて回転発信器軸６及び
第２軸１１の回転の際に自動的に心立てされ、か
つ支承力は両軸６及び１１の図示しない軸受上に
作用する。

連行体接手８は回転する第２の対象物７の回転
方向が予め定まつている場合（例えば第２図で見
て時計方向）、リング円板１２のボルト１５及び
接続ボス９及び１０のストツパ１３及び１４を介
して目盛円板の回転発信器軸６を連行する。第２
軸１１の所定の回転方向と反対方向の回転の際
（例えば第２図で見て反時計方向）には、回転発
信器軸６は何らかの措置なしには最早連行されな
い、そのわけはリング円板１２のボルト１５と接
続ボス１０のストツパ１４とは係脱されるからで
ある。第２軸１１のこの反転された回転方向で
も、第２軸１１と回転発信器軸６との作用結合を
可能にするために、回転発信器軸６の自由端にコ
イルばね１６が係止され、コイルばね１６の他端
は第２対象物７に固定された接続ボス１０に係止
されている。コイルばね１６は第２軸１１の運動
方向とは無関係に回転発信器軸６の連行が保証さ
れることを確保する。被測定対象物である第２の
対象物７の両回転方向において両軸６と１１とは
相互に連結され、その結果測定されるべき両対象
物の相対位置は回転発信器１によつて正確に検出
されることができる。

両対象物の相対位置の測定のために、特定の参
照位置を得るために、新しい測定の開始前に測定
されるべき第２の対象物７は特定の参照マークが
走査されるまで回転される。この参照位置ではカ
ウンタは値「ゼロ」に又は他の値に前もつて設定
され又はプログラムによつて特定された数値にセ
ツトされる。

加工工程又は測定の間に停電が起こると、加工
工程又は回転する第２の対象物７の測定も中断さ
れる。停電、即ち故障の発生の際に存在する測定
値も参照位置も失われる。しかし測定されるべき
対象７は故障の発生の際工場ロボツトのハンドの
形で通常の係合状態にあるので、第２の対象物７
は加工工程又は測定の開始前のように走査ユニツ
トが元の参照マークを走査するまでは回転される
ことができない。

参照位置の再現のために第２軸１１の停止の際
に駆動モータ５が起動される。

第２図から明らかなように、駆動モータ５は伝
導装置１７を有し、駆動モータ５の起動により伝
導装置１７は、スイングレバ１８に枢支された中
間ピニオン２０が目盛円板と接続ボス９との間で
回転発信器軸６上に固定されている歯車２１と噛
み合い、歯車２１と中間ピニオン２０との噛み合
い後に、目盛円板１２が駆動モータ５によつて、
回転発信器６を介して参照マークが走査装置によ
つて走査され、それにより参照パルスが検出され
るように作用する。参照位置の検出により現れる
この参照パルスによつて出発位置が再現されかつ
校正過程が終わる。

参照マークを通過後に駆動モータ５が停止さ
れ、かつ緊張されたばね１６のトルクによつて反
対方向に回転し、それによつて目盛円板を備えた
回転発信器６も校正前の出発位置に戻される。そ
の際停止した駆動モータ５は戻し運動の減衰のた
めに回転されかつスイングレバ１８はボルト１５
へのストツパ１３，１４の衝突の際にモータ５の
慣性に基づいて中間ピニオン２０と駆動モータ５
との噛み合いを外す。

停電の際に例えば工作機械の工具取り付け軸で
ある第２対象物７の自由な回転が不可能な場合、
駆動モータ５が極性切り換えされることができ
る。この場合にも、中間ピニオン２０が歯車２１
の歯から係脱するや否や、回転発信器１の目盛円
板は連行体接手８と共に再び自由に回転すること
ができる。

参照位置の再現後目盛円板が伝導装置１７から
係脱されるや否や、中断された加工工程等は続行
されることができる。

第３図においては連行体接手８３は回転角が
360°以上可能であるように形成されている装置が
示されている。

第１図による連行体接手８は各々相互に120°ず
らされたボルト１５とストツパ１３，１４を有
し、それによつて参照位置の再現の際に第２軸１
１に関する回転発信器軸６の相対合的回転は角
240°以内でのみ可能である。従つて失なわれた参
照位置での再現のために目盛円板上に少なくとも
２つの参照位置が必要であり、その参照マークは
例えば西独国特許明細書第2952106号に記載され
たようなコードマークの形の符号の識別のために
必要とされる。

失なわれた参照位置の再現のためにコード化を
必要としない目盛円板状の唯一の参照マークで間
に合わせることができるために、第３図による連
行体接手８３が提案され、連行体接手は360°以上
の角度、軸１１３に関する軸６３の相対回転を可
能にする。連行体接手８３のこの種の形態は西独
目特許公開公報3340866号に詳しく記載されてお
りかつ本発明による装置への構想的適合の下に有
利に使用可能である。その際停電によりその瞬間
の測定位置を失つた場合にまず参照位置が読み取
されるまで目盛円板が戻され、その後停電の際の
瞬間的位置までモータ５の起動によつて復元され
る。

連行体接手８又は８３の内方の力作用はコイル
ばね１６による代わりに磁力作用、又は弾性板ば
ね等の手段によつて発生されることができる。

（発明の効果） 本発明の特別な利点は参照パルスで標準型回転
発信器を使用する際、前記の意味の校正が、瞬間
的に相対運動を実施することのできない対象物で
も可能であることにある。駆動モータが−技術水
準のように−常時投入されている必要はなく、む
しろゼロ点（参照位置）復元過程又は停電の瞬間
の位置への復元工程でのみ連行体接手を係合する
という利点がある。通常の測定運転では運転モー
タは係脱している。このことはモータの寿命を高
める。更に駆動モータが装置の滑りクラツチを内
蔵した構成部分であるような位置測定装置の場合
のように必ずしも被測定上にトルクを伝達しない
場合がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はフランジ止めされた連結装置を備えた
回転発信器の部分断面図、第２図は第１図の−
線に沿う接手の断面図、そして第３図は連行体
接手の変形を示す図である。 図中符号、５……駆動装置、８……連行体接
手、１６……コイルばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つの相互に運動可能な対象物に位置測定装
   置を接続するための連結装置にして、位置測定装
   置のスケールは多部分から成る連行体接手による
   校正の目的で被測定物の１方と係脱可能に結合さ
   れており、連行体接手は一方の被測定物の運動方
   向に形状拘束的にかつ他方の運動方向に摩擦的に
   作用する前記連結装置において、 摩擦力は連行体接手８の内方で特にコイルばね
   １６によつて発生し、そして駆動装置５が設けら
   れ、駆動装置は校正の場合にスケール側で連行体
   接手８を握持し、スケールは摩擦力を作用するト
   ルクに対して少なくとも参照位置まで移動されか
   つスケールに参照位置を通過した後出発位置への
   戻りを可能にすることを特徴とする前記装置。 ２ 駆動装置５が伝導装置１７を備えた電動モー
   タ５の起動後に自動的に連行体接手８の歯車２１
   と噛み合う、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 駆動装置が、伝導モータ５の起動後に連行体
   接手の歯車に自動的に噛み合う中間歯車を有す
   る、特許請求の範囲第１項記載の装置。