JPS635295A - Positioning device in rotary motion mechanism - Google Patents

Positioning device in rotary motion mechanism

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JPS635295A
JPS635295A JP14715286A JP14715286A JPS635295A JP S635295 A JPS635295 A JP S635295A JP 14715286 A JP14715286 A JP 14715286A JP 14715286 A JP14715286 A JP 14715286A JP S635295 A JPS635295 A JP S635295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffraction grating
light
positioning device
concave diffraction
drive mechanism
Prior art date
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Pending
Application number
JP14715286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
小沢 久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS635295A publication Critical patent/JPS635295A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は回転運動を行う駆動機構の位置決めを行う位置
決め装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a positioning device for positioning a drive mechanism that performs rotational motion.

(従来の技術) 従来、例えば自動化学分析装置等においては複数の反応
管を所定位置に配置して、回転運動を行わせながら、測
光分析を行うようにしている。
(Prior Art) Conventionally, for example, in an automatic chemical analyzer, a plurality of reaction tubes are arranged at predetermined positions and photometric analysis is performed while rotating them.

このような装置では回転運動を行わせる機構部分は通常
パルスモータにより駆動されている。そして、周期的に
パルスを発生させ、このパルス数に基づいて回転を制御
して位置決めを行っている。
In such devices, the mechanical part that performs rotational movement is usually driven by a pulse motor. Then, pulses are generated periodically, and positioning is performed by controlling rotation based on the number of pulses.

この方法以外では、例えばフォトカプラーとカット板に
よるカウント制御すなわち、回転駆動される駆動機構に
光を遮断するカット板を設け、回転に伴ってフォトカプ
ラーでカット板の通過をカウントすることにより位置決
めを行う方法等が用いられている。
Other than this method, for example, count control using a photocoupler and a cut plate is used. In other words, a cut plate that blocks light is provided in a rotationally driven drive mechanism, and positioning is performed by counting the passage of the cut plate with a photo coupler as it rotates. The method of doing so is used.

しかしながら、上記位置決め装置例えばパルス数から回
転を制御する方法では発生するパルスの誤差により位置
決めの繰り返し再現性が低下するとともに、その相対位
置だけが検出できるものであるため、動作誤差の補正が
困難である。−方、カット板とフォトカプラーとの組み
合せによる位置決めは、カット板自体に幅があるので検
出誤差が大きく同様に再現性が悪いという問題がある。
However, in the above-mentioned positioning device, for example, in the method of controlling rotation based on the number of pulses, the repeatability of positioning decreases due to errors in the generated pulses, and since only the relative position can be detected, it is difficult to correct operational errors. be. On the other hand, positioning using a combination of a cut plate and a photocoupler has the problem of large detection errors and poor reproducibility because the cut plate itself has a width.

(発明が解決しようとする問題点) 以上のように従来の位置決め装置では、パルス数から回
転を制御する方法は発生するパルスの誤差により位置決
めの再現性が低下するとともに、その相対位置だけが検
出できるものであるため、動作誤差の補正が困難でおる
。−方、カット板とフォトカプラーとの組み合せによる
位置決めは、カット板自体に幅があるので検出誤差が大
きく同様に再現性が悪いという問題がある。このような
問題があるために、従来の位置決め装置を適用した例え
ば上記自動化学分析装置は、分析能力が低下する等の弊
害を有していた。そこで本発明は駆動機構部の絶対位置
を検出するとともに、位置決め再現性の良好な回転運動
機構における位置決め装置の提供を目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in conventional positioning devices, the method of controlling rotation from the number of pulses reduces the reproducibility of positioning due to errors in the generated pulses, and only the relative position is detected. Therefore, it is difficult to correct operational errors. On the other hand, positioning using a combination of a cut plate and a photocoupler has the problem of large detection errors and poor reproducibility because the cut plate itself has a width. Due to such problems, for example, the above-mentioned automatic chemical analyzer to which a conventional positioning device is applied has disadvantages such as a decrease in analytical ability. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a positioning device for a rotary motion mechanism that detects the absolute position of a drive mechanism and has good positioning reproducibility.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するための本発明の構成は、回転駆動
される駆動機構において、この駆動機構の所定位置に設
けられた光源と、この光源の停止位置に応じた角度に従
って受光した光を回折する凹面回折格子と、この凹面回
折格子のローランド円上に配列されるとともに回折され
た光を受光する複数の受光素子とを有する構成とした。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The structure of the present invention for solving the above problems includes, in a rotationally driven drive mechanism, a light source provided at a predetermined position of the drive mechanism; A configuration including a concave diffraction grating that diffracts the received light according to an angle corresponding to the stop position of the light source, and a plurality of light receiving elements arranged on the Rowland circle of the concave diffraction grating and receiving the diffracted light. did.

(作 用) 上記構成を有する本発明の作用は、回転駆動される駆動
機構上の所定位置に設けた光源から照射される光の入射
角により、−i的に定まる回折角を有する凹面回折格子
により、この光源の位置変化により凹面回折格子からの
光の回折角は変化するので、この反射される光をローラ
ンド円上に配列させた受光素子により検知することによ
り、光源の絶対的位置が求められる。
(Function) The function of the present invention having the above configuration is that the concave diffraction grating has a diffraction angle determined by -i depending on the incident angle of light emitted from a light source provided at a predetermined position on a rotationally driven drive mechanism. Therefore, the diffraction angle of the light from the concave diffraction grating changes as the position of the light source changes, so by detecting this reflected light with a photodetector arranged on a Rowland circle, the absolute position of the light source can be determined. It will be done.

(実施例) 以下本発明について図面を参照しながら説明する。(Example) The present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の回転運動機構における位置決め装置を
適用した自動化学分析装置の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an automatic chemical analysis apparatus to which a positioning device in a rotational movement mechanism of the present invention is applied.

同図において、1は後述する凹面回折格子、2は駆動機
構の回転位置を求めるために凹面回折格子に光を照射す
る光源、3は凹面回折格子から回折された光を受光する
複数からなる受光素子、4は複数の反応管4aを配列さ
せて一定方向に回転駆動される反応管収納リング、5は
受光素子からの光を検出し、重厚している受光素子の位
置を算出する検出器、6は本装置の制御を司どるCPU
、7は上記反応管収納リング4を駆動するパルスモータ
である。
In the figure, 1 is a concave diffraction grating which will be described later, 2 is a light source that irradiates the concave diffraction grating in order to determine the rotational position of the drive mechanism, and 3 is a light receiving unit that receives light diffracted from the concave diffraction grating. element, 4 is a reaction tube storage ring in which a plurality of reaction tubes 4a are arranged and rotated in a fixed direction; 5 is a detector that detects light from a light receiving element and calculates the position of the thick light receiving element; 6 is a CPU that controls this device
, 7 is a pulse motor that drives the reaction tube storage ring 4.

萌記凹面回折格子1は、凹面からなる部材の表面に金属
を蒸着し、この面に刻線した回折格子である。この凹面
回折格子1は球面の頂点で接する接平面に刻線を投影す
ると等間隔な直線群となる。
The Moeki concave diffraction grating 1 is a diffraction grating in which metal is deposited on the surface of a concave member and scored lines are formed on this surface. This concave diffraction grating 1 becomes a group of equally spaced straight lines when projected lines are projected onto a tangential plane touching at the apex of the spherical surface.

球面の曲率半径を直径とし球面の中心で接する円をロー
ランド円という。ローランド円上にスリットを設け、光
を入射させるとスペクトルはローランド円周に沿って結
像する。従って、このローランド円周に沿って複数の受
光素子を配列させれば、これらの受光素子において光が
常に結像するようになる。又、このような凹面回折格子
を用いた場合には補助の光学素子を必要とせず、収差も
少ないという利点がおる。
A circle whose diameter is the radius of curvature of a spherical surface and touches the center of the spherical surface is called a Rowland circle. When a slit is provided on the Rowland circle and light is incident, the spectrum is imaged along the Rowland circle. Therefore, by arranging a plurality of light receiving elements along the Roland circumference, light will always form an image on these light receiving elements. Further, when such a concave diffraction grating is used, there is an advantage that no auxiliary optical element is required and there are few aberrations.

次に、凹面回折格子1.光源2.受光素子3との関係に
ついて説明する。
Next, concave diffraction grating 1. Light source 2. The relationship with the light receiving element 3 will be explained.

ここで、凹面回折格子1の法線方向と光源から照射され
た光がなす角度をβ、凹面回折格子1から回折される光
と上記法線方向とがなす角度をα。
Here, the angle between the normal direction of the concave diffraction grating 1 and the light irradiated from the light source is β, and the angle between the light diffracted from the concave diffraction grating 1 and the normal direction is α.

刻線の数をN1回折次数をm、大剣波長をλとすると、
これらの間には、 sin  a  +sin  β=  N−m−λ  
   ・(1)という関係式が成立する。すなわち、駆
動機構4上に設けられた光源2の絶対位置が変化すると
、凹面回折格子1から回折される光と法線との成す角度
はα、光源の変化に伴って一義的に変化するので、回折
された光を受光した受光素子の位置を算出するようにす
れば、光源2の絶対位置を知ることができる。
Assuming that the number of ruled lines is N1, the diffraction order is m, and the long sword wavelength is λ,
Between these, sin a + sin β= N-m-λ
- The relational expression (1) holds true. That is, when the absolute position of the light source 2 provided on the drive mechanism 4 changes, the angle between the light diffracted from the concave diffraction grating 1 and the normal line is α, which uniquely changes with the change in the light source. By calculating the position of the light receiving element that received the diffracted light, the absolute position of the light source 2 can be known.

上記受光素子3は、上記ローランド円上に配列されてお
り、駆動機構4の所定位置に設けられている光源2から
照射され、凹面回折格子1で回折された光を受光する素
子である。又、この複数の受光素子3は、回転駆動され
る光!2の位置を検出しようとする精度を得られる程度
に配列されている。そして、後段に接続されている検出
器5により、凹面回折格子1からの光を受光した受光素
子の位置が検出されるようにしている。すなわち、各受
光素子がローランド円上で一定角度毎に対応して配列さ
れているのである。従って、受光した受光素子の位置に
より、光源の絶対的な位置をCPU6により算出するこ
とができる。このようにして絶対位置を算出し、この算
出結果に基づいてパルスモータ7により回転制御するよ
うにすれば、停止させた際の位置決めの再現性を向上さ
せることができるとともに、凹面回折格子を使用してい
るので高分解能とすることができる。
The light receiving element 3 is arranged on the Rowland circle and receives light emitted from the light source 2 provided at a predetermined position of the drive mechanism 4 and diffracted by the concave diffraction grating 1. Moreover, these plurality of light receiving elements 3 receive light that is rotationally driven! They are arranged to the extent that the accuracy required to detect the position of No. 2 can be obtained. The position of the light-receiving element that has received the light from the concave diffraction grating 1 is detected by the detector 5 connected at the subsequent stage. In other words, the light receiving elements are arranged at fixed angles on the Rowland circle. Therefore, the absolute position of the light source can be calculated by the CPU 6 based on the position of the light receiving element that receives the light. By calculating the absolute position in this way and controlling the rotation by the pulse motor 7 based on the calculation result, it is possible to improve the reproducibility of positioning when stopped, and also to use a concave diffraction grating. This allows for high resolution.

他方、この位置決め装置を補助として用いるようにして
もよい。具体的には、他の位置決め手段によりある程度
の位置決めを行い、その後で本発明の位置決め装置によ
り正確な位置決めを行うべく、上記受光素子からの信号
をフィードバックして、このフィードバック量に基づい
てパルスモータを回転制御するようにしても、駆動機構
の停止位置を繰り返し正確に再現することができる。
On the other hand, this positioning device may also be used as an aid. Specifically, in order to perform a certain degree of positioning using other positioning means, and then perform accurate positioning using the positioning device of the present invention, the signal from the light receiving element is fed back, and the pulse motor is controlled based on this amount of feedback. Even if the rotation of the drive mechanism is controlled, the stop position of the drive mechanism can be repeatedly and accurately reproduced.

第2図は上記第1図に示す実施例の変型例である。FIG. 2 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 1 above.

同図に示す位置決め装置と第1図に示す位置決め装置と
の相違点は、第1図に示す凹面回折格子は所定位置に固
定されていたのに対して、本実施例では駆動機構上に光
源とともに取り付けられている点である。このように凹
面回折格子1を駆動機構上に取り付けた場合にも、前述
した凹面回折格子1.光源2.受光素子との関係は一定
であるので、光源の絶対的位置を算出することができる
The difference between the positioning device shown in the figure and the positioning device shown in FIG. 1 is that the concave diffraction grating shown in FIG. The point is that it is attached with the Even when the concave diffraction grating 1 is mounted on the drive mechanism in this way, the concave diffraction grating 1. Light source 2. Since the relationship with the light receiving element is constant, the absolute position of the light source can be calculated.

尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨の
範囲内で様々に変型実施が可能である。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、駆動機構部の絶対
位置を検出するとともに、位置決め再現性の良好な回転
運動機構における位置決め装置の提供ができる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a positioning device for a rotary motion mechanism that detects the absolute position of the drive mechanism and has good positioning reproducibility.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図は本発明の回転運動機構における位置決
め装置を適用した自動化学分析装置の説明図である。 1・・・凹面回折格子、 2・・・光源、 3・・・受光素子、 4・・・駆動機構。
FIGS. 1 and 2 are explanatory diagrams of an automatic chemical analysis apparatus to which the positioning device in the rotational movement mechanism of the present invention is applied. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Concave diffraction grating, 2... Light source, 3... Light receiving element, 4... Drive mechanism.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)回転駆動される駆動機構において、この駆動機構
の所定位置に設けられた光源と、この光源の停止位置に
応じた角度に従って受光した光を回折する凹面回折格子
と、この凹面回折格子のローランド円上に配列されると
ともに回折された光を受光する複数の受光素子とを有す
ることを特徴とする回転運動機構における位置決め装置
(1) In a rotationally driven drive mechanism, a light source provided at a predetermined position of the drive mechanism, a concave diffraction grating that diffracts received light according to an angle corresponding to the stop position of the light source, and a concave diffraction grating that 1. A positioning device for a rotational movement mechanism, comprising a plurality of light receiving elements arranged on a Rowland circle and receiving diffracted light.
(2)前記凹面回折格子は所定位置に固定されているも
のである特許請求の範囲第1項記載の回転運動機構にお
ける位置決め装置。
(2) A positioning device in a rotational movement mechanism according to claim 1, wherein the concave diffraction grating is fixed at a predetermined position.
(3)前記凹面回折格子は駆動機構上に設けられている
ものである特許請求の範囲第1項記載の回転運動機構に
おける位置決め装置。
(3) A positioning device in a rotational movement mechanism according to claim 1, wherein the concave diffraction grating is provided on a drive mechanism.
JP14715286A 1986-06-25 1986-06-25 Positioning device in rotary motion mechanism Pending JPS635295A (en)

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JP14715286A JPS635295A (en) 1986-06-25 1986-06-25 Positioning device in rotary motion mechanism

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JPS635295A true JPS635295A (en) 1988-01-11

Family

ID=15423760

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JP14715286A Pending JPS635295A (en) 1986-06-25 1986-06-25 Positioning device in rotary motion mechanism

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2478798A (en) * 2010-03-15 2011-09-21 Anna Andreou Printing on latex

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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