Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JPH04161830A - Evaluation of deflection of rotary shaft of rotary encoder - Google Patents

Evaluation of deflection of rotary shaft of rotary encoder

Info

Publication number
JPH04161830A
JPH04161830A JP28797790A JP28797790A JPH04161830A JP H04161830 A JPH04161830 A JP H04161830A JP 28797790 A JP28797790 A JP 28797790A JP 28797790 A JP28797790 A JP 28797790A JP H04161830 A JPH04161830 A JP H04161830A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
rotation
rotary encoder
rotary
rotary shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP28797790A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2920415B2 (en
Inventor
Hiroyuki Goto
後藤 洋之
Motoharu Maeda
前田 元治
Atsushi Oishi
篤 大石
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.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP28797790A priority Critical patent/JP2920415B2/en
Publication of JPH04161830A publication Critical patent/JPH04161830A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2920415B2 publication Critical patent/JP2920415B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To evaluate the deflection of a rotary shaft highly accurately by detecting the time difference in generation timings between multiple-phase pulses generated in response to the specified rotational position of a rotary encoder, and detecting the fluctuating amount for every rotation. CONSTITUTION:Pulses in a phase Z, a phase A and a phase B are outputted from light receiving sensors 7a, 7b and 7c, respectively. The Z-phase pulse which is generated by the rotation of a rotary encoder having the multiple-phase output used as the rotation synchronizing signal. In the pulse trains in the phases A and B, the generation timing between the specified pulses in the respective phases generated in response to the specified rotatational positions of a rotary shaft 2 of the encoder is detected for every rotation. The time difference in generation timing for every rotation is detected, and the fluctuation amount of the difference is detected. Thus, the magnitude of the asynchronous component of the deflection of the rotary shaft of the encoder is evaluated. Thus, the deflection of the rotary shaft can be evaluated.

Description

【発明の詳細な説明】 [!業上の利用分野] 、::ノ発明はロータリーエンコーダの回転軸振れの非
周期成分を検出することによりロータリーエンコーダの
回転軸振れの評価を行なう方法に関する。
[Detailed description of the invention] [! TECHNICAL FIELD The invention relates to a method for evaluating rotary shaft runout of a rotary encoder by detecting an aperiodic component of the rotary shaft runout of the rotary encoder.

[従来の技術] ロータリーエンコーダは一般に回転駆動源(モータ等)
や被回転体に接続され、ロータリーエンコーダで発生す
るパルスを利用して回転位置(角度)の検出や回転速度
の検出を行なうものである。
[Conventional technology] Rotary encoders generally use a rotational drive source (motor, etc.)
The rotary encoder is connected to the rotary encoder and the rotating body, and uses pulses generated by the rotary encoder to detect the rotational position (angle) and rotational speed.

従来の光学式ロータリーエンコーダは、一般にボールベ
アリング等の軸受で支持された回転軸にスリット板が固
定され、このスリット板を挟む位置に設けられた投光用
光源の光を受光センサで受けるようになフている。この
スリット板には分割パターンが刻まれており、回転軸を
回転させると、この分割パターンに対応したパルス列が
受光センサから出力され、このパルス列を用いて回転軸
の回転角度や回転速度の検出を行なう。
In a conventional optical rotary encoder, a slit plate is generally fixed to a rotating shaft supported by a bearing such as a ball bearing, and a light receiving sensor receives the light from a projecting light source placed across the slit plate. There is a lot of trouble. A division pattern is engraved on this slit plate, and when the rotation shaft is rotated, a pulse train corresponding to this division pattern is output from the light receiving sensor, and this pulse train is used to detect the rotation angle and rotation speed of the rotation shaft. Let's do it.

ところで、前述のようにロータリーエンコーダの回転軸
はボールベアリング等の軸受で支持されているため、回
転中の回転軸には周期的な振れと、それ以外に軸受の精
度等により発生する非周期的な振れとが存在する。
By the way, as mentioned above, the rotating shaft of the rotary encoder is supported by bearings such as ball bearings, so the rotating shaft is subject to periodic vibrations and non-periodic vibrations that occur due to the precision of the bearings. There is a sway.

又、これらの回転軸の軸振れは、ロータリーエンコーダ
が同種同型であっても、軸受精度のばらつきや組立精度
のばらつきがあるので、各ロータリーエンコーダを同−
状態に取り付けてもそれぞれの軸振れは異なっている。
In addition, even if the rotary encoders are of the same type and type, the axial runout of these rotating shafts is caused by variations in bearing accuracy and assembly accuracy, so it is important to make sure that each rotary encoder is the same.
Even when installed in different conditions, each shaft runout is different.

従って、前述の回転軸の回転角度や回転速度を高精度に
検出するためには、個々のロータリーエンコーダを取り
付けた状態で、それぞれの回転軸の軸振れを評価するこ
とが重要となる。
Therefore, in order to detect the rotational angle and rotational speed of the aforementioned rotating shafts with high precision, it is important to evaluate the axial runout of each rotating shaft with each rotary encoder attached.

従来のロータリーエンコーダの回転軸振れを評価する方
法としては、例えば回転軸に非接触変位センサ(静電容
量式又は渦を漬式センサ等)を付設して直接軸振れを測
定するものがある。
As a conventional method for evaluating rotational shaft runout of a rotary encoder, there is a method in which, for example, a non-contact displacement sensor (such as a capacitance type sensor or a vortex type sensor) is attached to the rotary shaft to directly measure the shaft runout.

[発明が解決しようとする!lIj!1]しかし、非接
触変位センサを用いて直接軸振れを測定し非周期成分ま
で抽出するためには、この非周期成分の振れが周期成分
の振れに比べごく微小なものであるので、高精度かつ高
価なセンサが必要になる。又、回転軸の各回転位置で非
周期成分を分離して抽出するためには、この非接触セン
サを各回転位置に高精度に取り付けねばならず、大変に
手間がかかる。
[Invention tries to solve! lIj! 1] However, in order to directly measure the shaft runout using a non-contact displacement sensor and extract the non-periodic component, it is necessary to use a high-precision sensor because the non-periodic component is extremely small compared to the periodic component. Moreover, an expensive sensor is required. Furthermore, in order to separate and extract the non-periodic component at each rotational position of the rotating shaft, this non-contact sensor must be attached to each rotational position with high precision, which is very time consuming.

この発明は、かかる欠点を解決するもので、その目的は
、回転軸振れの非周期成分をロータリーエンコーダ各相
の特定パルス間の発生タイミングの時間差の各回転毎の
変動量を検出することで、特別なセンサを用いることな
く、ロータリーエンコーダの回転軸振れの高精度な評価
を容易に行なうことができるロータリーエンコーダの回
転軸振れの評価方法を提供することにある。
This invention solves this drawback, and its purpose is to detect the non-periodic component of rotational shaft runout by detecting the amount of variation for each rotation of the time difference in the generation timing between specific pulses of each phase of the rotary encoder. An object of the present invention is to provide a method for evaluating rotary shaft runout of a rotary encoder, which can easily and highly accurately evaluate the rotary shaft runout of a rotary encoder without using a special sensor.

[t!IPiを解決するための手段] 前記課題を解決するため、この発明のロータリーエンコ
ーダの回転軸振れを評価する方法は、多相出力を有する
ロータリーエンコーダの回転により発生する各相のパル
ス列の内、前記ロータリーエンコーダの回転軸の所定の
回転位置に対応して発生する各相の特定パルス間の発生
タイミングを各回転毎に検出し、この発生タイミングの
時間差の各回転毎の変動量を検出することにより、前記
ロータリーエンコーダの回転軸振れの非周期成分の大小
を評価することを特徴としている。
[t! Means for Solving IPi] In order to solve the above problem, the method for evaluating the rotary shaft runout of a rotary encoder according to the present invention includes By detecting the generation timing between specific pulses of each phase that occur in response to a predetermined rotational position of the rotary encoder's rotating shaft for each rotation, and detecting the amount of variation for each rotation in the time difference between the generation timings. , is characterized in that the magnitude of the non-periodic component of the rotation axis runout of the rotary encoder is evaluated.

[作用] この発明のロータリーエンコーダの回転軸振れを評価す
る方法では、多相出力を有するロータリーエンコーダの
発生する各相のパルス列の内、所定の回転位置に対応し
て発生する特定パルス間の発生タイミングを検出する。
[Operation] In the method of evaluating the rotary shaft runout of a rotary encoder according to the present invention, the occurrence between specific pulses that occur corresponding to a predetermined rotational position among the pulse trains of each phase generated by a rotary encoder having multiphase output is Detect timing.

この発生タイミングの時間差を各回転毎に検圧し、その
変動量を検出することにより、ロータリーエンコーダの
回転軸振れの非周期成分の大小を評価する。
The magnitude of the non-periodic component of the rotation axis runout of the rotary encoder is evaluated by measuring the time difference between the occurrence timings for each rotation and detecting the amount of variation.

[実施例] 以下、この発明の一実施例を図面により説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

′!J1図はこの発明が通用される光学式ロータリーエ
ンコーダの構造を示す概略図、第2図は光学式ロータリ
ーエンコーダの出力状態を示す図である。
′! FIG. J1 is a schematic diagram showing the structure of an optical rotary encoder to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram showing the output state of the optical rotary encoder.

ロータリーエンコーダの構造は、本体1に回転軸2がボ
ールベアリング等の軸受3で支持され、この回転軸2に
回転スリット板4が固定して取り付けられている。この
回転スリット板4にはパターンが刻まれており、この回
転スリット板4に対向して設けられている投光用光源5
の光を受けてパターンに対応した光を透過する。この回
転スリット板4の投光用光源5の反対側には、多相列の
スリット68〜6Cを穿設している固定スリット板6が
固設されており、更にこのスリット68〜6cに対応し
て受光センサ7a〜フCが配設されている。
The structure of the rotary encoder is such that a rotating shaft 2 is supported on a main body 1 by a bearing 3 such as a ball bearing, and a rotating slit plate 4 is fixedly attached to the rotating shaft 2. A pattern is engraved on this rotating slit plate 4, and a projecting light source 5 is provided opposite to this rotating slit plate 4.
It receives light and transmits light corresponding to the pattern. On the opposite side of the rotating slit plate 4 from the projecting light source 5, a fixed slit plate 6 is fixedly provided, which has slits 68 to 6C in a multiphase array, and further corresponds to the slits 68 to 6c. Light receiving sensors 7a to 7C are arranged.

回転中の回転スリット板4を透過した光は、固定スリッ
ト板6の各相のスリット6a〜6Cを通過し、各相毎の
パターンの光を受光センサ7a〜フCで検出し、これに
より、各相に対応したパルス列が受光センサ7a〜7c
から出力される。このパルス列を用いて、回転軸2の回
転角度や回転速度の検出を行なうと共に、評価回路8で
ロータリーエンコーダの回転軸振れの評価を行なう。
The light transmitted through the rotating slit plate 4 during rotation passes through the slits 6a to 6C of each phase of the fixed slit plate 6, and the pattern of light for each phase is detected by the light receiving sensors 7a to 7C. A pulse train corresponding to each phase is transmitted to the light receiving sensors 7a to 7c.
is output from. Using this pulse train, the rotation angle and rotation speed of the rotary shaft 2 are detected, and the evaluation circuit 8 evaluates the rotary shaft runout of the rotary encoder.

第2図に示すように、受光センサフaからZ相パルスが
、受光センサ7bからA相パルスが、受光センサ7cか
らB相パルスが出力される。この多相出力を有するロー
タリーエンコーダの回転により発生する2相パルスが回
転同期信号として用いられ、A相パルス、B相パルス列
の内、ロータリーエンコーダの回転軸2の所定の回転位
置に対応して発生する各相の特定パルス間の発生タイミ
ングを各回転毎に検出し、この発生タイミングの各回転
毎の時間差△xi、△x2.Δx3・・・を検出し、こ
れらの変動量(△xmax −Δxmin)を検出して
、ロータリーエンコーダの回転軸振れの非周期成分の大
小を評価する。
As shown in FIG. 2, a Z-phase pulse is output from the light-receiving sensor 7b, an A-phase pulse is output from the light-receiving sensor 7b, and a B-phase pulse is output from the light-receiving sensor 7c. Two-phase pulses generated by the rotation of the rotary encoder with multi-phase output are used as rotation synchronization signals, and are generated corresponding to a predetermined rotational position of the rotary encoder's rotating shaft 2 among the A-phase pulse and B-phase pulse trains. The generation timing between specific pulses of each phase is detected for each rotation, and the time difference Δxi, Δx2 . .DELTA.x3... and the amount of variation thereof (.DELTA.xmax - .DELTA.xmin) are detected to evaluate the magnitude of the non-periodic component of the rotational shaft vibration of the rotary encoder.

第3図乃至′M9図はこのロータリーエンコーダの回転
軸振れの評価方法の原理を示す原理図であり、′M3図
及び第4図は回転軸の振れが全くない場合であり、第5
図及び第6図は回転軸に周期的な振れがあった場合、第
7図及び第8図は回転軸に非周期的な振れがあつた場合
である。
Figures 3 to 'M9 are principle diagrams showing the principle of the evaluation method for the rotary shaft runout of this rotary encoder.
The figures and FIGS. 6A and 6B show cases where there is periodic wobbling on the rotating shaft, and FIGS. 7 and 8 show cases where there is aperiodic wobbling on the rotating shaft.

′s3図、第5図及び第7図において、符号Cは回転軸
に振れがない場合のロータリーエンコーダの回転軸2の
回転中心点を示している。これに対して、第5図におけ
る符号りは回転軸2に周期的な振れが生じた時の同回転
中心点を示しており、第7図における符号Eは非周期的
な振れが生じた時の同回転中心点を示している。
In FIG.'s3, FIG. 5, and FIG. 7, the symbol C indicates the center of rotation of the rotary shaft 2 of the rotary encoder when there is no wobbling on the rotary shaft. On the other hand, the symbol in FIG. 5 indicates the rotation center point when periodic runout occurs in the rotating shaft 2, and the symbol E in FIG. It shows the center of rotation of .

この原理図は、三相の出力を有するロータリーエンコー
ダで、前記したように回転中心の内側から2相、B相、
A相のスリットパターンをもつ回転スリット板4を有し
ている。これら各相のスリットパターンに投光用光源5
が発する光を通過させ、更に各相に対応して穿設されて
いる固定スリット板6の各スリット68〜6Cを通過さ
せる。この光を各相に対応する受光センサフa〜7Cが
検知して各相に応じたパルス列を出力するものであり、
各受光センサフa〜フCはラインCF上にある。
This principle diagram shows a rotary encoder with three-phase output, and as mentioned above, two phases, B phase,
It has a rotating slit plate 4 having an A-phase slit pattern. A light source 5 for projecting light into the slit pattern of each phase.
The light emitted by the light emitted from the fixed slit plate 6 passes through the slits 68 to 6C of the fixed slit plate 6, which are bored corresponding to each phase. This light is detected by light receiving sensors a to 7C corresponding to each phase and outputs a pulse train corresponding to each phase.
Each of the light receiving sensors F a to F C is on the line CF.

第3図のように回転軸に振れが全くない場合には、回転
中心は点Cにあり、Z相、B相、A相とも受光センサフ
a〜フCと各相のスリットパターンの相対的位置関係は
当然変動していない、従って、各相の出力パルスも相対
的な時間の変動は生じない、この時のA相及びB相の所
定の回転位置における特定パルス間の発生タイミングを
第4図を用いて説明する。′!J4図において人相の特
定パルスの立ち上がり(a)から、これに対応するB相
の特定パルスの立ち上がり(b)に要する時間T++−
Tnは、回転軸に軸振れがない場合には常に一定である
As shown in Figure 3, when there is no runout in the rotation axis, the center of rotation is at point C, and the relative positions of the light receiving sensors F-A to F-C and the slit patterns of each phase for Z, B, and A phases. The relationship naturally does not change, so there is no relative time change in the output pulses of each phase. Figure 4 shows the generation timing between specific pulses at a predetermined rotational position of the A phase and B phase at this time. Explain using. ′! In Figure J4, the time required from the rising edge (a) of a specific pulse for the human phase to the rising edge (b) of the corresponding specific pulse for the B phase T++-
Tn is always constant when there is no shaft runout on the rotating shaft.

又、第5図のように回転軸に周期的な振れがある場合に
は、回転中心は点Cから周期的に点りに移動する。この
場合にありても、受光センサ7a〜7cはラインCF上
にあるため、本来受光センサフa〜フCが検知すべき所
定の回転位置、即ちラインDG上からズした位置で、そ
れぞれ各相のスリットパターンを検出することになる0
例えば′!jSS図においてA相のスリットパターンは
角度θ^分だけ、またB相のスリットパターンは角度θ
B分だけ、距離的にも時間的にも所定の回転位置に達す
る前に検知されることになる。又、この時A相の受光セ
ンサフC及びB相の受光センサ7bがそれぞれのスリッ
トパターンを受光するタイミングは相対的に角度θIN
θB−θ^分だけズレることになる。即ち回転軸に周期
的な振れがある場合には、受光センサフa〜7Cと各相
のスリットパターンの相対的位置関係は振れがない場合
に比べて周期的に変動することになり、各相の出力パル
スも周期的に相対的な時間の変動が生ずることになる。
Further, when there is periodic wobbling in the rotating shaft as shown in FIG. 5, the center of rotation moves periodically from point C to the point. Even in this case, since the light receiving sensors 7a to 7c are on the line CF, the light receiving sensors 7a to 7c are located at the predetermined rotational positions that should originally be detected by the light receiving sensors 7a to 7c, that is, positions shifted from the line DG. 0 which will detect the slit pattern
for example'! In the jSS diagram, the slit pattern of phase A is equal to the angle θ^, and the slit pattern of phase B is equal to the angle θ^.
B minutes are detected before reaching the predetermined rotational position both in terms of distance and time. Also, at this time, the timing at which the A-phase light receiving sensor 7b and the B-phase light receiving sensor 7b receive light from their respective slit patterns is relative to the angle θIN.
There will be a deviation of θB - θ^. In other words, if there is periodic wobbling in the rotation axis, the relative positional relationship between the light receiving sensor faces a to 7C and the slit patterns of each phase will fluctuate periodically compared to when there is no wobbling, and the The output pulses also undergo periodic relative time fluctuations.

この時のA相及びB相の特定パルス間の発生タイミング
は、回転軸に軸振れがない場合に比べ、346図に示す
ようにA相の特定パルスの立ち上がり(C)からこれに
対応するB相の特定パルスの立ち上がり(d)に要する
時間Tが前記角度01分に相当する時間ΔT1だけズレ
ることになる。
At this time, the generation timing between the specific pulses of the A phase and the B phase is from the rising edge (C) of the specific pulse of the A phase to the corresponding B The time T required for the rise (d) of the specific pulse of the phase deviates by a time ΔT1 corresponding to the angle 01 minutes.

即ちTmTn−ΔT1となる。しかし、この回転軸の軸
振れは周期的なものであるため、何回転してもCD−一
定でありΔT1も常に一定となる。
That is, TmTn-ΔT1. However, since this shaft runout of the rotating shaft is periodic, CD- remains constant no matter how many times the shaft rotates, and ΔT1 also remains constant.

ところが、第7図のように回転軸に非周期的な振れがあ
る場合には、回転中心は点Cから非周期的に点Eに移動
する。この場合にあっても前述の周期的な振れがある場
合と同様に、A相の受光センサ7C及びB相の受光セン
サ7bがそれぞれのスリットパターンを受光するタイミ
ングは相対的に角度02分だけズレることになる。
However, if there is non-periodic wobbling in the rotating shaft as shown in FIG. 7, the center of rotation moves from point C to point E non-periodically. Even in this case, the timing at which the A-phase light receiving sensor 7C and the B-phase light receiving sensor 7b receive light from their respective slit patterns is relatively shifted by an angle of 02, as in the case where there is periodic vibration described above. It turns out.

この時のA相及びB相の特定パルス間の発生タイミング
は、回転軸に軸振れがない場合に比べ、第8図に示すよ
うにA相の特定パルスの立ち上がり(e)からこれに対
応するB相の特定パルスの立ち上がり(f)に要する時
間Tが前記角度02分に相当する時間ΔT2だけズレる
ことになる。
At this time, the generation timing between the A-phase and B-phase specific pulses corresponds to the rising edge (e) of the A-phase specific pulse, as shown in Figure 8, compared to the case where there is no shaft runout on the rotating shaft. The time T required for the rise (f) of the B-phase specific pulse deviates by a time ΔT2 corresponding to the angle 02 minutes.

即ちTmTn−ΔT2となる。ところが、この回転軸の
軸振れは非周期的なものであるため回転する毎にCE間
の距離や、CからみたEの方向が変わり、ΔT2もその
都度変わる。従ってTも変動することになる0回転軸振
れの非周期成分の大小は、このTを継続して測定し、そ
の時間差△x1.△x2.△x3・・を検出し、これら
の変動量(△x wax−△xmjn )を検出するこ
とで評価される。
That is, TmTn-ΔT2. However, since the shaft runout of this rotating shaft is non-periodic, the distance between CE and the direction of E as seen from C change each time it rotates, and ΔT2 also changes each time. Therefore, the magnitude of the non-periodic component of the 0-rotation shaft runout, which causes T to fluctuate, can be determined by continuously measuring T and determining the time difference Δx1. △x2. The evaluation is performed by detecting Δx3... and detecting the amount of variation thereof (Δxwax−Δxmjn).

第9図に基づき、この特定パルス間の発生タイミングの
時間差の変動量を説明する。第9図においてA相の特定
パルスの立ち上がり(g)に対し、これに対応するB相
の特定パルスが最短時間TxTminで立ち上がる場合
(h)と、最長時間T w T waxで立ち上がる場
合(i)とを求め、この’MxzT@ax−Tainを
求める。この差Xが回転軸振れの非周期成分に対応する
もので、この大小を所定の回転位置毎に評価することで
ロータリーエンコーダの回転軸振れを評価する。
Based on FIG. 9, the amount of variation in the time difference in the generation timing between the specific pulses will be explained. In Fig. 9, when a specific pulse of A phase rises (g), a corresponding specific pulse of B phase rises with the shortest time TxTmin (h), and a case where it rises with the longest time T w T wax (i) and find this 'MxzT@ax-Tain. This difference X corresponds to the non-periodic component of the rotary shaft runout, and the rotary shaft runout of the rotary encoder is evaluated by evaluating the magnitude of this difference for each predetermined rotational position.

なお、この実施例ではロータリエンコーダが有する2相
、B相、A相の各パルスをそれぞれ各相に対応する1組
の受光センサフa〜7Cから出力して回転軸振れの非周
期成分を評価しているが、これを2組の受光センサを用
いて行なうこともでき、その場合にはより高精度に非周
期成分を求めることができる。
In this example, the 2-phase, B-phase, and A-phase pulses of the rotary encoder are outputted from a set of light-receiving sensor faces a to 7C corresponding to each phase to evaluate the non-periodic component of the rotation shaft runout. However, this can also be done using two sets of light receiving sensors, in which case the aperiodic component can be determined with higher accuracy.

2組の受光センサを用いる場合のロータリーエンコーダ
の回転軸振れの評価方法の原理を示す原理図を第10図
に示す、第10図において1組の受光センサ7a〜7C
は上記のケースと同様にラインCF上にあり、他の1組
の受光センサ8a〜8CはラインCFと交わるラインC
I上にある。
FIG. 10 shows a principle diagram showing the principle of the evaluation method for rotary encoder rotation axis runout when two sets of light receiving sensors are used. In FIG. 10, one set of light receiving sensors 7a to 7C is shown.
is on the line CF as in the above case, and the other set of light receiving sensors 8a to 8C are on the line C which intersects with the line CF.
It is on I.

この他の1組の各受光センサ8a〜8Cもそれぞれ2相
、B相、A相に対応する各相パルス列を出力するもので
ある。
The other sets of light-receiving sensors 8a to 8C also output phase pulse trains corresponding to the 2-phase, B-phase, and A-phase, respectively.

第10図のように回転軸2に非周期的な振れがあった場
合で、回転軸2の回転中心がEに移動じた時、受光セン
サ7a〜フCはラインCF上に、又受光センサ8a〜8
CはラインCI上にあるため、本来それぞれの受光セン
サが検知すべき所定の回転位置、即ち受光センサ7a〜
フCにあってはラインEH上又受光センサ8a〜8cに
あってはラインEJ上からズした位置でそれぞれ各相の
スリットパターンを検出することになる。なお、回転中
心のCからEへの移動は実際上は微小であるため、E点
に移動しても各受光センサ7a〜71c、8a〜8Cは
各相スリットパターンを検出することになる。
When there is non-periodic vibration in the rotating shaft 2 as shown in FIG. 10, when the center of rotation of the rotating shaft 2 moves to E, the light receiving sensors 7a to 7C are on the line CF, and the light receiving sensor 8a-8
Since C is on the line CI, the predetermined rotational position that each light-receiving sensor should detect, that is, the light-receiving sensor 7a~
The slit pattern of each phase is detected at a position shifted from the line EH in the case of the frame C, and the slit pattern of each phase is detected by the light receiving sensors 8a to 8c at a position offset from the line EJ. Note that since the movement of the center of rotation from C to E is actually minute, even if the center of rotation moves to point E, each of the light receiving sensors 7a to 71c and 8a to 8C will detect each phase slit pattern.

このため、受光センサ7b及び7cでは前述したように
、A相スリットパターン及びB相スリットパターンをそ
れぞれ角度θ^分及び角度θB分だけ、距離的にも時間
的にも所定の回転位置に違する前に検知し、更にこれら
各相のスリットパターンを受光するタイミングは相対的
に角度θ2=θB−〇^分だけズレることになる。従っ
てA相及びB相の特定パルス間の発生タイミングは、前
記角度02分に相当する時間ΔT2だけズレることにな
る。
Therefore, as described above, in the light receiving sensors 7b and 7c, the A-phase slit pattern and the B-phase slit pattern are shifted to predetermined rotational positions in terms of distance and time by an angle θ^ and an angle θB, respectively. The timing of detecting the slit pattern before and then receiving the slit pattern of each phase is relatively shifted by an angle θ2=θB−〇ᄒ. Therefore, the generation timing between the A-phase and B-phase specific pulses is shifted by a time ΔT2 corresponding to the angle 02 minutes.

これと同様に受光センサ8b及び8CでもA相スリット
パターン及びB相スリットパターンをそれぞれ角度θ^
l 分及び角度θBl  分だけ、距離的にも時間的に
も所定の回転位置より遅れて検知することになり、これ
ら各相のスリットパターンを受光するタイミングも相対
的に角度θ3=θB1−θ^1 分だけズレることにな
る。又A相及びB相の特定パルス間の発生タイミングも
、前記角度03分に相当する時間ΔT3だけズレること
になる。
Similarly, in the light receiving sensors 8b and 8C, the A phase slit pattern and the B phase slit pattern are set at an angle θ^
1 minute and angle θBl, the detection is delayed from the predetermined rotational position both in terms of distance and time, and the timing of receiving the slit patterns of these phases is also relative to the angle θ3 = θB1 - θ^ There will be a difference of one minute. Furthermore, the generation timing between the A-phase and B-phase specific pulses is also shifted by a time ΔT3 corresponding to the angle 03 minutes.

このようにA相及びB相の特定パルス間の発生タイミン
グを2組の受光センサを用いてそれぞれ別々に計測する
と、発生タイミングの時間的ズレΔT2.ΔT3から逆
に上記の角度62.θ3を求めることができる。従って
回転軸2の軸振れ方向を特定することができ、二次元的
な軸振れに対しても高精度に非周期成分を計測し評価す
ることができる。
In this way, when the generation timing between the specific pulses of the A phase and B phase is measured separately using two sets of light receiving sensors, the time difference in the generation timing ΔT2. From ΔT3, the above angle 62. θ3 can be found. Therefore, the direction of axial runout of the rotating shaft 2 can be specified, and the aperiodic component can be measured and evaluated with high precision even for two-dimensional axial runout.

[発明の効果コ 以上のように、この発明は、多相出力を有するロータリ
ーエンコーダの回転軸振れの非周期成分を、各相の特定
パルス間の発生タイミングの時間差の各回転毎の変動量
を検出することで検出し、特別なセンサを用いることな
く、ロータリーエンコーダの回転軸振れの高精度な評価
を容易に行なうことができる。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention calculates the non-periodic component of the rotary shaft runout of a rotary encoder having multi-phase output by calculating the amount of variation for each rotation in the time difference in the generation timing between specific pulses of each phase. By detecting this, it is possible to easily perform a highly accurate evaluation of the rotary encoder's rotational shaft runout without using a special sensor.

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

341図はこの発明が適用される光学式ロータリーエン
コーダの構造を示す概略図、第2図は光学式ロータリー
エンコーダの出力状態を示す図、第3図及び第9図はこ
のロータリーエンコーダの回転軸振れの評価方法の原理
を示す原理図で、第3図及び第4図は回転軸の振れが全
くない場合を示し、第5図及び346図は回転軸に周期
的な振れがあった場合を示し、第7図及び第8図は回転
軸に非周期的な振れがあった場合を示し、第9図は特定
パルス間の発生タイミングの時間差の変動量を説明する
説明図、第10図は2組の受光センサを用いる場合のロ
ータリーエンコーダの回転軸振れの評価方法の原理を示
す原理図である。 図中符号2は回転軸、4は回転スリット板、5は投光用
光源、6は固定スリット板、7a〜7Cは受光センサで
ある。 第1図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第1θ図
Fig. 341 is a schematic diagram showing the structure of an optical rotary encoder to which this invention is applied, Fig. 2 is a diagram showing the output state of the optical rotary encoder, and Figs. 3 and 9 are diagrams showing the rotation axis runout of this rotary encoder. Figures 3 and 4 show the case where there is no runout of the rotating shaft, and Figures 5 and 346 show the case where there is periodic runout of the rotating shaft. , Fig. 7 and Fig. 8 show the case where there is aperiodic vibration in the rotation axis, Fig. 9 is an explanatory diagram explaining the amount of variation in the time difference in the generation timing between specific pulses, and Fig. 10 is FIG. 3 is a principle diagram showing the principle of a method for evaluating rotational shaft runout of a rotary encoder when a set of light receiving sensors is used. In the figure, reference numeral 2 is a rotating shaft, 4 is a rotating slit plate, 5 is a light source for projecting light, 6 is a fixed slit plate, and 7a to 7C are light receiving sensors. Figure 1 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 1θ

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 多相出力を有するロータリーエンコーダの回転により発
生する各相のパルス列の内、前記ロータリーエンコーダ
の回転軸の所定の回転位置に対応して発生する各相の特
定パルス間の発生タイミングを各回転毎に検出し、この
発生タイミングの時間差の各回転毎の変動量を検出する
ことにより、前記ロータリーエンコーダの回転軸振れの
非周期成分の大小を評価することを特徴とするロータリ
ーエンコーダの回転軸振れの評価方法。
Among the pulse trains of each phase generated by the rotation of a rotary encoder having multiphase output, the generation timing between specific pulses of each phase generated corresponding to a predetermined rotational position of the rotary shaft of the rotary encoder is determined for each rotation. Evaluation of rotary shaft runout of a rotary encoder, characterized in that the magnitude of the aperiodic component of the rotary shaft runout of the rotary encoder is evaluated by detecting the amount of variation of the time difference of the occurrence timing for each rotation. Method.
JP28797790A 1990-10-25 1990-10-25 Evaluation method of runout of rotary shaft of rotary encoder Expired - Lifetime JP2920415B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28797790A JP2920415B2 (en) 1990-10-25 1990-10-25 Evaluation method of runout of rotary shaft of rotary encoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28797790A JP2920415B2 (en) 1990-10-25 1990-10-25 Evaluation method of runout of rotary shaft of rotary encoder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04161830A true JPH04161830A (en) 1992-06-05
JP2920415B2 JP2920415B2 (en) 1999-07-19

Family

ID=17724203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28797790A Expired - Lifetime JP2920415B2 (en) 1990-10-25 1990-10-25 Evaluation method of runout of rotary shaft of rotary encoder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2920415B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016052039A1 (en) * 2014-09-29 2016-04-07 Ntn株式会社 Runout measurement device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016052039A1 (en) * 2014-09-29 2016-04-07 Ntn株式会社 Runout measurement device
JP2016070751A (en) * 2014-09-29 2016-05-09 Ntn株式会社 Runout measuring device
EP3203207A4 (en) * 2014-09-29 2018-05-02 NTN Corporation Runout measurement device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2920415B2 (en) 1999-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4580047A (en) Displacement measuring device utilizing an incremental code
JP2565989B2 (en) Position scanning device having a plurality of scanning points
US7797981B2 (en) Position measuring device
CN106595728B (en) Radial integrated measurement method for axial displacement, rotating speed and inclination angle of rotor
EP0666520B1 (en) Position detecting method and apparatus
EP1688711B1 (en) Optical encoder
WO2011055662A1 (en) Axial deviation measurement method and angle detecting device with auto-correct function comprising axial deviation measurement function
JP2000241157A (en) Angle measuring system
US4654524A (en) Method and apparatus for measuring a displacement of one member relative to another using a vernier with an even numbered difference of elements
US20020171417A1 (en) Angle detector with magnetoresistive sensor elements
JP3195117B2 (en) Rotary encoder
JPH04161830A (en) Evaluation of deflection of rotary shaft of rotary encoder
US5698851A (en) Device and method for precise angular measurement by mapping small rotations into large phase shifts
JP3720704B2 (en) Error measuring method and apparatus for gear eccentricity, etc.
JPH04161829A (en) Detecting method for abnormality of bearing of body of rotation
JP2009058243A (en) Optical encoder
EP2534451B1 (en) Device for angular measures equipped with rotary member
JP2002168619A5 (en)
JPH10332732A (en) Angular acceleration detecting device with built-in resolver
US20240035861A1 (en) Device and Method for Determining a Reference Curve for the Rotational Position of a Rotary Component
EP4414664A1 (en) Rotary encoder apparatus
KR100487839B1 (en) position finder method of digital and analog hybrid type
KR100458235B1 (en) Angle detector
JPH0424645B2 (en)
JP2007187591A (en) Encoder device and method of measuring disk concentricity