JP2018100918A - ロボット、エンコーダー、エンコーダーの調整方法、及び印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高精度化と低コスト化との両立を図ることができるロボット、エンコーダー、エンコーダーの調整方法、及び印刷装置を提供する。【解決手段】ロボットは、第1アームと、第1アームに対して回動可能に配置されている第2アームと、第1アームに配置されていて、エンコーダー10を備え、第1アームに対して回動する駆動力を第2アームに伝達する駆動装置と、を有し、エンコーダー10は、回転状態を検出してアナログ信号を出力する検出部12,14,18と、検出部12,14,18からのアナログ信号をデジタル信号に変換している変換部22,24と、外部からのリファレンス信号を入力する端子部32と、変換部22,24から出力されたデジタル信号から1回転当たりの出力信号を算出し、出力信号と、端子部32が入力したリファレンス信号と、のずれを求めて、出力信号の補正用データを生成する制御部28と、を有する。【選択図】図1
Description
本発明は、ロボット、エンコーダー、エンコーダーの調整方法、及び印刷装置に関するものである。
同期電動機はローターの磁極位置に対してある角度を持つ位置に電流を流すことによってトルクを発生させることができる。このため、ローターの磁極位置と電流を流すステーターとの位置関係を知る必要がある。通常、位相の検出は、電動機のローターに取り付けられたエンコーダーなどのパルス発生器が発生するパルスをカウンター等からなる位相検出器に取り込み、位相を検出する。
従来、受光素子から出力されるアナログ信号から回転角度の検出をおこなう光学式ロータリーエンコーダーが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1の光学ディスク方式では、高速回転時も一回転中の絶対角度を高精度、かつ高分解能で検出する場合、高い精度なディスクと、高分解能な光センサーと、高いアナログ処理能力を持った電子回路が必要であり、非常に部品が高価で、かつ高い技術を要していた。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係るロボットは、第1アームと、前記第1アームに対して回動可能に配置されている第2アームと、前記第1アームに配置されていて、エンコーダーを備え、前記第1アームに対して回動する駆動力を前記第2アームに伝達する駆動装置と、を有し、前記エンコーダーは、回転状態を検出してアナログ信号を出力する検出部と、前記検出部からの前記アナログ信号をデジタル信号に変換する変換部と、外部からのリファレンス信号を入力する端子部と、前記変換部から出力された前記デジタル信号から1回転当たりの出力信号を算出し、前記出力信号と、前記端子部が入力した前記リファレンス信号と、のずれを求めて、前記出力信号の補正用データを生成する制御部と、を備えることを特徴とする。
本適用例によれば、リファレンス信号と補正する仕組みを持つことができる。これにより、安価な部品で構成することができる。その結果、高精度化と低コスト化との両立を図ることができる。
[適用例2]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記エンコーダーは、前記補正用データを記憶する記憶部を有することが好ましい。
本適用例によれば、補正する仕組みを容易に持つことができる。
[適用例3]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記リファレンス信号は、前記端子部に接続されるリファレンスエンコーダーからの位相計数信号であることが好ましい。
本適用例によれば、リファレンス信号を容易に入力することができる。
[適用例4]上記適用例に記載のロボットにおいて、前記検出部は、受光素子を有することが好ましい。
本適用例によれば、光学式エンコーダーを構成することができる。
[適用例5]本適用例に係るエンコーダーは、回転状態を検出してアナログ信号を出力する検出部と、前記検出部からの前記アナログ信号をデジタル信号に変換している変換部と、外部からのリファレンス信号を入力する端子部と、前記変換部から出力された前記デジタル信号から1回転当たりの出力信号を算出し、前記出力信号と、前記端子部が入力した前記リファレンス信号と、のずれを求めて、前記出力信号の補正用データを生成する制御部と、を有することを特徴とする。
本適用例によれば、リファレンス信号と補正する仕組みを持つことができる。これにより、安価な部品で構成することができる。その結果、高精度化と低コスト化との両立を図ることができる。
[適用例6]本適用例に係るエンコーダーの調整方法は、上記に記載のエンコーダーを有するモーターのエンコーダーの調整方法であって、前記モーターにリファレンスエンコーダーを装着すること、前記エンコーダーの前記端子部に前記リファレンスエンコーダーを接続すること、前記モーター及び前記エンコーダーとPCとを接続すること、前記PCから前記モーターへ駆動信号を出力すること、前記リファレンスエンコーダーの信号を前記エンコーダーに入力すること、前記エンコーダーで前記補正用データを生成すること、を有することを特徴とする。
本適用例によれば、リファレンス信号と補正する仕組みを持つことができる。これにより、安価な部品で構成することができる。その結果、高精度化と低コスト化との両立を図ることができる。
[適用例7]本適用例に係る印刷装置は、上記に記載のエンコーダーを有することを特徴とする。
本適用例によれば、高精度化と低コスト化との両立を図ることができる。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。
本発明の実施形態に係る駆動装置としての駆動制御システム1について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係るモーターMの駆動制御システム1の構成図である。
本実施形態の駆動制御システム1は、モーターMと、エンコーダーとしてのロータリーエンコーダー10と、位置検出装置20と、制御回路30と、駆動回路40と、を含んで構成される。駆動制御システム1では、位置検出装置20によってモーターMの位置(回転角度)を検出し、検出した位置と目標位置とに応じてモーターMに供給する駆動電圧を調整する。
図1は、本実施形態に係るモーターMの駆動制御システム1の構成図である。
本実施形態の駆動制御システム1は、モーターMと、エンコーダーとしてのロータリーエンコーダー10と、位置検出装置20と、制御回路30と、駆動回路40と、を含んで構成される。駆動制御システム1では、位置検出装置20によってモーターMの位置(回転角度)を検出し、検出した位置と目標位置とに応じてモーターMに供給する駆動電圧を調整する。
モーターMは、例えば、所定の駆動電圧(パルス)に応じて動作するステッピングモーターである。モーターMは、ローター(回転子)Rを含んで構成される。ローターRは、コイルにパルスが供給される毎に、所定の角度を1ステップとして回転する。ローターRの回転角度(ステップ角:step angle)はパルス数に応じて定められる。すなわち、ローターRに供給するパルス数を調整することで、ローターRを所望の回転角度に位置決めすることが可能である。位置検出装置20は、ローターRの位置(回転角度)Xを検出する。
ロータリーエンコーダー10は、ローターRの位置に応じた検出信号を出力する。図1に例示される通り、ロータリーエンコーダー10は、検出部としての発光部12、円盤14、及び受光部18(18A,18B)と、位置検出装置20と、を備える。
円盤14は、中心がローターRの回転軸Aに固定され、ローターRの回転に連動して回転する。円盤14の周縁には所定の角度毎にスリット16が形成されている。スリット16は光を透過させる。発光部12と各受光部18とは、円盤14を挟んで相互に対向する位置に配置される。発光部12は、例えば、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子であり、円盤14に向けて光を照射する。受光部18は、例えばフォトダイオード(Photo Diode)等の受光素子であり、受光量に応じた電圧信号(第1検出信号SA、第2検出信号SB)を出力する。これによれば、ロータリーエンコーダー10を光学式エンコーダーとして構成することができる。受光部18は、回転状態を検出してアナログ信号(正弦波)を位置検出装置20へ出力する。本実施形態のロータリーエンコーダー10は、受光部18Aと、受光部18Bと、を含む。受光部18Aは第1検出信号SAを出力し、受光部18Bは第2検出信号SBを出力する。
図2は、本実施形態に係る第1検出信号SA及び第2検出信号SBの説明図である。
第1検出信号SAと第2検出信号SBとは、ローターRの位置Xに連動して電圧値が変動する。具体的には、発光部12からの出射光が、スリット16を透過する状態と、円盤14で遮光される状態とがローターRの回転とともに交互に切替わることで、受光部18での受光量が周期的に変動するため、ローターRの回転に連動して電圧値が周期的に変動する第1検出信号SAと第2検出信号SBとが受光部18から出力される。なお、第1検出信号SA及び第2検出信号SBは、正確には正弦波ではないが、図面の表記上、図2では便宜的に正弦波として図示されている。図2に例示される通り、第1検出信号SAと第2検出信号SBとは相互に位相差を有する。具体的には、第1検出信号SAと第2検出信号SBとの位相差がπ/2(90°)となるように、受光部18Aと受光部18Bとは、円盤14の円周に沿った相異なる位置に設置される。
第1検出信号SAと第2検出信号SBとは、ローターRの位置Xに連動して電圧値が変動する。具体的には、発光部12からの出射光が、スリット16を透過する状態と、円盤14で遮光される状態とがローターRの回転とともに交互に切替わることで、受光部18での受光量が周期的に変動するため、ローターRの回転に連動して電圧値が周期的に変動する第1検出信号SAと第2検出信号SBとが受光部18から出力される。なお、第1検出信号SA及び第2検出信号SBは、正確には正弦波ではないが、図面の表記上、図2では便宜的に正弦波として図示されている。図2に例示される通り、第1検出信号SAと第2検出信号SBとは相互に位相差を有する。具体的には、第1検出信号SAと第2検出信号SBとの位相差がπ/2(90°)となるように、受光部18Aと受光部18Bとは、円盤14の円周に沿った相異なる位置に設置される。
図1の位置検出装置20は、第1検出信号SAと第2検出信号SBとを用いてローターRの位置Xを特定し、位置Xを示す検出位置信号SXを出力する。位置検出装置20は、図1に例示される通り、変換部としての差分算出部22及び比率算出部24と、記憶部25と、判定部26と、制御部としての位置特定部28と、端子部32と、を含んで構成される。端子部32には、外部のリファレンスエンコーダー2からリファレンス信号が入力される。
リファレンス信号は、端子部32に接続されるリファレンスエンコーダー2からの位相計数信号であることが好ましい。これによれば、リファレンス信号を容易に入力することができる。
リファレンスエンコーダー2は、高速回転時も一回転中の絶対角度を高精度、かつ高分解能で検出するものである。リファレンスエンコーダー2は、高い精度なディスクと、高分解能な光センサーと、高いアナログ処理能力を持った電子回路で構成されている。
差分算出部22及び比率算出部24は、受光部18からのアナログ信号(正弦波)をデジタル信号(矩形波)に変換する。位置特定部28は、比率算出部24及び判定部26から出力されたデジタル信号から1回転当たりの出力信号としてのローターRの位置Xを特定するための指標(以下「加減比率指標」という)Wを算出する。位置特定部28は、加減比率指標Wと、端子部32が入力したリファレンス信号からカウンター34で算出された位相計数カウンターと、のずれを求めて、出力信号としてのローターRの位置Xを示す検出位置信号SXの補正用データとしてのローターRの相異なる位置Xに対応する参照値(対応情報の例示)WREFを生成する。
記憶部25は、位置Xの特定に利用される情報を記憶する手段であり、例えば半導体記録媒体等の公知の記録媒体で構成される。本実施形態の記憶部25は、第1検出信号SAの中心電圧VAC及び第2検出信号SBの中心電圧VBCと、ローターRの相異なる位置Xに対応する参照値(対応情報の例示)WREFと、を記憶する。これによれば、補正する仕組みを容易に持つことができる。第1検出信号SAの中心電圧VAC及び第2検出信号SBの中心電圧VBCは、例えば、駆動制御システム1の出荷前に個体毎に測定されて記憶部25に格納される。
参照値WREFは、リファレンスエンコーダー2からの位相計数信号を用いて製造段階で記憶部25に記憶される。位置検出装置20は、リファレンスエンコーダー2からの位相計数信号が入力される専用の端子部32を備えている。位置検出装置20は、補正用のリファレンスエンコーダー2からの信号を入力する端子部32を持ちカウント機能としてのカウンター34を備えている。記憶部25の参照値WREFは、補正値をテーブルで持っていてもよい。
差分算出部22は、図2に示されるように、第1検出信号SAの電圧値VAと、第1検出信号SAの中心電圧VACと、の差分値(以下「第1差分値」という)ΔVAを算出する。また、差分算出部22は、図2に示されるように、第2検出信号SBの電圧値VBと、第2検出信号SBの中心電圧VBCと、の差分(以下「第2差分値」という)ΔVBを算出する。差分算出部22は、算出した第1差分値ΔVA及び第2差分値ΔVBを、比率算出部24と、判定部26と、にそれぞれ出力する。
比率算出部24は、差分算出部22が算出した第1差分値ΔVAと第2差分値ΔVBとを適用した演算により、ローターRの位置Xを特定するための加減比率指標Wを算出する。具体的には、比率算出部24は、第1差分値ΔVAの絶対値|ΔVA|と第2差分値ΔVBの絶対値|ΔVB|との差分値と、第1差分値ΔVAの絶対値|ΔVA|と第2差分値ΔVBの絶対値|ΔVB|との加算値との比率に応じた加減比率指標W(比率の例示)を算出する。本実施形態では、絶対値|ΔVA|と絶対値|ΔVB|との加算値に対する両者間の差分値の比が加減比率指標Wとして算出される。比率算出部24は、絶対値|ΔVA|と絶対値|ΔVB|との加算値に対する両者間の差分値の比で算出した加減比率指標Wを位置特定部28に出力する。
図3は、本実施形態に係る加減比率指標Wの説明図である。
以上の方法で算出される加減比率指標Wは、図3に例示される通り、第1差分値ΔVAと第2差分値ΔVBと(具体的には両者間の差分)に連動して−1以上かつ1以下の範囲内で周期的に変動する。
以上の方法で算出される加減比率指標Wは、図3に例示される通り、第1差分値ΔVAと第2差分値ΔVBと(具体的には両者間の差分)に連動して−1以上かつ1以下の範囲内で周期的に変動する。
図1の判定部26は、第1差分値ΔVA及び第2差分値ΔVBの各々の正負を判定する。本実施形態では、ローターRの位置Xの範囲(図2に例示される第1検出信号SA又は第2検出信号SBの1周期に相当する範囲)は、図3に例示されるように、第1差分値ΔVA及び第2差分値ΔVBの正負の組合せが相違する4個の範囲r(r1〜r4)に区分され得る。具体的には、(1)ローターRの位置Xが範囲r1内にある場合には第1差分値ΔVA及び第2差分値ΔVBの双方が正数となり、(2)ローターRの位置Xが範囲r2内にある場合には第1差分値ΔVAが正数となり第2差分値ΔVBが負数となる。また、(3)ローターRの位置Xが範囲r3内にある場合には第1差分値ΔVA及び第2差分値ΔVBの双方が負数となり、(4)ローターRの位置Xが範囲r4内にある場合には第1差分値ΔVAが負数となり第2差分値ΔVBが正数となる。したがって、第1差分値ΔVA及び第2差分値ΔVBの正負の組合せを判別することで、ローターRの位置Xが属する1個の範囲rを複数の範囲r1〜r4から特定することが可能である。
位置特定部28は、比率算出部24が算出した加減比率指標Wと、判定部26による判定の結果(第1差分値ΔVA及び第2差分値ΔVBの各々の正負)と、に応じてローターRの位置Xを特定する。具体的には、位置特定部28は、第1に、複数の範囲r1〜r4のうち差分算出部22が算出した第1差分値ΔVA及び第2差分値ΔVBの正負の組合せに対応する1個の範囲(以下「対象範囲」という)rを特定する。具体的には、図3から理解される通り、第1差分値ΔVA及び第2差分値ΔVBの双方が正数である場合には範囲r1が対象範囲rとして特定され、第1差分値ΔVAが正数であり第2差分値ΔVBが負数である場合には範囲r2が対象範囲rとして特定され、第1差分値ΔVA及び第2差分値ΔVBの双方が負数である場合には範囲r3が対象範囲rとして特定され、第1差分値ΔVAが負数であり第2差分値ΔVBが正数である場合には範囲r4が対象範囲rとして特定される。
第2に、本実施形態の位置特定部28は、対象範囲r内で加減比率指標Wに応じてローターRの位置Xを特定する。具体的には、位置特定部28は、記憶部25に記憶された参照値WREFと加減比率指標Wとを比較することでローターRの位置Xを特定する。
図4は、本実施形態に係る参照値WREFの説明図である。
範囲r内の相異なる位置X(x1,x2,x3,x4,x5…)に対応する複数の参照値WREF(WREF1,WREF2,WREF3,WREF4,WREF5…)が記憶部25には記憶される。
範囲r内の相異なる位置X(x1,x2,x3,x4,x5…)に対応する複数の参照値WREF(WREF1,WREF2,WREF3,WREF4,WREF5…)が記憶部25には記憶される。
記憶部25に記憶される参照値WREFの個数は、例えば、ロータリーエンコーダー10の逓倍数N(N=2K,2K:分解能)に応じて設定される。図4では、説明の便宜上、範囲r1を逓倍数Nで分割した区間毎に参照値(WREF1,WREF2,WREF3,WREF4,WREF5)が設定された構成を例示したが、逓倍数N(ロータリーエンコーダー10の分解能)は可変に制御される。以上の説明から理解される通り、逓倍数Nが大きいほどローターRの位置Xの検出精度を向上させることが可能である。なお、記憶部25に記憶される参照値WREFは、例えば、第1検出信号SAの標準値(理想値)と第2検出信号SBの標準値とを適用した、絶対値|ΔVA|と絶対値|ΔVB|との加算値に対する両者間の差分値の比で算定された数値に設定され得る。
図5は、本実施形態に係る位置特定部28における参照値WREFの特定の説明図である。
位置特定部28は、対象範囲r内の各参照値WREFと、比率算出部24が算出した加減比率指標Wとを比較して1個の参照値(以下「対象参照値」という)WREFを特定する。具体的には、複数の参照値WREFのうち加減比率指標Wに最も近い1個の参照値WREFが対象参照値WREFとして特定される。例えば、図5に例示されるように、対象範囲r(=r1)内で相前後する参照値WREF1と参照値WREF2との間に加減比率指標Wが位置する場合には、加減比率指標Wとの差分が少ない方が対象参照値WREFとして特定される。具体的には、参照値WREF1と加減比率指標Wとの差分[WREF1−W]と、参照値WREF2と加減比率指標Wとの差分[WREF2−W]とを比較し、差分値が少ない参照値WREF1を対象参照値WREFとして特定する。位置特定部28は、対象範囲r内で相異なる参照値WREFに対応する複数の位置Xのうち、対象参照値WREFに対応する1個の位置XをローターRの位置Xとして特定する。具体的には、ローターRの現在の位置Xを示す検出位置信号SXが制御回路30に出力される。以上の説明から理解される通り、ローターRの相異なる位置Xに対応する参照値WREFは、ローターR(移動体)の位置と加減比率指標W(比率)との対応を表す。
位置特定部28は、対象範囲r内の各参照値WREFと、比率算出部24が算出した加減比率指標Wとを比較して1個の参照値(以下「対象参照値」という)WREFを特定する。具体的には、複数の参照値WREFのうち加減比率指標Wに最も近い1個の参照値WREFが対象参照値WREFとして特定される。例えば、図5に例示されるように、対象範囲r(=r1)内で相前後する参照値WREF1と参照値WREF2との間に加減比率指標Wが位置する場合には、加減比率指標Wとの差分が少ない方が対象参照値WREFとして特定される。具体的には、参照値WREF1と加減比率指標Wとの差分[WREF1−W]と、参照値WREF2と加減比率指標Wとの差分[WREF2−W]とを比較し、差分値が少ない参照値WREF1を対象参照値WREFとして特定する。位置特定部28は、対象範囲r内で相異なる参照値WREFに対応する複数の位置Xのうち、対象参照値WREFに対応する1個の位置XをローターRの位置Xとして特定する。具体的には、ローターRの現在の位置Xを示す検出位置信号SXが制御回路30に出力される。以上の説明から理解される通り、ローターRの相異なる位置Xに対応する参照値WREFは、ローターR(移動体)の位置と加減比率指標W(比率)との対応を表す。
なお、参照値WREFを具体的に説明したが、参照値WREFはこれに限定されるものではなく、参照値WREFは、同様の機能を有する任意の値の構成に置換することができる。
図1の制御回路30は、位置特定部28によって出力された検出位置信号SXから、目標位置へとローターRを回転させるために必要な駆動パルスの個数を算出して駆動回路40に通知する。駆動回路40は、例えば発振回路であり、制御回路30から通知された個数の駆動パルスを生成してモーターMに供給する。
円盤におけるスリットの製造誤差やローターRの回転速度の誤差等の種々の要因に起因して、第1検出信号SA及び第2検出信号SBの電圧振幅(特にピークトゥピーク値)には誤差や変動が発生し易い。他方、第1検出信号SAの中心電圧VACや第2検出信号SBの中心電圧VBCは、電圧振幅と比較して誤差や変動が発生し難いという傾向がある。本実施形態では、第1検出信号SAの中心電圧VACと第2検出信号SBの中心電圧VBCとに応じて算出された加減比率指標Wを利用してローターRの位置Xが特定される。したがって、検出信号の電圧振幅(例えば、ピークトゥピーク値)を利用してローターRの位置を検出する従来の構成と比較して、ローターRの位置Xを精度良く検出することが可能である。
また、本実施形態では、第1検出信号SAや第2検出信号SBの1周期内の複数の範囲r1〜r4のうち第1差分値ΔVA及び第2差分値ΔVBの正負の組合せに応じて対象範囲rが特定され、当該対象範囲r内でローターRの位置Xが特定される。したがって、ローターRの位置Xの範囲が限定されない構成と比較して、ローターRの位置Xを詳細に特定することが可能である。さらに、本実施形態では、位置X毎の参照値WREFと加減比率指標Wとの比較によりローターRの位置Xを簡便に特定できるという利点もある。
図6は、本実施形態に係るロータリーエンコーダー10の調整方法を示すフローチャートである。
本実施形態に係るロータリーエンコーダー10の調整方法は、上述したロータリーエンコーダー10を有するモーターMのロータリーエンコーダー10の調整方法である。
本実施形態に係るロータリーエンコーダー10の調整方法は、上述したロータリーエンコーダー10を有するモーターMのロータリーエンコーダー10の調整方法である。
先ず、ステップS10において、図1に示すように、モーターMにリファレンスエンコーダー2を装着する。
次に、ステップS20において、ロータリーエンコーダー10の端子部32にリファレンスエンコーダー2を接続する。
次に、ステップS30において、モーターM及びロータリーエンコーダー10にPC(パーソナルコンピューター)(図示せず)を接続する。
次に、ステップS40において、PCはモーターMへ駆動信号を出力する。
次に、ステップS50において、リファレンスエンコーダー2の信号をロータリーエンコーダー10に入力する。ロータリーエンコーダー10とリファレンスエンコーダー2とは、各信号を同期したタイミングで取り込む。
次に、ステップS60において、ロータリーエンコーダー10は参照値WREFを生成する。そして、ロータリーエンコーダー10は、参照値WREFを記憶部25に記憶する。なお、参照値WREFの生成は、外部のPC上で生成されてもよい。
本実施形態によれば、リファレンス信号と補正する仕組みを持つことができる。これにより、安価な部品で構成することができる。その結果、高精度化と低コスト化との両立を図ることができる。
また、高精度なロータリーエンコーダー10でなくとも、高い絶対角度制度と分解能とを得ることができる。また、位置検出装置を低価格なPC(汎用マイコン)により実現するためイニシャル費や変動費を低減できる。
<電子機器>
以下、上述した実施形態に係るモーターMと、位置検出装置20と、を適用した電子機器の一例について説明する。
以下、上述した実施形態に係るモーターMと、位置検出装置20と、を適用した電子機器の一例について説明する。
<レーザースキャナー装置>
図7は、上述した実施形態に係る駆動制御システム1を適用したレーザースキャナー装置7の構成例を示す図である。
このレーザースキャナー装置7は、ラベルなどの印刷物の切り抜きに用いることができる。レーザースキャナー装置7は、レーザー発振器401及び照射光学系(第1レンズ403,第2レンズ405,第1ミラー407,第2ミラー409)と、前述の実施形態で例示した複数の駆動制御システム1(1A,1B,1C)と、を備える。レーザー発振器401から出射したレーザー光LAは、第1レンズ403による屈折と、第2レンズ405による集光と、第1ミラー407及び第2ミラー409による反射と、を経て、被加工物415の表面で1点に収束する。被加工物415は、シート状の部材であり、搬送体411の回転によって送り出されつつ搬送体413によって巻き取られていく。
図7は、上述した実施形態に係る駆動制御システム1を適用したレーザースキャナー装置7の構成例を示す図である。
このレーザースキャナー装置7は、ラベルなどの印刷物の切り抜きに用いることができる。レーザースキャナー装置7は、レーザー発振器401及び照射光学系(第1レンズ403,第2レンズ405,第1ミラー407,第2ミラー409)と、前述の実施形態で例示した複数の駆動制御システム1(1A,1B,1C)と、を備える。レーザー発振器401から出射したレーザー光LAは、第1レンズ403による屈折と、第2レンズ405による集光と、第1ミラー407及び第2ミラー409による反射と、を経て、被加工物415の表面で1点に収束する。被加工物415は、シート状の部材であり、搬送体411の回転によって送り出されつつ搬送体413によって巻き取られていく。
駆動制御システム1Aは第1レンズ403に対応し、駆動制御システム1Bは第1ミラー407に対応し、駆動制御システム1Cは第2ミラー409に対応する。駆動制御システム1AのモーターM(図1参照)の回転軸は第1レンズ403に連結され、ローターRの回転に連動して第1レンズ403の位置が調整される。駆動制御システム1BのモーターMの回転軸は第1ミラー407に連結され、ローターRの回転に連動して第1ミラー407の角度が調整される。同様に、駆動制御システム1CのモーターMの回転軸は第2ミラー409に連結され、ローターRの回転に連動して第2ミラー409の角度が調整される。
そして、駆動制御システム1(1A,1B,1C)によって各モーターMが制御されることで、レーザー光LAを被加工物415上の所望の位置に照射することができる。これにより、図7に示すように、レーザースキャナー装置7は、被加工物415の表面のうちレーザー加工の予定位置を示す被加工線500上に精度よくレーザー光LAを照射することができる。
以上、前述の実施形態のモーターM及び位置検出装置20を備えた電子機器として、レーザースキャナー装置7を例示したが、実施形態のモーターM及び位置検出装置20が適用される電子機器は、以上に例示したレーザースキャナー装置7に限定されない。本発明の電子機器としては、例えば、サーボモーター、NC加工機、3Dプリンター等が好適例として例示され得る。
<ロボット>
次に、上述した実施形態に係るモーターMと、位置検出装置20と、を適用したロボット8について説明する。なお、ロボットの一例として、以下に、垂直多関節ロボット(6軸)を示すが、ロボットとしてはこれらに限定されず、双腕ロボット、その他の多軸ロボットであってもよい。
次に、上述した実施形態に係るモーターMと、位置検出装置20と、を適用したロボット8について説明する。なお、ロボットの一例として、以下に、垂直多関節ロボット(6軸)を示すが、ロボットとしてはこれらに限定されず、双腕ロボット、その他の多軸ロボットであってもよい。
図8は、上述した実施形態に係る駆動制御システム1を適用したロボット8の構成例を示す図である。
図8に例示される通り、ロボット8は、基台81と、第1及び第2アームとしての複数のアーム82(82A,82B,82C,82D)と、リスト86と、を備える垂直多関節ロボットである。複数のアーム82の各々は回動軸(関節)を介して順次に連結され、各回動軸には前述の実施形態に係る駆動制御システム1が設置される。駆動制御システム1のモーターM(図8では不図示)は、回動軸の一方側のアーム82を他方側のアームに対して回動させる。また、複数のアーム82(82A,82B,82C,82D)のうち基端側のアーム82Aは基台81に対して回動可能に支持され、先端側のアーム82Dにはリスト86が回動可能に支持される。基台81の内部に設置された駆動制御システム1のモーターMはアーム82Aを基台81に対して回動させ、アーム82D(第1アーム)に設置された駆動制御システム1のモーターMはリスト86(第2アーム)を回動させる。リスト86の先端面は、例えば、腕時計等の精密機器を把持するマニピュレーターが装着される装着面である。なお、駆動制御システム1の位置はアーム82Dに限らず、他のアームに配置されていて、関節部を介して配置される他のアームを回動させるものでもよい。また、リスト86はアームの一つであり、手首のように回動するため便宜上リストと表現する。
図8に例示される通り、ロボット8は、基台81と、第1及び第2アームとしての複数のアーム82(82A,82B,82C,82D)と、リスト86と、を備える垂直多関節ロボットである。複数のアーム82の各々は回動軸(関節)を介して順次に連結され、各回動軸には前述の実施形態に係る駆動制御システム1が設置される。駆動制御システム1のモーターM(図8では不図示)は、回動軸の一方側のアーム82を他方側のアームに対して回動させる。また、複数のアーム82(82A,82B,82C,82D)のうち基端側のアーム82Aは基台81に対して回動可能に支持され、先端側のアーム82Dにはリスト86が回動可能に支持される。基台81の内部に設置された駆動制御システム1のモーターMはアーム82Aを基台81に対して回動させ、アーム82D(第1アーム)に設置された駆動制御システム1のモーターMはリスト86(第2アーム)を回動させる。リスト86の先端面は、例えば、腕時計等の精密機器を把持するマニピュレーターが装着される装着面である。なお、駆動制御システム1の位置はアーム82Dに限らず、他のアームに配置されていて、関節部を介して配置される他のアームを回動させるものでもよい。また、リスト86はアームの一つであり、手首のように回動するため便宜上リストと表現する。
上述したロボット8によれば、4本のアーム82A,82B,82C,82Dと、リスト86と、の回動位置を制御するためのモーターMの回転位置を詳細に制御することができる。したがって、ロボット8は、より高い位置精度や回動精度でリスト86を所望の位置に移動させることができる。
本実施形態によれば、リファレンス信号と補正する仕組みを持つことができる。これにより、安価な部品で構成することができる。その結果、高精度化と低コスト化との両立を図ることができる。
<印刷装置>
以下、上述した駆動制御システム1(1A,1B,1C)を適用したレーザースキャナー装置7を備えた印刷装置の一例について説明する。なお、以下の説明では、上述のレーザースキャナー装置7と同様な構成については、同符号を付し、その説明を簡略化若しくは省略することがある。また、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせて示している。
以下、上述した駆動制御システム1(1A,1B,1C)を適用したレーザースキャナー装置7を備えた印刷装置の一例について説明する。なお、以下の説明では、上述のレーザースキャナー装置7と同様な構成については、同符号を付し、その説明を簡略化若しくは省略することがある。また、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせて示している。
<印刷装置の構成例1>
先ず、上述した駆動制御システム1(1A,1B,1C)を適用したレーザースキャナー装置7を備えた印刷装置の構成例1として、ドラム状のプラテンを備えたラベル印刷装置である画像記録装置100について説明する。
先ず、上述した駆動制御システム1(1A,1B,1C)を適用したレーザースキャナー装置7を備えた印刷装置の構成例1として、ドラム状のプラテンを備えたラベル印刷装置である画像記録装置100について説明する。
図9は、上述した一実施形態に係る駆動制御システム1(1A,1B,1C)を適用したレーザースキャナー装置7を備えた画像記録装置100を概略的に示す正面図である。
図9に示すように、画像記録装置100では、その両端が繰り出し軸120及び巻取り軸140に記録媒体としてのロール状に巻き付けられた1枚のシートS(ウェブ)が、繰り出し軸120と巻取り軸140との間に張架されており、シートSはこうして張架された搬送経路Scに沿って、繰り出し軸120から巻取り軸140へと搬送される。そして、画像記録装置100は、この搬送経路Scに沿って搬送されるシートSに対して機能液を吐出してシートS上に画像を記録(形成)するように構成されている。なお、シートSは、特に限定されない。紙系やフィルム系等、若しくは粘着剤を介してこれらが多層に貼り合わされた多層構造(例えば、シール片の基材)を適用することができる。例えば、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、PET(Polyethylene terephthalate)、PP(Polypropylene)等がある。
図9に示すように、画像記録装置100では、その両端が繰り出し軸120及び巻取り軸140に記録媒体としてのロール状に巻き付けられた1枚のシートS(ウェブ)が、繰り出し軸120と巻取り軸140との間に張架されており、シートSはこうして張架された搬送経路Scに沿って、繰り出し軸120から巻取り軸140へと搬送される。そして、画像記録装置100は、この搬送経路Scに沿って搬送されるシートSに対して機能液を吐出してシートS上に画像を記録(形成)するように構成されている。なお、シートSは、特に限定されない。紙系やフィルム系等、若しくは粘着剤を介してこれらが多層に貼り合わされた多層構造(例えば、シール片の基材)を適用することができる。例えば、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、PET(Polyethylene terephthalate)、PP(Polypropylene)等がある。
画像記録装置100は、概略的な構成として、繰り出し軸120からシートSを繰り出す繰り出し部102と、繰り出し部102から繰り出されたシートSに画像を記録するプロセス部103と、プロセス部103で画像の記録されたシートSを切り抜くレーザースキャナー装置7と、シートSを巻取り軸140に巻き取る巻取り部104と、を含み構成されている。なお、以下の説明では、シートSの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する場合がある。
繰り出し部102は、シートSの端を巻き付けた繰り出し軸120と、繰り出し軸120から引き出されたシートSを巻き掛ける従動ローラー121と、を備える。繰り出し軸120は、シートSの表面を外側に向けた状態で、シートSの端を巻き付けて支持する。そして、繰り出し軸120が図9の時計回りに回転することで、繰り出し軸120に巻き付けられたシートSが従動ローラー121を経由してプロセス部103へと繰り出される。ちなみに、シートSは、繰り出し軸120に着脱自在な芯管(図示省略)を介して繰り出し軸120に巻き付けられている。したがって、繰り出し軸120のシートSが使い切られた際には、ロール状のシートSが巻き付けられた新たな芯管を繰り出し軸120に装着して、繰り出し軸120のシートSを取り換えることが可能となっている。
プロセス部103は、繰り出し部102から繰り出されたシートSを支持部としてのプラテンドラム130で支持しつつ、プラテンドラム130の外周面に沿って配置されたヘッドユニット115に配置された記録ヘッド151等により適宜処理を行わせ、シートSに画像を記録するものである。
プラテンドラム130は、図示しない支持機構によりドラム軸130sを中心にして回転自在に支持された円筒形状のドラムであり、繰り出し部102から巻取り部104へと搬送されるシートSを裏面側から巻き掛けられる。このプラテンドラム130は、シートSとの間の摩擦力を受けてシートSの搬送方向Dsに従動回転しつつ、シートSを裏面側から支持するものである。ちなみに、プロセス部103では、プラテンドラム130への巻き掛け部の両側でシートSを折り返す従動ローラー133,134が設けられている。これらのうち従動ローラー133は、従動ローラー121とプラテンドラム130との間でシートSの表面を巻き掛けて、シートSを折り返す。一方、従動ローラー134は、プラテンドラム130と従動ローラー141との間でシートSの表面を巻き掛けて、シートSを折り返す。このように、プラテンドラム130に対して搬送方向Dsの上・下流側それぞれでシートSを折り返すことで、プラテンドラム130へのシートSの巻き掛け部分Raの長さを長く確保することができる。なお、従動ローラー121と従動ローラー133との間には、他の従動ローラー131やシートSの幅方向への端を検出するエッジセンサーSeが配置されてもよい。また、従動ローラー134と従動ローラー141との間には、他の従動ローラー132が配置されてもよい。
プロセス部103は、ヘッドユニット115を備え、ヘッドユニット115には記録ヘッド151が配置されている。本実施形態では、互いに異なる色に対応した複数の記録ヘッド151が設けられ、例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックに対応する4個の記録ヘッド151が設けられている。各記録ヘッド151は、プラテンドラム130に巻き掛けられたシートSの表面に対して若干のクリアランス(プラテンギャップ)を空けて対向しており、対応する色の機能液をノズルからインクジェット方式で吐出する。そして、搬送方向Dsへ搬送されるシートSに対して各記録ヘッド151が機能液を吐出することにより、シートSの表面にカラー画像が形成される。
なお、本実施形態では、機能液として、紫外線(光)を照射することで硬化するUV(ultraviolet)インク(光硬化性インク)を用いる。そこで、プロセス部103のヘッドユニット115には、UVインクを仮硬化させてシートSに定着させるために、第1UV光源161(光照射部)が設けられている。複数の記録ヘッド151の各間には、仮硬化用の第1UV光源161が配置されている。つまり、第1UV光源161は弱い紫外線を照射することで、UVインクの形状が崩れない程度にUVインクを硬化(仮硬化)させるものである。一方、複数の記録ヘッド151(ヘッドユニット115)に対して搬送方向Dsの下流側には、本硬化用の硬化部としての第2UV光源162が設けられている。つまり、第2UV光源162は、第1UV光源161より強い紫外線を照射することで、UVインクを完全に硬化(本硬化)させるものである。こうして仮硬化・本硬化を実行することで、複数の記録ヘッド151が形成したカラー画像をシートS表面に定着させることができる。
レーザースキャナー装置7は、画像の記録されたシートSを部分的に切り抜く、若しくは分断するように設けられている。なお、レーザースキャナー装置7の構成は、上述した(図7参照)構成と同様であるので詳細な説明は省略する。
レーザースキャナー装置7のレーザー発振器401によって発振されたレーザー光LAは、駆動制御システム1Aによって位置を制御された第1レンズ403、及び駆動制御システム1B,1Cによって回転位置(角度)を制御された第1ミラー407や第2ミラー409などを経由し、被加工物であるシートSに照射される。このように、シートSに照射されるレーザー光LAは、各駆動制御システム1A,1B,1Cによって照射位置が制御され、シートS上の所望の位置に照射することができる。シートSは、レーザー光LAの照射された部分が溶断され、部分的に切り抜かれる、若しくは分断される。
なお、レーザー光LAによって切り抜かれたり分断されたりした部分は、溶断後に図示されない排出部によって保管部に排出保管してもよいし、シートSの粘着剤によって基材に保持されたまま巻取り軸140に搬送されてもよい。
また、本構成では、レーザースキャナー装置7を用いた溶断によって、画像が記録された後にシートSを切り抜いたり分断したりする例で説明したがこれに限らず、画像が記録される前に、所望の位置を切り抜いたり分断したりする構成であってもよい。
上述した画像記録装置100によれば、レーザー光LAの照射位置を制御するための駆動制御システム1A,1B,1CにおけるモーターMのローターRの位置を高精度に制御することができる。したがって、画像記録装置100は、シートSを高い位置精度で切り抜いたり分断したりすることができる。
<印刷装置の構成例2>
次に、上述した駆動制御システム1A,1B,1Cを適用したレーザースキャナー装置7を備えた印刷装置の構成例2として、平板状のプラテンを備えたプリンター(印刷装置)211について説明する。
次に、上述した駆動制御システム1A,1B,1Cを適用したレーザースキャナー装置7を備えた印刷装置の構成例2として、平板状のプラテンを備えたプリンター(印刷装置)211について説明する。
図10は、上述した一実施形態に係るステッピングモーターの駆動制御システム1(1A,1B,1C)を適用したレーザースキャナー装置7を備えた印刷装置の構成例2を概略的に示す正面図である。
図10に示すように、プリンター(印刷装置)211は、印刷方式として、複数の記録ヘッド(液体噴射ヘッド)から記録媒体としてのシートS上に液体を噴射するインクジェット方式を採用したものであり、ロール状に巻き付けられた1枚のシートS(ウェブ)を順次繰り出しつつ印刷処理を行い、印刷後のシートSを再びロール状に巻回する。シートSは、前述の構成例1と同様であるので、ここでの説明は省略する。なお、本実施形態では、水平面内におけるシートSの幅方向をX方向、X方向と直交するシートSの搬送方向をY方向、鉛直方向をZ方向とするXYZ直交座標系を設定している。
図10に示すように、プリンター(印刷装置)211は、印刷方式として、複数の記録ヘッド(液体噴射ヘッド)から記録媒体としてのシートS上に液体を噴射するインクジェット方式を採用したものであり、ロール状に巻き付けられた1枚のシートS(ウェブ)を順次繰り出しつつ印刷処理を行い、印刷後のシートSを再びロール状に巻回する。シートSは、前述の構成例1と同様であるので、ここでの説明は省略する。なお、本実施形態では、水平面内におけるシートSの幅方向をX方向、X方向と直交するシートSの搬送方向をY方向、鉛直方向をZ方向とするXYZ直交座標系を設定している。
プリンター211は、印刷処理を実行する本体部214と、本体部214に対してシートSを供給する繰り出し部213と、本体部214から排出されるシートSを巻き取る巻取り部215とを備えている。
本体部214は本体ケース216を備えており、繰り出し部213は本体ケース216の搬送方向上流側(−Y側)に設置され、巻取り部215は本体ケース216の搬送方向下流側(+Y側)に設置されている。本体ケース216の搬送方向上流側(−Y側)の側壁216Aに設けられた媒体供給部216aに繰り出し部213が接続される一方、搬送方向下流側(+Y側)の側壁216Bに設けられた媒体排出部216bに巻取り部215が接続されている。
繰り出し部213は、本体ケース216の側壁216Aの下部に取り付けられた支持板217と、支持板217に設けられた巻き軸218と、本体ケース216の媒体供給部216aに接続された繰り出し台219と、繰り出し台219の先端に設けられた中継ローラー220と、を備えている。巻き軸218にロール状に巻回されたシートSが回転可能に支持されている。ロール(巻き軸218)から繰り出されたシートSは、中継ローラー220に巻き掛けられて繰り出し台219の上面に転回され、繰り出し台219の上面に沿って媒体供給部216aへ搬送される。
巻取り部215は、巻取りフレーム241と、巻取りフレーム241に設けられた中継ローラー242及び巻取り駆動軸243と、を備えている。媒体排出部216bから排出されるシートSは、中継ローラー242に巻き掛けられて巻取り駆動軸243に案内され、巻取り駆動軸243の回転駆動によりロール状に巻き取られる。
本体部214の本体ケース216内には、板状の基台221が水平に設置され、基台221により本体ケース216内が2つの空間に区画されている。基台221より上側の空間がシートSに印刷処理を施す印刷室222である。印刷室222には、基台221上に固定されたプラテン(媒体支持部)228と、プラテン228の上方に設けられた記録ヘッド(記録処理部)236と、記録ヘッド236を支持するキャリッジ235aと、キャリッジ235aを支持する2本のガイド軸235と、バルブユニット237と、シートSを切り抜くレーザースキャナー装置7と、が設けられている。2本のガイド軸235は、搬送方向(Y方向)に沿って互いに平行に配置され、キャリッジ235aが搬送方向に往復移動可能に構成されている。
プラテン228は、上面が開口した箱状の支持台228aと、支持台228aの開口に取り付けられた載置板228bと、を備えている。支持台228aは基台221上に固定されており、支持台228aと載置板228bとにより囲まれた内部が負圧室とされている。載置板228bの支持面(図示+X軸方向の上面である媒体支持面)にシートSが載置される。
載置板228bには、載置板228bを厚さ方向に貫通する多数の吸引孔(不図示)が形成されており、支持台228aの一側壁(本実施形態では−Y側の側壁)に、当該側壁を貫通する排気口(不図示)が形成されている。排気口には、不図示の吸引ファンが接続されている。この吸引ファンの吸引により、多数の吸引孔を介してシートSに吸引力を作用させ、シートSを載置板228bの支持面に吸着させて平坦化することができる。
プラテン228の搬送方向上流側(−Y側)には、複数の搬送ローラーを含む供給搬送系が設けられている。供給搬送系は、プラテン228近傍の印刷室222内に設けられた第1搬送ローラー対225と、本体ケース216の下段側の空間に設けられた中継ローラー224と、媒体供給部216a近傍に設けられた中継ローラー223と、を備えている。第1搬送ローラー対225は、第1駆動ローラー225aと、第1従動ローラー225bと、からなる。
供給搬送系において、繰り出し部213から媒体供給部216aを介して本体ケース216内に搬入されたシートSは、中継ローラー223,224を経由して第1駆動ローラー225aに下方から巻き掛けられ、第1搬送ローラー対225にニップされる。そして、第1搬送モーター(不図示)により駆動される第1駆動ローラー225aの回転に伴って、第1搬送ローラー対225からプラテン228の支持面上に水平に繰り出される。
一方、プラテン228の搬送方向下流側(+Y側)には、複数の搬送ローラーを含む排出搬送系が設けられている。排出搬送系は、プラテン228に対して第1搬送ローラー対225と反対側に設けられた第2搬送ローラー対233と、本体ケース216の下段側の空間に設けられた反転ローラー238及び中継ローラー239と、媒体排出部216b近傍に設けられた送り出しローラー240と、を備えている。
第2搬送ローラー対233は、第2駆動ローラー233aと、第2従動ローラー233bと、からなる。なお、第2従動ローラー233bは、シートSの印刷面側(上面側)に配置されるため、印刷された画像の損傷を回避するために、シートSの幅方向(X方向)の端縁部にのみ当接する構成としてもよい。
排出搬送系において、シートSをニップした第2搬送ローラー対233は、第2搬送モーター(不図示)により駆動される第2駆動ローラー233aの回転に伴ってプラテン228上からシートSを搬出する。第2搬送ローラー対233から繰り出されたシートSは、反転ローラー238及び中継ローラー239を経由して送り出しローラー240へ搬送され、送り出しローラー240により媒体排出部216bを介して巻取り部215へ繰り出される。
本実施形態の場合、複数の記録ヘッド236は、ヘッド取付け板(不図示)を介してキャリッジ235aに取り付けられている。ヘッド取付け板はキャリッジ235a上で媒体幅方向(X方向)に移動可能に構成されている。ヘッド取付け板は、位置制御可能であり、ヘッド取付け板を媒体幅方向(X方向)に移動させることで、複数の記録ヘッド236を一体的に改行動作させることができる。記録ヘッド236は、ヘッド取付け板上において、隣り合う記録ヘッド236が媒体搬送方向(Y方向)で互い違いに2段になるように、媒体幅方向に一定間隔に並べて配置されている。
複数の記録ヘッド236は、それぞれ図示しないインク供給チューブを介してバルブユニット237と接続されている。バルブユニット237は、印刷室222内における本体ケース216の内壁に設けられており、図示しないインクタンク(インク貯留部)と接続されている。バルブユニット237は、インクタンクから供給されるインクを一時貯留しつつ記録ヘッド236に供給する。
記録ヘッド236の下面(ノズル形成面)には、多数のインク吐出ノズルが媒体幅方向(X方向)に列設されている。記録ヘッド236は、バルブユニット237から供給されるインクをインク吐出ノズルからプラテン228上のシートSに向けて噴射し、印刷を行う。なお、記録ヘッド236は、複数のインク吐出ノズル列を有していてもよい。この場合には、4色や6色のカラー印刷を行う際に、それぞれのインク吐出ノズル列に色種毎にインクを割り当てれば、1つの記録ヘッド236で複数色のインクの噴射が可能となる。
本体部214の本体ケース216内には、レーザースキャナー装置7が備えられている。レーザースキャナー装置7は、前述したインクの噴射位置よりも下流側(Y側)に設けられている。レーザースキャナー装置7は、画像の記録されたシートSを部分的に切り抜く、若しくは分断するように設けられている。なお、レーザースキャナー装置7の構成は、上述した(図7参照)構成と同様であるので詳細な説明は省略する。
レーザースキャナー装置7のレーザー発振器401によって発振されたレーザー光LAは、駆動制御システム1Aによって位置を制御された第1レンズ403、及び駆動制御システム1B,1Cによって回転位置(角度)を制御された第1ミラー407や第2ミラー409などを経由し、被加工物であるシートSに照射される。このように、シートSに照射されるレーザー光LAは、各駆動制御システム1A,1B,1Cによって照射位置が制御され、シートS上の所望の位置に照射することができる。シートSは、レーザー光LAの照射された部分が溶断され、部分的に切り抜かれる、若しくは分断される。
なお、レーザー光LAによって切り抜かれたり分断されたりした部分は、溶断後に図示されない排出部によって保管部に排出保管してもよいし、シートSの粘着剤によって基材に保持されたまま、巻取り部215に搬送されてもよい。
また、本構成では、レーザースキャナー装置7を用いた溶断によって、インクの噴射による画像が記録された後にシートSを切り抜いたり分断したりする例で説明したがこれに限らず、画像が記録される前に、所望の位置を切り抜いたり分断したりする構成であってもよい。
上述したプリンター(印刷装置)211によれば、レーザー光LAの照射位置を制御するための駆動制御システム1A,1B,1CにおけるモーターMの回転位置(回転角度)を高精度に制御することができる。したがって、プリンター(印刷装置)211は、シートSを高い位置精度で切り抜いたり分断したりすることができる。
本実施形態によれば、高精度化と低コスト化との両立を図ることができる。
<変形例>
(1)上述した実施形態では、第1検出信号SAの中心電圧VAC及び第2検出信号SBの中心電圧VBCが、駆動制御システム1の出荷前に個体毎に測定されて記憶部25に格納される構成を例示したが、中心電圧VAC及び中心電圧VBCを取得する方法は以上の例示に限定されない。例えば、駆動制御システム1の動作開始時にモーターMを回転させることで、第1検出信号SAの中心電圧VAC及び第2検出信号SBの中心電圧VBCを測定して記憶部25に格納する構成も好適に採用され得る。
(1)上述した実施形態では、第1検出信号SAの中心電圧VAC及び第2検出信号SBの中心電圧VBCが、駆動制御システム1の出荷前に個体毎に測定されて記憶部25に格納される構成を例示したが、中心電圧VAC及び中心電圧VBCを取得する方法は以上の例示に限定されない。例えば、駆動制御システム1の動作開始時にモーターMを回転させることで、第1検出信号SAの中心電圧VAC及び第2検出信号SBの中心電圧VBCを測定して記憶部25に格納する構成も好適に採用され得る。
(2)上述した実施形態では、絶対値|ΔVA|と絶対値|ΔVB|との加算値に対する両者間の差分値の比が加減比率指標Wとして算出する構成を例示したが、加減比率指標Wを算出する方法は以上の例示に限定されない。例えば、第1差分値ΔVAの絶対値|ΔVA|と第2差分値ΔVBの絶対値|ΔVB|との加算値に対する両者間の差分値の比(|ΔVA|−|ΔVB|)/(|ΔVA|+|ΔVB|)に所定の定数を乗算することで加減比率指標Wを算出する構成や、当該比を変数とする所定の演算で加減比率指標Wを算出する構成も採用され得る。以上の説明から理解される通り、比率算出部24は、第1差分値ΔVAの絶対値|ΔVA|と第2差分値ΔVBの絶対値|ΔVB|との差分値と、第1差分値ΔVAの絶対値|ΔVA|と第2差分値ΔVBの絶対値|ΔVB|との加算値との比率に応じた加減比率指標Wを算出する要素として包括的に表現される。
(3)上述した実施形態では、発光部12と受光部18とを包含する光学式のロータリーエンコーダー10を用いて受光量に応じた電圧信号(第1検出信号SA,第2検出信号SB)を出力する構成を例示したが、相互に位相差を有する第1検出信号SA及び第2検出信号SBを生成するための構成は、以上の例示に限定されない。例えば、光反射式エンコーダー、レゾルバ検出器等を用いて第1検出信号SA及び第2検出信号SBを生成する構成としてもよい。なお、光反射式エンコーダーの場合、上述した「スリット」は、低反射又は反射しない位置(マーク)であるので貫通していなくてもよい。
以上、本発明のロボット、エンコーダー、エンコーダーの調整方法、及び印刷装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、前記実施形態では、ロボット(基台)が固定される平面(面)である第1面は、水平面と平行な平面(面)であるが、本発明では、これに限定されず、例えば、水平面や鉛直面に対して傾斜した平面(面)でもよく、また、鉛直面と平行な平面(面)であってもよい。すなわち、回動軸は、鉛直方向や水平方向に対して傾斜していてもよく、また、水平方向と平行であってもよい。
また、本発明のロボットは、垂直多関節ロボットに限らず、水平多関節ロボットやパラレルリンクロボット、双腕ロボットなどでも同様の効果が得られる。また、本発明のロボットは、6軸ロボットに限らず、7軸以上のロボットや5軸以下のロボットでも同様の効果が得られる。また、本発明のロボットは、アームを有していれば、アーム型ロボット(ロボットアーム)に限定されず、他の形式のロボット、例えば、脚式歩行(走行)ロボット等であってもよい。
1,1A,1B,1C…駆動制御システム(駆動装置) 2…リファレンスエンコーダー 7…レーザースキャナー装置 8…ロボット 10…ロータリーエンコーダー(エンコーダー) 12…発光部(検出部) 14…円盤(検出部) 16…スリット 18,18A,18B…受光部(検出部) 20…位置検出装置 22…差分検出部(変換部) 24…比率算出部(変換部) 25…記憶部 26…判定部 28…位置特定部(制御部) 30…制御回路 32…端子部 34…カウンター 40…駆動回路 81…基台 82A,82B,82C,82D…アーム 86…リスト 100…画像記録装置 102…繰り出し部 103…プロセス部 104…巻取り部 115…ヘッドユニット 120…繰り出し軸 121…従動ローラー 130…プラテンドラム 130s…ドラム軸 131,132,133,134…従動ローラー 140…巻取り軸 141…従動ローラー 151…記録ヘッド 161…第1UV光源 162…第2UV光源 211…プリンター(印刷装置) 213…繰り出し部 214…本体部 215…巻取り部 216…本体ケース 216A,216B…側壁 216a…媒体供給部 216b…媒体排出部 217…支持板 218…巻き軸 219…繰り出し台 220…中継ローラー 221…基台 222…印刷室 223,224…中継ローラー 225…第1搬送ローラー対 225a…第1駆動ローラー 225b…第1従動ローラー 228…プラテン 228a…支持台 228b…載置板 233…第2搬送ローラー対 233a…第2駆動ローラー 233b…第2従動ローラー 235…ガイド軸 235a…キャリッジ 236…記録ヘッド 237…バルブユニット 238…反転ローラー 239…中継ローラー 240…送り出しローラー 241…巻取りフレーム 242…中継ローラー 243…巻取り駆動軸 401…レーザー発振器 403…第1レンズ 405…第2レンズ 407…第1ミラー 409…第2ミラー 411,413…搬送体 415…被加工物 500…被加工線。
Claims (7)
- 第1アームと、
前記第1アームに対して回動可能に配置されている第2アームと、
前記第1アームに配置されていて、エンコーダーを備え、前記第1アームに対して回動する駆動力を前記第2アームに伝達する駆動装置と、
を有し、
前記エンコーダーは、
回転状態を検出してアナログ信号を出力する検出部と、
前記検出部からの前記アナログ信号をデジタル信号に変換する変換部と、
外部からのリファレンス信号を入力する端子部と、
前記変換部から出力された前記デジタル信号から1回転当たりの出力信号を算出し、前記出力信号と、前記端子部が入力した前記リファレンス信号と、のずれを求めて、前記出力信号の補正用データを生成する制御部と、
を備えることを特徴とするロボット。 - 前記エンコーダーは、前記補正用データを記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項1に記載のロボット。
- 前記リファレンス信号は、前記端子部に接続されるリファレンスエンコーダーからの位相計数信号であることを特徴とする請求項1又は2に記載のロボット。
- 前記検出部は、受光素子を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のロボット。
- 回転状態を検出してアナログ信号を出力する検出部と、
前記検出部からの前記アナログ信号をデジタル信号に変換している変換部と、
外部からのリファレンス信号を入力する端子部と、
前記変換部から出力された前記デジタル信号から1回転当たりの出力信号を算出し、前記出力信号と、前記端子部が入力した前記リファレンス信号と、のずれを求めて、前記出力信号の補正用データを生成する制御部と、
を有することを特徴とするエンコーダー。 - 請求項5に記載のエンコーダーを有するモーターのエンコーダーの調整方法であって、
前記モーターにリファレンスエンコーダーを装着すること、
前記エンコーダーの前記端子部に前記リファレンスエンコーダーを接続すること、
前記モーター及び前記エンコーダーとPCとを接続すること、
前記PCから前記モーターへ駆動信号を出力すること、
前記リファレンスエンコーダーの信号を前記エンコーダーに入力すること、
前記エンコーダーで前記補正用データを生成すること、
を有することを特徴とするエンコーダーの調整方法。 - 請求項5に記載のエンコーダーを有することを特徴とする印刷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016247509A JP2018100918A (ja) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | ロボット、エンコーダー、エンコーダーの調整方法、及び印刷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2016247509A JP2018100918A (ja) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | ロボット、エンコーダー、エンコーダーの調整方法、及び印刷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018100918A true JP2018100918A (ja) | 2018-06-28 |
Family
ID=62715288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016247509A Pending JP2018100918A (ja) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | ロボット、エンコーダー、エンコーダーの調整方法、及び印刷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018100918A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020049760A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 液体処理装置 |
| CN115707928A (zh) * | 2021-08-19 | 2023-02-21 | 达明机器人股份有限公司 | 位置检测模块及其位置检测系统 |
| WO2024185745A1 (ja) * | 2023-03-06 | 2024-09-12 | ソフトバンクグループ株式会社 | ロボットの制御システム、ロボットの制御プログラム、ロボットの管理システム |
-
2016
- 2016-12-21 JP JP2016247509A patent/JP2018100918A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP7147418B2 (ja) | 2018-09-26 | 2022-10-05 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 液体処理装置 |
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| WO2024185745A1 (ja) * | 2023-03-06 | 2024-09-12 | ソフトバンクグループ株式会社 | ロボットの制御システム、ロボットの制御プログラム、ロボットの管理システム |
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