多旋转绝对旋转角检测装置以及检测绝对旋转角的方法

摘要

本发明提供一种多旋转绝对旋转角检测装置及检测绝对旋转角的方法，为检测出主轴(10a)的旋转角度，而使用N倍角旋转变压器检测器(RS0)，并且，为检测出第一～第三副轴(11b～13b)的旋转角度，而使用1倍角旋转变压器检测器(RS1～RS3)，从而得到较宽的多旋转检测范围，并且还能实现较高的检测精度。本检测装置由具备与主轴齿轮(10b)进行齿轮接合的第一～第三副轴齿轮的齿轮机构(1)构成，主轴齿轮与第一副轴齿轮的齿数差为2或超过2的整数a，而主轴齿轮与第二副轴齿轮的齿数差为1，第一轴的齿数具有是相对于主轴的齿数差与主轴检测器的轴倍角的积的整数倍的关系。角度检测器(RS0～RS3)的检测值作为经数字化的角度检测值(P_0(4X)，P_1(1X)，P_2(1X)，P_3(1X))提供给多旋转运算电路(25)。通过对主轴的检测值(P_0(4X))的判断区域进行判断，来求得主轴的旋转角度。并且，分别生成表示主轴与第一～第三副轴之间的旋转角度差的周期信号，基于根据各周期信号值求得的第一～第三副轴的相对旋转数的组合来求得主轴的旋转数。通过将主轴的旋转数与旋转角度相加可求得多旋转绝对旋转角。

主权项

一种多旋转角度检测装置，该多旋转角度检测装置具有以下齿轮机构：由安装于主轴的主轴齿轮、与所述主轴齿轮进行齿轮结合的第一副轴齿轮及第二副轴齿轮、以及分别传递所述第一及第二副轴齿轮的旋转的第一及第二副轴构成，具备一组角度检测器，该一组角度检测器由检测所述主轴的旋转角度的主轴的角度检测器、以及检测所述第一及第二副轴的旋转角度的第一及第二副轴的角度检测器构成，主轴每旋转1周，所述主轴的角度检测器输出N个周期的N倍角检测值P_0(NX)，副轴每旋转一周，所述第一及第二副轴的角度检测器分别输出1个周期的1倍角检测值P_1(1X)，P_2(1X)，所述第一副轴齿轮的齿数具有与所述主轴齿轮的齿数差为2或超过2的整数a的齿数差，且所述第一副轴齿轮的齿数是齿数差a与设置于所述主轴的角度检测器的轴倍角N的积的整数倍，此外，所述主轴齿轮与所述第二副轴齿轮的齿数差为1，所述多旋转角度检测装置根据所述主轴、所述第一副轴、以及所述第二副轴的旋转角度检测值来求得主轴的多旋转绝对旋转角，其特征在于，包括以下单元：主轴旋转角检测单元，在该主轴旋转角检测单元中，将所述第一副轴的齿数设为M，根据由所述主轴的角度检测器检测出的所述N倍角检测值P_0(NX)和由所述第一副轴的角度检测器检测出的所述第一副轴的1倍角检测值P_1(1X)，求得将主轴的M/aN周旋转作为一个周期的信号P_0((aN/M)×X)，根据所述信号P_0((aN/M)×X)得到表示由所述主轴的角度检测器检测出的N倍角检测值P_0(NX)是所述N个周期内的第几个周期的值的判断值，根据所述判断值与所述N倍角检测值P_0(NX)合成以主轴每旋转一周为一个周期的主轴的1倍角检测值P_0(1X)；以及主轴旋转数检测单元，在该主轴旋转数检测单元中，根据所述主轴的1倍角检测值P_0(1X)和所述第一副轴的1倍角检测值P_1(1X)生成表示所述主轴与所述第一副轴之间的旋转数之差的第一副轴周期信号，并根据所述主轴的1倍角检测值P_0(1X)和由所述第二副轴的角度检测器检测出的第二副轴的1倍角检测值P_2(1X)生成表示所述主轴与所述第二副轴之间的旋转数之差的第二副轴周期信号，根据所述第一副轴周期信号和所述第二副轴周期信号来求得主轴的旋转数。