(57)【要約】【課題】ドグの有無を検知するためのセンサからの信号のみを用いることで、３６０°以上の回転ストロークを有する回転軸の回転位置を検出すること。【解決手段】原点センサ１６ｃにてドグ２０ｃが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ１６ａおよびＯＴ−センサ１６ｂにてドグ２０ａ、２０ｂがそれぞれ検知されない時に加工ヘッド１３が原点位置にあると判別し、原点センサ１６ｃにてドグ２０ｃが検知されるとともに、ＯＴ−センサ１６ｂにてドグ２０ｂが検知されることなく、ＯＴ＋センサ１６ａにてドグ２０ａが検知された時に加工ヘッド１３が＋３６０°だけ回転したと判別し、原点センサ１６ｃにてドグ２０ｃが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ１６ａにてドグ２０ａが検知されることなく、ＯＴ−センサ１６ｂにてドグ２０ｂが検知された時に加工ヘッド１３が−３６０°だけ回転したと判別する。【選択図】        図３−２
2010266362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に同期して回転する第１の回転体と、
前記第１の回転体の回転に伴って前記第１の回転体の回転周期の非整数倍で回転し、前記第１の回転体よりも回転周期の小さな第２の回転体と、
前記第１の回転体に設けられた第１のドグと、
前記第２の回転体に設けられた第２のドグと、
前記第１の回転体が原点位置から３６０°だけ回転するごとに前記第１のドグを検知する原点センサと、
前記第１の回転体が前記原点位置から＋３６０Ｎ°（Ｎは正の整数）だけ回転した時に前記第２のドグが検知されるように配置されたＯＴ＋センサと、
前記第１の回転体が前記原点位置から−３６０Ｎ°だけ回転した時に前記第２のドグが検知されるように配置されたＯＴ−センサと、
前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサおよび前記ＯＴ−センサにて前記第２のドグが検知されない時に前記第１の回転体が原点位置にあると判別し、前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ−センサにて前記第２のドグが検知されることなく、前記ＯＴ＋センサにて前記第２のドグが検知された時に前記第１の回転体が＋３６０Ｎ°だけ回転したと判別し、前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサにて前記第２のドグが検知されることなく、前記ＯＴ−センサにて前記第２のドグが検知された時に前記第１の回転体が−３６０Ｎ°だけ回転したと判別する回転位置判別部とを備えることを特徴とする回転位置検出装置。
【請求項２】
回転軸に同期して回転する第１の回転体と、
前記第１の回転体の回転に伴って前記第１の回転体の回転周期の非整数倍で回転し、前記第１の回転体よりも回転周期の小さな第２の回転体と、
前記第１の回転体に設けられた第１のドグと、
前記第２の回転体に設けられた第２のドグと、
前記第２の回転体に設けられた第３のドグと、
前記第１の回転体が原点位置から３６０°だけ回転するごとに前記第１のドグを検知する原点センサと、
前記第１の回転体が＋３６０Ｎ°（Ｎは正の整数）だけ回転した時に前記第３のドグが検知されないようにして前記第２のドグが検知されるように配置されたＯＴ＋センサと、
前記第１の回転体が−３６０Ｎ°だけ回転した時に前記第２のドグが検知されないようにして前記第３のドグが検知されるように配置されたＯＴ−センサと、
前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサおよび前記ＯＴ−センサにて前記第２のドグおよび前記第３のドグがそれぞれ検知されない時に前記第１の回転体が原点位置にあると判別し、前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ−センサにて前記第３のドグが検知されることなく、前記ＯＴ＋センサにて前記第２のドグが検知された時に前記第１の回転体が＋３６０Ｎ°だけ回転したと判別し、前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサにて前記第２のドグが検知されることなく、前記ＯＴ−センサにて前記第３のドグが検知された時に前記第１の回転体が−３６０Ｎ°だけ回転したと判別する回転位置判別部とを備えることを特徴とする回転位置検出装置。
【請求項３】
回転軸に同期して回転する第１の回転体と、
前記第１の回転体の回転に伴って前記第１の回転体の回転周期の非整数倍で回転し、前記第１の回転体よりも回転周期の小さな第２の回転体と、
前記第１の回転体に設けられた第１のドグと、
前記第１の回転体に前記第１のドグに対して１８０°だけずれた位置に設けられた第２のドグと、
前記第２の回転体に設けられた第３のドグと、
前記第１の回転体が原点位置から１８０°だけ回転するごとに前記第１のドグおよび前記第２のドグを交互に検知する原点センサと、
前記第１の回転体が前記原点位置から＋３６０（Ｎ−１）＋１８０°（Ｎは正の整数）だけ回転した時に前記第３のドグが検知されるように配置されたＯＴ＋センサと、
前記第１の回転体が前記原点位置から−３６０（Ｎ−１）−１８０°だけ回転した時に前記第３のドグが検知されるように配置されたＯＴ−センサと、
前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサおよび前記ＯＴ−センサにて前記第３のドグが検知されない時に前記第１の回転体が原点位置にあると判別し、前記原点センサにて前記第２のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ−センサにて前記第３のドグが検知されることなく、前記ＯＴ＋センサにて前記第３のドグが検知された時に前記第１の回転体が＋３６０（Ｎ−１）＋１８０°だけ回転したと判別し、前記原点センサにて前記第２のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサにて前記第３のドグが検知されることなく、前記ＯＴ−センサにて前記第３のドグが検知された時に前記第１の回転体が−３６０（Ｎ−１）−１８０°だけ回転したと判別する回転位置判別部とを備えることを特徴とする回転位置検出装置。
【請求項４】
回転軸に同期して回転する第１の回転体と、
前記第１の回転体の回転に伴って前記第１の回転体の回転周期の非整数倍で回転し、前記第１の回転体よりも回転周期の小さな第２の回転体と、
前記第１の回転体に設けられた第１のドグと、
前記第１の回転体に前記第１のドグに対して１８０°だけずれた位置に設けられた第２のドグと、
前記第２の回転体に設けられた第３のドグと、
前記第２の回転体に設けられた第４のドグと、
前記第１の回転体が原点位置から１８０°だけ回転するごとに前記第１のドグおよび前記第２のドグを交互に検知する原点センサと、
前記第１の回転体が前記原点位置から＋３６０（Ｎ−１）＋１８０°（Ｎは正の整数）だけ回転した時に前記第４のドグが検知されないようにして前記第３のドグが検知されるように配置されたＯＴ＋センサと、
前記第１の回転体が前記原点位置から−３６０（Ｎ−１）−１８０°だけ回転した時に前記第３のドグが検知されないようにして前記第４のドグが検知されるように配置されたＯＴ−センサと、
前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサおよび前記ＯＴ−センサにて前記第３のドグおよび前記第４のドグがそれぞれ検知されない時に前記第１の回転体が原点位置にあると判別し、前記原点センサにて前記第２のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ−センサにて前記第４のドグが検知されることなく、前記ＯＴ＋センサにて前記第３のドグが検知された時に前記第１の回転体が＋３６０（Ｎ−１）＋１８０°だけ回転したと判別し、前記原点センサにて前記第２のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサにて前記第３のドグが検知されることなく、前記ＯＴ−センサにて前記第４のドグが検知された時に前記第１の回転体が−３６０（Ｎ−１）−１８０°だけ回転したと判別する回転位置判別部とを備えることを特徴とする回転位置検出装置。
【請求項５】
レーザ光を発生するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器にて発生されたレーザ光を加工対象物に出射する加工ヘッドと、
前記加工ヘッドを回転させる駆動力を発生するサーボモータと、
前記加工ヘッドの回転軸に同期して回転する大プーリと、
前記サーボモータによる駆動軸側に設けられ、前記大プーリの回転周期の非整数倍で回転し、前記大プーリよりも回転周期の小さな小プーリと、
前記大プーリに設けられた第１のドグと、
前記小プーリに設けられた第２のドグと、
前記加工ヘッドが原点位置から３６０°だけ回転するごとに前記第１のドグを検知する原点センサと、
前記大プーリが前記原点位置から＋３６０Ｎ°（Ｎは正の整数）だけ回転した時に前記第２のドグが検知されるように配置されたＯＴ＋センサと、
前記大プーリが前記原点位置から−３６０Ｎ°だけ回転した時に前記第２のドグが検知されるように配置されたＯＴ−センサと、
前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサおよび前記ＯＴ−センサにて前記第２のドグが検知されない時に前記加工ヘッドが原点位置にあると判別し、前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ−センサにて前記第２のドグが検知されることなく、前記ＯＴ＋センサにて前記第２のドグが検知された時に前記加工ヘッドが＋３６０Ｎ°だけ回転したと判別し、前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサにて前記第２のドグが検知されることなく、前記ＯＴ−センサにて前記第２のドグが検知された時に前記加工ヘッドが−３６０Ｎ°だけ回転したと判別する回転位置判別部と、
前記回転位置判別部による判別結果に基づいて、前記サーボモータの駆動制御を行うモータ駆動制御部とを備えることを特徴とするレーザ加工機。
【請求項６】
レーザ光を発生するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器にて発生されたレーザ光を加工対象物に出射する加工ヘッドと、
前記加工ヘッドを回転させる駆動力を発生するサーボモータと、
前記加工ヘッドの回転軸に同期して回転する大プーリと、
前記サーボモータによる駆動軸側に設けられ、前記大プーリの回転周期の非整数倍で回転し、前記大プーリよりも回転周期の小さな小プーリと、
前記大プーリに設けられた第１のドグと、
前記小プーリに設けられた第２のドグと、
前記小プーリに設けられた第３のドグと、
前記加工ヘッドが原点位置から３６０°だけ回転するごとに前記第１のドグを検知する原点センサと、
前記大プーリが前記原点位置から＋３６０Ｎ°（Ｎは正の整数）だけ回転した時に前記第３のドグが検知されないようにして前記第２のドグが検知されるように配置されたＯＴ＋センサと、
前記大プーリが前記原点位置から−３６０Ｎ°だけ回転した時に前記第２のドグが検知されないようにして前記第３のドグが検知されるように配置されたＯＴ−センサと、
前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサおよび前記ＯＴ−センサにて前記第２のドグおよび前記第３のドグがそれぞれ検知されない時に前記加工ヘッドが原点位置にあると判別し、前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ−センサにて前記第３のドグが検知されることなく、前記ＯＴ＋センサにて前記第２のドグが検知された時に前記加工ヘッドが＋３６０Ｎ°だけ回転したと判別し、前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサにて前記第２のドグが検知されることなく、前記ＯＴ−センサにて前記第３のドグが検知された時に前記加工ヘッドが−３６０Ｎ°だけ回転したと判別する回転位置判別部と、
前記回転位置判別部による判別結果に基づいて、前記サーボモータの駆動制御を行うモータ駆動制御部とを備えることを特徴とするレーザ加工機。
【請求項７】
レーザ光を発生するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器にて発生されたレーザ光を加工対象物に出射する加工ヘッドと、
前記加工ヘッドを回転させる駆動力を発生するサーボモータと、
前記加工ヘッドの回転軸に同期して回転する大プーリと、
前記サーボモータによる駆動軸側に設けられ、前記大プーリの回転周期の非整数倍で回転し、前記大プーリよりも回転周期の小さな小プーリと、
前記大プーリに設けられた第１のドグと、
前記大プーリに前記第１のドグに対して１８０°だけずれた位置に設けられた第２のドグと、
前記小プーリに設けられた第３のドグと、
前記加工ヘッドが原点位置から１８０°だけ回転するごとに前記第１のドグおよび前記第２のドグを交互に検知する原点センサと、
前記大プーリが前記原点位置から＋３６０（Ｎ−１）＋１８０°（Ｎは正の整数）だけ回転した時に前記第３のドグが検知されるように配置されたＯＴ＋センサと、
前記大プーリが前記原点位置から−３６０（Ｎ−１）−１８０°だけ回転した時に前記第３のドグが検知されるように配置されたＯＴ−センサと、
前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサおよび前記ＯＴ−センサにて前記第３のドグが検知されない時に前記加工ヘッドが原点位置にあると判別し、前記原点センサにて前記第２のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ−センサにて前記第３のドグが検知されることなく、前記ＯＴ＋センサにて前記第３のドグが検知された時に前記加工ヘッドが＋３６０（Ｎ−１）＋１８０°だけ回転したと判別し、前記原点センサにて前記第２のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサにて前記第３のドグが検知されることなく、前記ＯＴ−センサにて前記第３のドグが検知された時に前記加工ヘッドが−３６０（Ｎ−１）−１８０°だけ回転したと判別する回転位置判別部と、
前記回転位置判別部による判別結果に基づいて、前記サーボモータの駆動制御を行うモータ駆動制御部とを備えることを特徴とするレーザ加工機。
【請求項８】
レーザ光を発生するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器にて発生されたレーザ光を加工対象物に出射する加工ヘッドと、
前記加工ヘッドを回転させる駆動力を発生するサーボモータと、
前記加工ヘッドの回転軸に同期して回転する大プーリと、
前記サーボモータによる駆動軸側に設けられ、前記大プーリの回転周期の非整数倍で回転し、前記大プーリよりも回転周期の小さな小プーリと、
前記大プーリに設けられた第１のドグと、
前記大プーリに前記第１のドグに対して１８０°だけずれた位置に設けられた第２のドグと、
前記小プーリに設けられた第３のドグと、
前記小プーリに設けられた第４のドグと、
前記加工ヘッドが原点位置から１８０°だけ回転するごとに前記第１のドグおよび前記第２のドグを交互に検知する原点センサと、
前記大プーリが前記原点位置から＋３６０（Ｎ−１）＋１８０°（Ｎは正の整数）だけ回転した時に前記第４のドグが検知されないようにして前記第３のドグが検知されるように配置されたＯＴ＋センサと、
前記大プーリが前記原点位置から−３６０（Ｎ−１）−１８０°だけ回転した時に前記第３のドグが検知されないようにして前記第４のドグが検知されるように配置されたＯＴ−センサと、
前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサおよび前記ＯＴ−センサにて前記第３のドグおよび前記第４のドグがそれぞれ検知されない時に前記加工ヘッドが原点位置にあると判別し、前記原点センサにて前記第２のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ−センサにて前記第４のドグが検知されることなく、前記ＯＴ＋センサにて前記第３のドグが検知された時に前記加工ヘッドが＋３６０（Ｎ−１）＋１８０°だけ回転したと判別し、前記原点センサにて前記第２のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサにて前記第３のドグが検知されることなく、前記ＯＴ−センサにて前記第４のドグが検知された時に前記加工ヘッドが−３６０（Ｎ−１）−１８０°だけ回転したと判別する回転位置判別部と、
前記回転位置判別部による判別結果に基づいて、前記サーボモータの駆動制御を行うモータ駆動制御部とを備えることを特徴とするレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転位置検出装置およびレーザ加工機に関し、特に、オーバートラベルが発生する回転軸の回転位置を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３６０°以上の回転ストロークを有する回転軸では、回転軸が３６０°だけ回転すると、元の位置に戻ってくるため、ドグの有無による原点センサのオンまたはオフを判別するだけでは、回転軸が何回転したのか判別することができない。このため、ボールネジなどを介して回転軸の回転運動を直動運動に変換し、その直動運動による近接センサのオンまたはオフを判別することで、回転軸が何回転したのか判別する方法がある。
【０００３】
また、特許文献１には、ドグとドグの有無を検知するためのセンサの状態により回転軸をＣＷまたはＣＣＷ方向に回転させ、ドグとセンサの位置関係が同一になる場合に、回転軸をＣＣＷ方向に回転させ、駆動源に取付けられたエンコーダのパルス数が制御上異なることを利用することで、回転軸の回転動作範囲が３６０°以上の場合でも、全ての回転角度位置において原点の検出ができるようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１３２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回転運動を直動運動に変換する方法では、ボールネジや平歯車などの直動変換部品が必要になる。このため、コストアップを招いたり、組立調整に手間がかかるようになったりするとともに、直動変換部品の劣化破損などに起因して故障が発生しやすくなるという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１に開示された方法では、駆動源に取付けられたエンコーダのパルス数をカウントする必要があり、エンコーダやカウンタや比較器などの部品が別途必要になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転運動を直動運動に変換することなく、ドグの有無を検知するためのセンサからの信号のみを用いることで、３６０°以上の回転ストロークを有する回転軸の回転位置を検出することが可能な回転位置検出装置およびレーザ加工機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の回転位置検出装置は、回転軸に同期して回転する第１の回転体と、前記第１の回転体の回転に伴って前記第１の回転体の回転周期の非整数倍で回転し、前記第１の回転体よりも回転周期の小さな第２の回転体と、前記第１の回転体に設けられた第１のドグと、前記第２の回転体に設けられた第２のドグと、前記第１の回転体が原点位置から３６０°だけ回転するごとに前記第１のドグを検知する原点センサと、前記第１の回転体が前記原点位置から＋３６０Ｎ°（Ｎは正の整数）だけ回転した時に前記第２のドグが検知されるように配置されたＯＴ＋センサと、前記第１の回転体が前記原点位置から−３６０Ｎ°だけ回転した時に前記第２のドグが検知されるように配置されたＯＴ−センサと、前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサおよび前記ＯＴ−センサにて前記第２のドグが検知されない時に前記第１の回転体が原点位置にあると判別し、前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ−センサにて前記第２のドグが検知されることなく、前記ＯＴ＋センサにて前記第２のドグが検知された時に前記第１の回転体が＋３６０Ｎ°だけ回転したと判別し、前記原点センサにて前記第１のドグが検出されるとともに、前記ＯＴ＋センサにて前記第２のドグが検知されることなく、前記ＯＴ−センサにて前記第２のドグが検知された時に前記第１の回転体が−３６０Ｎ°だけ回転したと判別する回転位置判別部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、回転運動を直動運動に変換することなく、ドグの有無を検知するためのセンサからの信号のみを用いることで、３６０°以上の回転ストロークを有する回転軸の回転位置を検出することが可能という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明に係る回転位置検出装置の実施の形態１が適用されるレーザ加工機の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のレーザ加工機の概略構成を示すブロック図である。
【図３−１】図３−１は、本発明に係る回転位置検出装置の実施の形態１が適用される加工ヘッドの概略構成を示す断面図である。
【図３−２】図３−２は、図３−１のＥ１方向から見た加工ヘッドの概略構成を示す矢視図である。
【図４】図４は、図３−２のＯＴ＋センサ１６ａ、ＯＴ−センサ１６ｂおよび原点センサ１６ｃにてそれぞれ検出されるドグ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの検知位置を示す図である。
【図５−１】図５−１は、本発明に係る回転位置検出装置の実施の形態２が適用される加工ヘッドの概略構成を示す断面図である。
【図５−２】図５−２は、図５−１のＥ２方向から見た加工ヘッドの概略構成を示す矢視図である。
【図６】図６は、図５−２のＯＴ＋センサ２６ａ、ＯＴ−センサ２６ｂおよび原点センサ２６ｃにてそれぞれ検出されるドグ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの検知位置を示す図である。
【図７−１】図７−１は、本発明に係る回転位置検出装置の実施の形態３が適用される加工ヘッドの概略構成を示す断面図である。
【図７−２】図７−２は、図７−１のＥ３方向から見た加工ヘッドの概略構成を示す矢視図である。
【図８】図８は、図７−２のＯＴ＋センサ３６ａ、ＯＴ−センサ３６ｂおよび原点センサ３６ｃにてそれぞれ検出されるドグ４０ａ、４０ｃの検知位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る回転位置検出装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る回転位置検出装置の実施の形態１が適用されるレーザ加工機の概略構成を示す斜視図、図２は、図１のレーザ加工機の概略構成を示すブロック図である。図１および図２において、レーザ加工機には、加工ヘッド１３を支持する加工機本体１１、ＮＣ制御を行うＮＣ制御部１２、レーザ発振器１５にて生成されたレーザ光を加工対象物Ｋに出射する加工ヘッド１３、加工ヘッド１３をＷ方向に回転させる駆動力を発生するサーボモータ１４およびレーザ光を発生するレーザ発振器１５が設けられている。
【００１３】
ここで、加工機本体１１には、加工対象物Ｋを設置するテーブル１０が設けられ、テーブル１０はＸ方向に移動できるように支持されている。また、加工ヘッド１３は、ＹＺ方向に移動できるように加工機本体１１にて支持されるとともに、ＵＷ方向に回転できるように構成されている。
【００１４】
また、レーザ加工機には、加工ヘッド１３の原点位置を検知する原点センサ１６ｃ、加工ヘッド１３が＋３６０°だけ回転した位置を検知するＯＴ＋センサ１６ａ、加工ヘッド１３が−３６０°だけ回転した位置を検知するＯＴ−センサ１６ｂが設けられている。
【００１５】
また、ＮＣ制御部１２には、原点センサ１６ｃ、ＯＴ＋センサ１６ａおよびＯＴ−センサ１６ｂからの信号に基づいて、加工ヘッド１３の回転位置を判別する回転位置判別部１２ａおよび回転位置判別部１２ａによる判別結果に基づいて、サーボモータ１４の駆動制御を行うモータ駆動制御部１２ｂが設けられている。
【００１６】
図３−１は、本発明に係る回転位置検出装置の実施の形態１が適用される加工ヘッドの概略構成を示す断面図、図３−２は、図３−１のＥ１方向から見た加工ヘッドの概略構成を示す矢視図である。図３−１および図３−２において、サーボモータ１４による駆動軸には、減速器１８を介して小プーリ１７ａが連結され、加工ヘッド１３の回転軸には、大プーリ１７ｂが連結されている。なお、小プーリ１７ａの回転周期は、大プーリ１７ｂの回転周期よりも小さくすることができ。また、小プーリ１７ａおよび大プーリ１７ｂは、小プーリ１７ａが大プーリ１７ｂの回転周期の非整数倍で回転するように構成することができる。
【００１７】
そして、小プーリ１７ａおよび大プーリ１７ｂには、小プーリ１７ａの回転力を大プーリ１７ｂに伝達するベルト１９が架け渡されている。
【００１８】
また、小プーリ１７ａには、ドグ２０ａ、２０ｂが設けられるとともに、大プーリ１７ｂには、ドグ２０ｃが設けられている。
【００１９】
そして、原点センサ１６ｃは、大プーリ１７ｂが原点位置から３６０°だけ回転するごとにドグ２０ｃが検知されるように配置されている。また、ＯＴ＋センサ１６ａは、大プーリ１７ｂが原点位置から＋３６０°だけ回転した時にドグ２０ｂが検知されないようにしてドグ２０ａが検知されるように配置されている。また、ＯＴ−センサ１６ｂは、大プーリ１７ｂが原点位置から−３６０°だけ回転した時にドグ２０ａが検知されないようにしてドグ２０ｂが検知されるように配置されている。
【００２０】
そして、図２のＮＣ制御部１２にてサーボモータ１４が駆動されると、サーボモータ１４の回転が減速器１８にて減速されながら、大プーリ１７ｂに伝えられる。そして、大プーリ１７ｂが回転すると、その回転力がベルト１９を介して小プーリ１７ａに伝えられ、小プーリ１７ａの回転に伴って加工ヘッド１３が回転される。
【００２１】
一方、レーザ発振器１５にて発生されたレーザ光は、加工機本体１１を介して加工ヘッド１３に導かれ、加工ヘッド１３の位置が制御されながら加工対象物Ｋに出射される。
【００２２】
そして、サーボモータ１４の駆動力により大プーリ１７ｂが回転すると、大プーリ１７ｂが原点位置から３６０°だけ回転するごとにドグ２０ｃが原点センサ１６ｃにて検知され、その検知信号が回転位置判別部１２ａに送られる。
【００２３】
また、大プーリ１７ｂの回転に伴って小プーリ１７ａが右回りに回転し、大プーリ１７ｂが原点位置から＋３６０°だけ回転した時にドグ２０ａがＯＴ＋センサ１６ａにて検知され、その検知信号が回転位置判別部１２ａに送られる。
【００２４】
また、大プーリ１７ｂの回転に伴って小プーリ１７ａが左回りに回転し、大プーリ１７ｂが原点位置から−３６０°だけ回転した時にドグ２０ｂがＯＴ−センサ１６ｂにて検知され、その検知信号が回転位置判別部１２ａに送られる。
【００２５】
そして、回転位置判別部１２ａにおいて、原点センサ１６ｃにてドグ２０ｃが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ１６ａおよびＯＴ−センサ１６ｂにてドグ２０ａ、２０ｂがそれぞれ検知されない時に加工ヘッド１３が原点位置にあると判別され、その判別結果がモータ駆動制御部１２ｂに送られる。
【００２６】
また、回転位置判別部１２ａにおいて、原点センサ１６ｃにてドグ２０ｃが検知されるとともに、ＯＴ−センサ１６ｂにてドグ２０ｂが検知されることなく、ＯＴ＋センサ１６ａにてドグ２０ａが検知された時に加工ヘッド１３が＋３６０°だけ回転したと判別され、その判別結果がモータ駆動制御部１２ｂに送られる。
【００２７】
さらに、回転位置判別部１２ａにおいて、原点センサ１６ｃにてドグ２０ｃが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ１６ａにてドグ２０ａが検知されることなく、ＯＴ−センサ１６ｂにてドグ２０ｂが検知された時に加工ヘッド１３が−３６０°だけ回転したと判別され、その判別結果がモータ駆動制御部１２ｂに送られる。
【００２８】
そして、加工ヘッド１３の回転軸のストロークが７２０°に設定されている場合、回転位置判別部１２ａにおいて、加工ヘッド１３が原点位置から±３６０°だけ回転したと判別された場合、モータ駆動制御部１２ｂは、サーボモータ１４の回転を停止させ、加工ヘッド１３のオーバートラベルを防止する。
【００２９】
図４は、図３−２のＯＴ＋センサ１６ａ、ＯＴ−センサ１６ｂおよび原点センサ１６ｃにてそれぞれ検出されるドグ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの検知位置を示す図である。なお、図４では、小プーリ１７ａおよび大プーリ１７ｂが回転した時に、ドグ２０ａの位置をＡで表し、ドグ２０ｂの位置をＢで表し、ドグ２０ｃの位置をＣで表した。
【００３０】
図４において、大プーリ１７ｂが原点位置にある時、原点位置から＋３６０°だけ回転した位置にある時および原点位置から−３６０°だけ回転した位置にある時にドグ２０ｃが検知されるように原点センサ１６ｃが配置されている。
【００３１】
また、大プーリ１７ｂが原点位置から＋３６０°だけ回転した時に、ドグ２０ｂが検知されることなく、ドグ２０ａが検知されるようにＯＴ＋センサ１６ａが配置されている。さらに、大プーリ１７ｂが原点位置から−３６０°だけ回転した時に、ドグ２０ａが検知されることなく、ドグ２０ｂが検知されるようにＯＴ−センサ１６ｂが配置されている。
【００３２】
ここで、大プーリ１７ｂの回転周期の非整数倍で小プーリ１７ａが回転するように構成したので、大プーリ１７ｂが原点位置から＋３６０°だけ回転した時にＯＴ＋センサ１６ａにてドグ２０ａが検知されるように配置することにより、大プーリ１７ｂが原点位置にある時と、大プーリ１７ｂが原点位置から−３６０°だけ回転した位置にある時に、ＯＴ＋センサ１６ａにてドグ２０ａが検知されることはない。
【００３３】
また、大プーリ１７ｂが原点位置から−３６０°だけ回転した時にＯＴ−センサ１６ｂにてドグ２０ｂが検知されるように配置することにより、大プーリ１７ｂが原点位置にある時と、大プーリ１７ｂが原点位置から＋３６０°だけ回転した位置にある時に、ＯＴ−センサ１６ｂにてドグ２０ｂが検知されることはない。
【００３４】
このため、原点センサ１６ｃにてドグ２０ｃが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ１６ａおよびＯＴ−センサ１６ｂにてドグ２０ａ、２０ｂがそれぞれ検知されない時に加工ヘッド１３が原点位置にあると判別させることができる。
【００３５】
また、原点センサ１６ｃにてドグ２０ｃが検知されるとともに、ＯＴ−センサ１６ｂにてドグ２０ｂが検知されることなく、ＯＴ＋センサ１６ａにてドグ２０ａが検知された時に加工ヘッド１３が＋３６０°だけ回転したと判別させることができる。
【００３６】
さらに、原点センサ１６ｃにてドグ２０ｃが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ１６ａにてドグ２０ａが検知されることなく、ＯＴ−センサ１６ｂにてドグ２０ｂが検知された時に加工ヘッド１３が−３６０°だけ回転したと判別させることができる。
【００３７】
これにより、ドグ２０ａ〜２０ｃの有無をそれぞれ検知するためのＯＴ＋センサ１６ａ、ＯＴ−センサ１６ｂおよび原点センサ１６ｃからの信号のみを用いることで、７２０°の回転ストロークを有する回転軸の回転位置を検出することが可能となる。このため、７２０°の回転ストロークを有する回転軸の回転位置を検出するために、回転運動を直動運動に変換したり、エンコーダやカウンタや比較器などの部品を別途用意したりする必要がなくなり、コストアップを抑制するとともに、組立調整にかかる手間を軽減することができる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態１では、サーボモータ１４による駆動力を加工ヘッド１３側に伝達するために、小プーリ１７ａ、大プーリ１７ｂおよびベルト１９を用いる方法について説明したが、歯車などを用いることで、サーボモータ１４による駆動力を加工ヘッド１３側に伝達するようにしてもよい。
【００３９】
また、上述した実施の形態１では、ドグ２０ｃを大プーリ１７ｂに取り付ける方法について説明したが、ドグ２０ｃの取り付け位置は、大プーリ１７ｂ以外にも加工ヘッド１３の回転に伴って回転する部位ならばどこでもよく、例えば、加工ヘッド１３に直接取り付けるようにしてもよい。また、上述した実施の形態１では、ドグ２０ａ、２０ｂを小プーリ１７ａに取り付ける方法について説明したが、大プーリ１７ｂの回転周期よりも小さく、大プーリ１７ｂの回転周期の非整数倍で回転する部位ならばどこでもよい。
【００４０】
また、上述した実施の形態１では、検出位置の細やかな調整ができるようにするために、２個のドグ２０ａ、ドグ２０ｂを小プーリ１７ａに設ける方法について説明したが、必ずしも２個のドグ２０ａ、ドグ２０ｂを小プーリ１７ａに設ける必要はなく、２個のドグ２０ａ、ドグ２０ｂのうちのいずれか１個はなくてもよい。例えば、２個のドグ２０ａ、ドグ２０ｂのうちのドグ２０ｂを除去したものとすると、大プーリ１７ｂが＋３６０°だけ回転した時にドグ２０ａがＯＴ＋センサ１６ａにて検知されるようにＯＴ＋センサ１６ａを配置し、大プーリ１７ｂが−３６０°だけ回転した時にドグ２０ａがＯＴ−センサ１６ｂにて検知されるようにＯＴ−センサ１６ｂを配置することで、原点位置と、＋３６０°だけ回転した位置と、−３６０°だけ回転した位置とを判別させることができる。
【００４１】
また、上述した実施の形態１では、原点位置と、＋３６０°だけ回転した位置と、−３６０°だけ回転した位置とを判別する方法について説明したが、原点位置と、＋３６０Ｎ°（Ｎは正の整数）だけ回転した位置と、−３６０Ｎ°だけ回転した位置とを判別する方法に適用するようにしてもよい。
【００４２】
なお、Ｎが２以上の場合、原点位置と±３６０°だけ回転した位置とを区別するために、例えば、一旦左回りに回転し、ＯＴ−検知がされた後、今度は右回りに３６０°以上回転し、原点検知を行わせるようにしてもよい。
【００４３】
実施の形態２．
図５−１は、本発明に係る回転位置検出装置の実施の形態２が適用される加工ヘッドの概略構成を示す断面図、図５−２は、図５−１のＥ２方向から見た加工ヘッドの概略構成を示す矢視図である。図５−１および図５−２において、サーボモータ２４による駆動軸には、減速器２８を介して小プーリ２７ａが連結され、加工ヘッドの回転軸には、大プーリ２７ｂが連結されている。なお、小プーリ２７ａの回転周期は、大プーリ２７ｂの回転周期よりも小さくすることができる。また、小プーリ２７ａおよび大プーリ２７ｂは、小プーリ２７ａが大プーリ２７ｂの回転周期の非整数倍で回転するように構成することができる。
【００４４】
そして、小プーリ２７ａおよび大プーリ２７ｂには、小プーリ２７ａの回転力を大プーリ１２ｂに伝達するベルト２９が架け渡されている。
【００４５】
また、小プーリ２７ａには、ドグ３０ａ、３０ｂが設けられるとともに、大プーリ２７ｂには、ドグ３０ｃ、３０ｄが設けられている。ここで、ドグ３０ｄは、大プーリ２７ｂのドグ３０ｃに対して１８０°だけずれた位置に取り付けられている。
【００４６】
そして、原点センサ２６ｃは、大プーリ２７ｂが原点位置から１８０°だけ回転するごとにドグ３０ｃ、３０ｄが交互に検知されるように配置されている。また、ＯＴ＋センサ２６ａは、大プーリ２７ｂが原点位置から＋１８０°だけ回転した時にドグ３０ｂが検知されないようにしてドグ３０ａが検知されるように配置されている。また、ＯＴ−センサ２６ｂは、大プーリ２７ｂが原点位置から−１８０°だけ回転した時にドグ３０ａが検知されないようにしてドグ３０ｂが検知されるように配置されている。
【００４７】
そして、サーボモータ２４の駆動力により大プーリ２７ｂが回転すると、大プーリ２７ｂが原点位置から１８０°だけ回転するごとにドグ３０ｃ、３０ｄが原点センサ２６ｃにて交互に検知される。
【００４８】
また、大プーリ２７ｂの回転に伴って小プーリ２７ａが右回りに回転し、大プーリ２７ｂが原点位置から＋１８０°だけ回転した時にドグ３０ａがＯＴ＋センサ２６ａにて検知される。
【００４９】
また、大プーリ２７ｂの回転に伴って小プーリ２７ａが左回りに回転し、大プーリ２７ｂが原点位置から−１８０°だけ回転した時にドグ３０ｂがＯＴ−センサ２６ｂにて検知される。
【００５０】
そして、原点センサ２６ｃにてドグ３０ｃが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ２６ａおよびＯＴ−センサ２６ｂにてドグ３０ａ、３０ｂがそれぞれ検知されない時に加工ヘッドが原点位置にあると判別される。
【００５１】
また、原点センサ２６ｃにてドグ３０ｄが検知されるとともに、ＯＴ−センサ２６ｂにてドグ３０ｂが検知されることなく、ＯＴ＋センサ２６ａにてドグ３０ａが検知された時に加工ヘッドが＋１８０°だけ回転したと判別される。
【００５２】
さらに、原点センサ２６ｃにてドグ３０ｄが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ２６ａにてドグ３０ａが検知されることなく、ＯＴ−センサ２６ｂにてドグ３０ｂが検知された時に加工ヘッドが−１８０°だけ回転したと判別される。
【００５３】
図６は、図５−２のＯＴ＋センサ２６ａ、ＯＴ−センサ２６ｂおよび原点センサ２６ｃにてそれぞれ検出されるドグ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの検知位置を示す図である。なお、図６では、小プーリ２７ａおよび大プーリ２７ｂが回転した時に、ドグ３０ａの位置をＡで表し、ドグ３０ｂの位置をＢで表し、ドグ３０ｃの位置をＣで表し、ドグ３０ｄの位置をＤで表した。
【００５４】
図６において、大プーリ２７ｂが原点位置にある時にドグ３０ｃが検知されるとともに、原点位置から＋１８０°だけ回転した位置にある時および原点位置から−１８０°だけ回転した位置にある時にドグ３０ｄが検知されるように原点センサ２６ｃが配置されている。
【００５５】
また、大プーリ２７ｂが原点位置から＋１８０°だけ回転した時に、ドグ３０ｂが検知されることなく、ドグ３０ａが検知されるようにＯＴ＋センサ２６ａが配置されている。さらに、大プーリ２７ｂが原点位置から−１８０°だけ回転した時に、ドグ３０ａが検知されることなく、ドグ３０ｂが検知されるようにＯＴ−センサ２６ｂが配置されている。
【００５６】
ここで、大プーリ２７ｂの回転周期の非整数倍で小プーリ２７ａが回転するように構成したので、大プーリ２７ｂが原点位置から＋１８０°だけ回転した時にＯＴ＋センサ２６ａにてドグ３０ａが検知されるように配置することにより、大プーリ２７ｂが原点位置にある時と、大プーリ２７ｂが原点位置から−１８０°だけ回転した位置にある時に、ＯＴ＋センサ２６ａにてドグ３０ａが検知されることはない。
【００５７】
また、大プーリ２７ｂが原点位置から−１８０°だけ回転した時にＯＴ−センサ２６ｂにてドグ３０ｂが検知されるように配置することにより、大プーリ２７ｂが原点位置にある時と、大プーリ２７ｂが原点位置から＋１８０°だけ回転した位置にある時に、ＯＴ−センサ２６ｂにてドグ３０ｂが検知されることはない。
【００５８】
このため、原点センサ２６ｃにてドグ３０ｃが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ２６ａおよびＯＴ−センサ２６ｂにてドグ３０ａ、３０ｂがそれぞれ検知されない時に加工ヘッドが原点位置にあると判別させることができる。
【００５９】
また、原点センサ２６ｃにてドグ３０ｄが検知されるとともに、ＯＴ−センサ２６ｂにてドグ３０ｂが検知されることなく、ＯＴ＋センサ２６ａにてドグ３０ａが検知された時に加工ヘッドが＋１８０°だけ回転したと判別させることができる。
【００６０】
さらに、原点センサ２６ｃにてドグ３０ｄが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ２６ａにてドグ３０ａが検知されることなく、ＯＴ−センサ２６ｂにてドグ３０ｂが検知された時に加工ヘッドが−１８０°だけ回転したと判別させることができる。
【００６１】
これにより、ドグ３０ａ〜３０ｄの有無をそれぞれ検知するためのＯＴ＋センサ２６ａ、ＯＴ−センサ２６ｂおよび原点センサ２６ｃからの信号のみを用いることで、３６０°の回転ストロークを有する回転軸の回転位置を検出することが可能となる。このため、３６０°の回転ストロークを有する回転軸の回転位置を検出するために、回転運動を直動運動に変換したり、エンコーダやカウンタや比較器などの部品を別途用意したりする必要がなくなり、コストアップを抑制するとともに、組立調整にかかる手間を軽減することができる。
【００６２】
なお、上述した実施の形態２では、サーボモータ２４による駆動力を加工ヘッド側に伝達するために、小プーリ２７ａ、大プーリ２７ｂおよびベルト２９を用いる方法について説明したが、歯車などを用いることで、サーボモータ２４による駆動力を加工ヘッド側に伝達するようにしてもよい。
【００６３】
また、上述した実施の形態２では、ドグ３０ｃ、３０ｄを大プーリ２７ｂに取り付ける方法について説明したが、ドグ３０ｃ、３０ｄの取り付け位置は、大プーリ２７ｂ以外にも加工ヘッドの回転に伴って回転する部位ならばどこでもよく、例えば、加工ヘッドに直接取り付けるようにしてもよい。また、上述した実施の形態２では、ドグ３０ａ、３０ｂを小プーリ２７ａに取り付ける方法について説明したが、大プーリ２７ｂの回転周期よりも小さく、大プーリ２７ｂの回転周期の非整数倍で回転する部位ならばどこに取り付けてもよい。
【００６４】
また、上述した実施の形態２では、検出位置の細やかな調整ができるようにするために、２個のドグ３０ａ、ドグ３０ｂを小プーリ２７ａに設ける方法について説明したが、必ずしも２個のドグ３０ａ、ドグ３０ｂを小プーリ２７ａに設ける必要はなく、２個のドグ３０ａ、ドグ３０ｂのうちのいずれか１個はなくてもよい。例えば、２個のドグ３０ａ、ドグ３０ｂのうちのドグ３０ｂを除去したものとすると、大プーリ２７ｂが＋１８０°だけ回転した時にドグ３０ａがＯＴ＋センサ２６ａにて検知されるようにＯＴ＋センサ２６ａを配置し、大プーリ２７ｂが−１８０°だけ回転した時にドグ３０ａがＯＴ−センサ２６ｂにて検知されるようにＯＴ−センサ２６ｂを配置することで、原点位置と、＋１８０°だけ回転した位置と、−１８０°だけ回転した位置とを判別させることができる。
【００６５】
また、上述した実施の形態２では、原点位置と、＋１８０°だけ回転した位置と、−１８０°だけ回転した位置とを判別する方法について説明したが、原点位置と、＋３６０（Ｎ−１）＋１８０°だけ回転した位置と、−３６０（Ｎ−１）−１８０°だけ回転した位置とを判別する方法に適用するようにしてもよい。
【００６６】
なお、Ｎが２以上の場合、原点位置と±１８０°だけ回転した位置とを区別するために、例えば、一旦左回りに回転し、ＯＴ−検知がされた後、今度は右回りに３６０°以上回転し、原点検知を行わせるようにしてもよい。
【００６７】
実施の形態３．
図７−１は、本発明に係る回転位置検出装置の実施の形態３が適用される加工ヘッドの概略構成を示す断面図、図７−２は、図７−１のＥ３方向から見た加工ヘッドの概略構成を示す矢視図である。図７−１および図７−２において、サーボモータ３４による駆動軸には、減速器３８を介して小プーリ３７ａが連結され、加工ヘッド３３の回転軸には、大プーリ３７ｂが連結されている。なお、小プーリ３７ａの回転周期は、大プーリ３７ｂの回転周期よりも小さくすることができ。また、小プーリ３７ａおよび大プーリ３７ｂは、小プーリ３７ａが大プーリ３７ｂの回転周期の非整数倍で回転するように構成することができる。
【００６８】
そして、小プーリ３７ａおよび大プーリ３７ｂには、小プーリ３７ａの回転力を大プーリ３７ｂに伝達するベルト３９が架け渡されている。
【００６９】
また、小プーリ３７ａには、ドグ４０ａが設けられるとともに、大プーリ３７ｂには、ドグ４０ｃが設けられている。
【００７０】
そして、原点センサ３６ｃは、大プーリ３７ｂが原点位置から３６０°だけ回転するごとにドグ４０ｃが検知されるように配置されている。また、ＯＴ＋センサ３６ａは、大プーリ３７ｂが原点位置から＋７２０°だけ回転した時にドグ４０ａが検知されることなく、大プーリ３７ｂが原点位置から−７２０°だけ回転した時にドグ４０ａが検知されるように配置されている。また、ＯＴ−センサ３６ｂは、大プーリ３７ｂが原点位置から−７２０°だけ回転した時にドグ４０ａが検知されることなく、大プーリ３７ｂが原点位置から＋７２０°だけ回転した時にドグ４０ａが検知されるように配置されている。
【００７１】
そして、サーボモータ３４の駆動力により大プーリ３７ｂが回転すると、大プーリ３７ｂが原点位置から３６０°だけ回転するごとにドグ４０ｃが原点センサ３６ｃにて検知される。
【００７２】
また、大プーリ３７ｂの回転に伴って小プーリ３７ａが右回りに回転し、大プーリ３７ｂが原点位置から＋７２０°だけ回転した時にドグ４０ａがＯＴ−センサ３６ｂにて検知される。
【００７３】
また、大プーリ３７ｂの回転に伴って小プーリ３７ａが左回りに回転し、大プーリ３７ｂが原点位置から−７２０°だけ回転した時にドグ４０ａがＯＴ＋センサ３６ａにて検知される。
【００７４】
そして、原点センサ３６ｃにてドグ４０ｃが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ３６ａおよびＯＴ−センサ３６ｂにてドグ４０ａが検知されない時に加工ヘッドが原点位置または±３６０°だけ回転した位置にあると判別される。
【００７５】
なお、原点位置と±３６０°だけ回転した位置とを区別するために、例えば、一旦左回りに回転し、ＯＴ−検知がされた後、今度は右回りに３６０°以上回転し、原点検知を行わせるようにしてもよい。
【００７６】
また、原点センサ３６ｃにてドグ４０ｃが検知されるとともに、ＯＴ−センサ３６ｂにてドグ４０ａが検知されることなく、ＯＴ＋センサ３６ａにてドグ４０ａが検知された時に加工ヘッドが−７２０°だけ回転したと判別される。
【００７７】
さらに、原点センサ３６ｃにてドグ４０ｃが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ３６ａにてドグ４０ａが検知されることなく、ＯＴ−センサ３６ｂにてドグ４０ａが検知された時に加工ヘッドが＋７２０°だけ回転したと判別される。
【００７８】
図８は、図７−２のＯＴ＋センサ３６ａ、ＯＴ−センサ３６ｂおよび原点センサ３６ｃにてそれぞれ検出されるドグ４０ａ、４０ｃの検知位置を示す図である。なお、図８では、小プーリ３７ａおよび大プーリ３７ｂが回転した時に、ドグ４０ａの位置をＡで表し、ドグ４０ｃの位置をＣで表した。
【００７９】
図８において、大プーリ３７ｂが原点位置にある時、原点位置から＋３６０°だけ回転した位置にある時、原点位置から−３６０°だけ回転した位置にある時、原点位置から＋７２０°だけ回転した位置にある時、原点位置から−７２０°だけ回転した位置にある時にドグ４０ｃが検知されるように原点センサ３６ｃが配置されている。
【００８０】
また、大プーリ３７ｂが原点位置から＋７２０°だけ回転した時に、ドグ４０ａが検知されるようにＯＴ−センサ３６ｂが配置されている。さらに、大プーリ３７ｂが原点位置から−７２０°だけ回転した時に、ドグ４０ａが検知されるようにＯＴ＋センサ３６ａが配置されている。
【００８１】
ここで、大プーリ３７ｂの回転周期の非整数倍で小プーリ３７ａが回転するように構成したので、大プーリ３７ｂが原点位置から＋７２０°だけ回転した時にＯＴ−センサ３６ｂにてドグ４０ａが検知されるように配置することにより、大プーリ３７ｂが原点位置にある時と、大プーリ３７ｂが原点位置から＋３６０°だけ回転した位置にある時と、大プーリ３７ｂが原点位置から−３６０°だけ回転した位置にある時と、大プーリ３７ｂが原点位置から−７２０°だけ回転した位置にある時に、ＯＴ−センサ３６ｂにてドグ４０ａが検知されることはない。
【００８２】
また、大プーリ３７ｂが原点位置から−７２０°だけ回転した時にＯＴ＋センサ３６ａにてドグ４０ａが検知されるように配置することにより、大プーリ３７ｂが原点位置にある時と、大プーリ３７ｂが原点位置から−３６０°だけ回転した位置にある時と、大プーリ３７ｂが原点位置から＋３６０°だけ回転した位置にある時と、大プーリ３７ｂが原点位置から＋７２０°だけ回転した位置にある時に、ＯＴ＋センサ３６ａにてドグ４０ａが検知されることはない。
【００８３】
このため、原点センサ３６ｃにてドグ４０ｃが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ３６ａおよびＯＴ−センサ３６ｂにてドグ４０ａが検知されない時に加工ヘッドが原点位置または±３６０°だけ回転した位置にあると判別させることができる。
【００８４】
なお、原点位置と±３６０°だけ回転した位置とを区別するために、例えば、一旦左回りに回転し、ＯＴ−検知がされた後、今度は右回りに３６０°以上回転し、原点検知を行わせるようにしてもよい。
【００８５】
また、原点センサ３６ｃにてドグ４０ｃが検知されるとともに、ＯＴ＋センサ３６ａにてドグ４０ａが検知されることなく、ＯＴ−センサ３６ｂにてドグ４０ａが検知された時に加工ヘッドが＋７２０°だけ回転したと判別させることができる。
【００８６】
さらに、原点センサ３６ｃにてドグ４０ｃが検知されるとともに、ＯＴ−センサ３６ｂにてドグ４０ａが検知されることなく、ＯＴ＋センサ３６ａにてドグ４０ａが検知された時に加工ヘッドが−７２０°だけ回転したと判別させることができる。
【００８７】
これにより、ドグ４０ａ、４０ｃの有無をそれぞれ検知するためのＯＴ＋センサ３６ａ、ＯＴ−センサ３６ｂおよび原点センサ３６ｃからの信号のみを用いることで、１４４０°の回転ストロークを有する回転軸の回転位置を検出することが可能となる。このため、１４４０°の回転ストロークを有する回転軸の回転位置を検出するために、回転運動を直動運動に変換したり、エンコーダやカウンタや比較器などの部品を別途用意したりする必要がなくなり、コストアップを抑制するとともに、組立調整にかかる手間を軽減することができる。
【００８８】
なお、上述した実施の形態３では、サーボモータ３４による駆動力を加工ヘッド側に伝達するために、小プーリ３７ａ、大プーリ３７ｂおよびベルト３９を用いる方法について説明したが、歯車などを用いることで、サーボモータ３４による駆動力を加工ヘッド側に伝達するようにしてもよい。
【００８９】
また、上述した実施の形態３では、ドグ４０ｃを大プーリ３７ｂに取り付ける方法について説明したが、ドグ４０ｃの取り付け位置は、大プーリ３７ｂ以外にも加工ヘッドの回転に伴って回転する部位ならばどこでもよく、例えば、加工ヘッドに直接取り付けるようにしてもよい。また、上述した実施の形態１では、ドグ４０ａを小プーリ３７ａに取り付ける方法について説明したが、大プーリ３７ｂの回転周期よりも小さく、大プーリ３７ｂの回転周期の非整数倍で回転する部位ならばどこに取り付けてもよい。
【００９０】
また、上述した実施の形態３では、１個のドグ４０ａを小プーリ３７ａに設ける方法について説明したが、検出位置の細やかな調整ができるようにするために、２個のドグを小プーリ３７ａに設けるようにしてもよい。
【００９１】
また、上述した実施の形態３では、＋７２０°だけ回転した位置と、−７２０°だけ回転した位置とを判別する方法について説明したが、＋３６０Ｎ°だけ回転した位置と、−３６０Ｎ°だけ回転した位置とを判別する方法に適用するようにしてもよい。
【００９２】
また、上述した実施の形態１〜３では、本発明の回転位置検出装置をレーザ加工機に適用した構成を例にとって説明したが、本発明の回転位置検出装置はレーザ加工機に限定されることなく、例えば、溶接ロボットなどの回転位置検出に適用してもよいし、マニピュレータなどの回転位置検出に適用してもよい。
【００９３】
また、上述した実施の形態１〜３では、サーボモータの駆動力をベルトドライブ方式にて加工ヘッドに伝達させる方式について説明したが、ダイレクトドライブ方式の回転位置検出に適用する場合、ダイレクトドライブ方式にて回転される回転体のよりも回転周期の小さなダミーの回転体を別途設け、ダイレクトドライブ方式にて回転される回転体の回転周期の非整数倍でダミーの回転体を回転させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上のように本発明に係る回転位置検出装置は、ドグの有無を検知するためのセンサからの信号のみを用いることで、原点位置と、＋３６０°だけ回転した位置と、−３６０°だけ回転した位置とを判別することができ、回転運動を直動運動に変換することなく、３６０°以上の回転ストロークを有する回転軸の回転位置を検出する方法に適している。
【符号の説明】
【００９５】
１０  テーブル
１１  加工機本体
１２  ＮＣ制御部
１２ａ  回転位置判別部
１２ｂ  モータ駆動制御部
１３、３３  加工ヘッド
１４、２４、３４  サーボモータ
１５  レーザ発振器
１６ａ、２６ａ  ＯＴ＋センサ
１６ｂ、２６ｂ  ＯＴ−センサ
１６ｃ、２６ｃ  原点センサ
Ｋ  加工対象物
１７ａ、２７ａ、３７ａ  小プーリ
１７ｂ、２７ｂ、３７ｂ  大プーリ
１８、２８、３８  減速器
１９、２９、３９  ベルト
２０ａ〜２０ｃ、３０ａ〜３０ｄ、４０ａ、４０ｃ  ドグ
【図１】
2010266362.tif 000003
【図２】
2010266362.tif 000004
【図３−１】
2010266362.tif 000005
【図３−２】
2010266362.tif 000006
【図４】
2010266362.tif 000007
【図５−１】
2010266362.tif 000008
【図５−２】
2010266362.tif 000009
【図６】
2010266362.tif 000010
【図７−１】
2010266362.tif 000011
【図７−２】
2010266362.tif 000012
【図８】
2010266362.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月17日(2010.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図３−１は、本発明に係る回転位置検出装置の実施の形態１が適用される加工ヘッドの概略構成を示す断面図、図３−２は、図３−１のＥ１方向から見た加工ヘッドの概略構成を示す矢視図である。図３−１および図３−２において、サーボモータ１４の駆動軸には、減速器１８を介して小プーリ１７ａが連結され、加工ヘッド１３の回転軸には、大プーリ１７ｂが連結されている。なお、小プーリ１７ａの回転周期は、大プーリ１７ｂの回転周期よりも小さくすることができ。また、小プーリ１７ａおよび大プーリ１７ｂは、小プーリ１７ａが大プーリ１７ｂの回転周期の非整数倍で回転するように構成することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
そして、図２のＮＣ制御部１２にてサーボモータ１４が駆動されると、サーボモータ１４の回転が減速器１８にて減速されながら、小プーリ１７ａに伝えられる。そして、小プーリ１７ａが回転すると、その回転力がベルト１９を介して大プーリ１７ｂに伝えられ、大プーリ１７ｂの回転に伴って加工ヘッド１３が回転される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
そして、小プーリ２７ａおよび大プーリ２７ｂには、小プーリ２７ａの回転力を大プーリ２７ｂに伝達するベルト２９が架け渡されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
また、上述した実施の形態３では、ドグ４０ｃを大プーリ３７ｂに取り付ける方法について説明したが、ドグ４０ｃの取り付け位置は、大プーリ３７ｂ以外にも加工ヘッドの回転に伴って回転する部位ならばどこでもよく、例えば、加工ヘッドに直接取り付けるようにしてもよい。また、上述した実施の形態３では、ドグ４０ａを小プーリ３７ａに取り付ける方法について説明したが、大プーリ３７ｂの回転周期よりも小さく、大プーリ３７ｂの回転周期の非整数倍で回転する部位ならばどこに取り付けてもよい。