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機械制御

高分解能・高精度、耐環境性、堅牢性、安全性に低コストを加えた総合的な性能をもたらす位置決めセンサ

東京都

株式会社緑測器

2020年4月11日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 高精度で信頼性の高いアブソリュートエンコーダの製品化に向けた技術開発
基盤技術分野 機械制御
対象となる産業分野 航空・宇宙、自動車、ロボット、産業機械、工作機械
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高性能化(精度向上)
キーワード 磁気式アブソリュートエンコーダ、分解能に近い精度を保証、高速応答可能、耐環境性が高い、様々なインターフェイスを選択可能
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成25年度~平成27年度

プロジェクトの詳細

事業概要

ロボットや回転テーブル等に用いるアブソリュート型の角度エンコーダでは、高精度化、低コスト化、高信頼性が望まれている。本特定研究開発では、新技術(特許:4917185、特願:2013-31589)を用いた、16〜22ビットの分解能を有する高精度で信頼性の高いアブソリュートエンコーダと、12ビットの分解能で11ビット程度の精度を持つ誤差補正機能付アブソリュートエンコーダの製品化に向けた技術開発を行う

開発した技術のポイント

「高精度3トラック磁気式アブソリュートエンコーダ」と、センサ信号の内挿誤差を補正可能とする「誤差補正機能付磁気式アブソリュートエンコーダ」の開発
(新技術)
「高精度3トラック磁気式アブソリュートエンコーダ」と、「誤差補正機能付磁気式アブソリュートエンコーダ」を開発する
(新技術の特徴)
高分解能・高精度、耐環境性、堅牢性、安全性に低コストを加えた総合的な性能を有する位置決めセンサ

具体的な成果

・高精度3トラック軸一体型は、専用着磁装置の製作を行い、磁気ドラム、センサ機構、センサ信号処理・デジタル信号処理回路の基本的な原理検証を終了し、2回の試作機の製作・検証・改善を行い、設計通りの性能が確認でき、ほぼ目標が達成され、製品化の目処が立った
・高精度3トラック中空型は、上記に対し大型、中空型となるが、技術的難度、市場ニーズの分析結果より、他3機種を優先としたため、磁気ドラムの試作に留まり、目標未達となった
・誤差補正機能付軸一体型、誤差補正機能付中空型は、複合誤差の抽出・補正、センサ機構、センサ信号処理・デジタル信号処理回路の基本的な原理検証を終了し、試作機の製作・検証・改善を行い、設計通りの性能が得られる事が確認でき、製品化の目処が立った

知財出願や広報活動等の状況

【特許】  2016/7/8登録 特許5964473:「位相変調信号生成回路並びにその生成回路を用いた変位量検出装置」
【学会誌】 2017/3月発行 日本フルードパワーシステム学会、第48巻、第2号 特集「フルードパワーに役立つセンシング技術」に掲載
       題目:「磁気式アブソリュートエンコーダの技術紹介」
【業界紙】 2015/7/2 日経産業新聞 特集記事「これで勝負」にて磁気式アブソリュートエンコーダを紹介
【展示会】 テクノフロンティア モーションエンジニアリング展 緑測器ブースにて 2016年~2019年まで毎年展示PR
       関西機械要素展、関西サポインビジネス推進ネットワークブース内で 2019/10月に展示

研究開発成果の利用シーン

 産業用車両や建設車両、産業用機械やロボット、FA機器、医療機械など幅広い分野のあらゆる装置の回転角度を高精度に検出することで、お客様での制御の高精度化、高速化、安全性向上に貢献します。
 また、周囲の温度、振動、電磁波などの影響を受けにくいので、悪環境下での使用も可能です。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

2017/9月に第一弾として分解能11~13bitの製品を量産化し、~2019/10月までで約160万円(68台)の売上げ実績あり。
第二弾として分解能17bitの製品を開発中。市場マーケティングも実施した上で3タイプの製品化に取り組んでおり、今期中の量産リリースを目指して進めている。
また、磁気スケールへの高精度な着磁が可能な装置を活用して着磁ドラムを提供するビジネスのPRもおこなっている。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、製品製造、試験・分析・評価、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

高分解能・高精度、耐環境性、堅牢性、安全性、低コスト

今後の実用化・事業化の見通し

・サポイン期間後、開発製品の原理検証は終了したが、実用化に向けての課題も顕在化した
・実用化、事業化を推進するために、当初計画した製品仕様の一部変更を行い、開発を継続中であり、以下の3機種の製品化を計画している
(1)誤差補正機能付磁気式アブソリュートエンコーダ分解能13bit、精度11bit
(2)中精度2トラック磁気式アブソリュートエンコーダ分解能17bit、精度13bit
(3)高精度2トラック磁気式アブソリュートエンコーダ分解能20bit、精度16bit
・(1)は分解能に対して高精度を強味とし、軸付、外径36mmにて2017/9月より事業化済み。
・(2)は市場マーケティングを実施し、中空、外径は58mmにて3タイプの製品を開発中であり、事業化は2020年を予定している
・サポイン期間に開発に取り組んだ3トラック(3)は(2)の事業化のおける市場の反応を確認した上で製品企画を検討する予定である

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 株式会社緑測器
事業管理機関 株式会社緑測器
研究等実施機関 株式会社エムジー

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 株式会社緑測器
事業内容 各種位置センサ製品の製造、販売
社員数 90 名
本社所在地 〒205-0023 東京都羽村市神明台3-2-8
ホームページ http://www.midori.co.jp
連絡先窓口 佐藤 衛
メールアドレス msato@midori.co.jp
電話番号 042-554-6717