【2021年版】ロータリーエンコーダ5選 / メーカー6社一覧
ロータリーエンコーダのメーカー6社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。
目次
ロータリーエンコーダとは
ロータリーエンコーダは、測定対象の回転による移動量を測定するための装置です。インクルメンタル式とアブソリュート式の2種類の測定方法に分かれており、前者は回転位置の相対値を測定し、後者は回転位置の絶対値を測定します。一般的なロータリーエンコーダは、光を用いて測定を行い、等間隔に穴の空いた回転円盤の穴を通過する光のパルス波を計測することで、回転数を測定します。測定には光以外にも、磁力や静電容量の変化量を用いて測定する製品もあります。
ロータリーエンコーダの使用用途
ロータリーエンコーダは、モータで駆動する様々な製品で幅広く利用されています。ロータリーエンコーダを選定する際には、分解能やサイズ、許容の周波数や荷重、耐久性、防塵性などを考慮する必要があります。
ロータリーエンコーダの使用例を以下に示します。
・サーボモータのフィードバック制御に使用する回転数の測定
- 半導体製造装置のステージ装置の制御
- エレベーターの位置測定
ロータリーエンコーダの原理
ロータリーエンコーダの動作原理を、最も一般的な光学ロータリーエンコーダをもとに、インクルメンタル式とアブソリュート式に分けて説明します。
- インクルメンタル式
インクルメンタル式のロータリーエンコーダは、回転軸に取り付ける等間隔にスリットがある回転円盤、光源、集光スリット、受光素子で構成されています。光源から出た光が集光スリットを通過し、波長や周期などが統一され、回転軸と同じ各速度で回転している回転円盤のスリットを通過します。通過した光は、回転数に応じたパルス波を取り、その光を受光素子で検出し、パルス波から測定対象の回転数を検出します。 - アブソリュート式
アブソリュート式のロータリーエンコーダは、ほとんどの動作原理がインクルメンタル式と同じですが、回転円盤に位置がわかる様な溝があります。この溝を光が通過すると、溝に合わせた光の信号を受光素子で検出することができ、絶対位置を測定することができます。インクルメンタル式とは異なり、回転方向も測定することができます。
ロータリーエンコーダの使い方
ロータリーエンコーダの原理に書かれている通り、ロータリエンコーダの種類には、インクリメンタル式とアブソリュート式があります。
インクリメンタル方式は、一様なスリットが入った格子円盤を用いたもので、信号はスリットを通った光を検出する2つのA相,B相の信号を用います。また原点位置を検出用にZ相の信号を搭載しているエンコーダもあります。スリットを通して検出した波形の高低の数をカウントなどすることで回転角度を測ります。そのため、ノイズは波形取り込みに誤動作があれば、カウントがミスされ誤差がそのまま残る形になります。
アブソリュート方式は、格子円盤のスリットに特徴があり、符号化されたスリットを用います。各位置ごとに異なる符号を割り当てるため、ノイズに強いですが、分解能を高めるにはビット数を増やす必要があり、信号本数も増えることになります。各位置の符号には、グレイコードを用いるのが一般的です。グレイコードとは数値符号化の一つで、交番二進符号とよばれ、隣り合うビットの変化が1ビットしかないようにしたものです。これが用いられる理由とは、2ビット以上が同時に変化してしまう場合、精度上の問題で完全に同時に全ビットが変化することの保証が困難なためです。1ビットのみ変化することで次のデータといえるグレイコードを利用することで、前述による誤ったデータと認識する可能性がなくなります。
ロータリーエンコーダの回転方向判別
ロータリーエンコーダの回転方向を検出する方法は、インクリメンタル方式とアブソリュート方式で異なります。アブソリュート方式は、符号化されており絶対位置が分かるため、その並び順により回転方向を検出することができます。その一方でインクリメンタル方式は、絶対位置はわかりませんが、A相B相の2つの信号を用いていることからどちらの位相が進んでいるか位相関係から回転方向を判別することが可能です。例えばA相の立ち上がりがB相の立ち上がりに対して遅れている場合はCW回転、進んでいる場合はCCW回転などです。
参考文献
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1986/67/7/67_7_1091/_pdf
https://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/category/encoder2.htm?gclid=Cj0KCQiAy579BRCPARIsAB6QoIZQemZSwNAicEBxiqCR5owuudrYivdzWTyBf1dJ05kXd4SUYU3uEkYaAurkEALw_wcB
https://www.fa.omron.co.jp/guide/technicalguide/34/24/index.html
ロータリーエンコーダのメーカー情報
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
ロータリーエンコーダのメーカー6社一覧
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- 株式会社小野測器 会社公式サイト
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- 日本電産コパル電子株式会社 会社公式サイト
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- 多摩川精機株式会社 会社公式サイト
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- 光洋電子工業株式会社 会社公式サイト
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- オムロン株式会社 会社公式サイト
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- ifm efector株式会社 会社公式サイト
ロータリーエンコーダのメーカーランキング
社員数の規模
- 1 オムロン株式会社
- 2 ifm efector株式会社
- 3 日本電産コパル電子株式会社
設立年の新しい会社
- 1 ifm efector株式会社
- 2 日本電産コパル電子株式会社
- 3 光洋電子工業株式会社
歴史のある会社
- 1 オムロン株式会社
- 2 多摩川精機株式会社
- 3 株式会社小野測器
ロータリーエンコーダ5選
堅牢据置型 RP-1710/1720シリーズ
株式会社小野測器
画像出典: 株式会社小野測器公式サイト特徴
堅牢据置型のロータリエンコーダは、優れた耐衝撃性と耐軸荷重性を持ち、一般的な工業用途に能力を発揮します。
本体の取付けタイプは、脚取付けとフランジ取付けのタイプがあります。
また、出力パルス数が全61種類の豊富なラインナップとなっています。
高分解能なタイプは、出力パルス数が最高で回転軸当たり120000Pを出力し、高精度な用途にも使用可能となっています。
出力信号は、トーテムポール、コレクタ、オープンコレクタ出力の他に、長距離伝送に優位なラインドライバ出力を選択することも可能となっております。
株式会社小野測器の会社概要
- 会社所在地: 神奈川県横浜市港北区新横浜三丁目9番3号
- URL: https://www.onosokki.co.jp/
- 創業: 1954年
- 従業員数: 603人
ジョイスティックエンコーダ CJ25
日本電産コパル電子株式会社
画像出典: 日本電産コパル電子株式会社公式サイト特徴
ジョイスティックエンコーダCJ25は、ジョイスティックに光学式のロータリエンコーダを組み込み、さらにスイッチを搭載した多機能デバイスです。
ジョイスティックは、円周方向において4方向と8方向の出力が可能なラインナップがあります。
エンコーダは、20ポジションを検出します。さらに、プッシュオンのスイッチ機能があります。
多機能でありながら、パネル操作に適した大きさになっています。
また、高い操作耐久性を持っており、本体の長寿命化を実現しています。
日本電産コパル電子株式会社の会社概要
- 会社所在地: 東京都新宿区西新宿7-5-25 西新宿プライムスクエア
- URL: https://www.nidec-copal-electronics.com/j/
- 創業: 1967年
- 従業員数: 874人
アブソリュートエンコーダ
多摩川精機株式会社
画像出典: 多摩川精機株式会社公式サイト特徴
ロータリエンコーダは、回転数や回転角度を検出するセンサです。
アブソリュートエンコーダは、その回転量を絶対値で出力するエンコーダです。
主に、各種工作機械や産業ロボットなどに使用されるサーボモータの位置制御に使用されています。
マルチターン式は、1回転を超えた回転量を記憶することができる為、多回転で使用されます。
シングルターン式は、１回転以内で使用します。
磁気式は、耐環境性に優れており、過酷な使用環境においても能力を発揮します。
また、高分解能であり、高速追従が可能です。
多摩川精機株式会社の会社概要
- 会社所在地: 長野県飯田市大休1879
- URL: https://www.tamagawa-seiki.co.jp/
- 創業: 1938年
- 従業員数: 758人
TRD-GKシリーズ
光洋電子工業株式会社
画像出典: 光洋電子工業株式会社公式サイト特徴
TDR-GKシリーズのロータリエンコーダは、インクリメンタル型であり、保護構造IP65による対塵・防噴流型となっています。
本体外径φ78であり、シャフト径は、φ10mmとなっています。サーボマウント取付けが可能な構造になっており、原点調整の作業において優位になります。
また、強化形スピンドルによって、強力な耐軸荷重と長寿命を実現しています。
出力形態は、トーテムポール出力となっており、ケーブルを長く伸ばせることが特徴です。
ケーブルは本体の後出形となっており、コネクタ形を選定することも可能です。
光洋電子工業株式会社の会社概要
- 会社所在地: 東京都小平市天神町4-9-1
- URL: http://www.koyoele.co.jp/jp/
- 創業: 1959年
- 従業員数: 343人
インクリメンタル形
オムロン株式会社
画像出典: オムロン株式会社公式サイト特徴
インクリメンタル形のロータリエンコーダは、回転軸の変位量に応じてパルス列を出力します。
PLCなどによって、パルス数をカウントし、その変位量を検出することができます。
分解能によって、一回転当たりに出力するパルス数が異なります。高分解能タイプになると、そのパルス数もより多くなり高精度に変位量を検出することができます。
回転軸は、軸付きタイプと中空軸タイプがあり、中空軸タイプは、薄型であり省スペースで装置に組み込むことが可能となります。
堅牢タイプは、IP65の防油構造であり、軸強度が強いのが特徴です。
オムロン株式会社の会社概要
- 会社所在地: 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入
- URL: https://www.fa.omron.co.jp/
- 創業: 1933年
- 従業員数: 28,006人
