DE102012011722B4

DE102012011722B4 - Absolutpositionsdetektor mit einer Abnormalitätsdetektionsfunktion

Info

Publication number: DE102012011722B4
Application number: DE102012011722.1A
Authority: DE
Inventors: Shinji Shibata
Original assignee: Okuma Corp; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2032-06-14
Also published as: JP5948023B2; JP2013019726A; US9134143B2; DE102012011722A1; US20130013250A1

Abstract

Absolutpositionsdetektor, bei dem eine Ausgabe eines Winkels θ2 von einem Absolutpositionsdetektionssensor (3) und eine Ausgabe eines Winkels θ1 von einem Positionsdetektionssensor (2) hoher Auflösung, der eine höhere Auflösung verglichen mit dem Absolutpositionsdetektionssensor (3) hat, zum Erhalten einer Absolutposition hoher Auflösung kombiniert werden, welche die Auflösung des Positionsdetektionssensors (2) hoher Auflösung hat, wobei der Absolutpositionsdetektor eine Funktion aufweist, eine Abnormalität basierend auf einer Größe eines relativen Fehlers E zwischen den zwei Winkelausgaben θ1 und θ2, als abnormalen relativen Fehler E, zu detektieren, wobei der Absolutpositionsdetektor aufweist:eine Relativfehlerberechnungsschaltung (6), die zu Zeiten, die durch ein Taktsignal (C1) angegeben werden, den relativen Fehler E zwischen der Ausgabe des Winkels θ2 von dem Absolutpositionsdetektionssensor (3) und der Ausgabe des Winkels θ1 von dem Positionsdetektionssensor (2) hoher Auflösung berechnet;eine Abnormalitätsbewertungseinheit (10), die bewertet, ob der relative Fehler E einen vorgegebenen Abnormalitätsbewertungswert überschreitet oder nicht, und die ein Abnormalitätsdetektionssignal (AF) ausgibt, das auf logisch HOCH gesetzt ist, wenn der relative Fehler E als den vorgegebenen Abnormalitätsbewertungswert überschreitend bewertet ist, und die ein Abnormalitätsbewertungssignal (AF) logisch NIEDRIG in anderen Fällen ausgibt;eine Taktschalteinheit (11) zum Ausgeben des Taktsignals (C1), die als das Taktsignal einen Takt hoher Rate schaltet und ausgibt, der eine kürzere Periode als eine Periode eines Rauschens hat, wenn das Abnormalitätsdetektionssignal (AF) logisch HOCH ist, und die einen Takt (C1) niedriger Rate schaltet und ausgibt, wenn das Abnormalitätsdetektionssignal (AF) logisch NIEDRIG ist; undeinen Zähler (12), der basierend auf dem Taktsignal (C1) eine Zeitdauer misst, in welcher das Abnormalitätsdetektionssignal (AF) auf logisch HOCH beibehalten wird, und der einen Alarm (A0) ausgibt, wenn die Zeitdauer die Periode des Rauschens überschreitet.

Description

PRIORITÄTSINFORMATION
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-152084 , die am 8. Juli 2011 eingereicht wurde und durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen ist.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Absolutpositionsdetektor, der für Anwendungen wie zum Beispiel das Steuern einer Zugspindel einer Werkzeugmaschine verwendet wird, und im Spezielleren auf einen Absolutpositionsdetektor mit einer Abnormalitätsdetektionsfunktion.
HINTERGRUND
Herkömmlicherweise sind Absolutpositionsdetektoren, die für Anwendungen wie zum Beispiel das Steuern einer Zugspindel einer Werkzeugmaschine verwendet werden, bekannt (zum Beispiel JP 2003-35566 A ). Solch ein Absolutpositionsdetektor umfasst einen Absolutpositionsdetektionssensor zum Detektieren der Absolutposition der Spindel und einen Detektionssensor hoher Auflösung zum Detektieren der Position mit einer Auflösung, die höher ist als die des Absolutpositionsdetektionssensors. Basierend auf Ausgabewerten, die von diesen zwei Typen an Sensoren erhalten werden, wird eine Absolutposition hoher Auflösung berechnet.
Es ist bekannt, dass aufgrund von Temperaturschwankungen und Temperaturcharakteristika einer Interpolationsschaltung, die mit analogen Komponenten zusammengesetzt ist, eine Winkelfehlerkomponente, die periodisch variiert, zwischen dem Ausgabewert von dem Absolutpositionsdetektionssensor und dem Ausgabewert von dem Detektionssensor hoher Auflösung erzeugt wird.
Herkömmlicherweise wurde diese Winkelfehlerkomponente als ein relativer Fehler bestimmt und wenn dieser relative Fehler übermäßig groß ist, wurde beurteilt, dass eine Abnormalität erzeugt ist.
4 ist ein Blockdiagramm, das einen herkömmlichen Absolutpositionsdetektor zeigt, der mit einer solchen Abnormalitätsdetektionsfunktion ausgestattet ist. 5 ist ein Zeitdiagramm, das einen Fall darstellt, bei dem der Abnormalitätsdetektionsvorgang durchgeführt wird. Ein Positionsdetektionssensor 2 hoher Auflösung ist ein 4X-Koordinatenwandler und ein Absolutpositionsdetektionssensor 3 ist ein 1X-Koordinatenwandler. Diese Sensoren 2, 3 stellen einen Rotationspositionsdetektor dar und sind mechanisch mit einem Motor (nicht dargestellt) über eine Spindel 1 gekoppelt. Bei dem Absolutpositionsdetektionssensor 3, der ein 1X-Koordinatenwandler ist, wird jedes Mal, wenn die Spindel 1 eine volle Rotation ausführt, die Phase des detektierten Signals um 360° moduliert. Bei dem Positionsdetektionssensor 2 hoher Auflösung, welcher ein 4X-Koordinatenwandler ist, wird andererseits jedes Mal, wenn die Spindel 1 eine 1/4-Rotation ausführt, die Phase des detektierten Signals um 360° moduliert. Eine Interpolationsschaltung 4 überträgt ein Magnetisierungssignal an den Absolutpositionsdetektionssensor 3 synchron mit einem Synchronisatonssignal CL, um dadurch eine Interpolation bezüglich des 2-phasigen Signals durchzuführen, das gemäß der Position moduliert ist, und um einen Winkel θ2, der in 8 Bits ausgedrückt wird, auszugeben. Das Synchronisationssignal CL ist ein Signal, das durch Teilen in 1/4 eines Synchronisationssignals CH, das von einem Transmitter 7 zugeführt wird, unter Verwendung eines 1/4-Frequenzteilers 8 erhalten wird. Außerdem führt synchron mit dem Synchronisationssignal CH von dem Transmitter 7 eine Interpolationsschaltung 5 in gleicher Weise ein Interpolation bezüglich des Signals von dem Positionsdetektionssensor hoher Auflösung 2 durch, um so einen Winkel θ1, der in 8 Bits ausgedrückt wird, auszugeben.
Im Allgemeinen wird der Winkel θ1 hoher Auflösung in Digitalstellen zu einer Zählerschaltung (nicht dargestellt) angepasst, wird dann mit einer hohen Empfindlichkeit abgetastet, um in einen Positionsdetektionswert umgewandelt zu werden, der einen Einfachrotationsabsolutwert darstellt, und wird dann an eine Steuervorrichtung übertragen. Der Absolutwertdetektionswinkel θ2 wird verwendet, um einen anfänglichen Wert der Zählerschaltung zur Zeit des Energieeinschaltens zu erzeugen. Während normalem Betrieb wird dieser Winkel θ2 mit einer niedrigen Empfindlichkeit zur Verwendung in der Abnormalitätsdetektion abgetastet.
Als nächstes wird ein Abnormalitätsdetektionsverfahren erklärt. Eine Relativfehlerberechnungsschaltung 6 berechnet einen relativen Fehler E aus den Winkeln θ1 und θ2 unter Verwendung der folgenden Formeln 1 und 2. $X = (θ 2 \cdot 4 - θ 1) / 2^{8}$
$E = | X - INT (X) - 0,5 |$
Hier bezeichnet INT() eine Funktion, die eine maximale ganze Zahl, welche nicht den Zahlenwert innerhalb der Klammern überschreitet, ausgibt. Zum Beispiel sind INT(1,9) = 1 und INT(-1,9) = -2 zutreffend. Eine Abnormalitätsbewertungseinheit 10 gibt ein Abnormalitätsdetektionssignal AF aus, wenn der relative Fehler E einen Abnormalitätsbewertungsreferenzwert überschreitet. Der Abnormalitätsbewertungsreferenzwert ist ein vorgegebener Wert und kann beispielsweise auf 0,3 oder ähnlich gesetzt werden.
Ein Absolutpositionsdetektor, der wie oben beschrieben eingerichtet ist, ist in einen Motor integriert und mit einer Kugelumlaufspindel einer Zugspindel einer Werkzeugmaschine über eine Kupplung gekoppelt. In den letzten Jahren wurden Werkzeugmaschinen in der Größe weiter reduziert, so dass die Spindelstromleitung einer Werkzeugmaschine oftmals in der Nähe des Zugspindelmotors angeordnet ist. Diese Spindelstromleitung ist dafür bekannt, elektromagnetische Wellen zu erzeugen aufgrund von großem Inverterschaltrauschen, das erzeugt wird, wenn regenerative Vorgänge zu Zeiten von Spindelverlangsamungen durchgeführt werden.
Als nächstes wird erläutert, wie dieses Rauschen Fehler bei einem Positionsdetektor erzeugt. In 3 zeigt die gestrichelte Linie den relativen Fehler E, wenn es kein Rauschen gibt. Da das oben beschriebene Rauschen im Allgemeinen mit Unterbrechungen bei einer hohen Frequenz auftritt, wie in 3 gezeigt, wird bei einem Überlappen des Rauschens mit den Zeitpunkten des Abtastens der Sensorsignale des Positionsdetektors (d.h. die Zeiten, die durch die vertikalen Linien in dem Graphen, der den relativen Fehler E zeigt, dargestellt sind) der Fehler vergrößert, so dass er eine zufällige Wellenform bildet, wie durch die durchgezogenen Linien dargestellt.
Wenn elektromagnetische Wellen die Koordinatenwandler innerhalb des Absolutpositionsdetektors stören, der in dem Zugspindelmotor integriert ist, werden die Positionsdetektionswerte instabil und Fehler werden erzeugt. Als ein Ergebnis kann der Wert des relativen Fehlers E den Abnormalitätsbewertungsreferenzwert überschreiten, so dass das Abnormalitätsdetektionssignal AF ausgegeben werden kann. Weil eine Abnormalität, die in dieser Weise erzeugt wird, nicht ein beabsichtigtes Ziel einer Abnormalitätsdetektion ist, sollte dies eigentlich ignoriert werden. Bei herkömmlichen Vorrichtungen wurde jedoch, weil es unmöglich war, zu unterscheiden, ob der relative Fehler E den Referenzwert aufgrund des Schaltrauschens oder aufgrund einer tatsächlichen Abnormalität überschritt, ein Alarm in jedem Fall ausgegeben.
Wie in 3 dargestellt, ist außerdem die Periode zum Detektieren des relativen Fehlers E im Allgemeinen länger als die Schaltperiode des Inverters und kann unerwünschter Weise einem ganzzahligen Vielfachen der Schaltperiode entsprechen. Das Schaltrauschen könnte daher synchron mit den Momenten der Detektion des relativen Fehlers auftreten, was in einem konstanten Auftreten des Einflusses des Rauschens resultiert. In solchen Fällen wird die Wahrscheinlichkeit, dass der relative Fehler den Abnormalitätsbewertungsreferenzwert überschreitet, hoch.
Obwohl es möglich sein mag, die obigen Probleme zu lösen, indem der Absolutpositionsdetektor so gestaltet und zusammengebaut wird, dass die Genauigkeit des jeweiligen Koordinatenwandlers verbessert ist und der relative Fehler reduziert wird, wird in diesem Fall das Problem eines Anstiegs in den Herstellungskosten des Absolutpositionsdetektors unvermeidbar.
Aus der JP 2003-35566 A ist ein Absolutpositionsdetektor bekannt, der als Korrekturfunktion für die Ermittlung eines Positionsfehlers eine Differenz zwischen einem von dem Absolutpositionsdetektor gemessenen Wert θ2 (Ist-Wert) und einem Wert θ1 (Soll-Wert) eines Sensors mit höherer Auflösung einsetzt. Dieser bekannte Absolutpositionsdetektor hat den Nachteil, dass ein Rauschen bei der Korrektur von Positionswerten nicht berücksichtigt wird, so dass rauschinduzierte zufällige Fehler unberücksichtigt bleiben.
Aus der DE 10 2008 014 411 A1 ist ein Verfahren zur Signalverarbeitung eines optischen Codierers bekannt, wobei das Verfahren darauf ausgerichtet ist, ein sinusförmiges Messsignal anhand eines regelmäßigen Taktsignales in binäre Signale umzuwandeln. Hierbei wird eine einzige gleichmäßige Taktrate des Taktsignals zur regelmäßigen Abtastung und Binarisierung eines Messsignals genutzt, ohne dass hierbei rauschinduzierte Fehler berücksichtigt werden.
Aus der EP 1 790 951 B1 ist eine Signalverarbeitungsschaltung eines Codierers zum Berechnen von Positionsdaten aus Signalen zweier Detektoren bekannt. Diese Schaltung ist so ausgelegt, dass im Falle der Ausgabe eines abnormalen Wertes ein Alarmsignal abgegeben werden kann.
Andere Positionsmesssysteme mit Korrekturschaltungen zu Positionsfehlern sind zum Beispiel aus US 5 332 955 A , DE 103 49 327 A1 oder JP H07-209420 A bekannt.
Angesichts der obigen Situation ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, einen Absolutpositionsdetektor bereitzustellen, der dazu eingerichtet ist, Abnormalitäten mit einer höheren Genauigkeit zu detektieren.
KURZFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Absolutpositionsdetektor vorgesehen, bei dem eine Ausgabe eines Winkels θ2 von einem Absolutpositionsdetektionssensor und einer Ausgabe eines Winkels θ1 von einem Positionsdetektionssensor hoher Auflösung, der eine höhere Auflösung verglichen mit dem Absolutpositionsdetektionssensor hat, kombiniert werden, um einen Absolutwert hoher Auflösung zu erhalten, der die Auflösung des Positionsdetektionssensors hoher Auflösung aufweist. Der Absolutpositionsdetektor bietet eine Funktion des Detektierens einer Abnormalität, basierend auf einer Größe eines relativen Fehlers E zwischen den zwei Winkelausgaben θ1 und θ2 als abnormalen relativen Fehler. Der Absolutpositionsdetektor weist auf: Eine Relativfehlerberechnungsschaltung, die zu Zeiten, die durch ein Taktsignal angegeben werden, den relativen Fehler E zwischen der Ausgabe des Winkels θ2 von dem Absolutpositionsdetektionssensor und der Ausgabe des Winkels θ1 von dem Positionsdetektionssensor hoher Auflösung berechnet; eine Abnormalitätsbewertungseinheit, die bewertet, ob der relative Fehler E einen vorgegebenen Abnormalitätsbewertungswert überschreitet oder nicht, und die ein Abnormalitätsdetektionssignal ausgibt, das auf logisch HOCH gesetzt ist, wenn der relative Fehler E den vorgegebenen Abnormalitätsbewertungswert als überschreitend bewertet ist, und die ein Abnormalitätsbewertungssignal logisch NIEDRIG in anderen Fällen ausgibt; eine Taktschalteinheit zum Ausgeben des Taktsignals, die als das Taktsignal einen Takt hoher Rate schaltet und ausgibt, der eine Periode hat, die kürzer ist als eine Periode eines Rauschens, wenn das Abnormalitätsdetektionssignal logisch HOCH ist, und die einen Takt niedriger Rate schaltet und ausgibt, wenn das Abnormalitätsdetektionssignal logisch NIEDRIG ist; und einen Zähler, der basierend auf dem Taktsignal eine Zeitdauer misst, für welche das Abnormalitätsdetektionssignal auf logisch HOCH bleibt, und der einen Alarm ausgibt, wenn die Zeitdauer die Periode des Rauschens überschreitet.
Gemäß dem Absolutpositionsdetektor der vorliegenden Erfindung werden, wenn der relative Fehler E den Abnormalitätsbewertungsreferenzwert überschreitet, die Positions- beziehungsweise Winkeldetektion und die Berechnung des relativen Fehlers mit Perioden ausgeführt, die kürzer als die Perioden des Rauschens sind, und eine Abnormalität wird nur bestimmt, wenn ein abnormaler Zustand für länger als die Periode des Rauschens anhält. Mit dieser Anordnung wird, weil die Positionsbestimmung und die Abnormalitätsbewertung zu Zeitpunkten, bei welchen es kein Rauschen gibt, durchgeführt werden, die Bedingung, die auf die Zeitdauer des abnormalen Zustands bezogen ist, nicht erfüllt, so dass das Rauschen nicht ein Bestimmen einer Abnormalität verursacht. Weil die Zeitdauer eines regenerativen Vorgangs kurz ist, kann außerdem die beabsichtigte Abnormalitätsdetektion ebenfalls erfüllt werden. Weil das Taktsignal auf den Takt hoher Rate nur geschaltet wird, wenn der relative Fehler E den Abnormalitätsbewertungsreferenzwert überschreitet, wird zudem der Energieverbrauch für die Abnormalitätsdetektion minimiert.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Absolutpositionsdetektors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein beispielhaftes Zeitdiagramm einer Abnormalitätsdetektion für einen Fall, bei dem keine Abnormalität erzeugt wird.
3 ist ein beispielhaftes Zeitdiagramm einer Abnormalitätsdetektion für einen Fall, bei dem eine Abnormalität erzeugt wird.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines herkömmlichen Absolutpositionsdetektors zeigt.
5 ist ein beispielhaftes Zeitdiagramm einer Abnormalitätsdetektion bei einer herkömmlichen Vorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführung eines Absolutpositionsdetektors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der 1 sind die Funktionen der Elemente 1 bis 10 identisch zu denen der Elemente 1 bis 10 bei dem herkömmlichen Absolutpositionsdetektor, der in 4 dargestellt ist. Weiterhin sind die 2 und 3 Zeitdiagramme einer Abnormalitätsdetektion, die in dem Detektor der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
Wenn das Abnormalitätsdetektionssignal AF auf HOCH (hohes Niveau) gesetzt wird, gibt eine Taktschalteinheit 11 einen Takt hoher Rate CH aus, der eine Zeitperiode hat, die kürzer als die Schaltzeitperiode des Inverters ist, welcher den Motor steuert. Wenn andererseits das Abnormalitätsdetektionssignal AF auf NIEDRIG (niedriges Niveau) gesetzt wird, gibt die Taktschalteinheit 11 einen Takt niedriger Rate CL aus. Ein Zähler 12 zählt das Signal C1 während der Zeit, wenn das Abnormalitätsdetektionssignal AF HOCH ist, um dadurch die Zeitdauer zu messen, für welche das Abnormalitätsdetektionssignal AF auf HOCH bleibt. Der Zähler 12 gibt ein Alarmsignal AO aus, wenn die Dauer des Abnormalitätsdetektionssignals AF die Schaltperiode überschreitet.
Unter Bezugnahme auf 2 wird nun ein Ablauf einer Abnormalitätsdetektion für einen Fall erklärt, in welchem der Wert des relativen Fehlers E normal ist und ein Rauschen überlagert. Die gestrichelte Linie in 2 zeigt den relativen Fehler E, wenn es kein Rauschen gibt. Wenn das Abnormalitätsdetektionssignal AF NIEDRIG ist, wird der Takt niedriger Rate CL als Signal C1 ausgegeben. Die Relativfehlerberechnungsschaltung 6 tastet Sensorsignale bei der steigenden Flanke dieses Signals C1 ab und berechnet den relativen Fehler E. Wenn das Rauschen mit der steigenden Flanke des Signals C1 synchronisiert ist, würde hier der relative Fehler E von der gestrichelten Linie (d.h. dem tatsächlichen Wert des relativen Fehlers E) und die Höhe des Rauschens verschoben sein. Bei der ersten steigenden Flanke des Signals C1 in 2 verbleibt der relative Fehler E unterhalb des Abnormalitätsbewertungsreferenzwertes von 0,3, so dass das Abnormalitätsbewertungssignal AF auf NIEDRIG bleibt. Bei der zweiten steigenden Flanke des Signals C1, wobei das Rauschen überlagert, überschreitet der relative Fehler E 0,3. An dieser Stelle wird das Abnormalitätsdetektionssignal AF HOCH. Wenn das Abnormalitätsdetektionssignal AF auf HOCH geschaltet wird, wird das Signal C1 auf den Takt hoher Rate CH geschaltet, der eine Periode hat, die kürzer als die Schaltperiode ist. Wenn das Abnormalitätsdetektionssignal AF HOCH ist, zählt außerdem der Zähler 12 bei der zweiten fallenden Flanke des Signals C1 hoch. Als ein Ergebnis wird der interne Zählerwert von „0“ auf „1“ geändert.
Als nächstes tritt die dritte steigende Flanke des Signals C1 in einer Periode auf, die kürzer als die Schaltperiode ist. Demgemäß ist kein Rauschen bei der dritten steigenden Flanke des Signals C1 vorhanden, so dass der Wert des relativen Fehlers E an diesem Punkt gleich dem Niveau der gestrichelten Linie (d.h. dem tatsächlichen Wert des relativen Fehlers E) ist und daher unterhalb des Abnormalitätsbewertungsreferenzwertes von 0,3 ist. Deshalb wird das Abnormalitätsdetektionssignal AF NIEDRIG und das Signal C1 wird auf den Takt niedriger Rate CL geschaltet. Weil das Abnormalitätsdetektionssignal AF NIEDRIG ist, löscht der Zähler 12 seine Zählung bei der dritten fallenden Flanke von C1, so dass der interne Zählerwert „0“ wird.
Unter Bezugnahme auf 3 wird nun ein Ablauf einer Abnormalitätsdetektion für einen Fall erklärt, in dem der Wert des relativen Fehlers E abnormal ist und ein Rauschen überlagert. Die gestrichelte Linie in 3 zeigt den relativen Fehler E, wenn kein Rauschen vorhanden ist.
Weil die Vorgänge an der ersten und der zweiten steigenden Flanke des Signals C1 die gleichen sind wie die bei 2, werden Erklärungen hiervon nicht wiederholt. Bei der dritten steigenden Flanke des Signals C1 gleicht, weil kein Rauschen vorhanden ist, der Wert des relativen Fehlers E an diesem Punkt dem Niveau der gestrichelten Linie (d.h. dem tatsächlichen Wert des relativen Fehlers E). Da der tatsächliche relative Fehler E bei diesem Beispiel oberhalb des Abnormalitätsbewertungsreferenzwertes von 0,3 ist, ist der abgetastete relative Fehler E ebenfalls oberhalb des Abnormalitätsbewertungsreferenzwertes von 0,3. Als ein Ergebnis wird das Abnormalitätsdetektionssignal AF auf HOCH beibehalten und auch der Takt hoher Rate CH wird als Signal C1 beibehalten. Weil das Abnormalitätsdetektionssignal AF HOCH ist, zählt der Zähler 12 bei der dritten fallenden Flanke des Signals C1 hoch, so dass der interne Zählerwert von „1“ zu „2“ geändert wird. Wenn dieser Zählerwert „2“ wird, setzt der Zähler 12 das Alarmsignal AO auf HOCH.
Nur wenn der relative Fehler E den Abnormalitätsbewertungsreferenzwert überschreitet, wird in dieser Weise die Abtastungsperiode des relativen Fehlers E auf eine Periode geändert, die nicht einen Einfluss von dem Rauschen erhält. Durch Überprüfen des Werts des relativen Fehlers E nach dem Ändern kann die Abnormalitätsdetektion ohne durch das Rauschen beeinflusst zu werden durchgeführt werden.
Während sich die obige Beschreibung auf einen Beispielfall bezieht, bei welchem die Quelle, die das Rauschen erzeugt, die Spindelantriebslinie ist, kann die vorliegende Erfindung ähnliche Effekte in Bezug auf anderes Rauschen erreichen, wie zum Beispiel das Rauschen, das zur Zeit der Entladung in einer elektrischen Entladungsmaschine erzeugt wird. Während sich außerdem die obige Beschreibung auf einen Beispielfall bezieht, bei dem die Koordinatenwandler als die Positionsdetektionssensoren fungieren, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von Koordinatenwandlern beschränkt und ähnliche Effekte können auch durch Verwendung anderer Sensoren, wie zum Beispiel optischen Encodern, erreicht werden.

Claims

Absolutpositionsdetektor, bei dem eine Ausgabe eines Winkels θ2 von einem Absolutpositionsdetektionssensor (3) und eine Ausgabe eines Winkels θ1 von einem Positionsdetektionssensor (2) hoher Auflösung, der eine höhere Auflösung verglichen mit dem Absolutpositionsdetektionssensor (3) hat, zum Erhalten einer Absolutposition hoher Auflösung kombiniert werden, welche die Auflösung des Positionsdetektionssensors (2) hoher Auflösung hat, wobei der Absolutpositionsdetektor eine Funktion aufweist, eine Abnormalität basierend auf einer Größe eines relativen Fehlers E zwischen den zwei Winkelausgaben θ1 und θ2, als abnormalen relativen Fehler E, zu detektieren, wobei der Absolutpositionsdetektor aufweist: eine Relativfehlerberechnungsschaltung (6), die zu Zeiten, die durch ein Taktsignal (C1) angegeben werden, den relativen Fehler E zwischen der Ausgabe des Winkels θ2 von dem Absolutpositionsdetektionssensor (3) und der Ausgabe des Winkels θ1 von dem Positionsdetektionssensor (2) hoher Auflösung berechnet; eine Abnormalitätsbewertungseinheit (10), die bewertet, ob der relative Fehler E einen vorgegebenen Abnormalitätsbewertungswert überschreitet oder nicht, und die ein Abnormalitätsdetektionssignal (AF) ausgibt, das auf logisch HOCH gesetzt ist, wenn der relative Fehler E als den vorgegebenen Abnormalitätsbewertungswert überschreitend bewertet ist, und die ein Abnormalitätsbewertungssignal (AF) logisch NIEDRIG in anderen Fällen ausgibt; eine Taktschalteinheit (11) zum Ausgeben des Taktsignals (C1), die als das Taktsignal einen Takt hoher Rate schaltet und ausgibt, der eine kürzere Periode als eine Periode eines Rauschens hat, wenn das Abnormalitätsdetektionssignal (AF) logisch HOCH ist, und die einen Takt (C1) niedriger Rate schaltet und ausgibt, wenn das Abnormalitätsdetektionssignal (AF) logisch NIEDRIG ist; und einen Zähler (12), der basierend auf dem Taktsignal (C1) eine Zeitdauer misst, in welcher das Abnormalitätsdetektionssignal (AF) auf logisch HOCH beibehalten wird, und der einen Alarm (A0) ausgibt, wenn die Zeitdauer die Periode des Rauschens überschreitet.