JP2014153294A5

JP2014153294A5 -

Info

Publication number: JP2014153294A5
Application number: JP2013025215A
Authority: JP
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2016-03-10

Description

また、この２ｍｍ又は２度の周期で変動する内挿誤差が大きくなり過ぎるのを避けるため、第１及び第１の一次側コイル（第１及び第２のスライダコイル又は第１及び第２のステータコイル）３，４のコイルピッチは２ｍｍ又は２度とはせずに、これよりも少し小さな値とすることがある。例えば、第１及び第２の一次側コイル（第１及び第２のスライダコイル又は第１及び第２のステータコイル）３，４の１つのセクタの寸法ｓを２／３ｍｍ（リニア形スケールの場合）又は１５／１６度（ロータリ形スケールの場合）とする。

この場合、２ｍｍ又は２度の周期で変動する内挿誤差だけでなく、二次側コイル（スケールコイル又はロータコイル）のコイルピッチｐが２ｍｍ又は２度であることに起因して、その１／Ｎ（Ｎは正の整数）の周期で変動する内挿誤差（例えば、その１／２である１ｍｍ又は１度の周期で変動する内挿誤差、その１／４である０．５ｍｍ又は０．５度の周期で変動する内挿誤差など）も生じる。
また、第１及び第２の一次側コイル（第１及び第２のスライダコイル又は第１及び第２のステータコイル）３，４のセクタ寸法ｓが２／３ｍｍ又は１５／１６度であることに起因して、２／３ｍｍ又は１５／１６度の周期で変動する内挿誤差も生じる。

上記課題を解決する第１発明の電磁誘導式位置検出器の検出位置補正方法は、
絶対位置を検出する電磁誘導式位置検出器を、移動体に取り付ける第１の手順と、
前記電磁誘導式位置検出器の検出位置が０位置となるように移動体コントローラにより、前記移動体を移動させて位置決めする第２の手順と、
移動体位置計算手段において位置計算に用いる移動時間を、０にリセットとする第３の手順と、
前記移動体コントローラにより前記移動体を一定速度で移動させ、前記電磁誘導式位置検出器の検出位置と、前記移動体位置計算手段において前記移動体の前記一定速度と前記移動体の移動時間とを乗算することによって算出する前記移動体の位置との差である検出位置誤差を演算し、この検出位置誤差と前記電磁誘導式位置検出器の検出位置とを一定間隔位置毎に取得する第４の手順と、
この取得した前記検出位置誤差と前記電磁誘導式位置検出器の検出位置のデータを、ＦＦＴ解析する第５の手順と、
前記ＦＦＴ解析の結果から、前記電磁誘導式位置検出器の誤差変動の固有周期に対応した誤差を抽出し、前記固有周期と前記固有周期に対応した誤差のデータを記憶手段に記憶する第６の手順と、
前記記憶手段から、前記固有周期と前記固有周期に対応した誤差のデータを読み込む第７の手順と、
前記記憶手段から読み込んだ前記固有周期と前記固有周期に対応した誤差のデータを、逆ＦＦＴ解析することにより、前記電磁誘導式位置検出器の検出位置に応じた誤差補正量を求める第８の手順と、
前記電磁誘導式位置検出器の検出位置を、前記誤差補正量に基づいて補正する第９の手順と
を有することを特徴とする。

第１発明の電磁誘導式位置検出器の検出位置補正方法によれば、上記の第１の手順〜第９の手順を有することを特徴としていることから、電磁誘導式位置検出器に固有の誤差のを補正するため、補正によって電磁誘導式位置検出器自体の位置検出精度に悪影響を及ぼすことがなく、電磁誘導式位置検出器自体の位置検出精度を向上させることができる。
また、コイルピッチ周期の誤差だけでなく、その１／Ｎ周期の誤差、セクタ寸法周期の誤差、コイル間隔周期の誤差、その１／Ｎ周期の誤差も補正することができる。
また、ＦＦＴ解析の結果から、電磁誘導式位置検出器の誤差変動の固有周期に対応した誤差を抽出し、前記固有周期と前記固有周期に対応した誤差のデータを記憶手段に記憶するため、取得した検出位置誤差と電磁誘導式位置検出器の検出位置のデータ全てを記憶する場合に比べて、記憶手段の記憶容量を小さくすることができる。
更には、マスター位置検出器を用いる必要がないため、補正作業の手間やコストを低減することができる。

本発明の参考例に係る電磁誘導式位置検出器の検出位置補正方法の関するブロック図である。本発明の参考例に係る電磁誘導式位置検出器の検出位置補正方法の関するブロック図である。補正前の検出位置データ（検出角度と誤差の関係）を示すグラフである。補正前の検出位置データ（検出角度と誤差の関係）をＦＦＴ解析した結果を示すグラフである。補正後の検出位置データ（検出角度と誤差の関係）を示すグラフである。補正後の検出位置データ（検出角度と誤差の関係）をＦＦＴ解析した結果を示すグラフである。本発明の実施の形態例に係る電磁誘導式位置検出器の検出位置補正方法の関するブロック図である。（ａ）は電磁誘導式位置検出器（リニア形スケール又はロータリ形スケール）の一次側部材（スライダ又はステータ）と二次側部材（スケール又はロータ）とを互いに平行に向かい合わせになるように配置した状態を示す斜視図、（ｂ）は前記一次側部材（スライダ又はステータ）と前記二次側部材（スケール又はロータ）とを並べて示す図、（ｃ）は前記一次側部材（スライダ又はステータ）と前記二次側部材（スケール又はロータ）との電磁結合度を示す図である。

以下、本発明の実施の形態例及び参考例を図面に基づいて詳細に説明する。

＜参考例＞
図１〜図６に基づき、本発明の参考例に係る電磁誘導式位置検出器の検出位置補正方法について説明する。

図２に示すように、検出部２２ＡのＲＯＭ２２ｈ又は位置検出コントローラ２２ＢのＲＯＭ２２ｇに補正データを記憶した電磁誘導式位置検出器２２を用いて移動体３１の位置検出を行う場合、当該電磁誘導式位置検出器２２を当該移動体３１に取り付ける。
移動体３１は、工作機械のＸＹテーブルなどのような直線的に移動する移動体、又は、工作機械の回転テーブルなどのような回転する移動体（回転体）である。
移動体３１には検出部２２Ａを取り付ける。電磁誘導式位置検出器２２がリニア形スケールである場合には、直線的に移動する移動体３１にスライダ（可動部）を取り付ける。電磁誘導式位置検出器２２がロータリ形スケールである場合には、回転体である移動体３１にロータ（可動部）を取り付ける。
なお、本参考例では電磁誘導式位置検出器２２を利用する移動体３１や移動体コントローラ３２と、電磁誘導式位置検出器２２の補正データを取得するための移動体２１や移動体コントローラ２４とは異なるものであるとしているが、これに限定するものでなく、これらは同じものであってもよい。

以上のように、本参考例に係る電磁誘導式位置検出器の検出位置補正方法によれば、上記の第１の手順〜第９の手順を有することを特徴としていることから、電磁誘導式位置検出器２２に固有の誤差のを補正するため、補正によって電磁誘導式位置検出器２２自体の位置検出精度に悪影響を及ぼすことがなく、電磁誘導式位置検出器２２自体の位置検出精度を向上させることができる。
また、コイルピッチ周期の誤差だけでなく、その１／Ｎ周期の誤差、セクタ寸法周期の誤差、コイル間隔周期の誤差、その１／Ｎ周期の誤差も補正することができる。
また、ＦＦＴ解析の結果から、電磁誘導式位置検出器２２の誤差変動の固有周期に対応した誤差を抽出し、前記固有周期と前記固有周期に対応した誤差のデータを記憶手段（ＲＯＭ２２ｈ又はＲＯＭ２２ｇ）に記憶するため、取得した検出位置誤差と電磁誘導式位置検出器の検出位置のデータ全てを記憶する場合に比べて、記憶手段（ＲＯＭ２２ｈ又はＲＯＭ２２ｇ）の記憶容量を小さくすることができる。

＜実施の形態例＞
図７に基づき、本発明の実施の形態例に係る電磁誘導式位置検出器の検出位置補正方法について説明する。
上記参考例ではマスター位置検出器を用いたが、本実施の形態例ではマスター位置検出器は用いず、移動体の移動速度（一定速度）と移動時間とから移動体の位置を算出する。

サンプリングデータ取得部４２ｅでは、誤差演算部４２ｂから、スイッチ部４２ｄを介して一定間隔位置毎（０．１ｍｍ毎又は０．１度毎）に検出位置誤差（検出距離誤差又は検出角度誤差）を取得（サンプリング）し、且つ、位置検出部４２ａから、一定間隔位置毎（０．１ｍｍ毎又は０．１度毎）に電磁誘導式位置検出器４２の検出位置（検出距離又は検出角度）を取得（サンプリング）する。このサンプリングデータ取得部４２ｅで取得した検出位置（検出距離又は検出角度）と検出位置誤差（検出距離誤差又は検出角度誤差）の関係は、上記参考例の場合（図３）と同様である。

次の第５の手順では、サンプリングデータ取得部４２ｅで取得した検出位置誤差と検出位置のデータを、ＦＦＴ解析部４２ｆにおいてＦＦＴ解析する。このＦＦＴ解析の結果も、上記参考例の場合（図４）と同様である。

次に、電磁誘導式位置検出器４２の検出位置Ｘ（ｍ）を補正するまでの手順を実施することになるが、この手順については上記参考例における第７の手順〜第９の手順と同様であるため、ここでの説明は省略する。
なお、本実施の形態例でも電磁誘導式位置検出器４２を利用する移動体や位置検出コントローラと、電磁誘導式位置検出器４２の補正データを取得するための移動体４１や移動体コントローラ４３とは異なるものであるとしているが、これに限定するものでなく、これらは同じものであってもよい。

以上のように、本実施の形態例に係る電磁誘導式位置検出器の検出位置補正方法によれば、上記の第１の手順〜第９の手順（第７の手順〜第９の手順は上記参考例と同様）を有することを特徴としていることから、電磁誘導式位置検出器４２に固有の誤差のを補正するため、補正によって電磁誘導式位置検出器４２自体の位置検出精度に悪影響を及ぼすことがなく、電磁誘導式位置検出器４２自体の位置検出精度を向上させることができる。
また、コイルピッチ周期の誤差だけでなく、その１／Ｎ周期の誤差、セクタ寸法周期の誤差、コイル間隔周期の誤差、その１／Ｎ周期の誤差も補正することができる。
また、ＦＦＴ解析の結果から、電磁誘導式位置検出器４２の誤差変動の固有周期に対応した誤差を抽出し、前記固有周期と前記固有周期に対応した誤差のデータを記憶手段（ＲＯＭ４２ｉ又はＲＯＭ４２ｈ）に記憶するため、取得した検出位置誤差と電磁誘導式位置検出器の検出位置のデータ全てを記憶する場合に比べて、記憶手段（ＲＯＭ４２ｉ又はＲＯＭ４２ｈ）の記憶容量を小さくすることができる。
更には、マスター位置検出器を用いる必要がないため、補正作業の手間やコストを低減することができる。

Claims

絶対位置を検出する電磁誘導式位置検出器を、移動体に取り付ける第１の手順と、
前記電磁誘導式位置検出器の検出位置が０位置となるように移動体コントローラにより、前記移動体を移動させて位置決めする第２の手順と、
移動体位置計算手段において位置計算に用いる移動時間を、０にリセットとする第３の手順と、
前記移動体コントローラにより前記移動体を一定速度で移動させ、前記電磁誘導式位置検出器の検出位置と、前記移動体位置計算手段において前記移動体の前記一定速度と前記移動体の移動時間とを乗算することによって算出する前記移動体の位置との差である検出位置誤差を演算し、この検出位置誤差と前記電磁誘導式位置検出器の検出位置とを一定間隔位置毎に取得する第４の手順と、
この取得した前記検出位置誤差と前記電磁誘導式位置検出器の検出位置のデータを、ＦＦＴ解析する第５の手順と、
前記ＦＦＴ解析の結果から、前記電磁誘導式位置検出器の誤差変動の固有周期に対応した誤差を抽出し、前記固有周期と前記固有周期に対応した誤差のデータを記憶手段に記憶する第６の手順と、
前記記憶手段から、前記固有周期と前記固有周期に対応した誤差のデータを読み込む第７の手順と、
前記記憶手段から読み込んだ前記固有周期と前記固有周期に対応した誤差のデータを、逆ＦＦＴ解析することにより、前記電磁誘導式位置検出器の検出位置に応じた誤差補正量を求める第８の手順と、
前記電磁誘導式位置検出器の検出位置を、前記誤差補正量に基づいて補正する第９の手順と
を有することを特徴とする電磁誘導式位置検出器の検出位置補正方法。