JP2760872B2 - 回転位置検出装置 - Google Patents
回転位置検出装置Info
- Publication number
- JP2760872B2 JP2760872B2 JP2478190A JP2478190A JP2760872B2 JP 2760872 B2 JP2760872 B2 JP 2760872B2 JP 2478190 A JP2478190 A JP 2478190A JP 2478190 A JP2478190 A JP 2478190A JP 2760872 B2 JP2760872 B2 JP 2760872B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation
- value
- output shaft
- position signal
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば産業用ロボットやNC装置等に設けら
れる回転位置検出装置に関するものである。
れる回転位置検出装置に関するものである。
この種の回転位置検出装置は、可逆回転可能な回転型
の例えばレゾルバ等の位置検出器を有して構成されてい
る。
の例えばレゾルバ等の位置検出器を有して構成されてい
る。
上記のような位置検出器１（第４図参照）は、例えば
ロボットのアーム２を駆動するべく減速機３を介して接
続されたモータ４の軸に直結されている。
ロボットのアーム２を駆動するべく減速機３を介して接
続されたモータ４の軸に直結されている。
上記位置検出器１は、その出力軸の回転角度に応じた
値で例えば１回転に付き212のデータ（第５図参照）の
位置信号が出力され、その位置信号の値に基づいて上記
アーム２の位置検出が行われる。
値で例えば１回転に付き212のデータ（第５図参照）の
位置信号が出力され、その位置信号の値に基づいて上記
アーム２の位置検出が行われる。
そして、この種の位置検出装置では、上記位置信号が
所定時間毎にサンプリングされ、この位置信号の値の増
減状態に応じて上記位置検出器１の出力軸の回転方向及
び回転数が検出される。
所定時間毎にサンプリングされ、この位置信号の値の増
減状態に応じて上記位置検出器１の出力軸の回転方向及
び回転数が検出される。
即ち、上記位置検出器１から出力される位置信号の今
回の値をRn,上記位置検出器１から出力される位置信号
の前回の値をRn-1,上記モータ４が最高回転数で回転し
た時の位置信号の変化量をサンプリング周期当たりに換
算した値をａとした場合 Rn＜Rn-1−ａ の時には上記位置検出器１の出力軸は正方向へ１回転し
たとして（第６図（ａ）参照）、上位カウンタの値N
c（位置検出器１の出力軸の回転数）に１が加算され
る。
回の値をRn,上記位置検出器１から出力される位置信号
の前回の値をRn-1,上記モータ４が最高回転数で回転し
た時の位置信号の変化量をサンプリング周期当たりに換
算した値をａとした場合 Rn＜Rn-1−ａ の時には上記位置検出器１の出力軸は正方向へ１回転し
たとして（第６図（ａ）参照）、上位カウンタの値N
c（位置検出器１の出力軸の回転数）に１が加算され
る。
他方、Rn＞Rn-1＋ａ の時には上記位置検出器１の出力軸は逆方向へ１回転し
たとして（第６図（ｂ）参照）、上記上位カウンタの値
Ncから１が減算される。
たとして（第６図（ｂ）参照）、上記上位カウンタの値
Ncから１が減算される。
ところが、上記従来の回転位置検出装置においては、
CPUにおけるデータ処理速度の関係で、位置検出器１か
らの位置信号に対するサンプリング周期の間隔時間が比
較的長い。
CPUにおけるデータ処理速度の関係で、位置検出器１か
らの位置信号に対するサンプリング周期の間隔時間が比
較的長い。
その為、例えばノイズ等の影響によりサンプリングさ
れた上記位置信号の値が変化した場合、上記カウンタの
値Ncに対する１の加減算処理が誤った結果となり、上記
位置検出器１の出力軸の回転数（Ｒ…絶対値データ）を
正確に表すことができなくなる。
れた上記位置信号の値が変化した場合、上記カウンタの
値Ncに対する１の加減算処理が誤った結果となり、上記
位置検出器１の出力軸の回転数（Ｒ…絶対値データ）を
正確に表すことができなくなる。
その結果、上記従来の回転位置検出装置においては、
上記アーム２の位置検出を正確に検出することができな
くなる。
上記アーム２の位置検出を正確に検出することができな
くなる。
そこで、本発明の目的とするところは、ノイズ等の影
響による誤データを極力排除し、極めて精度の高い位置
検出を行いうる機能を備えた回転位置検出装置を提供す
ることである。
響による誤データを極力排除し、極めて精度の高い位置
検出を行いうる機能を備えた回転位置検出装置を提供す
ることである。
上記目的を達成するために、本発明が採用する主たる
手段は、その要旨とするところが、可逆回転可能な多回
転型の位置検出器の出力軸の回転角度に応じた値で出力
される位置信号を所定時間毎にサンプリングし、この位
置信号の値の増減状態に応じて上記出力軸の回転方向を
判別するようにした回転位置検出装置において、 サンプリングされた上記位置信号を読み込む読込手段
と、上記読込手段により読み込まれた複数の上記位置信
号のデータに基づいて上記出力軸の加減速度合を算出す
る算出手段と、上記算出手段により算出された上記加減
速度合に基づいて最新の読込データに相当する位置信号
が正常な値か否かを判断する判断手段とを具備してなる
点に係る回転位置検出装置である。
手段は、その要旨とするところが、可逆回転可能な多回
転型の位置検出器の出力軸の回転角度に応じた値で出力
される位置信号を所定時間毎にサンプリングし、この位
置信号の値の増減状態に応じて上記出力軸の回転方向を
判別するようにした回転位置検出装置において、 サンプリングされた上記位置信号を読み込む読込手段
と、上記読込手段により読み込まれた複数の上記位置信
号のデータに基づいて上記出力軸の加減速度合を算出す
る算出手段と、上記算出手段により算出された上記加減
速度合に基づいて最新の読込データに相当する位置信号
が正常な値か否かを判断する判断手段とを具備してなる
点に係る回転位置検出装置である。
〔作用〕 本発明に係る回転位置検出装置においては、サンプリ
ングされた位置検出器からの位置信号が読込手段により
読み込まれると、複数の上記位置信号のデータに基づい
て、上記位置検出器の出力軸の加減速度合が算出手段に
より算出される。
ングされた位置検出器からの位置信号が読込手段により
読み込まれると、複数の上記位置信号のデータに基づい
て、上記位置検出器の出力軸の加減速度合が算出手段に
より算出される。
そして、上記加減速度合に基づいて、最新の読込デー
タに相当する位置信号が正常な値か否かの判断が判断手
段により行われる。
タに相当する位置信号が正常な値か否かの判断が判断手
段により行われる。
即ち、前回以前の読込データに相当する位置信号の値
をも含めたデータから予測される上記出力軸の加減速度
合の範囲内に最新の読込データに相当する位置信号の値
が入っているか否かにより、上記最新の読込データに相
当する位置信号が正常値か否かの判断がなされる。
をも含めたデータから予測される上記出力軸の加減速度
合の範囲内に最新の読込データに相当する位置信号の値
が入っているか否かにより、上記最新の読込データに相
当する位置信号が正常値か否かの判断がなされる。
以下添付図面を参照して、本発明を具体化した実施例
につき説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施
例は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術
的範囲を限定する性格のものではない。
につき説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施
例は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術
的範囲を限定する性格のものではない。
ここに、第１図は本発明の一実施例に係る回転位置検
出装置の概略構成図、第２図は上記回転位置検出装置に
より位置検出を行う場合の処理手順を示すフローチャー
ト、第３図（ａ），（ｂ）は上記回転位置検出装置と従
来の回転位置検出装置の検出精度の比較説明図である。
出装置の概略構成図、第２図は上記回転位置検出装置に
より位置検出を行う場合の処理手順を示すフローチャー
ト、第３図（ａ），（ｂ）は上記回転位置検出装置と従
来の回転位置検出装置の検出精度の比較説明図である。
この実施例に係る回転位置検出装置は、第１図に示す
如く、ロボットのアーム２を駆動するべく減速機３を介
して接続されたモータ４に直結された位置検出器１と、
上記位置検出器１からの位置データを処理する制御ユニ
ット５とを有して構成されている。
如く、ロボットのアーム２を駆動するべく減速機３を介
して接続されたモータ４に直結された位置検出器１と、
上記位置検出器１からの位置データを処理する制御ユニ
ット５とを有して構成されている。
上記位置検出器１は、可逆回転可能な回転型の例えば
レゾルバ等が用いられ、この位置検出器１の出力軸が１
回転するについて例えば212のデータが出力される（第
５図参照）。
レゾルバ等が用いられ、この位置検出器１の出力軸が１
回転するについて例えば212のデータが出力される（第
５図参照）。
上記制御ユニット５は、CPU6,上記位置検出器１から
の位置信号のデータ等を記憶するメモリ（RAM）7,当該
回転位置検出装置の処理プログラムを記憶するメモリ
（ROM）８等を有して構成されている。
の位置信号のデータ等を記憶するメモリ（RAM）7,当該
回転位置検出装置の処理プログラムを記憶するメモリ
（ROM）８等を有して構成されている。
そして、上記制御ユニット５により、上記位置検出器
１の出力軸の回転角度に応じた値で出力される位置信号
が所定時間毎にサンプリングされ、この位置信号の値の
増減状態に応じて上記出力軸の回転方向が判別されると
共に、上記出力軸の回転位置が検出され、上記アーム２
の位置検出が行われる。
１の出力軸の回転角度に応じた値で出力される位置信号
が所定時間毎にサンプリングされ、この位置信号の値の
増減状態に応じて上記出力軸の回転方向が判別されると
共に、上記出力軸の回転位置が検出され、上記アーム２
の位置検出が行われる。
引き続き、第２図に基づいて、上記回転位置検出装置
により位置検出を行う場合の処理手順について説明す
る。
により位置検出を行う場合の処理手順について説明す
る。
尚、同図中、S1,S2,…は各動作ステップを示す。そし
て、この各動作ステップは、上記メモリ８に記憶された
処理プログラムにより具現化される。
て、この各動作ステップは、上記メモリ８に記憶された
処理プログラムにより具現化される。
まず、S1において、サンプリングされた上記位置検出
器１から出力される位置信号の今回（時刻ｎ）の値Rnが
読み込まれる（読込手段）。
器１から出力される位置信号の今回（時刻ｎ）の値Rnが
読み込まれる（読込手段）。
すると、S2において、上記S1により読み込まれた複数
の上記位置信号のデータに基づいて、上記位置検出器１
の出力軸の加減速度合が算出される（算出手段）。
の上記位置信号のデータに基づいて、上記位置検出器１
の出力軸の加減速度合が算出される（算出手段）。
即ち、上記今回の値Rn,上記位置検出器１から出力さ
れる位置信号の前回の値Rn-1,上記位置検出器１から出
力される位置信号の前前回の値Rn-2の３つのデータが使
用され、上記出力軸の加減速度合が算出される。
れる位置信号の前回の値Rn-1,上記位置検出器１から出
力される位置信号の前前回の値Rn-2の３つのデータが使
用され、上記出力軸の加減速度合が算出される。
上記S2において上記出力軸の加減速度合が算出される
と、S3において、上記Rnの値が |Rn−２×Rn-1＋Rn-2|＜ｂ の式を満たすか否かの判断がなされる。
と、S3において、上記Rnの値が |Rn−２×Rn-1＋Rn-2|＜ｂ の式を満たすか否かの判断がなされる。
ここで、上記ｂは、上記アーム２が正常に動作する時
の最高加速度の値に対して余裕をみた値（＋α）をサン
プリング周期当りの加速度量に換算した数値であって、
Rnの値が上式を満たさない場合には、このRnの値はノイ
ズ等の影響による誤データとして排除される。
の最高加速度の値に対して余裕をみた値（＋α）をサン
プリング周期当りの加速度量に換算した数値であって、
Rnの値が上式を満たさない場合には、このRnの値はノイ
ズ等の影響による誤データとして排除される。
即ち、前回以前の読込データに相当する位置信号の値
をも含めたデータから予測される上記出力軸の加減速度
合の範囲内に、最新の読込データに相当する位置信号の
値が入っているか否かにより、上記最新の読込データに
相当する位置信号が正常値か否かの判断がなされる。
をも含めたデータから予測される上記出力軸の加減速度
合の範囲内に、最新の読込データに相当する位置信号の
値が入っているか否かにより、上記最新の読込データに
相当する位置信号が正常値か否かの判断がなされる。
この場合、上記S3により、上記算出手段により算出さ
れた加減速度合に基づいて最新の読込データに相当する
位置信号が正常な値か否かを判断する判断手段が構成さ
れている。
れた加減速度合に基づいて最新の読込データに相当する
位置信号が正常な値か否かを判断する判断手段が構成さ
れている。
上記S3において上記加減速度合が上記ｂの値の範囲内
にあると判断された場合、即ち、上記Rnの値が正常値で
あると判断された場合、S4において、上記出力軸は正転
しているか否かの判断がなされる。
にあると判断された場合、即ち、上記Rnの値が正常値で
あると判断された場合、S4において、上記出力軸は正転
しているか否かの判断がなされる。
即ち、例えばRn＜Rn-1−ａの条件を満たしている場合
には、上記出力軸は正方向へ１回転したとして（第６図
（ａ）参照）、S5において、上位カウンタの値Ncに１が
加算される。
には、上記出力軸は正方向へ１回転したとして（第６図
（ａ）参照）、S5において、上位カウンタの値Ncに１が
加算される。
他方、上記S4において上記出力軸が正転していないと
判断され、S6において上記出力軸は逆転していると判断
された場合、即ち、例えばRn＞Rn-1＋ａの条件を満たす
時には、上記出力軸は逆方向へ１回転したとして（第６
図（ｂ）参照）、S7において上記上位カウンタの値Ncか
ら１が減算される。
判断され、S6において上記出力軸は逆転していると判断
された場合、即ち、例えばRn＞Rn-1＋ａの条件を満たす
時には、上記出力軸は逆方向へ１回転したとして（第６
図（ｂ）参照）、S7において上記上位カウンタの値Ncか
ら１が減算される。
尚、上記S4において正転でもなく、上記S6において逆
転でもないと判断された場合には、上記出力軸は停止状
態にあることを示す。
転でもないと判断された場合には、上記出力軸は停止状
態にあることを示す。
上記のようにして上位カウンタの値Ncの値が加減算処
理されると、S8において、上記出力軸に関する絶対値デ
ータＲの算出が行われる。
理されると、S8において、上記出力軸に関する絶対値デ
ータＲの算出が行われる。
この場合、上記Ｒは、位置検出器１回転が12ビットの
データに相当する場合、 Ｒ＝（Nc×212＋Rn）/Kr にて表される。
データに相当する場合、 Ｒ＝（Nc×212＋Rn）/Kr にて表される。
尚、上記Krは減速比を示す。
上記のような手順にて、当該回転位置検出装置により
上記アーム２の位置検出が行われる。
上記アーム２の位置検出が行われる。
従って、本実施例に係る回転位置検出装置において
は、ノイズ等の影響による誤データを極力排除すること
ができ、極めて精度の高い位置検出を行うことができ
る。
は、ノイズ等の影響による誤データを極力排除すること
ができ、極めて精度の高い位置検出を行うことができ
る。
第３図に、上記回転位置検出装置と従来の回転位置検
出装置の検出精度の比較データを示す。
出装置の検出精度の比較データを示す。
同図（ａ）は従来の回転位置検出装置、同図（ｂ）は
本実施例に係る回転位置検出装置にそれぞれ相当する。
本実施例に係る回転位置検出装置にそれぞれ相当する。
各装置において、各図における斜線部分の領域内にノ
イズ等の影響で検出データが変化した場合には、このデ
ータが誤データであることをチェックし得ることを示
す。
イズ等の影響で検出データが変化した場合には、このデ
ータが誤データであることをチェックし得ることを示
す。
即ち、本実施例装置によれば、従来装置の場合に比べ
て誤データの排除機能が約20倍に増加したことが示され
ている。
て誤データの排除機能が約20倍に増加したことが示され
ている。
本発明は、上記したように、可逆回転可能な多回転型
の位置検出器の出力軸の回転角度に応じた値で出力され
る位置信号を所定時間毎にサンプリングし、この位置信
号の値の増減状態に応じて上記出力軸の回転方向を判別
するようにした回転位置検出装置において、サンプリン
グされた上記位置信号を読み込む読込手段と、上記読込
手段により読み込まれた複数の上記位置信号のデータに
基づいて上記出力軸の加減速度合を算出する算出手段
と、上記算出手段により算出された上記加減速度合に基
づいて最新の読込データに相当する位置信号が正常な値
か否かを判断する判断手段とを具備してなることを特徴
とする回転位置検出装置であるから、ノイズ等の影響に
よる誤データを極力排除し、極めて精度の高い位置検出
を行うことができる。
の位置検出器の出力軸の回転角度に応じた値で出力され
る位置信号を所定時間毎にサンプリングし、この位置信
号の値の増減状態に応じて上記出力軸の回転方向を判別
するようにした回転位置検出装置において、サンプリン
グされた上記位置信号を読み込む読込手段と、上記読込
手段により読み込まれた複数の上記位置信号のデータに
基づいて上記出力軸の加減速度合を算出する算出手段
と、上記算出手段により算出された上記加減速度合に基
づいて最新の読込データに相当する位置信号が正常な値
か否かを判断する判断手段とを具備してなることを特徴
とする回転位置検出装置であるから、ノイズ等の影響に
よる誤データを極力排除し、極めて精度の高い位置検出
を行うことができる。
第１図は本発明の一実施例に係る回転位置検出装置の概
略構成図、第２図は上記回転位置検出装置により位置検
出を行う場合の処理手順を示すフローチャート、第３図
（ａ），（ｂ）は上記回転位置検出装置と従来の回転位
置検出装置の検出精度の比較説明図、第４図は本発明の
背景技術を説明する為のものであって位置検出器を具備
したロボットの概略構成図、第５図は位置検出器から出
力されるデータの波形図、第６図（ａ），（ｂ）はそれ
ぞれ上記位置検出器の出力軸の回転方向を判別する際の
説明図である。 〔符号の説明〕 １……位置検出器、５……制御ユニット ６……CPU、７……メモリ（RAM） ８……メモリ（ROM） S1乃至S8……動作ステップ
略構成図、第２図は上記回転位置検出装置により位置検
出を行う場合の処理手順を示すフローチャート、第３図
（ａ），（ｂ）は上記回転位置検出装置と従来の回転位
置検出装置の検出精度の比較説明図、第４図は本発明の
背景技術を説明する為のものであって位置検出器を具備
したロボットの概略構成図、第５図は位置検出器から出
力されるデータの波形図、第６図（ａ），（ｂ）はそれ
ぞれ上記位置検出器の出力軸の回転方向を判別する際の
説明図である。 〔符号の説明〕 １……位置検出器、５……制御ユニット ６……CPU、７……メモリ（RAM） ８……メモリ（ROM） S1乃至S8……動作ステップ
Claims (1)
- 【請求項１】可逆回転可能な多回転型の位置検出器の出
力軸の回転角度に応じた値で出力される位置信号を所定
時間毎にサンプリングし、この位置信号の値の増減状態
に応じて上記出力軸の回転方向を判別するようにした回
転位置検出装置において、 サンプリングされた上記位置信号を読み込む読込手段
と、 上記読込手段により読み込まれた複数の上記位置信号の
データに基づいて上記出力軸の加減速度合を算出する算
出手段と、 上記算出手段により算出された上記加減速度合に基づい
て最新の読込データに相当する位置信号が正常な値か否
かを判断する判断手段とを具備してなることを特徴とす
る回転位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2478190A JP2760872B2 (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | 回転位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2478190A JP2760872B2 (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | 回転位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229158A JPH03229158A (ja) | 1991-10-11 |
| JP2760872B2 true JP2760872B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=12147728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2478190A Expired - Lifetime JP2760872B2 (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | 回転位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2760872B2 (ja) |
-
1990
- 1990-02-02 JP JP2478190A patent/JP2760872B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03229158A (ja) | 1991-10-11 |
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