JP3239136B2 - 回転位置偏差検出装置 - Google Patents
回転位置偏差検出装置Info
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の回転に応
じてパルス発生器から出力されるパルス信号により電動
機により駆動される機械軸の回転位置偏差を検出する回
転位置偏差検出装置に関し、複数の電動機により駆動さ
れる機械軸を精度良く同期して制御するために使用され
る回転位置偏差検出装置に関するものである。
じてパルス発生器から出力されるパルス信号により電動
機により駆動される機械軸の回転位置偏差を検出する回
転位置偏差検出装置に関し、複数の電動機により駆動さ
れる機械軸を精度良く同期して制御するために使用され
る回転位置偏差検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の回転位置偏差検出装置の一例を図
６に示す。図６において、１，２は機械軸、５，６は電
動機、７，８は電動機軸に取り付けて使用されるゼロ相
付き２相（Ａ相，Ｂ相）出力のパルス発生器であり、９
はＡ相信号、１０はＢ相信号、１１は電動機５，６が１
回転する毎に出力されるゼロ相パルスである。１２は回
転位置偏差検出装置であって、１３，１４はパルス発生
器７，８から出力される２つのパルス列を一相に変換す
るパルス変換器であり、パルス変換器１３，１４は、電
動機５，６の回転に応じたパルス列信号１７を出力す
る。また、１５，１６は電動機５，６の正転／逆転を検
出し、回転方向信号１８を出力する正／逆転検出器であ
る。
６に示す。図６において、１，２は機械軸、５，６は電
動機、７，８は電動機軸に取り付けて使用されるゼロ相
付き２相（Ａ相，Ｂ相）出力のパルス発生器であり、９
はＡ相信号、１０はＢ相信号、１１は電動機５，６が１
回転する毎に出力されるゼロ相パルスである。１２は回
転位置偏差検出装置であって、１３，１４はパルス発生
器７，８から出力される２つのパルス列を一相に変換す
るパルス変換器であり、パルス変換器１３，１４は、電
動機５，６の回転に応じたパルス列信号１７を出力す
る。また、１５，１６は電動機５，６の正転／逆転を検
出し、回転方向信号１８を出力する正／逆転検出器であ
る。
【０００３】１９，２０は上記パルス列信号１７を計数
する積算カウンタであり、上記回転方向信号１８に応じ
てカウントアップ、カウントダウンし、ゼロ相パルス１
１によりクリアされる。２５は積算カウンタ１９，２０
の出力２１を演算して偏差を計測し、その出力２６を例
えば誘導電動機（図示せず）の同期制御として使用する
回転位置偏差演算器である。
する積算カウンタであり、上記回転方向信号１８に応じ
てカウントアップ、カウントダウンし、ゼロ相パルス１
１によりクリアされる。２５は積算カウンタ１９，２０
の出力２１を演算して偏差を計測し、その出力２６を例
えば誘導電動機（図示せず）の同期制御として使用する
回転位置偏差演算器である。
【０００４】図７は図６に示す回転位置偏差検出装置の
動作を示す図であり、以下、図７を参照しながら図６の
動作を説明する。図７（ａ），（ｄ）はパルス変換器１
３，１４の出力パルス、（ｂ），（ｅ）はパルス発生器
７，８のゼロ相パルス、（ｃ），（ｆ）は積算カウンタ
１９，２０の計数値である。同図に示すように、積算カ
ウンタ１９，２０はパルス変換器１３，１４の出力パル
スをカウントし、ゼロ相パルスが出力されるとクリアさ
れ、引き続いて入力されるパルス変換器１３，１４の出
力パルスを再びカウントをする。
動作を示す図であり、以下、図７を参照しながら図６の
動作を説明する。図７（ａ），（ｄ）はパルス変換器１
３，１４の出力パルス、（ｂ），（ｅ）はパルス発生器
７，８のゼロ相パルス、（ｃ），（ｆ）は積算カウンタ
１９，２０の計数値である。同図に示すように、積算カ
ウンタ１９，２０はパルス変換器１３，１４の出力パル
スをカウントし、ゼロ相パルスが出力されるとクリアさ
れ、引き続いて入力されるパルス変換器１３，１４の出
力パルスを再びカウントをする。
【０００５】従って、積算カウンタ１９，２０の計数値
はパルス発生器７，８の回転角度に対応した値となる。
例えば、図７に示す時点ｔｏにおける積算カウンタ１
９，２０の計数値をそれぞれａ３，ａ４とすると、時点
ｔｏにおけるパルス発生器７，８の回転角度は、ゼロ相
パルスを起点とし、１回転当たりのパルス数をそれぞれ
ａ１，ａ２とすると同図に示すようにそれぞれ、ａ３／
ａ１×２π、ａ４／a ２×２πとなる。すなわち、積算
カウンタ１９，２０の計数値ａ３，ａ４はパルス発生器
７，８の回転角度に対応した値となる。上記積算カウン
タ１９，２０の計数値は回転位置偏差演算器２５に入力
され、回転位置偏差演算器２５は電動機５，６の回転位
置偏差を偏差出力２６として演算し出力する。
はパルス発生器７，８の回転角度に対応した値となる。
例えば、図７に示す時点ｔｏにおける積算カウンタ１
９，２０の計数値をそれぞれａ３，ａ４とすると、時点
ｔｏにおけるパルス発生器７，８の回転角度は、ゼロ相
パルスを起点とし、１回転当たりのパルス数をそれぞれ
ａ１，ａ２とすると同図に示すようにそれぞれ、ａ３／
ａ１×２π、ａ４／a ２×２πとなる。すなわち、積算
カウンタ１９，２０の計数値ａ３，ａ４はパルス発生器
７，８の回転角度に対応した値となる。上記積算カウン
タ１９，２０の計数値は回転位置偏差演算器２５に入力
され、回転位置偏差演算器２５は電動機５，６の回転位
置偏差を偏差出力２６として演算し出力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、２台の電動機に連結された機械軸を精度良く同期し
て制御する場合、１台の電動機側に減速機構が設けられ
て機械軸と連結されていたり、両方の電動機側に減速機
構が設けられていると、前述したような積算カウンタの
出力を演算して偏差を計測しても、上記２台の電動機に
連結された機械軸を精度よく同期させることはできな
い。本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、そ
の目的とするところは、上記した問題点を解消し、いか
ような減速比を有する減速機構を備えていても電動機に
より駆動される機械軸の同期が可能な回転位置偏差検出
装置を提供することである。
ば、２台の電動機に連結された機械軸を精度良く同期し
て制御する場合、１台の電動機側に減速機構が設けられ
て機械軸と連結されていたり、両方の電動機側に減速機
構が設けられていると、前述したような積算カウンタの
出力を演算して偏差を計測しても、上記２台の電動機に
連結された機械軸を精度よく同期させることはできな
い。本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、そ
の目的とするところは、上記した問題点を解消し、いか
ような減速比を有する減速機構を備えていても電動機に
より駆動される機械軸の同期が可能な回転位置偏差検出
装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明においては、次の
ようにして上記課題を解決する。電動機と電動機軸に連
結する機械軸間に、少なくとも一組以上の減速機構を備
えた２台または２台以上の電動機に取り付けられている
インクリメンタル方式のパルス発生器から出力されるパ
ルス信号により、電動機により駆動される機械軸の回転
位置偏差を検出する回転位置偏差検出装置において、回
転位置偏差検出装置を、前記パルス発生器から出力され
る２つのパルス列を一相に変換するパルス変換器と、電
動機の台数に対応した数設けられ、上記パルス変換器か
ら回転角に応じて出力されるパルス出力と、パルス発生
器の１回転毎に出力されるゼロ相パルス出力を入力とし
て、パルス出力を計数するとともに、上記ゼロ相パルス
出力によりクリアされる積算カウンタと、減速機を備え
ていない機械軸に取りつけられたパルス発生器の出力パ
ルスをカウントする積算カウンタの積算カウント値を上
記減速機構の減速比に応じて変換するカウント変換器
と、上記積算カウンタのカウント値およびカウント変換
器の出力の差を常時演算し、回転位置誤差を出力する回
転位置偏差演算器から構成する。そして、上記カウント
変換器により、上記積算カウンタのカウント出力を上記
減速機構の減速比に応じたカウント値に変換し、回転位
置偏差演算器に出力する。本発明においては、上記のよ
うにカウント変換器を設け、積算カウンタのカウント値
を減速比に応じたカウント値に変換しているので、電動
機軸と機械軸間に減速比が異なる減速機構が設けられて
いても、機械軸同士を精度良く同期させて制御を行うこ
とができる。
ようにして上記課題を解決する。電動機と電動機軸に連
結する機械軸間に、少なくとも一組以上の減速機構を備
えた２台または２台以上の電動機に取り付けられている
インクリメンタル方式のパルス発生器から出力されるパ
ルス信号により、電動機により駆動される機械軸の回転
位置偏差を検出する回転位置偏差検出装置において、回
転位置偏差検出装置を、前記パルス発生器から出力され
る２つのパルス列を一相に変換するパルス変換器と、電
動機の台数に対応した数設けられ、上記パルス変換器か
ら回転角に応じて出力されるパルス出力と、パルス発生
器の１回転毎に出力されるゼロ相パルス出力を入力とし
て、パルス出力を計数するとともに、上記ゼロ相パルス
出力によりクリアされる積算カウンタと、減速機を備え
ていない機械軸に取りつけられたパルス発生器の出力パ
ルスをカウントする積算カウンタの積算カウント値を上
記減速機構の減速比に応じて変換するカウント変換器
と、上記積算カウンタのカウント値およびカウント変換
器の出力の差を常時演算し、回転位置誤差を出力する回
転位置偏差演算器から構成する。そして、上記カウント
変換器により、上記積算カウンタのカウント出力を上記
減速機構の減速比に応じたカウント値に変換し、回転位
置偏差演算器に出力する。本発明においては、上記のよ
うにカウント変換器を設け、積算カウンタのカウント値
を減速比に応じたカウント値に変換しているので、電動
機軸と機械軸間に減速比が異なる減速機構が設けられて
いても、機械軸同士を精度良く同期させて制御を行うこ
とができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳述する。図１は本発明の回転位置偏差検出
装置の第１の実施例を示す構成図、図２、図３は図１の
作用を説明する説明図であり、前記図６と同符号のもの
は同じ構成、機能を有する部分である。図１において、
３は減速機構、１２は回転位置偏差検出装置、２２はカ
ウント変換器であり、以下の実施例では、電動機５とこ
の電動機５軸に連結する機械軸１間に減速機構３を備え
た、２台または２台以上の電動機に取り付けられている
インクリメンタル方式のパルス発生器から出力されるパ
ルス信号により、電動機により駆動される機械軸の回転
位置偏差を検出する回転位置偏差検出装置について説明
する。
に基づいて詳述する。図１は本発明の回転位置偏差検出
装置の第１の実施例を示す構成図、図２、図３は図１の
作用を説明する説明図であり、前記図６と同符号のもの
は同じ構成、機能を有する部分である。図１において、
３は減速機構、１２は回転位置偏差検出装置、２２はカ
ウント変換器であり、以下の実施例では、電動機５とこ
の電動機５軸に連結する機械軸１間に減速機構３を備え
た、２台または２台以上の電動機に取り付けられている
インクリメンタル方式のパルス発生器から出力されるパ
ルス信号により、電動機により駆動される機械軸の回転
位置偏差を検出する回転位置偏差検出装置について説明
する。
【０００９】回転位置偏差検出装置１２は、パルス発生
器７，８から出力される２つのパルス列を一相に変換す
るパルス変換器１３，１４と、電動機５，６に対応した
数の積算カウンタ１９，２０と、積算カウンタ２０のカ
ウント出力を変換するカウント変換器２２と、積算カウ
ンタ１９およびこのカウント変換器２２の出力を演算し
て得た回転位置誤差を偏差出力２６として出力する回転
位置偏差演算器２５から構成されている。
器７，８から出力される２つのパルス列を一相に変換す
るパルス変換器１３，１４と、電動機５，６に対応した
数の積算カウンタ１９，２０と、積算カウンタ２０のカ
ウント出力を変換するカウント変換器２２と、積算カウ
ンタ１９およびこのカウント変換器２２の出力を演算し
て得た回転位置誤差を偏差出力２６として出力する回転
位置偏差演算器２５から構成されている。
【００１０】以下本実施例では、説明を容易にするた
め、減速機構３の減速比は他方の電動機６側の回転に対
して１／４であり、また、パルス発生器７の１回転当た
りのパルス数をＲとし、パルス発生器８の１回転当たり
のパルス数を４×Ｒとして説明する。なお、図１の実施
例では、２台の回転位置偏差を求める場合を例として、
電動機５をマスター、電動機６をスレーブとして説明す
るが、マスターに対してスレーブを複数台設ける場合も
含まれることは言うまでもない。
め、減速機構３の減速比は他方の電動機６側の回転に対
して１／４であり、また、パルス発生器７の１回転当た
りのパルス数をＲとし、パルス発生器８の１回転当たり
のパルス数を４×Ｒとして説明する。なお、図１の実施
例では、２台の回転位置偏差を求める場合を例として、
電動機５をマスター、電動機６をスレーブとして説明す
るが、マスターに対してスレーブを複数台設ける場合も
含まれることは言うまでもない。
【００１１】次に図１の実施例の動作を図２、図３を参
照しながら説明する。図１に示すように機械軸１は減速
機構３により１／４に減速され、機械軸２は電動機６の
回転が減速されないで伝達されている。パルス発生器
７，８からのＡ相信号９、Ｂ相信号１０はパルス変換器
１３，１４と、正／逆検出器１５，１６に送られる。正
／逆検出器１５，１６は上記Ａ相信号９、Ｂ相信号１０
により正転／逆転の検出を行い、回転方向信号１８を積
算カウンタ１９，２０に出力する。 これにより、積算
カウンタ１９，２０は電動機の回転方向に応じたカウン
トアップまたはカウントダウンのモードになる。
照しながら説明する。図１に示すように機械軸１は減速
機構３により１／４に減速され、機械軸２は電動機６の
回転が減速されないで伝達されている。パルス発生器
７，８からのＡ相信号９、Ｂ相信号１０はパルス変換器
１３，１４と、正／逆検出器１５，１６に送られる。正
／逆検出器１５，１６は上記Ａ相信号９、Ｂ相信号１０
により正転／逆転の検出を行い、回転方向信号１８を積
算カウンタ１９，２０に出力する。 これにより、積算
カウンタ１９，２０は電動機の回転方向に応じたカウン
トアップまたはカウントダウンのモードになる。
【００１２】一方、パルス変換器１３，１４は前記Ａ相
信号９、Ｂ相信号１０を１つのパルスに変換し、積算カ
ウンタ１９，２０のクロック入力ＣＬＫに送る。積算カ
ウンタ１９，２０は上記ＣＬＫにパルス変換器１３，１
４からパルスが入力される毎に１ずつカウントアップ、
カウントダウンする。パルス発生器７，８からのゼロ相
パルス１１は、積算カウンタ１９，２０のクリア入力Ｃ
Ｌに送られる。これにより、電動機５，６の一回転毎に
一回積算カウンタ１９，２０の計数値は０にリセットさ
れる。そして、積算カウンタ１９の出力２１は回転位置
偏差演算器２５入力され、積算カウンタ２０の出力２１
はカウント変換器２２に送られる。
信号９、Ｂ相信号１０を１つのパルスに変換し、積算カ
ウンタ１９，２０のクロック入力ＣＬＫに送る。積算カ
ウンタ１９，２０は上記ＣＬＫにパルス変換器１３，１
４からパルスが入力される毎に１ずつカウントアップ、
カウントダウンする。パルス発生器７，８からのゼロ相
パルス１１は、積算カウンタ１９，２０のクリア入力Ｃ
Ｌに送られる。これにより、電動機５，６の一回転毎に
一回積算カウンタ１９，２０の計数値は０にリセットさ
れる。そして、積算カウンタ１９の出力２１は回転位置
偏差演算器２５入力され、積算カウンタ２０の出力２１
はカウント変換器２２に送られる。
【００１３】カウント変換器２２は、積算カウンタ２０
の出力２１が積算カウンタ１９の出力２１に対比できる
ように、減速比１／４に対応した補正を行い、その出力
２４は回転位置偏差演算器２５に入力される。以上のよ
うに、積算カウンタ１９，２０は、パルス発生器７，８
からの２相パルス９，１０とゼロ相パルス１１により動
作する簡単な構成になっており、高速に動作可能なもの
である。
の出力２１が積算カウンタ１９の出力２１に対比できる
ように、減速比１／４に対応した補正を行い、その出力
２４は回転位置偏差演算器２５に入力される。以上のよ
うに、積算カウンタ１９，２０は、パルス発生器７，８
からの２相パルス９，１０とゼロ相パルス１１により動
作する簡単な構成になっており、高速に動作可能なもの
である。
【００１４】次に図２，図３により本実施例の動作につ
いて説明する。図２（ａ）（ｃ）はそれぞれパルス変換
器１３，１４の出力パルスであり、同図（ｂ）（ｄ）は
それぞれパルス発生器７，８が出力するゼロ相パルス１
１を示している。また、図２（ｅ）（ｆ）は積算カウン
タ２０，１９において計数されるカウント値を示す。こ
こで、パルス発生器７の１回転当たりのパルス数は前記
したようにＲパルスなので、図２（ｆ）に示すように、
積算カウンタ１９のカウント出力２１は０からＲまでカ
ウントアップした後、クリアされる動作を繰り返す。ま
た、パルス発生器８の１回転当たりのパルス数は前記し
たように４Ｒパルスなので、図２（ｅ）に示すように、
積算カウンタ２０のカウント出力２１は０から４Ｒまで
カウントアップした後、クリアされる動作を繰り返す。
いて説明する。図２（ａ）（ｃ）はそれぞれパルス変換
器１３，１４の出力パルスであり、同図（ｂ）（ｄ）は
それぞれパルス発生器７，８が出力するゼロ相パルス１
１を示している。また、図２（ｅ）（ｆ）は積算カウン
タ２０，１９において計数されるカウント値を示す。こ
こで、パルス発生器７の１回転当たりのパルス数は前記
したようにＲパルスなので、図２（ｆ）に示すように、
積算カウンタ１９のカウント出力２１は０からＲまでカ
ウントアップした後、クリアされる動作を繰り返す。ま
た、パルス発生器８の１回転当たりのパルス数は前記し
たように４Ｒパルスなので、図２（ｅ）に示すように、
積算カウンタ２０のカウント出力２１は０から４Ｒまで
カウントアップした後、クリアされる動作を繰り返す。
【００１５】図２（ｅ）（ｆ）に示す通り、図１の機械
軸１，２の周速が同じであるとすると、減速機構３の減
速比が１／４なので、図２（ｆ）の積算カウンタ１９の
カウント出力２１が０からＲまでカウントアップする周
期をＴとすれば、図２（ｅ）に示す積算カウンタ２０の
カウント出力２１が０から４Ｒまでカウントアップする
周期は４Ｔとなる。なお、電動機６が１回転（機械軸が
１回転）する時間は４Ｔとなり、電動機５が１回転（機
械軸が１／４回転）する時間はＴとなる。図３（ｇ）
（ｈ）はカウント変換器２２の動作を説明する図であ
る。図３（ｇ）において、積算カウンタ２０のカウント
値２１の最大値は４Ｒであり、カウント変換器２２は、
積算カウンタ２０のカウント値２１のＲ，２Ｒ，３Ｒ，
４Ｒを基準として、次の（１）〜（４）式の処理を行
う。ここで、図３（ｇ）の積算カウンタ２０のカウント
値２１をＣｎ、カウント変換器２２の出力を２４をＣｎ
ｖとする。
軸１，２の周速が同じであるとすると、減速機構３の減
速比が１／４なので、図２（ｆ）の積算カウンタ１９の
カウント出力２１が０からＲまでカウントアップする周
期をＴとすれば、図２（ｅ）に示す積算カウンタ２０の
カウント出力２１が０から４Ｒまでカウントアップする
周期は４Ｔとなる。なお、電動機６が１回転（機械軸が
１回転）する時間は４Ｔとなり、電動機５が１回転（機
械軸が１／４回転）する時間はＴとなる。図３（ｇ）
（ｈ）はカウント変換器２２の動作を説明する図であ
る。図３（ｇ）において、積算カウンタ２０のカウント
値２１の最大値は４Ｒであり、カウント変換器２２は、
積算カウンタ２０のカウント値２１のＲ，２Ｒ，３Ｒ，
４Ｒを基準として、次の（１）〜（４）式の処理を行
う。ここで、図３（ｇ）の積算カウンタ２０のカウント
値２１をＣｎ、カウント変換器２２の出力を２４をＣｎ
ｖとする。
【００１６】０≦Ｃｎ＜Ｒのとき、 Ｃｎｖ＝Ｃｎ…（１） Ｒ≦Ｃｎ＜２Ｒのとき、 Ｃｎｖ＝Ｃｎ−Ｒ…（２） ２Ｒ≦Ｃｎ＜３Ｒのとき、 Ｃｎｖ＝Ｃｎ−２Ｒ…（３） ３Ｒ≦Ｃｎ≦４Ｒのとき、 Ｃｎｖ＝Ｃｎ−３Ｒ…（４）
【００１７】上記（１）〜（４）式の処理をカウント変
換器２２で行うことにより、カウント変換器２２の出力
は図３（ｈ）に示すようになる。図３の（ｉ）（ｊ）は
図２の（ｆ）、図３の（ｈ）を同時に示した図であり、
これらの２つの信号が、回転位置偏差演算器２５に入力
され、回転位置偏差演算器２５はその偏差を演算して、
偏差出力２６を出力する。回転位置偏差演算器２５は上
記（ｉ）と（ｊ）の偏差を常時演算し出力するものであ
り、図３（ｉ）（ｊ）において、時刻ｔ１における積算
カウンタ１９の積算カウント値（ｊ）t1と、カウント変
換器２２の変換出力（ｉ）t1の偏差ΔＰを、次の（５）
式により求め、図示しないインバータ等の駆動装置に送
り、機械軸１と機械軸２の同期制御を行う。 ΔＰ＝（ｊ）t1−（ｉ）t1…（５）
換器２２で行うことにより、カウント変換器２２の出力
は図３（ｈ）に示すようになる。図３の（ｉ）（ｊ）は
図２の（ｆ）、図３の（ｈ）を同時に示した図であり、
これらの２つの信号が、回転位置偏差演算器２５に入力
され、回転位置偏差演算器２５はその偏差を演算して、
偏差出力２６を出力する。回転位置偏差演算器２５は上
記（ｉ）と（ｊ）の偏差を常時演算し出力するものであ
り、図３（ｉ）（ｊ）において、時刻ｔ１における積算
カウンタ１９の積算カウント値（ｊ）t1と、カウント変
換器２２の変換出力（ｉ）t1の偏差ΔＰを、次の（５）
式により求め、図示しないインバータ等の駆動装置に送
り、機械軸１と機械軸２の同期制御を行う。 ΔＰ＝（ｊ）t1−（ｉ）t1…（５）
【００１８】なお、図１、図２、図３では説明を容易に
するため、減速機構３の減速比を１／４として説明した
が、他の減速比であってもよく、減速機構３の減速比に
応じてカウント変換器２２の処理を変更すればよい。
するため、減速機構３の減速比を１／４として説明した
が、他の減速比であってもよく、減速機構３の減速比に
応じてカウント変換器２２の処理を変更すればよい。
【００１９】図４は本発明の第２の実施例を示す構成
図、図５は図４の作用を説明する説明図であり、図４に
おいて前記図６、図１に示したものと同一のものには同
符号がふされており、本実施例はいずれの電動機５，６
も減速機構３，４が設けられ、減速機構３を設けた回路
側にカウント変換器２３を設けた実施例を示している。
図、図５は図４の作用を説明する説明図であり、図４に
おいて前記図６、図１に示したものと同一のものには同
符号がふされており、本実施例はいずれの電動機５，６
も減速機構３，４が設けられ、減速機構３を設けた回路
側にカウント変換器２３を設けた実施例を示している。
【００２０】図４において、回転位置偏差検出装置１２
は、パルス発生器７，８から出力される２つのパルス列
を一相に変換するパルス変換器１３，１４と、電動機
５，６に対応した数の積算カウンタ１９，２０と、積算
カウンタ１９のカウント出力を変換するカウント変換器
２３と、積算カウンタ２０およびこのカウント変換器２
３の出力を演算して得た回転位置誤差を偏差出力２６と
して出力する回転位置偏差演算器２５から構成されてい
る。以下本実施例では、説明を容易にするため、減速機
構３の減速比が１／２、減速機構４の減速比が１／４で
あり、パルス発生器７の１回転当たりのパルス数を２Ｒ
とし、パルス発生器８の１回転当たりのパルス数をＲと
した場合について説明する。
は、パルス発生器７，８から出力される２つのパルス列
を一相に変換するパルス変換器１３，１４と、電動機
５，６に対応した数の積算カウンタ１９，２０と、積算
カウンタ１９のカウント出力を変換するカウント変換器
２３と、積算カウンタ２０およびこのカウント変換器２
３の出力を演算して得た回転位置誤差を偏差出力２６と
して出力する回転位置偏差演算器２５から構成されてい
る。以下本実施例では、説明を容易にするため、減速機
構３の減速比が１／２、減速機構４の減速比が１／４で
あり、パルス発生器７の１回転当たりのパルス数を２Ｒ
とし、パルス発生器８の１回転当たりのパルス数をＲと
した場合について説明する。
【００２１】次に図５により本実施例の動作について説
明する。図５（ｕ）は積算カウンタ１９のカウント出力
２１および積算カウンタ２０のカウント出力２１を示す
図である。パルス発生器７の１回転当たりのパルス数は
上記したように２Ｒパルスなので、図５（ｕ）に示すよ
うに、積算カウンタ１９のカウント出力２１は０から２
Ｒまでカウントアップした後、クリアされる動作を繰り
返す。また、パルス発生器８の１回転当たりのパルス数
は前記したようにＲパルスなので、同図に示すように、
積算カウンタ２０のカウント出力２１は０からＲまでカ
ウントアップした後、クリアされる動作を繰り返す。
明する。図５（ｕ）は積算カウンタ１９のカウント出力
２１および積算カウンタ２０のカウント出力２１を示す
図である。パルス発生器７の１回転当たりのパルス数は
上記したように２Ｒパルスなので、図５（ｕ）に示すよ
うに、積算カウンタ１９のカウント出力２１は０から２
Ｒまでカウントアップした後、クリアされる動作を繰り
返す。また、パルス発生器８の１回転当たりのパルス数
は前記したようにＲパルスなので、同図に示すように、
積算カウンタ２０のカウント出力２１は０からＲまでカ
ウントアップした後、クリアされる動作を繰り返す。
【００２２】図５（ｕ）に示す通り、図４の機械軸１，
２の周速が同じであるとすると、減速機構３の減速比が
１／２、減速機構４の減速比が１／４なので、積算カウ
ンタ２０のカウント出力２１が０からＲまでカウントア
ップする周期をＴとすると、積算カウンタ１９のカウン
ト出力２１が０から２Ｒまでカウントアップする周期は
２Ｔとなる。また、電動機５が１回転（機械軸が１／２
回転）する時間は２Ｔとなり、電動機６が１回転（機械
軸が１／４回転）する時間はＴとなる。カウント変換器
２３は、前記したのと同様、次の（１）〜（２）式の処
理を行う。ここで、積算カウンタ１９のカウント値２１
をＣｎ、カウント変換器２３の出力を２４をＣｎｖとす
る。
２の周速が同じであるとすると、減速機構３の減速比が
１／２、減速機構４の減速比が１／４なので、積算カウ
ンタ２０のカウント出力２１が０からＲまでカウントア
ップする周期をＴとすると、積算カウンタ１９のカウン
ト出力２１が０から２Ｒまでカウントアップする周期は
２Ｔとなる。また、電動機５が１回転（機械軸が１／２
回転）する時間は２Ｔとなり、電動機６が１回転（機械
軸が１／４回転）する時間はＴとなる。カウント変換器
２３は、前記したのと同様、次の（１）〜（２）式の処
理を行う。ここで、積算カウンタ１９のカウント値２１
をＣｎ、カウント変換器２３の出力を２４をＣｎｖとす
る。
【００２３】０≦Ｃｎ＜Ｒのとき、 Ｃｎｖ＝Ｃｎ…（１） Ｒ≦Ｃｎ≦２Ｒのとき、 Ｃｎｖ＝Ｃｎ−Ｒ…（２）
【００２４】上記（１）〜（２）式の処理をカウント変
換器２３で行うことにより、カウント変換器２３の出力
２４は図５（ｖ）に示すようになる。上記カウント変換
器２３の出力２４と、図５（ｖ）に示す積算カウンタ２
０の出力２１は、回転位置偏差演算器２５に入力され、
回転位置偏差演算器２５は前記したようにその偏差を演
算して偏差出力２６を出力する。この偏差出力は、図示
しないインバータ等の駆動装置に送られ、機械軸１と機
械軸２の同期制御が行われる。なお、上記実施例では２
台の減速機構の減速比が異なる場合について説明した
が、本発明は各機械軸に設けられた減速機構の減速比が
同じ場合にも同様に適用することができる。
換器２３で行うことにより、カウント変換器２３の出力
２４は図５（ｖ）に示すようになる。上記カウント変換
器２３の出力２４と、図５（ｖ）に示す積算カウンタ２
０の出力２１は、回転位置偏差演算器２５に入力され、
回転位置偏差演算器２５は前記したようにその偏差を演
算して偏差出力２６を出力する。この偏差出力は、図示
しないインバータ等の駆動装置に送られ、機械軸１と機
械軸２の同期制御が行われる。なお、上記実施例では２
台の減速機構の減速比が異なる場合について説明した
が、本発明は各機械軸に設けられた減速機構の減速比が
同じ場合にも同様に適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、カウント変換器を設け、積算カウンタのカウント値
を減速比に応じたカウント値に変換しているので、電動
機軸と機械軸間に減速機構が設けられていても、機械軸
同士を精度良く同期させて制御を行うことができる。
は、カウント変換器を設け、積算カウンタのカウント値
を減速比に応じたカウント値に変換しているので、電動
機軸と機械軸間に減速機構が設けられていても、機械軸
同士を精度良く同期させて制御を行うことができる。
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。
である。
【図２】本発明の第１の実施例の動作を説明する図
（１）である。
（１）である。
【図３】本発明の第１の実施例の動作を説明する図
（２）である。
（２）である。
【図４】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
である。
である。
【図５】本発明の第２の実施例の動作を説明する図であ
る。
る。
【図６】従来例を示すブロック図である。
【図７】従来例の動作を説明する図である。
１，２ 機械軸 ３，４ 減速機構 ５，６ 電動機 ７，８ パルス発生器 ９ Ａ相信号 １０ Ｂ相信号 １１ ゼロ相パルス １２ 回転位置偏差検出装置 １３，１４ パルス変換器 １５，１６ 正／逆検出器 １７ パルス列信号 １８ 回転方向信号 １９，２０ 積算カウンタ ２１ 積算カウント出力 ２２，２３ カウント変換器 ２４ カウント変換器出力 ２５ 回転位置偏差演算器 ２６ 偏差出力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 正勝 神奈川県横浜市金沢区福浦三丁目８番地 東洋電機製造株式会社 横浜製作所内 (56)参考文献 特許2941790（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/52
Claims (1)
- 【請求項１】 ２台以上の電動機に取り付けられている
インクリメンタル方式のパルス発生器から出力されるパ
ルス信号により、電動機により駆動される機械軸の回転
位置偏差を検出する回転位置偏差検出装置であって、 上記電動機とこの電動機軸に連結する機械軸間に、少な
くとも一組以上の減速機構を備え、 回転位置偏差検出装置は、前記パルス発生器から出力さ
れる２つのパルス列を一相に変換するパルス変換器と、 電動機の台数に対応した数設けられ、上記パルス変換器
から回転角に応じて出力されるパルス出力と、パルス発
生器の１回転毎に出力されるゼロ相パルス出力を入力と
して、パルス出力を計数するとともに、上記ゼロ相パル
ス出力によりクリアされる積算カウンタと、 減速機を備えていない機械軸に取りつけられたパルス発
生器の出力パルスをカウントする積算カウンタの積算カ
ウント値を上記減速機構の減速比に応じて変換するカウ
ント変換器と、 上記積算カウンタのカウント値およびカウント変換器の
出力の差を常時演算し、回転位置誤差を出力する回転位
置偏差演算器から構成されることを特徴とする回転位置
偏差検出装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP27007499A JP3239136B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 回転位置偏差検出装置 |
| US09/629,528 US6466890B1 (en) | 1999-09-24 | 2000-08-01 | Device for detecting rotational position deviation |
| DE60024381T DE60024381T2 (de) | 1999-09-24 | 2000-08-30 | Einrichtung zum Erfassen einer Drehlageabweichung |
| EP00118179A EP1087272B1 (en) | 1999-09-24 | 2000-08-30 | Device for detecting rotational position deviation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27007499A JP3239136B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 回転位置偏差検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001095276A JP2001095276A (ja) | 2001-04-06 |
| JP3239136B2 true JP3239136B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=17481173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27007499A Expired - Lifetime JP3239136B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 回転位置偏差検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1087272B1 (ja) |
| JP (1) | JP3239136B2 (ja) |
| DE (1) | DE60024381T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP4557753B2 (ja) * | 2005-03-08 | 2010-10-06 | 東洋電機製造株式会社 | 同期制御システム |
| US7486042B2 (en) * | 2006-07-05 | 2009-02-03 | Honeywell International Inc. | Component position determination circuit using a brushless DC motor commutation sensor |
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|---|---|---|---|---|
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| DE2512738C2 (de) * | 1975-03-22 | 1982-03-25 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Frequenzregler |
| US4146910A (en) * | 1977-04-21 | 1979-03-27 | Sycor, Inc. | Combined speed control and sectoring index for disc recorders and the like |
| JPS60109781A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-06-15 | Honda Motor Co Ltd | 同期運転制御装置 |
| JPS62122987A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-06-04 | 三菱重工業株式会社 | 主機と従機の同期制御装置 |
| EP0309824B1 (de) * | 1987-09-28 | 1991-11-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur numerisch gesteuerten Lageregelung elektromotorisch angetriebener Achsen |
| JPH052310A (ja) * | 1991-06-26 | 1993-01-08 | Toshiba Corp | 画像形成装置 |
| JP3185462B2 (ja) | 1993-04-21 | 2001-07-09 | 日産自動車株式会社 | 同期精度解析装置 |
| JP3553279B2 (ja) | 1996-07-12 | 2004-08-11 | 東洋電機製造株式会社 | 同期運転制御方法 |
| JP2941790B1 (ja) | 1998-07-07 | 1999-08-30 | 株式会社東京機械製作所 | パルス計数器 |
-
1999
- 1999-09-24 JP JP27007499A patent/JP3239136B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-08-01 US US09/629,528 patent/US6466890B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-08-30 EP EP00118179A patent/EP1087272B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-30 DE DE60024381T patent/DE60024381T2/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1087272A2 (en) | 2001-03-28 |
| US6466890B1 (en) | 2002-10-15 |
| DE60024381D1 (de) | 2006-01-05 |
| EP1087272B1 (en) | 2005-11-30 |
| JP2001095276A (ja) | 2001-04-06 |
| DE60024381T2 (de) | 2006-08-24 |
| EP1087272A3 (en) | 2002-03-13 |
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