JPH02107815A - 磁気浮上体の制御装置 - Google Patents

磁気浮上体の制御装置

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JPH02107815A
JPH02107815A JP63262360A JP26236088A JPH02107815A JP H02107815 A JPH02107815 A JP H02107815A JP 63262360 A JP63262360 A JP 63262360A JP 26236088 A JP26236088 A JP 26236088A JP H02107815 A JPH02107815 A JP H02107815A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、工作機械の磁気軸受型スピンドルのロータ、
ターボ分子ポンプのロータあるいは磁気浮上搬送装置の
搬送浮−Ｌ体等のように磁力により浮上保持される磁気
浮−Ｌ体の制御装置に関する。
（従来の技術） 従来、磁気浮上体（以下「浮上体」という）の浮上位置
制御としては、位置センサからの検出信号をフィードバ
ックして行われている。
例えば、磁気軸受型スピンドルのロータの場合は、ロー
タの長手方向の２箇所を電磁石の磁力により浮上保持す
るとともに、そのロータの半径方向および軸方向の浮上
位置を位置センサにより検出し、この位置センサの検出
信号をブリッジ回路その他の処理回路で処理し、ロータ
が所定の基準の目標位置に浮上保持されるように電磁石
の励磁電流が制御されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の浮上体の制御装置においては
、フィードバック制御により浮上体が所定位置に浮上保
持されるように構成されているが、この浮上体本体の製
作にあたっては、目標値通りに製作することは製造コス
トがかさむばかりでなく、一般に多少のバラツキを有し
て製作されている。このバラツキのため所定の目標位置
に浮上できず浮上状態が不安定になる欠点があった。
例えば、工作機械のロータの場合、そのロータの直径が
目標値とわずかに異なり、しかも電磁石等の組立誤差が
ある場合、当初の所定の目標位置に浮上できず浮上状態
が不安定となって剛性が低下する等の不具合が生ずるこ
とがあった。
（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであ
って、その構成は工作機械の磁気軸受型スピンドルのロ
ータ、ターボ分子ポンプのロータあるいは磁気浮上搬送
装置の搬送浮上体等の電磁石により浮上保持される磁気
浮上体と、該磁気浮上体の浮上位置を検出する位置セン
サと、該位置センサの検出した検出信号を入力し前記電
磁石へ励磁電流を出力する制御手段とからなり、該制御
手段により前記電磁石の励磁電流を調整して磁気浮上体
を所定位置に浮上保持させるようにした磁気浮上体の制
御装置において、 前記制御手段には前記磁気浮上体の可動範囲の限界位置
を検出する検出回路が設けられているとともに、該検出
回路により検出された限界位置から中心浮上位置を演算
し磁気浮上体の目標厚」二位置を補正する補正回路が設
けられていることを特徴とするものである。
（作用） 本発明では、検出回路により浮上体の可動限界位置が検
出され、補正回路によりその検出値を基に中心浮上位置
が求められるとともに、その中心浮上位置で目標浮上位
置が補正されるように作用する。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明装置の概略構成を示すブロック図である
。ａは浮上体本体であって、浮上体としてのロータ１を
備えている。このロータ１はその半径方向が電磁石２ａ
、２ｂにより、また軸方向は図示しない電磁石により浮
上保持されている。
ロータ１の半径方向位置および軸方向位置は電磁石２ａ
、２ｂおよび図示しない軸方向を支持する電磁石に隣接
して設けられた半径方向の位置センサ３ａ、３ｂおよび
軸方向の位置センサ（図示せず）により検出され、その
検出信号が後述の制御手段へ送出されている。なお、軸
方向の位置制御は半径方向と同様に行われるため、以下
半径方向についてのみ説明する。
ｂは制御手段であって、位置センサ３ａ、　　３ｂの検
出した検出信号を基にロータ１の半径方向位置を検出す
る位置検出回路１０．目標位置を決定する基準信号と検
出された位置信号とを比較してその差分を補償するため
の補償回路１１．ロータ１の左右ないし前後の可動範囲
の限界を検出するところの検出回路、すなわちロータを
作動させるためのオフセットゲイン調整回路１２．電磁
石２ａ、　　２ｂへ励磁電流を供給するパワーアンプ回
路１３、ロータ１の可動範囲の限界値から中心厚」二位
置を演算するための演算回路１４および」−記演算のた
めに可動範囲の限界値を記憶するための記憶回路１５と
から構成されている。
以上の構成からなる本実施例の制御動作を第２図のフロ
ーチャートを参照しながら説明する。
今、浮上体本体ａの動作開始が図示しないプログラマブ
ルコントローラから制御手段すへ指令されると、パワー
アンプ回路１３から所定強さの励磁電流が供給されてロ
ータ１が浮−Ｌ保持されるとともに、演算回路１４から
オフセットゲイン調整回路１２にオフセット指令が与え
られる。すなわち、オフセットゲイン調整回路１２から
の出力信号によりパワーアンプ回路１３は電磁石２ａ、
２ｂの励磁電流を連続的に調整してロータ１を電磁石２
ｂ側へ徐々に移動させ（ステップ１００）、このときの
励磁電流値に基づく信号は演算回路１４に人力されると
ともに、ロータ１の位置が位置検出回路１０により検出
されて演算回路１４へ人力される。励磁電流が変化して
もロータ１の位置が変化しなくなったときがロータ１が
電磁石２ｂへ接触した位置なので、このときの位置（Ａ
）が演算回路１４から記憶回路１５に記憶される（ステ
ップ１０２肯定、１０４）。
次いで、演算回路１４から上述のオフセット方向と逆方
向のオフセット指令がオフセットゲイン調整回路１２へ
与えられる。すなわち、オフセットゲイン調整回路２か
らの出力信号によりパワーアンプ回路１３は電磁石２ａ
、２ｂの励磁電流を連続的に調整してロータ１を電磁石
２ａ側へ徐々に移動させ、上述のオフセットと同様に電
磁石２ａと接触したときのロータ１の位置（Ｂ）が記憶
回路１５に記憶される（ステップ１０６．１０８肯定、
１１０）。
そして、演算回路１４では左右の可動限界位置である上
記（Ａ）、　　（Ｂ）の中心位置（Ｃ＝　（Ａ＋Ｂ）／
２）を算出し、次いで演算回路１４はロータ１がこの位
置を基準の目標位置として浮上保持されるようにオフセ
ットを調整するようにオフセットゲイン調整回路１２に
出力される。なお、この際センサ感度（（Ａ）−（Ｂ）
）　　をも算出し、このセンサ感度に応じた制御ゲイン
値をオフセットゲイン調整回路１２に出力する（ステッ
プ１１２）。
その後、ロータ１は図示しない誘導モータにより目標値
（Ｃ）に浮上保持されながら回転されて作業が開始され
る（ステップ１１４．１１６否定）上述のステップは浮
上体ａの再起動時ごとに繰り返される（ステップ１１８
肯定）。
しかし、浮上体本体ａおよび制御手段すが同一の組合わ
せのときは初回の起動時に記憶された記憶回路１５のデ
ータを用いて２回目以降の浮上位置制御を行うことによ
り上述のステップを省略することができる。
なお、説明は省略するが、ロータ１の軸方向位置も同様
にして基準の目標位置が設定される。
以上のように、本実施例ではロータ１の浮上位置の目標
位置が上下、左右の可動範囲の限界位置から算出して求
めるように構成したので、浮上体本体ａに製作上のバラ
ツキがあっても常に正確な目標位置が設定でき、このた
め所定の剛性を有する磁気浮上体とすることができる。
なお、上述の実施例においてはロータ１の浮上位置の制
御が平行モードと傾斜モードとに分別して制御が行われ
る場合は、その各モード毎に」二連の基準位置（Ｃ）を
求めるようにして行う。
また、ロータ１の浮上位置制御が半径方向、軸方向等に
複数方向に及ぶ場合は、前述の浮−Ｌ制御を順番に行う
ようにする。
さらに、上述の実施例では浮上体としてロータの例を示
したが、これを磁気浮上搬送装置の搬送浮上体としても
良いことは勿論である。
（効果） 本発明は、上述のように浮上体の浮−上位置の目標位置
が上下、左右の可動範囲の限界位置から算出して求める
ように構成したので、浮上体本体の。
製作にバラツキがあっても常に正確な目標位置が設定で
き、このため所定の剛性を有する磁気浮上律とすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の概略構成を示すブロック図および
第２図は制御動作を示すフローチャートである。 １・・・ロータ（磁気浮」、一体） ２ａ、２ｂ・・・電磁石 ３ａ、３ｂ・・・位置センサ １０・・・位置検出回路 １１・・・補償回路 １２・・・オフセットゲイン調整回路 １３・・・パワーアンプ回路 １４・・・演算回路 １５・・・記憶回路 ａ・・・磁気浮上体本体 ｂ・・・制御手段 特許出願人　　セイコー精機株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、工作機械の磁気軸受型スピンドルのロータ、ターボ
    分子ポンプのロータあるいは磁気浮上搬送装置の搬送浮
    上体等の電磁石により浮上保持される磁気浮上体と、該
    磁気浮上体の浮上位置を検出する位置センサと、該位置
    センサの検出した検出信号を入力し前記電磁石へ励磁電
    流を出力する制御手段とからなり、該制御手段により前
    記電磁石の励磁電流を調整して磁気浮上体を所定位置に
    浮上保持させるようにした磁気浮上体の制御装置におい
    て、 前記制御手段には前記磁気浮上体の可動範囲の限界位置
    を検出する検出回路が設けられているとともに、該検出
    回路により検出された限界位置から中心浮上位置を演算
    し磁気浮上体の目標浮上位置を補正する補正回路が設け
    られていることを特徴とする磁気浮上体の制御装置。
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