JPH0241855A - 位置検出方法 - Google Patents

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】 ＜ａ業上の利用分野） 本発明は、数値制御工作機械等における位置検出を正確
に行なうことができる位置検出方法に関する。

（従来の技術） 多極レゾルバとロータリエンコーダとを同一軸上に配置
して機オに的に結合した位置検出器を用いて位置検出を
行う場合、多極レゾルバで狭い範囲を高分解能で位置検
出し、ロータリエンコーダで広い範囲を低分解能で位置
検出している。

第４図は、上述した位置検出器による従来の位置検出方
法を実現する検出回路の一例を示すブロック図であり、
各１８号ａ−ｄの波形を第５図に示す。基準位相波ａを
入力して掃通位相波すを出力する多極レゾルバ１と、基
準位相波ａによりカウントスタート信号Ｃを作成し、多
極レゾルバ１からの帰還位相波すによりカウントストッ
プ信号ｄを作成するカウントスタート／ストップ信号作
成部２と、このカウントスタート／ストップ（Ｂ　−”
３’作成部２からのカウントスター１−信号Ｃによりク
ロックパルスでカウントスタート信号、カウントストッ
プ信号ｄによりカウントストップして多極レゾルバの値
を出力する多極レゾルバカウント部３とを有している。

さらに、カウントスター）−／ストップ信号作成部２か
らのカウントスタート信号Ｃから所定時間Ｔだけ遅れた
ロータリエンコーグ読取指令を作成する遅延部４と、こ
の遅延部４からのロータリエンコーダ読取指令によりロ
ータリエンコーダ読取値を出力するロータリエンコーダ
５と、遅延部４からのロータリエンコーダ読取指。

令により、ロータリエンコーダ５からのロータリエンコ
ーダ読取イη°ｌに多極レゾルバカウント部３　ｈ）ら
の桁上げ信号を加味してロータリエンコーダの値を決定
してロータリエンコーダの位置を検出するロータリエン
コーダ位置検出部６とで構成されている。

このような構成にｊｋｉいて、現在値読取の動作例を第
６図のフローヂャートで説明すると、多極レゾルバカウ
ント部３でカウントスタート／ストップ信号（’＋成部
２からカウントスタート信号Ｃか人力されるまで確認を
続行しくステップＳ１）、カウントスタート信号Ｃが人
力された場合には、クロックパルスでカウントスタート
する（ステップＳ２）。そして、カウントスタート／ス
トップ信号作成部２からカウントストップ信号ｄが人力
されたか否かを確認しくステップＳ３）、カウントスト
ップ信号ｄが入力されない場合には、ステップＳ２に戻
ってカウントを続行する。一方、前記判断ステップＳ３
において、カウントストップ信号ｄが入力された場合に
は、カウントストップして多極レゾルバの値を出力する
と共に、遅延部４でカウントスタート／ストップ信号作
成部２からのカウントスタート信号Ｃから所定時間Ｔだ
け遅れたロータリエンコーダ読取指令を作成する。そし
て、ロータリエンコーダ位置検出部６で遅延部４からロ
ータリエンコーダ読取指令が人力されるまで確認を続行
しくステップＳ４）、ロータリエンコーダ読取指令が入
力された場合には、ロータリエンコーダ５からのロータ
リエンコーダ読取値に多極レゾルバカウント部３からの
桁上げ信号を加味してロータリエンコーダの値を決定し
てロータリエンコーダの位置を検出しくステップＳ５）
、全ての処理を終了する。

ロータリエンコーダの値の決定に多極レゾルバの桁上げ
信号が用いられる理由は、多極レゾルバカウント部３で
のカウント数がフルカウントから０に戻る位置とロータ
リエンコーダ読取値の最下位桁の値が変化する位置とを
一致させることが機械精度上不可能なためである。即ち
、ロータリエンコーダ読取値の最下位桁の値が変化する
境界付近において採用ずべぎ最下位４１７の値を４行上
げ信号によフて決定するのであり、例えば】°し下位桁
の値が”　ｎ　”又は’ｎｉ１’のとき、桁上げイ８４
′ｆをＣｒ、その反転信号をＣｒとすると、次式（１）
　により最下位桁の°値りが決定される。

Ｌ−Ｃｒ・ｎ＋Ｃｒ−（ｎ＋１）・・・・・・・・・（
１）なお、ロータリエンコーダ読取値の他の桁の値も１
つ下位の桁からの桁上げ信号により決定される。つまり
、ロークリエンコーダの値は下位桁から上位桁へと順次
決定される。

このように多極レゾルバの桁上げ信号をロータリエンコ
ーダで用いることにより、多極レゾルバの高精度絶対値
が全ストロークで使用可能となる。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の位置検出方法で用いられる多極レゾルバ
は位置を時間の関数として検出する位置検出器であるの
で、位置により多極レゾルバカウント部でのカウント時
間が変化する。即ち、第７図に示すように多極レゾルバ
の位置検出にかかる１１１９　ｍＪ　（カウント時間）
はカウントスタート直後の０から最長ｔＭＡＸまで変化
するので、ロータリエンコーダの位置の検出は！レゾル
バのカウントスタートからＴ（Ｔ≧ＬＭＡＸを満たず所
定値）経過後に行っ°Ｃいる。従フて、多極レゾルバの
位置検出にかかる時間と６−クリエンコーダの位置を検
出するまでの時間との間に１１．７間差が生じる。例え
ば、位置検出器の上位桁であるロータリエンコーダの値
の範囲が回転により・・・、ｎ−１，ｎ、　ｎ＋１．・
・・と変化する場合、低速回転のとき（第８図）は上記
時間差があっても多極レゾルバの検出位置とロータリエ
ンコーダの検出位置とを同一の範囲（ｒｌ）　に納める
ことができるが、高速回転のとき（第９図）は上記時間
差があるため多極レゾルバの検出位置とロータリエンコ
ーダの検出位置とが異なる範囲（ｎ及びｎ＋１）になり
、誤った位置を検出してしまう欠点があった。

本発明は上述のような事情から成されたものであり、本
発明の目的は、上述した位置検出器が高・速で回転して
も正確な位置な常に検出することができる位置検出方法
を＃２．併することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、位置を１１、ν間の関数として検出する第１
の手段と、位置を任意の１１、？刻に検出する第２の手
段とを組合わせ、基準位相波及びこの基準位相波を前記
第１の手段に人力して得られる帰還位相（皮によりカウ
ントスタートイニー号及びカウントストップ信号を作成
し、これらカウントスタート信号及びカウントストップ
信号の出力のタイミングにより前記第１の手段及び第２
の手段にて位置を検出する方法に関するものであり、本
発明の上記目的は、前記カウントストップ信号が出力さ
れたと同時に前記第１の手段及び前記第２の手段にて位
置を検出することによって達成される。

（作用） 本発明の位置検出方法は、多極レゾルバの値が決定する
のと同時にロータリエンコーダの位置検出を行ない、多
極レゾルバの位置検出とロータリエンコーダの位置検出
との時間差を無くすようにしているので、各検出位置の
値を常に同一範囲内にて納めることができる。

（実施例） 第１図は、本発明の位置検出方法を実現する検出回路の
一例を第４図に対応させて示すブロック図であり、同一
４δ成箇所は同符号を付して説明を省略する。この検出
回路は、従来の遅延部４を取除き、カウントスタート／
ストップ信号作成部２からのカウントストップ信号ｄを
従来のロータリエンコーダ読取指令の代わりにロータリ
エンコーダ５及びロータリエンコーダ位置検出部６に人
力して同様の動作を行なわせる様に４．＋４成されてい
る。

このような構成において、現在値読取の動作例を第２図
のフローチャートで説明すると、多極レゾルバカウント
部３でカウントスタート／ストップ信号作成部２からカ
ウントスタート信号Ｃが人力されるまで確認を続行しく
ステップ５ｌｌ）、カウントスタート信号Ｃが人力され
た場合には、クロックパルスでカウントスタートする（
ステップ５１２）。そして、多極レゾルバカウント部３
．ロータリエンコーダ５及びロータリエンコーダ位置検
出部６でカウントスタート／ストップ信号作成部２から
カウントストップ信号ｄが人力されたか否かを確認しく
ステップ５１３）、カウントストップ信号ｄが人力され
ない場合には、ステップ５１２に戻ってカウントを続行
する。一方、前記判断ステップＳ１３において、カウン
トス１−ツブｆこ号ｄが多極レゾルバカウント部３．ロ
ータリエンコーダ５及びロークリエンコーダ位置検出部
６に入力された場合には、多極レゾルバカウント部３で
カウントストップして％＋４７ｉレゾルバの値を出力し
、ロータリエンコーダ位置検出部６でロータリエンコー
ダ５からのロータリエンコーダ読取値に多極レゾルバカ
ウント部３からの桁上げ信号を加味してロータ、リエン
コーダの値を決定してロータリエンコーダの位置を検出
しくステップ５１４）、全ての処理を終了する。

このように、カウントストップ信号ｄがロータリエンコ
ーダ位置検出？Ａ６に人力されたと同時にロータリエン
コーダの値が決定されるので、第３図に示すように多極
レゾルバ検出位置とロータリエンコーグ検出位置とを同
一の範囲（ｎ）　に常に納めることが可能となる。

なお、上述した実施例においては、多極レゾルバとロー
タリエンコーダとで成る位置検出器を用いた位置検出方
法を説明したが特に限定されるものではなく、多極レゾ
ルバのように位置を時間の関数として検出することがで
きるレゾルバやインダクトシンと、ロータリエンコーダ
のように任２スの時刻に位置検出することができるリニ
アエンコーダとで成る位置検出器を用いた位置検出方法
でも同様の効果を奏する。

（発明の効果） 以上のように本発明の位置検出方法によれば、特に位置
検出器が高速回転している場合でも常に正確な位置を検
出することが可能であるので、例えは工作機械に適用し
て高精度の加工を迅速に行ない、大幅なコスト低減を図
ることができる。

トップ信号作成部、・・・多極レゾルバカウント部、４
・・・遅延部、５・・・ロータリエンコーダ、６・・・
ロータリエンコーダ位置検出部。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の位置検出方法を実現する検出回路の一
例を示すブロック図、第２図はその主要部の動作例を説
明するフローチへ・−ト、第３図は本発明方法による検
出位置を示すタイミング図、第４図は従来の位置検出方
法を実現する検出回路の一例を示すブロック図、第５図
は本発明及び従来の検出回路の信号波形を示−・ｊ−図
、第６図は従来の検出回路の主要部の動作例を説明する
フローヂャート、第７図は従来方法による位置検出時間
を説明する図、第８図及び第９図は従来方法による検出
位置を示すタイミング図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、位置を時間の関数として検出する第１の手段と、位
   置を任意の時刻に検出する第２の手段とを有し、前記第
   １の手段による位置検出確定と同時に前記第２の手段に
   て位置を検出し、前記第１の手段によって検出された位
   置と前記第２の手段によって検出された位置とを組合せ
   るようにしたことを特徴とする位置検出方法。