JPH0797004B2 - アブソリュート位置の検知装置 - Google Patents
アブソリュート位置の検知装置Info
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- JPH0797004B2 JPH0797004B2 JP16804585A JP16804585A JPH0797004B2 JP H0797004 B2 JPH0797004 B2 JP H0797004B2 JP 16804585 A JP16804585 A JP 16804585A JP 16804585 A JP16804585 A JP 16804585A JP H0797004 B2 JPH0797004 B2 JP H0797004B2
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- 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、工作機械等の制御軸、例えば、テーブルのX,
Y方向の位置制御の対象となる制御軸におけるアブソリ
ュート位置を直接検知するためのアブソリュート位置の
検知装置に関する。
Y方向の位置制御の対象となる制御軸におけるアブソリ
ュート位置を直接検知するためのアブソリュート位置の
検知装置に関する。
従来、アブソリュート位置の検知は、複数の位置検出器
より得られるポジジョンデータを逐次読み出し、それを
中央処理装置（CPU）あるいは高速演算回路により演算
してアブソリュート位置を算出することが行われている
が、モータの回転時に制御軸の移動距離を検知する際も
同様の方法がとられていた。
より得られるポジジョンデータを逐次読み出し、それを
中央処理装置（CPU）あるいは高速演算回路により演算
してアブソリュート位置を算出することが行われている
が、モータの回転時に制御軸の移動距離を検知する際も
同様の方法がとられていた。
これは、現在位置をアブソリュート値で読み出せる利点
を有する反面、位置検出器が多くなると、それに対応し
て検出回路も多く必要となる。さらに、制御軸も多数の
場合、例えば、位置検出器がＮ個、制御軸がＭ本の場
合、検出回路がＮ・Ｍ個必要となり、故障率も大きくな
るという欠点があった。
を有する反面、位置検出器が多くなると、それに対応し
て検出回路も多く必要となる。さらに、制御軸も多数の
場合、例えば、位置検出器がＮ個、制御軸がＭ本の場
合、検出回路がＮ・Ｍ個必要となり、故障率も大きくな
るという欠点があった。
本発明の目的は、位置検出器が多くなっても、検出回路
を増やすことなく、アブソリュート位置が検知可能なア
ブソリュート位置の検知装置を提供することにある。
を増やすことなく、アブソリュート位置が検知可能なア
ブソリュート位置の検知装置を提供することにある。
本発明では、モータのロータに歯車伝達機構を介して連
結されそれぞれロータの回転角位置に対応して周期的信
号を出力する複数の位置検出器を備え、この複数の位置
検出器からの出力信号を基にアブソリュート位置を求め
るアブソリュート位置の検知装置において、前記複数の
位置検出器のうち少なくとも１つをロータの１回転以内
の絶対角度を検知可能な位置検出器とするとともに、前
記複数の位置検出器からの出力信号を選択的に取り出す
セレクタ回路と、このセレクタ回路によって選択された
位置検出器からの出力信号を基に得られるポジジョンデ
ータを更新する記憶部を有する検出回路と、この検出回
路の記憶部に記憶されたポジジョンデータを順次取込
み、各位置検出器の出力信号に基づく複数のポジジョン
データからアブソリュート位置を算出した後、モータの
ロータの１回転以内の絶対角度を検出する位置検出器か
らの出力信号のみを選択するように前記セレクタ回路を
設定し、そのセレクタ回路を介して前記記憶部に更新記
憶されるポジジョンデータの差分を前記アブソリュート
位置に加算してアブソリュート位置を求める演算処理装
置とをそれぞれ設けた、構成としている。
結されそれぞれロータの回転角位置に対応して周期的信
号を出力する複数の位置検出器を備え、この複数の位置
検出器からの出力信号を基にアブソリュート位置を求め
るアブソリュート位置の検知装置において、前記複数の
位置検出器のうち少なくとも１つをロータの１回転以内
の絶対角度を検知可能な位置検出器とするとともに、前
記複数の位置検出器からの出力信号を選択的に取り出す
セレクタ回路と、このセレクタ回路によって選択された
位置検出器からの出力信号を基に得られるポジジョンデ
ータを更新する記憶部を有する検出回路と、この検出回
路の記憶部に記憶されたポジジョンデータを順次取込
み、各位置検出器の出力信号に基づく複数のポジジョン
データからアブソリュート位置を算出した後、モータの
ロータの１回転以内の絶対角度を検出する位置検出器か
らの出力信号のみを選択するように前記セレクタ回路を
設定し、そのセレクタ回路を介して前記記憶部に更新記
憶されるポジジョンデータの差分を前記アブソリュート
位置に加算してアブソリュート位置を求める演算処理装
置とをそれぞれ設けた、構成としている。
第１図は本発明の一実施例を示している。同図におい
て、工作機械のテーブルを複数の移動方向のうちの１
つ、ここでは、Ｘ軸方向へ移動させるモータ10の出力軸
には、歯車伝達機構11を介して位置検出器としての３つ
の1X（単極）レゾルバ12,13,14のロータ軸がそれぞれ連
結されている。なお、1Xレゾルバ12のみがモータ10の出
力軸に直結されている。各レゾルバ12,13,14の一次側励
磁巻線には、電線29,30を介して励磁回路20から励磁電
流（Sin波、Cos波）が供給されているとともに、二次側
からは前記モータ10のロータ回転角位置に対応した周期
的信号、つまり、一次側に供給される励磁電流に対して
ロータの回転角位置に比例した移相量をもった同期的信
号が出力される。
て、工作機械のテーブルを複数の移動方向のうちの１
つ、ここでは、Ｘ軸方向へ移動させるモータ10の出力軸
には、歯車伝達機構11を介して位置検出器としての３つ
の1X（単極）レゾルバ12,13,14のロータ軸がそれぞれ連
結されている。なお、1Xレゾルバ12のみがモータ10の出
力軸に直結されている。各レゾルバ12,13,14の一次側励
磁巻線には、電線29,30を介して励磁回路20から励磁電
流（Sin波、Cos波）が供給されているとともに、二次側
からは前記モータ10のロータ回転角位置に対応した周期
的信号、つまり、一次側に供給される励磁電流に対して
ロータの回転角位置に比例した移相量をもった同期的信
号が出力される。
各レゾルバ12,13,14の二次側出力P1,P2,P3は、電線21,2
2,23を通じてセレクタ回路15へ送られる。セレクタ回路
15は、演算処理装置としての中央処理装置（以下、CPU
という。）19から電源31,32を通じて与えられるセレク
ト信号SL1,SL2によりいずれか１つの出力P1,〜P3を選択
し、その選択した出力信号を電線24を介して波形整形回
路16へ送る。例えば、セレクト信号SL1,SL2が共に
「０」のときは信号P1を選択し、また、セレクト信号SL
1が「１」でかつ信号SL2が「０」のときは信号P2を選択
し、更に、セレクト信号SL1が「０」でかつセレクト信
号SL2が「１」のときは信号P3を選択する。
2,23を通じてセレクタ回路15へ送られる。セレクタ回路
15は、演算処理装置としての中央処理装置（以下、CPU
という。）19から電源31,32を通じて与えられるセレク
ト信号SL1,SL2によりいずれか１つの出力P1,〜P3を選択
し、その選択した出力信号を電線24を介して波形整形回
路16へ送る。例えば、セレクト信号SL1,SL2が共に
「０」のときは信号P1を選択し、また、セレクト信号SL
1が「１」でかつ信号SL2が「０」のときは信号P2を選択
し、更に、セレクト信号SL1が「０」でかつセレクト信
号SL2が「１」のときは信号P3を選択する。
波形整形回路16では、セレクタ回路15から与えられた信
号を矩形波に波形整形し、それを電線25を介してラッチ
信号として記憶部としてのレジスタ回路17に供給する。
レジスタ回路17には、前記モータ10のロータの１回転内
の回転角に対応して一定周期（０〜1999）でカウントを
繰り返す2000進の自走式カウンタ18のデータがライン26
を介して供給されており、前述のラッチ信号によりカウ
ンタ18のデータがセットされるようになっている。つま
り、前記波形整形回路16で波形整形された矩形波の立ち
上がりをラッチ信号として、そのときのカウンタ18のカ
ウント数（モータ10のロータの回転角に対応した値）が
レジスタ回路17にセットされるようになっている。
号を矩形波に波形整形し、それを電線25を介してラッチ
信号として記憶部としてのレジスタ回路17に供給する。
レジスタ回路17には、前記モータ10のロータの１回転内
の回転角に対応して一定周期（０〜1999）でカウントを
繰り返す2000進の自走式カウンタ18のデータがライン26
を介して供給されており、前述のラッチ信号によりカウ
ンタ18のデータがセットされるようになっている。つま
り、前記波形整形回路16で波形整形された矩形波の立ち
上がりをラッチ信号として、そのときのカウンタ18のカ
ウント数（モータ10のロータの回転角に対応した値）が
レジスタ回路17にセットされるようになっている。
レジスタ回路17にセットされたデータは、CPU19からの
読出力号Rdが電線28を通じてレジスタ回路17に与えられ
たとき、ライン27を通じてCPU19に取り込まれる。な
お、ここでは、前記波形整形回路16、レジスタ回路17お
よびカウンタ18により、本実施例の検出回路が構成され
ている。
読出力号Rdが電線28を通じてレジスタ回路17に与えられ
たとき、ライン27を通じてCPU19に取り込まれる。な
お、ここでは、前記波形整形回路16、レジスタ回路17お
よびカウンタ18により、本実施例の検出回路が構成され
ている。
CPU19では、読出力号Rdを出力し、レジスタ回路17にセ
ットされたデータのうち、レゾルバ12からの値をa1、レ
ゾルバ13からの値をa2、レゾルバ14からの値をa3とし
て、次の関係式によりモータ回転に対応するアブソリュ
ート値Ａを割り出す。
ットされたデータのうち、レゾルバ12からの値をa1、レ
ゾルバ13からの値をa2、レゾルバ14からの値をa3とし
て、次の関係式によりモータ回転に対応するアブソリュ
ート値Ａを割り出す。
Ａ＝ｆ（a1,a2,a3） （ただし、０≦ai≦1999,i＝1,2,3） ちなみに、複数の位置検出器からの値を基にアブソリュ
ート位置を割り出すことについては、本願発明の出願前
に公開された特開昭59−88612号公報、特開昭59−79114
号公報、特開昭56−135102公報および特公昭50−23618
号公報等に記載されているように周知・自明な事項であ
る。例えば、前記特開昭59−88612号公報に開示された
割り出し方法は、モータに歯車列を介して連結した複数
の回転検出器からの出力をθ1,θ2,θ3,…とし、そのう
ちモータに直結された回転検出器Snの位置データがθｎ
のときのアブソリュート値Pnは、モータの１回転あたり
の被移動体の移動量をΔ、検出器Snのの基準状態位置か
らの回転数（整数）をRnとすると、 Pn＝Rn・Δ＋θｎ で与えられるから、Rnを他の検出器からの出力θｉ（た
だし、ｉ≠ｎ）を基に求め、これを上記式に代入してア
ブソリュート値Pnを求める方法である。本発明において
は、レゾルバ12,13,14からの値a1,a2,a3を基に、上記各
公報等に開示された周知・自明な方法によりアブソリュ
ート値Ａを割り出す。
ート位置を割り出すことについては、本願発明の出願前
に公開された特開昭59−88612号公報、特開昭59−79114
号公報、特開昭56−135102公報および特公昭50−23618
号公報等に記載されているように周知・自明な事項であ
る。例えば、前記特開昭59−88612号公報に開示された
割り出し方法は、モータに歯車列を介して連結した複数
の回転検出器からの出力をθ1,θ2,θ3,…とし、そのう
ちモータに直結された回転検出器Snの位置データがθｎ
のときのアブソリュート値Pnは、モータの１回転あたり
の被移動体の移動量をΔ、検出器Snのの基準状態位置か
らの回転数（整数）をRnとすると、 Pn＝Rn・Δ＋θｎ で与えられるから、Rnを他の検出器からの出力θｉ（た
だし、ｉ≠ｎ）を基に求め、これを上記式に代入してア
ブソリュート値Pnを求める方法である。本発明において
は、レゾルバ12,13,14からの値a1,a2,a3を基に、上記各
公報等に開示された周知・自明な方法によりアブソリュ
ート値Ａを割り出す。
この後、CPU19では、レゾルバ12の二次側出力（モータ1
0と直結するレゾルバ12の二次側出力）のみを選択する
ように前記セレクタ回路15を設定し、このセレクタ回路
15を介してレジスタ回路17に順次記憶されるレゾルバ12
の出力信号に基づくデータの差分、つまり、今回のレジ
スタ回路17から取り込んだデータと前回レジスタ回路17
から取り込んだデータとの差を、前記アブソリュート値
Ａに加算し、これにより現在位置をアブソリュート値で
検知していく。
0と直結するレゾルバ12の二次側出力）のみを選択する
ように前記セレクタ回路15を設定し、このセレクタ回路
15を介してレジスタ回路17に順次記憶されるレゾルバ12
の出力信号に基づくデータの差分、つまり、今回のレジ
スタ回路17から取り込んだデータと前回レジスタ回路17
から取り込んだデータとの差を、前記アブソリュート値
Ａに加算し、これにより現在位置をアブソリュート値で
検知していく。
以上の説明では、位置検出器として、1Xレゾルバを用い
例を示したが、本発明はその１回転以内での絶対量が測
定され得るものであれば、レゾルバに限定されるもので
ない。例えば、インダクトシンあるいは磁気スケール等
でもよい。
例を示したが、本発明はその１回転以内での絶対量が測
定され得るものであれば、レゾルバに限定されるもので
ない。例えば、インダクトシンあるいは磁気スケール等
でもよい。
また、検出回路の構成として、上記実施例で述べた波形
整形回路16、レジスタ回路17およびカウンタ18による構
成に限定されるものでなく、第２図に示すような検出回
路でもよい。この検出回路は、セレクタ回路55によって
選択されたレゾルバ52〜54からの出力信号を矩形波に波
形整形する波形整形回路56と、この波形整形回路56から
の出力ｆと前記レゾルバ52〜54の一次側に供給される励
磁信号（Sin,Cos波）と同周期の基本周期信号（矩形波
信号）f0との位相差に相当するパルスを電流66,67を通
じて出力する位相同期回路57と、この位相同期回路57か
らのパルスをカウントするアップダウンカウンタ58とか
ら構成されている。なお、他の構成およびアブソリュー
ト値Ａの割り出し後にレゾルバ52の二次側出力のみを選
択するところは第１図と同様である。
整形回路16、レジスタ回路17およびカウンタ18による構
成に限定されるものでなく、第２図に示すような検出回
路でもよい。この検出回路は、セレクタ回路55によって
選択されたレゾルバ52〜54からの出力信号を矩形波に波
形整形する波形整形回路56と、この波形整形回路56から
の出力ｆと前記レゾルバ52〜54の一次側に供給される励
磁信号（Sin,Cos波）と同周期の基本周期信号（矩形波
信号）f0との位相差に相当するパルスを電流66,67を通
じて出力する位相同期回路57と、この位相同期回路57か
らのパルスをカウントするアップダウンカウンタ58とか
ら構成されている。なお、他の構成およびアブソリュー
ト値Ａの割り出し後にレゾルバ52の二次側出力のみを選
択するところは第１図と同様である。
以上の通り、本発明によれば、セレクタ回路を用いるこ
とで、位置検出器が多くなっても、検出回路を増やすこ
となくアブソリュート位置を検知することができる。
とで、位置検出器が多くなっても、検出回路を増やすこ
となくアブソリュート位置を検知することができる。
しかも、本発明では、立ち上げ時のみ複数の位置検出器
の出力信号に基づく複数のデータからアブソリュート位
置を算出し、その後はモータのロータの１回転以内の絶
対角度を検出する位置検出器の出力信号のみを選択し、
その位置検出器の出力信号に基づくデータの差分をアブ
ソリュート値に加算していくようにしたので、高速移動
する対象の位置検出にも適用できる。すなわち、複数の
位置検出器からの出力信号に基づいてアブソリュート値
を算出する従来の方式（例えば、前記特開昭59−88612
「アブソリュート位置の検知方法および装置」）では、
運転中は常に全ての位置検出器の値をモニタする必要が
あり、CPUを時分割使用してそれを実行するとしても、
その演算速度に限界があるため高速移動する対象の位置
検出には適用できないが、本発明では、立ち上げ後は１
つの位置検出器の値のみを取り出せばよいから、高速移
動する対象の位置検出にも適用できる。
の出力信号に基づく複数のデータからアブソリュート位
置を算出し、その後はモータのロータの１回転以内の絶
対角度を検出する位置検出器の出力信号のみを選択し、
その位置検出器の出力信号に基づくデータの差分をアブ
ソリュート値に加算していくようにしたので、高速移動
する対象の位置検出にも適用できる。すなわち、複数の
位置検出器からの出力信号に基づいてアブソリュート値
を算出する従来の方式（例えば、前記特開昭59−88612
「アブソリュート位置の検知方法および装置」）では、
運転中は常に全ての位置検出器の値をモニタする必要が
あり、CPUを時分割使用してそれを実行するとしても、
その演算速度に限界があるため高速移動する対象の位置
検出には適用できないが、本発明では、立ち上げ後は１
つの位置検出器の値のみを取り出せばよいから、高速移
動する対象の位置検出にも適用できる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の他の実施例を示すブロック図である。 10,50……モータ、11,51……歯車伝達機構、12,13,14,5
2,53,54……位置検出器としてのレゾルバ、15,55……セ
レクタ回路、16,56……波形整形回路、17……記憶部と
してのレジスタ回路、18……カウンタ、58……記憶部と
してのカウンタ、19,59……演算処理装置としてのCPU、
20,60……励磁回路、57……位相同期回路。
本発明の他の実施例を示すブロック図である。 10,50……モータ、11,51……歯車伝達機構、12,13,14,5
2,53,54……位置検出器としてのレゾルバ、15,55……セ
レクタ回路、16,56……波形整形回路、17……記憶部と
してのレジスタ回路、18……カウンタ、58……記憶部と
してのカウンタ、19,59……演算処理装置としてのCPU、
20,60……励磁回路、57……位相同期回路。
Claims (4)
- 【請求項１】モータのロータに歯車伝達機構を介して連
結されそれぞれロータの回転角位置に対応して周期的信
号を出力する位置検出器を備え、この複数の位置検出器
からの出力信号を基にアブソリュート位置を求めるアブ
ソリュート位置の検知装置において、 前記複数の位置検出器のうち少なくとも１つをロータの
１回転以内の絶対角度を検知可能な位置検出器とすると
ともに、 前記複数の位置検出器からの出力信号を選択的に取り出
すセレクタ回路と、 このセレクタ回路によって選択された位置検出器からの
出力信号を基に得られるポジジョンデータを更新する記
憶部を有する検出回路と、 この検出回路の記憶部に記憶されたポジジョンデータを
順次取込み、各位置検出器の出力信号に基づく複数のポ
ジジョンデータからアブソリュート位置を算出した後、
モータのロータの１回転以内の絶対角度を検出する位置
検出器からの出力信号のみを選択するように前記セレク
タ回路を設定し、そのセレクタ回路を介して前記記憶部
に更新記憶されるポジジョンデータの差分を前記アブソ
リュート位置に加算してアブソリュート位置を求める演
算処理装置と、をそれぞれ設けた、 ことを特徴とするアブソリュート位置の検知装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のアブソリュー
ト位置の検知装置において、前記位置検出器は、前記モ
ータのロータに歯車伝達機構を介して連結された複数の
単極レゾルバによって構成されていることを特徴とする
アブソリュート位置の検知装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項記載のアブソリュー
ト位置の検知装置において、前記検出回路は、前記セレ
クタ回路によって選択されたレゾルバからの出力信号を
矩形波に波形整形する波形整形回路と、自走式のカウン
タと、前記波形整形回路からの出力をラッチ信号として
前記カウンタのデータをラッチするレジスタ回路とから
構成されていることを特徴とするアブソリュート位置の
検知装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第２項記載のアブソリュー
ト位置の検知装置において、前記検出回路は、前記セレ
クタ回路によって選択されたレゾルバからの出力信号を
矩形波に波形整形する波形整形回路と、この波形整形回
路からの出力と前記レゾルバの一次側に供給される励磁
信号と同周期の矩形波信号との位相差に相当するパルス
を出力する位相同期回路と、この位相同期回路からのパ
ルスをカウントするアップダウンカウンタとから構成さ
れていることを特徴とするアブソリュート位置の検知装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16804585A JPH0797004B2 (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | アブソリュート位置の検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16804585A JPH0797004B2 (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | アブソリュート位置の検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6227601A JPS6227601A (ja) | 1987-02-05 |
| JPH0797004B2 true JPH0797004B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=15860802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16804585A Expired - Fee Related JPH0797004B2 (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | アブソリュート位置の検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0797004B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5091896B2 (ja) * | 2009-03-17 | 2012-12-05 | 愛三工業株式会社 | 位置検出装置 |
-
1985
- 1985-07-29 JP JP16804585A patent/JPH0797004B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6227601A (ja) | 1987-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |