JPH08303462A - 割り出し制御装置 - Google Patents

割り出し制御装置

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JPH08303462A
JPH08303462A JP11064495A JP11064495A JPH08303462A JP H08303462 A JPH08303462 A JP H08303462A JP 11064495 A JP11064495 A JP 11064495A JP 11064495 A JP11064495 A JP 11064495A JP H08303462 A JPH08303462 A JP H08303462A
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JP
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pressure
rotating body
rotation angle
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determiner
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Withdrawn
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JP11064495A
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English (en)
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Naoki Takizawa
直樹 瀧沢
Yoshifumi Nonaka
義史 野中
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転体の高精度な位置決めを可能にすると共
に、位置決め完了時には回転体の剛性を高い状態に維持
できるようにする。 【構成】 流体軸受により支持されている回転体Rの回
転角度制御する装置において、スラスト方向の軸受2,
3の流体圧力を制御するサーボバルブ7,9を設け、回
転制御と同時にスラスト軸受2,3の圧力制御を行い回
転体Rを一方のスラスト軸受に押し付けた状態で位置決
め終了させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は割り出し制御装置、特に
はポリゴンミラー加工機等に用いられる割り出し制御装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、ポリゴンミラー加工機等に用
いられる割り出し制御装置として、回転体を固定体に対
してラジアル方向及びスラスト方向に拘束して支持する
静圧流体軸受と、前記回転体を前記固定体に対して回転
駆動する回転駆動器と、前記回転体の回転角度を検出す
る回転角度検出器と、前記回転角度検出器によって検出
された回転角度を基に前記回転体の前記固定体に対する
回転角度を制御する回転角度制御手段を備えた割り出し
制御装置は知られている。このような従来の割り出し制
御装置では、回転体の位置決めが完了しても、回転体は
流体軸受に支持されたまま常に回転角度制御がかけられ
ていた。
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】ところで、従来の
割り出し制御装置のように、回転体の位置決め完了後に
も固定体に接触させないで回転角度制御をかけている
と、位置決め完了時の回転体の剛性が低くなってしまう
という問題があった。
【0004】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、その目的は回転体の位置決めを高精度に行えると
共に、位置決め完了時には回転体の剛性を高い状態に維
持できる割り出し制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明は、回転体を固定体に対してラジアル方向及び
スラスト方向に拘束して支持する静圧流体軸受と、前記
回転体を前記固定体に対して回転駆動する回転駆動器
と、前記回転体の回転角度を検出する回転角度検出器
と、前記回転角度検出器によって検出された回転角度に
基づいて前記回転体の前記固定体に対する回転角度を制
御する回転角度制御手段を備えた割り出し制御装置にお
いて、前記静圧流体軸受のスラスト方向の一対の軸受部
のそれぞれに個別の流体供給回路を設け、前記流体供給
回路の少なくとも一方には流体の圧力を検出する圧力検
出器と、スラスト軸受部の流体の圧力を調整するための
圧力調整器と、前記圧力検出器からの検出圧力信号を基
に前記スラスト軸受部の圧力を制御する圧力制御手段を
設け、前記回転角度制御手段には位置決め判定器と、前
記回転体が前記固定体に接触しているかどうかの判定を
する接触判定器と、前記位置決め判定器と前記接触判定
器の判定結果に基づいて前記回転体への駆動トルクを強
制的にオフする駆動トルクオフ手段と、前記位置決め判
定器と前記接触判定器の判定結果に基づいて前記回転体
を支持する前記スラスト軸受部の制御圧力の設定値を与
える目標圧力設定器を設け、前記回転体が回転中には前
記回転体が前記固定体に接触しないように前記スラスト
軸受の流体圧力を制御し、前記回転体の回転角度が許容
範囲に位置決めされたときには前記スラスト軸受部の一
方の圧力をゼロにして前記回転体を前記固定体に接触さ
せると共に、前記回転体への駆動トルクをゼロにするこ
とを特徴としている。
【0006】ここで前記回転体の回転角度が許容範囲に
位置決めされたときには前記スラスト軸受部の他方の圧
力を前記回転体の回転中よりも高い圧力にするとより好
ましい。そして、前記回転駆動器はモータであり、前記
接触判定器は前記モータへの電流もしくは電流指令信号
を用いて判定を行うものであっても良い。
【0007】また、前記接触判定器は前記スラスト軸受
部へ供給される流体の圧力もしくは流量を検出する検出
器を有するものであったり、前記回転体のスラスト方向
の変位を検出する変位センサを有するものであったり、
前記固定体に電気的に絶縁された状態で取付けられると
共に前記回転体に接触する導体と、前記導体と前記固定
体との間の電気抵抗を測定する測定手段を有するもので
あっても良い。
【0008】
【作用】本発明は、回転体の位置決め後に回転体と固定
体を接触(接地)させることで位置決め状態での剛性を
向上を図っている。また、回転体の位置決め後にスラス
ト軸受部の一方の圧力をゼロにして回転体を固定体に接
触させる際には、スラスト軸受部の他方の圧力を回転体
の回転中よりも高い圧力にすることで、回転体と固定体
の接地時間の短縮化を計っている。ただ単に一方のスラ
スト軸受部の流体を遮断しただけでは、流体を遮断して
から接地するまでに時間がかかる。更に対向するスラス
ト軸受部の隙間が広がり、押し付け力が少なくなるため
剛性の向上の効果が減少される。
【0009】そして接地後に回転駆動器をオフすること
で接地面に力を加えないようにして接地面の耐久性の向
上を図っている。接地した後も回転駆動器がオンされて
いると接地面に力が加わり接地面の耐久性は悪化する。
【0010】
【実施例】次に本発明の一実施例を図1及び図2を使っ
て以下説明する。図1は本発明の一実施例に係わる割り
出し制御装置の機械的な構成を示し、図2はその制御部
分の構成を示す。
【0011】図1において、Rは回転体、Sは固定体、
2,3は回転体Rを固定体Sに対してスラスト方向に拘
束するための一対のスラスト軸受、4は回転体1を固定
体Sに対してラジアル方向に支持するラジアル軸受、5
は回転体Rに駆動トルクを与えるための回転駆動器とな
るモータ、6は回転体の回転角度を検出する回転角度検
出器となるロータリエンコーダ、7はスラスト軸受2に
供給する流体の圧力を調整する圧力調整器となるサーボ
バルブ、8はスラスト軸受2の圧力を検出する圧力検出
器となる圧力センサ、9はスラスト軸受3に供給する流
体の圧力を調整する圧力調整器となるサーボバルブ、1
0はスラスト軸受3の圧力を検出するための圧力検出器
となる圧力センサ、11は回転体Rの回転角度及びスラ
スト軸受2,3の圧力を制御する制御装置である。
【0012】図2において、21は割り出しの角度を決
めるための目標回転角度設定器、22は回転体Rの目標
回転角度信号、23は目標回転角度とエンコーダ6によ
って得られた回転体Rの実際の回転角度から角度誤差を
求める減算器、24は回転体Rを位置決めするための回
転角度制御手段となるフィードバック制御系を安定させ
るためのPID調整器に代表される補償器、25は回転
体Rへの駆動トルクをオフする機能を兼ね備えた駆動ト
ルクオフ手段となる可変増幅器、26は回転体Rを回転
させるモータ5を駆動するモータ駆動装置である。
【0013】静圧流体軸受2,3(図1参照)に支持さ
れた回転体Rはモータ5により回転される。30はエン
コーダ6の出力信号をカウントするパルスカウンタで、
回転体Rの回転角度はエンコーダ6の出力信号をパルス
カウンタ30がカウントすることで検出され、パルスカ
ウンタ30から角度信号として生成するされる。
【0014】31は回転体Rの角度信号、32は減算器
23からの角度誤差信号を基に回転角度の位置決めが終
了したかどうかを判定する位置決め判定器、33はPI
D調整器24から可変増幅器25へ送られるモータ電流
の指令値から回転体Rの接触状態を判定する接触判定器
である。34は位置決め判定器32と接触判定器33の
各判定信号から可変増幅器25のゲインを変更するゲイ
ン調整器、35は位置決め判定器32と接触判定器33
の各判定信号から回転体Rを支持するスラスト軸受2,
3の流体圧力を設定する目標圧力設定器である。
【0015】36はスラスト軸受2の流体圧力の設定
値、37は圧力誤差を求めるための減算器、38は流体
供給回路となる圧力制御系の安定性と応答性を調整する
ためのPID調整器、39は軸受2の流体圧力を調整す
るサーボバルブ7を駆動するためのサーボバルブ駆動装
置である。圧力センサ8(図1参照)からの検出圧力信
号42は減算器37にフィーバックされ、目標圧力設定
器35からの目標圧力を示す信号36との間で減算され
る。
【0016】同様に、47はスラスト軸受3の流体圧力
の設定値、46は圧力誤差を求めるための減算器、45
は流体供給回路となる圧力制御系の安定性と応答性を調
整するためのPID調整器、48は軸受3の流体圧力を
調整するサーボバルブ9を駆動するためのサーボバルブ
駆動装置である。圧力センサ10(図1参照)からの検
出圧力信号49は減算器46にフィーバックされ、目標
圧力設定器35からの目標圧力を示す信号47との間で
減算される。
【0017】次にこの実施例の動作を説明する。先ず回
転体Rを回転するに当たって、それぞれのスラスト軸受
け2,3の流体圧力は所定の圧力に設定されている。こ
の状態では回転体Rは完全に固定体Sから流体膜によっ
て浮いている。
【0018】この状態で回転体Rを固定体Sに対して任
意の角度に位置決めするために、目標回転角度設定器2
1によって目標の角度位置信号が与えられる。この目標
角度信号22と、エンコーダ6とパルスカウンタ30に
よって検出された回転角度信号31から角度誤差が減算
器23で計算される。この角度誤差信号はPID調整器
24及び可変増幅器25を介してモータ駆動装置26に
加わる。そして、モータ駆動装置26は角度誤差が生じ
ている場合にはそれを補正するように静圧流体軸受2,
3によって非接触支持されている回転体Rを回転させ、
回転角度信号31が目標角度信号22に一致するように
する。このループにおいてPID調整器24はフィード
バック系において回転体Rの発振防止や応答性の調整等
を行うために使われる。
【0019】この回転角度位置決め動作中、位置決め判
定器32はモータ6の回転角度誤差信号を検出して回転
体Rの位置決め状態をみている。また接触判定器33は
モータ6への電流指令値を検出して回転体Rと固定体S
の接触状態をみている。これは回転R体と固定体Sが接
触するとモータ6の負荷が変動し、非接触状態に比べて
電流が増加することを利用している。
【0020】この2つの判定結果を基に目標圧力設定器
35は個々のスラスト軸受2,3の目標流体圧力を変更
していく。回転開始時には個々の圧力を同じ値に設定し
ておき、回転途中で位置決め判定器32で検出している
角度誤差信号が第1段階の許容範囲に入った段階で一方
の圧力を下げて行き、最終目標回転角度に達したら設定
圧力をゼロにし、回転体Rを固定体Sに接地させる。ま
たこの時に他方の圧力を上げていくようにしても良い。
【0021】この後、その接地動作を接地判定器33に
よって検出し、回転体Rと固定体Sが接地したと判定
し、かつ位置決め判定器32による判定結果が最終許容
範囲であるとき、目標圧力設定器35はスラスト軸受
2,3の他方の設定圧力を大きくし、回転体Rの押し付
け力を増加させる。この接地動作時における流体圧力制
御と同時に回転角度制御系においてもゲイン調整器34
によって可変増幅器25をゼロにしモータ電流指令をゼ
ロにして、回転体Rに対する駆動トルクを強制的にゼロ
にして回転体Rの位置決め動作を終了する。
【0022】なお、接触判定器33はスラスト軸受部
2,3へ供給される流体の圧力もしくは流量を検出する
検出器であったり、回転体Rのスラスト方向の変位を検
出する変位センサであったり、固定体Sに電気的に絶縁
された状態で取付けられると共に回転体Rに接触する導
体と、この導体と固定体Sとの間の電気抵抗を測定する
測定手段からなるものであっても良い。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、位
置決め後の回転体の剛性の向上させる共に接地状態での
モータによる余分な力を完全に除去できるので、回転体
の位置決めを高精度に行えると共に位置決め完了時に回
転体の剛性を高い状態に維持できる。また、位置決め完
了後に流体を遮断する場合と比較しても回転体の接地時
間の短縮化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の割り出し制御装置の一実施例を示す
図。
【図2】本実施例の制御系を示す図。
【符号の説明】
R 回転体 S 固定体 2,3 スラスト軸受 5 モータ 6 エンコーダ 7,9 サーボバルブ 8,10 圧力センサ 21 目標角度設定器 23 減算器 24 PID調整器 25 可変増幅器 26 モータ駆動装置 30 パルスカウンタ 32 位置決め判定器 33 接触判定器 34 ゲイン調整器 35 目標圧力設定器 37,46 減算器 38,45 PID調整器 39,48 サーボバルブ駆動装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転体を固定体に対してラジアル方向及
    びスラスト方向に拘束して支持する静圧流体軸受と、前
    記回転体を前記固定体に対して回転駆動する回転駆動器
    と、前記回転体の回転角度を検出する回転角度検出器
    と、前記回転角度検出器によって検出された回転角度に
    基づいて前記回転体の前記固定体に対する回転角度を制
    御する回転角度制御手段を備えた割り出し制御装置にお
    いて、前記静圧流体軸受のスラスト方向の一対の軸受部
    のそれぞれに個別の流体供給回路を設け、前記流体供給
    回路の少なくとも一方には流体の圧力を検出する圧力検
    出器と、スラスト軸受部の流体の圧力を調整するための
    圧力調整器と、前記圧力検出器からの検出圧力信号を基
    に前記スラスト軸受部の圧力を制御する圧力制御手段を
    設け、前記回転角度制御手段には位置決め判定器と、前
    記回転体が前記固定体に接触しているかどうかの判定を
    する接触判定器と、前記位置決め判定器と前記接触判定
    器の判定結果に基づいて前記回転体への駆動トルクを強
    制的にオフする駆動トルクオフ手段と、前記位置決め判
    定器と前記接触判定器の判定結果に基づいて前記回転体
    を支持する前記スラスト軸受部の制御圧力の設定値を与
    える目標圧力設定器を設け、前記回転体が回転中には前
    記回転体が前記固定体に接触しないように前記スラスト
    軸受の流体圧力を制御し、前記回転体の回転角度が許容
    範囲に位置決めされたときには前記スラスト軸受部の一
    方の圧力をゼロにして前記回転体を前記固定体に接触さ
    せると共に、前記回転体への駆動トルクをゼロにするこ
    とを特徴とする割り出し制御装置。
  2. 【請求項2】 前記回転体の回転角度が許容範囲に位置
    決めされたときには前記一対のスラスト軸受の他方のス
    ラスト軸受部の圧力を前記回転体の回転中よりも高い圧
    力にすることを特徴とする請求項1の割り出し制御装
    置。
  3. 【請求項3】 前記回転駆動器はモータであり、前記接
    触判定器は前記モータへの電流もしくは電流指令信号を
    用いて判定を行うことを特徴とする請求項1の割り出し
    制御装置。
  4. 【請求項4】 前記接触判定器は前記スラスト軸受部へ
    供給される流体の圧力もしくは流量を検出する検出器を
    有することを特徴とする請求項1の割り出し制御装置。
  5. 【請求項5】 前記接触判定器は前記回転体のスラスト
    方向の変位を検出する変位センサを有することを特徴と
    する請求項1の割り出し制御装置。
  6. 【請求項6】 前記接触判定器は前記固定体に電気的に
    絶縁された状態で取付けられると共に前記回転体に接触
    する導体と、前記導体と前記固定体との間の電気抵抗を
    測定する測定手段を有することを特徴とする請求項1の
    割り出し制御装置。
JP11064495A 1995-05-09 1995-05-09 割り出し制御装置 Withdrawn JPH08303462A (ja)

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JP11064495A JPH08303462A (ja) 1995-05-09 1995-05-09 割り出し制御装置

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JP11064495A JPH08303462A (ja) 1995-05-09 1995-05-09 割り出し制御装置

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JPH08303462A true JPH08303462A (ja) 1996-11-19

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ID=14540931

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11064495A Withdrawn JPH08303462A (ja) 1995-05-09 1995-05-09 割り出し制御装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006062045A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Okuma Corp 旋回割出装置
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JP2008049445A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Disco Abrasive Syst Ltd 加工装置
KR100966936B1 (ko) * 2006-12-26 2010-06-30 도시바 기카이 가부시키가이샤 인덱싱 장치

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Effective date: 20020806