JPH1127973A - 位置制御装置 - Google Patents
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- JPH1127973A JPH1127973A JP9188931A JP18893197A JPH1127973A JP H1127973 A JPH1127973 A JP H1127973A JP 9188931 A JP9188931 A JP 9188931A JP 18893197 A JP18893197 A JP 18893197A JP H1127973 A JPH1127973 A JP H1127973A
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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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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転軸の中心と位置検出器の被検出体の回転
中心の偏心に伴う位置検出誤差を補正して正確な位置制
御ができるようにする。 【解決手段】 位置検出器の被検出体2aの中心O´が
回転中心Oから偏心dして回転軸に取り付けられている
とする。回転軸を一定速度で回転させると、センサ2b
で検出される位置は0度、180度の位置では正確な位
置を検出するが、90度、270度の位置では、本来P
1、P3の位置を検出すべきものがP1´、P3´の位
置を検出し図3(b)に示すように検出位置にうねりが
生じる。このうねりのピーク値とピーク値が発生する回
転角度を求める。ピーク値より偏心量dを求め、該偏心
量dとピーク値が発生する角度より、指令位置(角度)
に対する検出誤差を求め、指令位置に対してこの検出誤
差を補正してモータに出力する。
中心の偏心に伴う位置検出誤差を補正して正確な位置制
御ができるようにする。 【解決手段】 位置検出器の被検出体2aの中心O´が
回転中心Oから偏心dして回転軸に取り付けられている
とする。回転軸を一定速度で回転させると、センサ2b
で検出される位置は0度、180度の位置では正確な位
置を検出するが、90度、270度の位置では、本来P
1、P3の位置を検出すべきものがP1´、P3´の位
置を検出し図3(b)に示すように検出位置にうねりが
生じる。このうねりのピーク値とピーク値が発生する回
転角度を求める。ピーク値より偏心量dを求め、該偏心
量dとピーク値が発生する角度より、指令位置(角度)
に対する検出誤差を求め、指令位置に対してこの検出誤
差を補正してモータに出力する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸の回転位置
を検出し、該回転軸の位置や回転軸に連結された可動部
の移動位置をフィードバック制御する位置制御装置に関
する。特に、工作機械の主軸の回転位置を制御するのに
適した位置制御装置に関する。
を検出し、該回転軸の位置や回転軸に連結された可動部
の移動位置をフィードバック制御する位置制御装置に関
する。特に、工作機械の主軸の回転位置を制御するのに
適した位置制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】回転軸の回転位置および速度を検出する
位置検出器としては、光学的、磁気的、電気的に位置・
速度を検出する各種位置検出器が知られている。これら
の位置検出器は回転軸に位置検出器の被検出体を取り付
け、回転軸と共に該被検出体が回転し、この回転位置を
光学的、磁気的、電気的に検出し回転軸の回転位置を検
出するものである。位置検出器の被検出体が偏心してい
る場合や、該被検出体を回転軸に取り付ける際の取り付
け誤差による偏心誤差があると、回転軸の回転位置と位
置検出器で検出される回転位置が異なることになり、検
出される回転軸の回転位置の検出精度が低下する。そこ
で従来は、この偏心誤差が生じないように、被検出体を
回転軸に正確に精度良く取り付けるようにしていた。ま
た、精度良く取り付けても生じていた偏心誤差による位
置検出の誤差は無視していた。
位置検出器としては、光学的、磁気的、電気的に位置・
速度を検出する各種位置検出器が知られている。これら
の位置検出器は回転軸に位置検出器の被検出体を取り付
け、回転軸と共に該被検出体が回転し、この回転位置を
光学的、磁気的、電気的に検出し回転軸の回転位置を検
出するものである。位置検出器の被検出体が偏心してい
る場合や、該被検出体を回転軸に取り付ける際の取り付
け誤差による偏心誤差があると、回転軸の回転位置と位
置検出器で検出される回転位置が異なることになり、検
出される回転軸の回転位置の検出精度が低下する。そこ
で従来は、この偏心誤差が生じないように、被検出体を
回転軸に正確に精度良く取り付けるようにしていた。ま
た、精度良く取り付けても生じていた偏心誤差による位
置検出の誤差は無視していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】高精度に位置を制御し
ようとすると、上記偏心誤差による位置検出の検出誤差
が、位置制御に現れ高精度の位置を制御できないという
不具合が生じる。また、検出器の被検出体を回転軸に偏
心が生じないように精度良く取り付けるとしても限界が
あり、非常に困難である。
ようとすると、上記偏心誤差による位置検出の検出誤差
が、位置制御に現れ高精度の位置を制御できないという
不具合が生じる。また、検出器の被検出体を回転軸に偏
心が生じないように精度良く取り付けるとしても限界が
あり、非常に困難である。
【0004】そこで、本発明の目的は、上記偏心誤差に
よる位置検出誤差を補正して正確な位置制御ができる位
置制御装置を提供することにある。
よる位置検出誤差を補正して正確な位置制御ができる位
置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】本発明は、回転軸に取り
付けられ該回転軸の回転位置を検出する位置検出器から
の位置フィードバック信号に基づいて位置を制御する位
置制御装置において、上記回転軸に取り付けられる位置
検出器内の被検出体の偏心や取り付け誤差に起因する検
出誤差データを回転軸に取り付けられた上記位置検出器
からの出力信号に基づいて算出し位置制御装置内に記憶
しておき、上記回転軸を駆動するモータへの回転指令位
置に対して上記検出誤差データを補正してモータへの回
転指令位置とすることによって、位置検出器内の被検出
体の偏心や取り付け誤差に起因する検出誤差を相殺させ
て正確な位置制御を可能にした。
付けられ該回転軸の回転位置を検出する位置検出器から
の位置フィードバック信号に基づいて位置を制御する位
置制御装置において、上記回転軸に取り付けられる位置
検出器内の被検出体の偏心や取り付け誤差に起因する検
出誤差データを回転軸に取り付けられた上記位置検出器
からの出力信号に基づいて算出し位置制御装置内に記憶
しておき、上記回転軸を駆動するモータへの回転指令位
置に対して上記検出誤差データを補正してモータへの回
転指令位置とすることによって、位置検出器内の被検出
体の偏心や取り付け誤差に起因する検出誤差を相殺させ
て正確な位置制御を可能にした。
【0006】予め上記位置制御装置に記憶させた検出誤
差データ取得プログラムを実行させることによって、上
記位置検出器からの出力信号に基づいて自動的に検出誤
差データを求め位置制御装置内のメモリに記憶するよう
にする。
差データ取得プログラムを実行させることによって、上
記位置検出器からの出力信号に基づいて自動的に検出誤
差データを求め位置制御装置内のメモリに記憶するよう
にする。
【0007】モータを駆動制御する速度ループが作動し
て、位置検出器の偏心誤差に追従する制御が行われない
ように、モータを駆動制御する速度ループが追従しない
十分な速度で回転軸を一定速度回転させ、位置検出器の
出力信号の1回転に1回のうねり量と、位置検出器の1
回転信号から上記うねりのピークまでの時間に基づいて
上記検出誤差データを求めるようにする。または、上記
モータが誘導電動機である場合には、速度ループをオー
プンにして、誘導電動機を一定周波数で励磁することに
より一定速度で回転させ、位置検出器の出力信号の1回
転に1回のうねり量と、位置検出器から出力される1回
転信号から上記うねりのピークまでの時間に基づいて上
記検出誤差データを算出する。
て、位置検出器の偏心誤差に追従する制御が行われない
ように、モータを駆動制御する速度ループが追従しない
十分な速度で回転軸を一定速度回転させ、位置検出器の
出力信号の1回転に1回のうねり量と、位置検出器の1
回転信号から上記うねりのピークまでの時間に基づいて
上記検出誤差データを求めるようにする。または、上記
モータが誘導電動機である場合には、速度ループをオー
プンにして、誘導電動機を一定周波数で励磁することに
より一定速度で回転させ、位置検出器の出力信号の1回
転に1回のうねり量と、位置検出器から出力される1回
転信号から上記うねりのピークまでの時間に基づいて上
記検出誤差データを算出する。
【0008】さらに、上記検出誤差データを求める検出
誤差データ取得プログラムを上記位置制御装置に記憶し
ておき、回転速度が設定された速度以上になったとき、
上記プログラムを実行して上記位置検出器からの出力信
号に基づいて自動的に検出誤差データを求め位置制御装
置内のメモリに記憶するようにしてもよい。
誤差データ取得プログラムを上記位置制御装置に記憶し
ておき、回転速度が設定された速度以上になったとき、
上記プログラムを実行して上記位置検出器からの出力信
号に基づいて自動的に検出誤差データを求め位置制御装
置内のメモリに記憶するようにしてもよい。
【0009】
本発明の第1の実施形態 図1は本発明の第1の実施形態における偏心誤差による
検出誤差データを得る方法のブロック図である。図1に
おいて、1は工作機械の主軸もしくはモータの回転軸で
ある。回転軸1には位置検出器2の被検出体2aが取り
付けられており、該被検出体2aに接近して位置検出器
2のセンサ2bが配置され、光学的、電気的、磁気的に
被検出体2aの回転位置、すなわち主軸やモータ軸等の
回転軸1の回転位置をセンサ2bによって検出し、回転
軸1の回転位置を制御する位置制御装置3に検出信号が
フィードバックされるようになっている。なお、この回
転軸1の回転位置を検出する方法は従来と同様である。
検出誤差データを得る方法のブロック図である。図1に
おいて、1は工作機械の主軸もしくはモータの回転軸で
ある。回転軸1には位置検出器2の被検出体2aが取り
付けられており、該被検出体2aに接近して位置検出器
2のセンサ2bが配置され、光学的、電気的、磁気的に
被検出体2aの回転位置、すなわち主軸やモータ軸等の
回転軸1の回転位置をセンサ2bによって検出し、回転
軸1の回転位置を制御する位置制御装置3に検出信号が
フィードバックされるようになっている。なお、この回
転軸1の回転位置を検出する方法は従来と同様である。
【0010】本実施形態においては、検出誤差データ取
得のために回転軸1に高精度の位置検出器、例えば、セ
ンサを複数備え被検出体の偏心の影響を除去して回転位
置を検出できるような高価な高精度位置検出器4を取り
付け、この高精度位置検出器4によって位置を検出表示
できるようにする。
得のために回転軸1に高精度の位置検出器、例えば、セ
ンサを複数備え被検出体の偏心の影響を除去して回転位
置を検出できるような高価な高精度位置検出器4を取り
付け、この高精度位置検出器4によって位置を検出表示
できるようにする。
【0011】そして、位置制御装置3からある位置への
移動指令を出力し回転軸1を駆動するモータに出力し回
転軸1を指令位置に位置決めする。その時、高精度位置
検出器4で検出される位置と指令位置との差を被検出体
2aの偏心等による検出誤差データとして検出する。回
転軸1の1回転内を数分割して各分割点の位置におい
て、上記検出位置誤差データの検出作業を行い夫々上記
検出誤差データを検出し、位置制御装置3のメモリ内に
設定記憶させる。例えば、回転軸1の1回転を12分割
し、位置検出器2で1回転信号が得られる回転角0度の
位置、30度の位置、60度の位置…330度の位置に
夫々位置決めして、上述のように検出誤差データを求め
位置制御装置3内のメモリに設定記憶させる。
移動指令を出力し回転軸1を駆動するモータに出力し回
転軸1を指令位置に位置決めする。その時、高精度位置
検出器4で検出される位置と指令位置との差を被検出体
2aの偏心等による検出誤差データとして検出する。回
転軸1の1回転内を数分割して各分割点の位置におい
て、上記検出位置誤差データの検出作業を行い夫々上記
検出誤差データを検出し、位置制御装置3のメモリ内に
設定記憶させる。例えば、回転軸1の1回転を12分割
し、位置検出器2で1回転信号が得られる回転角0度の
位置、30度の位置、60度の位置…330度の位置に
夫々位置決めして、上述のように検出誤差データを求め
位置制御装置3内のメモリに設定記憶させる。
【0012】位置制御装置3の通常運転を行う場合に
は、高精度位置検出器4を回転軸から取り外す。そし
て、回転軸1を駆動するモータを駆動制御し位置を制御
する際には、指令位置に対してメモリに記憶した検出誤
差データより指令位置を補正し、補正した指令位置を主
軸やモータへの移動指令値として出力し回転軸1の位置
を制御する。
は、高精度位置検出器4を回転軸から取り外す。そし
て、回転軸1を駆動するモータを駆動制御し位置を制御
する際には、指令位置に対してメモリに記憶した検出誤
差データより指令位置を補正し、補正した指令位置を主
軸やモータへの移動指令値として出力し回転軸1の位置
を制御する。
【0013】上記高精度位置検出器4で検出された位置
から回転軸1を駆動するモータに指令した位置を減算し
た値が正の値であれば、正の検出誤差データとして、負
の値であれば負の検出誤差データとして、回転軸1の1
回転内の所定回転角度毎に記憶しておき、移動指令がこ
の回転角度に達する毎に検出補正データを指令位置から
減算する。そして、回転軸1への位置ぎめ位置が記憶し
た位置の中間部であれば、内挿補間してその指令位置に
対する検出誤差データを求め、求めた検出誤差データを
指令位置から減算する補正を行って補正後の移動指令位
置として回転軸1を駆動するモータに出力する。
から回転軸1を駆動するモータに指令した位置を減算し
た値が正の値であれば、正の検出誤差データとして、負
の値であれば負の検出誤差データとして、回転軸1の1
回転内の所定回転角度毎に記憶しておき、移動指令がこ
の回転角度に達する毎に検出補正データを指令位置から
減算する。そして、回転軸1への位置ぎめ位置が記憶し
た位置の中間部であれば、内挿補間してその指令位置に
対する検出誤差データを求め、求めた検出誤差データを
指令位置から減算する補正を行って補正後の移動指令位
置として回転軸1を駆動するモータに出力する。
【0014】例えば、上述した例で、指令位置が回転各
0度と30度の間の位置であれば、0度と30度の位置
に対して記憶されている検出誤差データを内挿補間して
指令位置における検出誤差データを求め、指令位置から
この求めた検出誤差データを減算して出力する。この検
出誤差データが正の場合、補正せずに指令位置を出力す
ると高精度位置検出器4で検出された位置に回転軸1は
移動することになる。この場合、指令した位置より検出
誤差データ分回転しすぎていることを意味する。しか
し、指令位置から検出誤差データを減じて指令位置とす
ることによって、実際の回転位置は検出誤差データ分相
殺され正確な位置に移動することになる。逆に、検出誤
差データが負の場合には、指令した位置より検出誤差デ
ータ分回転量が足りないことを意味するので、指令位置
にこの負の検出誤差データが減算され、指令位置が増加
することになり検出誤差データ分相殺され、正確な指令
位置に移動することになる。
0度と30度の間の位置であれば、0度と30度の位置
に対して記憶されている検出誤差データを内挿補間して
指令位置における検出誤差データを求め、指令位置から
この求めた検出誤差データを減算して出力する。この検
出誤差データが正の場合、補正せずに指令位置を出力す
ると高精度位置検出器4で検出された位置に回転軸1は
移動することになる。この場合、指令した位置より検出
誤差データ分回転しすぎていることを意味する。しか
し、指令位置から検出誤差データを減じて指令位置とす
ることによって、実際の回転位置は検出誤差データ分相
殺され正確な位置に移動することになる。逆に、検出誤
差データが負の場合には、指令した位置より検出誤差デ
ータ分回転量が足りないことを意味するので、指令位置
にこの負の検出誤差データが減算され、指令位置が増加
することになり検出誤差データ分相殺され、正確な指令
位置に移動することになる。
【0015】この検出誤差データの指令位置に対する補
正方法は、従来、モータによって送りねじを駆動して、
回転運動を直線運動に変換して工作機械等の可動部を移
動させ位置制御を行うときに、送りねじのピッチ誤差補
正を行っているが、このピッチ誤差補正の方式と同一で
ある。
正方法は、従来、モータによって送りねじを駆動して、
回転運動を直線運動に変換して工作機械等の可動部を移
動させ位置制御を行うときに、送りねじのピッチ誤差補
正を行っているが、このピッチ誤差補正の方式と同一で
ある。
【0016】本発明の第2の実施形態 第2の実施形態では、図2に示すように、第1の実施形
態で使用した高精度の位置検出器4を使用することな
く、取り付けられている自己の位置検出器2によって検
出誤差データを求め記憶するものである。
態で使用した高精度の位置検出器4を使用することな
く、取り付けられている自己の位置検出器2によって検
出誤差データを求め記憶するものである。
【0017】この第2の実施形態では、回転軸1を一定
速度で回転させたとき、偏心誤差によって検出される所
定周期間の移動量(速度)がうねりを生じることから、
このうねりによって検出誤差データを求めるものであ
る。
速度で回転させたとき、偏心誤差によって検出される所
定周期間の移動量(速度)がうねりを生じることから、
このうねりによって検出誤差データを求めるものであ
る。
【0018】図3はこのうねり発生を説明する説明図で
ある。回転軸1の回転中心Oと該回転軸1に取り付けら
れている位置検出器2の被検出体2aの回転中心O´が
回転軸の回転中心Oより回転角0度の位置方向にdだけ
偏心していたとする。回転角0度の位置では、検出誤差
はなく、回転軸1が90度回転したときには、偏心して
いなければ、被検出体2aの位置P1をセンサ2bは検
出するはずであるが、偏心していることによりP1´の
位置を検出することになりプラスの最大の検出誤差とな
る。また、回転軸1が180度回転した位置では、セン
サ2bは位置P2を検出し検出誤差はない。270度回
転したときには、偏心がなければP3の位置を検出する
はずであるが、偏心dにより位置P3´を検出しマイナ
スの最大の検出誤差を得ることになる。図3(b)に示
すように、検出誤差は回転軸1回転でsin波状にうね
ることになる。なお、図3(b)のsin波状のうねり
の中心線は偏心dが「0」のときであり、検出誤差がな
いことを意味する。
ある。回転軸1の回転中心Oと該回転軸1に取り付けら
れている位置検出器2の被検出体2aの回転中心O´が
回転軸の回転中心Oより回転角0度の位置方向にdだけ
偏心していたとする。回転角0度の位置では、検出誤差
はなく、回転軸1が90度回転したときには、偏心して
いなければ、被検出体2aの位置P1をセンサ2bは検
出するはずであるが、偏心していることによりP1´の
位置を検出することになりプラスの最大の検出誤差とな
る。また、回転軸1が180度回転した位置では、セン
サ2bは位置P2を検出し検出誤差はない。270度回
転したときには、偏心がなければP3の位置を検出する
はずであるが、偏心dにより位置P3´を検出しマイナ
スの最大の検出誤差を得ることになる。図3(b)に示
すように、検出誤差は回転軸1回転でsin波状にうね
ることになる。なお、図3(b)のsin波状のうねり
の中心線は偏心dが「0」のときであり、検出誤差がな
いことを意味する。
【0019】一方、位置検出器2によって検出される速
度(所定周期間の移動量を検出することによって速度は
求まる)は、回転角0度の位置では回転半径が最大であ
ることから、最大の速度となり、回転角が180度の位
置では回転半径が最小であるから最小の速度となる。ま
た、回転角が90度、及び270度の位置では、速度誤
差のない状態となる。その結果、図3(b)に示すよう
に、速度誤差は位置誤差のsin波状のうねりに対して
90度移送のずれたcos波状のうねりとなる。なお、
図3(b)において速度誤差を表すcos波状のうねり
の中心線は、偏心量dが「0」のときの速度誤差を表
し、指令された一定の速度を検出していることを示す。
度(所定周期間の移動量を検出することによって速度は
求まる)は、回転角0度の位置では回転半径が最大であ
ることから、最大の速度となり、回転角が180度の位
置では回転半径が最小であるから最小の速度となる。ま
た、回転角が90度、及び270度の位置では、速度誤
差のない状態となる。その結果、図3(b)に示すよう
に、速度誤差は位置誤差のsin波状のうねりに対して
90度移送のずれたcos波状のうねりとなる。なお、
図3(b)において速度誤差を表すcos波状のうねり
の中心線は、偏心量dが「0」のときの速度誤差を表
し、指令された一定の速度を検出していることを示す。
【0020】そこで、検出速度(所定周期内の検出移動
量)のうねりのピーク値より偏心量dを本実施形態では
求めるようにする。まず、回転軸1を駆動する制御系の
速度ループの応答の影響を受けない周波数で回転軸1を
駆動するモータを駆動する。この実施形態では、回転軸
の回転数を例えば3750( min-1)で回転させる。す
なわち回転軸1を16msで1回転させる。そして、位置
検出器2によって位置・検出するサンプリング周期を2
msとする。そうすると、サンプリング周期毎回転軸1の
1回転を8等分したことになる。
量)のうねりのピーク値より偏心量dを本実施形態では
求めるようにする。まず、回転軸1を駆動する制御系の
速度ループの応答の影響を受けない周波数で回転軸1を
駆動するモータを駆動する。この実施形態では、回転軸
の回転数を例えば3750( min-1)で回転させる。す
なわち回転軸1を16msで1回転させる。そして、位置
検出器2によって位置・検出するサンプリング周期を2
msとする。そうすると、サンプリング周期毎回転軸1の
1回転を8等分したことになる。
【0021】図4は、偏心量dを求める原理を説明する
説明図である。Oは回転軸1の回転中心、O´は位置検
出器2の被検出体の回転中心でその間には偏心量dがあ
る。サンプリング周期2ms毎に検出される速度、すなわ
ち2ms毎(回転軸が45度回転する毎)の検出移動量は
図4に示すようにL1、L2…L8となる。被検出体2
aの信号検出部における全周の長さをLとし、偏心量d
と該偏心量に対応するこの信号検出部における周上の長
さを等しいと近似する(図4において、円弧q=dと近
似する)。そうすると、図4より、 L7+L8+L1+L2−2d=L/2 L3+L4+L5+L6+2d=L/2 よって、 d={(L7+L8+L1+L2)−(L3+L4+L
5+L6)}/4 である。しかし、L1〜L8の値は偏心量dと比較して
非常に大きな値となるため、平均速度を想定する。すな
わち、平均速度とは、図3(b)の速度誤差カーブのう
ねりの中心線、偏心量dが「0」で指令速度で回転して
いることを意味する。そこで、図5に示すように、被検
出体2aの回転中心O´を中心として45度毎に8等分
し、検出位置間の移動距離をLm (この移動距離Lm は
偏心がないときのサンプリング周期2ms毎の移動距離で
あり、Lm /2msは指令速度を意味する)とする。そし
て、L1´=L1−Lm 、L2´=L2−Lm 、…L8
´=L8−Lm を求める。このL1´〜L8´は偏心が
ないときの移動量Lm との差であるからL1´/2ms〜
L1´/2msは速度誤差を意味する。そうすると、図5
に示すように、 α=L1−Lm =L1´ α=Lm −L5=−L5´、 故にL1´=−L5´ β=L2−(Lm −α)=L2´+α β=Lm −(L6−α)=−L6´+α 故にL2´=−L6´ γ=L8−Lm =L8´ γ=Lm −L4=−L4´ 故にL8´=−L4´ β=L7−(Lm −γ)=L7´+γ β=Lm −(L3−γ)=−L3´+γ 故にL7´=−L3´ 以上ことから、 d=(L7´+L8´+L1´+L2´)/2 となる。また、 L7´+L8´+L1´+L2´=−(L3´+L4´
+L5´+L6´) であるから、(L7´+L8´+L1´+L2´)は誤
差の半周期分を意味する。
説明図である。Oは回転軸1の回転中心、O´は位置検
出器2の被検出体の回転中心でその間には偏心量dがあ
る。サンプリング周期2ms毎に検出される速度、すなわ
ち2ms毎(回転軸が45度回転する毎)の検出移動量は
図4に示すようにL1、L2…L8となる。被検出体2
aの信号検出部における全周の長さをLとし、偏心量d
と該偏心量に対応するこの信号検出部における周上の長
さを等しいと近似する(図4において、円弧q=dと近
似する)。そうすると、図4より、 L7+L8+L1+L2−2d=L/2 L3+L4+L5+L6+2d=L/2 よって、 d={(L7+L8+L1+L2)−(L3+L4+L
5+L6)}/4 である。しかし、L1〜L8の値は偏心量dと比較して
非常に大きな値となるため、平均速度を想定する。すな
わち、平均速度とは、図3(b)の速度誤差カーブのう
ねりの中心線、偏心量dが「0」で指令速度で回転して
いることを意味する。そこで、図5に示すように、被検
出体2aの回転中心O´を中心として45度毎に8等分
し、検出位置間の移動距離をLm (この移動距離Lm は
偏心がないときのサンプリング周期2ms毎の移動距離で
あり、Lm /2msは指令速度を意味する)とする。そし
て、L1´=L1−Lm 、L2´=L2−Lm 、…L8
´=L8−Lm を求める。このL1´〜L8´は偏心が
ないときの移動量Lm との差であるからL1´/2ms〜
L1´/2msは速度誤差を意味する。そうすると、図5
に示すように、 α=L1−Lm =L1´ α=Lm −L5=−L5´、 故にL1´=−L5´ β=L2−(Lm −α)=L2´+α β=Lm −(L6−α)=−L6´+α 故にL2´=−L6´ γ=L8−Lm =L8´ γ=Lm −L4=−L4´ 故にL8´=−L4´ β=L7−(Lm −γ)=L7´+γ β=Lm −(L3−γ)=−L3´+γ 故にL7´=−L3´ 以上ことから、 d=(L7´+L8´+L1´+L2´)/2 となる。また、 L7´+L8´+L1´+L2´=−(L3´+L4´
+L5´+L6´) であるから、(L7´+L8´+L1´+L2´)は誤
差の半周期分を意味する。
【0022】そこで、速度誤差を任意の回転数に対応す
るうねりの一般式として次の(1)式ようにsin波で
近似する。 速度誤差=Asin(2πft) …(1) なお、fは回転数/secある。この速度誤差関数の半
周期の積分値が上記(L7´+L8´+L1´+L2
´)に対応し、振幅Aは速度誤差のピーク値を意味す
る。そして、速度誤差半周期の積分値は1/πfである
から、 d=(L7´+L8´+L1´+L2´)/2 =(2msの移動量のピーク値)/(2ms ×πf×2) サンプリング周期も一般化しTとすると、次の(2)と
なる。
るうねりの一般式として次の(1)式ようにsin波で
近似する。 速度誤差=Asin(2πft) …(1) なお、fは回転数/secある。この速度誤差関数の半
周期の積分値が上記(L7´+L8´+L1´+L2
´)に対応し、振幅Aは速度誤差のピーク値を意味す
る。そして、速度誤差半周期の積分値は1/πfである
から、 d=(L7´+L8´+L1´+L2´)/2 =(2msの移動量のピーク値)/(2ms ×πf×2) サンプリング周期も一般化しTとすると、次の(2)と
なる。
【0023】 d=(時間T当たりの移動量のピーク値)/(T×2πf) …(2) この偏心量dを求めるには次の4項目が分かればよい。
【0024】(1)サンプリング周期T毎の移動量のピ
ーク値Vop(mm) (なお、ピーク値Vopは最大移動量と平均移動量との
差) (2)1回転信号からのピーク値までの時間tp (sec
) (3)位置検出器2の信号検出部の長さ(周長)P×d
p(mm) (Pはセンサによって検出する単位の数、dpはこの単
位間の長さ) (4)回転軸1の回転数N( min-1) 上記(3)の信号検出部の長さは位置検出器2が決まれ
ば分かる既知の値である。また(4)の回転軸1の回転
数は指令回転数であり既知の値である。
ーク値Vop(mm) (なお、ピーク値Vopは最大移動量と平均移動量との
差) (2)1回転信号からのピーク値までの時間tp (sec
) (3)位置検出器2の信号検出部の長さ(周長)P×d
p(mm) (Pはセンサによって検出する単位の数、dpはこの単
位間の長さ) (4)回転軸1の回転数N( min-1) 上記(3)の信号検出部の長さは位置検出器2が決まれ
ば分かる既知の値である。また(4)の回転軸1の回転
数は指令回転数であり既知の値である。
【0025】(1)、(2)の値は、回転軸を指令速度
Nで回転させ、位置検出器2からの信号をパソコン等に
入力し簡単に求めることができる。すなわち、1回転信
号をが入力されるとタイマーを作動させ、最大移動量が
検出されたときのタイマー値より、(2)の1回転信号
からのピーク値までの時間tp (sec )を求め、検出さ
れた最大移動量、最小移動量を加算し2で割ることによ
って上記(1)のピーク値Vopを求めることができる。
または、最大移動量から平均移動量(指令速度に対応す
るサンプリング周期T間の移動量)を減じて上記(1)
のピーク値Vopを求めることもできる。
Nで回転させ、位置検出器2からの信号をパソコン等に
入力し簡単に求めることができる。すなわち、1回転信
号をが入力されるとタイマーを作動させ、最大移動量が
検出されたときのタイマー値より、(2)の1回転信号
からのピーク値までの時間tp (sec )を求め、検出さ
れた最大移動量、最小移動量を加算し2で割ることによ
って上記(1)のピーク値Vopを求めることができる。
または、最大移動量から平均移動量(指令速度に対応す
るサンプリング周期T間の移動量)を減じて上記(1)
のピーク値Vopを求めることもできる。
【0026】図6は、回転軸1の回転数N=4688
( min-1)で回転させ、サンプリング周期T=2msで該
サンプリング周期間の移動量(速度)を求めたグラフで
ある。横軸は時間、縦軸は移動量を表す。縦軸の1区分
(div )は、位置検出器2の信号検出部の検出単位間の
長さdp=1.26mmの(1/80)に対応する。この
図6におけるsin波状のカーブは、その中心が平均速
度(指令速度)を表し、カーブ自体が速度誤差を表して
いる。
( min-1)で回転させ、サンプリング周期T=2msで該
サンプリング周期間の移動量(速度)を求めたグラフで
ある。横軸は時間、縦軸は移動量を表す。縦軸の1区分
(div )は、位置検出器2の信号検出部の検出単位間の
長さdp=1.26mmの(1/80)に対応する。この
図6におけるsin波状のカーブは、その中心が平均速
度(指令速度)を表し、カーブ自体が速度誤差を表して
いる。
【0027】そこで、検出された最大の移動量(最大速
度)から指令速度のサンプラング時間T内の移動量を減
じてピーク値Vopを求めると1.3div である。よっ
て、偏心量dは、 d=(時間T当たりの移動量のピーク値)/(T×2πf) ={1.3[div] ×1.26[mm]/80[div]}/{0.002[sec] ×2π×4688[min-1]/60} =0.021[mm] 次に、測定した1回転信号からのピーク値までの時間t
p (sec )(図6ではtp =3.6msである。また、図
6では1回転信号が発生したときの速度誤差カーブは平
均速度(指令速度)であるが、1回転信号発生位置は、
回転軸1に位置検出器2の被検出体2aを取り付けたと
きに決まるものであり、速度誤差カーブの任意の位置に
発生するものである。)より、移動量のピーク値(速度
誤差の最大値)Vopが発生する位置の角度sd を求め
る。1回転信号の位置を回転軸1の回転角0度の位置と
しており、また、位置検出器2の検出遅れ時間td をあ
らかじめ測定しパソコンに設定しておき、次の(3)式
の計算を行って、ピーク値発生角度sd は求められる。
度)から指令速度のサンプラング時間T内の移動量を減
じてピーク値Vopを求めると1.3div である。よっ
て、偏心量dは、 d=(時間T当たりの移動量のピーク値)/(T×2πf) ={1.3[div] ×1.26[mm]/80[div]}/{0.002[sec] ×2π×4688[min-1]/60} =0.021[mm] 次に、測定した1回転信号からのピーク値までの時間t
p (sec )(図6ではtp =3.6msである。また、図
6では1回転信号が発生したときの速度誤差カーブは平
均速度(指令速度)であるが、1回転信号発生位置は、
回転軸1に位置検出器2の被検出体2aを取り付けたと
きに決まるものであり、速度誤差カーブの任意の位置に
発生するものである。)より、移動量のピーク値(速度
誤差の最大値)Vopが発生する位置の角度sd を求め
る。1回転信号の位置を回転軸1の回転角0度の位置と
しており、また、位置検出器2の検出遅れ時間td をあ
らかじめ測定しパソコンに設定しておき、次の(3)式
の計算を行って、ピーク値発生角度sd は求められる。
【0028】 sd [度]=(tp[sec]−td[sec])×360[度]×N[min-1]/60[sec] …(3) 次に、移動量のピーク値(速度誤差の最大値)を角度に
変換した値aを求める。すなわち、図4でd=qとし
て、この最大誤差q=dに対応する角度aを次の(4)
式で求める。
変換した値aを求める。すなわち、図4でd=qとし
て、この最大誤差q=dに対応する角度aを次の(4)
式で求める。
【0029】 a[度]=[d[mm]/(P×pd[mm] )]×360[度] …(4) そうすると、指令角度θに対する角度による偏心誤差Δ
θは次の(5)式で近似できる。
θは次の(5)式で近似できる。
【0030】 Δθ=a×sin(θ−sd ) …(5) 回転軸1の1回転360度をn等分し、360/n
[度]毎の角度における偏心誤差の差分は次の(6)式
で求められる。
[度]毎の角度における偏心誤差の差分は次の(6)式
で求められる。
【0031】 偏心誤差の差分 =a×{sin(360 ×(m/n)−sd )−sin[360 ×((m-1)/n)−sd ]} …(6) なお、mは0〜n−1の値である。
【0032】そこで、n=8とし、位置検出器2はtd
=2.1ms、P=256、pd =1.26mmのものを
使用し、回転速度N=4688rpm で回転軸を回転させ
て図6のように速度データを得て、Vop=1.3div か
ら上記(2)式の演算によって偏心量d=0.021m
mを得たとすると、角度aは、a=0.021÷(25
6×1.26)×360=0.023度ピーク値発生角
度sd は、tp =3.6msであるからsd =(3.6ms −
2.1ms )×360 度×4688 min-1÷60sec =42.2度45度
毎の偏心誤差の差分は、偏心誤差の差分=0.023 {sin
(45×m −42.5)−sin(45×(m-1) −42.5)}各角度に
おける偏心誤差の差分を求めると次のようになる。
=2.1ms、P=256、pd =1.26mmのものを
使用し、回転速度N=4688rpm で回転軸を回転させ
て図6のように速度データを得て、Vop=1.3div か
ら上記(2)式の演算によって偏心量d=0.021m
mを得たとすると、角度aは、a=0.021÷(25
6×1.26)×360=0.023度ピーク値発生角
度sd は、tp =3.6msであるからsd =(3.6ms −
2.1ms )×360 度×4688 min-1÷60sec =42.2度45度
毎の偏心誤差の差分は、偏心誤差の差分=0.023 {sin
(45×m −42.5)−sin(45×(m-1) −42.5)}各角度に
おける偏心誤差の差分を求めると次のようになる。
【0033】 m θ 偏心誤差(差分) 0 0度 0.008度 1 45度 0.017度 2 90度 0.016度 3 135度 0.006度 4 180度 −0.008度 5 225度 −0.017度 6 270度 −0.016度 7 315度 −0.006度 こうして求めた差分偏心誤差を位置制御装置3のメモリ
に設定記憶されておき、従来のモータによっておくりね
じを駆動して可動部の位置を制御しながらモータを駆動
する際に行われている送りねじのピッチ誤差補正と同様
の手法により、モータへの移動指令に対して、記憶した
偏心誤差(差分)補正(差し引いて)モータへの指令と
して回転軸を駆動すれば、位置検出器の取り付け誤差等
による偏心による位置検出誤差を補正して正確な位置制
御ができる。
に設定記憶されておき、従来のモータによっておくりね
じを駆動して可動部の位置を制御しながらモータを駆動
する際に行われている送りねじのピッチ誤差補正と同様
の手法により、モータへの移動指令に対して、記憶した
偏心誤差(差分)補正(差し引いて)モータへの指令と
して回転軸を駆動すれば、位置検出器の取り付け誤差等
による偏心による位置検出誤差を補正して正確な位置制
御ができる。
【0034】上述した、第2の実施形態では、パソコン
によって上記検出誤差データを算出するようにしたが、
パソコンを用いずに、この位置検出器が取り付けられ該
位置検出器に基づいて回転軸の位置を制御する位置制御
装置3自体に、上記検出誤差データ取得プログラムを記
憶させておき、位置検出器2を回転軸1に取り付け、位
置制御装置のセットアップ時にこのプログラムを実行さ
せて、検出誤差データを自動的に求め位置制御装置3内
のメモリに記憶するようにしてもよい。図7は、上記パ
ソコン若しくは位置制御装置3が実行する検出誤差デー
タ取得処理のプログラムのフローチャートである。この
図7で示す処理は位置制御装置3で実行する場合を中心
に記載している。
によって上記検出誤差データを算出するようにしたが、
パソコンを用いずに、この位置検出器が取り付けられ該
位置検出器に基づいて回転軸の位置を制御する位置制御
装置3自体に、上記検出誤差データ取得プログラムを記
憶させておき、位置検出器2を回転軸1に取り付け、位
置制御装置のセットアップ時にこのプログラムを実行さ
せて、検出誤差データを自動的に求め位置制御装置3内
のメモリに記憶するようにしてもよい。図7は、上記パ
ソコン若しくは位置制御装置3が実行する検出誤差デー
タ取得処理のプログラムのフローチャートである。この
図7で示す処理は位置制御装置3で実行する場合を中心
に記載している。
【0035】位置制御装置3に検出誤差データ取得指令
を入力すると、位置制御装置3のプロセッサは、図7に
示す処理を開始する。
を入力すると、位置制御装置3のプロセッサは、図7に
示す処理を開始する。
【0036】まず、サンプリング周期間の移動量(速
度)の最大値を記憶するレジスタR1に予め設定されて
いる負の最大値をセットし、最小値を記憶するレジスタ
R2に正の最大値をセットする(ステップS1)。次
に、予め設定されている回転軸1の回転速度を制御する
速度ループが効かない高速の設定回転数Nを出力し回転
軸1を駆動するモータを該速度で回転させ(なお、パソ
コンでこの検出誤差データ取得処理を実行する場合に
は、パソコンからこの設定回転数Nを位置制御装置3に
出力し該位置制御装置3で回転軸1を駆動するモータを
駆動させることになる。)、タイマTi1に設定時間をセ
ットする(ステップS2)。この設定時間は、設定回転
数Nを指令して回転軸1がこの設定回転数Nに達し速度
が一定なるまで要する時間以上の時間である。
度)の最大値を記憶するレジスタR1に予め設定されて
いる負の最大値をセットし、最小値を記憶するレジスタ
R2に正の最大値をセットする(ステップS1)。次
に、予め設定されている回転軸1の回転速度を制御する
速度ループが効かない高速の設定回転数Nを出力し回転
軸1を駆動するモータを該速度で回転させ(なお、パソ
コンでこの検出誤差データ取得処理を実行する場合に
は、パソコンからこの設定回転数Nを位置制御装置3に
出力し該位置制御装置3で回転軸1を駆動するモータを
駆動させることになる。)、タイマTi1に設定時間をセ
ットする(ステップS2)。この設定時間は、設定回転
数Nを指令して回転軸1がこの設定回転数Nに達し速度
が一定なるまで要する時間以上の時間である。
【0037】そして、該タイマTi1がタイムアップした
か否か判断し(ステップS3)、タイムアップすると位
置検出器2から1回転信号が入力されたか監視し(ステ
ップS4)、1回転信号が入力されて来ると、タイマT
i2をスタートさせ(ステップS5)、サンプリング周期
T毎の移動量vを検出する処理を開始する(ステップS
6)。検出されたサンプリング周期T間の移動量vとレ
ジスタR1に記憶する値とを比較し(ステップS7)、
検出移動量vの方が大きいと(最初はレジスタR1には
負の最大値がセットされているから、検出移動量vの方
が大きい)、この検出移動量vを該レジスタR1に格納
すると共に、移動量のピーク値発生時間tp を記憶する
レジスタRtpにタイマTi2の値を格納する(ステップS
8)。また、検出移動量vがレジスタR1に記憶する値
以下であると、ステップS8の処理は行わずステップS
9に移行する。
か否か判断し(ステップS3)、タイムアップすると位
置検出器2から1回転信号が入力されたか監視し(ステ
ップS4)、1回転信号が入力されて来ると、タイマT
i2をスタートさせ(ステップS5)、サンプリング周期
T毎の移動量vを検出する処理を開始する(ステップS
6)。検出されたサンプリング周期T間の移動量vとレ
ジスタR1に記憶する値とを比較し(ステップS7)、
検出移動量vの方が大きいと(最初はレジスタR1には
負の最大値がセットされているから、検出移動量vの方
が大きい)、この検出移動量vを該レジスタR1に格納
すると共に、移動量のピーク値発生時間tp を記憶する
レジスタRtpにタイマTi2の値を格納する(ステップS
8)。また、検出移動量vがレジスタR1に記憶する値
以下であると、ステップS8の処理は行わずステップS
9に移行する。
【0038】ステップS9では、検出した移動量Vとレ
ジスタR2に記憶する値を比較し、検出移動量vの方が
小さいと(最初はレジスタR2には正の最大値がセット
されているから、検出移動量vの方が小さい)、レジス
タR2に検出移動量vを格納する(ステップS10)。
また、レジスタR2に記憶する値が検出移動量v以下で
あれば、ステップS10の処理を行わずステップS9か
らステップS11に進む。
ジスタR2に記憶する値を比較し、検出移動量vの方が
小さいと(最初はレジスタR2には正の最大値がセット
されているから、検出移動量vの方が小さい)、レジス
タR2に検出移動量vを格納する(ステップS10)。
また、レジスタR2に記憶する値が検出移動量v以下で
あれば、ステップS10の処理を行わずステップS9か
らステップS11に進む。
【0039】ステップS11では、1回転信号が入力さ
れたか判断し、入力されてなければ、ステップS6に移
行し、前述したステップS6〜S11の処理を繰り返
す。そして、ステップS12で1回転信号を検出すると
ステップS12に進む。その結果、レジスタR1には、
1回転信号から1回転信号までの区間、すなわち回転軸
1の1回転内において、最大の移動量が記憶されること
になり、レジスタR2には最小の移動量が記憶されるこ
とになる。また、レジスタRtpには、1回転信号から最
大の移動量が検出されたときまでの時間、すなわち前述
した1回転信号からのピーク値までの時間tp が記憶さ
れることになる。
れたか判断し、入力されてなければ、ステップS6に移
行し、前述したステップS6〜S11の処理を繰り返
す。そして、ステップS12で1回転信号を検出すると
ステップS12に進む。その結果、レジスタR1には、
1回転信号から1回転信号までの区間、すなわち回転軸
1の1回転内において、最大の移動量が記憶されること
になり、レジスタR2には最小の移動量が記憶されるこ
とになる。また、レジスタRtpには、1回転信号から最
大の移動量が検出されたときまでの時間、すなわち前述
した1回転信号からのピーク値までの時間tp が記憶さ
れることになる。
【0040】そこで、レジスタR1に記憶する最大移動
量からレジスタR2に記憶する最小移動量を減じて2で
割り、移動量のピーク値Vopを求める(ステップS1
2)。そして、求められた移動量のピーク値Vop、1回
転信号からのピーク値までの時間tp 、及び予め設定さ
れている回転数N、サンプリング時間T、位置検出器2
の検出遅れ時間td 、位置検出器2の信号検出部の長さ
P×dpより、前述した(2)式、(3)式、(4)式の
演算を行って、偏心量d、ピーク値発生角度sd、ピー
ク値Vopを角度に変換した値aを求める(ステップS1
3)。そして、指標mを「0」にセットし(ステップS
14)、求められたピーク値Vopを角度に変換した値a
とピーク値発生角度sd 、及び設定されている1回転の
分割数(検出誤差データの取得数)nに基づいて(6)
式の演算を行って、角度(360×m/n)に対応する
偏心誤差(差分)を求めメモリに記憶する(ステップS
15,S16)。
量からレジスタR2に記憶する最小移動量を減じて2で
割り、移動量のピーク値Vopを求める(ステップS1
2)。そして、求められた移動量のピーク値Vop、1回
転信号からのピーク値までの時間tp 、及び予め設定さ
れている回転数N、サンプリング時間T、位置検出器2
の検出遅れ時間td 、位置検出器2の信号検出部の長さ
P×dpより、前述した(2)式、(3)式、(4)式の
演算を行って、偏心量d、ピーク値発生角度sd、ピー
ク値Vopを角度に変換した値aを求める(ステップS1
3)。そして、指標mを「0」にセットし(ステップS
14)、求められたピーク値Vopを角度に変換した値a
とピーク値発生角度sd 、及び設定されている1回転の
分割数(検出誤差データの取得数)nに基づいて(6)
式の演算を行って、角度(360×m/n)に対応する
偏心誤差(差分)を求めメモリに記憶する(ステップS
15,S16)。
【0041】次に、指標mを1インクリメントし(ステ
ップS17)、該指標mが設定分割数nに達したか判断
し(ステップS18)、達してなければステップS15
以下の処理を繰り返し実行し、指標mが設定値nに達す
ると、この処理を終了する。その結果、位置制御装置3
のメモリ(パソコンの場合にはパソコンのメモリ)に
は、回転軸1をn等分した各回転角度に対する検出誤差
データが記憶されることになる。
ップS17)、該指標mが設定分割数nに達したか判断
し(ステップS18)、達してなければステップS15
以下の処理を繰り返し実行し、指標mが設定値nに達す
ると、この処理を終了する。その結果、位置制御装置3
のメモリ(パソコンの場合にはパソコンのメモリ)に
は、回転軸1をn等分した各回転角度に対する検出誤差
データが記憶されることになる。
【0042】なお、上記処理をパソコンで実行した場合
には、パソコンのメモリに記憶された各回転角度毎の検
出誤差データを表示装置等に表示させ、この表示された
データを位置制御装置3のメモリに設定すればよい。
には、パソコンのメモリに記憶された各回転角度毎の検
出誤差データを表示装置等に表示させ、この表示された
データを位置制御装置3のメモリに設定すればよい。
【0043】なお、上記第2の実施形態では、回転軸を
駆動するモータを速度ループの効かない回転数の一定速
度で駆動して上記検出誤差データを求めたが、モータが
誘導電動機の場合には、速度ループをオープにして該誘
導電動機を一定周波数で励磁して回転させて、上記検出
誤差データを求めるようにしてもよい。この場合におい
ても、パソコンを利用して検出誤差データを求めても、
または、位置制御装置3自体に検出誤差データ取得プロ
グラムを記憶させておき、自動的に求めるようにしても
よい。この場合の検出誤差データ取得プログラムは、図
7のステップS2の設定回転数Nの出力処理の代わり
に、設定された一定周波数の励磁指令出力に代わる。ま
た、ステップS3とステップS4の間に、回転軸1の回
転数Nの算出処理を必要とする。すなわち、一定周波数
の励磁指令出力して、回転数が一定になるまで待った
後、その回転数Nの値を位置検出器2からの信号に基づ
いて算出する必要がある。その他の処理は図7と同一で
ある。
駆動するモータを速度ループの効かない回転数の一定速
度で駆動して上記検出誤差データを求めたが、モータが
誘導電動機の場合には、速度ループをオープにして該誘
導電動機を一定周波数で励磁して回転させて、上記検出
誤差データを求めるようにしてもよい。この場合におい
ても、パソコンを利用して検出誤差データを求めても、
または、位置制御装置3自体に検出誤差データ取得プロ
グラムを記憶させておき、自動的に求めるようにしても
よい。この場合の検出誤差データ取得プログラムは、図
7のステップS2の設定回転数Nの出力処理の代わり
に、設定された一定周波数の励磁指令出力に代わる。ま
た、ステップS3とステップS4の間に、回転軸1の回
転数Nの算出処理を必要とする。すなわち、一定周波数
の励磁指令出力して、回転数が一定になるまで待った
後、その回転数Nの値を位置検出器2からの信号に基づ
いて算出する必要がある。その他の処理は図7と同一で
ある。
【0044】また、上述した各実施形態では、検出誤差
データ取得指令をパソコンや位置制御装置3に入力し
て、位置制御装置3が通常の運転を開始する前に検出誤
差データを予め取得するようにしたが、位置制御装置3
に検出誤差データ取得プログラムを記憶しておき、回転
軸1が設定されている回転数以上の回転数Nになったと
き、上記検出誤差データ取得プログラムを実行させるよ
うにしてもよい。この場合には、図7に示す処理におい
て、ステップS2、S3の処理は必要がなくなる。
データ取得指令をパソコンや位置制御装置3に入力し
て、位置制御装置3が通常の運転を開始する前に検出誤
差データを予め取得するようにしたが、位置制御装置3
に検出誤差データ取得プログラムを記憶しておき、回転
軸1が設定されている回転数以上の回転数Nになったと
き、上記検出誤差データ取得プログラムを実行させるよ
うにしてもよい。この場合には、図7に示す処理におい
て、ステップS2、S3の処理は必要がなくなる。
【0045】
【発明の効果】本発明は、位置検出器の被検出体の偏心
や該被検出体を回転軸に取り付ける際の取り付け誤差に
より回転軸中心に対する被検出体の回転中心が偏心して
いても、この偏心に伴う、位置検出器で検出される回転
位置の誤差を補正して回転軸を駆動するモータへの指令
が出力されるから、正確な位置制御が可能になる。
や該被検出体を回転軸に取り付ける際の取り付け誤差に
より回転軸中心に対する被検出体の回転中心が偏心して
いても、この偏心に伴う、位置検出器で検出される回転
位置の誤差を補正して回転軸を駆動するモータへの指令
が出力されるから、正確な位置制御が可能になる。
【図1】本発明の一実施形態における高精度位置検出器
を利用して検出誤差データを求めるときの説明図であ
る。
を利用して検出誤差データを求めるときの説明図であ
る。
【図2】本発明の第2の実施形態における検出誤差デー
タを求めるときの説明図である。
タを求めるときの説明図である。
【図3】位置検出器の被検出体の回転中心の偏心に伴う
検出位置、速度のうねりを説明する説明図である。
検出位置、速度のうねりを説明する説明図である。
【図4】サンプリング周期毎の移動量(速度)より偏心
量を求める原理説明図である。
量を求める原理説明図である。
【図5】同じく原理説明図である。
【図6】速度データより速度誤差のピーク値、該ピーク
値が発生する時間を説明する説明図である。
値が発生する時間を説明する説明図である。
【図7】本発明の一実施形態における検出誤差データ取
得プログラムのフローチャートである。
得プログラムのフローチャートである。
1 回転軸 2 位置検出器 2a 位置検出器の被検出体 2b 位置検出器のセンサ 3 位置制御装置 4 高精度位置検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 満幸 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内 (72)発明者 秋山 隆洋 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内 (72)発明者 徳岡 祐士 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内 (72)発明者 井上 正 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】 回転軸に取り付けられ該回転軸の回転位
置を検出する位置検出器からの位置フィードバック信号
に基づいて位置を制御する位置制御装置において、上記
回転軸に取り付けられる位置検出器内の被検出体の偏心
や取り付け誤差に起因する検出誤差データを回転軸に取
り付けられた上記位置検出器からの出力信号に基づいて
算出し位置制御装置内に記憶しておき、上記回転軸を駆
動するモータへの回転指令位置に対して上記検出誤差デ
ータを補正してモータへの回転指令位置とすることを特
徴とする位置制御装置。 - 【請求項2】 上記検出誤差データは、予め上記位置制
御装置に記憶させた検出誤差データ取得プログラムを実
行させることによって、上記位置検出器からの出力信号
に基づいて自動的に求め位置制御装置内のメモリに記憶
するようにした請求項1記載の位置制御装置。 - 【請求項3】 上記検出誤差データは、モータを駆動制
御する速度ループが追従しない十分な速度で回転軸を一
定速度回転させ、位置検出器の出力信号の1回転に1回
のうねり量と、位置検出器から出力される1回転信号か
ら上記うねりのピークまでの時間に基づいて算出する請
求項1または請求項2記載の位置制御装置。 - 【請求項4】 上記モータは誘導電動機であり、上記検
出誤差データは、速度ループをオープンにして、誘導電
動機を一定周波数で励磁することにより一定速度で回転
させ、位置検出器の出力信号の1回転に1回のうねり量
と、位置検出器から出力される1回転信号から上記うね
りのピークまでの時間に基づいて算出する請求項1また
は請求項2記載の位置制御装置。 - 【請求項5】 回転軸に取り付けられ該回転軸の回転位
置を検出する位置検出器からの位置フィードバック信号
に基づいて位置を制御する位置制御装置において、上記
回転軸に取り付けられる位置検出器内の被検出体の偏心
や取り付け誤差に起因する検出誤差データを求めるプロ
グラムを上記位置制御装置に記憶しておき、回転速度が
設定された速度以上になったとき、上記プログラムを実
行し、上記位置検出器からの出力信号に基づいて自動的
に検出誤差データを求め位置制御装置内のメモリに記憶
し、該記憶した検出誤差データに基づいて回転指令位置
を補正してモータへの回転指令位置とすることを特徴と
する位置制御装置。
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JP2015102525A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | 株式会社リコー | 角度検出装置、角度検出方法、モータ駆動装置および画像形成装置 |
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- 1998-07-01 WO PCT/JP1998/002965 patent/WO1999001927A1/ja not_active Application Discontinuation
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