JPS5950460B2 - 中ぐり盤用の被加工素材位置決め方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般的には、角度位置センサーもしくは変換
器に関し、特に角度位置変換器素子を正確に中心で沖ぐ
り加工する新規な技術に関する。

角度位置変換器はコンピュータ制御プリンタ、磁気テ゛
イスク駆動装置、及びビデオ記録装置のような電気機械
的装置に広く使用されている。

基本的に、このような変換器は、固定されたステータ素
子と回転可能のロータ素子から成り、この２つの素子間
に電磁結合もしくは静電結合があるように、互いに近接
して取り付けられる。

電磁型式の普通の変換器において、各素子は多数の一様
に間隔を置いた、半径方向の導電ストリップをディスク
の環状領域上に形成した平らな、円形ディスクから成る
。

そしてこの導電ストリップは一つの連続電気巻線を形成
するように直列に接続される。

一般には、導電ストリップはホトエツチング法によりデ
ィスク上に形成される。

通常無線周波数の搬送波信号がこれらの素子の一つに印
加されると、同様な信号が他の素子の巻線に誘起される
。

もつと重要なことに、誘起信号は振巾変調される。

すなわち、ロータ素子とステータ素子の相対角度位置に
従って振巾が変化する。

この振巾ば、２つの素子の半径方向の導電ストリップか
ならぶとき最大であり、かつならんだ位置から最も離れ
ているとき最小である。

このように、ロータ素子が回転するとき、誘起信号は、
導電ストリップの角度間隔に従った割合で振巾変調され
る。

従って、ロータの角度位置は導電ストリップの増加角度
間隔によってのみ限定される。

非常に正確に動作する変換器にとって、ロータ素子とス
テータ素子の両方をロータの回転軸と同心に取り付けら
れることを必須要件にするということを先の説明から認
められよう。

さらに、ロータ素子あるいはステータ素子を高度の精度
で沖心を中ぐり加工することにより、取り付は中の調整
によるよりもむしろ、変換器素子の製造中に生じるいか
なる偏心も除去することが好ましい。

このような素子の中心を中ぐりするこれまで最も普通の
方法は、各素子の中心決めするために光学装置を利用し
た。

光学的方法はこのような素子の幾何学的中心を非常に正
確に決めることができるけれども、導電ストリップを付
着するホトエツチングあるいは他の方法は高度に正確と
いうわけではなく、それ故、幾何学的あるいは光学的中
心は、この素子の５電気的中心“と呼ばれるものと常に
完全に一致しないのが、一般的である。

従って、光学的方法よりもむしろ電気的方法を使用して
各完全変換器素子の中心決めをし、中ぐりすることが非
常に望ましい。

この目的の望ましさは当該技術分野の他の者にも認めら
れていたけれども、変換器素子の電気的中心を決めて、
正確に中ぐりするための改良された、実用的で、便利な
技術の必要性が長い間あった。

この発明はこの必要性を満足させる。

この発明は角度位置変換器素子の電気的中心を決め、か
つこの素子が一対のこのような素子間の相対回転軸と同
心に取り付けることができるように、そこに穴を中ぐり
加工する新規な方法及び装置にある。

要するに、この発明の方法によると、中ぐり加工される
被加工素材の変換器素子がマスター変換器素子に関して
動作位置に置かれ、これらの素子。

の一方は相対回転軸のまわりに他方に関して回転する。

このマスター素子はその軸に関して故意に偏心させられ
、これらの素子の一方には高周波搬送波信号が供給され
る。

この搬送波信号が他方の素子に誘起され、かつ被加工素
材素子の偏心率を示す誤差信号を検出するよう処理され
る。

それからこの誤差信号は２つの直交した、すなわちＸ及
びｙ誤差信号に分解され、従ってＸ及びｙ誤差信号がゼ
ロに減少し、被加工素材素子が相対回転軸と同心である
ということを示すまで、被加工素材素子は動かされる。

次いでこの被加工素材素子は、その軸とならんだ工具に
よって中ぐり加工される。

この発明の好ましい実施例において、被加工素子がステ
ータとして、そしてマスター素子がロータとして取り付
けられる。

それから搬送波信号がこの被加工素材ステータ素子に印
加され、かつ偏心率誤差信号を処理し、分解するため、
ロータに誘起される。

重要な点は、好ましい実施例のロータがその回転軸に関
して故意に偏心して取り付けられるという事である。

もしロータがその回転軸と同心に取り付けられたならば
、ステータのわずかの偏心率ではロータ巻線に誘起した
信号を検出することは実際上不可能である。

しかしながら、両方の素子が回転軸に関して偏心してい
るとき、ステータのわずかの偏心率でさえ、誘起したロ
ータ信号により検出することかで゛きる。

Ｘ及びｙ誤差信号はオペレータに誤差値を示す表示装置
あるいはメータを付勢するために利用され、それからオ
ペレータは、その誤差がゼロになるまで、回転軸に垂直
な面内で、Ｘ及びｙ方向にステータを動かせる。

あるいは、Ｘ及びｙ誤差信号は、偏心率誤差がゼロにな
るまでＸ及びｙ方向にステータを自動的に動かせる作動
器に接続してもよい。

特に、ロータに誘起された信号は、変換器の位置増加毎
に一回変化し、かつステータ被加工素材素子の偏心率に
より、ロータ回転毎に一度変化する誤差信号を重畳した
中間信号を得るために、第１に搬送周波数信号を復調す
ることにより処理される。

次の段階は、この中間信号を整流し、かつそれから回転
毎に一回の誤差信号を除いて、各信号成分をフィルタで
除くことである。

誤差信号をＸ及びｙ成分に分解することは、この好まし
い実施例において、ロータの最大偏心率の角度位置、す
なわち回転中心が角度基準点を通過する時を検出するこ
とにより達成される。

すなわち、９０°間隔をあけたロータの角度位置に相当
する時にサンプリングパルスを発生し、その角度基準点
に関して９０°の間隔で誤差信号をサンプリングし、そ
してそのサンプリングすなわち抽出された値からＸ及び
ｙ誤差信号を得る。

一般的には、この発明の装置は、被加工素材変換器素子
及びマスター変換器素子を互いに動作的回転関係に保持
する手段；一方の素子を他方に関して回転させる手段を
備え、マスター素子は回転軸に関して故意に偏心させら
れ；そして回転軸に垂直なＸ及びｙ方向に未加工素子を
動かせる手段を備える。

またこの素子の一方に接続することのできる搬送周波数
信号発生器、及び他方の素子に誘起された信号の誤差信
号成分を検出し、かつこの誤差信号成分をＸ及びｙ成分
に分解する電気的手段が備えられる。

さらに、中ぐり加工手段、及びＸとｙ位置誤差を示す表
示手段、あるいはＸとｙ方向にステータ素子を動かす手
段と結合された自動的作動器手段のどちらかが備えられ
る。

前述したように、この発明の好ましい具体例は、ロータ
としてマスター素子を、そしてステータとして被加工素
材素子を利用し、かつ搬送波信号を未加工ステータ素子
に印加する。

このように、この好ましい実施例の装置は、回転軸に関
して同心的にロータ素子を保持する手段、それを回転さ
せる手段、及びＸとｙ方向に被加工素材ステータ素子を
保持して、動かす手段を備える。

特に、偏心率誤差信号を検出する電気的手段は、変換器
の位置の増進毎に１回変化し、かつ回転毎に１回の誤差
信号を含む中間信号を得るための復調器手段、及びその
中間信号をさらに復調して、誤差信号のみを得るための
整流及びフィルタ一手段を備える。

好ましい実施例において、単一の規則正しいクロックが
、搬送波周波数を発生し、誤差信号をＸ及びｙ成分に分
解するために使用されるサンプリングパルスを発生し、
そしてローター速度をその予定値に固定するために使用
される基準信号を発生するために使用される。

ロータ速度は、クロック発生基準信号に加えて、ロータ
速度センサーによって発生した実際のロータ速度を示す
パルスを受は取る制御手段によって正確に制御される。

ロータ速度は規則正しいクロックによって制御されるの
で、任意の瞬間のロータ角度位置は容易に決定すること
ができる。

この好ましい実施例において、最大ロータ偏心率の点の
角度位置、すなわちロータ中心の角度位置は、正のｙ軸
のようなある基準点とならんだ位置センサーと共に位置
マーカによって検出される。

このように、マーカが正のｙ軸を通過する毎に、最大ロ
ータ偏心率の点の角度位置、すなわちロータ中心の角度
位置が決定され、かつその後その角度位置は規則正しい
タロツクを使用することにより決定することができる。

位置マーカは最大ロータ偏心率の点と正確に一致しない
ので、電気的にこのような誤差を補正する手段が備えら
れる。

ロータの偏心率がステータの偏心率と正確に角度的にな
らんだとき、２つの素子はそれらの意図した関係に最も
近い位置にあるので、偏心率信号成分は最大値を有する
であろう。

逆に、ステータとロータの偏心率がならんだ位置から１
８０°離れているとき、これらの素子の間の相対位置は
最も離れているので、この信号の偏心率成分は最小値を
有するであろう。

この発明の好ましい具体例の装置は、最大ロータ偏心率
の点がＸ及びｙ軸を通る移行に相当する時にサンプリン
グパルスを発生する手段を備える。

もしこの信号の偏心率成分が、実際上この場合のように
、正弦波であるならば、９０°の間隔で取ったその値の
抽出は、Ｘとｙ軸に沿った偏心率成分の値に分解される
。

そしてこれらはｙ軸及びｙ軸表示手段に、あるいはｙ軸
及びｙ軸自動作動器手段に印加するための値である。

この発明は、中ぐり加工角度位置変換器素子にこれまで
利用された技術以上にかなり改善したということが先の
説明から明らかであろう。

特に、この発明は、中ぐり加工される被加工素材素子の
偏心率のＸ及びｙ成分を示す誤差信号を連続的に発生す
る能力を有し、そのため被加工素材素子の電気的中心を
中ぐり加工のためにす早く、便利に定めることができる
。

この発明の他の観点及び利点は、添付の図面に関連した
次の詳細な説明から明らかになるで゛あろう。

図面から明らかなように、この発明は、角度位置変換器
の一つの素子の“電気的中心“を定めるための新規な方
法及び装置に関し、そのためこの素子はこの位置で素早
く中ぐり加工することができる。

電気的中心は、変換器素子上の対称配列の導電ストリッ
プが、この配列の偏心率による電気的誤差を最小にして
回転する回転中心点である。

この電気的中心は、導電ストリップのサイズもしくは間
隔が変化するため、この配列の光学的あるいは幾何学的
中心と常に完全に一致するのではない。

一方の素子が他方に関して角度的に増進して回転すると
き、通常誘導により、一方の素子から他方に伝達される
信号は周期的に変化する。

この原理で、それらは動作するので、変換器素子の偏心
率はかなりそれらの精度に影響する。

これらの素子の偏心率は、相対角度位置を測定すること
ができる周期的変動に加えて、望ましくない信号変化を
生じさせる。

過去において、光学的技術はこのような変換器素子の中
心を見つけるために広く使用されてきたが、しかしすで
に説明したように、素子の光学的中心は必ずしも゛電気
的中心“と一致しない。

この発明の方法に従って、かつ全体的に第１図に示され
るように、マスターロータ１０はモータ１２及び適切な
伝導装置によって予定の速度で軸１１上で回転する。

そして中ぐり加工される被加工素材ステータ１３がロー
タに関して動作位置にある可動ホルダ１４に取り付けら
れて、無線周波数信号発生器１５から搬送波信号が供給
される。

ロータ１０に、相当する信号が誘起し、かつ誤差検出及
び分解回路１７で解析されて、ロータ１０の回転軸１１
に関するステータ１３の偏心率の水平及び垂直成分を示
す信号を発生する。

ステータホルダ１４は水平（Ｘ）方向及び垂直（Ｖ）方
向に動くことができ、かつ線１８と１９上の誤差検出及
び分解回路１７からのＸ及びｙ誤差信号出力はそれぞれ
作動器２１と２２に直接印加されて、誤差信号がゼロに
減少するまでＸ及びｙ方向にステータホルダを動かすよ
うに設計されている。

あるいはＸ及びｙ誤差信号はメータ２３及び２４のよう
な表示装置に印加され、かつオペレータは、偏心率誤差
の指示がゼロを表示するまでステータホルダ１４を動か
せる。

いずれの場合にも、いったんステータ１３がゼロ偏心率
の点に位置決めされると、ロータ１０の回転軸１１に沿
って動くように取り付けられた中ぐり工具２６がそこに
必要な中心穴を中ぐりするためにステータの方に動かさ
れる。

この発明は、種々の型式の角度位置変換器の製造に応用
できるがしかし、一つの普通の型式の素子は第１図に示
されたロータ１０及びステータ１３の形状をしている。

ロータ１０あるいはステータ１３のいずれかである変換
器素子は電気的絶縁材料の平らなディスクを備え、該デ
ィスクの一方の側の環状領域のまわりに複数の半径方向
の導電ストリップ２７が一様に間隔を置き、そしてこの
導電ストリップは連続巻線を形成するために電気的に直
列に接続される。

導電ストリップ２７及びそれらの相互接続は異形的には
ホトエツチング等により形成され、かつそれらの数は完
全な変換器に必要な角度分解に左右される。

通常の使用において、ロータ素子１０とステータ素子１
３は相対的回転のために同じ軸上にならべられ、かつこ
れらの素子の一方には無線周波数信号が供給される。

他方の素子に誘起された信号は２つの素子の導電ストリ
ップ２７の相対角度位置に従う振巾を有し、すなわち相
対回転により、各増進角度位置変化のために誘起信号に
一完全サイクルの振巾変動を生じる。

それ故、誘起信号の電気的解析は、変換器素子１０と１
３上の導電ストリップ２７の数に従う分解により、相対
角度位置を生じる。

変換器素子の先の説明を心に留めて、無線周波数信号発
生器１５ （第１図）は線２８によってステータに直接
接続することができるがしかし、その接続はロータ１０
に誘起した信号を得るために回転巻線によってなされな
ければならないということが容易に明らかとなろう。

スリップリング及び接触ブラシもこの目的のために使用
されるけれども、これらは電気的ノイズを発生し、偏心
率による誤差信号を乱すであろう。

従って、この発明の好ましい具体例において、ロータ１
０は回転変圧器３１に接続され、かつそれはロータに電
気的に接続された回転可能の巻線３２、及び線３４によ
って誤差検出及び分解回路１７に接続される静止巻線３
３を有する。

回転変圧器はコンピュータ周辺技術及びビデオ記録技術
分野においては周知であるので、この発明に使用された
ものは詳細に図示されていない。

典型的には、巻線３２と３３は空隙によって分離された
中心鉄心の別々の半分上に巻かれる。

巻線３２と３３は、中心鉄心及び巻線を取り巻く円筒の
２つの半分の端側壁から成る磁気回路によって結合され
る。

磁気回路に小さな空隙があるけれども、ロータ１０に誘
起した信号は、実質的な損失もなく、かつ検出で゛きる
ようなひずみもなく、回転変圧器３１の巻線３２から巻
線３３に伝達される。

次の説明から明らかなように、この発明の装置は、同期
化目的のために単一の規則正しい時計３７ （第１図）
を使用するということが重要である。

この時計３７は線３８によって無線周波数信号発生器１
７に、線４０によってモータ速度制御器３９に、そして
線４１によって偏心率誤差検出及び分解回路１７に接続
される。

このように、搬送波信号の発生、誤差検出と分解、ロー
タ１０の速度は全て同じ時計３７によって調整される。

第１図に示されているが、特に第３図に例示されている
この発明の最も重要な点は、ロータ１０が回転軸１１に
関して電気的中心４３を偏心させて、回転するというこ
とである。

この理由は、一対のロータ素子とステータ素子の一方だ
けの偏心率は他方のものによって誘起した信号に重要な
る影響を与えないということである。

例えば、もしロータ１０は回転軸１１と完全に同心であ
るが、ステータ１３はそうでないならば、ステータの偏
心率はロータ巻線の各部分に連続して影響を与えるが、
しかしそれは各部分に等しく影響を与え、直列接続のロ
ータ巻線には真の影響を与えない。

もちろん、このようなステータ偏心率のため誘起信号が
減少するが、しかしステータ偏心率を示す回転毎に１回
の信号成分は減少しない。

しかしながら、回転軸１１に関してまた偏心したロータ
１０によって、回転毎に１回の信号成分は誘起ロータ信
号に生じる。

回転毎に１回の成分の最大値はロータ１０の回転軸１１
に関するステータ１３の偏心率に正比例し、かつこの瞬
時値はロータとステータの偏心率の相対角度位置に従っ
て略正弦波状に変化する。

これまで説明したようにこの発明の一般的手引きの再吟
味によって、無線周波数搬送波信号は中ぐり加工される
ステータ１３に印加され、一定速度ロータ１０に誘起し
、かつ位置条件と呼ばれるものによって、すなわちロー
タが回転するときのステータとロータ間の電磁結合変動
により生じる周期的振巾変化によって、変調される。

この誘起信号は回転軸１１に関するステータ１３の偏心
率のみによる回転毎に１回の成分によってさらに変調さ
れる。

第２図に関連して後に詳細に説明されるように、偏心率
誤差検出器及び分解器１７は、誘起ロータ信号から回転
毎に１回の成分を引き差り、それを２つの直交成分に分
解して、Ｘ及びｙ作動器２１と２２に印加するか、ある
いはＸ及びｙ指示器２３と２４に印加するよう動作する
。

中ぐり装置の機械的観点はこの発明にとって決定的なも
のであるとは思えず、それ故、ここで詳細には説明しな
い。

例えば′、第１図に図示されるように、ステータホルダ
１４はＸ及びｙ方向、すなわち回転軸１１に垂直な面内
に動くように、異形的にはＸ及びｙ方向に動かせる手動
制御装置４３と４４を備える手段のような機械工具技術
分野においては周知の手段によって取り付けられる。

中ぐり工具２６は矢印４７で示すように軸１１に沿って
動くことのできる駆動スピンドル４６上に普通は取り付
けられ、かつステータホルダ１４は理想的には、適切な
結合４９によって空圧式に、あるいは水圧的に作動され
る急速解放ステータ固定機構４８を備える。

第２図はブロック図型式で、この発明の誤差検出及び分
解回路１７ （第１図）の基本的構成を示す。

すでに述べたように、単一の規則正しいシステムクロッ
ク発生装置すなわち時計３７が使用されて、種々の動作
を同期化させる。

図示された具体例において、時計３７は１．９２ＭＨ２
の周波数で動作する水晶発振器６１．及び線３８上に４
８０比、線４１上に４００七、及び線４０上に２５比の
出力パルスを発生する普通のディジタル設計の周波数分
割器チェーン６２を備える。

もちろん、使用される実際の周波数置はこの発明にとっ
て決定的なものではないということが理解されよう。

周波数分割器チェーン６２のような、第２図の各ブロッ
クは普通の設計のものであり、かつ普通の電子技術者あ
るいは技術者の周知のものである。

しかしながら、この発明を実施するために使用される詳
細な回路は第５−１２図に完全に開示され、かつ後にこ
の説明において全体的に説明される。

４８０七のタロツクパルスは線３８上を無線周波数信号
発生器１６に、それから線２８上をステータ１３に接続
される。

無線周波数信号発生器１６は普通の設計のものであり、
線３８上に矩形波の４８０比パルスを受は取りかつ同じ
基本的周波数の基本的に正弦波の出力を線６４上に発生
する同調回路６３を備える。

線６４上の出力は増巾器６６によって増巾され、かつ線
２８上をステータ１３に伝達する前に出力から残余の高
調波周波数を取り除く低域フィルター６８に線６７上を
伝達される。

前述したように、ロータ１０に誘起した無線周波数信号
は回転変圧器３１を通して誤差検出及び分解回路１７
（第１図）に伝達される。

第２図に示された誤差検出及び分解回路はさらに、点線
の囲み７１によって示される誤差検出部分、点線の囲み
７２によって示される誤差分解部分に分割される。

誤差検出回路７１には、線３４によって回転変圧器３１
と接続される無線周波数増巾器７３、復調器７４、可聴
周波数増巾器７６、全波整流器７７、中間フィルター７
８、同調フィルター７９、及び感度制御装置８１が備え
られ、これらの全構成要素は前述した順序に、線８２−
８７によってそれぞれ直列に接続される。

誘起信号は比較的弱いので、無線周波数増巾器７３はロ
ータ１０に物理的にできるだけ近くに置かれる。

無線周波数増巾器７３からの増巾信号出力は無線周波数
成分を取り除く復調器７４に線８２上を伝達され、ロー
タ１０の角度位置変化及びステータ偏心率の回転。

毎に１回の影響による信号変動のみを残す。

復調器７４は規則正しい時計３７から基準搬送波信号を
得、そしてこれは線８８上を復調器に伝達される。

例示のために、もし偏心率成分を無視するならば、線８
２上の復調器７４への信号入力は第４ａ図の曲線によっ
て表わされ、すなわちそれは正弦波９１によって振巾変
調された搬送波信号８９から成る。

線８３上の復調器からの信号出力は第４ｂ図の曲線によ
って表わされ、そしてそれは単なる正弦波である。

もちろん、第４図は例示のために目盛りがゆがめられて
いるということが認められよう。

事実、搬送波信号８９の周波数は増進角度位置変化によ
る周波数よりも数百倍大きくなる。

もし今、ステータ１３の偏心率による誤差信号成分があ
ると仮定するならば、線８３上に現われる復調信号は第
４Ｃ図に示されたものと同様であり、すなわち角度位置
変動による正弦波信号自身は、回転毎に１回の偏心率成
分９２によって振巾変調される。

再び、第４Ｃ図の時間目盛りにはずっと小さな数で示さ
れているが、一般的にはロータ１０の回転毎に１００以
上の角度位置増進があるので、第４Ｃ図の時間目盛りは
説明の都合上歪ませて示しである。

復調器７４の出力は線８３によって可聴周波数増巾器７
６に接続される。

この点の信号は基本的には第４Ｃ図に示されたようなも
ので゛あり、そしてロータ１０は毎秒６．２５回転しか
つ回転毎に増進変動する数は通常約１００以上であるの
で、復調後の合成信号周波数は可聴範囲にあるであろう
。

可聴信号増巾後、この信号はもう一度復調され、増進角
度位置変化による”位置条件“を取り除かなければなら
ない。

この第２の復調は、線８４上の可聴増巾信号を受は取る
全波整流器７７によって達成され、そしてそれは第４ｄ
図に示されるように、整流されたフィルターを通ってい
ない信号を出力として線８５上に発生する。

整流器７７からの線８５上の出力は、その出力の高調波
の大部分を取り除く中間フィルター７８に接続される。

次にその中間フィルター７８は線８６上を同調フィルタ
ー７９に結合され、そしてそれは回転毎に１回の偏心率
成分９２ （第４Ｃ図）のみを通す。

フィルター７９は、ロータ１０が回転する周波数、この
場合、６．２５Ｈｚに正確に同調される。

一定すなわち直流成分を含む他の是での周波数は除去さ
れ、そして同調フィルター７９からの線８７上の出力は
第４ｅ図に示されるように、ゼロ基準軸のまわりに対称
である。

誤差検出回路７１の残りの構成要素は感度制御装置８１
であり、そしてそれは実質上線８７内の直列接続の可変
抵抗器である。

この点までに、第４ｅ図に示された偏心率誤差信号は検
出され、分離されるが、しかしそれは依然として、偏心
率誤差を完全に除去するようにステータ位置の制御のた
めに有用な形に変換されなければならない。

この段階は分解回路７２によって達成され、そしてこれ
は今詳細に説明する。

第３図に最もよく示されている角度位置マーカー９６は
、ロータ１０の最大偏心率の点の角度位置を示す。

誤差分解回路７２の機能は、９０°の間隔を置いた、Ａ
、 Ｂ、 Ｃ，Ｄで示される４点で、第４ｅ図に示され
るように偏心率信号成分を抽出することである。

試料Ａは正のＸ軸を、試料Ｂは正のｙ軸を、試料Ｃの負
のＸ軸を、そして試料りは負のｙ軸を、最大ロータ偏心
率の点が通過するとき、取られる。

ステータ１３は、回転軸１１に垂直な面内の直交軸であ
るＸ軸とｙ軸内を動くことができる。

もし正のＸ軸に関するステータ偏心率の角度位置がθで
示されるならば、そしてここでθは正のＸ軸から反時計
方向に普通に測定され、そしてもしＥが第４ｅ図に記さ
れた正弦波偏心率誤差成分の最大振巾であるならば、そ
のとき試料Ａ−ＤはそれぞれＥｃｏｓθ、Ｅｓ１ｎθ、
−Ｅｃｏｓθ、−Ｅｓ１ｎθになるであろう。

偏心率誤差のＸ軸成分は試料Ａあるいは試料Ｃから得ら
れ、Ｘ軸成分は試料Ｂあるいは試料りから得られる。

図示した実施例において、試料Ａ−Ｄのサンプリングパ
ルスはそれぞれ出力線９８−１０１上にサンプリングパ
ルス発生器９７によって発生する。

サンプリングパルス発生器９７は基本的に、規則正しい
時計３７の周波数分割チェーン６２から線４１上を４０
０ｃ／秒のパルスを受は取り計数するカウンター（第２
図に示されず）、及びこのカウンターか９０°の間隔に
相当する値に達するとき、必須のサンプリングパルスを
発生するテ゛コーダ（図示されず）から成る。

サンプリングパルス発生器９７は線１０４上の信号によ
りそのカウンタをリセットする。

この線１０４上の信号は、ロータ位置マーカ９６がロー
タ位置センサ１０７を通過するときこのセンサによって
発生し、がつ線１０８上をトリガ回路１０６に伝達され
る弱い信号に応答して、このトリガ回路１０６によって
発生する。

このように、通常の動作において、最大偏心率の点が正
のＸ軸を通過するとき、線１０４上のリセットパルスが
サンプリングパルス発生器９７をゼロにリセットする。

これにより、ただちに線９８上にサンプリングパルスＡ
が発生し、それから次にＢ、 Ｃ，Ｄパルスを発生する
まで、サンプリングパルス発生器９７は適切な数のパル
スを計数する。

線９８−１０１は相当するゲート回路１１０〜１１３、
特にＡゲート１１０、Ｂゲート１１１、Ｃゲート１１２
、Ｄゲート１１３に接続される。

これらのゲートは２つの抽出及び保持回路１１４と１１
６と共に、適切な時に偏心率誤差信号を抽出する。

線８７上の検出及び分離偏心率誤差信号は別の増巾器１
１７によってさらに増巾され、それがら線１１８と１１
９上をＣ，Ｄゲート１１２，１１３にそれぞれ入力され
、かつまた線１２１によって反転器１２２に接続される
。

そしてその出力は線１２３，１２４上をＡ、Ｂゲート１
１０，１１１にそれぞれ接続される。

Ａ、Ｃゲート１１０゜１１２からの出力は両方共にそれ
ぞれ線１２６゜１２７上を抽出及び保持回路１１４に接
続され、Ｂ、Ｄゲート１１１，１１３からの出力は両方
共にそれぞれ線１２８，１２９上を別の抽出及び保持回
路１１６に接続される。

このように、第１の抽出及び保持回路１１４はサンプリ
ングパルスＡ、 Ｃによって動作し、偏心率誤差のＸ軸
成分に等価な値を保持する。

実際上、反転器１２２が存在し、かつＡとＣゲート１１
０と１１２の接続のために、第１の抽出及び保持回路１
１４の値は誤差というよりもむしろＸ軸偏心率補正であ
り、かつそれは、Ｘ軸誤差がゼロになるまでＸ軸内のス
テータの位置を自動的に動作させるＸ軸位置サーボ機構
あるいは作動器２１に直接印加される。

同様に、第２の抽出及び保持回路１６は、ｙ軸位置サー
ボ機構あるいは作動器２２に直接導かれる偏心率補正の
Ｘ軸成分を保持する。

抽出及び保持回路１１４と１１６はまた個々の誤差表示
装置に接続される。

これらは普通のメータでよく、あるいは第１２図に例示
された好ましい実施例のように一列の指示灯でもよい。

第１２図の表示装置には、電圧分割器１３１、複数の電
圧比較器１３２、及び発光ダイオードのような同数の表
示素子１３３が備えられる。

電圧分割器１３１はその中心点で接地され、かつその両
端に反対極性の等しい電圧が印加される。

両方の極性の中間電圧が電圧分割器のタップがら引き出
され、電圧比較器１３２の各々の一方の端子に印加され
る。

１８あるいは１９で示されるようなＸあるいはｙ軸の誤
差信号は各比較器１３２の他方の端子に接続され、かつ
この比較器出力は個々の発光ダイオード１３３に接続さ
れる。

誤差電圧がゼロあるいは接地電位のとき、全ての比較器
１３２は出力を発生し、全ての発光ダイオードは点灯し
て、ゼロ偏心率を指示する。

しかしもし誤差電圧が存在するならば、いくつかの発光
ダイオードは附勢されず、オペレータは全ての発光ダイ
オードが点灯するまで適切な方向にステータ１３ （第
１図）を動かせなければならない。

サンプリングパルス発生器９７ （第２図）の先の説明
において、ロータ位置マーカ９６はロータ１０の最大偏
心率に一致して正確に位置決めされたと仮定した。

これに伴う製造精度を避けるために、この好ましい実施
例には、マーカ９６と最大ロータ偏心率の実際の点との
間の不一致を避ける手段が備えられる。

線１０４上のリセットパルスが、サンプリングパルス発
生器９７の計数をゼロではなく、マーカ９６の位置と最
大偏心率の点との間の角度差を表わす他の値にリセット
するよう配置することにより補正をすることができると
いうことが明らかであろう。

この角度誤差は第３図の参照数字１３４によって指示さ
れる。

サンプリングパルス発生器９７は市販のカウンター論踵
装置を含み、かつそれによって、第２図に単一のスイッ
チ１３５として図示されている複数の接地スイッチの設
定に従ってリセットパルスがカウンタ内に必要な値を設
定することができる。

初めの方で説明したように、ロータ１０を駆動するモー
タ１２の速度は、線４０上を規則正しい時計３７から２
５＋のクロック信号を得る速度制御器によって正確に制
御される。

速度制御器は基本的には位相固定ループ１３７及び増巾
器回路１３８から成る。

位相固定ループ１３７は線１４１上をロータ速度センサ
１３９からモータ速度信号を受は取り、かつ増巾器回路
１３８と共に、矩形波界磁電流が供給されるモータ１２
の界磁巻線の衝撃係数を変えて、一定モータ速度を維持
するに必要な適切な速度変化を達成する。

第２図のブロック図の別の観点は、線８５上の整流器７
７からの整流信号出力がまた線１４７上を別の低域フィ
ルター１４６に伝達され、かつそれは回転毎に１回の成
分を含む信号の交流成分の全てを除去し、ロータ１０に
誘起された平均変調信号を示す平均直流レベルのみを残
すということである。

この平均直流レベルは線１４８上を自動レベル制御回路
１４９に伝達され、かつこれはこの直流レベルを線１５
１上に印加された直流基準電圧と比較する。

そして合成差信号は線１５２上を同調回路６３に供給さ
れる。

本質的に、線１５２は同調回路６３へのフィードバック
通路を完結し、ロータ１０から得られた誤差信号は安定
したものになる。

この詳細な説明の初めに述べたように、特に第２図を参
照して、これまで説明した回路の多くは種々変化して設
計され、実施されるが、この全てが普通の電子技術に関
する設計者に周知のものである。

例えば、第５−１２図に示された回路はこの発明の電気
的構成要素の詳細な実施を表わす。

この構成要素の値及び部品番号が図面に示されており、
これらの詳細な図面を第２図のブロック図に関連づける
のを除いてこれ以上説明する必要はないと信じている。

種々の構成要素及び集積回路チップがこの回路で利用す
ることができ、かつ指示部品番号は単に例示のためであ
るということが認められよう。

第８，９図のダイオードの、またテ゛イジタル及び線形
集積回路チップの部品番号は全産業を通しての規格であ
る。

個別のトランジスター素子に関して、第１１図のトラン
ジスターはＴＩＰ３ｉＡとＴＩＰ３２Ａはテキサス、ダ
ラスのテキサス・インスツルメント社（ＴｅｘａｓＩｎ
ｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）によ
って製造され、かつ第６，１０図の電界効果型トランジ
スターは適当な設計のものでよく、例えばカリホルニア
、マウンテンビューのテレダイン・セミコンダクター社
（Ｔｅｌｅｄｙｎｅ Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）に
よって製造された部品番号２Ｎ５０１８である。

第１１図のダイオードＡｌ４Ｆはニューヨーク、スケネ
クタテ゛イーのゼネラル・エレクトリック社（Ｇｅｎｅ
ｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって製
造されている。

第５−１２図に関連した電源は明白にするために省略し
た。

第５図は、水晶発振器６１及び周波数分割器チェーン６
２が破線によって識別される規則正しい時計３７の詳細
な図面である。

第６図は自動レベル制御回路１４９及びそれに関連した
低域フィルター１４６と共に、無線周波数信号発生器１
６ （第１図）の詳細な図面である。

第７図は無線周波数増巾器７３の詳細を示す。

第８図は復調器７４、可聴増巾器７６、及び全・波整流
器７７の詳細な回路を示す。

引き続き、第９図は増巾器１１７及び反転器１２２と共
に、例示的かつ詳細な中間フィルター７８、同調フィル
ター７９、及び感度制御装置８１を備える誤差検出回路
を示す。

また第９図には、選択された最大値に誤差信号を制限す
るよう設計されたクリッパ回路１５０が示されている。

さもなければ過負荷増巾器１１７が誤出力信号を発生す
る。

第１０図はサンプリングパルス発生器９７の詳細と共に
、関連したトリガー回路１０６、ゲート１１０−１１３
、抽出及び保持回路１１４，１１６を示す。

最後に、第１１図はモータ速度制御装置３９ （第１図
）の構成の詳細を示し、第１２図は前述したように、こ
の発明と共に利用することのできる誤差表示装置の一例
である。

この発明は、角度位置変換器素子をその中心で中ぐりす
る従来の技術をかなり前進させたということが先の説明
から認められよう。

特に、この発明の装置は、実際上連続的に、ステータ偏
心率のＸ及びｙ成分を示す誤差信号を発生するよう動作
する。

誤差成分がゼロに減らされるまで被加工素材ステータは
容易に動かすことができ、かつそのステータはその電気
的中心で沖ぐり加工される。

この発明の特別の具体例を詳細に説明し、かつ特別の実
施のために詳細な図面が提供されたけれども、この発明
の精神及び範囲から離れることなく種々の変形がなされ
るということが認められよう。

従って、この発明は、特許請求の範囲によるのを除いて
制限されることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の主要な部分を示す概略斜視図
であり１．第２図は第１図に示された装置の電気的装置
のブロック図であり、第３図はロータホルダーの回転軸
に沿った第１図の装置のロータ及びロータホルダの簡略
図であり、第４ａ−４ｅ図は第２図のブロック図の種々
の点の異形的信号波形を示している。 第５−１２図は、第２図に示された電気的装置に相当す
る詳細図である。 １０．１３・・・・・・変換器素子、１１・・・・・・
回転軸、１２・・・・・・モータ、１４・・・・・・ス
テータホルダ、１５・・・・・・無線周波数信号発生器
、１７・・・・・・検知器、分解器回路、２１，２２・
・・・・・作動器、アクチェータ、２７・・・・・・導
電ストリップ、３７・・・・・・システム・クロック、
３９・・・・・・モータ速度制御器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続して中ぐり加工するため角度位置変換器素子の
   中心を定める方法において、 中ぐり加工すべき被加工素材変換器素子をマスター変換
   器素子と動作関係に配置し、 一方の変換器素子を他方に対して相対回転軸のまわりに
   一定速度で回転させ、マスター変換器素子を前記相対回
   転軸に対して故意に偏心させ、一方の変換器素子を附勢
   して、他方の素子に対応する信号を誘起し、 前記相対回転軸に対して被加工素材変換器素子の偏心率
   を示す誤差信号を得るよう前記の誘起信号を処理し、 誤差信号を直交成分に分解し、 誤差信号の分解成分が両方共ゼロとなることによって前
   記被加工素材変換器素子が相対回転軸と同心的になるま
   で、前記相対回転軸に垂直な平面内で被加工素材変換器
   素子を移動する各工程から成る方法。 ２ 前記回転させる工程は、被加工素材変換器素子に対
   してマスター変換器素子を回転させることにより達成さ
   れ、 前記附勢する工程は被加工素材変換器素子を附勢して、
   回転するマスター変換器素子に、対応する信号を誘起す
   ることによって達成されることを特徴とする特許請求の
   範囲の第１項に記載の方法。 ３ 前記附勢する段階は一方の素子に無線周波数搬送波
   信号を印加することによって達成され、前記処理工程は
   、 搬送波信号を取り除き、かつ角度位置に従う振巾の位置
   関連成分と、回転毎に１回のサイクルで変化する振巾の
   偏心率誤差成分とを有する中間信号を残すよう前記誘起
   信号を復調し、 偏心率誤差成分を得るため、中間信号を整流し、かつろ
   波する各段階から成ることを特徴とする特許請求の範囲
   の第２項に記載の方法。 ４ 前記分解する工程は、 完全サイクル中の、マスター素子の中心が２つの直交軸
   を通過する時に相当する、予定の点で偏心率誤差成分を
   サンプリングし、 前記移動段階で表示したり、それを利用するため前記サ
   ンプリングする段階によって得られた値を保持する各段
   階から成ることを特徴とする特許請求の範囲の第３項に
   記載の方法。 ５ 中ぐり加工するために角度位置変換器素子の中心を
   電気的に定める装置において、 中ぐり加工すべき被加工素材変換器素子とマスター変換
   器素子とを相互に作動的関係に保持する手段と、 一方の変換器素子を他方に対して、マスター変換器素子
   が故意に偏心させである相対回転軸のまわりで、一定速
   度で回転させる手段と、 一方の変換器素子に連結され、他方の変換器素子に誘起
   信号を発生する信号発生手段、 前記誘起信号を受取るよう接続され、相対回転軸に対す
   る被加工素材変換器素子の偏心率を示す偏心率誤差信号
   を得るようになった、信号処理手段と、 得られた誤差信号を直交成分に分解する誤差信号分解手
   段と、 誤差信号の分解成分がゼロとなることにより被加工素材
   変換器素子が相対回転軸と同心になるまで、相対回転軸
   に垂直な直交軸内に被加工素材変換器素子を動かす手段
   とから成る装置。 ６ 前記信号発生手段は比較的高い周波数の搬送波信号
   を発生する手段から成り、それによって搬送波信号は相
   対回転によって生した変換器素子間の結合度の変化によ
   り振巾変調され、且つ誘起信号は角度位置の増進毎に１
   回変化する位置指示信号と偏心率誤差信号とにより変調
   され、 前記信号処理手段は、 搬送波周波数成分を取り除くための復調器手段、及び 位置指示信号を取り除き、かつ偏心率誤差信号を分離す
   る整流Ｐ波手段から成ることを特徴とする特許請求の範
   囲の第５項に記載の装置。 ７ 前記誤差信号分解手段が、 マスター変換器素子の中心の角度位置が直交軸と一致す
   るときにサンプリングパルスを発生する手段を含むサイ
   クルの所定の点で偏心率誤差信号をサンプリングする手
   段、及び 被加工素材変換器を動かす前記手段によって、表示しか
   つ利用するよう偏心率誤差信号のサンプリング値を保持
   する手段から成り、 変換器素子の中心が角度的に整ったとき偏心率誤差信号
   は最大瞬時値を有し、かつこのサンプリング値は２つの
   直交軸に沿って被加工素材変換器素子の偏心率を分解す
   るようになったことを特徴とする特許請求の範囲の第６
   項に記載の装置。 ８ 一方の変換器素子を回転させる前記手段は駆動モー
   タ及びモータ速度制御手段を含み、かつ前記モータ速度
   制御手段及び前記サンプリングパルス発生手段は、装置
   全体で正確に同期させるため、前記信号発生手段に接続
   されることを特徴とする特許請求の範囲の第７項に記載
   の装置。 ９ 被加工素材変換器素子を動かす前記手段は、前記誤
   差信号分解手段からのゼロでない分解誤差信号成分に応
   答して直交軸に沿って被加工素材変換器素子を動かすた
   め、前記誤差信号分解手段と結合された自動アクチェー
   タ手段を含む特許請求の範囲の第５項に記載の装置。