JPS61164488A - Position detecting method of linear motor - Google Patents

Position detecting method of linear motor

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JPS61164488A
JPS61164488A JP60003372A JP337285A JPS61164488A JP S61164488 A JPS61164488 A JP S61164488A JP 60003372 A JP60003372 A JP 60003372A JP 337285 A JP337285 A JP 337285A JP S61164488 A JPS61164488 A JP S61164488A
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JP
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signal
output
linear encoder
output signal
encoder
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JP60003372A
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Japanese (ja)
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Hiroyuki Kanazawa
金沢 宏至
Seiji Yamashita
誠二 山下
Kunio Miyashita
邦夫 宮下
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type

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Abstract

PURPOSE:to accurately detect the position by synchronizing and outputting the output signal of a trailing position sensor with that of a preceding position sensor. CONSTITUTION:When an encoder (not shown) generates an output signal A2, the value of a signal A2 of the falling time of a waveform shaping signal S1 is stored in a latch circuit LC1, and the value of a signal A2 of the rising time is stored in a latch circuit LC2. Comparators CO1, CO2 compare the outputs of latch circuits LC1, LC2 with the signal A2, and apply signals V1, V2 to an EOR circuit. The output of a flip-flop FF is inverted by the rise of the output EO of the EOR circuit to obtain a signal S2''. A selector SELEC switches input signals S1, S2'' by a select signal SS.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、リニアモータの位置検出方法に係ムリニアモ
ータの位置を検出するためのエンコーダ等からなる位置
センサを切り替えるときのパルス割れを防止するように
したものであり、特に、その位置精度向上に好適な、リ
ニアモータの位置検出方法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method for detecting the position of a linear motor.The present invention relates to a method for detecting the position of a linear motor. In particular, the present invention relates to a method of detecting the position of a linear motor, which is suitable for improving the position accuracy.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来のリニアモータには、特開昭57−166874号
公報に記載のように、可動子の位置を検出したシ、速度
を検出するためくい可動子に回転形のパルスジェネレー
タ等を取シ付けていたため、可動子から配線が制御回路
に接続されて、長距離の移動については配慮されていな
いとともに、接触形のエンコーダでは高速移動について
も配慮されていなかった。
Conventional linear motors are equipped with a rotary pulse generator, etc. on the pile mover to detect the position and speed of the mover, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-166874. Therefore, wiring is connected from the mover to the control circuit, and long-distance movement is not considered, and contact-type encoders do not take into account high-speed movement.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、長距離移動、高速走行及び高精度な位置検出
の可能なIJ ニアモータの位置検出方法の提供を、そ
の目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a method for detecting the position of an IJ near motor that enables long-distance movement, high-speed running, and highly accurate position detection.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明に係るリニアモータの位置検出方法は、可動子の
位置を検出するエンコーダ等の位置センサと、それらの
位置センサを切り替えるスイッチとを備えるようにし、
先のエンコーダ等の位置センサの出力信号に、後のエン
コーダ等の位置センサの出力信号を同期させて出力する
ようにしたものにおいて、上記の後の位置センサの出力
信号を同期化させるために、先の位置センサの出力信号
のエツジの時点における、後の位置センサの出力信号の
基であるアナログ出力信号の値の各位置で、波形整形し
同期化するようにしたものである。
A method for detecting the position of a linear motor according to the present invention includes a position sensor such as an encoder that detects the position of a movable element, and a switch that switches between the position sensors.
In a device that outputs an output signal of a position sensor such as a subsequent encoder in synchronization with an output signal of a position sensor such as a previous encoder, in order to synchronize the output signal of the subsequent position sensor, The waveform is shaped and synchronized at each position of the value of the analog output signal, which is the basis of the output signal of the subsequent position sensor, at the edge of the output signal of the previous position sensor.

さらに付記すると、次のとおシである。In addition, the following points are to be noted.

本発明は、上記の目的を達成するために、位置センサ切
り替え時において、先の、切り替えられる信号に同期さ
せるため、前記位置センサの立ち上り及び・立ち下りエ
ツジから切り替わる位置センサの、その時のアナログ出
力の値を基準値として波形整形し、同期化するものであ
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides an analog output of the position sensor at the time of switching from the rising edge and falling edge of the position sensor in order to synchronize with the previous signal to be switched when switching the position sensor. The waveform is shaped and synchronized using the value as a reference value.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

本発明に係る、リニアモータの位置検出方法の一実施例
を、各図を参照して説明する。
An embodiment of the method for detecting the position of a linear motor according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図の(イ)は、本発明の一実施例の実施に供せられ
るリニアモータの進行方向と平行な略示側面図、同図(
ロ)は、(イ)のαの部分の拡大図、第2図は、その制
御回路のブロック図、第3図の(イ)は、その各部配置
図、同図(ロ)は、その切り替え波形図、第4図は、そ
の位置補正回路のブロック図、第5図は、エンコーダ切
替え時の信号タイミングチャートである。
FIG. 1(a) is a schematic side view parallel to the traveling direction of a linear motor used for implementing an embodiment of the present invention, and FIG.
B) is an enlarged view of the part α in (A), Figure 2 is a block diagram of the control circuit, Figure 3 (A) is a layout diagram of each part, and (B) is the switching FIG. 4 is a block diagram of the position correction circuit, and FIG. 5 is a signal timing chart at the time of encoder switching.

すなわち、第1図の(イ)は全体構成図で、まず、3相
1組としたn組の(n≧1.整数)ティース3UI l
 v、 、 Wl 〜3tLa 、 Vm 、 wa、
コイ#4U+ l v、、Wl 〜4UM 、Vl 、
wa、磁極位置検出器5 U 1 、 V + 、 W
+〜5U、。
In other words, (a) in Fig. 1 is an overall configuration diagram. First, there are n sets (n≧1.integer) of teeth 3 UI l with 1 set of 3 phases.
v, , Wl ~3tLa, Vm, wa,
Carp #4U+ l v,, Wl ~4UM, Vl,
wa, magnetic pole position detector 5 U 1 , V + , W
+~5U,.

v−、VV−、とリニアエンコーダセンサLS+ 〜L
S、によって構成されている。図の3.4.5というの
は、それらの組の総称としての、ティース、コイル、磁
極位置検出器である。
v-, VV-, and linear encoder sensor LS+ ~L
It is composed of S. 3.4.5 in the figure is a generic term for the set of teeth, coil, and magnetic pole position detector.

ソシて、リニアエンコーダセンサL8+ 、LSxは、
可動子1の位置を検出する先と後のエンコーダ等の位置
セ/すに和尚し、また磁極位置検出器5V+ 〜5 W
l 、5 V2〜5W2は、センサに係るスイッチを兼
ねるものである。
The linear encoder sensors L8+ and LSx are
The position of the encoder etc. before and after detecting the position of the movable element 1 has been improved, and the magnetic pole position detector 5V+ ~ 5W
1, 5V2 to 5W2 also serve as switches related to sensors.

そして、可動子1は、ティース3と平行に一定の空隙が
保たれるように支持機構によシ支持され(図示せず)、
自由に移動できるようになっている。また可動子1には
、磁石2が配置されるとともに、リニアエンコーダ着磁
板6が磁石2の漏れ磁束の影響を受けない所へ配置され
ている。
The mover 1 is supported by a support mechanism (not shown) so that a constant gap is maintained parallel to the teeth 3,
It is possible to move freely. Further, the magnet 2 is arranged in the movable element 1, and the linear encoder magnetized plate 6 is arranged in a place where it is not affected by the leakage magnetic flux of the magnet 2.

このリニアエンコーダ着磁板6は、リニアエンコーダセ
ンサLS1〜L8.に対しても一定の空隙で対向するよ
うに配置され、磁極位置検出器5のすべての検出素子は
、磁石2と平行に一定空隙に保持されるものである。
This linear encoder magnetized plate 6 includes linear encoder sensors LS1 to L8. All detection elements of the magnetic pole position detector 5 are held parallel to the magnet 2 with a constant gap.

しかして、n=1の場合について説明すると、可動子1
に設けた磁石2は、πのピッチで、N極と8極とが交互
に並べられ、ティース3 U+ 、 V+ 。
Therefore, to explain the case where n=1, mover 1
The magnet 2 provided in 2 has N poles and 8 poles arranged alternately at a pitch of π, and teeth 3 U+, V+.

Wlと可動子1の上面方向に垂直に磁化(着磁)され、
磁極位置検出器5V+ + 50+ 、5W+ は、そ
れぞれ2π/3ピツチで、図に示す位置に配置される。
It is magnetized (magnetized) perpendicularly to the upper surface direction of Wl and mover 1,
The magnetic pole position detectors 5V+ + 50+ and 5W+ are each arranged at a pitch of 2π/3 at the positions shown in the figure.

ティース3U+〜3W、は、πの幅で4π/3ピツチで
配置されているものである。
Teeth 3U+ to 3W are arranged with a width of π and a pitch of 4π/3.

第2図は、制御回路のブロック図を示すもので、これに
より、上記構成のものの動作について、次に説明する。
FIG. 2 shows a block diagram of the control circuit, and the operation of the above-described configuration will be explained next.

すなわち、可動子1を駆動するためのコイル4である4
 U+ 、 V+ 、 VV+がインバータ7に接続さ
れ、インバータ7の駆動電源には直流電源13が接続さ
れる。またインバータ7には、増幅器8が接続され、電
流検出器14の信号と演算部11の一流指令信号との差
によシ、インバータ7の通電電流のデユーティを制御し
ている。
That is, the coil 4 for driving the mover 1
U+, V+, and VV+ are connected to an inverter 7, and a DC power source 13 is connected to the drive power source of the inverter 7. An amplifier 8 is also connected to the inverter 7, and controls the duty of the current flowing through the inverter 7 based on the difference between the signal from the current detector 14 and the first-rate command signal from the calculation section 11.

演算部11は、可動子1に設けられている磁石2よシ、
磁極位置を磁極位置検出器5VI。
The calculation unit 11 includes a magnet 2 provided on the movable element 1,
The magnetic pole position is detected by the magnetic pole position detector 5VI.

5U+及び5Wlによシ検出して、磁極位置分配器9に
よシコイル4に通電する各相の信号を作成している。
5U+ and 5Wl are used to detect the signals, and the magnetic pole position distributor 9 generates signals for each phase to be energized to the coil 4.

また、磁極位置検出器5は、磁石2による磁束が無い時
及び磁極がS極の時には”H″として出力し、N極のと
きのみL″として出力されるように調整しである。
The magnetic pole position detector 5 is adjusted so that it outputs "H" when there is no magnetic flux from the magnet 2 and when the magnetic pole is the south pole, and outputs "L" only when it is the north pole.

そして、リニアエンコーダセンサLS+の出力は、可動
子1に取シ付けられたリニアエンコーダ着磁板6が可動
子1とともに動くことによシ、リニアエンコーダ着磁板
6に着磁されたパターンによシ正弦波等の同期的なアナ
ログ出力を得るものであシ、この信号を波形整形するこ
とにより0H”、”L”の出力が交互にパルス状で出力
されるものである。
The output of the linear encoder sensor LS+ is caused by the linear encoder magnetized plate 6 attached to the movable element 1 moving together with the movable element 1, and the output of the linear encoder sensor LS+ is generated by the pattern magnetized on the linear encoder magnetized plate 6. This device obtains a synchronous analog output such as a sine wave, and by shaping this signal, outputs of 0H" and "L" are alternately output in the form of pulses.

この第2図に示す場合には、リニアエンコーダセンサL
S2の出力は、n Hnもしくは”L″の状態で不確定
であり、パルス出力にはならない。
In the case shown in FIG. 2, the linear encoder sensor L
The output of S2 is uncertain in the n Hn or "L" state and does not become a pulse output.

ところが、可動子1が図の右側に移動した場合、リニア
エンコーダセンサL8+ とLS2の両方に、リニアエ
ンコーダ着磁板6が重なシ、リニアエンコーダセンサL
S、とL 82 よシパルス出力が得られるが、磁極位
置検出器5Vzに、可動子1に取り付けられている磁石
2ON極が来るため、磁極位置検出器5V2の出力が′
L″となシ、リニアエンコーダセンサL S xの出力
が、磁極位置分配器9の出力によシ、リニアエンコーダ
切替器10で選択されるようになっておシ、演算部11
に入力される。
However, when the mover 1 moves to the right side in the figure, the linear encoder magnetized plate 6 overlaps both the linear encoder sensors L8+ and LS2, and the linear encoder sensor L
S, and L 82 A pulse output is obtained, but since the ON pole of the magnet 2 attached to the mover 1 comes to the magnetic pole position detector 5Vz, the output of the magnetic pole position detector 5V2 is '
When L'', the output of the linear encoder sensor L S x is selected by the linear encoder switch 10 according to the output of the magnetic pole position distributor 9.
is input.

指令部12は、コイル4に通電する電流を指令するもの
で、通電する電流に可動子1の速度は比例し、速度指令
として演算部11に入力される。
The command unit 12 commands the current to be applied to the coil 4, and the speed of the movable element 1 is proportional to the current to be applied, and is inputted to the calculation unit 11 as a speed command.

以上、簡単に、流れについて説明したが、第3図によシ
、さらに詳細に説明する。
The flow has been briefly explained above, but it will be explained in more detail with reference to FIG.

第3図の(イ)は、可動子1に設けた磁石2と磁極位置
検出器5及びリニアエンコーダ着磁板6トリニアエンコ
ーダセンサL8の配置を示すものである。
FIG. 3A shows the arrangement of the magnet 2 provided on the movable element 1, the magnetic pole position detector 5, the linear encoder magnetized plate 6, and the linear encoder sensor L8.

また、(ロ)は、その切り替え波形図であシ、ここで、
UlからW2までの磁極位置信号波形は、磁極位置検出
器5U1から5W2に対応し、Slと82の信号波形は
、リニアエンコーダセンサLSs とL S 2とにそ
れぞれ対応し、その信号波形Sは、S!とS!の論理和
もしくは、セレクタ゛等のゲート回路によシ作成したも
のである。
Also, (b) is the switching waveform diagram, where:
The magnetic pole position signal waveforms from Ul to W2 correspond to the magnetic pole position detectors 5U1 to 5W2, the signal waveforms of Sl and 82 correspond to the linear encoder sensors LSs and LS2, respectively, and the signal waveform S is as follows. S! And S! It is created by using the logical sum of or a gate circuit such as a selector.

しかして、第3図の(イ)に示す位置に可動子1がある
場合、磁極位置検出器5は、それぞれ磁石2のN極で”
L″、S極で′″H″となシ、UlがH″→″L″に変
化する位置でV!は”L″。
Therefore, when the movable element 1 is located at the position shown in FIG.
L'', ``H'' at the S pole, V! at the position where Ul changes from H'' to ``L''! is “L”.

W+はl HIIの状態となる。W+ is in the lHII state.

また、磁石2の磁界の影響を受けない磁極位置検出器5
 V2 、5 Ul 、  5 W2はH”(7)状態
となシ、可動子1が右側に移動するにつれて、磁極位置
信号U+ =Wzは、図に示すように変化していくもの
である。
In addition, a magnetic pole position detector 5 that is not affected by the magnetic field of the magnet 2
V2, 5Ul, 5W2 are in the H'' (7) state, and as the movable element 1 moves to the right, the magnetic pole position signal U+=Wz changes as shown in the figure.

一!7’c、IJニアエンコーダセンサLSlのエンコ
ーダ出力信号Slは、これに対応する磁極位置検出器s
V+〜5W、の3ケの出力信号である磁極位置信号Ul
−Wlの3ケの論理積が′L”の状態であるとき選ばれ
、エンコーダ出力信号S2は、磁極位置信号U2〜W2
の論理積が”L″の状態で選ばれる。
one! 7'c, the encoder output signal Sl of the IJ near encoder sensor LSl is output from the corresponding magnetic pole position detector s
The magnetic pole position signal Ul is 3 output signals from V+ to 5W.
The encoder output signal S2 is selected when the logical product of three -Wl is 'L', and the encoder output signal S2 is the magnetic pole position signal U2 to W2.
is selected when the logical product is "L".

しかし、一点鎖線で示したスパンSP区間では、エンコ
ーダ出力信号SI及びS2は、同時に選ばれないように
、可動子1の移動方向にあるリニアエンコーダセンサの
出力(この場合エンコーダ出力信号82  )が優先的
に選択されるようにするか、nの大小関係によシ優先度
をもたせればよい。
However, in the span SP section shown by the dashed line, the encoder output signals SI and S2 are prioritized so that the output of the linear encoder sensor in the moving direction of the movable element 1 (in this case, the encoder output signal 82) is not selected at the same time. Alternatively, the priority may be set depending on the magnitude relationship of n.

また、上記の説明は、n=2までについての説明である
が、n〉2の場合においても同様である。
Further, although the above description is for up to n=2, the same applies to the case where n>2.

さらに、上記説明は、リニアエンコーダセンサLS1の
エンコーダ出力信号SL とリニアエンコーダセンサL
 S 2のエンコーダ出力信号S2とが同期してる場合
において、精度良く使えるものであるが、この2ケのエ
ンコーダ出力信号81 と82とを同期させるためには
、リニアエンコーダセンサを精度良く取り付けなければ
ならない問題がある。
Furthermore, the above description is based on the encoder output signal SL of the linear encoder sensor LS1 and the linear encoder sensor L.
It can be used with high accuracy when the encoder output signal S2 of S2 is synchronized, but in order to synchronize these two encoder output signals 81 and 82, the linear encoder sensor must be installed with high precision. There is a problem that cannot be solved.

第4図は、上記問題点をも考慮した回路図で、以下に述
べる方式を採用することによシ、その対策ができるもの
である。
FIG. 4 is a circuit diagram that takes the above-mentioned problem into account, and can be countered by adopting the method described below.

その構成について説明すると、リニアエンコーダセンサ
LSIのアナログ出力信号Atは、コンパレータCOに
接続されている。
To explain its configuration, an analog output signal At of the linear encoder sensor LSI is connected to a comparator CO.

このコンパレータCOの出力は、波形整形された′L″
 ”H″のロジック信号でセレクタ8ELECに入力と
して接続されるとともに、ラッチ回路LC+  とLC
2にクロック入力として接続される。
The output of this comparator CO is the waveform-shaped 'L''
It is connected as an input to the selector 8ELEC with a logic signal of "H", and the latch circuits LC+ and LC
2 as a clock input.

また、リニアエンコーダセンサLs2のアナログ出力信
号A2は、コンパレータco2とコンパレータCO1及
びA/D変換器ADにそれぞれ接続されている。
Moreover, the analog output signal A2 of the linear encoder sensor Ls2 is connected to the comparator co2, the comparator CO1, and the A/D converter AD, respectively.

A/D変換器ADの出力信号は、ラッチ回路LC,とL
C2とに接続され、リニアエンコーダセンサLS2のア
ナログ出力信号A2をディジタル信号に変換するもので
ある。
The output signal of the A/D converter AD is sent to the latch circuits LC and L.
C2, and converts the analog output signal A2 of the linear encoder sensor LS2 into a digital signal.

ラッチ回路LC+ 、LCzの出力は、それぞれD/A
変換器DA+ 、DAzを通し、コンパレータCot 
、Co2に接続され、コンパレータCO+ 、CChの
出力は、EOR,の入力に接続され、その出力は、J/
にフリップフロップ回路等のフリップフロップ回路FF
の入力として接続されるとともに、フリップフロップ回
路FFの出力は、セレクタ5ELECの他方の入力とし
て接続されている。
The outputs of latch circuits LC+ and LCz are each D/A
Through converters DA+ and DAz, comparator Cot
, Co2, and the output of the comparator CO+, CCh is connected to the input of EOR, whose output is J/
Flip-flop circuit FF such as flip-flop circuit
The output of the flip-flop circuit FF is connected as the other input of the selector 5ELEC.

セレクタ5ELECの入力を選ぶセレクト信号SSは、
電源Vにプルアップしたプルアップ抵抗RをスイッチT
によシ切り替えて作成している。
The select signal SS that selects the input of the selector 5ELEC is
The pull-up resistor R pulled up to the power supply V is connected to the switch T.
I am creating this by switching over.

このセレクト信号SSは、前述した磁極位置検出器5の
出力信号に係る、磁極位置信号U+ −W+とU2〜W
2との論理積をとったものに等しい。
This select signal SS includes magnetic pole position signals U+ -W+ and U2 to W, which are related to the output signal of the magnetic pole position detector 5 described above.
It is equal to the logical AND with 2.

このセレクト信号SSにより選ばれた信号が、セレクタ
8ELECの出力信号sOとして出力されるようになっ
ている。
The signal selected by this select signal SS is output as the output signal sO of the selector 8ELEC.

次に、動作について、第5図を用いて説明する。Next, the operation will be explained using FIG. 5.

リニアエンコーダセンサL8* 、LS2 (Dアf。Linear encoder sensor L8*, LS2 (Daf.

グ出力信号であるA、、A、は、図に示すように正弦波
状のものである。この図の例では、アナログ出力信号A
Iに対して、同人2がπ15の遅れ位相となっており、
リニアエンコーダセンサLS2がL S tに対して機
械的な位置にずれが生じた場合を示すとともに、リニア
エンコーダセンサの切り替)時を示すものである。
The output signals A, , A, are sinusoidal as shown in the figure. In the example in this figure, the analog output signal A
With respect to I, Doujin 2 has a delayed phase of π15,
This shows a case where a mechanical positional deviation occurs in the linear encoder sensor LS2 with respect to L S t, and also shows when the linear encoder sensor is switched.

既述のように、SL及びS2は、波形整形出力信号で、
リニアエンコーダのアナログ出力を零クロスの位置で波
形整形したもので、SIは、リニアエンコーダセンサL
8+の出力に対応し、8tは、リニアエンコーダセンサ
L8zの出力に対応するものである。
As mentioned above, SL and S2 are waveform shaping output signals,
The analog output of the linear encoder is waveform-shaped at the zero cross position, and SI is the linear encoder sensor L.
8+ corresponds to the output, and 8t corresponds to the output of the linear encoder sensor L8z.

実際に、リニアエンコーダセンサLSsからLS2を切
り替えたときく必要な信号出力は、出力信号SOで示す
ように、リニアエンコーダセンサLS2がL S Iに
対して、機械的な位置のずれがある場合においても、切
り替えポイントPまでにリニアエンコーダセンサ出力に
係るアナログ出力信号Al とA2との位相ずれを補正
しなければならない。
In fact, the signal output that is most necessary when switching from linear encoder sensor LSs to LS2 is as shown by the output signal SO, even if there is a mechanical positional deviation of linear encoder sensor LS2 with respect to LSI. , the phase shift between the analog output signals Al and A2 related to the linear encoder sensor output must be corrected by the switching point P.

Sz′の信号は、位相補正をしない場合を示している。The signal Sz' shows the case without phase correction.

この場合には、切9替えポイン)Pの所でL″の時間に
位相ずれ量が加算され、実際の位置に対して誤差を生じ
るものである。
In this case, the amount of phase shift is added to the time L'' at the switching point (9) P, causing an error with respect to the actual position.

次に、位相補正について説明する。Next, phase correction will be explained.

リニアエンコーダセンサL S tにアナログ出力信号
A2が発生した場合、波形整形出力信号S+の立ち上υ
と立ち下シエツジで、リニアエンコーダLSgのアナロ
グ出力信号A2の電圧の値を第4図に示すA/D変換器
ADを用いてディジタルに直し、ラッチ回路LC+ に
波形整形出力信号S1の立ち下9時の値を、またランチ
回路LC2に立ち上シ時の値を、それぞれ記憶させると
ともに、D/A変換器DA、  とDA2 とによシ、
リニアエンコーダアナログ出力に係るアナログ出力信号
A2が接続されているコンパレータの基準値(この場合
はマイナス入力)とすることにより、コンパレータCO
+ 、Cotの出力には、第5図のV+及びVzの出力
信号が得られる。
When the analog output signal A2 is generated at the linear encoder sensor L S t, the rise of the waveform shaping output signal S+ υ
At the falling edge of the waveform shaping output signal S1, the voltage value of the analog output signal A2 of the linear encoder LSg is converted to digital using the A/D converter AD shown in FIG. and the start-up value in the launch circuit LC2, respectively, and the D/A converters DA and DA2.
By setting the analog output signal A2 related to the linear encoder analog output as the reference value (in this case, negative input) of the connected comparator, the comparator CO
The output signals of V+ and Vz in FIG. 5 are obtained at the outputs of + and Cot.

また、第4図のコンパレータCO+ + COzの出力
をEOR回路回路R,を通すことによシ、第5図に示す
EOの出力信号を得るこ浜ができ、この信号EOの立ち
上シ及び立ち下シェッヂは、リニアエンコーダのアナロ
グ出力信号A1の零クロスの位置に同期させることがで
きる。
Furthermore, by passing the output of the comparator CO+ + COz shown in FIG. 4 through the EOR circuit R, it is possible to obtain the output signal of EO shown in FIG. The lower shed can be synchronized with the zero cross position of the analog output signal A1 of the linear encoder.

さらに、EOR回路回路Rの出力は、フリップフロップ
回路FFに入力されているため、EOR回路の出力EO
の立ち上シで、フリップフロップ回路FFの出力を反転
することにより、第5図に示すB 、//を得るもので
ある。
Furthermore, since the output of the EOR circuit R is input to the flip-flop circuit FF, the output EO of the EOR circuit
By inverting the output of the flip-flop circuit FF at the rising edge of FF, B, // shown in FIG. 5 is obtained.

以上の動作により、セレクタ回路5ELECの入力信号
S+ とS2“をセレクト信号88によシ切り替え、切
り替えポイン)P地点において、リニアエンコーダセン
サLSzに機械的な位置ずれが生じている場合にも、位
置を補正した信号を得ることができるものである。
By the above operation, the input signals S+ and S2" of the selector circuit 5ELEC are switched by the select signal 88, and even if there is a mechanical positional deviation in the linear encoder sensor LSz at the switching point) P, the position It is possible to obtain a signal that has been corrected.

以上に述べたところによシ、本発明に係るものは、m相
のIJ ニアモータ(mは整数)でn組のコイル、ティ
ース、磁極位置検出器、とリニアエンコーダ等を用いて
なるものにおいて、リニアエンコーダセンサを切り替え
るときに生じる機械的な位置ずれを補正し、簡単に切υ
替えれる効果がある。このことによシ、無限長のリニア
エンコーダを精度よく構成できる効果を所期しうるもの
である。
In addition to the above, the present invention is an m-phase IJ near motor (m is an integer) using n sets of coils, teeth, a magnetic pole position detector, a linear encoder, etc. Corrects mechanical positional deviations that occur when switching linear encoder sensors, making switching easy
There is a changeable effect. As a result, it is possible to expect the effect that an infinite length linear encoder can be constructed with high accuracy.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によるときは、リニアエンコーダを構成するに当
9、短いリニアエンコーダ着磁板金1枚と、センサを複
数個用いることで、長距離用のリニアエンコーダを精度
良く構成することができるものであるとともに、その位
置を精度よく検出することかできるものである。
According to the present invention, by using one short linear encoder magnetized sheet metal and a plurality of sensors to construct a linear encoder, a long-distance linear encoder can be constructed with high precision. At the same time, the position can be detected with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図の(イ)は、本発明の一実施例の実施に供せられ
るリニアモータの進行方向と平行な略示側面図、同図(
ロ)は、(イ)のαの部分の拡大図、第2図は、その制
御回路のブロック図、第3図の(イ)は各部配置図、同
図(ロ)は、その切り替え波形図、第4図は、その位置
補正回路のブロック図、第5図は、エンコーダ切替え時
の信号タイミングチャートである。 1・・・0T動子、2・・・磁石、3・・・ティース、
4・・・コイル、5・・・磁極位置検出器、6・・・リ
ニアエンコーダ着磁板、7・・・インバータ、8・・・
増幅器、9・・・磁極位置分配器、10・・・リニアエ
ンコーダ切替器、11・・・演算部、12・・・指令部
、13・・・直流電源、14・・・電流検出器、LS・
・・リニアエンコーダセン(ほか、名)P辛1 乙52 (ロ) 第 1 図 (イノ 乙さ丸 第20 第3図 (イフ P 第5図 尤
FIG. 1(a) is a schematic side view parallel to the traveling direction of a linear motor used for implementing an embodiment of the present invention, and FIG.
B) is an enlarged view of the part α in (A), FIG. 2 is a block diagram of the control circuit, FIG. 3 (A) is a layout diagram of each part, and (B) is a switching waveform diagram. , FIG. 4 is a block diagram of the position correction circuit, and FIG. 5 is a signal timing chart at the time of encoder switching. 1...0T mover, 2...Magnet, 3...Teeth,
4... Coil, 5... Magnetic pole position detector, 6... Linear encoder magnetized plate, 7... Inverter, 8...
Amplifier, 9...Magnetic pole position distributor, 10...Linear encoder switch, 11...Calculation section, 12...Command section, 13...DC power supply, 14...Current detector, LS・
...Linear encoder Sen (other, noun)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、可動子の位置を検出するエンコーダ等の位置センサ
と、それらの位置センサを切り替えるスイッチとを備え
るようにし、先のエンコーダ等の位置センサの出力信号
に、後のエンコーダ等の位置センサの出力信号を同期さ
せて出力するようにしたものにおいて、上記の後の位置
センサの出力信号を同期化させるために、先の位置セン
サの出力信号のエッジの時点における、後の位置センサ
の出力信号の基であるアナログ出力信号の値の各位置で
、波形整形し同期化するようにしたことを特徴とするリ
ニアモータの位置検出方法。
1. Equipped with a position sensor such as an encoder that detects the position of the movable element and a switch that switches between these position sensors, and the output signal of the position sensor such as the encoder that follows the output signal of the position sensor such as the encoder that follows. In a device that outputs signals in synchronization, in order to synchronize the output signals of the subsequent position sensors, the output signal of the subsequent position sensor at the edge of the output signal of the previous position sensor is A method for detecting a position of a linear motor, characterized in that the waveform is shaped and synchronized at each position of the value of a base analog output signal.
JP60003372A 1985-01-14 1985-01-14 Position detecting method of linear motor Pending JPS61164488A (en)

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