TWI502169B - Detection Method for Detecting Position of Electromagnetic Induction Position Detector - Google Patents

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TWI502169B
TWI502169B TW102123052A TW102123052A TWI502169B TW I502169 B TWI502169 B TW I502169B TW 102123052 A TW102123052 A TW 102123052A TW 102123052 A TW102123052 A TW 102123052A TW I502169 B TWI502169 B TW I502169B
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Katsuyoshi Takeuchi
Koh Ishii
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Mitsubishi Heavy Ind Ltd
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Description

電磁誘導式位置檢測器之檢測位置修正方法
本發明係關於一種作為直線形標度尺或旋轉形標度尺之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法。
作為電磁感應式位置檢測器之感應同步器方式之標度尺適用於工作機械、汽車、機器人等各種機械之位置檢測。感應同步器方式之標度尺有直線形標度尺與旋轉形標度尺。直線形標度尺係設置於工作機械之平台等移動體而檢測該移動體之直線移動位置者，旋轉形標度尺係設置於工作機械之旋轉平台等移動體(旋轉體)而檢測該移動體(旋轉體)之旋轉位置(旋轉角度)者。
直線形標度尺與旋轉形標度尺均藉由以相互平行地對向之方式配置之線圈圖案之電磁感應而檢測位置。基於圖6之原理圖對該檢測原理進行說明。
圖6(a)係表示將直線形標度尺之滑件與標度尺以相互平行地對向之方式配置之狀態的立體圖，圖6(b)係將上述滑件與上述標度尺並列而表示之圖，圖6(c)係表示上述滑件與上述標度尺之電磁耦合度之圖。
再者，旋轉形標度尺之檢測原理亦與直線形標度尺同樣，旋轉形標度尺之定子與轉子對應於直線形標度尺之滑件與標度尺。直線形標度尺與旋轉形標度尺均具有檢測部及檢測控制裝置。
如圖6(a)及圖6(b)所示，直線形標度尺之檢測部10包括作為初級 側構件之滑件1及作為次級側構件之標度尺2。
滑件1為可動部，包含作為第1初級側線圈之第1滑觸線圈3及作為第2初級側線圈之第2滑觸線圈4。標度尺2為固定部，包含作為次級側線圈之標度線圈(scale coil)5。線圈3、4、5係形成為以鋸齒狀折回(成為梳形圖案)，且整體成為直線狀。滑件1係安裝於工作機械之平台等移動體而與該移動體一併直線地移動。標度尺2係固定於工作機械之底面等固定部。
如圖6(a)所示，滑件1(第1滑觸線圈3及第2滑觸線圈4)與標度尺2(標度線圈5)係以於在其等間保持有特定之間隙g之狀態下相互平行地對向之方式而配置。又，如圖6(a)及圖6(b)所示，第1滑觸線圈3與第2滑觸線圈4偏離1/4節距。
於該構成之直線形標度尺中，若於第1滑觸線圈3與第2滑觸線圈4中流通激磁電流(交流電流)，則對應於伴隨滑件1之移動之第1滑觸線圈3及第2滑觸線圈4與標度線圈5之相對位置關係之變化，如圖6(c)所示般第1滑觸線圈3及第2滑觸線圈4與標度線圈5之電磁耦合度週期性地變化。因此，於標度線圈5中產生週期性地變化之感應電壓。
具體而言，於直線形標度尺之檢測控制裝置中，於第1滑觸線圈3中流通如下述(1)式之第1激磁電流Ia，於第2滑觸線圈4中流通如下述(2)式之第2激磁電流Ib。
Ia=-Icos(kα)sin(ωt) (1)
Ib=Isin(kα)sin(ωt) (2)
其中，I：激磁電流之大小
k：2π/p
p：線圈節距(長度：於旋轉形標度尺中為角度)
ω：激磁電流(交流電流)之角頻率
t：時間
α：激振位置
結果，藉由第1滑觸線圈3及第2滑觸線圈4與標度線圈5之間之電磁感應作用，於標度線圈5中產生如下述(3)式之感應電壓V。
V=KIsin(k(X-α))sin(ωt) (3)
其中，K：與間隙g及激磁電流之角頻率ω相關之傳送係數
X：檢測位置(移動體之移動位置)
於上述檢測控制裝置中，輸入標度線圈5之感應電壓V，計算該感應電壓V成為0之激振位置α(即，X=α之激振位置α)之值，將該激振位置α作為移動體(滑件1)之檢測位置X而輸出，且基於該激振位置α而調整第1激磁電流Ia及第2激磁電流Ib。即，以X=α之方式使激振位置α追隨於移動體(滑件1)之位置X，以感應電壓V=0之方式進行控制，藉此檢測移動體(滑件1)之位置X而輸出。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2000-180107號公報
然而，現實之電磁感應式位置檢測器(直線形標度尺、旋轉形標度尺)存在製造誤差或組裝誤差，因此上述(3)式不成立，於檢測位置X伴有誤差。一般，作為檢測位置X中所包含之誤差而明顯出現的為線圈節距週期之誤差(對應於線圈節距之週期而週期性地變動之誤差)，將其稱為內插誤差。
作為修正檢測位置X之方法，可考慮如下之方法：使用電磁感應式位置檢測器以外之其他高精度位置檢測器，基於該高精度位置檢測器之檢測位置及電磁感應式位置檢測器之檢測位置X而獲取修正資料。然而，於該方法中必須準備高精度位置檢測器，因此成本提高， 亦花費工夫。
因此，本發明係鑒於上述情況而完成者，其課題在於提供一種電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其無需電磁感應式位置檢測器以外之其他高精度位置檢測器，便可利用電磁感應式位置檢測器自身獲取修正資料，而進行檢測位置之修正。
解決上述問題之第1發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法之特徵在於：該電磁感應式位置檢測器包括具備初級側線圈之初級側構件及具備次級側線圈之次級側構件，上述初級側構件或上述次級側構件安裝於移動體而與上述移動體一併移動，上述初級側線圈與上述次級側線圈以相互平行且相向之方式配置，且該電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法係進行如下處理：檢測位置獲取處理，其係根據固定速度之速度指令值而使上述移動體移動，利用上述電磁感應式位置檢測器檢測上述移動體之位置而獲取檢測位置；固定速度判斷處理，其係基於上述檢測位置及上述次級側線圈之線圈節距，或基於上述檢測位置、上述固定速度及上述移動體之移動時間，或基於上述次級側線圈之線圈節距、上述固定速度及上述移動體之移動時間，判斷上述移動體以上述固定速度於特定之移動區間移動；及修正資料獲取處理，其係以與上述移動區間中之任一線圈節距之始端位置對應之檢測位置作為基準檢測位置，將自獲取上述基準檢測位置起之經過時間與上述固定速度之相乘值和上述基準檢測位置相加，藉此求出近似理想位置，並基於該近似理想位置及檢測位置而獲取修正資料。
又，第2發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法係如第1發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：於上述固定速度判斷處理中，若將上述移動區間設為相當於上述線圈節距p之n倍(n為自然數)之區間，將上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動所需之移動時間設為T1 ，將與上述移動區間之始端位置對應之檢測位置設為X(t0 )，將與上述移動區間之終端位置對應之檢測位置設為X(t0 +T1 )，將閾值設為±L，則於滿足n*p-L≦X(t0 +T1 )-X(t0 )≦n*p+L之條件時，判斷為上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動。
又，第3發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法係如第1發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：於上述固定速度判斷處理中，若將上述移動區間設為相當於上述線圈節距p之n倍(n為自然數)之區間，將上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動所需之移動時間設為T1 ，將與上述移動區間之始端位置對應之檢測位置設為X(t0 )，將與上述移動區間之終端位置對應之檢測位置設為X(t0 +T1 )，將閾值設為±L，則於滿足S*T1 -L≦X(t0 +T1 )-X(t0 )≦S*T1 +L之條件時，判斷為上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動。
又，第4發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法係如第1發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：於上述固定速度判斷處理中，若將上述移動區間設為相當於上述線圈節距p之n倍(n為自然數)之區間，將經判斷上述移動體於上述移動區間移動所需之移動時間設為T2 ，將閾值設為±L，則於滿足n*p-L≦S*T2 ≦n*p+L之條件時，判斷為上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動。
又，第5發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法係如第1至第4發明中任一項之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：於上述修正資料獲取處理中，將獲取到與上述移動區間中之任一線圈節距p之始端位置對應之檢測位置時之時間設為t0 ，將獲取到與上述移動區間中之其他任一線圈節距p之終端位置對應之檢測位置時之時間設為t0 +T，將與上述移動區間中之任一線圈節距p之始端位置對應之檢測位置設為基準檢測位置X(t0 )，將自獲取上述基準檢測位置X(t0 )起之經過時間t(m)(m為索引編號)設為t(m)=0~T，固定△t而建立索引編號m與t(m)之關聯，或固定△x而建立索引編號m與X(t0 +t(m))之關聯，藉由E(m)=X(t0 )+S*t(m)-X(t0 +t(m))之式而算出與索引編號m 對應之修正資料E(m)。
又，第6發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法係如第1至第5發明中任一項之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：將上述移動區間設為複數個，於該等複數個移動區間獲取修正資料，將該等複數個修正資料之平均值設為最終之修正資料。
又，第7發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法係如第1至第6發明中任一項之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：對上述修正資料進行傅立葉變換，預先將光譜較大之成分F(i)自上位起j個(i=0~j-1)記憶於記憶體中，自上述記憶體讀取成分F(i)，進行逆傅立葉變換而求出修正資料。
根據第1發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：該電磁感應式位置檢測器包括具備初級側線圈之初級側構件及具備次級側線圈之次級側構件，上述初級側構件或上述次級側構件安裝於移動體而與上述移動體一併移動，上述初級側線圈與上述次級側線圈以相互平行且相向之方式配置，且該電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法係進行如下處理：檢測位置獲取處理，其係根據固定速度之速度指令值而使上述移動體移動，利用上述電磁感應式位置檢測器檢測上述移動體之位置而獲取檢測位置；固定速度判斷處理，其係基於上述檢測位置及上述次級側線圈之線圈節距，或基於上述檢測位置、上述固定速度及上述移動體之移動時間，或基於上述次級側線圈之線圈節距、上述固定速度及上述移動體之移動時間，判斷上述移動體以上述固定速度於特定之移動區間移動；及修正資料獲取 處理，其係以與上述移動區間中之任一線圈節距之始端位置對應之檢測位置作為基準檢測位置，將自獲取上述基準檢測位置起之經過時間與上述固定速度之相乘值和上述基準檢測位置相加，藉此求出近似理想位置，並基於該近似理想位置及檢測位置而獲取修正資料；因此無需電磁感應式位置檢測器以外之其他高精度位置檢測器，而可利用電磁感應式位置檢測器自身獲取修正資料，從而進行檢測位置之修正。
根據第2發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，如第1發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：於上述固定速度判斷處理中，若將上述移動區間設為相當於上述線圈節距p之n倍(n為自然數)之區間，將上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動所需之移動時間設為T1 ，將與上述移動區間之始端位置對應之檢測位置設為X(t0 )，將與上述移動區間之終端位置對應之檢測位置設為X(t0 +T1 )，將閾值設為±L，則於滿足n*p-L≦X(t0 +T1 )-X(t0 )≦n*p+L之條件時，判斷為上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動，因此可利用電磁感應式位置檢測器自身容易且確實地進行移動體之固定速度之判斷。
根據第3發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，如第1發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：於上述固定速度判斷處理中，若將上述移動區間設為相當於上述線圈節距p之n倍(n為自然數)之區間，將上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動所需之移動時間設為T1 ，將與上述移動區間之始端位置對應之檢測位置設為X(t0 )，將與上述移動區間之終端位置對應之檢測位置設為X(t0 +T1 )，將閾值設為±L，則於滿足S*T1 -L≦X(t0 +T1 )-X(t0 )≦S*T1 +L之條件時，判斷為上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動，因此可利用電磁感應式位置檢測器自身容易且確實地進行移動體之固定速度之判斷。
根據第4發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，如第1發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：於上述固定速度判斷處理中，若將上述移動區間設為相當於上述線圈節距p之n倍(n為自然數)之區間，將經判斷上述移動體於上述移動區間移動所需之移動時間設為T2 ，將閾值設為±L，則於滿足n*p-L≦S*T2 ≦n*p+L之條件時，判斷為上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動，因此可利用電磁感應式位置檢測器自身容易且確實地進行移動體之固定速度之判斷。
根據第5發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，如第1至第4發明中任一項之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：於上述修正資料獲取處理中，將獲取到與上述移動區間中之任一線圈節距p之始端位置對應之檢測位置時之時間設為t0 ，將獲取到與上述移動區間中之其他任一線圈節距p之終端位置對應之檢測位置時之時間設為t0 +T，將與上述移動區間中之任一線圈節距p之始端位置對應之檢測位置設為基準檢測位置X(t0 )，將自獲取上述基準檢測位置X(t0 )起之經過時間t(m)(m為索引編號)設為t(m)=0~T，固定△t而建立索引編號m與t(m)之關聯，或固定△x而建立索引編號m與X(t0 +t(m))之關聯，藉由E(m)=X(t0 )+S*t(m)-X(t0 +t(m))之式而算出與索引編號m對應之修正資料E(m)，因此可利用電磁感應式位置檢測器自身容易且確實地獲取修正資料E(m)。
根據第6發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，如第1至第5發明中任一項之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：將上述移動區間設為複數個，於該等複數個移動區間獲取修正資料，將該等複數個修正資料之平均值設為最終之修正資料，因此可獲取精度更高之修正資料。
根據第7發明之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，如 第1至第6發明中任一項之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：對上述修正資料進行傅立葉變換，預先將光譜較大之成分F(i)自上位起j個(i=0~j-1)記憶於記憶體中，自上述記憶體讀取成分F(i)，進行逆傅立葉變換而求出修正資料，因此可降低記憶體之容量。
1‧‧‧滑件
2‧‧‧標度尺
3‧‧‧第1滑觸線圈
4‧‧‧第2滑觸線圈
5‧‧‧標度線圈
10‧‧‧檢測部
11‧‧‧電磁感應式位置檢測器
12‧‧‧滑件
13‧‧‧第1滑觸線圈
14‧‧‧第2滑觸線圈
15‧‧‧標度尺
16‧‧‧標度線圈
17‧‧‧檢測部
18‧‧‧檢測控制裝置
18A‧‧‧檢測控制部
18B‧‧‧固定記憶體
20‧‧‧驅動控制裝置
21‧‧‧移動體
E‧‧‧誤差
E(m)‧‧‧修正資料
m‧‧‧索引編號
p‧‧‧線圈節距
pE ‧‧‧起始位置
pS ‧‧‧終點位置
S1~S4‧‧‧步驟
t‧‧‧時間
圖1係表示實施本發明之實施形態例1之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法之系統之構成的圖。
圖2係表示上述檢測位置修正方法之處理順序之流程圖。
圖3(a)係表示包含誤差之檢測位置之經時變化與理想位置之經時變化之圖表，(b)係表示檢測位置中所包含之誤差之經時變化之圖表。
圖4(a)係表示固定△t而建立索引編號m與t(m)之關聯之情形時之對應關係的表，(b)係表示固定△x而建立索引編號m與X(t0 +t(m))之關聯之情形時之對應關係的表。
圖5係表示修正資料E(m)之變化之圖表。
圖6(a)係表示使直線形標度尺之滑件與標度尺為相互平行地對向之狀態的立體圖，(b)係表示將上述滑件與上述標度尺並列而表示之圖，(c)係表示上述滑件與上述標度尺之電磁耦合度之圖。
以下，基於圖式詳細地說明本發明之實施形態例。
<實施形態例1>
基於圖1~圖4，對本發明之實施形態例1之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法進行說明。
首先，基於圖1，對實施本實施形態例1之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法之系統之構成進行說明。
圖1所示之系統成為包括電磁感應式位置檢測器11、驅動控制裝置20及移動體21之構成。移動體21係如例如工作機械之平台等之直線地移動之移動體。驅動控制裝置20包括使移動體21直線地移動之進給機構部(例如具備馬達或滾珠螺桿等之進給機構部)、及控制利用該進給機構部之移動體21之驅動之驅動控制部等。
電磁感應式位置檢測器11包括檢測部17及檢測控制裝置18。
再者，此處，對電磁感應式位置檢測器11為直線形標度尺之情形進行說明，但本發明亦可適用於電磁感應式位置檢測器11為旋轉形標度尺之情形。
檢測控制裝置18包括檢測控制部18A及固定記憶體18B。檢測控制部18A係進行對檢測部17之激磁電流之供給或檢測部17之檢測信號(感應電壓)之處理等。固定記憶體18B係即便停止對固定記憶體18B之供電亦保持有記憶資料之類型之記憶體(RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體))。
關於電磁感應式位置檢測器11(直線形標度尺)之檢測部17之構成、或檢測控制裝置18(檢測控制部18A)之基本動作，與先前同樣。
若進行詳細敍述，則檢測部17包括作為初級側構件之滑件12及作為次級側構件之標度尺15。
滑件12為可動部，包括作為第1初級側線圈之第1滑觸線圈13及作為第2初級側線圈之第2滑觸線圈14。標度尺15為固定部，包括作為次級側線圈之標度線圈16。線圈13、14、16形成為以鋸齒狀折回(成為梳形圖案)，且整體成為直線狀。滑件12安裝於移動體21而與移動體12一併直線地移動。標度尺12固定於例如工作機械之底面等固定部。
滑件12(第1滑觸線圈13及第2滑觸線圈14)與標度尺15(標度線圈 16)係以於其等間保持有特定之間隙g之狀態下相互平行地對向之方式配置(參照圖6(a))。又，第1滑觸線圈13與第2滑觸線圈14偏離1/4節距。
於該構成之電磁感應式位置檢測器11中，若於第1滑觸線圈13與第2滑觸線圈14中流通激磁電流(交流電流)，則對應於伴隨滑件12之移動之第1滑觸線圈13及第2滑觸線圈14與標度線圈16之相對位置關係之變化，第1滑觸線圈13及第2滑觸線圈14與標度線圈16之電磁耦合度週期性地變化(參照圖6(c))。因此，於標度線圈16中產生週期性地變化之感應電壓。
具體而言，於檢測控制部18A中，於第1滑觸線圈13中流通如下述(11)式之第1激磁電流Ia，於第2滑觸線圈14中流通如下述(12)式之第2激磁電流Ib。
Ia=-Icos(kα)sin(ωt) (11)
Ib=Isin(kα)sin(ωt) (12)
其中，I：激磁電流之大小
k：2π/p
p：線圈節距(長度：於旋轉形標度尺中為角度)
ω：激磁電流(交流電流)之角頻率
t：時間
α：激振位置
結果，藉由第1滑觸線圈13及第2滑觸線圈14與標度線圈16之間之電磁感應作用，於標度線圈16中產生如下述(13)式之感應電壓V。
V=KIsin(k(X-α))sin(ωt) (13)
其中，K：與間隙g及激磁電流之角頻率ω相關之傳送係數
X：檢測位置(移動體之移動位置)
於檢測控制部18A中，輸入標度線圈16之感應電壓V，計算該感 應電壓V為0之激振位置α(即X=α之激振位置α)之值，將該激振位置α作為移動體21(滑件12)之檢測位置X而輸出，且基於該激振位置α而調整第1激磁電流Ia及第2激磁電流Ib。即，以X=α之方式使激振位置α追隨於移動體21(滑件12)之位置X，以感應電壓V=0之方式進行控制，藉此檢測移動體21(滑件12)之位置X而輸出。
但是，亦如上所述，現實之電磁感應式位置檢測器11存在製造誤差或組裝誤差，因此上述(13)式不成立，於檢測位置X伴有誤差E。作為該誤差E而明顯出現的為線圈節距週期之誤差(內插誤差)。
因此，為了進行精度良好之位置檢測，必需獲取修正資料而修正檢測位置X。
以下，對該檢測位置X之修正方法進行說明。首先，基於圖2之流程圖，對利用檢測控制裝置18(檢測控制部18A、固定記憶體18B)實施之檢測位置修正方法之各處理說明概要，繼而基於圖1~圖4，對上述檢測位置修正方法之各處理進行詳細說明。
如圖2所示，首先於步驟S1中進行檢測位置獲取處理。
於該檢測位置獲取處理中，藉由固定速度S之速度指令值而使移動體21(滑件12)移動，利用電磁感應式位置檢測器11檢測移動體21(滑件12)之位置而獲取檢測位置X。該檢測位置X可作為移動體21(滑件12)移動之時間t之函數而表示為X(t)。
其次，於步驟S2中進行固定速度判斷處理。
於藉由固定速度S之速度指令值而使移動體21(滑件12)移動之情形時，移動體21(滑件12)加速至固定速度S後，以固定速度S移動至目標位置之附近，其後減速而於目標位置停止。而且，於修正資料之獲取時，必需使用移動體21(滑件12)實際以固定速度S移動時之檢測位置X(t)。
因此，於固定速度判斷處理中，基於檢測位置X(t)及次級側線圈 16之線圈節距p(第1固定速度判斷方法)、或基於檢測位置X(t)、固定速度S及移動體21(滑件12)之移動時間(第2固定速度判斷方法)、或基於次級側線圈16之線圈節距p、固定速度S及移動體21(滑件12)之移動時間(第3固定速度判斷方法)，判斷移動體21以固定速度S於特定之移動區間移動。
步驟S2之固定速度判斷處理之結果，若因某些不良情況而無法判斷移動體21(滑件12)以固定速度S於上述移動區間移動之情形時(No)，消除該不良情況後，再次執行步驟S1之檢測位置獲取處理與步驟S2之固定速度判斷處理。
另一方面，步驟S2之固定速度判斷處理之結果，若判斷為移動體21以固定速度S於上述移動區間移動之情形時(Yes)，於下一步驟S3中進行修正資料獲取處理。
於該修正資料獲取處理中，以與上述移動區間中之任一線圈節距p之始端位置對應之檢測位置作為基準檢測位置，將自獲取該基準檢測位置起之經過時間與固定速度S之相乘值和基準檢測位置相加，藉此求出近似理想位置(接近理想位置之位置)，並基於該近似理想位置及檢測位置而獲取修正資料。
於步驟S4中，使所獲取之修正資料記憶於固定記憶體18B中。
其次，對檢測位置修正方法之各處理，即檢測位置獲取處理、固定速度判斷處理及修正資料獲取處理進行說明。
(1)檢測位置獲取處理
為了獲取檢測位置X(t)，使移動體21(滑件12)以固定速度S移動。
具體而言，對驅動控制裝置20賦予作為速度指令值之固定速度S及目標位置。驅動控制裝置20基於固定速度S之速度指令值及目標位置，而控制利用進給機構部進行之移動體21(滑件12)之驅動，藉此啟動移動體21(滑件12)而加速至固定速度S後，以固定速度S移動至目標 位置之附近，其後進行減速而於目標位置停止。
此時，於檢測控制裝置18之檢測控制部18A中獲得檢測位置X(t)。
此時，檢測位置X(t)伴有誤差E。
於圖3(a)中，橫軸為時間t，縱軸為X(t)、Xi(t)，於圖3(a)中表示包含誤差E之檢測位置X(t)之經時變化與理想位置(真位置)Xi(t)之經時變化。
於圖3(b)中，橫軸為時間t，縱軸為誤差E，於圖3(b)中，使檢測位置X(t)中所包含之誤差E之經時變化與標度線圈16之線圈圖案對應而表示。
如上所述，作為誤差E而明顯出現的為線圈節距週期之誤差(內插誤差)，因此誤差E如圖3(b)所例示般對應於標度線圈16之線圈節距週期而週期性地變動。因此，包含誤差E之檢測位置X(t)亦如圖3(a)所例示般對應於標度線圈16之線圈節距週期而週期性地變動。再者，為了明確表示對應於線圈節距週期而週期性地變動，於圖3中以正弦波表示誤差E，但實際之誤差E為略微變形之波形。
再者，於以下之說明中，所謂線圈節距p之始端位置，意指圖3(b)所示之標度線圈16之各線圈節距p之起始位置(起點)pS ，所謂線圈節距p之終端位置，意指圖3(b)所示之標度線圈16之各線圈節距p之終點位置(終點)pE 。再者，始端位置及終端位置均為相鄰之線圈節距p之邊界(節眼)。
(2)固定速度判斷處理
使用於檢測位置獲取處理中獲取之檢測位置X(t)進行固定速度判斷處理。
該固定速度判斷處理係藉由如下所示之第1固定速度判斷方法或第2固定速度判斷方法或第3固定速度判斷方法而進行。
(a)第1固定速度判斷方法
將時間t0 之檢測位置X(t)設為X(t0 )。
將時間t0 +T1 之檢測位置X(t)設為X(t0 +T1 )。
將移動體21(滑件12)以固定速度S於線圈節距p之n倍(n為自然數)之特定之移動區間移動所需之移動時間設為T1 。再者，此處，作為電磁感應式位置檢測器11，例示有直線形標度尺之例(圖1)，因此移動量為移動距離(於旋轉形標度尺之情形時為旋轉角度)。
移動時間T1 為預先設定之固定時間，由固定速度S、線圈節距p及線圈節距數n決定，可藉由n*p/S之式算出。再者，*意指乘法之記號×(於其他記載部位中亦同樣，於申請專利範圍及圖式中亦同樣)。
線圈節距p於直線形標度尺之情形時例如為2mm(於旋轉形標度尺之情形時，例如為2度)。
線圈節距數n例如設為256節距。
上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)係設定為例如自標度線圈16之第101個線圈節距p至標度線圈16之第356個(線圈節距數n為256之情形)線圈節距p之區間而設定。
檢測位置X(t0 )係與上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之始端位置對應之檢測位置。又，上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之始端位置相當於該移動區間之最初(第1個)之線圈節距p之始端位置。
檢測位置X(t0 +T1 )係與上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之終端位置對應之檢測位置。又，上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之終端位置相當於該移動區間之最後(第n個：例如第256個)之線圈節距p之終端位置。
再者，較理想為以此方式進行設定，但並不限定於此，上述特定之移動區間(相當於該線圈節距p之n倍之區間)之始端位置亦可為該 移動區間中之最初(第1個)之線圈節距p之中途位置(該線圈節距p之始端位置與終端位置之間之位置)，上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之終端位置亦可為該移動區間中之最後(第n個：例如第256個)之線圈節距p之中途位置(該線圈節距p之始端位置與終端位置之間之位置)。
即，判斷移動體21(滑件12)以固定速度S移動之特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)並不限定於自最初(第1個)之線圈節距p之始端位置至最後(第n個：例如第256個)之線圈節距p之終端位置之區間，亦可為自最初(第1個)之線圈節距p之中途位置至最後(第n個：例如第256個)之線圈節距p之中途位置之區間。
於所獲取之檢測位置X(t0 )及檢測位置X(t0 +T1 )中包含誤差，因此自檢測位置X(t0 )至檢測位置X(t0 +T1 )之移動量X(t0 +T1 )-X(t0 )與理想移動量(真移動量)n*p之關係為下述(21)式。
X(t0 +T1 )-X(t0 )≒n*p (21)
因此，若移動量X(t0 +T1 )-X(t0 )接近理想移動量n*p，則可判斷為於自檢測位置X(t0 )至檢測位置X(t0 +T1 )之區間，即上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)，移動體21(滑件12)以固定速度S移動。
t0 或T1 等時間可利用設置於檢測控制裝置18之檢測控制部18A之時脈之計數進行計測(亦可藉由其他時間計測機構進行計測)。
因此，與上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之始端位置對應之檢測位置X(t0 )、獲取該檢測位置X(t0 )時之時間t0 、自該時間t0 起之經過時間(移動時間)T1 及時間t0 +T1 之檢測位置X(t0 +T1 )可於檢測控制部18A中獲知。又，線圈節距p與線圈節距數n為已知值。
因此，該情形時，若將閾值設為±L，則於滿足下述(22)式之條件 時，可判斷為移動體21(滑件12)以固定速度S於上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)移動。再者，關於X(t0 +T1 )-X(t0 )與n*p±L之關係，於圖3(a)中亦進行例示。
n*p-L≦X(t0 +T1 )-X(t0 )≦n*p+L (22)
(b)第2固定速度判斷方法
又，於上述之情形時，藉由如下之方法，亦可判斷移動體21(滑件12)以固定速度S移動。
移動體21(滑件12)以固定速度S移動T1 時間時之移動量(S*T1 )與線圈節距p之n倍(n*p)相等(n*p=S*T1 )。因此，自檢測位置X(t0 )至檢測位置X(t0 +T1 )之移動量X(t0 +T1 )-X(t0 )與理想移動量S*T1 之關係為下述(23)式。
X(t0 +T1 )-X(t0 )≒S*T1 (23)
因此，若移動量X(t0 +T1 )-X(t0 )接近理想移動量S*T1 ，則可判斷為於自檢測位置X(t0 )至檢測位置X(t0 +T1 )之區間，即上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)，移動體21(滑件12)以固定速度S移動。
亦如上所述，與上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之始端位置對應之檢測位置X(t0 )、獲取該檢測位置X(t0 )時之時間t0 、自該時間t0 起之經過時間(移動時間)T1 、及時間t0 +T1 之檢測位置X(t0 +T1 )可於檢測控制部18A中獲知。又，固定速度S與移動時間T1 為已知值。
因此，該情形時，若將閾值設為±L，則於滿足下述(24)式之條件時，可判斷為移動體21(滑件12)以固定速度S於上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)移動。
S*T1 -L≦X(t0 +T1 )-X(t0 )≦S*T1 +L (24)
(c)第3固定速度判斷方法
又，藉由如下之方法，亦可判斷移動體21(滑件12)以固定速度S移動。
將時間t0 之檢測位置X(t)設為X(t0 )。
將時間t0 +T1 之檢測位置X(t)設為X(t0 +T1 )。
將移動體21(滑件12)於線圈節距p之n倍(n為自然數)之特定之移動區間移動所需之經判斷之移動時間設為T2 。再者，此處，作為電磁感應式位置檢測器11，例示有直線形標度尺之例(圖1)，因此移動量為移動距離(於旋轉形標度尺之情形時為旋轉角度)。
此情形時之移動時間T2 與上述之固定之移動時間T1 不同，係移動體21(滑件12)於上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)移動所需之經判斷之時間，對應於檢測位置X(t0 )、X(t0 +T1 )中所包含之誤差之大小而變化。
線圈節距p於直線形標度尺之情形時例如為2mm(於旋轉形標度尺之情形時，例如為2度)。
線圈節距數n例如設為256節距。
上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)係設定為例如自標度線圈16之第101個之線圈節距p至標度線圈16之第356個(線圈節距數n為256之情形)之線圈節距p之區間。
檢測位置X(t0 )、X(t0 +T1 )中包含誤差，因此自檢測位置X(t0 )至檢測位置X(t0 +T1 )之移動量X(t0 +T1 )-X(t0 )與理想移動量n*p之關係為下述(25)式。
X(t0 +T1 )-X(t0 )≒n*p (25)
又，若檢測位置X(t0 )、X(t0 +T1 )中不包含誤差，則移動時間T2 與固定之移動時間T1 相同，因此若移動體21(滑件12)以固定速度S於自檢測位置X(t0 )至檢測位置X(t0 +T1 )之區間移動，則S*T2 與n*p相等。
然而，實際上，檢測位置X(t0 )、X(t0 +T1 )中包含誤差，此時之 移動時間T2 與固定之移動時間T1不同，因此移動量S*T2 與理想移動量n*p之關係亦為下述(26)式。
S*T2 ≒n*p (26)
而且，該情形時，移動時間T2 對應於檢測位置X(t0 )、X(t0 +T1 )中所包含之誤差之大小而變化，因此對於固定速度之判斷，並非利用上述(25)式之關係，而可利用上述(26)式之關係。
即，若S*T2 與n*p接近，則可判斷為於自檢測位置X(t0 )至檢測位置X(t0 +T1 )之區間，即上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)，移動體21(滑件12)以固定速度S移動。
t0 或T2 等時間可利用設置於檢測控制裝置18之檢測控制部18A之時脈之計數進行計測(亦可藉由其他時間計測機構進行計測)。
因此，自獲取與上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之始端位置對應之檢測位置X(t0 )起至獲取與上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之終端位置對應之檢測位置X(t0 +T1 )的經過時間(移動時間)，即移動體21(滑件12)於上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)移動所需之經判斷之移動時間T2 可於檢測控制部18A中獲知。又，固定速度S、線圈節距p及線圈節距數n為已知值。
因此，若將閾值設為±L，則於滿足下述(27)式之條件時，可判斷為移動體21(滑件12)以固定速度S於上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)移動。
n*p-L≦S*T2 ≦n*p+L (27)
(3)修正資料獲取處理
其次，藉由固定速度判斷處理(第1固定速度判斷方法或第2固定速度判斷方法或第3固定速度判斷方法)，使用於判斷為移動體21(滑件12)以固定速度S移動之上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n 倍之區間)中獲取之X(t0 )至X(t0 +T)之檢測位置資料，獲取修正資料E(m)。
此處，對檢測位置X(t0 )係與上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之始端位置對應之檢測位置，上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之始端位置相當於該移動區間之最初(第1個)之線圈節距p之始端位置之情形，且整體地使用於上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)中獲取之檢測位置資料而獲取修正資料E(m)之情形進行說明。
將獲取與上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之最初(第1個)之線圈節距p之始端位置對應之檢測位置時之時間設為t0 。
將獲取與上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之最後(第n個：例如第256個)之線圈節距p之終端位置對應之檢測位置時之時間設為t0 +T。
即，時間T係於固定速度判斷處理(第1固定速度判斷方法或第2固定速度判斷方法或第3固定速度判斷方法)中所述之移動時間T1 或T2 。
將與上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之最初(第1個)之線圈節距p之始端位置對應之檢測位置X(t0 )設為基準檢測位置。
將自獲取該基準檢測位置X(t0 )起之經過時間t(m)設為t(m)=0~T。
M為索引編號(0及正整數)。例如，於索引編號m為0之情形時，t(0)=0。若將索引編號m之最大值設為mm ，則t(mm )=T。
索引編號m係與獲取用於修正資料E(m)之算出之檢測位置資料之上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)中之最初(第1個)之線圈節距p之始端位置至最後(第n個)之線圈節距p之終端位置的各 線圈節距位置對應。即，m=0係與最初(第1個)之線圈節距p之始端位置對應，m=mm 係與最後(第n個)之線圈節距p之終端位置對應，其間之m=1、2、3、．．．、mm -1係與最初(第1個)之線圈節距p之始端位置至最後(第n個)之線圈節距p之終端位置之間之各線圈節距位置對應。
然後，建立索引編號m與時間t(m)或檢測位置X(t0 +t(m))之關聯。
例如，於將索引編號m與時間t(m)建立關聯之情形時，只要將△t設為固定，t(m)=m*△t即可，於將索引編號m與檢測位置X(t0 +t(m))建立關聯之情形時，只要將△x設為固定，X(t0 +t(m))=X(t0 )+m*△x即可。
與移動體21(滑件12)以固定速度S移動時之檢測位置X(t0 +t(m))對應之理想位置Xi(t0 +t(m))可如下述(28)式般表示。
Xi(t0 +t(m))≒X(t0 )+S*t(m) (28)
即，將判斷為以固定速度S移動之上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)中之初期之檢測位置X(t0 )(與最初(第1個)之線圈節距p之始端位置對應之檢測位置)作為基準，對該基準檢測位置X(t0 )加上固定速度S與時間t(m)之相乘值S*t(m)所得之值即X(t0 )+S*t(m)係接近理想位置Xi(t0 +t(m))之值。將接近該理想位置Xi(t0 +t(m))之位置X(t0 )+S*t(m)稱為近似理想位置。
將索引編號m下之修正資料設為E(m)。
若如下述(29)式般自理想位置Xi(t0 +t(m))減去檢測位置X(t0 +t(m))，則可獲得理想之修正資料E(m)。然而，無法獲知與檢測位置X(t0 +t(m))對應之理想位置Xi(t0 +t(m))。
E(m)=Xi(t0 +t(m))-X(t0 +t(m)) (29)
另一方面，關於接近理想位置Xi(t0 +t(m))之近似理想位置X(t0 ) +S*t(m)，X(t0 )係於檢測位置獲取處理中獲取之檢測位置資料，固定速度S及時間t(m)為已知值，因此可基於該等而算出。
因此，若使用近似理想位置X(t0 )+S*t(m)代替理想位置Xi(t0 +t(m))，並基於下述(30)式，自近似理想位置X(t0 )+S*t(m)減去檢測位置X(t0 +t(m))，則可獲得接近理想之修正資料E(m)。
E(m)=X(t0 )+S*t(m)-X(t0 +t(m)) (30)
因此，對應於索引編號m而求出X(t0 )+S*t(m)及X(t0 +t(m))，使用該等X(t0 )+S*t(m)及X(t0 +t(m))，藉由上述(30)式而算出修正資料E(m)。
此時，作為對應於索引編號m而求出X(t0 )+S*t(m)及X(t0 +t(m))之方法，有如上述般將△t設為固定而將索引編號m與時間t(m)建立關聯之方法、或將△x設為固定而將索引編號m與檢測位置X(t0 +t(m))建立關聯之方法。
於圖4(a)之表中，藉由將△t設為固定而將索引編號m與時間t(m)建立關聯之方法，例示對應於索引編號m而求出X(t0 )+S*t(m)及X(t0 +t(m))之情形之例。
於圖4(a)之表中，於m=0之情形時，t(m)=m*△t為t(0)=0，X(t0 +t(m))為X(t0 +t(0))=X(t0 )，X(t0 )+S*t(m)為X(t0 )+S*t(0)=X(t0 )。
因此，自(30)式可知，E(m)為E(0)=X(t0 )-X(t0 )=0。
於圖4(a)之表中，於m=1之情形時，t(m)=m*△t為t(1)=△t，X(t0 +t(m))為X(t0 +t(1))=X(t0 +△t)，X(t0 )+S*t(m)為X(t0 )+S*t(1)=X(t0 )+S*△t。
因此，自(30)式可知，E(m)為E(1)=X(t0 )+S*△t-X(t0 +△t)。
於圖4(a)之表中，於m=2之情形時，t(m)=m*△t為t(2)=2*△t，X(t0 +t(m))為X(t0 +t(2))=X(t0 +2*△t)，X(t0 )+S*t(m)為X(t0 )+S*t(2)=X(t0 )+S*2*△t。
因此，自(30)式可知，E(m)為E(m)=X(t0 )+S*2*△t-X(t0 +2*△t)。
於圖4(a)之表中，於m=3之情形時，t(m)=m*△t為t(3)=3*△t，X(t0 +t(m))為X(t0 +t(3))=X(t0 +3*△t)，X(t0 )+S*t(m)為X(t0 )+S*t(3)=X(t0 )+S*3*△t。
因此，自(30)式可知，E(m)為E(m)=X(t0 )+S*3*△t-X(t0 +3*△t)。
以下，於圖4(a)之表中省略記載，但於m=4、5、．．．、mm 之情形時亦同樣，於圖4(a)之表中，於m=mm 之情形時，t(m)=m*△t為t(mm )=mm *△t=T，X(t0 +t(m))為X(t0 +t(mm ))=X(t0 +T)，X(t0 )+S*t(m)為X(t0 )+S*t(mm )=X(t0 )+S*T。
因此，自(30)式可知，E(m)為E(m)=X(t0 )+S*T-X(t0 +T)。
再者，t(m)=0、△t、2*△t、3*△t、．．．、T係藉由m*△t而獲得。即，將獲取檢測位置X(t0 )時之時間t0 設為基準時間(0)，作為自該基準時間(0)起每經過△t時間之時間△t、2*△t、3*△t、．．．、T而獲得。
X(t0 +t(m))=X(t0 )、X(t0 +△t)、X(t0 +2*△t)、X(t0 +3*△t)、．．．、X(t0 +T)係作為於時間t0 所得之檢測位置X(t0 )及其後每經過△t時間之檢測位置X(t0 +△t)、X(t0 +2*△t)、X(t0 +3*△t)、．．．、X(t0 + T)而獲得。
於圖4(b)之表中，例示藉由將△x設為固定而將索引編號m與檢測位置X(t0 +t(m))建立關聯之方法，對應於索引編號m而求出X(t0 )+S*t(m)與X(t0 +t(m))之情形之例。
於圖4(b)之表中，於m=0之情形時，t(m)為t(0)=0，X(t0 +t(m))=X(t0 )+m*△x為X(t0 +t(0))=X(t0 )，X(t0 )+S*t(m)為X(t0 )+S*t(0)=X(t0 )。
因此，自(30)式可知，E(m)為E(0)=X(t0 )-X(t0 )=0。
於圖4(b)之表中，於m=1之情形時，t(m)為t(1)，X(t0 +t(m))=X(t0 )+m*△x為X(t0 +t(1))=X(t0 )+△x，X(t0 )+S*t(m)為X(t0 )+S*t(1)。
因此，自(30)式可知，E(m)為E(1)=X(t0 )+S*t(1)-X(t0 )+△x。
於圖4(b)之表中，於m=2之情形時，t(m)為t(2)，X(t0 +t(m))=X(t0 )+m*△x為X(t0 +t(2))=X(t0 )+2*△x，X(t0 )+S*t(m)為X(t0 )+S*t(2)。
因此，自(30)式可知，E(m)為E(2)=X(t0 )+S*t(2)-X(t0 )+2*△x。
於圖4(b)之表中，於m=3之情形時，t(m)為t(3)，X(t0 +t(m))=X(t0 )+m*△x為X(t0 +t(3))=X(t0 )+3*△x，X(t0 )+S*t(m)為X(t0 )+S*t(3)。
因此，自(30)式可知，E(m)為E(3)=X(t0 )+S*t(3)-X(t0 )+3*△x。
以下，於圖4(b)之表中省略記載，但於m=4、5、．．．、mm 之情形時亦同樣，於圖4(b)之表中，於m=mm 之情形時，t(m)=t(mm )=T，X(t0 +t(m))=X(t0 )+m*△x為X(t0 +t(mm ))=X(t0 +T)=X(t0 )+mm *△x，X(t0 )+S*t(m)為X(t0 )+S*t(mm )=X(t0 )+S*T。
因此，自(30)式可知，E(m)為E(m)=X(t0 )+S*T-X(t0 )+mm *△x。
再者，X(t0 +t(m))=X(t0 )+m*△x=X(t0 )、X(t0 )+△x、X(t0 )+2*△x、X(t0 )+3*△x、．．．、X(t0 )+mm *△x係作為於時間t0 所得之檢測位置X(t0 )及其後之每移動量△x之檢測位置X(t0 )+△x、X(t0 )+2*△x、X(t0 )+3*△x、．．．、X(t0 )+mm *△x而獲得。
t(m)=t(0)(=0)、t(1)、t(2)、t(3)、．．．、T係將獲取到檢測位置X(t0 )時之時間t0 作為基準時間t(0)(=0)，其後，作為獲得檢測位置X(t0 )+△x、X(t0 )+2*△x、X(t0 )+3*△x、．．．、X(t0 )+mm *△x之檢測位置時之時間t(1)、t(2)、t(3)、．．．、T而獲得。
再者，關於與如上所述之索引編號m之對應關係，於圖3(a)中亦有例示。
基於上述(30)式而算出之修正資料E(m)=E(0)(=0)、E(1)、E(2)、E(3)、．．．、E(mm )係按照索引編號m：0、1、2、3、．．．、mm 之順序，即E(0)(=0)、E(1)、E(2)、E(3)、．．．、E(mm )之順序，自初始位址依序記憶於固定記憶體18B之各位址。若以此方式使修正資料E(m)自固定記憶體18B之初始位址依序記憶，則無需記憶索引編號m。
該情形時，代替索引編號m，固定記憶體18B之位址係對應於獲 取到用於算出修正資料E(m)之檢測位置資料之上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)內之最初(第1個)之線圈節距p之始端位置至最後(第n號)之線圈節距p之終端位置的各線圈節距位置。
即，初始位址係與最初(第1個)之線圈節距p之始端位置對應，第mm +1個之位址係與最後(第n個)之線圈節距p之終端位置對應，自第2個起第mm 個之位址係與最初(第1個)之線圈節距p之始端位置至最後(第n個)之線圈節距p之終端位置之間之各線圈節距位置依序對應。
再者，未必限定於此，亦可使修正資料E(m)隨機地記憶於固定記憶體18B之位址。該情形時，索引編號m亦預先記憶於固定記憶體18B中，將該索引編號m與修正資料E(m)建立關聯即可。例如，亦可為如使索引編號2及修正資料E(2)記憶於第5個之位址，使索引編號3及修正資料E(3)記憶於第2個之位址之方法。
關於記憶於固定記憶體18B中之修正資料E(m)之個數，例如，若將每1個線圈節距p之修正資料E(m)之數量設為512個，將線圈節距數n設為256，則全部為131072個。
又，於上述中，將獲取檢測位置資料之上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)設為1個，但並不限定於此，獲取檢測位置資料之上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)亦可為複數個。
該情形時，藉由上述之同樣之方法，於複數個移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)中獲取檢測位置資料，基於該等檢測位置資料而獲取各移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之每一者之修正資料E(m)，將該等各移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之每一者之修正資料E(m)之平均值設為最終之修正資料E(m)。
然後，使該最終之(平均值之)修正資料E(m)記憶於固定記憶體18B中。該情形時，使修正資料E(m)記憶於固定記憶體18B中之方法 亦如上所述。
(4)檢測位置之修正
其後，於檢測控制裝置18(檢測控制部18A)中，使移動體21(滑件12)移動而進行實際之作業(例如利用工作機械進行之加工)時等，於進行檢測位置X(t)之修正之情形時，自固定記憶體18B讀取修正資料E(m)。
然後，基於下述(31)式，將自固定記憶體18B讀取之修正資料E(m)與檢測位置X(t0 +t(m))相加，藉此求出X'(t0 +t(m))，作為修正該X'(t0 +t(m))之檢測位置而輸出。
X'(t0 +t(m))=X(t0 +t(m))+E(m) (31)
若進行詳細敍述，則移動體21(滑件12)之移動位置與標度尺15之標度線圈16之位置(線圈節距位置)對應，因此標度線圈16之線圈節距位置與檢測位置X(t)對應。
因此，於檢測控制裝置18(檢測控制部18A)中，於檢測移動體21(滑件12)之位置而獲得某個檢測位置X(t)之情形時，可知該檢測位置X(t)為對應於哪一個線圈節距位置之檢測位置。
因此，於檢測控制裝置18(檢測控制部18B)中，於檢測移動體21(滑件12)之位置而獲得某個檢測位置X(t)之情形時，判斷與該檢測位置X(t)對應之線圈節距位置，自固定記憶體18B讀取與該線圈節距位置對應之修正資料E(m)，將該檢測位置X(t)與該修正資料E(m)相加，藉此獲得經修正之檢測位置。
再者，於對應於某個檢測位置X(t)之線圈節距位置為對應於第1修正資料E(m)之線圈節距位置與對應於下一個第2修正資料E(m)之線圈節距位置之間的位置之情形時(例如對應於修正資料E(10)之線圈節距位置與對應於修正資料E(11)之線圈節距位置之間的位置之情形)，對第1修正資料E(m)(例如修正資料E(10))及第2修正資料E(m)(例如修 正資料E(11))進行內插而求出修正資料，將該經內插之修正資料與該檢測位置X(t)相加，藉此獲得經修正之檢測位置。
又，藉由修正資料獲取處理而獲取之n個線圈節距p量之修正資料E(m)係針對標度線圈16之n個線圈節距p之每一者重複使用而修正檢測位置X(t)。
再者，原理上，線圈節距n亦可為1個。即，只要以至少1個線圈節距p量獲取修正資料E(m)即可。該情形時，針對標度線圈16之各線圈節距p之每一者重複使用1個線圈節距p量之修正資料E(m)，從而修正檢測位置X(t)。
又，於上述中，在固定速度判斷處理(第1固定速度判斷方法或第2固定速度判斷方法或第3固定速度判斷方法)中，整體地使用判斷為移動體21以固定速度S移動之上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之檢測位置資料而求出修正資料E(m)，但並不限定於此，亦可使用該檢測位置X(t)之資料中之一部分而求出修正資料E(m)。
即，亦可使用自與上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)中之任意第N1 個(例如第50個)線圈節距p之始端位置對應之檢測位置X(tN1 )之資料至與上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)中之任意第N2 個(例如第150個)線圈節距p之終端位置對應之檢測位置X(tN2 )之資料，而求出修正資料E(m)。
該情形時，若自獲得與第N1 個(例如第50個)線圈節距p之始端位置對應之檢測位置X(tN1 )時至獲得與第N2 個(例如第150個)線圈節距p之終端位置對應之檢測位置X(tN2 )時之移動時間為T3 ，則使上述之時間t(m)=0~T中之T為T3 即可。又，檢測位置X(tN1 )成為基準之檢測位置X(t0 )，檢測位置X(tN2 )成為X(t0 +t(mm ))。
而且，該情形時，亦可藉由與上述同樣之方法而獲取修正資料 E(m)。
又，於固定速度判斷處理(第1固定速度判斷方法或第2固定速度判斷方法或第3固定速度判斷方法)中，於判斷為移動體21以固定速度S移動之上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)為自最初(第1個)之線圈節距p之中途位置至最後(例如第256個)之線圈節距p之中途位置之情形時，亦可藉由與上述同樣之方法而獲得修正資料E(m)。
即，只要使用自與除上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)中之最初(第1個)之線圈節距p以外之任意第N3 個(例如第2個)線圈節距p之始端位置對應之檢測位置X(tN3 )之資料至與除上述特定之移動區間(相當於線圈節距p之n倍之區間)之最後(例如第256個)之線圈節距p以外之任意第N4 個(例如第255個)線圈節距p之終端位置對應之檢測位置X(tN4 )之資料，而求出修正資料E(m)即可。
該情形時，若自獲得與第N3 個(例如第2個)線圈節距p之始端位置對應之檢測位置X(tN3 )時至獲得與第N4 個(例如第255個)線圈節距p之終端位置對應之檢測位置X(tN4 )時之移動時間為T4 ，則使上述之時間t(m)=0~T中之T為T4 即可。又，檢測位置X(tN3 )成為基準之檢測位置X(t0 )，檢測位置X(tN4 )成為X(t0 +t(mm ))。
而且，該情形時，亦可藉由與上述同樣之方法而獲取修正資料E(m)。
或者，該情形時，亦可將自最初(第1個)之線圈節距p之中途位置至終端位置之檢測位置資料添加於最後(例如第256個)之線圈節距p之中途位置之檢測位置資料之後，而獲取修正資料E(m)。該情形時，可自第2個線圈節距p之始端位置獲取與最後(例如第256個)之線圈節距p之終端位置對應之修正資料E(m)。
如上所述，本實施形態例1之電磁感應式位置檢測器11之檢測位 置修正方法之特徵在於：該電磁感應式位置檢測器11包括具備第1滑觸線圈13及第2滑觸線圈14之滑件12以及具備標度線圈16之標度尺15，滑件12安裝於移動體21而與移動體21一併移動，第1滑觸線圈13及第2滑觸線圈14與標度線圈16以相互平行且對向之方式配置，且該電磁感應式位置檢測器11之檢測位置修正方法係進行如下處理：檢測位置獲取處理，其係藉由固定速度S之速度指令值而使移動體21移動，利用電磁感應式位置檢測器11檢測移動體21之位置而獲取檢測位置X(t)；固定速度判斷處理，其係基於檢測位置X(t)及標度線圈16之線圈節距p(第1固定速度判斷方法)、或基於檢測位置X(t)、固定速度S及移動體21之移動時間T1 (第2固定速度判斷方法)、或基於標度線圈16之線圈節距p、固定速度S及移動體21之移動時間T2 (第3固定速度判斷方法)，判斷移動體21以固定速度S於特定之移動區間移動；及修正資料獲取處理，其係以與上述移動區間中之任一線圈節距p之始端位置對應之檢測位置X(t0 )作為基準檢測位置，將自獲取上述基準檢測位置X(t0 )起之經過時間T與固定速度S之相乘值和基準檢測位置X(t0 )相加，藉此求出近似理想位置，並基於該近似理想位置及檢測位置而獲取修正資料。
因此，無需電磁感應式位置檢測器11以外之其他高精度位置檢測器，而可利用電磁感應式位置檢測器11自身獲取修正資料，從而進行檢測位置之修正。
又，本實施形態例1之電磁感應式位置檢測器11之檢測位置修正方法之特徵在於：於上述固定速度判斷處理(第1固定速度判斷方法)中，若將上述移動區間設為相當於線圈節距p之n倍(n為自然數)之區間，將移動體21以固定速度S於上述移動區間移動所需之移動時間設為T1 ，將與上述移動區間之始端位置對應之檢測位置設為X(t0 )，將與上述移動區間之終端位置對應之檢測位置設為X(t0 +T1 )，將閾值設為 ±L，則於滿足n*p-L≦X(t0 +T1 )-X(t0 )≦n*p+L之條件時，判斷為移動體以固定速度S於上述移動區間移動。
因此，可利用電磁感應式位置檢測器11自身容易且確實地進行移動體21之固定速度S之判斷。
又，本實施形態例1之電磁感應式位置檢測器11之檢測位置修正方法之特徵在於：於上述固定速度判斷處理(第2固定速度判斷方法)中，若將上述移動區間設為相當於線圈節距p之n倍(n為自然數)之區間，將移動體21以固定速度S於上述移動區間移動所需之移動時間設為T1 ，將與上述移動區間之始端位置對應之檢測位置設為X(t0 )，將與上述移動區間之終端位置對應之檢測位置設為X(t0 +T1 )，將閾值設為±L，則於滿足S*T1 -L≦X(t0 +T1 )-X(t0 )≦S*T1 +L之條件時，判斷為移動體21以固定速度S於上述移動區間移動。
因此，可利用電磁感應式位置檢測器11自身容易且確實地進行移動體21之固定速度S之判斷。
又，根據本實施形態例1之電磁感應式位置檢測器11之檢測位置修正方法，其特徵在於：於上述固定速度判斷處理(第3固定速度判斷方法)中，若將上述移動區間設為相當於線圈節距p之n倍(n為自然數)之區間，將移動體21於上述移動區間移動所需之經判斷之移動時間設為T2 ，將閾值設為±L，則於滿足n*p-L≦S*T2 ≦n*p+L之條件時，判斷為移動體21以固定速度S於上述移動區間移動。
因此，可利用電磁感應式位置檢測器11自身容易且確實地進行移動體21之固定速度S之判斷。
又，根據本實施形態例1之電磁感應式位置檢測器11之檢測位置修正方法，其特徵在於：於上述修正資料獲取處理中，將獲取與上述移動區間中之任一線圈節距p之始端位置對應之檢測位置時之時間設為t0 ，將獲取與上述移動區間中之其他任一線圈節距p之終端位置對 應之檢測位置時之時間設為t0 +T，將與上述移動區間中之任一線圈節距p之始端位置對應之檢測位置設為基準檢測位置X(t0 )，將自獲取上述基準檢測位置X(t0 )起之經過時間t(m)(m為索引編號)設為t(m)=0~T，固定△t而建立索引編號m與t(m)之關聯，或固定△x而建立索引編號m與X(t0 +t(m))之關聯，藉由E(m)=X(t0 )+S*t(m)-X(t0 +t(m))之式算出與索引編號m對應之修正資料E(m)。
因此，可利用電磁感應式位置檢測器11自身容易且確實地獲取修正資料E(m)。
又，根據本實施形態例1之電磁感應式位置檢測器11之檢測位置修正方法，其特徵在於：將上述移動區間設為複數個，於該等複數個移動區間獲取修正資料，將該等複數個修正資料之平均值設為最終之修正資料。
因此，可獲取精度更高之修正資料。
<實施形態例2>
基於圖5，對本發明之實施形態例2之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法進行說明。
本實施形態例2中，關於其系統構成及獲得修正資料E(m)之前之處理(檢測位置獲取處理、固定速度判斷處理、修正資料獲取處理)，與上述實施形態例1相同(圖1~圖4)，但關於對固定記憶體18B之修正資料E(m)之記憶，與上述實施形態例1不同。
圖5中表示藉由與上述實施形態例1相同之方法而獲取之修正資料E(m)之例。於圖5中，橫軸為索引編號m，縱軸為修正資料E(m)。
亦如上所述，檢測位置X(t)中所包含之誤差E對應於標度線圈16之線圈節距週期而週期性地變動(圖3(b))。
因此，如圖5所示，修正資料E(m)亦對應於標度線圈16之線圈節距週期而週期性地變動。再者，為了明確表示對應於線圈節距週期而 週期性地變動，與圖3(b)之情形同樣地，於圖5中亦以正弦波表示修正資料E(m)，但與實際之誤差E之情形同樣，實際之修正資料E(m)亦為略微變形之波形。
而且，於本實施形態例2之情形時，於檢測控制裝置18(檢測控制部18A)中，獲取修正資料E(m)後，並非如上述實施形態例1般使修正資料E(m)全部記憶於固定記憶體18B中，於檢測位置修正時自固定記憶體18B讀取該修正資料E(m)，而是進行如下之處理。
首先，對如圖5所例示之修正資料E(m)=E(1)、E(2)、E(3)、．．．、E(mm )進行傅立葉變換。
然後，根據該傅立葉變換之結果，對光譜較大之成分F(i)自上位起j個(i=0~j-1)選擇(F(0)、F(1)、F(2)、．．．、F(j-1))，而使其等記憶於固定記憶體18B中(j為自然數)。再者，作為成分F(i)而記憶之資料為振幅、頻率、相位。
其後，於使移動體21(滑件12)移動而進行實際之作業(例如利用工作機械進行之加工作業等)時等，於進行檢測位置X(t)之修正之情形時，自固定記憶體18B讀取成分F(i)=F(0)、F(1)、F(2)、．．．、F(j-1)，進行該成分F(i)之逆傅立葉變換，藉此求出修正資料E'(m)=E'(0)、E'(1)、E'(2)、E'(3)、．．．、E'(mm )。
然後，與上述實施形態例1之情形同樣地，基於下述(32)式，將修正資料E'(m)與檢測位置X(t0 +t(m))相加，藉此求出X'(t0 +t(m))，作為修正該X'(t0 +t(m))之檢測位置而輸出。再者，關於修正之詳情，與上述實施形態例1之情形同樣。
X'(t0 +t(m))=X(t0 +t(m))+E'(m) (32)
如上所述，本實施形態例2之電磁感應式位置檢測器11之檢測位置修正方法之特徵在於：對修正資料E(m)進行傅立葉變換，將光譜較大之成分F(i)自上位起j個(i=0~j-1)記憶於固定記憶體18B中，自固 定記憶體18B讀取成分F(i)，進行逆傅立葉變換而求出修正資料E'(m)。
因此，可降低固定記憶體18B之容量。
再者，於上述中，對電磁感應式位置檢測器為直線形標度尺之情形進行了說明，但並不限定於此，亦如上所述，關於電磁感應式位置檢測器為旋轉形標度尺之情形，亦可應用本發明之方法。
旋轉形標度尺係如下者：包括具備定子線圈(初級側線圈)之定子(初級側構件)及具備轉子線圈(次級側線圈)之轉子(次級側構件)，轉子安裝於移動體(旋轉體)而與移動體(旋轉體)一併移動(旋轉)，定子線圈與轉子線圈以相互平行且對向之方式配置。
針對此種旋轉形標度尺，亦可應用本發明之方法而獲取修正資料，藉由該修正資料而修正旋轉形標度尺之檢測位置(旋轉角度)。
[產業上之可利用性]
本發明係關於一種電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，且係有利地適用於不使用電磁感應式位置檢測器以外之其他高精度位置檢測器，而利用電磁感應式位置檢測器自身獲取修正資料而進行檢測位置之修正之情形。
S1~S4‧‧‧步驟

Claims (7)

  1. 一種電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其特徵在於：該電磁感應式位置檢測器包括具備初級側線圈之初級側構件及具備次級側線圈之次級側構件，上述初級側構件或上述次級側構件係安裝於移動體而與上述移動體一併移動，上述初級側線圈與上述次級側線圈係以相互平行且相向之方式配置；且該電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法係進行如下處理：檢測位置獲取處理，其係根據固定速度之速度指令值而使上述移動體移動，利用上述電磁感應式位置檢測器檢測上述移動體之位置而獲取檢測位置；固定速度判斷處理，其係基於上述檢測位置及上述次級側線圈之線圈節距，或基於上述檢測位置、上述固定速度及上述移動體之移動時間，或基於上述次級側線圈之線圈節距、上述固定速度及上述移動體之移動時間，判斷上述移動體以上述固定速度於特定之移動區間移動；及修正資料獲取處理，其係以與上述移動區間中之任一線圈節距之始端位置對應之檢測位置作為基準檢測位置，將自獲取上述基準檢測位置起之經過時間與上述固定速度之相乘值和上述基準檢測位置相加，藉此求出近似理想位置，並基於該近似理想位置及檢測位置而獲取修正資料。
  2. 如請求項1之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其中於上述固定速度判斷處理中，若將上述移動區間設為相當於上述線圈節距p之n倍(n為自然 數)之區間，將上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動所需之移動時間設為T1 ，將與上述移動區間之始端位置對應之檢測位置設為X(t0 )，將與上述移動區間之終端位置對應之檢測位置設為X(t0 +T1 )，將閾值設為±L，則於滿足n*p-L≦X(t0 +T1 )-X(t0 )≦n*p+L之條件時，判斷為上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動。
  3. 如請求項1之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其中於上述固定速度判斷處理中，若將上述移動區間設為相當於上述線圈節距p之n倍(n為自然數)之區間，將上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動所需之移動時間設為T1 ，將與上述移動區間之始端位置對應之檢測位置設為X(t0 )，將與上述移動區間之終端位置對應之檢測位置設為X(t0 +T1 )，將閾值設為±L，則於滿足S*T1 -L≦X(t0 +T1 )-X(t0 )≦S*T1 +L之條件時，判斷為上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動。
  4. 如請求項1之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其中於上述固定速度判斷處理中，若將上述移動區間設為相當於上述線圈節距p之n倍(n為自然數)之區間，將經判斷上述移動體於上述移動區間移動所需之移動時間設為T2 ，將閾值設為±L，則 於滿足n*p-L≦S*T2 ≦n*p+L之條件時，判斷為上述移動體以上述固定速度S於上述移動區間移動。
  5. 如請求項1之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其中於上述修正資料獲取處理中，將獲取到與上述移動區間中之任一線圈節距p之始端位置對應之檢測位置時之時間設為t0 ，將獲取到與上述移動區間中之其他任一線圈節距p之終端位置對應之檢測位置時之時間設為t0 +T，將與上述移動區間中之任一線圈節距p之始端位置對應之檢測位置設為基準檢測位置X(t0 )，將自獲取上述基準檢測位置X(t0 )起之經過時間t(m)(m為索引編號)設為t(m)=0~T，固定△t而建立索引編號m與t(m)之關聯，或固定△x而建立索引編號m與X(t0 +t(m))之關聯，藉由E(m)=X(t0 )+S*t(m)-X(t0 +t(m))之式而算出與索引編號m對應之修正資料E(m)。
  6. 如請求項1之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其中將上述移動區間設為複數個，於該等複數個移動區間獲取修正資料，將該等複數個修正資料之平均值設為最終之修正資料。
  7. 如請求項1之電磁感應式位置檢測器之檢測位置修正方法，其中對上述修正資料進行傅立葉變換，預先將光譜較大之成分F(i)自上位起j個(i=0~j-1)記憶於記憶體中，自上述記憶體讀取成分F(i)，進行逆傅立葉變換而求出修正資料。
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