JPS6144245B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、数値制御装置の位置検出器としてレ
ゾルバを使用した場合の検出誤差補正装置に関す
るものである。

従来の数値制御装置は、その位置検出器として
電磁的な検出器（例えばレゾルバ、インダクトシ
ン）、又は光学的な検出器（例えばエンコーダ）
が一般的に使用されているが、これらの検出器の
大半は回転式のもので占められている。

この回転式位置検出器の代表的なものの一つに
レゾルバがあるが、その位置検出方方式は一般的
に位相差で検出する方式が採用されている。第１
図は、この方法による従来の装置を示したもので
あり、２はレゾルバ、１はレゾルバの励振回路、
３はレゾルバ２の固定子巻線、４は電磁的に直交
した２巻線をもつレゾルバ２の回転子巻線、５は
例えば第２図の如き回転子巻線４の２巻線の出力
を抵抗２１、コンデンサ２２により位相合成しレ
ゾルバ２の機械回転角に比例した電気位相シフト
量に変換する公知の位相器、６は励振回路１の出
力を移動指令入力１０で、デイジタル又はアナロ
グ的に位相変調ができる公知の位相変調器、７は
位相器５と位相変調器６の両出力の位相差を弁別
する位相弁別器、８は位相弁別器７の出力により
駆動されるサーボ増巾器、９はサーボモータを示
す。

第１図の装置では、まず移動指令入力１０によ
り、移動指令が位相変調器６に与えられその結
果、位相器５との間に位相差が生じ、その差は、
弁別器７と増巾器８を経由してサーボモータ９を
回転させ機械的な結合機構１１を経由して回転子
巻線４を回転させる。

この結果、位相器５と弁別器６の出力位相が一
致するまで移動が継続し、位置決め動作が可能と
なる。ところで、この方法で問題となるのは、レ
ゾルバ自身の機械的精度、及び励振回路１の励振
波形に含まれる高調波に起因する回転巻線４の残
留電圧誤差で、この誤差によるレゾルバ２の１回
転で通常１サイクル又は数サイクル発生する指令
入力に対する理論機械角即ち、電気位相角と実際
の検出機械角とのズレであり、その様子は通常第
３図の如くとなる。

この誤差は、通常余り大きな値でなく又繰返精
度には影響を与えないので、寸法、精度上より問
題となることは少ないが、輪郭制御で特にプロフ
アイル切削又は削旋時、切削面の面粗度にかなり
の影響を与え問題となる。即ち第３図で発生する
検出器１回転当り１回又は数回発生するウネリが
切削面に形成され、特に削旋時に問題となること
が多い。

本発明は、このような欠点を簡単な構成で解決
するためになされたもので、第３図のウネリを近
似的になくすることにより、前記の如き問題点を
解消し、良好な切削面を得られるようにしたもの
である。

第４図は、本発明の実施例を示したもので、１
〜１１は第１図と同一である。又１２は移動指令
入力１０によつて作動するリングカウンタ、１３
はリングカウンタ１２のカウント値によつて、例
えば第５図の如き補正位相シフト指令又は補正パ
ルス指令を発生する誤差補正量指令器、１４は位
相変調器６と同一の位相変調器を示す。

第６図は第４図の移動指令入力１０と位相変調
器６の関係を示したもので、通常の数値制御装置
では位相変調器６即ちレゾルバの励振回路１の出
力波形と最少の移動指令入力１０に対応する変調
器６の位相シフト量の関係は、〔レゾルバの電気
角１サイクル即ち360゜に相当する位相角〕＝〔最
少移動指令入力に対応する位相シフト量〕×〔整
数〕となつている。これは一般的には、電気角１
サイクル分に対応する機械移動量は２mmで、最少
移動指令は10μ又は１μとなつており、この場合
は最少移動指令入力に対応する位相シフト量は第
６図の電気角１サイクル分の1/200又は1/2000即
ち1.2度又は0.12度の位相量となつている。

次に本発明の作用を説明する。

第４図での基本的な検出及び駆動動作は、第１
図の１〜１１の如くであるが、まず移動指令入力
１０により、指令入力として第６図の最少移動単
位分のみ指令されたとして、その動作を説明す
る。

指令入力１０により位相変調器６は単位移動量
分のみ位相がシフトし、位相弁別器７により出力
が発生し、これによつてサーボ増巾器８とサーボ
モータ９が作動し、機械的な結合機構１１を介し
てレゾルバ回転子巻線４が位相変調器６の位相と
一致するまで移動して停止する。

一方入力１０はリングカウンタ１２にも与えら
れている。このリングカウンタ１２は第４図では
第６図のレゾルバ電気角１サイクルに対する最少
移動指令シフト量での分割数と同じ数だけカウン
トできるリングカウンタで構成され最少移動量に
相当するシフト入力又はパルスが指令されると、
その移動方向により１カウントプラス又はマイナ
スできるようになつている。又このリングカウン
タ１２は適当な方法により構成されたレゾルバの
電気角１サイクル中の１点でのみ出力を出すレゾ
ルバ回転原点検出回路１５により０にリセツトさ
れるようになつている。

もし前記の入力１０が与えられる直前にレゾル
バ回転原点検出回路１５によりリングカウンタ１
２が０にリセツトされ、かつ入力１０がプラスカ
ウントの移動指令とすると、リングカウンタ１２
はカウント“１”となる。その結果この出力は第
５図に示す如く誤差補正指令器１３によつて前記
検出回路１４に誤差補正シフト入力Ｅが与えら
れ、検出回路１４はレゾルバの励振回路１に対し
Ｅだけシフトした位相の励振出力をレゾルバ２に
与える。

この結果レゾルバの回転子巻線４の出力はリン
グカウンタ１２および誤差補正指令器１３のない
場合にくらべ±Ｅに相当する移動量だけ補正され
た形となり、入力１０による機械移動量はリング
カウンタ１２、誤差補正指令器１３、および位相
変調器１４のない従来の方法による場合の移動量
の±Ｅとなる。従つて、この±Ｅを第３図のレゾ
ルバのカウント“１”の位置に相当する誤差に対
応して補正する方向と量を設定しておけば、レゾ
ルバ自身による誤差をキヤンセルすることが可能
となる。

以上よりこの誤差補正は前記の如くリングカウ
ンタ１２のカウント数を規定し、また各カウント
値毎に前記の如く誤差補正指令器１３で補正量を
設定することにより、レゾルバの回転角全域で補
正が可能となり、第３図の誤差のウネリを消すこ
とが可能となる。又リングカウンタ１２のカウン
ト数は適当な方法により最少移動単位の適当な倍
数による分割数で補正する近似法（例えば第７図
の如く８点として）を使用しても効果があり、し
かもリングカウンタ１２および誤差補正指令器１
３を簡単化することが可能である。

以上の説明は移動指令入力１０として最少移動
量に相当する入力のみを与えた場合で示したが、
連続的に移動指令入力１０が与えられた場合も同
じ過程の連続で動作し、補正動作も正常に行なわ
れることは言うまでもない。

一方、本発明装置による補正は、レゾルバの位
相出力を応用した速度検出回路にも適用可能で、
従来の装置ではレゾルバの第３図による誤差曲線
は回転ムラの発生要因となるが、本装置を用いる
ことにより、回転ムラをなくすることが可能とな
る。

また第４図の一連の動作は、マイクロコンピユ
ータによりソフトウエアによつて処理することも
勿論可能である。

以上述べたように本発明によれば、レゾルバを
位相検出器として使用した数値制御装置の切削性
能、特に面粗度の改善に大きく寄与することがで
き、またレゾルバを使用した速度検出方式での回
転ムラの防止にも役立つ事ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置を説明するための説明図、
第２図は第１図の補足説明図、第３図は従来の装
置で発生するレゾルバの誤差曲線図、第４図は本
発明の一実施例を示す説明図、第５図および第６
図は第４図の説明のための補足説明図、第７図は
本発明の簡易例を示す説明図である。 図中同一符号は同一または相当部分を示し、２
はレゾルバ、５は位相器、６，１４は位相変調
器、７は位相弁別器、８はサーボ増巾器、９はサ
ーボモータ、１０は移動指令入力、１２はリング
カウンタ、１３は誤差補正指令器、１５はレゾル
バ回転原点検出回路、Ｘは最小移動指令入力に対
応した位相シフト量、Ｔはレゾルバ励振１サイク
ル周期、ｎは整数、l₁は補正シフト量による補正
近似曲線、l₂はレゾルバ誤差曲線である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 移相差によつて位置検出、速度検出等を行う
   レゾルバの検出誤差を補正する装置において、移
   動指令入力をカウントするカウンタ手段と、この
   カウンタ手段の出力に重みをつける誤差補正量指
   令手段と、この出力により励振移相をシフトする
   移相変調手段とを備え、レゾルバ自身又はその周
   辺回路によつて周期的に発生する誤差を、指令入
   力により、レゾルバの電気角１サイクルに対応し
   て補正することを特徴とするレゾルバ検出誤差補
   正装置。