JPH0692890B2 - アブソリュート位置の検知装置 - Google Patents
アブソリュート位置の検知装置Info
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- JPH0692890B2 JPH0692890B2 JP59097139A JP9713984A JPH0692890B2 JP H0692890 B2 JPH0692890 B2 JP H0692890B2 JP 59097139 A JP59097139 A JP 59097139A JP 9713984 A JP9713984 A JP 9713984A JP H0692890 B2 JPH0692890 B2 JP H0692890B2
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リニアテーブルやロータリテーブル等の現在
位置をアブソリュート位置検出器を応用して絶対量で検
知するアブソリュート位置の検知装置に係り、特に、テ
ーブル上等にもう１つの検出器を用意し、ハイブリッド
方式によりその絶対量を高精度に算出する装置に関す
る。
位置をアブソリュート位置検出器を応用して絶対量で検
知するアブソリュート位置の検知装置に係り、特に、テ
ーブル上等にもう１つの検出器を用意し、ハイブリッド
方式によりその絶対量を高精度に算出する装置に関す
る。
従来提案されているアブソリュート位置の検知方法は、
例えば、工作機械に供されているものを考えると、或る
１つの座標軸方向（Ｘ軸方向）に対してそのＸ軸方向の
駆動系から回転量を取り出し、この回転量を２段ないし
３段からなる減速機構に与え、その各減速回転軸に取付
けられた回転検出器の１回転以内の値を組合わせること
によってアブソリュート値とするものであった。
例えば、工作機械に供されているものを考えると、或る
１つの座標軸方向（Ｘ軸方向）に対してそのＸ軸方向の
駆動系から回転量を取り出し、この回転量を２段ないし
３段からなる減速機構に与え、その各減速回転軸に取付
けられた回転検出器の１回転以内の値を組合わせること
によってアブソリュート値とするものであった。
しかしながら、この従来例においては、有効測定範囲
を拡大しようとすると、減速機構が大型化し、その慣性
モーメントも増大する、各回転軸上の値は互いに重み
が異なっているため、つまり、各回転軸の１回転当たり
の被移動部材（例えば、テーブル）の移動量が異なって
いるため、誤差が生じやすい、等の問題がある。このこ
とから、減速機構の各要素、主として歯車や軸受部材等
の機械的精度は、工作機械の稼働に伴う振動や摩耗等に
もかかわらず、常に高精度に維持しておかなければらな
い。
を拡大しようとすると、減速機構が大型化し、その慣性
モーメントも増大する、各回転軸上の値は互いに重み
が異なっているため、つまり、各回転軸の１回転当たり
の被移動部材（例えば、テーブル）の移動量が異なって
いるため、誤差が生じやすい、等の問題がある。このこ
とから、減速機構の各要素、主として歯車や軸受部材等
の機械的精度は、工作機械の稼働に伴う振動や摩耗等に
もかかわらず、常に高精度に維持しておかなければらな
い。
そこで、本出願人は、先に、このような問題点を解決す
るものとして、特願昭57−199882号を提案した。このも
のは、被測定部材の機械的運動に関し予め定められた基
準状態位置からの機械的変化量をアブソリュート値とし
て検知する方法であって、それぞれ異なる所定の機械的
変化量に対応した周期の電気信号を発する複数の検出器
からなる検知手段を用意し、前記各周期に対応する電気
信号を前記検知手段から取り出して記憶保持し、次い
で、前記機械的変化量に伴う前記検知手段の中の１つ
（第１検出器）と前記被測定部材との相対的変化量を、
前記第１検出器に対応する前記周期の整数倍の値および
同周期の１周期未満の値とから求めるにあたって、前記
整数値を前記検知手段の中の他の検出器に対応する周期
および同他の検出器から得られ前記記憶保持された値と
を用いて決定する手順を用いることにより、アブソリュ
ート位置を検知しようとするものである。
るものとして、特願昭57−199882号を提案した。このも
のは、被測定部材の機械的運動に関し予め定められた基
準状態位置からの機械的変化量をアブソリュート値とし
て検知する方法であって、それぞれ異なる所定の機械的
変化量に対応した周期の電気信号を発する複数の検出器
からなる検知手段を用意し、前記各周期に対応する電気
信号を前記検知手段から取り出して記憶保持し、次い
で、前記機械的変化量に伴う前記検知手段の中の１つ
（第１検出器）と前記被測定部材との相対的変化量を、
前記第１検出器に対応する前記周期の整数倍の値および
同周期の１周期未満の値とから求めるにあたって、前記
整数値を前記検知手段の中の他の検出器に対応する周期
および同他の検出器から得られ前記記憶保持された値と
を用いて決定する手順を用いることにより、アブソリュ
ート位置を検知しようとするものである。
その結果、この方法により、複数の周期を有する検出器
からのデータを組み合わせてアブソリュート位置を算出
する方法であるから、従来のような各検出器からの測定
データ間の重みがなく、測定誤差についての制約がほと
んどない上、歯車列においても慣性モーメントをすくな
くでき、かつ、歯車の摩擦による誤差の発生に対する対
策がほとんど不要になった。
からのデータを組み合わせてアブソリュート位置を算出
する方法であるから、従来のような各検出器からの測定
データ間の重みがなく、測定誤差についての制約がほと
んどない上、歯車列においても慣性モーメントをすくな
くでき、かつ、歯車の摩擦による誤差の発生に対する対
策がほとんど不要になった。
ところが、この方法の場合、被測定部材に対し、それぞ
れ異なる所定の機械的変化量に対応した周期の電気信号
を発する検出器を複数個、少なくとも３つ以上用意しな
ければならないので、高価となる欠点がある。また、こ
れらの検出器を駆動軸に連結し、そこからのデータを取
り出しているため、駆動軸のねじれや駆動軸と被測定部
材との間のあそび等による誤差が含まれるという欠点も
ある。
れ異なる所定の機械的変化量に対応した周期の電気信号
を発する検出器を複数個、少なくとも３つ以上用意しな
ければならないので、高価となる欠点がある。また、こ
れらの検出器を駆動軸に連結し、そこからのデータを取
り出しているため、駆動軸のねじれや駆動軸と被測定部
材との間のあそび等による誤差が含まれるという欠点も
ある。
ここに、本発明の目的は、先のアブソリュート位置の検
知方法を応用して、駆動軸にねじれやあそび等があって
も、リニアテーブルやロータリテーブル等の被測定部材
の現在位置を、比較的簡素な構成で、絶対量として高精
度に検知するアブソリュート位置の検知装置を提供する
ことにある。
知方法を応用して、駆動軸にねじれやあそび等があって
も、リニアテーブルやロータリテーブル等の被測定部材
の現在位置を、比較的簡素な構成で、絶対量として高精
度に検知するアブソリュート位置の検知装置を提供する
ことにある。
そのため、本発明のアブソリュート位置の検知装置は、
駆動軸の回転によって移動される被測定部材の機械運動
に関し、予め定められた基準状態位置からの移動量をア
ブソリュート値として検知する装置であって、前記被測
定部材の移動方向に沿って設けられ被測定部材の移動量
に対応して周期的な電気信号を発生する第１の検知手段
と、前記駆動軸に連結され前記被測定部材の移動量に一
致するアブソリュート値が検知可能で、かつ、前記駆動
軸のねじれやあそび等に基づく誤差が前記第１の検知手
段の周期λの±λ/4の範囲内である第２の検知手段と、
前記第１の検知手段および第２の検知手段からの出力信
号に基づき被測定部材のアブソリュート位置を求める演
算手段と、を備え、前記演算手段は、前記第２の検知手
段の出力信号に含まれる第１の検知手段の周期の整数値
と第１の検知手段の周期との積に第１の検知手段の出力
信号に基づく移動量を加えて被測定部材のアブソリュー
ト値を求める第１の手段と、前記第２の検知手段の出力
信号から前記積を引いた差がλ/4以下の値でかつ第１の
検知手段の出力信号が３λ/4以上の値のときおよび前記
差が３λ/4以上の値でかつ第１の検知手段の出力信号が
λ/4以下の値のとき前記アブソリュート値に対して第１
の検知手段の１周期λ分の補正を行う第２の手段とを含
む、ことを特徴とする。
駆動軸の回転によって移動される被測定部材の機械運動
に関し、予め定められた基準状態位置からの移動量をア
ブソリュート値として検知する装置であって、前記被測
定部材の移動方向に沿って設けられ被測定部材の移動量
に対応して周期的な電気信号を発生する第１の検知手段
と、前記駆動軸に連結され前記被測定部材の移動量に一
致するアブソリュート値が検知可能で、かつ、前記駆動
軸のねじれやあそび等に基づく誤差が前記第１の検知手
段の周期λの±λ/4の範囲内である第２の検知手段と、
前記第１の検知手段および第２の検知手段からの出力信
号に基づき被測定部材のアブソリュート位置を求める演
算手段と、を備え、前記演算手段は、前記第２の検知手
段の出力信号に含まれる第１の検知手段の周期の整数値
と第１の検知手段の周期との積に第１の検知手段の出力
信号に基づく移動量を加えて被測定部材のアブソリュー
ト値を求める第１の手段と、前記第２の検知手段の出力
信号から前記積を引いた差がλ/4以下の値でかつ第１の
検知手段の出力信号が３λ/4以上の値のときおよび前記
差が３λ/4以上の値でかつ第１の検知手段の出力信号が
λ/4以下の値のとき前記アブソリュート値に対して第１
の検知手段の１周期λ分の補正を行う第２の手段とを含
む、ことを特徴とする。
第１図は本発明の一実施例を示している。
同図において、モータ50の出力軸62の一端側には駆動軸
としてのボールねじ63が接続され、このボールねじ63に
はテーブル51が螺合されている。これにより、テーブル
51は、前記モータ50の回転によりＸ軸方向へ進退され
る。モータ50の出力軸62の他端側には、カップリング64
を介して、テーブル51の移動量と一致するアブソリュー
ト値が検知可能な第２の検知手段としてのアブソリュー
ト位置検出器53が連結されている。また、前記テーブル
51の移動方向に沿って、テーブル51の移動量に対応して
周期的な電気信号を発生する第１の検知手段としての直
線型インダクトシン71が設けられている。直線型インダ
クトシン71は、スライダ58およびステータ59を含み、テ
ーブル51の進退に伴ってスライダ58がステータ59にに対
してスライドする構造である。
としてのボールねじ63が接続され、このボールねじ63に
はテーブル51が螺合されている。これにより、テーブル
51は、前記モータ50の回転によりＸ軸方向へ進退され
る。モータ50の出力軸62の他端側には、カップリング64
を介して、テーブル51の移動量と一致するアブソリュー
ト値が検知可能な第２の検知手段としてのアブソリュー
ト位置検出器53が連結されている。また、前記テーブル
51の移動方向に沿って、テーブル51の移動量に対応して
周期的な電気信号を発生する第１の検知手段としての直
線型インダクトシン71が設けられている。直線型インダ
クトシン71は、スライダ58およびステータ59を含み、テ
ーブル51の進退に伴ってスライダ58がステータ59にに対
してスライドする構造である。
ここで、前記アブソリュート位置検出器53の一次側励磁
巻線および直線型インダクトシン71のステータ59には、
励磁電流を供給するための電線54,60がドライバ／コン
バータ回路52から接続されている。また、各（53,71）
二次側出力は、電線59,61によりドライバ／コンバータ
回路52にフィードバックされている。ドライバ／コンバ
ータ回路52にフィードバックされた信号PA,Piは、位置
データに変換された後、ライン56を介して演算手段とし
てのCPU57へ送られる。CPU57では、得られた位置データ
を基に後述する手順に従ってハイブリッド方式により高
精度にアブソリュート位置を算出する。
巻線および直線型インダクトシン71のステータ59には、
励磁電流を供給するための電線54,60がドライバ／コン
バータ回路52から接続されている。また、各（53,71）
二次側出力は、電線59,61によりドライバ／コンバータ
回路52にフィードバックされている。ドライバ／コンバ
ータ回路52にフィードバックされた信号PA,Piは、位置
データに変換された後、ライン56を介して演算手段とし
てのCPU57へ送られる。CPU57では、得られた位置データ
を基に後述する手順に従ってハイブリッド方式により高
精度にアブソリュート位置を算出する。
アブソリュート位置の算出（１） 第１図において、アブソリュート位置検出器53および直
線型インダクトシン71の０点が互いに一致するように予
め調整されているものとする。
線型インダクトシン71の０点が互いに一致するように予
め調整されているものとする。
この状態から、テーブル51をＸ軸方向へ移動させるため
に、モータ50を回転させると、アブソリュート位置検出
器53からの出力信号PAおよび直線型インダクトシン71か
らの出力信号Piは、ドライバ／コンバータ回路52により
それぞれ位置データPA（Ａ）,Pi（ｉ）に変換される
（第２図参照）。第２図はモータ50が任意回転したとき
に得られる位置データA0,i0を示している。
に、モータ50を回転させると、アブソリュート位置検出
器53からの出力信号PAおよび直線型インダクトシン71か
らの出力信号Piは、ドライバ／コンバータ回路52により
それぞれ位置データPA（Ａ）,Pi（ｉ）に変換される
（第２図参照）。第２図はモータ50が任意回転したとき
に得られる位置データA0,i0を示している。
このとき、ボールねじ63にねじれやバックラッシュがあ
ると、得られた位置データA0そのものでは正確なアブソ
リュート位置を表しきれない。このため、第３図に示す
フローチャートの処理に従って、位置データi0の値を用
いて正確にλ/2000〔μm/パルス〕の精度でアブソリュ
ート位置X0 ＊を算出する。なお、λは直線型インダクト
シン71より得られる１周期移動量（１波長）である。ま
た、アブソリュート位置検出器53での誤差が±λ/4の範
囲内にあるものとする。
ると、得られた位置データA0そのものでは正確なアブソ
リュート位置を表しきれない。このため、第３図に示す
フローチャートの処理に従って、位置データi0の値を用
いて正確にλ/2000〔μm/パルス〕の精度でアブソリュ
ート位置X0 ＊を算出する。なお、λは直線型インダクト
シン71より得られる１周期移動量（１波長）である。ま
た、アブソリュート位置検出器53での誤差が±λ/4の範
囲内にあるものとする。
第３図において、STPlでは、位置データA0,i0を用いて
アブソリュート位置を算出し、これをX0とおく。つま
り、 X0＝iFix〔A0/λ〕λ＋i0×λ/2000 を算出する。ここで、iFix〔A0/λ〕はA0/λの整数化を
意味している。従って、ここでは、アブソリュート位置
検出器53からの位置データA0に含まれる直線型インダク
トシン71の周期λの整数値iFix〔A0/λ〕とλとを乗算
し、その積iFix〔A0/λ〕λにインダクトシン71からの
位置データに基づく移動量i0×λ/2000を加えてアブソ
リュート位置X0を算出する。
アブソリュート位置を算出し、これをX0とおく。つま
り、 X0＝iFix〔A0/λ〕λ＋i0×λ/2000 を算出する。ここで、iFix〔A0/λ〕はA0/λの整数化を
意味している。従って、ここでは、アブソリュート位置
検出器53からの位置データA0に含まれる直線型インダク
トシン71の周期λの整数値iFix〔A0/λ〕とλとを乗算
し、その積iFix〔A0/λ〕λにインダクトシン71からの
位置データに基づく移動量i0×λ/2000を加えてアブソ
リュート位置X0を算出する。
次に、STP2において、アブソリュート位置検出器53から
の位置データA0から前記積iFix〔A0/λ〕λを引いた差
が、λ/4以下あるか否かをチェックする。差がλ/4以下
のときは、STP3へ移り、位置データi0が1500以上（３λ
/4以上）であるか否かをチェックする。位置データi0が
1500以上（３λ/4以上）のときは、アブソリュート位置
検出器53での誤差が±λ/4の範囲内にあることを前提と
すると、位置データi0の周期より１つ先の周期内に位置
データA0が入っていることになる。つまり、位置データ
i0に基づく正確なアブソリュート値に対して、STP1では
１周期λ多い値の整数値iFix〔A0/λ〕を用いてアブソ
リュート位置X0を算出しているから、それにより誤差を
生じていることになる。従って、この場合には、STP4へ
移り、STP1で得られたアブソリュート位置０から１周期
λ分を減算して、STP8へ移る。なお、位置データi0が15
00以上（３λ/4以上）でないときは、その位置データi0
の同一周期内に位置データA0が入っているから補正する
ことなく、そのままSTP8へ移る。
の位置データA0から前記積iFix〔A0/λ〕λを引いた差
が、λ/4以下あるか否かをチェックする。差がλ/4以下
のときは、STP3へ移り、位置データi0が1500以上（３λ
/4以上）であるか否かをチェックする。位置データi0が
1500以上（３λ/4以上）のときは、アブソリュート位置
検出器53での誤差が±λ/4の範囲内にあることを前提と
すると、位置データi0の周期より１つ先の周期内に位置
データA0が入っていることになる。つまり、位置データ
i0に基づく正確なアブソリュート値に対して、STP1では
１周期λ多い値の整数値iFix〔A0/λ〕を用いてアブソ
リュート位置X0を算出しているから、それにより誤差を
生じていることになる。従って、この場合には、STP4へ
移り、STP1で得られたアブソリュート位置０から１周期
λ分を減算して、STP8へ移る。なお、位置データi0が15
00以上（３λ/4以上）でないときは、その位置データi0
の同一周期内に位置データA0が入っているから補正する
ことなく、そのままSTP8へ移る。
一方、STP3において、前記差がλ/4以下でないときは、
STP5へ移り、前記差が３λ/4以上であるか否かをチェッ
クする。前記差が３λ/4以上のときは、STP6へ移り、位
置データi0が500以下（λ/4以下）あるか否かをチェッ
クする。位置データi0が500以下（λ/4以下）のとき
は、アブソリュート位置検出器53での誤差が±λ/4の範
囲内にあることを前提とすると、位置データi0の周期よ
り１つ前の周期内に位置データA0が入っていることにな
る。つまり、位データi0に基づく正確なアブソリュート
値に対して、STP1では１周期λ少ない値の整数値iFix
〔A0/λ〕を用いてアブソリュート位置X0を算出してい
るから、それにより誤差を生じていることになる。従っ
て、この場合には、STP7へ移り、STP1で得られたアブソ
リュート位置X0に１周期λ分を加算して、STP8へ移る。
なお、前記差がλ/4以下でなく、かつ、３λ/4以上でな
いとき、または、差が３λ/4以上で、かつ、位置データ
i0が500以下（λ/4以下）でないときは、その位置デー
タi0の同一周期内に位置データA0が入っているから補正
することなく、そのままSTP8へ移る。
STP5へ移り、前記差が３λ/4以上であるか否かをチェッ
クする。前記差が３λ/4以上のときは、STP6へ移り、位
置データi0が500以下（λ/4以下）あるか否かをチェッ
クする。位置データi0が500以下（λ/4以下）のとき
は、アブソリュート位置検出器53での誤差が±λ/4の範
囲内にあることを前提とすると、位置データi0の周期よ
り１つ前の周期内に位置データA0が入っていることにな
る。つまり、位データi0に基づく正確なアブソリュート
値に対して、STP1では１周期λ少ない値の整数値iFix
〔A0/λ〕を用いてアブソリュート位置X0を算出してい
るから、それにより誤差を生じていることになる。従っ
て、この場合には、STP7へ移り、STP1で得られたアブソ
リュート位置X0に１周期λ分を加算して、STP8へ移る。
なお、前記差がλ/4以下でなく、かつ、３λ/4以上でな
いとき、または、差が３λ/4以上で、かつ、位置データ
i0が500以下（λ/4以下）でないときは、その位置デー
タi0の同一周期内に位置データA0が入っているから補正
することなく、そのままSTP8へ移る。
STP8では、X0をX0 ＊として、正確なアブソリュート位置
を算出する。
を算出する。
アブソリュート位置の算出（２） アブソリュート位置の算出（１）においては、アブソリ
ュート位置検出器53および直線型インダクトシン71の０
点が互いに一致するものとして、アブソリュート位置を
算出してきた。しかし、実際はアブソリュート位置検出
器53および直線型インダクトシン71の０点を互いに一致
するように調整することはむずかしく、むしろ調整なし
でアブソリュート位置を算出する方が一般的である。
ュート位置検出器53および直線型インダクトシン71の０
点が互いに一致するものとして、アブソリュート位置を
算出してきた。しかし、実際はアブソリュート位置検出
器53および直線型インダクトシン71の０点を互いに一致
するように調整することはむずかしく、むしろ調整なし
でアブソリュート位置を算出する方が一般的である。
いま、アブソリュート位置検出器53の０点時に得られる
直線型インダクトシン71からの位置データをi1とし、こ
の状態からテーブル51をＸ軸方向へ移動させたときの状
態を第４図に示す。第４図において、アブソリュート位
置検出器53からの位置データPA（Ａ）＝０のとき、直線
型インダクトシン71からの位置データPi（ｉ）＝i1とし
て、モータ50が任意回転したときPA（Ａ）＝A0,Pi
（ｉ）＝i0が得られたとする。
直線型インダクトシン71からの位置データをi1とし、こ
の状態からテーブル51をＸ軸方向へ移動させたときの状
態を第４図に示す。第４図において、アブソリュート位
置検出器53からの位置データPA（Ａ）＝０のとき、直線
型インダクトシン71からの位置データPi（ｉ）＝i1とし
て、モータ50が任意回転したときPA（Ａ）＝A0,Pi
（ｉ）＝i0が得られたとする。
このとき、ボールねじ63にねじれやバックラッシュがあ
ると、得られた位置データA0そのものでは正確なアブソ
リュート位置を表しきれない。このため、第５図に示す
フローチャートの処理に従って、位置データi0の値を用
いて正確にλ/2000〔μm/パルス〕の精度でアブソリュ
ート位置０ ＊を算出する。なお、σは直線型インダクト
シン71より得られるオフセット量である。また、アブソ
リュート位置検出器53での誤差が±λ/4の範囲内にある
ものとする。
ると、得られた位置データA0そのものでは正確なアブソ
リュート位置を表しきれない。このため、第５図に示す
フローチャートの処理に従って、位置データi0の値を用
いて正確にλ/2000〔μm/パルス〕の精度でアブソリュ
ート位置０ ＊を算出する。なお、σは直線型インダクト
シン71より得られるオフセット量である。また、アブソ
リュート位置検出器53での誤差が±λ/4の範囲内にある
ものとする。
第５図において、STP1では、位置データi1を用いてアブ
ソリュート位置に対するオフセット量を算出し、これを
σとおく。つまり、σ＝i1×λ/2000を算出する。続い
て、STP2において、位置データA0,i0およびオフセット
量σを用いてアブソリュート位置を算出し、これをX0と
おく。つまり、 X0＝iFix〔（A0＋σ）／λ〕λ＋i0×λ/2000 を算出する。
ソリュート位置に対するオフセット量を算出し、これを
σとおく。つまり、σ＝i1×λ/2000を算出する。続い
て、STP2において、位置データA0,i0およびオフセット
量σを用いてアブソリュート位置を算出し、これをX0と
おく。つまり、 X0＝iFix〔（A0＋σ）／λ〕λ＋i0×λ/2000 を算出する。
次に、STP3において、アブソリュート位置検出器53から
の位置データA0にオフセット量σを加算した値から前記
積iFix〔（A0＋σ）／λ〕λを引いた差が、λ/4以下で
あるか否かをチェックする。差がλ/4以下のときは、ST
P4へ移り、位置データi0が1500以上（３λ/4以上）であ
るか否かをチェックする。位置データi0が1500以上（３
λ/4以上）のときは、アブソリュート位置検出器53での
誤差が±λ/4の範囲内にあることを前提とすると、位置
データi0の周期より１つ先の周期内に位置データA0が入
っていることになる。つまり、位置データi0に基づく正
確なアブソリュート値に対して、STP2では１周期λ多い
値の整数値iFix〔（A0＋σ）／λ〕を用いてアブソリュ
ート位置X0を算出しているから、それにより誤差を生じ
ていることになる。従って、この場合には、STP5へ移
り、STP2で得られたアブソリュート位置X0から１周期λ
分を減算して、STP9へ移る。なお、位置データi0が1500
以上（３λ/4以上）でないときは、その位置データi0の
同一周期内に位置データA0が入っているから補正するこ
となく、そのままSTP9へ移る。
の位置データA0にオフセット量σを加算した値から前記
積iFix〔（A0＋σ）／λ〕λを引いた差が、λ/4以下で
あるか否かをチェックする。差がλ/4以下のときは、ST
P4へ移り、位置データi0が1500以上（３λ/4以上）であ
るか否かをチェックする。位置データi0が1500以上（３
λ/4以上）のときは、アブソリュート位置検出器53での
誤差が±λ/4の範囲内にあることを前提とすると、位置
データi0の周期より１つ先の周期内に位置データA0が入
っていることになる。つまり、位置データi0に基づく正
確なアブソリュート値に対して、STP2では１周期λ多い
値の整数値iFix〔（A0＋σ）／λ〕を用いてアブソリュ
ート位置X0を算出しているから、それにより誤差を生じ
ていることになる。従って、この場合には、STP5へ移
り、STP2で得られたアブソリュート位置X0から１周期λ
分を減算して、STP9へ移る。なお、位置データi0が1500
以上（３λ/4以上）でないときは、その位置データi0の
同一周期内に位置データA0が入っているから補正するこ
となく、そのままSTP9へ移る。
一方、STP3において、前記差がλ/4以下でないときは、
STP6へ移り、前記差が３λ/4以上であるか否かをチェッ
クする。前記差が３λ/4以上のときは、STP7へ移り、位
置データi0が500以下（λ/4以下）であるか否かをチェ
ックする。位置データi0が500以下（λ/4以下）のとき
は、アブソリュート位置検出器53での誤差が±λ／の範
囲内にあることを前提とすると、位置データi0の周期よ
り１つ前の周期内に位置データA0が入っていることにな
る。つまり、位置データi0に基づく正確なアブソリュー
ト値に対して、STP2では１周期λ少ない値の整数値iFix
〔（A0＋σ）／λ〕を用いてアブソリュート位置X0を算
出しているから、それにより誤差を生じていることにな
る。従って、この場合には、STP8へ移り、STP2で得られ
たアブソリュート位置X0に１周期λ分を加算して、STP9
へ移る。なお、前記差がλ/4以下でなく、かつ、３λ/4
以上でないとき、または、差が３λ/4以上で、かつ、位
置データi0が500以下（λ/4以下）でないときは、その
位置データi0の同一周期内に位置データA0が入っている
から補正することなく、そのままSTP9へ移る。
STP6へ移り、前記差が３λ/4以上であるか否かをチェッ
クする。前記差が３λ/4以上のときは、STP7へ移り、位
置データi0が500以下（λ/4以下）であるか否かをチェ
ックする。位置データi0が500以下（λ/4以下）のとき
は、アブソリュート位置検出器53での誤差が±λ／の範
囲内にあることを前提とすると、位置データi0の周期よ
り１つ前の周期内に位置データA0が入っていることにな
る。つまり、位置データi0に基づく正確なアブソリュー
ト値に対して、STP2では１周期λ少ない値の整数値iFix
〔（A0＋σ）／λ〕を用いてアブソリュート位置X0を算
出しているから、それにより誤差を生じていることにな
る。従って、この場合には、STP8へ移り、STP2で得られ
たアブソリュート位置X0に１周期λ分を加算して、STP9
へ移る。なお、前記差がλ/4以下でなく、かつ、３λ/4
以上でないとき、または、差が３λ/4以上で、かつ、位
置データi0が500以下（λ/4以下）でないときは、その
位置データi0の同一周期内に位置データA0が入っている
から補正することなく、そのままSTP9へ移る。
STP9では、いままで加算してきたオフセット量σをX0よ
り減算し、正確なアブソリュート位置X0 ＊を算出する。
なお、上述したアブソリュート位置の算出（２）では、
アブソリュート位置検出器53からの位置データPA（Ａ）
＝０のとき、直線型インダクトシン71からの位置データ
Pi（ｉ）＝i1を不揮発性のメモリに格納しておき、常に
第５図のフローでアブソリュート位置を算出できるよう
にしておく必要がある。
り減算し、正確なアブソリュート位置X0 ＊を算出する。
なお、上述したアブソリュート位置の算出（２）では、
アブソリュート位置検出器53からの位置データPA（Ａ）
＝０のとき、直線型インダクトシン71からの位置データ
Pi（ｉ）＝i1を不揮発性のメモリに格納しておき、常に
第５図のフローでアブソリュート位置を算出できるよう
にしておく必要がある。
以上の説明の中では、第１図において、第１の検知手段
として直線型検出器（インダクトシン）を使用したが、
この場合においても、インダクトシンに限定されるもの
でなく、マグネスケール等でもよい。要するに、一定の
周期をもち、かつ、その１周期内での絶対量が測定され
る得るものであれば、回転型、直線型等の形式を問わな
い。
として直線型検出器（インダクトシン）を使用したが、
この場合においても、インダクトシンに限定されるもの
でなく、マグネスケール等でもよい。要するに、一定の
周期をもち、かつ、その１周期内での絶対量が測定され
る得るものであれば、回転型、直線型等の形式を問わな
い。
また、第１図においては、第２の検知手段として回転型
アブソリュート位置検出器を用いたが、これについても
直線型であってもよい。
アブソリュート位置検出器を用いたが、これについても
直線型であってもよい。
更に、第３図、第５図においては、測定データの処理手
法の一手法を示したが、本発明ではこの方法に限定され
るものではない。
法の一手法を示したが、本発明ではこの方法に限定され
るものではない。
以上の通り、本発明によれば、駆動軸にねじれやあそび
等があっても、リニアテーブルやロータリテーブル等の
被測定部材の現在位置を、比較的簡素な構成で、絶対量
として高精度に検知することができる。
等があっても、リニアテーブルやロータリテーブル等の
被測定部材の現在位置を、比較的簡素な構成で、絶対量
として高精度に検知することができる。
第１図〜第５図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図はアブソリュート位置検出器と直線型インダクトシン
とを用いて構成した場合の配置およびハイブリッド（混
成）測定回路構成を説明するための図、第２図は第１図
の装置によりアブソリュート位置をハイブリッド（混
成）方式で検出するためのプロセスを説明するための波
形図、第３図は第１図のCPUで第２図に示す波形図より
アブソリュート位置をハイブリッド（混成）方式で算出
するプロセスを説明するフローチャート、第４図は第１
図の装置においてアブソリュート位置検出器と直線型イ
ンダクトシンとが互いに０点調整されていないときにア
ブソリュート位置をハイブリッド（混成）方式で検出す
るためのプロセスを説明するための波形図、第５図は第
１図のCPUで第４図に示す波形図よりアブソリュート位
置をハイブリッド（混成）方式で算出するプロセスを説
明するフローチャートである。 50……モータ、51……テーブル（被測定部材）、52……
ドライバ／コンバータ回路、53……アブソリュート位置
検出器（第２の検知手段）、57……CPU（演算手段）、6
3……ボールねじ（駆動軸）、71……直線型インダクト
シン（第１の検知手段）。
図はアブソリュート位置検出器と直線型インダクトシン
とを用いて構成した場合の配置およびハイブリッド（混
成）測定回路構成を説明するための図、第２図は第１図
の装置によりアブソリュート位置をハイブリッド（混
成）方式で検出するためのプロセスを説明するための波
形図、第３図は第１図のCPUで第２図に示す波形図より
アブソリュート位置をハイブリッド（混成）方式で算出
するプロセスを説明するフローチャート、第４図は第１
図の装置においてアブソリュート位置検出器と直線型イ
ンダクトシンとが互いに０点調整されていないときにア
ブソリュート位置をハイブリッド（混成）方式で検出す
るためのプロセスを説明するための波形図、第５図は第
１図のCPUで第４図に示す波形図よりアブソリュート位
置をハイブリッド（混成）方式で算出するプロセスを説
明するフローチャートである。 50……モータ、51……テーブル（被測定部材）、52……
ドライバ／コンバータ回路、53……アブソリュート位置
検出器（第２の検知手段）、57……CPU（演算手段）、6
3……ボールねじ（駆動軸）、71……直線型インダクト
シン（第１の検知手段）。
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 公夫 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (56)参考文献 特開 昭57−171207（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−135102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−48951（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−10520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−9003（ＪＰ，Ａ) 須田 教明「電磁波測距儀」1980−２− ５，森地出版，Ｐ．108〜118
Claims (3)
- 【請求項１】駆動軸の回転によって移動される被測定部
材の機械的運動に関し、予め定められた基準状態位置か
らの移動量をアブソリュート値として検知する装置であ
って、 前記被測定部材の移動方向に沿って設けられ被測定部材
の移動量に対応して周期的な電気信号を発生する第１の
検知手段と、 前記駆動軸に連結され前記被測定部材の移動量に一致す
るアブソリュート値が検知可能で、かつ、前記駆動軸の
ねじれやあそび等に基づく誤差が前記第１の検知手段の
周期λの±λ/4の範囲内である第２の検知手段と、 前記第１の検知手段および第２の検知手段からの出力信
号に基づき被測定部材のアブソリュート位置を求める演
算手段と、を備え、 前記演算手段は、 前記第２の検知手段の出力信号に含まれる第１の検知手
段の周期の整数値と第１の検知手段の周期との積に第１
の検知手段の出力信号に基づく移動量を加えて被測定部
材のアブソリュート値を求める第１の手段と、 前記第２の検知手段の出力信号から前記積を引いた差が
λ/4以下の値でかつ第１の検知手段の出力信号が３λ/4
以上の値のときおよび前記差が３λ/4以上の値でかつ第
１の検知手段の出力信号がλ/4以下の値のとき前記アブ
ソリュート値に対して第１の検知手段の１周期λ分の補
正を行う第２の手段とを含む、 ことを特徴とするアブソリュート位置の検知装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記第１
の検知手段は、被測定部材に対し移動量に対応して発生
する電気信号が１グリット移動時に１位相変化する直線
型位置検出器で構成されていることを特徴とするアブソ
リュート位置の検知装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、前記第２
の検知手段は、被測定部材に対し移動量に一致するアブ
ソリュート値が被測定部材のストローク長全域を包括で
きる値として構成されていることを特徴とするアブソリ
ュート位置の検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59097139A JPH0692890B2 (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | アブソリュート位置の検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59097139A JPH0692890B2 (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | アブソリュート位置の検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60239609A JPS60239609A (ja) | 1985-11-28 |
| JPH0692890B2 true JPH0692890B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=14184230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59097139A Expired - Fee Related JPH0692890B2 (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | アブソリュート位置の検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692890B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04109384U (ja) * | 1991-03-07 | 1992-09-22 | 株式会社カイジヨー | ソナー用上下装置 |
| JP2006322794A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Hitachi Cable Ltd | 操舵角センサ |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5218584B2 (ja) * | 1973-08-31 | 1977-05-23 | ||
| JPS5829848B2 (ja) * | 1978-07-10 | 1983-06-25 | 株式会社日立製作所 | 位置検出装置 |
| JPS56135102A (en) * | 1980-03-25 | 1981-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | Angle detector |
| JPS57171207A (en) * | 1981-04-15 | 1982-10-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Position detector |
| JPS589003A (ja) * | 1981-07-09 | 1983-01-19 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 計尺装置 |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP59097139A patent/JPH0692890B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 須田教明「電磁波測距儀」１９８０−２−５，森地出版，Ｐ．１０８〜１１８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60239609A (ja) | 1985-11-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |